«Өнеркәсіптік желдету»



бет2/2
Дата01.07.2016
өлшемі294.43 Kb.
#170019
1   2

Мысалы. Беттің температурасы τв = 100С. Бөлме ауасының температурасы tв = 200С. Жылу қабылдаудың тік беті 10 м2. Бетпен қабылданатын жылу мөлшерін анықтау керек.
Шешуі. Табу

Вт/(м2·К)
Вт/(м2·К)
α = αк + αл = 4,45 + 4,45 = 9 Вт/(м2·К)
Төменгі температурадағы беттен қабылдайтың жылу мөлшері тең

Q = 9·10(20-10) = 900 Вт.


Есеп. δ2 = 20 мм и δ3 = 40 мм қалындығы бар жылы оқшаулаумен 2 қабаты оқшауланғаның ішкі d1 – 140 мм, ұзындығы 1 мм буөткізгіш бетінен жылу бөлетін мөдшерін анықтау керек. Оқшаулау жылу өткізгіш коэфизенті λ1 = 55 Вт/(м·ºС), λ2 = 0,037 Вт/(м·ºС), λ3 = 0,14 Вт/(м·ºС) сәйкес. Буөткізгіштің ішкі бетінің температура t1 = 300ºС және оқшаулаудың сыртқы бетінің температурасы t4 = 55ºС. Мұржа қабырғасының қалындығы δ1 = 5 мм тең.
Бақылау сұрақтары:

1) Қоғамдық үйлерге және өндірістік бөлмедегі жылу түсуінің көздері?

2)Адамның жылу бөлгіштері мөлшерлерден пайда болады?

3) Келтірілген сәулелену коэфиценті нешеге тең болады?

4) Әйел адамның жылу бөлгіштігі неше пайыз құрайды?

5) Баланың жылу бөлгіштігі неше пайыз құрайды?


4.Тақырып Сұйықтың булану кезінде жылу бөлінуін және ылғалдық бөлінуін анықтау

Мақсаты: Өлшемсіз формула қолдану әдісімен ашық сулы бетінің жылу алмасуын анықтау.

Жұмыс өткізуінің мазмұны мен әдістемесі.Сәулені сыртқа шығаруының және конвекцияның жолдарымен жылу алмасу процесі өтеді. Ашық сулы беттен бөлмеге бөлінетін ылғал ауа алмасуын анықтау кезінде ең соңғы шама болу мұмкін. Қоршаған ортаның температурасы бетіндегі температурасынан үлкен және аз болса, онда сұйық буланады. Бірінші жағдайда булану үшін қажетті жылу ағыны сұйықттың бетіне.

Жылу алмасудың сандық мінездемесі F=1 м2 теңдеуімен өрнектеледі.

Жылу алмасу теңдеуі


,

(24)

мында α – сулені сыртқа шығаруының және конвекцияның жылу алмасукоэфиценті α=( αк + αл);

t1 – сұйық бетіндегітемпературасы

t2 – қоршаған ортаныңтемпературасы.

Жылу алмасу сондықтан мінездемесін дәлірек аныықтау үшін α және β коэфицентерін әрбір нақты жағдайда дұрыс табу қажет. Критериялық формадағы физикалық процестердің үқсастығын бейнелеитін өлшемсіз формалардың қолдану жолдармен олардын анықтамасын табуға болады:


,

(25)

мында Nu, Ar, Re, Pr΄, Lo – Нуссельттің, Архимедтің, Рейнольдстің, Прандтляның, Ломоносовтың критериялары (сәйкес).

