Жылумен жабдықтау жүйелері
Дәрістік сабақ конспектілері.
1 тақырып: Кіріспе. Инженерлік жүйе лер туралы жалпы мәліметтер.
Қалалар мен елді мекендердің, бөлек ғимараттардың, өнеркәсіпті
құрылыстардың осы заманғы құрылысы мәселелерін шешу үшін жылу- газбен
жабдықтау, жылыту, желдету, сумен жабдықтау, канализация және қоршаған
ортаны қорғау инженерлік жүйелердің құрылысынан, жобалау мен пайдалану
негіздерінен теориялық білімдер және тәжірибелік дағдылар аса маңызды болып
табылады.
"Инженерлік жүйелер"пәнді оқып үйрену нәтижесінде студенттер жылу энергияны
өндіру, түрлендіру және тасымалдау заңдылықтары негіздері жөнінде, жылумен
жабдықтау, жылыту, желдету және ауа кондиционерлеу, газбен жабдықтау, сумен
жабдықтау, суды әкету және ауа алабы мен су ресурстарын қорғау жүйелердің
құрылысы және әрекет негізі жөнінде білімді алу керек.
Сонымен қатар, олар инженерлік жүйелерді есептеу және жобалау негіздерінен
алған теориялық білімдері мен дағдыларды іс жүзінде қолдана білу керек.
Инженерлік жүйелер тізіміне адамның өмір тіршілігі жайлы болуына,
өндірістік іс әрекеті тиімді болуына қажетті жағдайлар туғызатын жүйелер
жатады. Жеке айтқанда, тұрмыста немесе, кәсіпорындарында, жылу энергияны
шығару үшін жылу өндіргіш қондырғылар өте кең қолданды. Жылуөндіргіш
қондырғыларға жылу энергияның әдеттегі көзі болып табылатын қазан
қондырғылар жатады. Онда отынның химиялық түрде байланған энергиясы жылу
энергияға түрлендіріледі. Соған қоса күн энергиясын, геотермальді
энергияны, және энергияның басқа түрлерін жылуға айалдыратын қондырғылар
қолданылады.
Жылу энергияның жылу көзі - жылу өндіргіш қондырғылардан - тұтынушыларға
(тұрғын және қоғам ғимараттар, өнеркәсіптік кәсіпорындары) тасымалдау
үшін жылу жүйелер қолданылады. Жылу жүйесі жылу энергия көзін (жылу
өндіргішті) тұтынушымен байланыстыратын құбырлар жүйесінен тұрады.
Тұтынушыларға түсетін жылу энергия коммуналдық-тұрмыстық, өндірістік
объектілердің жылыту, желдеру, ыстық сумен жабдықтау қажеттеріне және
өнеркәсіптік кәсіпорындардың технологиялық қажеттеріне шығындалады.
Жылыту жүйелер арқылы қысқы мерзімінде бөлмелердегі ішкі ауа мен қоршаған
қабырғалардың ішкі беттерінің температуралары керекті деңгейге келтіріледі.
Бөлмелердегі ауаның күйі жылыту жүйелердің ғана емес, желдету және ауа
кондиционерлеу жүйелер әрекетіне тәуелді болады.
Желдету және ауа кондиционерлеу жүйелер адамның көңіл-күйі тұрақты болу
үшін, сонымен қатар өнеркәсіптік процестер тиімдіорындалу үшін қажетті
микроклиматтық және санитарлы-гигиеналық жағдайлармен қамтамасыз етеді.
Тұтынушыларды ыстық сумен жабдықтау үшін жергілікті және орталандырылған
ыстық сумен жабдықтау жүйелер қолданылады.
Қазіргі заманда тұрмыста да өнеркәсіптік кәсіпорында да әр түрлі газ
тәрізді отындар өте кең қолданылады: табиғи газ және сұйылтылған газдар.
Оларды тұтынушыларға жеткізу үшін, сақтау және үлестіру үшін газбен
жабдықтау жүйелер қолданылады.
Тұрғын елді және өнеркәсіптік кәсіпорындарын қажетті сапалы таза сумен және
жеткілікті мөлшерде сумен жабдықтау жүйелер қамтамасыз етеді.
Адамдардың тіршілік ісі нәтижесінде және өнеркәсіптік кәсіпорындарында
пайда болатын сарқынды суларды жинап әкетіп және тазарту
үшін канализация жүйесі пайдаланады .
Кәсіпорындардың өндіріс қалдықтарының, коммуналдық-тұрмыстық объектілердің
қалдықтарының құрамындағы ластайтын заттар қоршаған ортаға зиян келтіреді.
Ауа алабын және су ресурстарын осындай ұлы заттардан қорғау үшін қоршаған
ортаны қорғау инженерлік жүйелер қолданылады.
Ұсынылатын әдебиеттер:
9 қос ( 4-6; 80-81; 94-98; 102; 128-129; 159-161; 195-196; 209-211)
10 қос ( 4-8; 17-22; 88-89; 123-124; 152; 194; 210-212)
Бақылау сұрақтар:
1. Жылу өндіргіш қондырғылардың жүктелген міндеті.
2. Жылу жүйелердің жұмысы қандай?
3. Жылыту жүйесінің жүктелген міндеті.
4. Желдету және ауа кондиционерлеу жүйелердің жүктелген міндеті.
5. Сумен жабдықтау жүйелердің жұмысы.
6. Канализация жйелердің жұмысы.
7. Қоршаған ортаны қорғау жүйелердің міндеті.
2 тақырып: Техникалық термодинамика дан жалпы мәліметтер.
Жылу - газбен қамту және желдету инженерлік жүйелерді жобалау және
пайдалану үшін жылу техникасының теориялық негіздері жайындағы білім аса
маңызды болып табылады. Жылу техникасының теориялық негіздері техникалық
термодинамика және жылу алмасудың көптеген мәселелерінен тұрады.
Күй параметрлері.
Әр түрліжылу техникалық аппараттарда, құрылғыларда және
жүйелерде жұмыстың дене деп аталатын заттар қолданылады. Жұмыстық дене деп
көбінесе газдарды, сұйықтарды және буларды айтады. Олардың физикалық
күйін күй переметрлермен сипаттайды . Термодинамикада күй параметрлерге
температура қысым, меншікті көлем немесе тығыздық жатады.
Температура Т (К) немесе t ( C0) заттың қыздырылу дәрежесін сипаттайтын
параметр. Оның мәні зат молекулаларының ілгерілемелі қозғалуының орташа
кинетикалық энергиясымен анықталады. Температураны өлшейтін Кельвин және
Цельский шкалалар былай байланысады:
Т = t +273, 15. (1)
Қысым р (Па) - ыдыстағы заттың (газдың, сұйықтың) молекулаларының ыдыс
қабырғасына соққылау нәтижесімен анықталатын параметр. Жылу техникада
абсолютті Ра, артық Рар. және вакуумметрлік (рвак) қысымдар ұғымдары
қолданылады.
