Energotasy_1171_yshtar_ekzamen_suraktary22222

Кәсіпшілік газ тарататын станция не үшін қажет? Кәсіпшілік газды тарататын станция қажет:

1. Газды редуцирлеу, яғни ондағы қысымды магистральді құбыр бойындағы қысымға дейін азайту үшін; 2.Газды механикалық қоспалардан тазарту үшін, әдетте майлы шаң аулағыштарда болады; 3.Газды одоризациялау үшін, яғни иіс беру; Метанды қондырғы СН4 газына қосымша газ қосу үшін қажет, кристалл гидраттарының түзілуінің алдын алу үшін.ПГРС сүлбесі кӛрсетілген:

1 – газдың кәсіпшілік коллекторы; 2 – ПГРС-ке кіретін газ торабы; 3 – шаңнан тазалайтын сүзгі; 4 – РІ манометрлері; 5 – спирт алу үшін қажет метанды қондырғы; 6 – редуцирлеу торабы; 7 – елді-мекен орналасқан жерге газ жіберу арналған тӛмен қысымды торап; 8 – қорғаушы клапан; 9 – одоризациялайтын торап; 10 – магистральді газ құбыры.

Кәсіпшілік газды тарататын станцияның басты кемшілігі қандай?

басты кемшілігі: қысымды орынсыз пайдалануы, ол бір жола қайтпай жоғалады. Осы қысымды пайдалану әдістерінің бірі – құйын тәріздес құбырды орнату, онда қысымды тӛмендете отырып суықты немесе жылыны алуға болады.

Газ құбырындағы газды жедел тоқтату үшін нені қолданады?

1.3. суретте жеке бӛлмеде орналасқан ГРП-ның (газ тарататын орынның) сүлбесі кӛрсетілген. ГТОның жіберу қабілеті қысым реттегіштердің ӛнімділігімен анықталады. ГТО-ға қорғауыш бекітуші қақпақша, қысым реттегіш, сүзгіш, газдың шығынын есептейтін диафрагмалар, ӛлшегіш құралдар, газ құбырын бекіткіш темір арқау (арматура) орнатылады. Газ құбырлары қазандыққа магистральдан тұйықталған тармақтар түрінде тартылады. Газ құбырындағы газдың берілуін жедел тоқтату үшін электр жетегінен сӛндіретін құрылғыны қолданады. Газ құбырлары білтелермен жабдықталады, ол газды үрлеген кезде газ құбырымен атмосфераға, ауаға бағыттауға қажет. 1,6,8,9

– бекітуші жапқыш; 2 – газды тазалауға арналған сүзгі; 3 – шығын ӛлшегіш диафрагмасы; 4 – сақтандырғыш бекіткіш клапан; 5 – қысым реттеуіш; 7 – клапан.

Газ құбырлары қысымдарына байланысты қандай топтарға жіктеледі?

-тӛмен қысымды – 0,005 МПа-ға дейінгі;

-орташа қысымды – 0,005 тен 0,3 МПа-ға дейінгі;

-жоғары қысымды – 0,3-тен 1,2 МПа-ға дейінгі деп бӛлінеді.

Газ желілерінің құрылғыларына қандай талаптар қойылады?

Ӛнеркәсіпті газ тасымалдау, цех аралық тораптар арқылы жер беті немесе жер асты тӛсеніштен бойынша газ құбырлары арқылы тартылады. Жер бетіндегі газ құбырының артықшылығы – короозияның болмауы және газдың жоғалуының аз қауіпсіздігі. Цех аралық құбырлы ӛткізгіштерден газ цехке, цех ішіндегі желілер бойынша келіп түседі. Цехтардың арасындағы ӛнеркәсіптік газ құбырларынан айырмашылығы олардың саны мен газ реттеуіш орындарының орналасуына байланысты. Егер кәсіпорын ӛнімділігі бойынша шағын болса, аз қысымды желіге қосылады және оған газдың шығын ӛлшеуіш пункті орналастырылады. ПЗРГ (пункт замера расхода газа ) орналасады. Егер де газ құбырларына орташа қысым берілетін болса, онда тӛмендегі сұлбалар бойынша жүзеге асырылады:

1.Газ құбырлары әрбір цехке тартылады. Онда ГТО қондырғылары орналастырылады. Осы құрылғыда газдардың қысымы тӛменгі қысымға дейін азаяды. Газ тарататын қондырғылардан тек қана осы цехтің тұтынышуларына келіп түседі және әрбір цехтағы газдың шығыны ӛлшенеді.

2.Орталық ГТО-ң сұлбасы ол жеке тұрған ғимаратта орналасады. ГТО-ға ПЗРГ орналастырылады. Орталық газ тарату пунктінде газдың қысымы орташа қысымға дейін азаяды. Газ тарату қондырғылары орналасақан аса қысымды цехтар үшін қажет. Яғни ӛнеркәсіптегі газбен қамтамасыз ету 2 сұлба арқылы бӛлінеді . ГТО-ң орталық газ тарататын орынның сұлбасының 1 нұсқасы кӛрсетілген.

1– қалалық желілер; 2-желі бойынша орналасқан конденсат жинағы; 3 – ажыратушы құрылғы.

Табиғи газды не үшін одоризациялайды?

Газтәрізді отын – бұл қандай-да бір қоспа үлесі бар жанғыш және жанбайтын газдардың қосындысы. Газдар табиғи және жасанды; ылғал және құрғақ болып бӛлінеді. Сондай-ақ тасымалдау кезінде ылғал газдар кептіріледі. Табиғи газдардың иісі болмайды, сондықтан оны одоризациялайды, яғни оған иіс береді. Табиғи газ бұл кӛмірсутектің қосындысы, оның құрамында сутегі, оттегі, кӛмірқышқылы болмайды. Оны 3 топқа бӛлуге болады: таза газдың шығатын жерінің газы, жол-жӛнекей, бағыттас газ, конденсатты кен орнының газы – құрғақ газ бен осы газ конденсатының буларының қоспасы.

Жасанды газдар: доменді, коксты, газ генераторларынан алынатын газдар. Қатты отыннан газды құрғақ айдау әдісімен алады. Газды тасымалдау кезіндегі негізгі қиындықтар: мұз; кристалл-гидраттардың түзілуі; оттегінің, судың, күкіртті сутектің болуы коррозияға әкеледі.

Газдарды кептіру үшін қатырады немесе абсорбциондық (сіңіру) тәсілді қолданады.

Магистральді газ құбырының принципиальді сүлбесі және сүлбенің элементтері қандай?

Ол магитральді газ құбырларымен жүзеге асырылады. Құрамына: газ құбырының ӛзі, басты құрылғылар, газды жіберетін сығымдағыш станциялар, газды таратушы станциялар, бақылаушыреттеуші орындар кіретін техникалық құраушы кешен болып табылады.

НП – (населенный пункт) елді мекен; ОГ – (очистка газа) газды тазалау; КС – (компрессорная станция) компрессорлық (сығымдағыш) станция; ГРС – (газораспределительная станция) газды таратушы станция; ГРП – (газораспределительный пункт) газды тарататын орын; ПО – (промышленный объект) ӛнеркәсіптік нысан; КРП – (контрольно-регуляторный пункт) бақылаушы-реттеуші орын; ГП – (газгольдерный пункт) газ сақталатын орын; ПГРС – (промысловая газораспределительная станция) кәсіпшілік газды тарататын станция.

Сурет 1.2.Магистральді газ құбырының принципиалдық сүлбесі.Сүлбенің элементтерінің міндеттері: ПГРС – қысымды тӛмендетуге арналған, ол үшін қысым реттеуіштері орнатылады. КС – қысымды кӛтеруге арналған, яғни ГРС пен КРП-да газды азайту жүреді де қысым тұтынушыларға қажетті қысымға дейін тӛмендетіледі. ГРС КРП-ға қарағанда аса қуатты болып табылады. Қаланы газбен жабдықтау ГРС арқылы жүзеге асырылады.

Газды тасымалдау кезіндегі басты қиыншылықтар қандай?

Табиғи газ бұл кӛмірсутектің қосындысы, оның құрамында сутегі, оттегі, кӛмірқышқылы болмайды. Оны 3 топқа бӛлуге болады: таза газдың шығатын жерінің газы, жол-жӛнекей, бағыттас газ, конденсатты кен орнының газы – құрғақ газ бен осы газ конденсатының буларының қоспасы.

Жасанды газдар: доменді, коксты, газ генераторларынан алынатын газдар. Қатты отыннан газды құрғақ айдау әдісімен алады. Газды тасымалдау кезіндегі негізгі қиындықтар: мұз; кристалл-гидраттардың түзілуі; оттегінің, судың, күкіртті сутектің болуы коррозияға әкеледі.

Таратқыш газ құбырлары не үшін қажет?

Газ құбырлары магистральді газ құбырларымен газ таратушы станциялардан (ГРС) тұтынушыларға дейін таратушы жүйе және ішкі заводтық газ құбыры, оның ішінде қазандық қондырғысына жіберілетін газ құбыры арқылы деп бӛлінеді. Таратушы газ құбыры газды жекелеген кәсіпорындармен топтасқан ғимараттарға тікелей газды жіберуге арналады. ГТО-ға қорғауыш бекітуші қақпақша, қысым реттегіш, сүзгіш, газдың шығынын есептейтін диафрагмалар, ӛлшегіш құралдар, газ құбырын бекіткіш темір арқау (арматура) орнатылады

Газ құбырлары қазандыққа магистральдан тұйықталған тармақтар түрінде тартылады. Газ құбырындағы газдың берілуін жедел тоқтату үшін электр жетегінен сӛндіретін құрылғыны қолданады. Газ құбырлары білтелермен жабдықталады, ол газды үрлеген кезде газ құбырымен атмосфераға, ауаға бағыттауға қажет

Мазутты теміржол тасымалымен жеткізген кездегі мазут шаруашылығы қандай құрылғылардан тұрады?

Жылуды тасымалдау ұғымын түсіндіріңіз.

Жылуды тасымалдау деп жылу формасындағы энергияны температурасы салыстырмалы тӛмен нысаннан температурасы жоғарырақ жылу қабылдағышқа жеткізуді жүзеге асыратын техникалық жүйелерді айтады. Мұндай түрлену, техникада жылу потенциалының жоғарылауы деп аталады, ол термодинамика курсынан белгілі, ӛздігінен жасалмайды. Жылудың потенциалын арттыру үшін қандайда бір энергия түрінің, яғни электрлік, механикалық, химиялық, газдың немесе будың ағынының кинетикалық энергияларының ішкі энергиясы жұмсалуы қажет.

Жылуды тасымалдаудың қарапайым мысалы ретінде қандай циклды айтуға болады?

Барлық жылу тасымалдау процестерінде үш келтірілген түрлер қайтымды термодинамикалық циклдармен модельделінеді. Жалпы түрде осындай қайтымды циклдар Т, s – диаграммасында былай кӛрсетіледі, 2.2.-сурет:

а- рефрижератор, б – жылу сорғысы, в – жылудың аралас тасымалдануы.

Барлық үш жылу тасымалдау түрінің диаграммаларының талдауынан мынаны кӛреміз, циклдардың температуралық шекаралары әрқашан жылу бергіш пен жылу қабылдағыштардың арасындағы температура аралықтарынан үлкен болады. Бұл сыртқы жылуалмасудың талаптарымен сәйкес келеді. Циклдың жоғарғы бӛлігінде, яғни Qқ.о. немесе Qж жылулары жұмыстық жылумен беріледі, оның температурасы Тж немесе Тқ.о.-дан жоғары болуы керек. Бұл кезде қайтымды циклдар тура циклдардан анағұрлым ерекшеленеді. 1-2 процестері жылудың алынуы мен энтропияның азаюымен сипатталады, 3-4 процестері жылудың келуі мен энтропияның жоғарылауымен сипатталады, сонымен қоса 2-3 және 4-1 процестері сәйкесінше жұмыстық жылудың температураларының тӛмендеуі мен жоғарылауымен және әртүрлі әдістермен жүзеге асырылады. Жылуды айналдыруда 2-31 процесі маңызды орынды иеленеді, ол Т31 циклының ең тӛменгі нүктесіне дейін температураның тӛмендеуіне байланысты. Жылуды түрлендірудегі ең қарапайым мысал ретінде Карноның кері циклы жатады.

Тоңазытқыш машинасы және жылу сорғысы дегеніміз не? Олардың арасындағы айырмашылығы мен ұқсастықтары қандай?

Қоршаған ортадан тӛмен денелердің температурасын тӛмендетуге арналған және температураны үздіксіз сақтап тұратын жылу машиналары тоңазытқыш қондырғылары деп аталады. Қоршаған ортаның жылуының температуралық деңгейін арттыруға арналған осы жылу машиналарды жылу тасымалдағыштар немесе жылу сорғылары деп атайды. Тоңазытқыш станциялары, тоңазытқыш машиналарында жүзеге асырылады және осы суықты тұтынушыларға жеткізу үшін арналған. Тоңазытқыш станциясына тоңазытқыш машинасы (генератор), және осы суық әртүрлі тұтынушыларға тасымалданатын және сол жерже салқындатқыш батареяларға берілетін құбырлар кіреді. Тоңазытқыш қондырғысы: жылуалмастырғыштан, буландырғыштан, конденсатордан, регенеративті жылуалмастырғыштардан, компрессордан, қосалқы құрал-жабдықтардан: бекіткіш арматура және т.б., алдын-ала сақтандырғыш арматура: әрқилы алдын-ала сақтандырғыш клапандардан тұрады.

Температурасы 120 К-ге дейіжәне 120 К-нен тӛмен суық қандай жерлерде қолданылады?

Тоңазытқыш қондырғыларында алынатын суық 120 К-ге дейін әртүрлі мақсаттарда қолданылады, оның ішінде:

1)ауыл шаруашылығында және азық-түлік ӛнеркәсіптерінде – тез бұзылатын шикізаттарды дайындау және қайта ӛңдеуде, ӛнімдерді ӛндіру мен сақтауда;

2)жалпы тамақтану ӛнеркәсіптерінің сауда желілерінде және тұрмыста – азық ӛнімдерін тасымалдау мен сақтау үшін;

3)ӛндірістерде және тұрмыста – ӛндірістік, қоғамдық және тұрғын үй бӛлмелеріндегі ауаны баптау үшін, яғни адамдардың кӛңіл-күйіне жағымды әсер ететін және технологиялық процестердің талаптарын қамтамасыз ететін жағдайды сақтау үшін;