Архимедтің критериясы (Ar) – гидромеханикалық критериясы, оны табиги конвекция шартындағы тығыздық айырмасының салдарынаң су қозғалысың тандағанда қолданады:


,

(26)

мында g – ауырлық күшінің үдеуі, м/с2;

l – жылу және массаалмасудың бетін анықтайтың өлшем, м;

v – кинематикалық тұтқұрлығының коэффициентті , м2/с;

q1, q2 – одан еркін қашықтықтағы және шекаралық қбаттағы ауа тығыздықтары.
Егер жылу алмасу масса алмасуымен ере жүрсе, онда табиғи конвекция шарттарында Ar критеридің орнына Грасгофтың (Gr) критериін қолдануға болады, мұнда ауа тығыздығы температурамен алмастырылады:


,

(27)

мында: t1, t2 –сұйықтын бетіндегі және қошаған ауаның температурасы;

β = 1/273.

Рейнольдстің критериін (Re) гидродинамикаға ұқсас процесті айтуға болады:




Re = ,

(28)

мында: v – ауа қазғалысының жылдамдығы, м/с.

Прандтлдің критериін(Pr) —термикалық, жылу алмасу процесін сипаттайды(жылу беру процессі)


,

(29)

мында а – температура алмасу коэфиценті, м2/с.

Прандтлянің критериі (Pr΄) - диффузиондық,масса тасымалдауын сипаттайды(сонымен қатар булану процесі)


,

(30)

мында D – диффузия еоэфиценті, м2/с.

Жалпы формуладағы Ломоносов критериі енгізілген(еоіксіз және табиғи конвекцияларының қатынасын ескертеді)


.

(31)

Геометриялық факторды Н есепке алынып конвективтік жылу алмасу коэфицентін формуламен анқталады.


,

(32)

мында λ –ауа және су орташа температураларына тәуелдік жылу өткізгіштің ауа булы қоспаның коэффиценті;

l – ауа қозғалысының бағыты ыдытағы судың ұзындығы;

Nu – Нуссельттің термикалық критери

Н – геометриялық фактор
Геометриялық фактор


,

(33)

Мында ∆h – сұйықтың тік бетінен ыдыстың шығынқығадейін арақашықтығы.

Су бетінен беілетін сәуле сыртқа шығаруының жылу мөлшері


,

(34)

Мында спр – сәуле шығаруының келтірілген коэффиценті;

F – беттін ауданы;

Т12 – қоршаған ауаның және сұйықтың бетінің температуралары;

ψ – бұрыштық коэффицентугловой коэффициент.
Мысал Ашық сулы ваннаның бетінен бөлмеге келетін айқың жылу мөлшерін анықтау керек.ваннаның өлшемі bl = 1,2·1, тереңдегі температурасы tж = 350С, судың деңгейі шығыңқыдан ∆h=0,08 м ара қашықтықтан орналасқан. Қоршаіан ортаның параметірлері tв = 180С, φ = 50%, tр = 7,50С. Ұзындығы 1 м ваннаның жағынан судың ағысы бағытталған, ваннанын бетінің үстіндегі ауаның жылдамдығы υ = 1м/с.
Шешуі. Конвективтік жылу алмасудың коэффицентің анықтаймыз


,

(35)

мында λ = 2,63·10-2 Вт/(м·с) – ауаның жылуөткізгіші;

l = 1 м.

Рейнольдс, Архимедтің, Ломоносовтің критерилердің мәнін анықтаймыз.




Re = =,




.


Есеп. Судың температурасы 35ºС. Судың денгейі ванна шығынқыдан ∆h=0,08 м қашықтықта орналасқан.Ауа ағысының жылдамдығы υ = 1м/с. Ішкі ауаның параметірлері 18ºС температурасы; ылғалдығы 50%; tр=7,5ºС. Барометрлікқысым pб = 745 мм рт.ст., pП =7,74 мм рт.ст. Өлшемі 1,2·1 м ваннаның ашық бетінен өандай мөлшерде ылғал буланады екендігін анықтау керек.

Есеп 2. Сулы цехт жерінін бетінен буланатың су мөлшерін анықтау керек. Бөлмедегі ауа температурасы tв=18ºС,қатысты ылғалдығы φ = 70%. Барометрнің қысым pб = 745 мм рт.ст. Жердін ауданы F = 15·24 = 360 м2. Су жерді жұқа қабыықшамен жабады.
Бақылау сұрақтары:

1) қандай жағдайда сұйық буланады?

