27. Регенеративті жылытқышттың қондырғысы кезінде компрессордағы жұмыс шығыны мен буландырғыштағы меншікті жылудың келуі қалай өзгереді?

Жұмыс агентінің бірлік шығынына кететін конденсатордағы меншікті жылу шығарылуы qк=(i2 – i3) 3еа273 ауданымен анықталады.

Регенеративті жылуалмастырғыштың меншікті жылулық жүктемесі qр.т.=(i3–i4)=(i1–i6) 16bk1 ауданына тең болатын 4de34 ауданымен анықталады. Сонымен бірге компрессордың да меншікті ішкі жұмысы да жоғарылайды, себебі компрессор алдындағы будың энтальпиясы і6-дан і1-ге дейін көтерілсе, сәйкесінше будың компрессор алдындағы v0 меншікті көлемі де артады.

Қарастырылып отырған сүлбенің артықшылығы жұмыс агентінің майда ерігіштігі азаюы және компрессор алдындағы бу температурасының жоғарылауына байланысты компрессорға беру коэффициентінің артуы болып табылады.

28. Регенеративті жылуалмастырғышы бар булы сұйықты жылу тасымалдағыштың принципиальдік сүлбесі мен t, s – диаграммасын салыңыз және түсіндіріңізғ жылуалмастырғышты қосудың артықшылығы неде?

Регенеративті жылуалмастырғыштарда (регенераторларда) аппараттың қыздыру беті кезегімен бірде суық (қыздырылатын), бірде ыстық (қыздырушы) жылу тасымалдағышпен (мартен және шыны балқыту пештерінің регенераторлары, домна пештері мен қазандардың регенеративтік ауа қыздырғыштары) жанасады. Ыстық жылу тасымалдағышпен жанасуы кезінде регенератордың қабырғалары қызады, ал суығымен жанасқанда салқындай отырып, оны қыздырады. Регенераторларда қыздыру үшін, әдетте, сыртқа шығарылатын газ тәрізді жану өнімдерінің жылуы пайдаланылады. Кейбір жағдайларда бу-сұйықтық компрессорлы жылу тасымалдау құралдары, конденсатордан дроссельді вентильге бағытталатын сұйық агент ағыны мен буландырғыштар компрессорға қарай қозғалатын бу ағыны арасындағы регенеративті жылуалмастырғыштан тұрады.

Көбінесе мұндай әдіспен Ф-12 фреонымен жұмыс жасайтын тоңазытқыш қондырғылары орындалады. Осындай қондырғының сүлбесі және Т, s-диаграммасында жұмыс істеу принципі 1.9-суретте көрсетілген.

Сурет 1.9. Регенеративті жылуалмастырғышы бар бу-сұйықтық жылу тасымалдаудың принциптік сүлбесі (а) және T, s – диаграммасы (б)

Мұндағы: компрессор; конденсатор; регенеративті жылуалмастырғыш; дроссельді вентиль; сұйықты бөлуші; буландырғыш.

Ішкі меншікті сығылу жұмысы l_i=(i₂ – i₁) 273861ка2 ауданымен анықталады.

Жұмыс агентінің бірлік шығынының суықөнімділігі q₀=(i₆ – i₅) 65cb6 ауданымен анықталады.

Жұмыс агентінің бірлік шығынына кететін конденсатордағы меншікті жылу шығарылуы q_к=(i₂ – i₃) 3еа273 ауданымен анықталады. Регенеративті жылуалмастырғыштың меншікті жылулық жүктемесі q_р.т.=(i₃–i₄)=(i₁–i₆) 16bk1 ауданына тең болатын 4de34 ауданымен анықталады. IV дроссельді вентиль алдындағы сұйық суық агенттің температурасының Т₃-тен Т₄-ке дейін төмендеуінің нәтижесінде регенеративті жылуалмастырғышсыз қондырғының мәндерімен салыстырғанда, меншікті суықөнімділік i₃ – i₄ –ке артады. Сонымен бірге компрессордың да меншікті ішкі жұмысы да жоғарылайды, себебі компрессор алдындағы будың энтальпиясы і₆-дан і₁-ге дейін көтерілсе, сәйкесінше будың компрессор алдындағы v₀ меншікті көлемі де артады. Қарастырылып отырған сүлбенің артықшылығы жұмыс агентінің майда ерігіштігі азаюы және компрессор алдындағы бу температурасының жоғарылауына байланысты компрессорға беру коэффициентінің артуы болып табылады.

