Жылу алмасу аппараттары

КІРІСПЕ
1. ЖЫЛУ АЛМАСУ АППАРАТТАР ТҰРАЛЫ ЖАЛПЫ МƏЛІМЕТТЕР
1.1 Жылу тасушылар
1.2 Рекуператорлық жылу алмасу аппараттардың құрылымы
1.3 Рекуператорлық жылу алмасу аппараттардың есебі
2. ЖЫЛУ АЛМАСТЫРҒЫШ ҚОНДЫРҒЫСЫН АВТОМАТТАНДЫРУ КЕЗІНДЕ ЖАНА АСПАПТАРМЕН ҚҰРЫЛҒЫЛАРДЫ ПАЙДАЛАНУ
2.1 Қатпарлы жылу алмасу аппараттары
2.2 Электрқыздырушы қондырғылар
2.3 Регенеративті жылуалмасу аппараттары
2.4 Булаушы аппараттар
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

Мұнайдың барланған қоры жөнінен Қазақстан дүние жүзінде 13, газ бойынша – 15 орында. Сөйте тұра, мұнай – газдылығы анықталған, шөгінді алаптары бар ұлан-байтақ аумақтардың құрылымды-өлшемдік және іздестіріп – барлап зерттелуі қанағаттанарлық деуге болмайды, кей жерлерде ондай жұмыстар мүлде жүргізілмеген.
Қазақстан Республикасы дүниежүзіндегі ежелгі мұнай өндіруші елдердің бірі. Қазіргі кезде, көмірсутегі шикізаты негізінен Батыс Қазақстанның 4 облысында (Ақтөбе, Атырау, Батыс Қазақстан және Маңғыстау), ішінара Қарағанды және Қызылорда облыстарында өндіріледі. 1996ж.аяғына таман Қазақстан қойнауынан 617,033 млн.т мұнай және 110,969 млн. жанғыш газ өндірілді. Қазақстан егемендік алғаннан бергі уақытта мұнай өндіру көлемінде ірі өзгерістер болмады. 1991-93жж. мұнай өндірудің жылдық мөлшері 25 млн.т-ға жуық деңгейде болды, 1994ж.күрт төмендегеннен кейін (20,3 млн.т-ға дейін), жылына 0,3-тен 2,8 млн.т-ға жетерлік қарқынмен қайта өсе бастадыҚазіргі кезге дейін мұнайды пайдалануды энергиялық және көліктік бағыт басым және болып отыр, (өндірістің шамамен 90%), былайша айтқанда оны энергетикада және көлікте қозғалтқыш отыны түрінде қолданылуы (автобензин, ректив және қазан отыны) басым. Бұл жағдайда мұнайдың басқа жанғыш қазбалардың арасында арзандығы мен, «тазалығымен» және жоғары концентрация энергия қоры болуымен және іс жүзінде қозғалтқыштар отынын өндіруде жалғыз көз екендігін түсіндіріленді.
Халық шаруашылығының өсуі көп жерлерде өсу деңгейі энергобазаға байланысты. Қазіргі таңда үлкен көлемдегі машиналы индустрия дамуда, транспорт, халықшаруашылығындағы механизация және т.б. Көптеген үлкен көлемдегі отындарды өндіретін мұнай, газды және мұнай өндіретін өндірістер. Қазақстан – ол ірі мемлекеттердің бірі, өйткені үлкен табиғи және энергоресурстары бар. Оның территориясында мұнай мен газ шыққан жер, әлемдегі бірінші ондық мұнайлы мемлекеттердің қатарына кіреді.

1) «Мұнай және газ химиясы мен технологиясы» - Г. Қ. Бишімбаева, А. Е. Букетова. - Алматы : Бастау, 2007.
2) Омаралиев Т.О. «Мұнай мен газды өңдеу химиясы мен технологиясы», Алматы, 2001
3) Мановян А.К. «Технология первичной переработки нефти и природного газа», Учеб.пособие для вузов, М., Химия, 2001.
4) Альбом технологических схем процессов в переработки нефти и газа. – Под ред. Б. И. Бондаренко. – М.: Химия, 1983. 29-33 с.
5) Эрих В.Н., Расина М.Г., Рудин М.Г. «Химия и технология нефти и газа», Химия, 1985
6) Дытнерский Ю.И., «Основы процессы и аппараты химической технологии», М., Химия, 2002
7) Скобло А.И., Трегубова И.А., Молоканов Ю.К. «Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности», М., Недра, 2000
8) Гуревич И.Л. «Техника переработки нефти и газа», М., Химия, 1972
9) Адельсон С.В. «Процессы и аппараты нефтепереработки и нефтехимии», М., Химия, 1980
10) Смидович Е.В. «Техническая переработка нефти и газа», М., Химия, 1980
11) Омаралиев Т.О. «Мұнай мен газдан отын өндірудің арнайы технологиясы», Астана, Фолиант, 2005
12) Черножуков Н.И. «Техника переработки нефти и газа», М., Химия, 1978
13) Сарданашвили А.Г., Львова А.И., «Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа», М., Химия, 1980

