CC BY
16UDK 1418.697.1
ISSIQLIK ALMASHINUV QURILMALARINING ISSIQLIK BERISH QOBILIYATINI HISOBLASH ASOSLARI
Majidov Nurmuhammad Najmiddinovich NamMQI, "Muhandislik kommunikatsiyalari qurilishi va montaji" kafedrasi, dotsent
E-mail: Nurmaj idov 1961 @gmail. com
Parpiyev Otabek Tillayevich NamMQI, "Muhandislik kommunikatsiyalari qurilishi va montaji" kafedrasi,katta o'qituvchi E-mail: [email protected]
Annotatsiya. Mazkur maqolada issiqlik tashuvchilar, issiqlik almashinuv qurilmalarining tasniflanishi hamda ularning issiqlik hisobi asoslari keltirib o'tilgan. Shuningdek, issiqlik almashinuvi qurilmalarining issiqlik berish holatlarini hisoblashda issiqlik uzatish va issiqlik balansi tenglamalaridan foydalanish masalalari yoritilgan.
Аннотация. В данной статье приведена классификация теплоносителей, теплообменных устройств и основы их теплового расчёта. Также освещаются вопросы использования уравнений теплопередачи и теплового баланса при расчете состояний теплоотдачи теплообменных устройств.
Annotation. This article provides a classification of heat carriers, heat exchange devices and the basics of their thermal accounting. The issues of using heat transfer equations and heat balance in calculating the heat transfer states of heat exchange devices are also highlighted.
Kalit so'zlar va iboralar. Issiqlik tashuvchilar, suv, bug', harorat, issiqlik balansi, regenerativ rekuperativ va yuzali issiqlik almashinuv qurilmalari, solishtirma og'irlik.
Ключевые слова и фразы. Теплоносители, вода, пар, температура, тепловой баланс, регенеративно-рекуперативные и поверхностные теплообменники, удельный вес.
Keywords and phrases. Heat carriers, water, steam, temperature, thermal balance, regenerative-regenerative and surface heat exchangers, specific gravity.
Kirish. Har xil haroratga ega bo'lgan jismlarda issiqlik energiyasining biridan ikkinchisiga o'tishi issiqlik almashinish jarayoni deb ataladi. "Issiq" va "sovuq" jismlarning haroratlari o'rtasidagi farq issiqlik almashinishining harakatlantiruvchi kuchi hisoblanadi.
Issiqlik almashinish jarayonlarida qatnashuvchi moddalar issiqlik tashuvchilar deb yuritiladi. Yuqori haroratga ega bo'lib, o'zidan issiqlikni isitilayotgan muhitga beruvchi moddalar isituvchi, isituvchi muhitga nisbatan past haroratga ega bo'lgan va o'ziga muhitdan issiqlikni oluvchi moddalar sovituvchi deb ataladi. Issiqlik almashinish qurilmalarida issiqlikni berish yoki olish uchun qo'llaniladigan agentlarni tanlashda ularning xossalarini ham hisobga olish talab etiladi. Issiqlik tashuvchi modda (suv, bug', va hakozo)larni isitish yoki sovutishda turli xil qurilmalaridan foydalaniladi [6].
Issiqlik almashinuv qurilmalari - bu harorat bo'yicha farq qiladigan muhitlar o'rtasida issiqlik uzatilishini ta'minlaydigan qurilmalar hisoblanib, ular sanoatning ko'plab sohalarida keng foydalaniladi. Masalan, neft va mazutni haydash, piroliz, kreking, gidrotozalash va moylarni tozalash kabi jarayonlarda turli qurilmalar ishlatiladi. Bundan asosiy maqsad, mahsulot temperaturasini talab darajasida ushlab turish, isitish sovutish va bug'latishdir [8].
Issiqlik almashinuv qurilmalari talab qilinadigan muhitga qarab turli shakl va o'lchamlarga ega bo'lishi mumkin, lekin ularni tanlashning asosiy mezoni uning ishchi yuzasi maydoni hisoblanadi.
Ishchi yuzasi maydoni qurilmalardan foydalanish paytida issiqlikni hisob qilish yordamida aniqlanadi. Hisoblash konstruktiv yoki tekshirish xususiyatiga ega bo'ladi. Konstruktiv hisobning yakuniy natijasi berilgan issiqlik oqimlarini ta'minlash uchun zarur bo'lgan issiqlik
Qurilish va Ta 'lim ilmiy jurnali 3-jild, 4-son https://jurnal.qurilishtalim.uz
almashinuvining sirt maydonini aniqlashdir. Tekshirish hisobi esa, aksincha, ishlaydigan issiqlik tashuvchilarning oxirgi haroratini, ya'ni issiqlik almashinuvining mavjud yuzasi bilan issiqlik oqimlarini o'rnatishga xizmat qiladi. Shunga ko'ra, qurilmalardan foydalanishda konstruktiv hisoblash va ish paytida tekshirish amalga oshiriladi. Ikkala hisoblash ham bir xil va o'zaro bog'liqdir [7].
Issiqlik tashuvchi harakat yo'nalishiga ko'ra:
o to'g 'ri oqimli; o qarshi oqimli; o ko'ndalang oqimli; o aralash-oqimli.
Ishlash davriyligiga ko'ra:
o muntazam; o vaqti vaqti bilan.
Isitish sirtlarining joylashishiga ko'ra:
o quvurlar ichida quvur; o g'ilofquvurli.
Texnologik vazifasiga ko'ra:
o havo isitkichlar; o bug' qizdirgizlar; o bug' generatorlari.
Issiqlik tashuvchi turiga ko'ra:
o suv-suvli;
o bug'-suvli, suv-havoli; o gaz-havoli.
ISSIQLIK ALMASHINUV QURILMALAR I
Issiqlik tashuvchilarning yurish soniga ko'ra:
o bir yo'lli; o ko'p yo'lli.
Material turiga ko'ra:
o po'latli, cho 'yanli,
shishali, o sopolil, qo'rg'oshinli, plastmassali.
Issiqlik almashinuv sirtiga ko'ra:
o Silliq quvurli (U-simon, spiralsimon, buramasimon); o Qovurg'ali, plastinkasimon.
1-chizma. Issiqlik almashinuv qurilmalarining tasniflanishi
Issiqlik almashinuv qurilmalarining issiqlik hisobi asoslari. Issiqlik uzatish va issiqlik balansi tenglamalari issiqlik almashinuvi qurilmalarini hisoblash uchun asos hisoblanadi. Issiqilik uzatish qurilmalarinng issiqlik uzatish tenglamasi quyidagi ko'rinishga ega:
Q = F-k-At
Bu yerda:
Q - issiqlik oqimi miqdori, Vt;
F - ishchi yuzasi maydoni, m2;
K - issiqlik uzatish koeffitsienti;
At - issiqlik tashuvchilarning qurilmaga kirish va chiqishdagi haroratlari farqi. Shuningdek bu qiymat, harorat bosimi deb ham yuritiladi.
Hisoblanishi zarur bo'lgan kattalik - F ning qiymati aynan issiqlik o'tkazuvchanlik tenglamasi orqali aniqlanadi. F ni aniqlash uchun formulani keltirib chiqariladi:
F = Q/ k-At
Qurilish va Ta 'lim ilmiy Jurnali
3-Jild, 4-son
114
https://jurnal.qurilishtalim.uz
Issiqlik balansi tenglamasini keltirib chiqarishda qurilmaning konstruksiyasi hisobga olinadi. Buni hisobga olgan holda, F ni keyingi hisobi uchun t1 va t2 qiymatlarini aniqlash mumkin. Formula quyidagi ko'rinishga ega bo'ladi:
Q = G1cp1(t1kirish-t1chiqish) = G2cp2(t2chiqish-t2kirish)
Bu yerda, G1 va G2- mos ravishda isitayotgan va isitilayotgan issiqlik tashuvchilarning massalari, kg / soat;
cp1 va cp2- mos ravishda isitayotgan va isitilayotgan issiqlik tashuvchilarning solishtirma issiqlik sig'imlari (me'yoriy qiymatlar asosida qabul qilinadi), kJ/kg °S
Issiqlik energiyasi almashinuvi jarayonida issiqlik tashuvchilar o'z haroratini o'zgartiradilar, ya'ni ularning har biri qurilmaga ma'lum bir haroratda kiradi va boshqa ikkinchi haroratda chiqadi. Ushbu qiymatlar (t1kirish;t1chiqish va t2kirish;t2chiqish) tekshiriladigan hisobning natijasi hisoblanib, issiqlik tashuvchilarning haqiqiy harorat ko'rsatkichlari bilan solishtiriladi.
Shu bilan birga, issiqlik tashuvchi muhitning issiqlik berish koeffitsientlari hamda agregat konstruksiyasining o'ziga xosligi katta ahamiyatga ega. Konstruktiv hisoblashlarda issiqlik tashuvchilar harakatining alohida elementi hisoblangan yo'llari tuzib chiqiladi. Hisoblashning murakkabligi ishchi yuzasida issiqlik uzatish koeffitsienti k ning o'zgarishiga bog'liq [3] .
Bunday o'zgarishlarni hisobga olish uchun issiqlik uzatish tenglamasi quyidagi differentsial ko'rinishga aylanadi:
Q = I KdFAt
= f
Jo
Issiqlik tashuvchilarning issiqlik uzatish koeffitsientlari, shuningdek, qurilmani loyihalashda yoki tekshirish hisoblarida elementlarning standart o'lchamlari kabi ma'lumotlar tegishli me'yoriy hujjatlarga asosan tanlab olinadi.
Hisoblash usuli. Aniqroq bo'lish uchun issiqlik almashinuvini konstruktiv hisoblashga misol keltiramiz. Ushbu hisoblash soddalashtirilgan shaklga ega bo'lib, issiqlik yo'qolishini va issiqlik almashinuv qurilmasining umumiy xususiyatlari hisobga olingan. Boshlang'ich ma'lumotlar:
Isitayotgan issiqlik tashuvchining kirishdagi harorati t1kirish = 14 °C;; Isitayotgan issiqlik tashuvchining chiqishdagi harorati t1chiqish = 9 °C; Isitilayotgan tashuvchining kirishdagi harorati t2kirish = 8 °C;
Isitilayotgan tashuvchining chiqishdagi harorati t2chiqish = 12 °C;
Isitayotgan issiqlik tashuvchining o'girlik sarfi G1 = 14000 Kg/soat;
Isitilayotgan tashuvchining o'girlik sarfi G2 = 17500 kg/soat;
Solishtirma issiqlik sig'imining meyoriy qiymati Cp =4,2 kJ/kg- °C;
Issiqlik uzatish koeffitsienti k = 6,3 KV/m2.
1) Issiqlik balansi tenglamasi yordamida, issiqlik almashinuv qurilmalarining quvvatini aniqlanadi:
Qkirish = 14000-4,2-(14 - 9) = 294000 Kj/soat Qchiqish = 17500-4,2-(12 - 8) = 294000 Kj/soat
Qkirish = Qchiqish. Issiqlik balansi shartlari bajariladi. Olingan qiymatni Vt o'lchov birligiga o'tkazaladi. 1 Vt = 3,6 kJ/ soat shartida, Q = Qkirish = Qchiqish = 294000/3,6 = 81666,7 Vt = 81,7 kVt.
