Бақылау сұрақтары

1.Ыстықтық өріс, ыстықтық тұрақ беті дегеніміз не?

2.Бір қабатты шарлық қабырғаның жылуөткізгіштігі.

3.Шарлық қабат әдісінің негізі.

4.Бірөлшемді және көпөлшемді ыстықтық өрістер дегеніміз не?

5.Стационарлық және стационарлық емес жылуөткізгіштікке анықтама беру?

6.Бір қабатты және көп қабатты шарлық қабырғаның жылуөткізгіштіктің ыстықтық кедергісін есептеу үшін кейіптеме жазу?

7.Оқшаулаудың баламалық баскермесі дегеніміз не?

8.Шарлық қабырғаға қолданатын Ньютон-Рихман заңы?

№3 зертханалық жұмыс

Бусұйықтық суытқыш қондырғының суытқыш коэффициентін анықтау Жұмыс мақсаты

Суытқыш машинаның жұмыс циклы және қондырғысымен, оның тиімділігін бағалау әдісімен танысу; тәжірибелік жолмен қондырғының нағыз коэффициентін анықтау.

1 Кіріспе бөлімі

Өнеркәсіптің түрлі салалары мен тұрмыста төменгі температураның сақталуы жиі қажет етіледі. Суықтың өндірілуі суытқыш қондырғыларда жүзеге асады.

Суытқыш қондырғы мынадай негізгі бөліктерден тұрады: компрессор, конденсатор, детандер (бусуықтық қондырғыда детандер дроссельді винтельмен алмастырылады), буландырғыш және қосалқы қондырғы.

Жұмысқа қатысатын денелер ретінде суытқыш қондырғыларда заттардың бірқатар тобы қолданылады:

1) хладоагенттер – 0,1 МПа қысымы кезінде қайнау температурасы 350-120 К (аммиак, СО₂, фреондар) болатын заттар мен олардың қоспасы;

2) заттардың абсорбционды булар – жұмысшы агенттер мен абсорбционданған қондырғылардың абсорбенттері;

3) су – суды хладоагент ретінде қолдану оның үштік нүктесінің салыстырмалы жоғары температурасымен шектеледі;

4) ауа, гелий – газды суытқыш машиналарда.

Суытқыш қондырғыларды әрекет принциптері бойынша екі түрге бөлуге болады: термомеханикалық жүйе, оның негізгі жұмыс принципі қандай да бір жұмыс денесінің қысымын көтеру және төмендету процесін қолдану негізінде. Екінші түрі электромагнитті жүйелер. Олардың жұмыс принципі тұрақты немесе ауыспалы электрлік немесе магниттік өрістерді қолдану негізінде жасалады (мысалы, Пелтье, Эттингогсхаузен эффектері негізінде).

Бірінші түрдегі қондырғылар кеңінен таралған. Жұмыс денесінің қысымын жоғарылату әдісіне байланысты үш түрге бөлінеді: компрессионды, сорбционды және бүріккіш.

Компрессионды қондырғылар бусуйықтық және газдық болып бөлінеді.

қайнатылған сұйыққа дейін жүргізіледі (4 нүкте). Бұдан кейін суытқыш агент ІІІ дроссельді винтельге барады, мұнда ол Р_о қысымына дейін дроссельденеді (Джоуль-Томсонның дифференционалды дроссель эффектісі). Дроссельдендіру барысында (4-5 сызықтар) қысымымен қатар температура да төмендейді.

Негізінде Карноның кері циклі жататын суытқыш машинаның жұмыс принципін бусуйықтық қондырғының мысалында қарастырамыз.

Суытқыш агент компрессорге барады. Мұнда ол 1-2 сызықтары бойынша қысылады. Бұл кезде оның қысымы мен температурасы Т₁-ден Т₂-ге дейін және Р_о-ден Р_к –ға дейін сәйкесінше көтеріледі. Мұндай жағдайда суытқыш агенттер буы конденсатор ІІ-ге барады. Мұнда тұрақты қысым кезінде олардың суытылуы 2-3-4 сызықтары бойынша

Сурет 3.1. Зертханалық қондырғы

Бұл кезде суытқыш агент жартылай буланады, сондықтан аз дәрежеде құрғақшылығы бар ылғалды бу пайда болады. Дроссельдендіру процессінде процесс соңындағы (5 нүкте) энтальпияға тең келеді. Дроссельдендіруден кейін суытқыш агент ІҮ буландырғышқа (суытқыш камера) барады, мұнда жылу берушіден камераның жұмыс денесінен жылуды ала отырып, тұрақты қысым мен температура кезінде 5-1 сызықтары бойынша буланады. 1 нүктенің өлшемдері кезінде суытқыш агент компрессормен жұтылады және цикл қайталанады.

Суытқыш қондырғылардың негізгі техникалық көрсеткіштері суықты жасау, суытқыш коэффициент және эксергетикалық КПД болып табылады. Қондырғының суықты жасауы Q_о – бұл оның суытылатын ортадан уақыт бірлігінде алатын жылу мөлшері. Температуралық жағдайда байланысты суытқыш қондырғының өнімділігі ауысып отырады. Буландыру температурасы төмендеген кезде суықты өндіру де төмендейді, ал конденсация температурасы төмендеген сайын суықты өндіру артады.

Суытқыш коэффициент – бұл суытылатын денеден алынған жылу мөлшерінің циклда жұмсалған жұмысқа деген қатынасы. Бұл коэффициент төмендегідей анықталады.

Буландырғыштағы 5-1 процесінде жұмыс денесіне (хладоагент) жұмсалған Q жылу мөлшері 5-1 процесінің в-а сызығы арқылы ауданмен өлшенеді.

Q₁ = T_II ∆ S = i₁ – i₃ = i₁ – i₄ (3.1)