4)сумен қамтамасыз ету техникасында – теңіз суын және тұзды суды тұщыландыру үшін;

5)теміржол және автомобиль кӛліктерінде – тез бұзылатын тамақ ӛнімдерін тасымалдау кезінде;

6)теңз және ӛзен флоттарында – балықтарды және теңіз жәндіктерін сақтау мен қатыру үшін;

7)ӛнеркәсіптің медицина, биология және фармацевтика салаларында – биологиялық ӛнімдерді сақтау мен ӛндіру кезінде, сонымен бірге құрамында ұшатын заттары бар (пенициллин, стрептомицин, эфир, хлороформ және т.б.) дәрі-дәрмектерді дайындау кезінде;

8)жасанды талшықтар мен пластмассаларды ӛндіру кезінде – процестің берілген температураларын сақтап тұру үшін;

9)парфомериялық ӛнеркәсіптерде – түстер мен хош иісті заттектерді және т.б. сақтау үшін.

Ғылым мен өнеркәсіптің көптеген салаларында криогенді қондырғылармен қамтамасыз етілетін аса төменгі температуралар (120 К-нен төмен) қолданылады, оның ішінде:

1)металлургияда – болатты қорыту процесін қарқындату үшін, сонымен қоса, шойынды балқытуда, ферроқорытпада және түрлі-түсті металдарды оттегімен үрлеп байыту арқылы, ауаның тӛмен температуралы ректификациясы кезінде алынады. Металургияда сонымен бірге, техникалық оттегі пайдаланылады (газ тәрізді және сұйық) және ауаны ректификациялайтын басқа да ӛнімдер, соның ішінде аргон – инертті ортада қоспалар мен балқымаларды жою үшін;

2)машина жасауда – тӛмен температуралы ректификация арқылы металлдарды кесу мен дәнекерлеуге қажетті оттегі мен инертті газдарды алу үшін қолданылады.Болатты суықпен ӛңдеу оның қаттылығы мен тӛзімділігін арттырады.Тӛмен температуралы сонымен бірге тұтқыр материалдарды бӛлшектеу кезінде қолданылады.Cонымен бірге тұтқыр материалдарды бӛлшектеу кезінде қолданылады.

3)Химия ӛнеркәсіптерінде газ қоспасын бӛлу кезінде оның ішінде ауаны яғни оттегі мен азотты алу үшін қолданылады.Сонымен бірге температуралар буды конденсациялау үшін газдарды кептіру үшін,күрделі ерітінділерді бӛлу үшін,тұздарды кристалдау үшін химиялық реакциялардың жылдамдық бағытын реттеу үшін және тӛмен температуралы қайнайтын сұйықтарды сақтау үшін қолданылады.

4)Газды ӛнеркәсіптерде газдық қоспаларды бӛліп алу үшін соның ішінде гелийді алу үшін,салқындатқыш және сиретілген және басқа да газдарды алу үшін,сақтау және тасымалдау үшін қолданылады.

5)Авиация мен ғарыш саласында отынды алу үшін (мыс,сұйық сутегін) және қышқылдарды (сұйық оттегін) соныменқоса ӛте жоғары биіктікте және ғарышта жұмыс істейтін адамдарға оттегімен қамтамасыз ету үшін қолданылады.

6)Энергетика саласында әртүрлі құрылғыларды жасау үшін (жинақтағыштар, генератор, электр қозғалқыштарын, электр беру желілерін) креорезистивтік, яғни, тӛмендетілген электр кедергісін алу кезінде алу кезінде қолданылады.

7)Медицина саласында әртүрлі ауруларды хирургиялық жолмен емдеу кезінде тӛмен температуралы биологиялық тканьдерді диструбциялау үшін қолданылады.

8)Ғылымизерттеу мекемелерінде,зертханаларында зерттелетін дененің тӛмен температурасын сақтау үшін терең вакуумды жасау үшін тіпті ғарыштыққа дейінгі элементар бӛлшектерді үдету сияқты физикалық зерттеулерді қондырғылар мен ӛлшеу құралдарын дайындауда қолданылады.

Жылуды тасымалдауға арналған қондырғылар қандай белгілері бойынша жіктеледі?

Жылуды тасымалдауға арналған қондырғылар келесі ерекшеліктері арқылы жіктеледі: жұмыс істеу принципі бойынша, тасымалдау сипаттамасына байланысты, процестің уақыт бойынша ӛту сипаттамасы бойынша. Жұмыс істеу принципі бойынша жылуды тасымалдауға арналған қондырғыларды екі түрге бӛлуге болады: термомеханикалық жүйелер, онда жұмыс істеу принципі қандай да бір жұмыс денесінің қысымдарының жоғарылау және тӛмендеу процестерін пайдалануға негізделеді, және электромагниттік жүйелер, мұнда жұмыс істеу принципі тұрақты немесе айнымалы электрлік немесе магниттік ӛрістерді пайдалануға негізделген.