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 26 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ
1. ЖЫЛУ АЛМАСУ АППАРАТТАР ТҰРАЛЫ ЖАЛПЫ МƏЛІМЕТТЕР
0.1 Жылу тасушылар
0.2 Рекуператорлық жылу алмасу аппараттардың құрылымы
0.3 Рекуператорлық жылу алмасу аппараттардың есебі
1. ЖЫЛУ АЛМАСТЫРҒЫШ ҚОНДЫРҒЫСЫН АВТОМАТТАНДЫРУ КЕЗІНДЕ ЖАНА АСПАПТАРМЕН ҚҰРЫЛҒЫЛАРДЫ ПАЙДАЛАНУ
0.4 Қатпарлы жылу алмасу аппараттары
0.5 Электрқыздырушы қондырғылар
0.6 Регенеративті жылуалмасу аппараттары
2.4 Булаушы аппараттар
ҚОРЫТЫНДЫ
ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

КІРІСПЕ

Мұнайдың барланған қоры жөнінен Қазақстан дүние жүзінде 13, газ бойынша - 15 орында. Сөйте тұра, мұнай - газдылығы анықталған, шөгінді алаптары бар ұлан-байтақ аумақтардың құрылымды-өлшемдік және іздестіріп - барлап зерттелуі қанағаттанарлық деуге болмайды, кей жерлерде ондай жұмыстар мүлде жүргізілмеген.
Қазақстан Республикасы дүниежүзіндегі ежелгі мұнай өндіруші елдердің бірі. Қазіргі кезде, көмірсутегі шикізаты негізінен Батыс Қазақстанның 4 облысында (Ақтөбе, Атырау, Батыс Қазақстан және Маңғыстау), ішінара Қарағанды және Қызылорда облыстарында өндіріледі. 1996ж.аяғына таман Қазақстан қойнауынан 617,033 млн.т мұнай және 110,969 млн. жанғыш газ өндірілді. Қазақстан егемендік алғаннан бергі уақытта мұнай өндіру көлемінде ірі өзгерістер болмады. 1991-93жж. мұнай өндірудің жылдық мөлшері 25 млн.т-ға жуық деңгейде болды, 1994ж.күрт төмендегеннен кейін (20,3 млн.т-ға дейін), жылына 0,3-тен 2,8 млн.т-ға жетерлік қарқынмен қайта өсе бастадыҚазіргі кезге дейін мұнайды пайдалануды энергиялық және көліктік бағыт басым және болып отыр, (өндірістің шамамен 90%), былайша айтқанда оны энергетикада және көлікте қозғалтқыш отыны түрінде қолданылуы (автобензин, ректив және қазан отыны) басым. Бұл жағдайда мұнайдың басқа жанғыш қазбалардың арасында арзандығы мен, тазалығымен және жоғары концентрация энергия қоры болуымен және іс жүзінде қозғалтқыштар отынын өндіруде жалғыз көз екендігін түсіндіріленді.
Халық шаруашылығының өсуі көп жерлерде өсу деңгейі энергобазаға байланысты. Қазіргі таңда үлкен көлемдегі машиналы индустрия дамуда, транспорт, халықшаруашылығындағы механизация және т.б. Көптеген үлкен көлемдегі отындарды өндіретін мұнай, газды және мұнай өндіретін өндірістер. Қазақстан - ол ірі мемлекеттердің бірі, өйткені үлкен табиғи және энергоресурстары бар. Оның территориясында мұнай мен газ шыққан жер, әлемдегі бірінші ондық мұнайлы мемлекеттердің қатарына кіреді.