Абсолютті қысым - заттың (жұмыстық дененің) толық қысымы:
Ра= Р ар + Р б (2)
мұнда Р б - барометрлік (атмосфералық) қысым, Па.
Артық қысым абсолюттік қысыммен барометрлік қысымның айырымы болып
табылады:
Рар = Р а - Р б (3)
Вакуумметрлік қысым атмосфералық қысым мен абсолютті қысымның айырымы болып
анықталады:
Рвак = Р б - Р а (4)
Меншікті көлем V (м3 кг) - заттың бірлік массасының көлемі болып
анықталады:
=V G , (5)
мұнда V, м3- заттың толық көлемі, G, кг- массасы.
Тығыздық ( кгм3) - заттың көлем бірлігінің массасы:
= G V (6)
күй параметрлер Р, және Т арасындағы байланыс күй теңдеумен
бейнеленеді. Идеалдық газ
(идеал деп молекулалары өз ара әрекеттеспейтін және олар көлемсіз
материалдық нүктелер түрде қараластыратын газды айтады) үшін күй теңдеу
былай жазылады:
- газдың бірлік массасы үшін =RT (7)
- еркін массасы үшін PV=GRT (8)
Осы теңдеулердегі R- газ тұрақтысы., Дж (кг.К).
Әр бөлек газ үшін R-ң сан мәні универсал газ тұрақтысы Rу = 8314 Дж
(Кмоль.К) арқылы табылуы мүмкін:
R= . (9)
мұнда - газдың салыстырмалы молекулалық массасы..
Жылу сыйымдылық
Жылу сыймдылық деп заттың бірлік мөлшерінің (1 кг, 1м3, 1 кмольдің)
температурасын бір градусқа жоғарлатуға қажетті жылу шамасын айтады.
Заттың алынған бірлік мөлшеріне қарай массалық с, кДж(кг.К), көлемдік с1,
кДж(м3.К) және мольдік c кДж(кг.К) жылу сыйымдылықтарды айырады.
Бұлар былай байланысады:
с= , c1= , c1=c (10)
Жылу техникада сонымен қатар орташа және шын жылу сыйымдылық ұғымдары
қолданылады. Егер 1 кг зат t1 температурадан t2 температураға дейін
қыздырылу үшін q, кДжкг жылу шығындалатын болса, онда
с = (11)
ден дейін температура аралығындағы орташа жылу сыйымдылық болып табылады.
Температура айырымы t2-t1, неғұрлым аз болса, заттың жылу сыйымдылығы сол
ғұрлым өзінің шын мәніне жақын болады. Олай болса, шын жылу сыйымдылықты
былай табуға болады:
с= (12)
(11) өрнек негізінде заттың 1 кг берілген жылу шамасы.q
q = c ( t2-t1) , кДжкг (13)
ал заттың G, кг берілген жылу шамасы
Q = G c (t2-t1) , кДЖ (14)
Газ тәрізді заттың жылу сыйымдылығы газға жылу берілу (алыну) жағдайларына
тәуелді болады екен.
Арнайы тәжірибелер көрсету бойынша, егер газ көлемі тұрақты ( V=const)
жағдайда қыздырылған болса, изохоралық деп аталатын сv жылу сыйымдылық
табылады. Егер газға қысымы тұрақты ( Р= const ) жағдайда жылу берілетін
болса сондағы анықталған ср изобаралық жылу сыйымдылық сv жылу
сыйымдылықтан артық болып шығады. Араларындағы байланыс Майер теңдеуімен
бейнеленеді:
ср- сv = R (15)
Газ қоспаларының жылу сыйымдылығы төмендегі өрнектермен анықталады:
сқос = giсi , сқос = riсi , (16)
мұндағы сі және сі і- ші газдың массалық және көлемдік жылу сыйымдылықтары,
gi және ri- і- ші газдың массалық және көлемдік үлестері.
Термодинамиканың бірінші заңы
Энергияның сақталу және түрлену жалпы заңының бір саласын жылу
құбылыстарына қолдануды термодинамиканың бірінші заңы деп атайды. Денеге
жылу берілген (одан алынған) болса, ішкі энергиясы өзгеруі мүмкін.
Барлық заттардың толық энергиясының бір бөлігі ішкі энергия деп аталады.
Ішкі энергия u молекулалардың қозғалу жылдамдығына және араларындағы
әрекеттесуіне тәуелді болады.
Идеал газдың ішкі энергиясы тек қана бөліктерінің қозғалуына, яғни
температураға тәуелді болады, сондықтан өзгерісі температура өзгерісімен
анықталады:
(17)
Газға жылу берілгенде (алынғанда) газ кеңею (сығылу) мүмкін, яғни көлем
өзгеру жұмыс атқарылуы мүмкін.
Сонымен, жалпы жағдайда газға берілген жылу шамасы q ішкі энергиясының
өзгеруіне және L жұмысқа шығындалады. Термодинамика бірінші заңының
математикалық бейнелеуі мынаған келеді:
q= (18)
(18) өрнек 1 кг газ үшін жазылған.
G кг газ үшін:
Q = (19)
Көлем өзгеру жұмыс мынадай интегралдармен анықталады:
- 1 кг газ үшін d (20)
- G кг газ үшін L = G∙dv (21)
Газдың күй өзгеру процесін бейнелеп өту үшін қысым, температура, меншікті
көлем деген күй параметрлерден басқа энтальпия және энтропия дейтін күй
функциялары қолданылады.
Энтальпия і (кДжкг, кДжм3)- заттың бірлік шамасын (1 кг немесе 1 м3) нөл
градустан (00 C ) t 0C -қа дейін қысым тұрақтылығында қыздыруға қажетті
жылу шамасы болып табылады:
і = cр ∙t (22)
Энтропия s (кДж (кг. К)) шаманың термодинамикалық процесс барысындағы
өзгерісі процесс жылулығының абсолютті температураға қатынасы болып
табылады:
(23)
Термодинамиканың екінші заңы
Термодинамиканың бірінші заңы бойынша газ кеңею жұмыс орындап шығару үшін
оған энергия (жылу) берілу керек. РV- диаграммадағы (2сур.) 1-А-2 кеңею
процесінде газға "жылудың ыстық
көзінен" q1 жылу берілген болсын. Сыртқы күштерге қарсы газ кеңею
ℓk жұмысын орындайды:
ℓk= рd υ
Интеграл шамасы 1А234 фигураның ауданына тең.
Осы жұмыс мерзімді алынып тұру үшін газ бастапқы күйіне қайтарылу керек,
яғни сығылу керек. 2 В 1 сығылу процесінде шығындалатын жұмыс ℓс= рd
υ.
2 сурет.
