|
Umumiy ma’lumotlar
Oziq-ovqat texnologiyasining bir qator jarayonlari issiqlik energiyasini berish yoki ajratib olish yo’li bilan, belgilangan haroratlar chegaralarida va yo’nalishlarda amalga oshiriladi. Turlicha haroratlarga ega bo’lgan muhitlar (jismlar) o’rtasida issiqlik energiyasini ularning biridan ikkinchisiga o’tishi issiqlik almashinish jarayoni deyiladi. Ushbu jarayon, termodinamikaning ikkinchi qonuniga binoan, “issiq” muhitdan “sovuq” muhitga qarab yo’nalgan bo’ladi. Jarayonni kechish tezligi ishchi muhitlar haroratlari o’rtasidagi farqning qiymati bilan tavsiflanadi. Ushbu farq qiymati qanchalik katta bo’lsa, jarayon shunchalik tez kechadi.
Sanoatda issiqlik almashinish jarayonlarini qizdirish, sovutish, bug’latish, bug’larni kondensatsiyalash kabi turlari keng qo’llaniladi. Ushbu jarayonlarni amalga oshiruvchi qurilmalar issiqlik almashinish apparatlari (qizdirgich, sovutgich, bug’latish apparati, kondensator va boshqalar) deb ataladi.
Tabiatda issiqlik tarqalishining uchta printsipial turi mavjud: issiqlik o’tkazuvchanlik, konvektsiya va issiqlikning nurlanishi.
Issiqlik o’tkazuvchanlik yo’li bilan issiqlikni tarqalishi molekulyar mexanizm bo’yicha amalga oshadi. SHunga ko’ra, bir-biriga bevosita tegib turgan mikrozarrachalarni (molekulalarni) tartibsiz harakati tufayli, katta energiyaga ega bo’lgan zarrachalardan nisbatan kam energiyali zarrachalarga issiqlik o’tkaziladi.
Turbulent rejimda harakatlanayotgan oqimning qattiq jism bilan ajratilgan yupqa chegara qatlamlarida issiqlik o’tkazuvchanlik muhim ahamiyatga ega.
Issiqlik o’tkazuvchanlik yo’li bilan amalga oshirilayotgan jarayon tezligi moddaning (muhitning) tuzilishi va xususiyatlariga bog’liq bo’ladi. Gaz va tomchili suyuqliklarda molekulalarning harakati, qattiq jismlarda kristall panjaralaridagi atomlarning tebranishi, metallarda esa elektronlar diffuziyasi tufayli issiqlik o’tkazish jarayoni sodir bo’ladi.
Issiqlikning nurlanishi. Issiqlik energiyasini elektromagnit to’lqinlar yordamida tarqalish jarayoni issiqlikning nurlanishi deb yuritiladi. Ushbu to’lqinlar manbai bo’lib moddaning zaryadlangan zarrachalari (elektron va ionlar) hisoblanadi. Har qanday jism o’zidan keng spektrda nur chiqarish va uni yutish qobiliyatiga ega bo’ladi. Issiqlikning nurlanishi tufayli uzatilayotgan issiqlik energiyasi dastlab nurlangan energiyaga aylanadi, so’ngra u o’z yo’nalishida joylashgan boshqa bir jismga yutiladi va bu jismda qaytadan issiqlikka aylanadi. SHu tariqa nur bilan issiqlik almashinish jarayonlari - nur chiqarilish va nur yutilish jarayonlari sodir bo’ladi.
Konvektsiya. Gaz va suyuqliklarning makroskopik hajmlarini harakati va ularning o’zaro aralashuvi natijasida issiqlikni tarqalishi konvektsiya deb yuritiladi. Bu paytda muhitning ayrim nuqtalaridagi haroratlarning mavjud farqi sababli zichliklar ayirmasi hosil bo’ladi. SHu sababdan, muhit zarrachalarini yuqori haroratli zonadan past haroratli zonaga tabiiy surilishi va aralashuvi yuz beradi. Gaz va suyuqliklardagi bunday harakat tufayli issiqlikning almashinishi tabiiy (erkin) konvektsiya deyiladi. Agar suyuqlik va gazlarni aralashtirish uchun tashqi mexanik kuch sarflansa (nasos yoki aralashtirgich ishlatilsa), bunday konvektsiya turi majburiy konvektsiya deyiladi.
