O`ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O`RTA
MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI
Buxoro muhandislik texnologiya instituti
“Elektroenergetika” kafedrasi
“Issiqlik texnologik jarayonlari va
qurilmalari” fanidan
KURS LOYIHASI
Buxoro – 2019
Tuzuvchi:
«Elektroenergetika» kafedrasi
o’qituvchi-stajori. F. F. Muzaffarov,
o’qituvchi-stajori. M. O. G’afurov
Taqrizchi:
«Elektroenergetika» kafedrasi
dotsenti, t.f.n. Z. Toyirov
Ushbu uslubiy ko`rsatma 2019 “____” dekabrda «Elektroenergetika»
kafedrasida muhokama qilindi va Buxoro muhandislik-texnologiya
instituti uslubiy kengashi muhokamasiga tavsiya etilgan (bayonnoma №____).
Buxoro muhandislik-texnologiya instituti uslubiy kengashining 2019 “____”
dekabrdagi yig’ilishida ko`rib chiqilgan va tavsiya qilingan (bayonnoma
№____).
Kirish.
Ushbu qo`llanma 5312100 – Energoaudit va sanoat korxonalarining
energetik tekshiruvi ta’lim yo`nalishi talabalariga “Issiqlik texnologik jarayonlari
va qurilmalari” fanidan “Porshenli kompressorlarni hisoblash” mavzusidagi kurs
loyihasidagi hisob-kitob va grafik ishlarni bajarish uchun taqdim etildi. Mavzuni
tanlash fanning namunaviy o`quv dasturiga muvofiq.
Texnikada gazsimon modda (gaz va bug') larni siqib quvurga yoki idishga
haydash uchun ishlatiladigan mashinalarni kompressorlar deb aytiladi.
Ko'pincha porshenli yoki markazdan qochma asosda ishlaydigan kompressorlar
ishlatiladi. I.YO.D.laridagi gazning issiqlik ta’sirida mexanik ish olinsa,
kompressorlarda gazni siqish uchun mexanik ish sarflanadi. Shu xususiyatiga
ko`ra kompressorlar juda ko`p sanoat korxonlaridagi ishlab chiqarishning
birlamchi texnik mashinasi hisoblanadi. Porshenli kompressorlar siqish pog`onasi
(bosqichi) soniga qarab bir, ikki va ko`p bosqichli, ishlash prinsipi bo`yicha esa,
oddiy (bir tomonlama) va ikki harakatli kompressorlarga bo`linadi. Kompressor
yuritmasining tuzulishi xuddi porshenli nasosning tuzulishiga o`xshash.
Kompressor yuritmasining gazni biror oraliq yoki oxirgi bosimgacha siquvchi
qismiga siqish bosqichi deyiladi.
Rasm . Ikki bosqichli ikki silindrli porshenli kompressorning sxemasining
oddiy tuzulishi:1-birinchi bosqich silindrli (past bosim); 2-ikkinchi bosqich
silindrli(yuqori bosim); 3-oraliq havo sovutgichi; 4-krank mili; 5-shatunlar;
6-shtoklar; 7-porshenlar; 8-maxovik
Rasm-2. Kompressorning birinchi bosqichida siqish jarayoni PV diagrammasi
Porshenli silind rda o`ngga va chapga kirvoship – shatun mexanizmi
yordamida ilgarilma – qaytma harakat qiladi. Kompressorlarda porshen silindir
devoriga zich qilib o`rnatiladi va uni ikki qismiga bo`lib turadi. Porshen chapdan
o`ngga ilgarilma harakat qilganda, so`rish klapini ochiladi va silindr gazga to`ladi.
Porshen orqaga qaytganida esa, silindrdagi gazning siqilishi natijasida bosim ortadi
va haydash quvurga uzatiladi. Ma’lumki, gaz siqilganda uning temperaturasi
ortadi. Oddiy porshenli kompressorlarda porshenning bir marta to`liq, borib
kelishida bir marta so`rish va uzatish bo`ladi. Ikki tomonlama porshenli
kompressorlarda ikkita so`rish va ikkita uzatish bo`ladi.
Mazkur kurs loyihasini bajarish davomida talabalar hisoblash ishlarini bajarish
bilan bir qatorda, kompressorning ish sikllari bilan bevosita tanishishadi.
Porshenli kompressorini hisoblash uchun topshiriq.
Porshenli kompressorni hisoblash uchun dastlabki ma'lumotlar 1-jadvalda
keltirilgan. Ikki pog`onali ikki silindrli porshenli kompressorni tarkibiy tuzulishi.