1. ЖЫЛУ АЛМАСУ АППАРАТТАР ТҰРАЛЫ ЖАЛПЫ МƏЛІМЕТТЕР

Əр түрлі орталар арасында жылу алмасу процестер орындалатын қондырғылар жылу алмасу аппараттар (немесе қондырғылар) деп аталады. Жылу техникада барлық жылу алмасу процестер мен қондырғылар жоғары температуралы, орташа температуралы, төмен температуралы жəне криогенді болып бөлінеді.
Жоғары температуралыларға жұмыс температурасы 700°С асатын процестер мен қондырғылар жатады (өндіріс пештер, қазан қондырғылар ж.т.б.).
Орташа температуралы процестер мен қондырғылардың жұмыстық температуралары 150°С - 700°С диапазонында жатады (булату, кептіру, ректификациялық аппараттар ж.т.с.), ал төмен температуралыларда −150°С тан +150°С дейін барады (жылыту жəне желдету қондырғылар, кондиционерлер, тоңазытқыш қондырғылар ж.т.с.).
Криогендік процестер мен қондырғыларда жұмыстық температура − 150°С аспайды (ауаны,газ қоспаларын ажырату қондырғылар жəне т.с.)
Ең жиі кездесетін процестер: қыздыру, суыту, конденсациялану, булату, кептіру, дистилляция, ректификация, балқу, кристаллизация жəне қату. Осы процестердің кейбіріне жылу алмасудан басқа масса алмасу да ере жүреді. Өзара жылу алмасатын екі немесе бір-неше орталар жылу тасушылар деп аталады. Жылу алмасу жəне жылу-масса алмасу аппараттар міндеттері, əрекет негізі, жылу тасушылардың қозғалу схемаларына, олардың фазалық күйлеріне,құрылымдық жəне басқа қасиеттеріне қарай əр түрлі болады. Мысалы, міндетіне қарай жылу алмасу аппараттар қыздырғыштар, буландырғыштар, тоңазытқыштар ж.т.б. болып аталады. Жылу-масса алмасу аппараттарға скрубберлер, абсорберлер, ректификаторлар, кептіргіштер, градирнялар ж.т.б. жатады. Əрекет негізі бойынша беттік жəне түйіспе (араластырулық) аппараттарды айырады. Беттік аппараттарда жылу жоғары температуралы ортадан қатты қабырғаға (қоймаға) беріледі, одан − төмен температуралы ортаға өтеді.
Түйіспе (араластырулық ) аппараттарда жылу алмасу жылу тасушылардың тікелей түйісіп, араластырылу нəтижесінде орындалады, жəне, əдетте, бұл процеспен қатар масса алмасу да жүреді. Екі жылу тасушыларды айырып тұратын қатты қабырғаның беті жылу алмасу беті немесе қыздыру беті деп аталады, ал егер масса да тасымалданатын болса −жылу-масса алмасу бетідеп аталады. Газ бен сұйықтық өзара жылу алмасатын түйіспе аппаратында қатты бөлшектерден, сақиналы ұсақ бұйымдардан, рейкалардан, метал стружкасынан ж.т.с. тұратын арнайы қондырма орнатылуы мүмкін. Қондырманың дымқылданған беті жылу жəне масса алмасу бетін құрайды.
Газ −сұйық түйісетін қондырмасыз аппаратында жылу жəне масса алмасу бетін арттыру үшін сұйық жылу тасушы бүркігішпен тозаңдатылады, газ бен сұйықтық соплодан шығарылып тармақталып сорғалауларға бөлінеді ж.т.б.
жағдайда тамшылар, көпіршіктер немесе сорғалаулар Мұндай жиындарының беті жылу жəне масса алмасу беті болып табылады. Беттік жылу алмасу аппараттар рекуперативтік жəне регенеративтік болып бөлінеді. Рекуперативтік жылуалмастырғышта жылу бір жылу тасушыдан екіншісіне екеуін ажыратып тұратын қабырға арқылы тасымалданады (1-сурет, а,б). Регенеративтік аппаратта (2- сур.,а,б) қыздыру беті бойымен бір жолы ыстық, екінші жолы суық жылу тасушылар кезекпен өтіп шығады.
Ыстық жылу тасушы қабырғаны қыздырып шығады, енді кезек суық тасушыға келгенде ол қыздырылған беттің бойымен жүрген кезде жылуын қабылдап, өзі қыздырылады. Аппараттардың жылулық тəртібітұрақты (қалыптасқан) жəнетұрақсыз болуы мүмкін. Тұрақты жылулық тəртібі үздіксіз əрекетті апппараттарда орындалады (1,а жəне 2,а суреттер). Мұндай аппараттарда жылу тасушылардың шығындары жəне олардың бастапқы мен ақырғы температуралары уақыт бойынша өзгермейді.

1 сурет
а) үздіксіз əрекетті рекуперативтік жылуалмастырғыш; б) мерзімді əрекетті рекуперативтік жылуалмастырғыш; Iжəне I - жылыту жылу тасушының кіруі мен шығуы; II жəне II - жылытылатын жылу тасушының кіруі мен шығуы.