29. Булы сұйықты компрессорлы қондырғылардағы жылуды (регенерациялау) қалпына келтіруді шектеп қолдануды түсіндіріңіз.

Бу-сұйықтық компрессорлы қондырғыларының жылу регенерациялануы шектеулі қолданыста болады. Бұл регенерацияның енгізілуі рк/ри қысымдарының қатынастарын өзгертпейді деп түсіндіріледі, өйткені олар Тк және Ти арқылы анықталады.

30. Егер р_к/р₀=8 болса, онда поршенді компрессорлы ұондырғының қандай сүлбесі қолданылады?

р_к/р₀ = 7 ÷ 100 болған кезде әдетте екі сатылы қондырғылар

31. Егер үш сатылы сүлбе қолданылса, онда р_к/р₀ қатынасы қандай болады?

ал рк/р0 > 100 – кезінде үш сатылы қондырғылар қолданылады.

32. Көп сатылы поршендік компрессорлы қондырғыларды қолдану қажеттілігі немен түсіндіріледі?

Қысым артуының дәрежесі үлкен болған кездегі көп сатылы поршеньдік компрессорлы қондырғыларды қолдану қажеттілігі бірнеше себептермен түсіндіріледі. 1) Р_к/Р₀ қысым артуы дәрежесі ұлғаюымен бір сатылы қондырғыларда λ беру коэффициенті және η_і поршеньді клмпрессордың индикатьорының мәні. Көп сатылы сығылуда әрбір сатыда қысымның арту дәрежесі азаяды және λ мен η_і ұлғаяды. 2) Қысым артуының дәл ұлғаюымен сығылатын агенттің соңғы температурасы өседі, оснымен бірге сығылудың меншікті жұмысы да өседі. Көп сатылы сығылу кезінде сатылар арасында аралық салқындатуды және сонымен бірге оның меншікті көлемі де азаяды. Осылайша келесі сатыдағы сығылу жұмысы азайып отырады. 3) Көп сатылы қондырғыларда бір сатымен салыстырғанда суиды немесе жылиды, әр түрлі температура параметрлер қолдану кезінде жылуды тасымалдағышта энергия шығыны айтарлықтай төмендейді.

33. Екі сатылы жылу тасымалдағыштың принципиальдік сүлбесін салыңыз және оның T, s – диаграммасындағы жұмыс істеу принципін түсіндіріңіз.

1. Өте төмен 2. Аса жоғары , q0 – жылу аса төмен температура кезінде IX-шы төменгі сатылы буландырғышқа жіберіледі. Одан жұмыс агенті бір түйінде төменгі сатылы компрессорға келіп түседі. Яғни онда II жоғары сатыдағы буландырғыштағы қысымға тең болатын р0, -тен р0,, -қа дейін сығылады. Төменгі сатылы компрессордан бу аралық ыдыс сұйықты бөлуші IV-қа келіп түседі. Сұйық хладогент екінші сатылы сұйық бөлушісінен II буландырғышқа бу сұйық бөлгішіне қарай бағытталады және III –компрессормен сорылады. TS диаграммасында бұл процесс 6-7 деп көрсетілген, яғни, р1,-ден р2-ға дейін сығылады. 7-түйінді бу IV бу конденсаторына бағытталады. Яғни онда қ.о-ның жылуы есебінен конденсрленеді. Сұйық хладогент конденсатордан V дроссельге бағытталады. TS диаграммасында 8-5 процесстері арқылы және екінші сатылы сұйық бөлгішіне қарай бағытталады. Ол жерде 3 ағынмен шығады. Сұйық хладогенттің бірінші ағыны жоғары сатылы II буландырғышқа бағытталады. 2-ағын VII –дроссельді вентиль бірінші сатылы дроссельдеу бойынша бағытталады. 3-ағын екінші сатылы III –компрессорына бағытталады. Мұнда аралық салқындатқыш ретінде екінші сатылы сұйық бөлгіш алынады.Бірсатылы поршенді компрессорлы қондырғылар әдетте рк/р0 ≤ 7 ÷ 12 қысым артуының дәрежесі кезінде қолданылады.