(1 – rasm.)
Bu yerda 0-1- birinchi bosqich so‘rish chizig‘i;
1-2-birinchi bosqichdagi politrop siqish jarayoni;
2-a- birinchi bosqichdagi birinchi sovutgichga xaydash chizig‘i
a-3- ikkinchi bosqichga so‘rish chizig‘i;
3-4-ikkinchi bosqichdagi politrop siqish jarayoni;
4-v-ikkinchi bosqichdan ikkinchi sovutgichga xaydash chizig‘i;
v-5-uchinchi bosqichga so‘rish chizig‘i;
5-6-uchinchi bosqichda politrop siqish jarayoni;
6-s-uchinchi bosqichdan rezervuarga xaydash chizig‘i.
2-3 va 4-5 chiziqlar gazning o‘zgarmas bosimda sovishidagi hajmini kamayishini
bildiradi. Ishchi jism -gaz barcha sovitgichlarda boshlang‘ich temperatura
T1gacha sovutiladi, shuning uchun gazning 1,3 va 5- nuqtalardagi temperaturalari
bir xil bo‘lib 1-7 izotermada turadi.
Havo T = 27 ° C bilan p= 1bar abs bosimi bilan siqiladi. yorlig'ini
bosing. Har ikki bosqichda ham bosim oshishi darajasi bir xil hisoblash uchun 1 –
jadvalda ma’lumotlar berilgan.
𝑝
2
𝑝
1
=
𝑝
3
𝑝
2
Birinchi bosqich va ikkinchi bosqichdagi silindrlarning devorlari bir
zichlikdagi suv bilan sovutiladi, shuning uchun siqishni jarayonlar har ikki bosqich
ham bir xil ko'rsatkichga ega bo'lgan politrop jarayonda sodir bo'ladi. Oraliq
sovutgichdagi birinchi bosqichdan keyin havo t
1
boshlang'ich haroratga doimiy
bosim p
2
gacha soviydi. Assimilyatsiya parametrlarida kompressorning ishlashi
(p
1
, t
1
) Vj ga teng. Valning aylanish tezligi P
kv
ham 1-jadvalda keltirilgan Ish jism
(havo) uchun olinishi kerak.
Kurs loyihani bajarish davomida quyidagilar aniqlanishi kerak.
1. Birinchi bosqichidan keyin havo bosimi p
2
2. Vazifa shartiga ko`ra har bir bosqichda siqishni oxirida harorat t
2
,va t
3
(t
2
=t
3
)
3. Birinchi bosqichdan keyin siqilgan havo hajmi iste'mol V
2
va ikkinchi
bosqichdan keyin V
3
m
3
/s
4. Kompressorning siqilgan havo og'irligi G bilan ishlash kg/s
5. Har bir bosqichda ichki energiya ΔU va entalpiyaning o`zgarishi.
6. Har biri qadamda bosim ostida havodan suv bilan chiqadigan issiqlik miqdori q,
kJ/kg, va shuningdek, oraliq sovutgichda q, kJ/kg, shunga ko'ra, silindrlarga
sovutish suvining iste'moli G
w
, kg/s, oraliq sovutgich G’, kg/s, issitilgan suv
temperaturasi t
w
= 100 C kirishda, t
w
= 200 C chiqishda.
7. PV koordinatalarida siqish jarayonining grafik nuqtalarida qurish birinchi
bosqich uchun olingan politropik va izotermik grafik bilan texnik ishning tasviri
qurish.
8. T-koordinatalarida siqish jarayonining grafik nuqtalarida qurish birinchi
bosqichda politropik, shuningdek, yordamchi izobarik grafikalari, ular orasida
siqish jarayoni mavjudligini inobatga olib maydoni belgilang, q, Δh, l
9. Politropik siqishning texnik ishi l, , kJ/kg
10. Izotermik siqishning bajargan ishini aniqlaymiz (N
iz
, kvt) va va haqiqiy quvvat
(N
i
, kvt) agar izotermik bo'lsa, kompressor tomonidan iste'mol qilinadi. Bu yerda
FIK
𝜼 = 𝟎. 𝟕
11. Oraliq havo sovutish yuzasi oqimga qarshi K = 20 Vt/ (m
2
*K) havodan
suvgacha issiqlik uzatish koeffitsientini qabul qilingan.