2) Архимедтін критери не үшін қолданады?

3) Нуссельттің критериін не үшін қолданады ?

4) Рейнольдстің критериі не үшін қолданады ?

5) Ломоносовтің критериі не үшін қолданады?


5 Тақырып Бөлмеде жылуалмасу процесін үйымдатыру мақсаты

Сабақ әдістемесі. Еркін сорғалауы қабырңамен шектелмеген.

Еркін сорғалаудың кеңістікте ағыпктуіне, сондай ортамен толтырылғанна, тыныштық күйде болғанына байланысты пайда болады. Ауа сорғалау ауа ортасында қозғалғандықтан, гидравлика көзқарасы бойынша олар су басқын болып табылады. Егер сорғалау мен қоршаған ауа тығыздықтары бірдей болса, онда сорғалаудың бөлігі түзу болып табылады. Тығыздықтары әр түрлі болғандықтан сорғалаудын бөлігі қисаяды.

Тік бүрыш саңылаудан шыққан еркін сорғалау өзгерәске ұшырап, қимада шенберге тияу формасына ие болады.Кестеде тәжірибе жолмен алынған Г:Н Абрамовичтің формулалары келтірілген.
4 кестеде - Г:Н Абрамовичтің формулалары келтірілген.


№ п/п

аты

Белгәлеу

Сорғалауды бастапқы

Сорғалаудың негізгі учаскісі

Осесиметриялық сорғалаулар

1

Бастапқы қимадан сорғалаудың помосына дейін арақашықтығы

h0/d0

0,145/α

-


2

Бастапқы учаскісінін ұзындығы

l0

0,335d0

-

3

Осьтық жылдамдық

vx/v0

1



4

Шығын

Lx/L0





5

ауаны бойынша орташа жылдамдығы

vx/v0






6

Шығыны бойынша орташа жылдамдық

vx/v0






7

Сорңалаудын диаметірі

dx/d0





8

Сорғалаудың осіне температураның құламауы


-





9

Орташа температура








Жазық сорғалаулар



Бастапқы қимадан сорғалаудың помосына дейін арақашықтығы

h0/b0


0,41/α

-




Бастапқы учаскісінін ұзындығы

l0

0,515b0

-




Осьтық жылдамдық

vx/v0

1





Шығын

Lx/L0



1,7/



ауаны бойынша орташа жылдамдығы

vx/v0








Шығыны бойынша орташа жылдамдық

vx/v0








Сорңалаудын диаметірі

bx/b0





Ескерту


α – турбулентный сорғылаудың өлшемсіз коэффицентті;

х – сорғалаудың есептеу қимасынан бастапқы қимасына дейін арақашықтығы, м;

d0 – шығатың сонылаудың диаметірі, м;

dх – арақашықтықтағы сорғалаудың диаметірі,м;

b0 – тесік тәріздес сонылаудың қалындығы, м;

Мысал. Шығатың саңылаудың диаметрі 300м, ауанын шығатың жылдамдығы 10 м/с. Сығылған бастапқы қимасынан 2м арақашықтығы бар сорғалаудың диаметірі және ауаның жылдамдығын анықтау.

Шешуі. Есепте шығару үшін еркін оссиметриялық сорғалауға берілген формуланы қолданамыз. Берілген қиманың сорғалауы бастапқы учаскісінде орналасқаның айқындау керек.

Сорғалаудың бастапқы учаскісінің ұзындығын анықтаймыз.


м.

2>1,44 болғандықтан, берілген қима бастапқы учаскіде орналасады, мынадай формуламен қрлданамыз.

Остік жылдамдығы тең


vx = м/с.