34. Неліктен газды сұйықты қондырғыларда жұмыс денесін таңдау шектеулі.

Газды сұйықты тоңазытқыш қондырғылары температура Т-120К –нен төмен фриогенді аймақтарда қолданылады. Олар өте төмен температура алу үшін және сұйық ауаны алу үшін қажет. Булы сұйықты тоңазытқыш қондырғыларынан айырмашылығы соңғы қысымы аса критикалық яғни, Ркр – булы суйықты тоңазытқыш қондырғыларда төмен температура кезінде конденсация температурасымен анықталады. Газды –сұйықты қондырғыларда жұмыс денесін таңдау шектеулі. Себебі көптеген суық агенттер процессінің жұмыс температурасы кезінде қатты күйде болады , яғни, реттелген t аймағында бірде бір суық агент сұйық күйінде бола алмайды.

Газды-сұйықты қондырғының жіктелуі: 1. Линде циклы бойынша 2. Клод циклы бойынша 3. Гейлонд циклы бойынша 4.Капица циклы бойынша

35. Газды сұйықты тоңазытқыш қондырғыларының қандай сүлбесін білесіз.

36. Линде циклының принципиальдік сүлбесін салыңыз және оның T, s – диаграммасындағы жұмыс істеу процесін түсіндіріңіз

i₃=i₄

T_ОС

7

6

5

4

3

1

2

T

S

б)

Линде цикл сұлбасы

I – компрессор,

II- салқындатқыш;

III – регенератив;

IV – жылуалмастырғыш;

V – сұйықты бөлуші;

Цикл тұйықталған, жұмыс денесі ретінде мұнда ауаны қолданады. Жұмыс істеу принципі келесі түрде: атмосфералық ауа 1-күйінде I- сығымдағышта сығылады және II-салқындатқышта қ.о. жылудың шығын есебінен салқындайды.Ts-диаграммада бұл сызық 1-2 көрсетілген.Сығылған ауа 2-нүкте күйінде III-регенеративті жылуалмастырғышқа тік ағын ретінде бағытталады.Мұнда жылу ағынымен жұмсалған ауа 2-3 циклында салқындайды.Осы кезде ауаның жұмсалған ағыны 6-7 сызығында қыздырылады.Салқындатылған ауа 3 -нүкте күйінде IV -дроссельді вентильде ылғал қаныққан бу күйіне дейін дроссельденеді.Яғни,газ тәрізді күйден ылғал бу күйіне ауысады.Сиретілген ауа V -сұйық бөлгіште жиналып,қандайдабір у,х мөлшеріндетұтынушыға жіберіледі.6-нұкте күйіндегі жұмсалған құрғақ бу күйінде шығарылады.(7-нүкте) ts-диаграммадағы 1-2 процесстер изотермиялық сығылу процестері болып табылады.Яғни,мұнда өте аз жұмыс жасалынады.Нақты цикл үшін сұйық ауаның шығуы y=0.03-0.05 тең болады.Ал эксергетикалық .Осындай циклдың кемшілігіне мынаны жатқызуға болады:поршеньдік детандорда тығыздалу мәселесі.Температура жоғары болғандықтан сальниктік сығымдағышты қолдануға болмайды.Поршеньдік сығымдағыш қондырғының жоғары өнімділігін шектейді.