Kompressor birinchi va ikkinchi pog`onadandan keyin havo parametrlarini
aniqlash. Kompressorning ommaviy ishlash
Birinchi bosqichdan keyin havo bosimi aniqlanadi
𝑝
2
𝑝
1
=
𝑝
3
𝑝
2
Bu yerda:
𝑝
2
= √𝑝
1
𝑝
3
ga teng. Bosim yo'qotilishi taxminan teng qilinadi.
Siqishni oxiridagi harorat quyidagicha hisoblanadi. Politropik jarayonning
qonunlariga asosan:
𝑇
2
= 𝑇
1
(
𝑝
2
𝑝
1
)
𝑛−1
𝑛
Bu yerda:
𝑇
1
= 𝑡
1
+ 273,15
n – politropik ko`rsatkichi.
Politropik ko`rsatkichi n tenglik asosida siqishni jarayonlari uchun har ikki
bosqichda biz ko'rsatadigan ko'rsatmalar bo'yicha har ikki bosqichdagi chiqishdagi
havo harorati bir xil, ya'ni.
T
2
= T
3
.
Dastlabki bosqichdan keyin siqilgan havo miqdori oqim tezligi quyidagicha
hisoblanadi. Bunda bosim p
2
va harorat T
2
𝑉
2
= 𝑉
1
(
𝑝
1
𝑝
2
)
n
Ikkinchi bosqichdan so'ng bosim p
3
va harorat T
3
𝑉
3
= 𝑉
2
(
𝑝
2
𝑝
3
)
n
Kompressorning massa mahsuldorligi G, kg /s dan hisoblanadi. Hisoblashni
osonlashtirish uchun Klapeyron tenglamasidan foydalaniladi.
𝐺 =
𝑝
1
𝑉
1
𝑅𝑇
1
Bu yerda: p
1
- kirish bosimi kPa;
V
1
– Kompressor uchun ish parametrlari, m / hsj;
R – havo gaz doimiyligi, J / kg-K),
Dastlabki siqishni jarayonida ichki energiyani o'zgartirish
∆𝑈 = 𝑐
𝑣
(𝑇
2
− 𝑇
1
)
Qachonki: C
v
– izoxorik havoning issiqlik sig`imi, kJ/(kgK).
Xuddi shu jarayondagi entalpiya o'zgarishi:
∆ℎ = 𝑐
𝑝
(𝑇
2
− 𝑇
1
)
Chunki: T
2
– T
1
= T
3
- T
1
keyin formulalar T va T
1
hisoblash Δ U va
Δh qiymatlari har ikki bosqich uchun bir xil bo'ladi.
Issiqlik miqdorini birinchi pog`onada politropik siqish jarayonini hisoblash.:
𝑞 = 𝑐
𝑛
(𝑇
2
− 𝑇
1
) = 𝑐
𝑛
𝑛 − 𝑘
𝑛 − 1
(𝑇
2
− 𝑇
1
)
Bu yerda:
𝑐 = 𝑐
𝑣
𝑛−𝑘
𝑛−1
kJ/(kg K) -berilgan ko`rsatkich politropiya jarayoni uchun.
Yuqorida keltirilgan sabablarga ko'ra, issiqlik miqdori q birinchi va ikkinchi
pog`onalar uchun bir xil bo'ladi.
Issiqlik miqdori q sovutish suvlari bilan silindir ning sovutish kanallaridan
chiqariladi.
Markaziy bo`g`in bosimi uchun sovutish suvning oqim tezligi G va issiqlik balansi
tenglamalari hisoblanadi.
𝐺
𝑤1
𝑐
𝑤
(𝑡
𝑤
′′
− 𝑡
𝑤
′
) = 𝑞𝐺
Bu yerda: (
𝑡
𝑤
′′
− 𝑡
𝑤
′
) - sovutish suvlarining kirish va chiqish haroratlari farqi.
C
w
– 4.19 kJ/kg K sinfli issiqlik quvvati
Tenglama quyidagicha:
𝐺
𝑤1
=
𝑞𝐺
𝑐
𝑤
(𝑡
𝑤
′′
− 𝑡
𝑤
′
)
Markaziy bo`g`in bosimi uchun suv iste'moli bir xil bo'ladi, ya'ni:
𝐺
𝑤2
= 𝐺
𝑤1
Ajratilgan issiqlik oraliq sovutishda havo bosimi p
2
=const
𝑞
′
= 𝑐
𝑝
(𝑇
2
− 𝑇
1
)
quyida bayon qilinganidek. Dastlab ma'lum hajmlarni hisoblash (p
1
, T
1
da) va
yakuniy (p
2
, T
2
da ) ifodalar bilan ifodalanadi:
𝑣
1
=
𝑉
1
𝐺
va
𝑣
2
=
𝑉
2
𝐺
Parametrlar bo'yicha kompressor tanlash.
