17 Билет

1. Азеотропты қосылыстар, фреон-502.

2. Булы тоңазытқыш машинаның жұмыс циклы мен нобайы

3. Поршенді компрессорлардың құрылымы, бөліктері мен бөлшектері.

1Соңғы жылдары тоңазыту агенті ретінде құрамы әртүрлі екі құрамдастардан тұратын қоспалар қолданылуда. Қасиеттері бойынша бұл қоспалар өз құрамдастарынан өзгеше болып келеді. Фреон–22 тоңазыту агентіне фреоен-12 (массасы бойынша 10–15 %) қосқанда бұдан негізінен фреон–22 тоңазыту агентінің қаиеттерін қайталайтын және техникалық майларды айтарлықтай көп мөлшерде ерітіп жіберетін қоспа алынады. Азеотропты қоспалар өз құрамдастарымен салыстырғанда өте төмен температурада қайнайды. Фреон–12, фреон–152 тоңазыту агенттерінің қайнау температуралары: –29,8^оС, – 25,0⁰С құрағанда массасы бойынша 74,2 %-ы фреон–12, ал 25,8 %-ы фреон–152 (C₂H₄F₂) тоңазыту агенттерінің қоспасының қайнау температурасы –33,5 ⁰ С құрайды.

Массасы бойынша 48,8%-ы фреон–22, ал 51,2%-ы фреон–115 (C₂F₅CL) азеотропты қоспасы былай таңбаланады: фреон–502.

Фреон–502 тоңазыту агентінің сипаттамасы:

• жарылыс қаупі жоқ;

• денсаулыққа зиянсыз;

• улылығы /токсичность/ жағынан фреонмен–12 агентімен бірдей;

• термодинамикалық, физикалық қассиеттері жоғары;

• орташа қайнау температурасы –45,6 ⁰С;

• қайнау температурасы жоғары;

• төмен температурада жұмыс істейтін поршеньді машиналар үшін пайдалану өте тиімді саналады.

2 Булы компрессорлы тоңазытқыш машинаның принциптік схемасы және термодинамикалық циклы s, T- диаграммасында 4, 5 суреттерде көрсетілген. Машинаның негізгі элементтеріне: компрессор 1, конденсатор 2, реттегіш вентиль 3, буландырғыш 4, осы элементтерді өзара жалғауға арналған құбырлар жиынтығынан тұрады.

Компрессор буландырғыштағы тоңазыту агентінің буын сорып алып, қайнау қысымынан р₀ конденсация қысымына р дейін 1^’– 2’ адиабатасы бойынша сығымдайды да, конденсаторға айдайды. Конденсаторда тоңазытқыш агенттің энегиясы ауаның немесе судың көмегімен әкетіліп, сығымдалған будың температурасымен Т қысымы р тұрақты жағдайда конденсацияланады (изотерма 2’ – 3’ ). Сұйық тоңазытқыш агент реттегіш вентильдің көмегімен конденсатордан буландырғышқа бағытталады. Реттегіш вентильден өтіп жатқан тоңазытқыш агент конденсация қысымынан р қайнау қысымына дейін дроссельденеді және температурасы Т дан Т₀ төмендейді.

3.1 сурет. Булы компрессорлы тоңазыту машинасының нобайы: 1-компрессор, 2 – конденсатор, 3 – реттегіш вентиль, 4 – буландырғыш, 5 – салқындатылатын орта.

Дросселдену процесі тұрақты энтальпияда жүреді деп қабылданады. Сондықтан реттегіш вентильдегі процесс қарастырылып отырған диаграммада 3’ – 4’ сызықтарымен бейнеленген, бұл сызық изоэнтальпаны көрсетеді. Буландырғыштағы тоңазытқыш агент тұрақты температурамен Т₀ қысымда р₀ қайнайды ( 4^’ – 1’ процесс).

Тоңазытқыш агенттің буының компрессормен сорылуы диаграммада 1’ нүктесімен сипатталған.

3.2 сурет. Булы компрессорлық тоңазытқыш машинаның s. Tдиаграммадағы жұмыс циклы.