Сығылу жұмысы ℓс 1В 2 3 4 фигураның ауданымен анықталады. 1А2В1 тұйықталған
процесс цикл немесе айналма деп аталады. Цикл нәтижесінде алынатын пайдалы
жұмыс ℓц кеңею және сығылу жұмыстардың айырымымен анықталады: ℓц =ℓk -
ℓс=(1А234) - (1В234)= 1В2В1. Сығылу кезінде газдан жылу q2 "жылу
қабылдағышқа" бұрылып әкетіледі. q2 -пайдасыз жылу. Цикл барысында пайдаға
айналған жылу
qц = q1- q2 . (24)
Цикл соңында газ бастапқы күйіне оралады, сондықтан күй функциясы - ішкі
энергиясы - u өзгеріссіз қалады: Δuц = 0.
Осыны ескергенде термодинамиканың бірінші заңы цикл үшін мына түрге келеді:
qц = Δuц +ℓ ц = ℓ ц .
(24) байланысты есепке алғанда
ℓц = q1- q2
Осындай тура айналмалар ( айналма жүрісі сағат тілі жүрісімен бағыттас)
жылу қозғалтқыштарда орындалады. Тиімділігі термиялық пайдалы әсер
коэффициентпен ηt сипатталады:
. (25)
q2 ≠0 болғандықтан ηt бірге тең болмайды. Осы жағдайды С.Карно былай
тұжырымдаған: денеге әкелінген жылу толығымен пайдалы жұмысқа түрленбейді,
өйткені жылудың бөлігі міндетті түрде жылу қабылдағышқа бұрып әкетілу
керек.
Осы тұжырым термодинамика екінші заңының мағынасы болып табылады.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1 нег.[5-21; 23-29; 38-40]; 9 қос[6-17, 22-26]
Бақылау сұрақтар:
1. Күй параметрлердің (температура, қысым, меншікті көлем, тығыздық)
сипаттамасы.
2. Жылу сыйымдылықтың анықтамасы, түрлері.
3. Жылуды, ішкі энергияның өзгерісін, орындалған жұмысты анықтайтын
формулалар.
4. Термодинамика бірінші заңының мағынасы мен математикалық бейнесі.
5. Цикл ( айналма) ұғымы.
6. Термодинамика екінші заңының мағынасы.
3 тақырып. Жылу алмасу негіздері.
Қарастырылатын кеңістікте температурасы жоғары жақтан температурасы төмен
жаққа қарай жылудың өздігінен тасымалдануын жылу алмасу деп атайды. Олай
болса,температура айырымы жылу тасымалдау процесінің қоздырушы күші болып
табылады, ал тасымалданатын жылу шамасы дененің кеңістігіндегі
температураның үлестірілу сипатымен, яғни температуралық өріспен байланысты
болады.
Температуралық өріс деп уақыттың белгілі кезеңіндегі дененің (кеңістіктің)
барлық нүктелеріндегі температура мәндерінің жиынын айтады.
Температура уақыт τ бойынша өзгеретін жағдайда температуралық өріс
қалыптаспаған, өзгермейтін жағдайда қалыптасқан болады. Жалпы жағдайда (үш
өлшемді, қалыптаспаған) температуралық өріс t = ł(x,y,z, τ) теңдеумен
бейнеленеді.
Температуралары бірдей нүктелер изотермиялық бетті құрайды . Изотермиялық
беттерді жазықтықпен қиып өтсе, қиылыста изотермиялық сызықтар пайд а
болады.
Температура өзгеру қарқындылығын температура градиенті сипаттайды. Ол
температура артатын жаққа қарай изотермиялық бетке нормаль бойынша
бағытталған вектор (3 сурет).
3-сурет.
Температура градиентінің сандық мәнісі температураның нормаль бойынша
алынған туындысына тең:
grad t =
Изотермиялық беттен уақыттың бірлігінде өтетін жылу шамасы жылу ағыны деп
аталады. Белгісі Q , Вт. Ауданның бірлігінен өтетін жылу
ағыны жылу ағынының тығыздығы q болып табылады:
q =, Вт м2,
мұнда dF -беттің ауданы, м2.
Жылудың тасымалдануы үш негізгі әдістермен орындалады. Олар: жылу
өткізгіштік, жылу сәулелену және конвекциялық тасымалдау.
Жылу өткізгіштік әдісімен жылудың т аралуы.
Дененің құрылымдық бөлшектерінің қимылы және бір-ьірімен соқтығысу
нәтижесінде ішкі энергияны тасымалдауды жылу өткізгіштік деп атайды.
Тәжірибе жолымен анықталған Фурье заңы бойынша dF ауданы арқылы өтетін жылу
ағыны температураның градиентіне және dF ауданға тура пропорционал:
dQ = - λ ,
ал аудан бірлігі үшін: q =,q = - λ , (26)
мұндағы λ -жылу өткізгіштік коэффициент, Вт (м.К), дененің жылу өткізу
қабілетін сипаттайтын жылу физикалық параметр. Әр түрлі заттар мен
материалдар үшін мәні әр түрлі болады. Металдардың жылу өткізгіштігі жоғары
болады: λ = 20 -400 , Вт (м.к).
Метал емес қатты материалдардың жылу өткізгіштігі 10 ВтмК төмен. Кеуекті
материалдар үшін ( шыны мақта, пробка т.б.)
Мұндай заттар жылу оқшаулағыш материалдарға жатады.
Сұйықтықтар ішінде жылуды ең жақсы өткізетіні су ( λ =0,6).
Газдар жылуды ең нашар өткізетін заттар болып табылады. Мысалы ауа үшін λ =
0,026 Вт мК.
Сәулелі жылу алмасу.
Сәулелі энергия электромагниттік толқындар арқылы тасымалданады.
Электромагниттік сәулелер ішінде толқын ұзындықтары 0,8 ден 800 мкм дейін
жылу сәулелердің ғана жылуға айналу дәрежесі жоғары болады. Барлық
денелердің жылу сәулелері бар. Сәулелі жылу алмасу энергияның екі рет
түрлену нәтижесінде орындалады. Алдымен жылу энергия сәулелі энергияға
айналады, содан соң қайта жылу энергияға өтеді, сәулелі жылу алмасудың
негізгі заңдарының бірі- Стеран- Больцмен заңы- дененің бетінен шығарылатын
сәулелі ағынның тығыздығы Е мен оның абсолютті температурасын былай
байланыстырады:
Е = ε · Со ( Т 100)4 (27)
мұнда ε- дененің қаралық дәрежесі, С0 =5,67 Вт (м2.К4) -- абсолютті қара
дененің (абсолютті қара дене деп бетіне түскен сәулелі энергияны толығымен
сіңіріп алатын денені айтады.) сәулелену қажеті.
Әр түрлі "сұр" денелердің қаралық дәрежелері олардың табиғаты, беттің күйі
және температурасымен анықталады.
Екі денелер арасындағы сәулелі энергияның қорытынды ағыны Qc , Вт Стеран-
Больцман заңының негізінде табылады:
Qc = εk∙ C0 ∙ [( T1 100)4 - (T2 100)4] ∙F , (28)
мұнда Ғ- ның сәулелерді қабылдайтын бет, м2, εk -келтірілген қаралық
дәрежеде, сәулелену арқылы жылу алмасатын денелердің қаралық дәрежелеріне
тәуелді болатын шама. Газ тәрізді орта мен қоршаған қабырғалар арасындағы
жылу сәулелердің қорытынды ағыны ( аудан бірлігі үшін):
qc = εk ∙C0 ∙ [( Tг 100)4- (Tқ 100)4] , (29)
мұнда εk - сәулелі жылу алмасу орындалатын жүйенің келтірілген қаралық
дәрежесі; Тг- газдың температурасы, К; Тқ - қабырғаның температурасы, К.
Газ тәрізді ортамен қабырғалары арасындағы сәулелі жылу алмасудың
қарқындылығы сәулелену жылу беріліс коэффициенті αc ( Вт (м2.К)
сипатталынады. αc мәнісі газбен қоршаған қабырғалардың қаралық дәрежелері
және температураларына байланысты анықталады.
Конвективтік жылу алмасу.
Сұйықтың немесе газдың макрокөлемдерінің бір-біріне қатысты
қозғалуын конвекция деп атайды. Егер конвекция температурасы әр текті
ортада орындалатын болса, ортаның макрокөлемдерінің ( бөлшектерінің) орын
ауыстыру нәтижесінде жылу алмасу пайда болады.
Жылудың конвекциямен тасымалдануына жылу өткізгіштік әр қашан ере жүреді.
Мұндай біріктірілген процесс конвективтік жылу алмасу де п аталады.
Техникада көбінесе сұйық (газ) ағыны және қоршаған қатты денелер
беттерімен конвективтік жылу берілі с деп аталатын жылу алмасу процесі
кездеседі.
Бұл процес сұйықтың (газдың) қозғалу сипатымен байланысты.
Пайда болу табиғаты бойынша сұйықтың (газдың) екі түрлі қозғалуын айырады-
еркін және еріксіз.Еркін деп сұйықтың немесе газдың қыздырылған және суық
бөлшектерінің тығыздықтары айырымы нәтижесіндегі пайда
болатын қозғалысты айтады. Еріксіз қозғалыс (конвекция) сыртқы механикалық
қоздырушылар (насостар, желдеткіштер ж.т.б) әрекетінен пайда болады.
Сұйықтың (газдың) ағыны ламинарлы немесе турбулентті тәртіппен қозғалады.
(Ламинарлы тәртібіне қозғалысжайбарақат өтеді, сұйықтың қабаттары
араласпай, бір-біріне параллельді қозғалады. Турбулентті тәртібінде
сұйықтың қозғалысы бейберекет, құйынды болады. Дененің беті мен сұйық (газ)
ағыны арасындағы конвективтік жылу берілік процестің қарқындылығын
конвективтік жылу беру коэффициент k( Вт(м2.К)) сипаттайды.
(Жалпы жағдайда k коэффициенттің мәнісі дененің (каналдың) пішініне, оның
геометриялық өлшемдеріне, сұйықтың (газдың) қозғалу жылдамдығына, ағыс
тәртібіне, сұйықпен қабырғаның температураларына және ағынның физикалық
қасиеттеріне тәуелді болады. Конвективтік жылу алмасу кезіндегі беттен
сұйыққа берілетін жылу ағыны Ньютон-Рихман теңдеумен есептеледі.
Qк (= к F ( tб - tсу) (30)
мұнда Ғ- жылу алмасатын беттің ауданы, м2,
tб - дене бетінің температурасы, 0С,
tсу - сұйықтың (газдың) температурасы, , 0С.
Күрделі жылу алмасу және жылуды алы п беру.
Нақты жағдайлардың көбінде жылу өткізгіштік, жылудың конвекциясы және
сәулеленуі қатарөтеді, яғни күрделі жылу алмасу орындалады. Мысалы, қазан
қондырғының ошағындағы ыстық газ ағыны мен қабырға арасындағы жылу алмасу.
Мұндай жағдайда жылу алмасудың қарқындылығын жылу беріліс коэффициеттердің
қосындысымен бағалайды:
( = (к (+ л. (31)
(мұнда k (- конвективтік жылу берілік коэффициенті, c - сәулелі жылу
беріліскоэффициенті.
Сонда қабырға бетінің 1 м2 ауданына конвекция және сәулелену арқылы келіп
түсетін жылу ағыны Ньютон-Рихман формуласы негізінде былай анықталады:
( t(q = сұ -tб) . (32)
Жылу техникалық құралдарда жылу ыстық ортадан (газдан, сұйықтан) суық
ортаға бөліп тұратын қабырға арқылы тасымалданады. Мұндай процес жылуды
алып беру деп аталады. Жылуды алып беру процесі ыстық ортадан берке қарай
конвективтік жылу берілістен, қабырғаның жылу өткізгіштігінен және беттен
суық ортаға қарай конвективтік жылу берілістен тұрады.
Жылу алып беруді есептейтін теңдеулердің түрі қабырғаның пішініне тәуелді
болады.
Жазық, көп қабаттардан тұратын қабырғадан өтетін жылу ағынының тығыздығын
Втм2 анықтайтын формуласында
Q= k ( tсу1 -tсу2)F , (33)
tсу1 және tсу2 - ыстық және суық орталардың температуралары; К- жылуды алып
беру коэффициент, Вт (м2.К) төмендегі формула бойынша есептеледі
k = , (34)
( 1 (мен 2 - ыстық және суық орта жақтарындағы жылу беру коэффициенттер, Вт
(м2.К); бі- і- і қабаттың қалыңдығы,м. λ1 -і-і қабаттың материалының жылу
өткізгіштік коэффициенті, Вт (м2.К); бі λ1 - і-і қабаттың термиялық
кедергісі, м2. К Вт.
Цилиндрлік қабырғаның жылуды алып беруін есептегенде жылу ағынының сызықтық
тығыздығы qe , Втм деген шама қолданылады:
qe = ke π ( tce1-tce2) . (35)
мұнда е- жылуды алып берудің сызықтық коэффициенті, Вт (м.К), бірнеше
қабаттардан тұратын цилиндрлік қабырға үшін былай есептеледі:
. (36)
d1 - цилиндрдің ішкі диаметрі; n - қабаттардың саны; dn+1 n- ші қабаттың
сыртқы диаметрі,м.
Жылу алмастырғыш аппараттар.
Жылу алмасатын сұйықтар мен газдарды жылу тасығыштар деп атайды.