Tanlovlarda 1-band grafigacha chiziladi, P
2
, V
2
, oraliq punktlari qurish a, b, va
hokazo nuqta.parametrlarini hisoblash.
𝑝
𝑎
= √𝑝
1
𝑝
2
;
𝑣
𝑎
= √𝑣
1
𝑣
2
𝑝
𝑏
= √𝑝
𝑎
𝑝
2
𝑣
𝑏
= √𝑣
𝑎
𝑣
2
Quyidagi nisbatlarda hisoblanadi:
𝑝
𝑎
𝑣
𝑎
𝑛
= √𝑝
1
𝑝
2
√𝑣
1
𝑣
2
= √𝑝
1
𝑣
1
𝑛
𝑝
2
𝑣
2
𝑛
; 𝑝
1
𝑣
1
𝑛
= 𝑝
2
𝑣
2
𝑛
Izotermik jarayonning 1-2 chizig'ini qurish (2-rasm) bir xil boshlang'ich nuqtadan
ishlab chiqarilgan, oxirgi holati (2-band) va izotermikning oraliq nuqtalari a’,u’ va
boshqalar. Izotermik jarayon tenglamasidan hisoblanishi mumkin:
𝑣
2
=
𝑝
1
𝑣
1
𝑝
2
; 𝑣
𝑎
=
𝑝
1
𝑣
1
𝑝
𝑎
; 𝑣
𝑏
=
𝑝
1
𝑣
1
𝑝
𝑏
.
Qurilgan pv diagrammasidan texnik ish nimaga sarflanganini ko'rish mumkin
Bu holatda izotermik siqilish politropik siqilishdan kamroq bo'ladi
Politropik va izotermik texnik ish siqishni. Kompressor quvvati.
Politropik siqishni texnik ishi birinchi bosqich past bosimli silindirda quyidagi
formula bo'yicha hisoblab chiqiladi.
𝑙
1−2
′
= 𝑅
𝑛
𝑛−1
(𝑇
1
− 𝑇)10
−3
.
Termodinamikaning birinchi qonuni bo'yicha ushbu ish hajmining katta qismi
sarflandi.
||𝑞
1−2
| + |∆ℎ
1−2
| = |𝑙
1−2
′
|
Bu yerda: q
1-2
– silindr bilan birga sovutish suv o`rtasidagi issiqlik miqdori;
∆ℎ
1−2
– PBSdan keyingi havo bilan jaryonlar entalpiyasi.
Ikkinchi bosqichda siqishni jarayonining energiya balansi (PBS)ga o'xshaydi.
Barcha K uchun izotermik siqilishning texnik ishi , ya'ni. p
1
dan p
3
tengdir:
𝑙
1−2
′
= 𝑅
𝑛
𝑛 − 1
(𝑇
1
− 𝑇)10
−3
Ish N
iz
sovutilgan K uchun nazariy deb qabul qilingan shuning uchun nazariy
kuch K tengdir.
𝑁
𝑖𝑧
=
|𝑙
𝑖𝑧
′
|𝐺
3600
Haqiqiy quvvat sarfi:
𝑁
𝑒
=
𝑁
𝑖𝑧
𝜂
𝑖𝑧
Bu yerda ᶯ - izotermik FIK K, ushbu oraliqda qabul qilinsin. 0.6-0.8.
Kompressor uchun elektr motor hisoblash quyidagi formula bilan topiladi.
𝑁 =
𝑁
𝑒
𝐾
𝑧
𝜂
𝑚
K
z
– zaxira koeffisienti K
z
(1.1 – 1.3)
N
m
– 0.90-0.95 - mexanik samaradorlik, shuningdek, kompressor qismida mavjud
bo'lgan, yo'qotishlarni hisobga olgan holda tanlanadi.
5. Havo sovutish orqali oraliq sovutish sirni aniqlash.
Sovutish yuzasi F, m
2
orqali issiqlik uzatish tenglama hisoblanadi.
𝐹 =
𝑄
𝐾∆𝑡
𝑜`𝑟
Bu yerda:
Q – issiqlik oqimi, sovutish suvi havo sovutgichiga uzatiladi, Vt;
K – issiqlik uzatish koeffisienti, bu holda qabul qilingan k = 20 Vt/m
2
K ga teng;
Δ t
o`r
- sovutish suvi va havo sovutgichi o'rtasida o'rtacha harorat
bosimi 0C (K).