Шығыны ббойынша орташа жылдамдығы.


vx = м/с.
Берілген сорғалау қимасыны ауданы бойынша орташа жылдамдығы (х = 2 м арақашықтыққа)
vFx = м/с.
Сорғалаудың теориялық диаметірі (х = 2 м арақашықтықта)
dx = м/с.
Есеп 1. тесіктік төбе тәріздес істелген перфроировалынған ауа енгізгіштікін есептеу. Келетін ауаның мөлшері L=3000 м3/ч, желдеткен бөлменін өлшемдері, ұзындығы l = 12 м, қалыңдығы b = 6 м, еденін перфорировалыныған төбеге дейін арақашықтығы H = 4 м. келетін ауаның температурасы t = 20ºС. Қалыңдығы δ = 24 мм гипістік плиткалардан пнерфорировалынған төбе асалған.

Есеп 2. келетін ауа жұмыс аумағына бекітіліп, артық бөлінетін нақты жылумен бөлмеде проекцияланады. Ауа аяғында қысқа дияузоры бор цилиндірлік саптамасымен үстінен астына қараи береді. Саптаманың диаметірін, жаздыағы ауа мөлшері мен температурасын анықтау.

Еденге сақтамаға дейін 4,1 м арақашықтығы берілген. Саптамадан берілгнен жұмыс аймағына дейін арақашықтығы 1,8 м, т.е. х = 4,1-1,8 = 2,3 (жұмыскердің басына дейін).бекітілген жұмыс аймағынан ауданы Dр.з=1,5 м диаметірмен сипатталады. Ауаның температурасы : қоршаған 24ºС, ішкі 35ºС.


Бақылау сұрақтары:

1) еркін сорғалау- бұл…. ?

2) қандай жағдайда сорғалау су басылған ьолып табылады?

3) тік бұрыш санылаудан шыққан сарғалау қандай қима болады?

4) ауалық сорғалау- бұл…. ?

5) сорғалау түрлер виды струй?


6 тақырып Ауалық себезгілер

Жұмыс мақсаты. Ауалық себезгілердің есептеу әдстемесі.

Сабақ өткізуінің мазмұны мен мінездемесі. Ауалық себезгілердің есептеу әдістемесін (гаризонталдық және көлбеу) П.В Усаскинмен ұсынылған температурасы айырмасымен қатынасымен анықталады.


,

(36)

Мұнда. tр.з- жұмыс аймағындағы ауанын температурасы

tр – жұмыс орынның ауа

t0 –себезгелік потрубоктан шғатын ауаның температурасы;

Егер РТ < 1, ондаауа адиабатикалық салқындатуға ие болады, егер РТ > 1 – жасанды политропикалқ салқындау, егер РТ < 0,6 есептеуді келесі жолмен жалғастырады:


  1. себезгілейтін потрубканың қимасының ауданы мынадай формуламен анықтайды




,

(37)

Мында, x – себезгелейтін потрубоктан жұмыс аймағына дейн арақашықтығы, м;

n – тәжірибелі коэффициент, себезгілейтін потрубоктың түріне тәуелді сорғалаудың өзгерісін сипаттайды.


  1. себезгілейтін потрубоктан шығатын ауаның жылдамдығы




,

(38)

Мында vр – жұмыс аймағындағы мөлшерленетін жылдамдығы ;

m – тәжірибелі коэффициент, себезгілейтін потрубоктың түріне тәуелді жылдамдықттан өзгерісін сипаттайды.

РТ = 0,6-1 мәнінде келесі келесі формула үсынылады




F0 =

(39)




v0 =

(40)

РТ > 1 мәнінде ауаның жасанды салқындауын жасау орыды болып табылады. РТ > 1 жасанды салқындауы проекцияланғанда табамыз.




;

(41)




vВ = ;

(42)




.

(43)

Бөлінетін зиянды концентрацияларды азайту үшін ауа себезгілердің есептеу келесі түрде жасалнады. Концентрация айырмасының қатынасы есептеледі:




,

(44)

Мында Кокр – қоршаған ауаға бөлінгнен зиянды конйентрациялары, мг/м3;

Кр – жұмыс аймағындығы шектеулі рүқсат етілгнен конйентрациялар, мг/м3;

КП – себезгілейтін потрубоктан берілетін, олардың ауадағы конйентрациясы, мг/м3.