Real sharoitlarda issiqlik energiyasi issiqlik tarqalishining bir necha turlarini o’zaro uyg’unlashuvi ko’rinishida uzatiladi. Misol uchun, bug’ qozoni o’txonasida yonayotgan yoqilg’ining issiqligi qizdirish trubkalariga bir paytning o’zida issiqlikning nurlanishi, konvektsiya va issiqlik o’tkazuvchanlik yo’llari bilan uzatiladi. Issiqlikni metall trubka devorlari va unga yopishgan suyuqlikning kuyindi qatlami bo’ylab o’tishi issiqlik o’tkazuvchanlik yo’li bilan amalga oshiriladi. Trubkalar ichida qaynayotgan suyuqlikka issiqlik energiyasi asosan konvektsiya va qisman issiqlik o’tkazuvchanlik yo’li bilan uzatiladi.
Harorati yuqori (“issiq”) muhitdan nisbatan past haroratli (“sovuq”) muhitga ularni ajratib turuvchi qattiq jism yuzasi (devori) orqali issiqlikni o’tishi issiqlik o’tkazish jarayoni deyiladi.
Issiqlik almashinish jarayonlarida qatnashuvchi moddalar (muhitlar) issiqlik tashuvchi agentlar deb yuritiladi. Harorati yuqori bo’lgan va jarayon mobaynida o’z issiqligini qizdirilayotgan muhitga beruvchi moddalar isituvchi agentlar deb nomlanadi. Sovutilayotgan muhitga nisbatan past haroratga ega bo’lgan, o’ziga bu muhitdan issiqlikni oluvchi moddalar esa sovutuvchi agentlar deb ataladi.
Qozonxonalarda yoqilg’ilarni yonishi paytida hosil bo’lgan tutun gazlari va elektr energiyasi bevosita issiqlik manbai hisoblanadi. Bunday manbaalardan issiqlik olib, o’zining issiqligini qurilmalar devori orqali qizdirilayotgan muhitga beruvchi moddalar oraliq issiqlik tashuvchi agentlar deyiladi. Oraliq issiqlik tashuvchilar qatoriga suv bug’i, issiq suv va yuqori haroratli issiqlik tashuvchi moddalar (mineral moylar, organik suyuqliklar va ularning bug’lari, suyultirilgan tuzlar, suyuq metallar va b.) kiradi.
Oziq-ovqat sanoati korxonalarida qizdiruvchi agent sifatida suv bug’i, issiq suv va dudlovchi tutun gazlaridan foydalaniladi. Sovutuvchi agentlar sifatida esa azot, ammiak, freon, tuzli eritmalar, sovuq suv va havodan foydalaniladi.
Issiqlik tashuvchi agentni tanlash paytida jarayon harorati, uning asosiy vazifasi, tannarxi, fizik-kimyoviy xususiyatlari va ekologik bezararligi kabi bir qator omillarga ahamiyat beriladi.
Qurilmalarni ishlash rejimiga ko’ra issiqlik o’tkazish jarayonlari turg’un va noturg’un bo’ladi.
Uzluksiz ishlovchi qurilmalarda haroratni o’zgarishi vaqtga bog’liq bo’lmaydi. Davriy ishlovchi apparatlarda jarayon harorati vaqt va fazo bo’yicha o’zgarib turadi, ya’ni noturg’un bo’ladi. Uzluksiz rejimda ishlovchi apparatlarni ishga tushirish, sozlash va to’xtatish jarayonida ham noturg’un jarayonlar mavjud bo’ladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