Бір жылу тасығыштан екіншіге жылу тасымалдау орындалатын құрылғыны жылу
алмастырғыш аппарат деп атайды.
Әрекет негізі бойынша аппараттарды рекуперативтік, регенеративтік,
араластырулық және ішкі жылу қорымен қамтылған түрлеріне бөледі.
Рекуперативтік аппаратта жылу ыстық жылу тасығыштан суық жылу тасығышқа
оларды айырып тұратын қабырға қыздыру бет арқылы тасымалданады. Олар,
мысалы, бу және су қыздыратын қазандар, конденсаторлар ж.т.б.).
Регенеративтік жылу алмастырғыш аппаратында ыстық және суық жылу тасығыштар
қыздыру бет бойымен кезегімен өтіп шығады.Жылу алмасу бет бойымен ыстық
жылу тасығыш ағып өткен кезде, қабырға жылуды қабылдап, қыздырылады, ал
жылу тасығыш суып аппараттан шығарылады. Енді кезек суық жылу тасығышқа
келеді. Ол ыстық бет бойымен өтіп шығу барысында қыздырылады. Мұндай
аппараттарға қазан қондырғылардың және металлургия пештердің ауа
қыздырғыштары жатады, сусымалы материалдарды қолданатын регенераторлар
ж.т.б. жатады.
Араластырулық аппараттарда жылу алмасу ыстық және суық жылу тасығыштардың
бір-бірімен араластыру нәтижесінде орындалады. Мұндай аппараттарға
градирня, скруббер ж.т.б. жатады.
Ішкі жылу қорымен қамтылған жылу алмастырғыштарда әдеттегідей екі емес, бір
жылу тасығыш қолданылады. Ол аппараттың өзінде бөлінетін жылуды қабылдайды.
Мысалы, ядролық реактор, электрқыздырғыштар ж.т.б.
Жылу алмастырғыш аппараттар әр түрлі болғанымен жылуға есептелудің негізгі
ережелері барлығы үшін бірдей болады. Аппараттардың жылуға есептелуі
жұмысының қалыптасқан тәртібі үшін жүргізіледі және екі негізгі
теңдеулердің шешуіне негізделеді. Олар жылу баланс теңдеуі және жылуды алып
беру теңдеуі.
Ұсынылатын әдебиеттер: 1 нег. ( 259-264, 298-300, 314-316, 402, 403, 407,
411-422), 9 қос (48-58, 66-70).
Бақылау сұрақтары:
1. Температуралық өріс және температура градиенті ұғымдары.
2. Жылу өткізгіштік туралы жалпы түсініктер. Фурье заңы.
3. Жылу сәулелену туралы жалпы ұсыныстар. Старан-Больцман заңы.
4. Конвективтік жылу алмасу туралы жалпы ұсыныстар. Ньютон-Рихман теңдеуі.
5. Жылуды алып беру процесі. Жылу алып беру коэффициенттер.
6. Жылу алмастырғыш аппараттардың классификациясы.
4 тақырып. Жылу энергия көздері.
Коммуналдық - тұрмыстық және технологиялық тұтынушылар үшін жылу -өндіргіш
(қазан) қондырғылар жылу энергияның көздері болып табылады.
Жылу өндіргіш қондырғы жалпы технологиялық схемамен байланыстырылған
күрделі жылутехникалық құрылғылар жиынтығынан тұрады. Осы құрылғылар
көмегімен отынның химиялық энергиясы жұмыстық дененің (ыстық судың немесе
су буының) жылу энергиясына айналады.
Энергияның осындай түрленуі отынның жануы кезінде орындалады. Отынның жанар
элементтері тотықтырушымен (ауа оттегімен) қосылу нәтижесінде газ тәрізді
жану өнімдері пайда болады және көп мөлшерде жылу бөлінеді. Бөлінген жылу
қазан қондырғыда айналып жүретін жұмыстың денеге (суға немесе буға)
беріледі.
Сонымен жылу энергияны өндіру үшін :
1) қажетті түрде дайындалған отын мен тотықтырушы (ауа) қазан қондырғыға
апарылу керек;
2) жану процесін қажетті жағдайлармен қамтамасыз еру керек;
3) жұмыстық дене қажетті куйге келтірілгенсоң оның қазан қондырғыда айналып
жүруін орындау керек;
4) әбден қызған жану өнімдер - тұтыну газдармен жұмыстық дене арасындағы
жылу алмасу неғұрлым қарқынды болуына жағдай туғызуы керек;
5) суытылған жану өнімдері қазан қондырғыдан шығарылуы керек.
Әрине, қазан қондырғының құрылымдылық ерекшеліктері оның міндеті мен
қуатына, өндірілетін жылу тасығыштың түріне (су немесе бу), жағылатын
отынның түріне*) және жағу әдісіне**) тәуелді болады. Мысалы, аса қызған бу
өндіретін және қатты отын қолданатын жылу өндіргіш қондырғы (бу қазан) 4
суретте келтірілген негізгі элементтерден тұрады. Олар:
1) ошақ камерасы;
2) тозаңдатылған көмір жағылатын жанарғылар (ошақ камера қабырғасында
орнатылған);
3) су экономайзері - иірілген құбырлардан тұрады, онда қазан қондырғыға
түсетін су алғашқы рет қыздырылады;
4) буландыратын қыздыру беттер; ошақ камера қабырғаларында орнатылған тік
құбырлар жиыны түрде жасалынған; қазанмен айналып жүретін су осы құбырларда
жарымөжартылай буланып қаныққан буға айналады;
5) қазанның барабаны; мұнда буландыратын қыздыру беттерден келетін қаныққан
бу жиналады;
6) буды аса қыздырғыш; иірілген құбырлар жиыны, болып табылады; мұнда
қазанда алынған қаныққан бу аса қазан буға айналады;
7) топ құбырдан тұратын ауа қыздырғыш; мұнда түтін газдардан жылуды
қабылдаған ауа жануды сүйемелдеу үшін ошаққа апарылады;
8) үрлену желдеткіш; мұның көмегімен ауа қоршаған ортадан алынып, ауа
қыздырғыштан өтеді, содан соң ошақ камераға әкеткізіледі;
9) түтін сорғыш түтін газдарды қазан қондырғыдан мұржа арқылы атмосфераға
шығарады;
10) түтін құбыры
11) күл сүзгіш түтін газдарды күлден тазартады;
12) шлак-күл ұстау жүйесі шлак пен күлді қазан қондырғыдан шығаруын
қамтамасыз етеді;
13) отын дайындайтын және отын жіберіп тұратын құрылғылар отынды ұнтақтап,
ұсатып, кептіріп жануға дайындайды және қазандарға апарып түсіреді;
14) су дайындайтын құрылғыларға иониттік сүзгіштер және деаэрациялық
қондырғы жатады; сүзгіштерде су құбырынан келетін су қаққа айналатын
тұздардан тазарып жұмсатылады; деаэрациялық қондырғыда жұмсатылған су
газдардан тазарады;
15) қоректендіретін сорғыштар (насостар) қорек судың (жұмсатылған және
деаэрацияланған) су экономайзер арқылы қазанның барабанына үздіксіз келіп
түсуін қамтамасыз етеді.