Егер Рк<0,4, онда
;
;
.
Егер 0,4≤ Рк≤1, онда
;
;
.
Есеп. Берілген Кр=22 кг/м3, Кокр=40 мг/м3, К0=0, tр=220С, vр=3 м/с, tокр=28ºС, х=1,5 м. түрі ШРЕД себезгілейтін потрубоктің F0, tП, v0, Lд анықтау керек.

Шешуі. болғандықтан, келесі формуламен есептеу керек.
;
;
.
= 0.26 м2.
Орналастыру кезінде ШРЕД себезгілейтн потрубокпен қолданыламыз.
= 4,3 м/с;
= 16ºС.
Себезгінің өнімділігі Lд = v0·3600 F0 = 4,3·3600·0,26 = 4000 м3/ч.
Есеп. Өлшемі a×b = 1×1 м. жұмыс аймағынынауалық себезгілеу жасау курек. Жұмыскерлердің сәуле қабвылдаудың интенсивтілгі 350 Вт/м2. Жұмыс аймағына қажетті жылдамдығы vр=2 м/с. Себезгілейтін потрубоктан аумаққа дейін арақашықтығы 2,5 м. Жұмыс аумағындағы температурасые tр=22ºС, tнар=25ºС, цехтегі температура tокр= 25 + 3 = 28ºС.
Бақылау сұрақтары:

1) ауа себезгілердің классификациясы?

2) ауа себезгілердің есептеу әсері?

3) көлбеу және гаризонталді сорғалаулары бойынша ауа себезгілердің есептеу әдістемесі кіммен ұсынылған?

4) рт > 1 болғанда қандай салқындауды қолданады?

5) қандай жағдайды ауа себезгі сорғалаудың өзі адамның тыныс аймағына бағыттау керек?


Әдебиет

Негізгі:
1 Волков Э.П. Контроль загазованности атмосферы выбросами ТЭС. М.: Энергоиздат, 1986. – 233 с.

2 Гурвич Я.А. Химический анализ. М.: Высшая школа, 1985. – 148 с.

3 Пирумов А.И. Обеспыливание воздуха. М.: Стройиздат, 1974.   146 с.

4 Рихтер Л.А., Волков Э.П., Покровский О.О. Охрана водного и воздушного бассейнов от выбросов ТЭС. М.: Энергоиздат, 1981. – 148 с.

5 Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды. М.: Химия, 1989.   255 с.

6 Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология. Учебное пособие для ВУЗов. М.: Высшая школа, 1998. -  243 с.

7 Унифицированные методы анализа вод/Под ред. Ю.Ю. Лурье. М.: Химия, 1973. – 156 с.
Қосымша:
8 Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – 322 с.

9 Вилесов Н.Г., Костюковская С.Б. Очистка газовых выбросов. Киев: Техника, 1971. – 142 с.

10 Гордон Г.М., Пейсахов И.Л. Пылеулавливание и очистка газов. М.: Металлургия, 1968. – 268 с.

11 Лавчак И.Ф., Воронов Ю.В. Охрана окружающей среды. М.: Стройиздат, 1988. – 244 с.

12 Мосягин В.И., Порунов А.Н. Планирование и учет природоохранной деятельности/Текст лекций. Л.: 1989. – 128 с.

13 Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. М.: Энергия, 1978. – 256 с.

14 Скалкин Ф.Ф., Капаев А. Энергетика и окружающая среда. М.: Энергоиздат, 1981. – 268 с.

15 Старк С.Б. Пылеулавливание, очистка газов в металлургии. М.: Металлургия, 1977. – 233 с.



16 Телегин Л.Г., Ким Б.И., Зоненко В.И. Охрана окружающей среды при сооружении и эксплуатации газонефтепроводов. М.: Недра, 1988. – 356 с.

Достарыңызбен бөлісу:
1   2




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет