1 «Asosiy texnologik jarayonlar va qurilmalar» fanining mazmuni

Gazlarni siqish va uzatish.

Kompressor, siqish, darajasi, turlari, tenglama, gazlarni siqish, quvvat, porshenli, plastinali, suv xalkachali, gazoduvka.
Gazlarni siqish Nasoslar,ventilyatorlar, kompressorlar xisobi.
Nazariy qism. Gazlarni ham suyuqlliklar kabi bosimlar farqi mavjud bo’lganidagina uzatish mumkin bo’ladi. Siqilgan gaz bosimini R₂ uning dastlabki bosimiga R₁ nisbati (k= R₂/R₁) gazni siqilish darajasi deb yuritiladi. Gazlarni siqish va uzatish uchun kompressor mashinalari qo’llaniladi.
Gazni siqish darajasi kattaligiga ko’ra kompressor mashinalar ventiltorlar (k<1,1), gazoduvkalar (1,13) va vakuum-nasoslar guruxiga ajratiladi.
Gazlarni siqish jarayonining asosiy parametrlari. Gazlarni siqish jarayonida ularning hajmi V, bosimi R va harorati T o’zgaradi. Gazning bosimi 1 MPa gacha bo’lgan xollarda yuqoridagi uchta kattaliklarning uzaro boglanishi ideal gazlarning holat tenglamasi bilan ifodalanadi.
Yuqori bosimli gazlarning bosimi, hajmi va harorati o’rtasidagi boglanish Van-der-Vaals tenglamasi bilan ifodalanadi
(R + a/b²)(v - b)RT, (3-58)
bu yerda v- gazni solishtirma hajmi, m³/kg; R= 8310/M- universal gaz doimiysi, J/(kg K); M- gazni molyar massasi, kg/mol; R- gaz bosimi, Pa; T- gaz harorati, K; a va b- koeffisiyentlar, ularning qiymatlari maxsus ma’lumotnomalarda beriladi yoki kritik harorat T_kr va kritik bosim R_kr qiymatlariga asosan xisoblanishi ham mumkin
a = 27 R² T²_kr /(64 P_kr); b = RT/(8R_kr). (3-59)
Gazlarni siqish paytida ularning hajmi kamayadi, bosimi ortadi va harorati kutariladi. Gazni siqilish jarayoni mobaynida issiqlik ajralib chikadi. Gazni siqish jarayonida issiqlik tashki muhitga tortib olinsa jarayon izotermik deyiladi. Bu paytda jarayon (gaz) harorati o’zgarmaydi.
Adiabatik jarayonda tashki muhit va sistema o’rtasida issiqlik almashinmaydi.
Real sharoitda, gazni siqish paytida ajraladigan issiqlikni bir qismi tashki muhitga tarkaladi, bir qismi esa gazni isitish uchun sarflanadi. Bu jarayon politropik jarayon deyiladi.
Agar siqilayotgan gazni dastlabki R₁ va oxirgi R₂ bosimlarining qiymatlari ma’lum bo’lsa, siqish jarayonida bajarilgan ishni solishtirma miqdori (J/kg) analitik usulda, quyidagi tenglamalar yordamida xisoblanadi:
- izotermik siqish jarayonida
L _iz = R₁ v₁ ln (P₂/P₁) ; (3-60)
- adiabatik siqish jarayonida
L _ad = k/(k-1)R₁v₁[(P₂/P₁)^{( k-1)/k} -1] ; (3-61)
- politropik siqish jarayonida
L _pol = m/(m-1)R₁v₁[(P₂/P₁)^{( m-1)/m} -1] , (3-62)
bu tenglamalarda v₁- boshlangich sharoitlardagi (R₁ va T₁ qiymatlarda) gazning solishtirma hajmi, m³/kg; k= S_r/S_v adiabata ko’rsatkichi; S_r va S_v- o’zgarmas bosim va hajmdagi gazning issiqlik sigimlari, J/kg; m- politropik ko’rsatkich, uning qiymati gazning xossalariga va sistemaning atrof-muhit bilan issiqlik almashinish sharoitlariga boglik.
Siqilgan gazning harorati T₂ quyidagi tenglamalar yordamida aniqlanadi:
- izotermik jarayon paytida
T₂ = T₁; (3-63)
- adiabatik jarayon paytida
T₂= T₁ (R₂ /R₁)^{( k-1 )/k} ; (3-64)
- politropik jarayon paytida
T₂=T₁ (R₂/R₁)^{( m -1)/m} . (3-65)
Bir boskichli kompressor bilan havoni siqish uchun sarflanadigan nazariy quvvat miqdori (kVt) quyidagi tenglamadan aniqlanadi:
N _n = VpL = (GL)/(3600^.1000 _k), (3-66)
bu yerda: V- kompressorni hajmiy ish unumdorligi, m^z/sek; S- havoning zichligi, kg/m³; L- havoni siqish uchun sarflangan solishtirma ish miqdori, J/kg; L para-metrining son qiymatlari (3-63), (3-64) va (3-65) tenglamalar yordamida aniqlanadi; G- siqilayotgan havo sarfi, kg/sek; _k- kompressorning umumiy f.i.k.
Kompressor validagi quvvat quyidagi tenglamadan aniqlanadi:
N_v = N_n /(_izmex ) , (3-67)
bu yerda _iz= 0,64yo0,78- izotermik f.i.k.; _mex= 0,8yo0,95- mexanik uzatmalarning f.i.k.
Kompressor dvigatelining iste’mol quvvati
N_dv = K_n N _n /(_{izmex dv}) , (3-68)
bu yerda K_n = 1,1yo1,15- qo’shimcha quvvat koeffisenti; _dv- dvigatelni f.i.k.