Тоңазытқыш ортасы арқылы , тоңазыту агентінен алынған 1 кг жылу мөлшері q₀, 1кг тоңазыту агентінің жылу мөлшерін алуға жұмсалатын жұмысқа қатынасына тең. Диаграммада бұл мынадай аудандардың қатынасы ретінде көрсетілген: а –в -1’- 4’- а – жылу мөлшері q₀; 1’-2’-3’- с -1’ жұмыс L.

Тоңазыту агенті мына өрнек бойынша анықталады:

.

3 Картер. Машинаның жеке бөліктерін біріктіретін құрылымдық негізін құрайтын, ішіне май құйылатын қорап құрылымды торабы. Картердің қатынасу түтіктері қақпақпен жабылады. Маховик орналасқан тұстан тікқайырмалы білік өтетін қақпағы артқы, ал оған қарама-қарсы орналасқан алдыңғы қақпақ деп аталады. Төмен қуатты компрессорларда картерлер әдетте бірқақпақты болып келеді. Картердің ішіндегі майдың деңгейін бақылау үшін қабырғасының біріне бақылау әйнегі орнатылады. Картерді шойыннан құяды.

Цилиндрлер. Цилиндрде жұмысшы процесстер /сору, сығымдау, айдау/ орындалады. Қозғалыстағы массаның есебінен түсетін күштің бірқалыпты таралуы үшін барлық тік құрылымды компрессорлар бір блокқа біріктірілген қосцилиндрлі болып келеді . Цилиндрлер шойыннан құйылады.

Тікқұрылымды компрессорлардың цилиндрлері жоғары жағынан қақпақпен жабылады. Қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін сыртқы негізгі қақпақтарынан басқа цилиндрлердің жұмысшы бөлігінен жоғары жағында айдау клапандары орнатылған, серіппемен бекітілген ішкі қақпақтар қарастырылады: цилиндрге тоңазытқыш агент сұйық күйде түссе, немесе агенттің құрамында қатты зат түсіп кеткенде серіппе қысылып, қақпақты жоғары көтереді де, қауіптен сақтандырады.

Блок-картерлер. Тік құрылымды компрессорлардың көбісі блок-картерлі болып келеді, яғни олардың цилиндрлерін құйып, біртұтас бөлшек түрінде жасап шығарады. Әр цилиндрге ауыспалы гильза сығымдалып орнатылады: гильзаларды үйкелістен желінгенде ауыстыру мүмкіндігі – блок-картердің қабылданған құрылымының артықшылығы болып табылады. Сонымен қатар әдеттегі компрессорлар мен салыстырғанда блок-картерлі машиналардың құрылымы ықшам, қарапайым, өңдеу және жинау дәлдігі жоғары, жасап шығару шығындары төмен, фланецті байланыстары көп емес.

Поршеньдер. Крейцкопфасыз компрессорларда поршеньдердің екі түрі белгілі: тікағынды компрессорлар үшін өтпелі /проходные/, қарсыағынды компрессорларда - өткелсіз /непроходные/.

Өтпелі поршеньдерді шашылмайтындай етіп шойыннан құяды, жоғарғы бөлігінде солру клапраны орналасады. Поршень аралық қалқанмен екі бөлікке бөлінеді: жоғарғы және төменгі. Аралық қалқанның үстіндегі каналдар /терезелер/ арқылы тоңазытқыш агенттің буы сорғыш құбыр жолдарынан сорғыш клапанға түседі. Поршеньнің бүйір беттеріндегі арнайы шеңберлік белдеулерге жоғарғысы нығыздағыш, төменгілері –майды шығаруға арналған сақиналар орнатылған

Өткелсіз поршеньдерді шойыннан немесе әлеумен /алюминий/ балқымасынан құйып жасайды. Құрылымы жеңіл, пішіні бойынша түбі жоғары қаратылоып төңкерілген стакан секілді, сақиналық белдеулері поршеньнің жоғары жағынан ойылған, әдетте мұндай поршеньдерде үш белдеу қарастырылады: нығыздағыш сақинаналар үшін жоғарыдан екі белдеу, төменнен бір белдеу – артылған майды әкету үшін.

Сальниктер. Бу, май т.б. сыртқа ағып кетпеуі үшін қозғалмалы бөлшектерді /білік, плунжер, шток/ нығыздауға арналған.

Крейцкпфасыз компрессорларда сальниктер тікқайырмалы біліктің картерге, ал крейцкопфалы компрессорларда – поршень штогін цилиндрден шығар тұстарын нығыздайды. Вакуумды жүйеде сальниктер ауаның сырттан қажетсіз сорылуының алдын алады.

Сальниктердің бірнеше түрлері бар: крейцкопфалы компрессорларда үйкеліске арналған сақиналы сальниктер қолданылады. Сақиналы сальниктер сильфонды және пружиналы, яғни сильфонсыз түрлерге бөлінеді. Сильфонсыз сальниктер біржақты, қосжақты болып бөлінеді.

Сильфонды сальниктер. Білігінің диаметрі 40 мм-ге дейінгі фреонды аз қуатты компрессорларда қолданылады. Сальниктің серпімді резеңке сақинасы компрессор білігіне нығыз кигізілген, ал болат сальник резеңке сальникке кигізіледі.

Біржақты серіппелі сальниктерде қуаты төмен компрессорларда қолданылады.

Қосжақты серіппелі /сильфонсыз/ сальниктер білігінің диаметрі 50 мм-ге дейінгі орташа қуатты компрессорларда қолданылады. Үйкелісу жұптары екеу – болат пен графит немесе болат пен шойын.

Қуаты жоғары компрессорларда бір ғана орталықтық серіппенің орнына перифериялы бірнеше серіппе орнатылады.

Клапандар. Компрессорларда тоңазыту агентін тарату қызметін атқарады. Сорғыш клапан арқылы тоңазытқыш агенттің буы құбырдан сорылып, компрессордың цилиндріне беріледі, ал айдау клапаны арқылы сығымдалған бу айдау құбырына бағытталады. Клапандар өздігінен жұмыс істейді: екі жақтағы бу қысымдарының айырмасы әсерінен ашылып-жабылады. Егер клапанның бір жағындағы бу қысымы екінші жағындағы қысымнан артық болса, онда клапан ашылады.

Сақтандырғыш клапандар. Айдау қысымы артып кеткен кезде апаттың алдын алуға арналған, қуаты 14 кВт-тан жоғары компрессорларға орнатылады. Компрессордың қалыпты жұмыс жағдайында сақтандыру клапаны жабық күйде тұрады. Қысым айырмасының шекті шамасына жеткенде сақтандыру клапаны ашылып, тоңазыту агентінің буы компрессордың айдау қуысынан сору қуысына бағытталып, апаттың алдын алады. Қысым айырмасы нормаға дейін төмендеген соң сақтандыру клапаны жабылады.

Қуаты 17 кВт-тан асатын компрессорларда сақтандырғыш клапан орнталымайды, оның қызметін автоматика саймандары атқара алады.

Иірлі-шатундық механизм. Қуаты жоғары көлденең компрессорларда иірлі-шатунды механизмді сырғымалы /крейцкопфа/ етіп жасайды. Басқа компрессорларда бұл механизмнің крейцкопфасы, сәйкес поршеньдік шток болмайды.

Майлау құрылғылары. Үйкеліске жұмсалатын энергияны үнемдеу, сальниктер мен поршеньдік сақиналарда қосымша қысым тудыру мақсатында компрессорлар майланады. Крейцкопфасыз компрессорларда май картерге, крейцкопфалыда бөлек майжинаққа құйылады. Картердан майланатын тораптарға май екі түрлі тәсілмен беріледі: шатун мен иіннің көмегімен шашырату және арнайы май насосымен майды қысыммен айдау.

№ 18 емтихан билеті

1. Булы компресорлы машинаның тоңазыту машинасының теориялық циклы.

2. Тоңазыту агентерін таңдаудағы қойылатын талаптар.

3. Тоңазыту машиналарын автоматтандыру.

1 Бұл цикл 4 суреттегі S, T-диаграммада тұтас сызықтармен бейнеленген. Компрессордағы процесс адиабаталық /1-2 сызығы, /3.5 сурет/, конденсатор мен қайта суытқышта изобаралық /2-3¹ және 3¹-3/, реттегіш вентильде изоэнтальпиялық /3-4/ және буландырғышта изобаралық /4-1¹ және 1¹-1/. Компрессорға тоңазыту агенті қатты қыздырылған күйде келіп түседі /1 нүкте/.