14 Билет

1. Кері циклдар. Суыту коэффициенті суық өнімділігі туралы түсініктер.

Кері айналмалар жылуды температурасы төмен денеден алып оны температурасы жоғары денеге беру үшін қолданады. Кері айналмаларды жүзеге асыру үшін сырттан жұмыс істелуі шарт.Төменгі және жоғарғы температура деңгейіне байланысты кері айналмалар.1.Тоңазытқыш айналма.2.Жылу насосының айналмасы 3,Құрастырма айналма болып жіктеледі

Тоңазытқыш машиналары тоңазытқыш айналма бойынша жұмыс істейді.Мұндай айналма жылуды температурасы төмен денеден алып оны қоршаған ортаға беру үшін қолданады.Термодинамиканың 2ші заңы бойынша қоршаған ортаға суытылатын денеден алынған жылудан көп жылу беріледі.Артық жылу айналманы жүзеге асыру үшін сырттан келтірілген жұмысқа тең.Айналманы жүзеге асыруға жұмсалған жұмыс компрессорға келтірілген жұмыс пен детандерда алынған жұмыс айырмасына тең.

Карноның кері айнлмасы .Температура көздері тұрақты болған жағдайда тоңазытқыш айналмалардың ішіндегі жұмыс ең аз жұмсалатын айналма осы карноның кері айналмасы. Сондықтан карноның кері айналмасы эталон ретінде қолданылады. Ол өзара қайтымды 2 изотермиялық 2 адиабаталық процестерден тұрады. Бұл процесте тоңазытқыш затқа сырттан жұмыс келтіріледі. Процесс қоршаған ортамен жылу алмаспай өтетін болғандықтан тоңазытқыш заттың температурасы жоғарылайды.

2.1Сурет.Термодинамикалық кері цикл , р – диаграммасы.

Өнімдер қатты күйден сұйық күйге айналғанда (балқу және еру) қабылданатын жылу, молекулааралық байланысты өзгертуге және молекулалардың ілінісу күшін әлсіретуге жұмсалады. Заттар сұйық күйден бу күйіне ауысқанда (булану және қайнау) жылу сұйықтардың молекулалық ілінісу күшін жеңуге және оның ұлғайуына жұмсалады. Дене /мұз/ қатты күйден тікелей газға айналғанда (сублимация), жылу зат молекулаларының ілінісу күшін және осы процеске кедергі келтіретін сыртқы қысымды жеңуге жұмсалады.Мұз бен мұздытұз қоспаларының көмегімен мұздату денелердің балқығанда және ерігенде сыртқы жылуды сіңіру қасиетіне негізделген.Ұшпалы сұйықтар қайнағанда сыртқы жылудың жұтылуы тоңазытқыш машиналардың көмегімен орындалады. Сублимация кезінде дененің сыртқы жылуды жұту қабілеті құрғақ мұзбен салқындатуға тіреледі. Тоңазытқыш машиналардың жұмыс принципі осыған негізделген. Жасанды тоңазыту басқа да физикалық принциптерге сүйенеді, мысалы газдардың адиабаталық ұлғаюы, термоэлектрлік құбылыстар /Пельтье эффектісі/. Адиабаталық ұлғаю кезінде ұлғайған дененің жұмысы оның ішкі энергиясының төмендеуі есебінен орындалады, нәтижесінде дененің температурасы кілт төмендейді. Ауаның 0,4 МПа-дан 0,1 МПа-ға дейін адиабаталық ұлғаюы кезінде температурасы 20оС-тан –75оС-қа дейін төмендейді. Пельтье эффектісі әртүрлі өткізгіштер тармағынан тұратын тізбек арқылы электр тогін өткізгенде тармақтарды байланыстырған тұстарда температура айырымы пайда болады, яғни дәнекерлік қабаттың бірінің температурасы екіншісімен салыстырғанда жоғарылығы байқалады. Салқын дәнекерлік қабаттан ыстық қабатқа ауысатын энергия мөлшері ток күшіне тура тәуелділікте болады.

2. Көкөніс және жемістерді суыту

Жеміс, көкөні және жидек, ұзақ уақытқа сақтау немесе тасымалдау арақашықтығын ереже бойынша жинау кезінде суытады. Оны алдын ала суыту деп аталады. Оны өндірісте алдын ала суытуда немесе дайындау тоңазытқышының камерасында суытады. Жемістер және көкөністер тасымалдауға арналатын көп жағдайда изотермиялық вогондарда немесе авторефрижераторда оларды әрі қарай тасымалдайды. Жеміс пен көкөністі мұзды сумен, қармен, вакуумдық құралмен суытылады.Алдын ала суыту станционарлы және қозғалмалы болады. Станционарлы бөлімі бір қабатты ғимарат, көптеген суыту камерасымен сиымдылығы 10 – 20 т болады. Бұл камераларда суыту өткізіледі. Оларға жемістер мен көкөністер түседі. Камерада сақтау температурасы 0С , ылғалдылығы 90 - 95 пайыз болады.Мұндай жағдайда өнім бастапқы температурасы 25С –тан 4С температураға 20 – 24 сағат аралығында суытылады. Қозғалмалы станцияны алдын ала суыту какмераға өнімді тасымалдау үшін көп қолданылады.Жемістер мен көкөністерді мұзды сумен суытады. Швеция мен АҚШ – та практикаларда қолданылады. Арнайы аппаратпен, конвитерлі таспамен өндіреді. Вакуумдық вагонда көкөністі 25 – 30 минут терең суытады. Бұл вакуумдық вогонмен тек АҚШ кеңінен қолданылады, оны салатқа, шпинатқа, петрушканың жапырағын суытуға қолданылады.

3. Абсорбциялық-диффузиялық тоңазыту машиналары.

Қоғамдық тамақтандыру, сауда мекемелерінде, тұрмыста осы машиналарды тоңазытқыш шкафтар мен сөрелерді салқындату мақсатында пайдаланады. 2 суретте абсорбциялық-диффузиялық тоңазыту машинасының нобайы көрсетілген. Абсорбент – су, тоңазыту агенті – аммиак. Машинада инертті газ – сутек бар, сондықтан жүйеде тұрақты қысым сақталады. Жұмыс кезінде аммиакты су ерітіндісі абсорбер 8 түтігінде, оның көлденең осінен сәл жоғары орналасады. Жылу берілгенде термосифон 1 түтігінде бу пайда болады. Бу көпіршіктерінен пайда болған ерітінді генератор 2 түтігіне беріледі, мұнда “әлсіз” ерітінді сұйықтық жылуалмастырғышқа төмен түседі, ал аммиак буы буды әкету түтігіне 3 сулы аммиак ерітіндісінің бағанасы арқылы өтіп, жолай аммиак су буынан ажыратылады. Белгілі бір мөлшерде су буынан ажыратылған аммиак буы бу әкету түтігі арқылы көтеріледі. Ректификаторда 4 су буы тағы да аммиактан ажыратылады. Су буы аммиак буымен салыстырғанда төмен температурада конденсацияланады, сондықтан бу қоспасын салқындатқанда бу әкету түтігінде ерітінді /флегма/ пайда болып, түтік қабырғасымен тамшы түрінде төмен қарай ағады. Конденсаторда аммиактың ыстық буы ауамен салқындатылып, сұйыққа айналады. Сұйық аммиак конденсатордан түтік 5 арқылы төмен парциаль қысыммен буландырғыштың жоғары бөлігіне келіп түседі, буландырғыштағы сутек конденсатор, аппараттың т.б. тораптарындағы қысымдарға тең қосынды қысымды қамтамасыз етеді. Буландырғышта сұйық аммиак буланады. Аммиак буланғанда бу сіңіріледі, нәтижесінде тоңазыту камерасында температура төмендейді. Буландырғыштағы аммиак буын булыгазды сутекті аммиактың әлсіз қоспасы диффузиялайды. Буланған аммиак пен сутектің қанық /”күшті” - крепкий/ қоспасы буландырғыштан газды жылуалмастырғыштың 6 сыртқы түтігі, сутек түтігі 7 арқылы абсорбер цилиндріне 8 өтіп, абсорбердің 9 иірқұбыры арқылы жоғарыға көтеріледі.

2 сурет Абсорбциялық-диффузиялық тоңазыту машинасының нобайы

А – генератор, Б – конденсатор, В – буландырғыш, Г – абсорбер, Д – газы жылуалмастырғыш, Е – сұйыққа арналған жылуалмастырғыш: 1 – терсифон түтігі, 2 – генератор түтігі, 3 – бу әкету түтігі, 4- ректификатор, 5- сұйық аммиакты конденсатордан буландырғышқа жіберетін түтік, 6 – газды жылуалмастырғыштың сыртқы түтігі, 7 – сутекке арналған түтік, 8 – абсорбер цилиндрі, 9 – абсорберге арналған иірқұбыр, 10 – газға арналған жылуалмастырғыштыі ішкі түтігі, 11 – газды жылуалмастырғыштың ректификаторы, 12 – “әлсіз” ерітіндіні абсорберге жіберетін түтік, 13 – қиықтүтік, 14 – аборберден генераторға “күшті” ертіндіні босату түтігі, 15 – теңестіргіш түтік, 16 – электро, немесе газоқыздырғыш.