2 сурет
а) үздіксіз əрекетті регенеративтік жылуалмастырғыш; б) мерзімді əрекетті регенеративтік жылуалмастырғыш; Iжəне I - жылыту жылу тасушының кіруі мен шығуы; II жəне II - жылытылатын жылу тасушының кіруі мен шығуы;
Тұрақсыз жылу тəртібікезеңімен істейтін аппараттарда (1,б жəне 2,б сур) орындалады. Мұндай аппараттардың жылу тасушылары кезеңімен қыздырылады немесе суытылады. Мысалы, 1,б суретте көрсетілген жылу алмасу аппарат мерзімді, уақыттың əр-бір белгілі аралығында жылу тасушымен (өндірілетін материалмен) толтырылады. Сəйкесінше қыздырылып немесе суытылғаннан кейін жылу тасушы орта аппараттан шығарылады.

3 сурет
1-қатты түйіршіктерден тұратын жылу тасушы; 2-түйіршікті жылу тасушы дайындалатын құрылғы; 3 - жылу құбырлар; 4 - булату аймақ; 5 - конденсация аймағы; I жəне I - жылыту жылу тасушының кіруі мен шығуы; II жəне II жылытылатын жылу тасушының кіруі мен шығуы.
Техника даму нəтижесінде жылу ыстық ортадан қыздырылатын ортаға арадағы жылу тасушы көмегімен тасымалданатын жылу алмасу аппараттар құрылған. Мұндай аппараттарға, мысалы, сусымалы аралық жылу тасушы, немесе жылу құбырлар қолданылатын жылу алмасу аппараттар жатады. Сусымалы жылу тасушы болат, шойын, кремнезем ж.т.б. материалдардың түйіршікті фракцияларынан тұрады.
Тығыз жабылған жылу құбырдың (3,б сур) бір бөлігі ыстық ортада, екінші бөлігі суық ортада орналасады. Құбыр ішімен айналып жүретін аралық жылу тасушы жоғары температуралы аймаққа келгенде буланады да төмен температуралы аймақта конденсатқа айналады. Бұл жерде жылу алмасу фаза ауысу нəтижесінде орындалады. Жылу тасушылардың қозғалу схемасына байланысты жылу алмасу аппараттар бағыттас, қарама-қарсы, айқасқан ағыс схемалы ж.т.б. аппараттарға бөлінеді.
Егер өзара жылу алмасатын ыстық жəне суық орталар қыздыру беті бойымен бір жаққа қарай қозғалса, қозғалыс схемасы бағыттас деп аталады
(4,а сур.), егер сұйықтар қарама қарсы қоғалса - қарама қарсы қозғалыс схемасын (4,б сур.) аламыз, егер сұйықтардың қозғалу бағыттары бір-біріне перпендикуляр болса - айқасқан қозғалыс схемасына (4,в сур.) келеміз. Жылу тасушылардың айтылған қозғалыс схемалары қарапайым деп аталады. Қозғалыстың күрделі схемасында ең болмаса бір ағынның қозғалу бағыты екіншіге қатысты өзгереді. Жылу тасушы бағытын өзгертпей өткен ара қашықтық жүріс деп аталады. Жылу тасушылардың қозғалу бағыттары өзгермейтін жылу алмасу аппараттар бір жүрісті (4,в сур.) деп аталады, егер ағынның бағыты ең болмағанда бір рет өзгерсе, аппараткөп жүрісті деп аталады (4,г сур.). Егер жылу алмасу (жылу-масса алмасу) процесі аппараттағы екі жылу тасушы ағындары арасында өтетін болса, аппарат екі ағынды деп аталады, егер жылу алмасу (жылу-масса алмасу) процесіне үш ағын қатысатын болса - үш ағынды деп айтылады жəне т.с.