1 сурет
1 – ошақ камерасы; 2 – көмір жағылатын жанарғы; 3 – су экономайзері; 4 –
буландыратын қыздыру беттер; 5 – қазанның барабаны; 6 – буды аса қыздырғыш;
7 – ауа қыздырғыш; 8 – үрлену желдеткіш; 9 – түтін сорғыш; 10 – түтіндік
құбыр; 11 – күл сүзгіш; 12 – шлак-күл ұстау жүйесі; 13 – отын дайындайтын
және отын жібергіш; 14 – иониттік сүзгіш; 15 – деаэратор; 16 –
қоректендіретін сорғыш; 17 – бастапқы судың сорғышы; 18 – су құбырынан
алынатын су; 19– конденсаттық бак; 20 – конденсаттық насос; 21 –конденсат
қайтару; 22 –тұтынышыларға бу; 23 – ауа алғыш; 24 – түтін газдың шығуы; 25
– қысым реттеугіш.
Әр жылу өндіргіш қондырғыларында жоғарыда келтірілген қондырғыларды түгел
орынатылуы қажет емес. Қуаты аз қазандықтарда экономайзер, буды аса
қыздырғыш және ауа қыздырғыштардың қажеті жоқ. Газ тәрізді және сүйық
отындар жағатын қазандықтарда күл сүзгіш керек емес.
Жылу өндіргіш қондырғылар келесі түрлерге бөлінедіі – аудандық, кварталдық
қазандықтарға және қазандық өндіріске.
Ұсынылатын әдебиеттер:
2 осн.[4-15; 56-89; 144-145]; 9доп.[71-75; 80-84].
Бақылау сұрақтар:
1. Жылу өндіргіш қондырғылардың неге керек?
2. Отынның химиалық энергиясын жылу энергиясына айналдырудың жалпы
принциптері.
3. Жылу өндіргіш қондырғыларының схемалары және құрамы.
4. Жылу өндіргіш қондырғыларының классификациясы.
5. Энергетикалық отын және оның негізгі сипаттамасы.
6.
5 тақырып. Жылумен жабдықтау жүйеле р.
Қалалар мен қоныстанған пунктілерді орталықтандырылған жылумен жабдықтаудың
технологиялық процесі ретпен орындалатын үш операциялардан тұрады:
1) жылу тасығышты дайындау; 2) жылу тасығыш транспорты; 3) жылу тасығышты
пайдалану.
Жылу тасығыштың дайындалуы жылу өндіргіш қондырғыларда орындалады - жылу
электрорталықтарында (ЖЭО-ТЭҚ) және қазан қондырғыларда.
Жылу тасығыш транспорты жылу торабы көмегімен орындалады.
Жылу торабы деп жылу энергия көзін (жылу өндіргішті) тұтынушымен жалғайтын
құбырлар жүйесін атайды.
Жылу тасығыш қоғамдық коммуналдық - тұрмыстық, өндірістік ғимараттарды
жылыту, желдету, ыстық сумен жабдықтау мақсаттарына және өнеркәсіптік
кәсіпорындардың технологиялық қажеттіктеріне пайдаланады. Сонымен жылу
тасығыш жылу торап арқылы жылуды қолдану сипаты әр түрлі болатын түрлі
тұтынушыларға апарылады.
Жылуды пайдалану сипатына қарай әр түрлі жылу жүктемелер екі негізгі топқа
бөлінеді:
1) мерзімді жүктемелер; 2) жылдық жүктемелер.
Мерзімді жүктемелерге шамалары мерзімді климаттық жағдайларға тәуелді
болатын жүктемелер жатады.
*) Агрегаттық күйіне (түріне) байланысты отын қатты, сұйық және газ тәрізді
болады.
**) Мысалы, қатты отын мынадай негізгі әдістермен жағылады: тығыз сүзгі
қабатында, қайнаудағы қабатта, жалынды әдіспен, құйынды әдіспен.
Ең біріншісі- сыртқы ауаның температурасы және басқадай климаттық жағдайлар
( күн сәулеленуінің қуаты, желдің жылдамдығы, ауаның ылғалдылығы ж.б.).
Олай болса, мерзімді жылу жүктемелерге коммуналдық- тұрмыстық, қоғам және
өндірістік объектілерді (тұтынушыларды) жылыту, желдету және кейбір
жағдайларда ауаны кондиционерлеуге шығындалатын жылу жүктемелер жатады.
Жылыту мен желдету жүктемелер қысқы жылу жүктемелер болып табылады. Ауаны
кондиционерлеу жүктемесі (абсорбциялық және эжекциялық тоңазытқыштарды
қолданған жағдайда) жазғы жылу жүктемесіне жатады.
Негізгі мерзімді жылу жүктемелер әр түрлі ғимараттармен құрылғыларды жылыту
және желдету жүктемелер болып табылады.
Жылдық жылу жүктемелерге өнеркәсіпт ік кәсіпорындардың технологиялық
қажеттіктерінің жылу жүктемелері және коммуналдық-тұрмыстық, қоғам,
өндірістік тұтынушыларды ыстық сумен жабдықтау, яғни сыртқы ауаның
температурасына іс жүзінде тәуелсіз (немесе тәуелділігі елеусіз аз) жылу
жүктемелер жатады.
Тек қана ауылшаруашылық шикізатын өңдеу мен байланысты өнеркәсіптің кейбір
салалары жұмысы мерзімді болғандықтан төтенше жағдайға жатады.
Өнеркәсіптік кәсіпорындарының технологиялық қажеттерінің жылу жүктемесін
технологтар сәйкес есептер негізінде анықтап береді.
Ыстық сумен жабдықтаудың жүктемесі недәуір мөлшерде тұтынушылардың
құрылымымен анықталады ( тұрғын фонд, қоғам, мәдениеттілі-тұрмыс және
өнеркәсіптік кәсіпорындары аралық арақатынаспен).
Жылу жүктемелердің өзгеру графиктер і.
Орталықтандырылған жылумен жабдықтау жүйелерді жобалау және пайдалану
тәртіптерін өндеуінде жылу жүктемелердің тәулік бойынша және жыл бойынша
өзгеру графиктері есепке алыну керек. Жылу жүктемелердің өзгеру графиктері
жылудың пайдалану графиктеріне байланысты болады.
Мерзімді жылу жүктемелердің (жылыту, желдету және ауа кондиционерлеу үшін -
ЖЖ және АК) тәулік графиктері бір қалыпты, тұрақты ал жылдық графиктері
өзгергіш болады.