2) Harorat bosimi qiymati (t)ni quyidagi formula orqali aniqlanadi:
ii-kirish ,chiqish\ r.chiqish tkirish\
Af _ (t1 2 ) - (t1 2 J
tkirish _ tchiqish
in h_tz_
chiqish _ .kirish 1 - 21 (14 - 12) -(9-8)
At= , i4-nr-l = 1'4 ln 9-8
Qurilish va Ta 'lim ilmiy Jurnali 3-jild, 4-son https://jurnal.qurilishtalim.uz
115
3) Issiqlik uzatish tenglamasidan foydalanib, issiqlik almashinuvining sirt yuzasi maydonini aniqlanadi:
F = 81,7/6,3-1,4 = 9,26 м2.
Odatda, hisob ishlarini olib borishda issiqlik almashinuvi jarayonida sodir bo'lishi mumkin bo'lgan turli tashqi va ichki omillarni hisobga olish kerak. Bular:
• qurilma konstruksiyasiyasining o'ziga xosligi va ishlash prinsipi;
• qurilma ishlayotgan paytda energiyaning yo'qolishi;
• issiqlik tashuvchilarning issiqlik berish koeffitsientlari;
• ishlash jarayonida sirt turli qismlaridagi farqlar (differentsial xususiyati va boshqalar)[5].
Hulosa. Issiqlik almashinuv qurilmalarining issiqlik almashinuv asoslarini aniq va ishonchli hisoblash uchun issiqlikni bir jismdan ikkinchi jismga uzatilish jarayoni mohiyatini tushunish muhim hisoblanadi. Issiqlik almashinuv qurilmalarining issiqlik berishini hisoblashda qurilmaning kirish va chiqishidagi sovutish suvi harorati aniqlanadi.
Demak, qurilmaning kirish va chiqishidagi ish maydoni va tashuvchilarning harorati issiqlik almashinuv qurilmalarining ishlash sifatiga o'zaro bog'liq bo'lgan asosiy ko'rsatkichidir. Ularni termal hisoblash yo'li bilan aniqlab, qurilmalarning ishlashini loyihalash, ta'mirlash, nazorat qilish va saqlash uchun asosiy echimlarni ishlab chiqishi mumkin.
ADABIYOTLAR
1. O'zbekiston Respublikasi Prezidentining "2018-2022-yillarda issiqlik ta'minoti tizimini rivojlantirish dasturi to'g'risida"gi qarori. T.: 2017.
2. Alinazarov A. K., Mazhidov N. N. Mathematical modeling of thermal processes in the heliothermochemical treatment of fine-grained polystructural composite products //Applied solar energy. - 2001. - Т. 37. - №. 2. - С. 18-20.
3. Arifjanov A. M., Muxammadrashitovich Q. K., Parpiyev O. T. Suv isitish qozon qurilmasining gidravlik parametrlarini hisoblash //Mexanika i texnologiya. - 2022. - T. 4. - №. 9. - S. 157-161.
4. Atamov A. A., Majidov N. N. The method of increasing efficiency with changing the cross section of pipes on the installation of a heat exchanger //Экономика и социум. - 2019. - №. 11 (66). - С. 12-15.
5. Курбонов К. М., Мажидов Н. Н. Эффективное использование энергосберегающих способов системы теплоснабжения жилых зданий //European Journal of Interdisciplinary Research and Development. - 2023. - Т. 12. - С. 195-200.
6. Parpiyev O. T., Qurbonov K. М. Issiqlik bilan taminlash tizimlarida issiqlik tashuvchilarning roli //Scientific Impulse. - 2023. - Т. 1. - №. 12. - С. 5-10.
7. Salimov Z. Kimyoviy texnologiyaning asosiy jarayonlari va qurilmalari. 1-tom. Toshkent, O'zbekiston, 1994. - 366 b.
Yusupbekov N.R., Nurmuxamedov X,.S., Zokirov S.G. Kimyo texnologiya asosiy jarayon va qurilmalari. Toshkent. Sharq, 2003-644 b.
Qurilish va Ta 'lim ilmiy jurnali
3-jild, 4-son
116
https://jurnal.qurilishtalim.uz