4 сурет

0.7 Жылу тасушылар

Жылу алмасу процесіне қатысатын орталар жылу тасушылар деп аталады. Жылу тасушылар ретінде жеткілікті дəрежеде қолайлы, температураның кең диапазонында химиялық ұстамды, қонструкциялық материалдармен (металдармен, нығыздағыштармен ж.т.с.) химиялық əрекеттесу болдырмайтын, ауамен су буының əсерінен қасиеттері өзгермейтін, басқа заттармен жарылыс жəне өрт тұғызатын қауіпті қоспаларды құрастырмайтын, улы емес жəне құбыр өткізгіштер арқылы оңай транспортталатын заттар қолданылады.
Жылу тасушылар жылу процестің арналуы мен сипатына (қыздыру, суыту, булану, конденсациялану ж.т.с.), аппараттың конструкциясына, жылу тасушылардың жылуфизикалық жəне химиялық қасиеттеріне, экономикалық ой-пікірлерге ж.т.б. байланысты таңдап алынады. Жылу алмасу аппараттарда, технологиялық жəне энергетикалық қондырғыларда қолданылатын жылу тасушылар жүктелген міндетіне, агрегаттық күйіне жəне жұмыстық температуралар мен қысымдардың диапазонына қарай жіктеледі. Жүктелген міндетіне қарай жылу тасушылар қыздыратын, суытатын (суық тасушылар), аралық жылу- жəне суық тасушылар, тоңазыту агенттер (тоңазыту қондырғылардың жұмысшы заты), кептіргіш агенттер жəне тағы сол сияқты (т.с.с.) болып бөлінеді. Агрегаттық күйіне қарай жылу тасушылар қатты, сұйық жəне газ тəрізді болып бөлінеді. Қатты жылу тасушылар ретінде диаметрлері 8-12 мм түйіршіктер, немесе одан да ұсақ түйіршікті фракциялар қолданылады. Əрине, олар ыстыққаберік материалдардан жасалынады (болат, шойын, кремнезем, карборунд, каолин, алюминий қышқылдары, магний жəне цирконий, алунд, шамот ж.т.б.). Мұндай қатты жылу тасушылар тұрақты, құламалы немесе қайнау тəрізді қабатпен жабдықталған жылу алмасу аппараттарда қолданылады. Айтылған аппараттар мұнай өңдеу, металлургия жəне өнеркəсіптің басқа салаларында жоғары температуралы процестерді орындауда қажетті, мысалы, газдарды қыздырғанда, су буын аса қызған күйіне жеткізу үшін, органикалық сұйықтардың буларын 1000ºС-2000ºС дейін қыздыру үшін.
Сұйық жылу тасушылар ретінде əдеттегі жəне ауыр су, минералды майлар, нафталин (С10 Н 8 ), дифенил (С12 Н 10), дифенил эфирі (С12Н10О), дифенилді қоспа (26,5% С12Н10 +73,5% С12Н10О), глицерин (С2Н8О8), кремнийліорганикалық қосылыстар (силикондар), нитритнитраттық қоспа (7% NaNO3 + 40 % NaNO2 + 53 % KNO3), металдар мен қорытпалардың балқымалары (сынап, қорғасын, литий, калий, натрий ж.т.б.) қолданылады. Төмен температуралы жағдайларда суық тасушылар жəне тоңазытқыш агенттер ретінде сілтілі металдар тұздарының су ерітіндісі, аммиак, көмірсутектер, хладондар жəне т.б., ал криогендік температураларында - криогендік сұйықтықтар (сұйық азот, оттегі, сутегі, гелий жəне басқалар) пайдаланады. Газ тəрізді жылу тасушылар ретінде иондалған газдар (төмен температуралы плазма), түтін газдар, ауа, азот, көміркышқыл газ, күкірттің қос тотығы, сутегі, гелий, сонымен қатар судың жəне басқадай заттардың булары қолданылады.
Жұмыстық температуралар диапазонына қарай жоғары температуралы, орташа температуралы, төмен температуралы жылу тасушыларды жəне криогендік температураларында қолданылатын жылу тасушыларды айырады. Кей бір жылу тасушыларды қолдану шарттары 1-кестеде келтірілген. Жоғары температуралы газ тəрізді жылу тасушыларға 2000°С жоғары температураларында қолданылатын иондалған газдар, температурасы 1500 °С тан 2000°С дейін баратын түтін немесе ошақ газдар жатады.
Орташа температуралы жылу тасушыларға ең біріншіден су буы, су жəне ауа жатады. Қолданылатын су буының температурасы 650оС дейін барады, судың - 374 оС дейін, ауаның температурасы 100 оС (1 кесте) жетеді.
Атмосфералық қысымында (0,1 МПа ) қайнау температурасы 0 оС артпайтын жылу тасушылар төмен температуралыларға жатады. Ол тоңазыту агенттер деп аталатын фреондар, аммиак, көмірқышқыл газ ж.т.б. (1 кесте). Криогенді жылу тасушылар ретінде сұйылтылған газдар - гелий, сутегі, азот, оттегі жəне т.б.
Олардын қолдану температуралары -150 оС артпайды (1 кесте). Жылу тасушылар жылу-масса алмасу аппараттар мен қондырғылардың жобалау мен пайдалану процестеріне елеулі əсер ететін əр-түрлі қасиеттерге ие. Жылу тасушылардың негізгі жылуфизикалық қасиеттеріне тығыздық, жылу сыйымдылық, жылу өткізгіштік, бу түзілу (булану) жылуы, қайнау температура жəне балқыту температурасы жатады.
Кесте В.2
Кейбір жоғары температуралы жылу тасушылардың сипаттамалары

Атмосфералық

Жылу тасушы

Химиялық
қысымдағы

формуласы
балқу

қайнау

температурасы
, °С

Минералды майлар (трансформаторлық жəне

-

- 20 - 30

300 -

басқа)

500

Нафталин

С10Н8
80,2

218

Дифенил

С12Н10
67

255

Дифенилді эфир

С12Н10О
27

259

Дифенилді қоспа (ВОТ)*

-

12

258

Глицерин

С2Н8О8
-18,6

290

Кремнийорганикалық

қосылыстар-

-30-40

440

(силикондар)

Нитритнитраттық қоспа**

-

143

550

Натрий

-

97,8

883

Натрий жəне калий қорытпасы

-

-11

784

*73,5% С12Н10О + 26,5% С12Н10

**7% NaNO3+40%NaNO2+53% KNO3

Жоғары тығыздыққа ( r ) ие болатын жылу тасушылар өз температурасының өзгерісі аз болғанымен көп жылу тасиды. Олар үшін аппараттар каналдары мен құбырлардың өтім қималары шағын болғаны жеткілікті, жəне жиналып тұрған күйінде көлемі шағын болады. Осындай көз қарасы бойынша газ тəрізді жылу тасушылар ең нашар болып саналады. Жылу сыйымдылығы (Ср) үлкен болатын жылу тасушылар аз массасымен көп жылу жинай алады. Соның негізінде жылу тасушының шығыны төмендейді, оны транспорттауына энергия шығыны азаяды жəне жинақтап сақтауына да қаражат шығыны азаяды. Мысалы, жылу сыйымдылығы жоғары болатын су, басқа сұйықтарға, металдар мен газдарға қарағанда осы көз қарасы бойынша тимді болып табылады.
Жылу тасушылардың жылу өткізгіштік коэффициенті ( l ) аппараттардағы жылу беру коэффициентінің мəніне айтарлықтай əсер етеді - жылу өткізгіштік коэффициенті негұрлым жоғары болса, осы жылу тасушы жағындағы жылу беру коэффициенті да солғұрлым үлкен болады. Мұндай жағдайда жылу өткізгіштігі жоғары болатын сұйық металдар басқа сұйықтар мен газдардан артық.. Фазалық айналулар - қайнау мен конденсация орын алатын жылу алмасу үшін бу түзілу жылуы (r) аса маңызды шама болып табылады.
Бу түзілу жылудың шамасы жылу тасушының шығынына əсер етеді, ал фаза айналуындағы жылу тасушының температура тұрақтылығы жылу алмасу аппараттағы процестің қалыптасуына көмек болады. Жылу тасушылардың қайнау температурасы мен қысымы бір біріне байланысты. Буларының қанығу қысымы артқан сайын қайнау температурасы баяу өсетін сұйықтар қолайлы болады. Жылу тасушы буларының төмен қысымы жұқа қабырғалы аппараттар мен құбырларды қолдануға мүмкіндік береді. Бұл жағдайда қондырғының салмағы мен бағасы төмендейді, өйткені саңлаусыздығын қамтамасыз етуі оңайға түседі жəне арзан конструкциялық материалдарды қолдануға болады.
Жылу алмасу қондырғыларды жəне олармен байланысты технологиялық жүйелерді пайдалану жағдайларына жылу тасушының балқыту температурасы (t б) əсерін тигізеді. Жылу тасушының балқу температурасы неғұрлым төмен болғаны жөн, сонда, жылуалмастырғыш тоқтатылғанда жылу тасушы қоршаған ортаның температурасында қатпай , сұйық күйде қала береді. Басқа жағдайда осындай жүйелерді пайдалану үшін жылу алмасу аппараттар мен құбырлар жүйесін қыздыратын арнайы құралдар қажет болады. Мысалы, дифенилдің балқыту температурасы 67 оС болса, дифенилді эфирдің балқыту температурасы 27 оС тең. Əдеттегі жағдайларда бұл заттар жылу тасушы ретінде қолданбайды. Бірақ дифенилді қоспаның (дифенилдің 26.5% жəне дифенилді эфирдің 73,5%) балқыту температурасы 12оС, сондықтан бұл қоспа жақсы жылу тасушы болып саналады.
Жылу алмасу қондырғы үшін қалаған жылу тасушы арнайы техникалықэкономикалық есептің негізінде анықталады. Бұл есепке жүйенің элементтерін жасауға жəне құрылыс-монтаждық жұмыстарды жүргізуіне қажетті күрделі шығындары есепке алыну керек, сонымен қатар пайдалану шығындарына жататын жылу тасушының бағасы, пайдаланудың энергия шығындары, құралжабдықтарды жөндеуге жəне қызметкерлердің жалақыларына кететін шығындары да есепке еңгізілу керек.

0.8 Рекуператорлық жылу алмасу аппараттардың құрылымым

Алғашқы техникалық жылу алмасу аппараттар жалынмен немесе түтінмен қыздырылатын қайнау қазандар болатын (5,а сур.). Кейіннен екі қабат қабырғамен жабдықталған жейделі аппараттар (5,б сур.) қолданылатын болды. Қабаттар арасымен

5 сурет
жылу тасушы - бу немесе ыстық су жіберілетін. Жылу алмасу қарқынын арттыру мақсатымен (қыздыру беті иілген) орам түтікті жылу алмасу аппараттар шығарылды (5,в сур.). Бірақ олардың қолдану аймағы өнімділігінің төмендігімен, жұмыс тəртібінің реттелуі жəне қабырғаларын тазарту жұмысы күрделі болуымен шектеледі.
Түтікқорапты жылу алмастырғыштар (6 сур.) едəуір жиі қолданылады. Олар арнайы бөгетке бекітілген түтіктер тобынан тұрады. Бөгет пен түтіктер тобы қақпақтар жəне штуцерлармен(жеңдермен) жабдықталған цилиндрлі қорапқа орнатылған. Түтікқорапты жылу алмастырғыштар тік жəне көлденең болуы мүмкін. Тік аппараттар жиі қолданылады, өйткені олар орын аз алады жəне жұмыс бөлмеде қолайлы құрастырылады. Түтікшелі кеңістіктегі таза қима ауданы түтіктердің өтім қимасынан артық жəне соңғыдан 2,5¸3 есе артық болуы мүмкін. Түтікқорапты жылуалмастырғыштардың осындай ерекшелігі нəтижесінде, жылыту жəне жылытылатын орталардың шығындары бірдей (немесе мəндері жақын) болғанда, түтікшелі кеңістіктегі жылу тасушының жылдамдығы, демек түтікшелі кеңістік жағындағы жылу беру коэффициенттің мəні де аз болады. Нəтижеде аппараттағы жылу өту коэффициенті де едəуір төмендейді. Осы кемшілікті жою үшін түтіктерді бөгетке бекіткенде құбыр ұштарын қысынқырайды (6,б сур.). Кейде арнайы сегменттік немесе концентриялық көлденең қалқаларды (6, и,к сур.) орнатады. Жылу тасушының жылдамдығын арттыру арқылы жылу алмасуды күшейту мақсатымен, ұзына бойына орнатылған қалқалар көмегімен осы жылу тасушы бойынша жылу алмастырғыштарды екі-, төрт- жəне көп жүрісті (орамды) түрлерге келтіреді (6,д сур.).

6 сурет.
Түтікқорапты жылу алмастырғыштар а) түтік бөгеттері қатаң бекітілген; б) жіңішкеленген құбырлармен; в) корпусында линзалық компенсатор орнатылған; г) U-тəрізді түтіктермен; д) жабық типті қозғалмалы бөгетпен; е) ашық типті қозғалмалы бөгетпен; ж) штуцеріндегі тығыздамамен; з) корпусындағы тығыздамамен; и) сегменттік кесе-көлденең қалқалармен; к) концентриялық кесе-көлденең қалқалармен.
Жылыту жəне жылытылатын орталардың температураларының айырмашылығынан жұмыс барысында аппараттың қорабы мен түтіктерінің де температуралары əртүрлі болады. Құбырлар мен қораптың температуралық ұзару айырмашылығы нəтижесінде метал деформациялану мүмкін. Бұл жағдайды өтеу (компенсациялау) үшін линзалық компенсаторлар, U-тəрізді түтіктер, "жүзудегі" бөгеттермен жəне тығыздамалармен жабдықталған жылу алмастырғыштар қолданылады (6 сур.)
Секциялық жылуалмастырғыштар (7,а сур.), түтікқораптылар сияқты, техниканың əртүрлі салаларында қолданылады. Жылытушы жəне жылытылатын орталардың шығындары бірдей болғанда, жылу тасушылардың құбырлармен жəне құбырлар арасымен қозғалу жылдамдықтарының айырмашылығы аз болады, демек жылуды алып беру коэффициенті түтікқорапты аппаратармен салыстырғанда артық болады. Шамалы өнімділігі қажет етілгенде қос түтікті секциялық жылуалмастырғыштар қолданылады ( 7,б сур.).