Қысымды арттыру әдісі бойынша термомеханикалық жүйелерді қалай ажыратуға болады. Жұмыс істеу принципі бойынша жылуды тасымалдауға арналған қондырғыларды екі түрге бӛлуге болады: термомеханикалық жүйелер, онда жұмыс істеу принципі қандай да бір жұмыс денесінің қысымдарының жоғарылау және тӛмендеу процестерін пайдалануға негізделеді, және электромагниттік жүйелер, мұнда жұмыс істеу принципі тұрақты немесе айнымалы электрлік немесе магниттік ӛрістерді пайдалануға негізделген Бұл түрдегі қондырғылар аса кӛп таралған, жұмыс денесінің қысымының арту әдісіне байланысты

үш топқа бӛлінеді: компрессорлық, сорбциялық және ағыншалы.

Компрессорлы қондырғылардың түрлері қандай?

Компрессорлық қондырғылардың жұмыс істеу принципі жұмыс агентіне механикалық немесе термохимиялық әсер ету арқылы қысымды арттыруға негізделген. Компрессорлық қондырғылар булы-сұйықты, газды-сұйықты және газдық болып бӛлінеді. Булы және газды сұйықтық қондырғыларда агенттің агрегаттық күйі жұмыс барысында ӛзгереді (сығылған агент конденсацияланады және ұлғайтылған агент буланады). Бірінші жағдайда сығылу бу аймағында критикалық тепмературадан тӛмен болғанда, екінші жағдайда критикалық температурадан айтарлықтай асқан кезде болады. Газды қондырғыларда агенттің агрегаттық күйі жұмыс барысында ӛзгермейді, ӛйткені жұмыс денесінің температурасы барлық жерде t>tк болады. 3.4 суретте TS диаграммасындағы заттардың мүмкін агрегаттық күйі кӛрсетілген.

Рис 2.4. Возможные агрегатные состояния вещества на Т,s- диаграмме

3.5-суретте TS диаграммаларда компрессорлық циклдың бу сұйықтық,газды сұйықтық және газды аймақтарының суреті кӛрсетілген.

Компрессорлық қондырғыларда электрлік немесе механикалық энергия пайдаланылады. Кейбір жағдайда, мысалы, термомеханикалық компрессорларда сығылу температурасы қ.о температурасы үлкен болғанда

tc>tқ.о, жылу ағынын пайдалану арқылы жүзеге асырылады.

Рис.3.5. Области парожидкостного (а), газожидкостного (б), газового (в) на компрессионных циклах.

Сорбциялы қондырғылардың жұмыс істеу принципі қандай?

Сорбциялық қондырғылардың жұмыс істеу принципі – жұмыс агентінің термохимиялық реакция сіңіру кезінде жұмыс денесінің қысымын арттыруға негізделеді. Бұл қондырғыларда будың қасиетінің температуралардың адиабатты ұлғаю кезінде немесе сәйкесінше жылуды изотермиялық жағдайда сіңіруге және шығару (десорбция) процесс арқылы. Механикалық немесе термомеханикалық сығымдағыштармен (компрессорлармен) жасалатын сору және айдау процессі жүргізіледі. Сығымдаудың мұндай әдісін термохимиялық деп атайды. Сорбциялық қондырғылар абсорбциялық және адсорбциялық деп бӛлінеді. Абсорбциялық қондырғыларда сіңіру, сұйық және бу фазаларының шекараларында массаның ішінде орындалады. Адсорбциялық қондырғыларда сіңіру процессі қатты денелердің адсорбценттерінің сыртқы бетінде таралумен жүзеге асырылады. Сорбциялық қондырғыларда жылуды тасымалдау процессі температурасы қ.о-ң температурасынан үлкен болғандағы t>tк.о , жылу ағынының ішкі энергиясы пайдаланылады. Осындай қондырғылардағы жұмыс агентінің агрегаттық күйі былай ӛзгереді. Мұнда олар булы сұйықты немесе газды сұйықты болып келеді. Соңғы уақытта газбен жұмыс істейтін, мысалы, сутектік абсорбциялық қондырғылар пайда бола бастады

Ағыншалы қондырғылардың қызметі қандай?

Ағыншалы қондырғылар жұмыс агентінің қысымын арттыруға арналған газдың немесе будың ағынының кинетикалық энергиясын қолдануға негізделеді. Будың немесе газдың ағыншасы соплодан үлкен жылдамдықпен шығып, нәтижесінде сору одан кейін жұмыс денесінің сығылуы жүретін эжектрлеуші құбылыс пайда болады. Ағыншалы қондырғылар жабық термодинамикалық жүйелер болып табылады, яғни олардың жұмыс денесі ашық және тұйық термодинамикалық циклде жүзеге асырылады.