𝑡
𝑜`𝑟
=
∆ 𝑡
𝐵
− ∆𝑡
𝑀
𝑙𝑛
∆ 𝑡
𝐵
∆𝑡
𝑀
Qachonki:
𝑡
𝐵
= 𝑡
𝑣
′
− 𝑡
𝑤
′
va
𝑡
𝑀
= 𝑡
𝑉
′′
− 𝑡
𝑤
′′
qiymati formula bilan hisoblanadi.
O'z navbatida, issiqlik oqimi Q formulasi bilan hisoblab chiqiladi
𝑄 =
𝐺
3600
𝑞
′
Bu yerda; G – massa mahsuldorligi K, kg / s;
q – oraliq qizdirgich ichidagi havodan olinadigan issiqlik, j / kg.
Xulosa.
“Issiqlik texnologik jarayonlari va qurilmalari” fanidan “Porshenli
kompressorlarni hisoblash” mavzusidagi kurs loyihasidagi hisob-kitob va grafik
ishlarni bajarish natijasida kompressorlar haqidagi nazariy tushunchalar
mustahkamlanadi. Sanoat korxonalaridagi ishlab chiqarish jarayonida
ishlatiladigan kompressorlarni ish prinsipi, so`rish va siqish jarayonini qay tartibda
amalga oshirilishi va hisoblanishi bo`yicha malaka va ko`nikma shakllantiriladi.
Bugungi bajarilagan kur loyihasida issiqlik kompressorlari loyihalandi.
Kimyo, oziq – ovqat, energetika sohalarida ko`p miqdorda gaz va gaz
aralashmalarini qayta ishlashga to`g`ri keladi. Ko`pgina kimyoviy jarayonlarning
atmosfera bosimidan farqli bosim bosim ostida olib borilishi, jarayon tezligini
oshiradi, qurilma o`lchamlari kichik bo`lishiga va hokazolarga olib keladi.
Gazlarning siqish yordamida ularni quvurlarda va qurilmalarda harakati
ta’minlanadi va vakuum hosil qiladi. Bundan tashqari, havo va gazlarni siqish,
ularni aralashtirish, suyuqliklarni purkash uchun ishlatiladi. Kimyo sanoatida
qo`llaniladigan bosim miqdori 10
-3
da 10
8
N/m
2
(10
-8
dan 10
3
atm) gacha bo`ladi.
Bajarilagan kurs loyihasi doirasida ko`p bosqichli kompressorning siqish va
so`rish jarayonlarini bo`yicha PV – diagramma va kompressorning tuzulish
sxemasi qo`shimcha qilindi.
Foydanilgan adabiyotlar.
1. S. Kleein., G.Nellis. Thermodynamics. Cambridge, 2012
2. Alimova M.M., Mavjudova Sh.S., Isaxodjayev X.S., Raximjonov R.T.,
Umarjonova F.Sh. «Issiqlik texnikasining nazariy asoslari» fanidan amaliy
mashg`ulotlarni bajarish bo`yicha uslubiy qo’llanma, 1-qism.-T.: Toshkent,
ToshDTU, 2006.
3. Umarjonova F. Sh., Isaxodjaev X. S., Mavjudova Sh. S., Alimova L., O.,
Axmatova S. R. “Issiqlik texnikasi” fanidan amaliy mashg`ulotlarni bajarish
bo`yicha uslubiy qo’llanma. – Toshkent, ToshDTU. 2014-94 b.
4. Zohidov R.A., Alimova M.M., Mavjudova Sh.S., Issiqlik texnikasining nazariy
asoslari. O´quv qo´llanma.-Toshkent: O´zbekiston faylasuflari milliy jamiyati
nashiriyoti, 2010.
5. Zohidov R.A., Avezov R.R., Vardiyashvili A.B., Alimova M.M. «Issiqlik
texnikasining nazariy asoslari», o’quv qo’l., 1 qism.-T.: TDTU, 2005.
6. Zohidov R.A., Alimova M.M., Mavjudova Sh.S. Texnik termodinamika va
issiqlik uzatilishi fanidan masalalar to’plami. –Toshkent.: TDTU, 2006.
7. В.М.Черкасский, Р.М.Романова. “Насосы, компрессоры и вентиляторы”.
М.: Колос. 1984
Do'stlaringiz bilan baham: |