Өндірістің технологиялық қажеттеріне және ыстық сумен жабдықтауға жылдық
жүктемелерінің тәулік графигі керісінше, өзгергіш, ал жылдық графигі
тұрақты болады.
Мысалға тұрғын ауданды ыстық сумен жабдықтау жылу жүктемесінің тәулік
графигі (5 сурет) және қала ауданы жылу тұтынуының жылдық графигі (6 сурет)
келтірілген.
5 сурет. 6 сурет.
Жылудың көзінен тұтынушыға дейін жылудың тасуы жылу тораптар арқылы жүзеге
асады. Жылуды үлкен ара қашықтыққа тасымалдау үшін әдетте су және су буы
қолданылады. Жылыту, желдету, (ЖЖ), ауа кондиционерлеу (АК) және ыстық
сумен (ЫС) жабдықтаудың жылу жүктемелерін компенсациялайтын жылу тасығыш
орнына су қолданылады, ал өндірістің технологиялық мұқтаждығының жылу
жүктемелері үшін-су буы.
Қолданылатын жылу тасығыштардың сипатына қарай жылумен жабдықтау
жүйелер су және булы жүйелерге бөлі неді.
Жылумен жабдықтау су жүйелері.
Жылумен жабдықтау су жүйелері екі түрлі болады:
1) жабық (бекітулі); 2) ашық (алшақ салынғандар).
Жылумен жабдықтау жабық жүйелерінде жылу торабымен айналып жүруші су тек
қана жылу тасығыш түрде қолданылады, бірақ тораптан бұрып әкетілмейді.
Жабық жүйеде параллель жүрістердің саны екіден кем болмау керек, өйткені
абоненттік құруларда жылуды қалдырғаннан кейін жылу тасығыш жылу көзіне
(жылу өндіргішке) қайта оралады.
Мысалға 7 суретте қос құбырлы жабық жылумен жабдықтау жүйесінің схемасы
келтірілген.
Тұрғын үйлер мен қоғам ғимараттардың жылыту жүйелері су жылу тораптарына
араластырғыш құрылғы ( мысалы элеватор) арқылы жалғанады.
Себебі тұрғын және қоғам ғимараттардың жылыту аспаптарына түсетін судың
температурасы санитарлық нормалары бойынша 950С аспау керек.
Сол мезгілде жылу тораптың тура құбырындағы судың температурасы 1500С дейін
жетуі мүмкін ( температуралық графигі 1500-700С болған кезде) және одан да
жоғары (1800С ) болуы мүмкін.
7 сурет.
1- жылу өндіргіш ( су қыздыратын қазан ); 2- желілі насос ; 3- қорек насос
;
4- жылу жүйелерінің беруші магистралі; 5- жылу жүйелерінің кері магистралі
;
6- ыстық сумен жабдықтаудын жылытқышы; 7- элеватор; 8-жылыту жүйесі;
9- ыстық сумен жабдықтау жүйесі.
РР - шығын реттеуіші ; РТ – температура реттеуіші .
Жылумен жабдықтау жабық жүйелердің жетістіктері төмендегі тізімде
келтірілген:
1) қорек судың шығыны аз болады, өйткені ол тек қана жылу тораптың
"саңылаулары"
арқылы судың ағып шығуын компенсациялайды, соған байланысты су дайындайтын
кіші қуатты қондырғылар жеткілікті болады;
2) ыстық сумен жабдықтау жүйесіне түсетін судың сапасы бір қалыпты, және су
құбырындағы судың сапасымен бірдей болады.
3) ыстық су сапасына санитарлық бақылау қарапайымы (жылытқыштың су бөлетін
крандарға дейін ара қашықтықтың қысқа болуы);
4) жылумен жабдықтау жүйелері герметикалық бақылауының қарапайымы, бақылау
қорек су мөлшерімен анықталады).
Жабық жүйелердің негізгі кемшіліктері төмендегі тізімде келтірілген:
1) ыстық сумен жабдықтау жылытқыштардың орнатылу себебінен абоненттік
кірмелердің құрал-жабдықтары мен пайдалануының күрделенуі;
2) қыздырғыштармен ыстық су құбырларында қақтың пайда болуы, әсіресе
карбонаттық қатаңдығы аса жоғары (Қк ≥ 5 мг- эквл) болатын су құбырлардың
суы қолданғанда;
3) деаэрациядан өтпеген су құбырлары суды қолданғандықтан ыстық су
құбырлардың коррозиясы.
Жылумен жабдықтау ашық жүйелерінде жылу торабына түсетін су жарым-жартылай
( кейде толығымен) ыстық сумен жабдықтау үшін абоненттерге үлестіріледі.
Жылумен жабдықтау ашық жүйелер бір құбырлы, ал көбінесе екі құбырлы болады.
Мысалға 8 суретте екі құбырлы ашық жүйенің схемасы келтірілген.
8 сурет.
1- жылу өндіргіш; 2- желілі насос ; 3- қорек насос; 4- беруші магистралі; 5-
кері магистралі; 6- элеватор; 7-жылыту жүйесі; 8- ыстық сумен жабдықтау
жүйесі;
Жылыту қондырғылардың жылу торабына жалғану схемалары жылумен жабдықтаудың
жабық жүйелердегі схемалары жылумен жабдықтаудың жабық жүйелердегі
схемалармен бірдей, ал ыстық сумен жабдықтау жүйелердің жалғану схемалары
негізінде басқаша болады. Абоненттер жылу торабынан тікелей алынатын ыстық
сумен жабдықталады (8 сур. қара).
Ыстық сумен жабдықтаудың жүктеме графигін "түзету" үшін қоректендіру
құбырлар жүйесінде дайындалған ( жұмсатылған және деаэрацияланған) су қоры
жиналатын бактар жинағыштар орнатылады.
Жылумен жабдықтаудың "ашық" схемасында жылу торабының бір құбырлы жүйесі де
қолданылады. Бұл жағдайда жылыту жүйеден кейінгі барлық торапсуы
абоненттерді ыстық сумен жабдықтауға пайдаланады. Соның нәтижесінде жылу
тораптың кері магистраль құбырларын салу қажетсіз болады (жылу тораптарды
құру бастапқы қаржылар көлемі азаяды). Бірақ, мұндай жылумен жабдықтау
жүйелерде ЖЖ және ЫС жылу жүктемелерін реттеу процестері күрделі болады.
Жылумен жабдықтау ашық жүйелердің жабық жүйелермен салыстырғандағы негізгі
артықшылықтары:
1) абоненттік кірмелердің жеңілденуі және арзандалуы;
2) ыстық сумен жабдықтау жергілікті жүйелердің төзімділігінің артуы ( ыстық
су-жұмсатылған және деаэрацияланған);
3) бір құбырлы жылумен жабдықтау жүйелерді қолдану мүмкінділігінің болуы.