Жылуды тасымалдаушылардың жұмыстық денелері қандай талаптарға сай келуі қажет? Жылутасымалдау процесстерін жүзеге асыру үшін әрқилы түрдегі жұмыс денелерін термодинамикалық және физикалық қасиеттерді қолданады. Олар қондырғылардың түрлеріне олардың сұлбаларына жоғары және тӛменгі температураларының деңгейлеріне байланысты қолданылады. Жұмыс денелері жеке заттар немесе заттардың қоспалары болып табылады. Жылуды тасымаладау процесстерінің жұмысы кезінде кейбір жұмыстық заттар фазалық түрленуге ұшырайды. Алдыңғы ӛткен тарауда айтылғандай қондырғылар әр түрлі аймақтарда жұмыс істейді. Яғни, бу мен сұйық аймағанда (булы сұйықты қондырғыларда), газды сұйық аймағында (газды сұйықты қондырғыларда), газды аймағында (газды қондырғалар).

Кейбір жағдайларда газды алу кезінде процесстер 2 фазалық аймақта жүреді. Қатты дене – сұйық және қатты дене – бу жұмыс істеу аймағына байланысты жұмыс денелерге сәйкесінше, мынадай талаптар қойылады.

Термодинамикалық жылу тасымалдағыштардың жұмыс денелері ретінде қандай заттар топтары қолданылады?

Термодинамикалық жылуды тасымалдауда жұмыс денесі ретінде заттар бірнеше топқа бӛлінеді және қолданылады:

1.Суық агенттер (хладогенттер). Ол зат немесе қоспа болып табылады. Қысымы Р=0.1 Мпа және қалыпты қысым кезіндегі қайнау температурасы ts=350-2200C қоспа. Температурасы ts=350-2200С кезіндегі суық агенттер кӛпшілік жағдайларда жылусорғылық қондырғыларда қолданылады. Температурасы 273-1200C кезіндегі суық агенттер тоңазытқыш қондырғыларда ауаны баптау қондырғыларында қолданылады.

2.Криоагенттер. Бұл қалыпты қайнау температурасы ts<1200C болғандағы зат немесе қоспа болып табылады.

3.Заттың абсорбциялық булары. Жұмыс агентері және абсорбциялық қондырғылардың абсорбценттері;

4.Су – судың суық агент ретінде қолданылуы оның үштік нүктесінің температурасы салыстырмалы жоғары болған кезде tү.н=00C шектеледі. Осы температура кезінде су буының қысымы ӛте тӛмен болады (рү.н=0.63 кПа ), ал меншікті кӛлемі ӛте жоғары болады (Vү.н=206 м3/кг). Осыған байланысты су кӛбінесе ауаны баптау қондырғыларында әдетте жылубергіштік температурада 0- ден үлкен болғанда қолданылады. Су сонымен қоса суық агент ретінде эжекторлы және абсорбциялық түріндегі қондырғыда кеңінен қолданылады. Суық және криагенттердің негізгі термодинамикалық қасиеттері мына параметрлермен анықталады: қалыпты қайнау температурасы Ts<120K, критикалық параметрлері tк.р, Ркр, Тқату, Ттв бу түзілу жылуы r және жылуӛткізгіштік коэффициенті λ .

Хладожәне криоагенттері қандай параметрлермен сипатталады?

1.Суық агенттер (хладогенттер). Ол зат немесе қоспа болып табылады. Қысымы Р=0.1 Мпа және қалыпты қысым кезіндегі қайнау температурасы ts=350-2200C қоспа. Температурасы ts=350-2200С кезіндегі суық агенттер кӛпшілік жағдайларда жылусорғылық қондырғыларда қолданылады. Температурасы 273-1200C кезіндегі суық агенттер тоңазытқыш қондырғыларда ауаны баптау қондырғыларында қолданылады.

2.Криоагенттер. Бұл қалыпты қайнау температурасы ts<1200C болғандағы зат немесе қоспа болып табылады.

Булы-сұйықтық қондырғылардың хладоагенттеріне – аммиак, кӛміртегінің екі оксиді, фреонға сипаттама беріңіз.

1.Аммиак NH3 поршеньдік сығымдағыштарда кеңінен қолданылады және абсорбциялық қондырғыларда булану температурасы t0>700C болғанда қолданылады. Оның қолданылу аймағы үштік нүкте температурасы tү.н=-77,20С кезінде қолданылады. Аммиактың негізгі артықшылықтары: Оны қолдану аймақтарындағы булану температурасы кезіндегі меншікті кӛлемнің аз болуы бу түзілу жылуының үлкен болуы, оңай аққыштығы, ӛткір иісті болуы және майда еруі. Аммиак болатпен әсерлескенде каррозияланбайды, алайда су бояған кезде мырышты, мысты, қоланы және басқа да мыс қорытпаларын коррозияға ұшыратады. Аммиактың кемшілігі: улағыштығы, жарылу қауіптілігі, ауа концентрациясында жанғыштығы.

2.Екі оттекті кӛміртегі СО2. Бұл салыстырмалы нейтральді. Мұның суық агент ретінде кемшілігі критикалық температураның тӛмен болуы tкр=31,350С . Критикалық қысымының жоғары болуы Ркр=7,5Мпа . Оттекті кӛміртегі әдетте құрғақ мұзды алу қондырғыларында қолданылады.