7 сурет

0.9 Рекуператорлық жылу алмасу аппараттардың құрылымы

Жылу алмасу аппараттарды есептеу жəне жобалау тəжірибесінде жылу конструктивтік, жылу бақылаулық, құрастыру, гидравликалық, механикалық жəне техника-экономикалық есептеулер жүргізіледі.
Конструктивтік жылу есебі конструкция жағынан жаңа аппаратты құру, немесе оны стандартты жылуалмастырғыштар санынан таңдап алу мақсатымен орындалады. Конструктивтік жылу есебін жүргізгенде жылутасушылардың шығындары, алғашқы температуралары жəне негізгі қасиеттері, сонымен қатар олардың соңғы температуралары немесе аппараттың жылу құаты белгілі болады. Есеп нəтижесінде қыздыру беттің ауданы жəне аппараттың негізгі конструктивтік өлшемдері анықталады.
Бақылаулық жылу есебі орындалғанда аппараттың өлшемдері, жылутаcушылардың бастапқы параметрлері мен қасиеттері белгілі жағдайда əдетте жылутасушылардың соңғы температуралары немесе аппараттың жылу құаты анықталады.
Жылу алмасу аппараттың құрастыру есебі қыздыру бетінің ауданы, жылутасушылар каналдарының өтім қималары, жүрістер саны жəне аппараттың өлшемдері арасындағы негізгі қатынастарды анықтау мақсатымен орындалады. Аппараттың өтім каналдарының гидравликалық кедергілерін жəне жылутасушылар мен технологиялық орталардың орын ауыстыруларына энергия шығынын анықтау жылуалмастырғыштың гидравликалық есебінің мақсаты болып табылады. Жылу алмасу аппараттың механикалық есебі аппараттың детальдары мен олардың қосылыстарының беріктігін, тығыздығын жəне қатаңдығын тексеру үшін жүргізіледі.
Техника-экономикалық есеп жүрісінде жылу алмасу аппаратты жасап шығаруына, оның монтажына жəне пайдалануына шығындар анықталады. Жылу алмасу аппараттарды жоспарлауында бір қатар жағдайлармен санасу керек болады. Мысалы, жылутасушылардың қозғалу жылдамдығының артуы (немесе каналдардың өтім қималарының кемітілуі ), бір жағынан, жылу алмасудың күшейуін, аппараттың ықшамдалуын, металсиымдылығының азаюын қамтиды, екінші жағынан, гидравликалық кедергілердің жəне насостар мен желдеткіштерді жұмсауға энергия шығындарының артуына келтіреді. Легирленген болат қолданылуы аппарат детальдарының коррозиялық ұстамдығын жоғарлатады жəне аппараттың қызмет мерзімін ұзартады, бірақ, бір мезетте жылуалмастырғышты өндіру процесінің күрделенуіне жəне бағасының өсүіне келтіреді.
Жылутасушылардың оптималды жылдамдығы мен параметрлері жайында, аппарат бөлшектерінің өлшемдері жəне қолданылатын материалдар тұралы сұрақтарға жауабын техника-экономикалық есептің негізінде алуға болады.

1. Жылу алмастырғыш қондырғысын автоматтандыру кезінде жана аспаптармен құрылғыларды пайдалану
0.10 Қатпарлы жылу алмасу аппараттары

Жылу алмасу аппараттарындағы жылу беру коэффициенттерін жоғарылату үшін шекаралық қабаттың қалыңдығын азайтып, немесе оны мүлде бұзып, қозғалуын бейберекетті түрге айналдыру керек. Өйткені жылу беру процесі осы шекаралық қабатта орындалады. Қалаған нəтижеге жылу тасушының қозғалу жылдамдығын арттыру есебінен, немесе арнайы құрылымдық шаралар көмегімен жетуге болады.
Ағын жылдамдығының артуы гидравликалық кедергілердің жоғарлауына жəне соның нəтижесінде энергия шығынының өсуіне келтіреді. Сондықтан жылу алмасу беттердің тиімді құрылымдарын ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.