3.Фреон (хладогент) . Бұл кӛмірсутекке негізделген калоидті түрдегі қоспа. Бұлардың барлығы химиялық инертті жарылу қауіпсіздігі аз немесе жоқ. Фреонның қысқаша белгіленуі Ф-№ түрінде қолданылады. № фреонның номері. Ол 2 немесе 3 санмен берілуі мүмкін.

күкіртті ангидрит SO2 жатады. Осы агенттердің ауадағы таралатын концентрациясы 0,5 –тен 1%-ға дейін болса, 5минуттан кейін ӛнімге әкеледі. СО2 кӛміртегі, фриондар Ф110, Ф113, Ф170, Ф290, Ф22 , этилен, бутан, С4Н10. Осы аталған агенттердің ауаға таралатын концентракциясы 20% болса,

2сағат ішінде адам ағзасына әсер етеді.

Жылубергіштің Тн температурасы 70-80 К-нен жоғары болған кезде криоагенттер ретінде не

пайдаланылады?

Жылубергіштіктің температурасы t-70-80К-нен жоғары кезінде ауа, метан, аргон, азот, сонымен қоса неон, гелий, сутегі қолданылады. Соңғы уақытта құрамында аргон және кӛмірсутекті газ қоспаларын қолдану кеңінен қолданылуда. t-80-27К дейінгі жұмыс агенттенрі ретінде сутегі, неон, гелийді қолдануға болады. Сутегі 14К дейінгі температураны алуға мүмкіндік береді. Ол ауамен әсерлсескенде жарылғыш қаупі бар, сондықтан қондырғыны мұқият герметизациялау қажет. Неон – сутегіге қарағанда инертті газ. Ол аса тығыз – және бу түзілгіштігі жоғары болып келеді.

Температураның барлық интервалында криоагенттер ретінде не қолданылуы мүмкін? Жылубергіштіктің температурасы t-70-80К-нен жоғары кезінде ауа, метан, аргон, азот, сонымен қоса неон, гелий, сутегі қолданылады. Соңғы уақытта құрамында аргон және кӛмірсутекті газ қоспаларын қолдану кеңінен қолданылуда. t-80-27К дейінгі жұмыс агенттенрі ретінде сутегі, неон, гелийді қолдануға болады. Сутегі 14К дейінгі температураны алуға мүмкіндік береді. Ол ауамен әсерлсескенде жарылғыш қаупі бар, сондықтан қондырғыны мұқият герметизациялау қажет. Неон – сутегіге қарағанда инертті газ. Ол аса тығыз – және бу түзілгіштігі жоғары болып келеді.

Абсорбциялық қондырғылардың хладоагенті ретінде не пайдаланылады?

АМмиак NH3 поршеньдік сығымдағыштарда кеңінен қолданылады және абсорбциялық қондырғыларда булану температурасы t0>700C болғанда қолданылады. Оның қолданылу аймағы үштік нүкте температурасы tү.н=-77,20С кезінде қолданылады. Аммиактың негізгі артықшылықтары: Оны қолдану аймақтарындағы булану температурасы кезіндегі меншікті кӛлемнің аз болуы бу түзілу жылуының үлкен болуы, оңай аққыштығы, ӛткір иісті болуы және майда еруі. Аммиак болатпен әсерлескенде каррозияланбайды, алайда су бояған кезде мырышты, мысты, қоланы және басқа да мыс қорытпаларын коррозияға ұшыратады. Аммиактың кемшілігі: улағыштығы, жарылу қауіптілігі, ауа концентрациясында жанғыштығы.

Регенеративті жылытқышттың қондырғысы кезінде компрессордағы жұмыс шығыны мен буландырғыштағы меншікті жылудың келуі қалай ӛзгереді?

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 кӛтерілсе, сәйкесінше будың компрессор алдындағы v0 меншікті кӛлемі де артады.

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

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 ӛнімдерінің 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.

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

Сурет 1.9. Регенеративті жылуалмастырғышы бар бу-сұйықтық жылу тасымалдаудың принциптік

буландырғыш.Ішкі меншікті сығылу жұмысы li=(i2 – i1) 273861ка2 ауданымен анықталады. Жұмыс агентінің бірлік шығынының суықӛнімділігі q0=(i6 – i5) 65cb6 ауданымен анықталады.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. IV дроссельді вентиль алдындағы сұйық суық агенттің температурасының Т3-тен Т4-ке дейін тӛмендеуінің нәтижесінде регенеративті жылуалмастырғышсыз қондырғының мәндерімен салыстырғанда, меншікті суықӛнімділік i3 – i4 –ке артады. Сонымен бірге компрессордың да меншікті ішкі жұмысы да жоғарылайды, себебі компрессор алдындағы будың энтальпиясы і6-дан і1-ге дейін кӛтерілсе, сәйкесінше будың компрессор алдындағы v0 меншікті кӛлемі де артады. Қарастырылып отырған сүлбенің артықшылығы жұмыс агентінің майда ерігіштігі азаюы және компрессор алдындағы бу температурасының жоғарылауына байланысты компрессорға беру коэффициентінің артуы болып табылады.

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 ӛзгертпейді деп түсіндіріледі, ӛйткені олар Тк және Ти арқылы анықталады.

Егер рк/р0=8 болса, онда поршенді компрессорлы ұондырғының қандай сүлбесі қолданылады?

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

Егер үш сатылы сүлбе қолданылса, онда рк/р0 қатынасы қандай болады?

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

Кӛп сатылы поршендік компрессорлы қондырғыларды қолдану қажеттілігі немен түсіндіріледі? Қысым артуының дәрежесі үлкен болған кездегі кӛп сатылы поршеньдік компрессорлы қондырғыларды қолдану қажеттілігі бірнеше себептермен түсіндіріледі. 1) Рк/Р0 қысым артуы дәрежесі ұлғаюымен бір сатылы қондырғыларда λ беру коэффициенті және ηі поршеньді клмпрессордың индикатьорының мәні. Кӛп сатылы сығылуда әрбір сатыда қысымның арту дәрежесі азаяды және λ мен ηі ұлғаяды. 2) Қысым артуының дәл ұлғаюымен сығылатын агенттің

соңғы температурасы ӛседі, оснымен бірге сығылудың меншікті жұмысы да ӛседі. Кӛп сатылы сығылу кезінде сатылар арасында аралық салқындатуды және сонымен бірге оның меншікті кӛлемі де азаяды. Осылайша келесі сатыдағы сығылу жұмысы азайып отырады. 3) Кӛп сатылы қондырғыларда бір сатымен салыстырғанда суиды немесе жылиды, әр түрлі температура параметрлер қолдану кезінде жылуды тасымалдағышта энергия шығыны айтарлықтай тӛмендейді.

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

1. Ӛте тӛмен 2. Аса жоғары , q0 – жылу аса тӛмен температура кезінде IX-шы тӛменгі сатылы буландырғышқа жіберіледі. Одан жұмыс агенті бір түйінде тӛменгі сатылы компрессорға келіп түседі. Яғни онда II жоғары сатыдағы буландырғыштағы қысымға тең болатын р0, -тен р0,, -қа дейін сығылады. Тӛменгі сатылы компрессордан бу аралық ыдыс сұйықты бӛлуші IV-қа келіп түседі. Сұйық хладогент екінші сатылы сұйық бӛлушісінен II буландырғышқа бу сұйық бӛлгішіне қарай бағытталады және III –компрессормен сорылады. TS диаграммасында бұл процесс 6-7 деп кӛрсетілген, 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 бӛлгішіне 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 бӛлгіш алынады.Бірсатылы поршенді компрессорлы қондырғылар әдетте рк/р0 ≤ 7 ÷ 12 қысым артуының дәрежесі кезінде қолданылады.

Неліктен газды сұйықты қондырғыларда жұмыс денесін таңдау шектеулі.

Газды сұйықты тоңазытқыш қондырғылары температура Т-120К –нен тӛмен фриогенді аймақтарда қолданылады. Олар ӛте тӛмен температура алу үшін және сұйық ауаны алу үшін қажет. Булы сұйықты тоңазытқыш қондырғыларынан айырмашылығы соңғы қысымы аса критикалық яғни, Ркр

– булы суйықты тоңазытқыш қондырғыларда тӛмен температура кезінде конденсация температурасымен анықталады. Газды –сұйықты қондырғыларда жұмыс денесін таңдау шектеулі. Себебі кӛптеген 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

Газды сұйықты тоңазытқыш қондырғыларының қандай сүлбесін білесіз.

Линде цикл сұлбасыI – компрессор, IIсалқындатқыш; III – регенератив; IV – жылуалмастырғыш;

V – сұйықты бӛлуші;Цикл тұйықталған, жұмыс денесі ретінде мұнда ауаны қолданады. Жұмыс істеу принципі келесі түрде: атмосфералық ауа 1-күйінде I- сығымдағышта сығылады және IIсалқындатқышта қ.о. жылудың шығын есебінен салқындайды.Ts-диаграммада бұл сызық 1-2 кӛрсетілген.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 бӛлгіште жиналып,қандайдабір у,х мӛлшеріндетұтынушыға жіберіледі.6-нұкте күйіндегі жұмсалған құрғақ бу күйінде шығарылады.(7- нүкте) ts-диаграммадағы 1-2 процесстер изотермиялық сығылу процестері болып табылады.Яғни,мұнда ӛте аз жұмыс жасалынады.Нақты цикл үшін сұйық ауаның шығуы y=0.03- 0.05 тең болады.Ал эксергетикалық = 5 − 7%.Осындай циклдың кемшілігіне мынаны жатқызуға болады:поршеньдік детандорда тығыздалу мәселесі.Температура жоғары болғандықтан сальниктік