Ашық жүйелердің кемшіліктері: 1) су дайындайтын қондырғылары күрделі және
қымбат ( қуаты жоғары) болады; 2) ыстық сумен жабдықтау жүйені санитарлы
бақылау көлемінің күрделенуі және артуы; 3) ыстық су қажеттіктеріне судың
өзгерісті шығынына байланысты жылу торабының гидравликалық тәртібі тұрақсыз
болудан пайдаланудың күрделенуі ; 4) жылумен жабдықтау жүйе саңылаусыздығын
бақылауының күрделенуі.
Жылумен жабдықтаудың бу жүйелері.
Жылумен жабдықтаудың бу жүйелері бір, екі және көп құбырлы болуы мүмкін,
конденсаттың қайтаруымен немесе қайтарусыз (егер бу толығынан технологиялық
процестердің орындалуына жұмсалатын немесе егер бу конденсаты ыстық сумен
жабдықтау қажеттерге қолданса).
Егер аймақтық өнеркәсіптік кәсіпорындары параметрлері әр түрлі бу қажет
ететін болса екі және көп құбырлы бу жүйелері қолданылады.
Егер жылу жүктемелердің талаптары бойынша будың бір ғана түрі жеткілікті
болса жылумен жабдықтаудың бір құбырлы бу жүйелері қолданады.
Жылу тораптардың салу тәсілдері
Салу тәсілдері бойынша жылу тораптары жер асты және жер бетінде гілерге (
әуедегілер) бөлінеді.
Құбырларды жер бетімен салу (бөлек тұратын дінгектерде, эстакадаларда,
ѓимараттардын қабырѓаларына бітеп тасталынѓан тіреуіштерде) жылу торабы
қаланың сыртында салынғанда қолданылады, жыраларды кесіп өтуінде,
өнеркәсіпті кәсіпорындардың аумағында , сонымен қатар жер астылыќ сулардын
жоѓары дєнгейдегі жағдайында ќолданылады.
Жылу торап құбырларын жер астымен салу әдісі кең қолданылады.
Жылу торап құбырларын жер астымен салу а) әрлі-берлі өтетін каналдарда жєне
коллекторларда ( басќа коммуникациялармен бірге); б ) жартілей өтетін және
өтүсіз каналдарда; в) каналсыз жағдайларда қолданылады.
Бірнеше үлкен диаметрлі құбырларды орналастыруға арналған (9 сурет) әрлі-
берлі өтетін каналдарда жылу құбырларды салу - ең жетілген, сонымен ќатар
ең қымбат тәсіл болып табылады.
1- жылу оқшаулағышпен қапталған жылу тораптың құбырлары;
2- темір-бетонды әрлі-берлі өтетін жер канал;
3- жабу; 4- ұсақ тас негізі.
9 сурет.
Каналдардағы өту жолының ені 900 мм, биіктігі – 2 м кем болмау керек.
Ұзындығының әр 200 -250 м бойынша каналға өту үшін сатылармен жабдыќталѓан
люктар тиісті алдын ала ескерілген болу керек. Ауа температурасы 30° С
артпау үшін әрлі-берлі өтетін жер каналдар табиѓи желдету мен жабдықталу
керек, сонымен қатар төмен күштену электрлік жарыќтандыруымен ( 30 В
дейін), каналдан су бұруына арналған ќұрылѓылармен жабдықталу керек.
Жартылей өтетін каналдар ќарќынды көшелік ќозѓалысы жолдардың астында,
темір жолдар астында жєне т.с., яғни жылу құбырларды байќауѓа және ұсаќ
жөндеуді жүргізу үшін қайта ашуы қиынға түсетін жағдайларда қолданады (10
сурет).
10 сурет.
1 – жылу тораптың құбырлары; 2 –жартылай өте
алынатын темір бетонды канал; 3 – жапқыш;
4 – ұсаќ тас негізі.
Жартылай өтетін каналдардың жарық биіктігі әдетте 1400-1600 мм тен болады(
жартылай енкейген күй-жаѓдайда адам өтуі ), ал өту ені -400 мм тең.
Жылумен жабдықтау тәжірибесінде жалпаќ темірбетонды таќталармен жабылѓан
(11 сурет) тартпа элементтерден тұратын әрлі-берлі өте алынбайтын жер
каналдар ең кен қолданылады.
Жер астымен салынған жылу өткізулердің (құбырлардың) жолымен арнайы
камералар және арматура құруына арналѓан ќұдықтар, өлшеу құралдар,
сальникті компенсаторлар және т.б., сонымен ќатар П - бейнелі
компенсаторларѓа арналѓан ќуыстар орналасады.
1- құбыр;
2 – тб тартпа;
3- жабу таќта;
4- ұсаќ тас негізі
11 сурет
Жер асты жылу өткізулер каналдарда қозғалмайтын және қозғалатын арнайы (
жылжымалы, доңғалақтық немесе сырғанайтын) тіректерде орналастырылады (12
сурет).
12 сурет
а) Жылжымалы тірек: 1- құбыр;2 - сырғанамасы; 3 - тіреу конструкциясы.
б) Доңғалақтық тірек: 1- құбыр; 2 - тірек; 3 – доңғалақ.
в) Домалау тірегі: 1- құбыр; 2 - тірек; 3- каток .
г) Тб қалқанды қозғалусыз тірек: 1- құбыр; 2 – темір бетоннан қалқан.
Жылу өткізулерді каналсыз салу тәсілі ең арзан болып келеді (көбік бетонды
тұтас қабықпен қапталған, битумоперлиттік тұтас оңашалауда және т.б.) (13
сурет).
1- құбыр ;
2-пенобетон қабығы;
3- құм қабаты;
4- бетонды табан;
5- топырақ жапқыш.
13 сурет.
Каналсыз салынатын жылу құбырлар блоктары зауытта жасалынады, ал трасса
бойындағы монтаж барысында блоктар автокөтергішпен дайын траншеяларға
салынады, тиектері дәнекерленіп, оңашаланады.
Ұсынылатын әдебиет:
3 нег .[7-17;35-80;245-279];10 қос .[92-98];11 қос.[8-9;27-54;151-183]
Баќылау сұрақтар:
1. Жылу жүктемелердің түрлері және мінездемелері.
2. Жылумен жабдықтаудың жабық су жұйелері. Олардың жетістіктері және
кемшіліктері.
3. Жылумен жабдықтаудың ашық су жұйелері. Олардың жетістіктері және
кемшіліктері.
4. Жылу тораптарды салу тәсілдері.
6 тақырып: Жылыту жүйелері туралы ж алпы түсініктер
Жылыту жүйелері – ғимараттар мен құрылымдардың бөлмелері ауасына және
ондағы қоршау беттеріне қажетті температура беріп, оны ұстап тұруға
арналған инженерлік жүйелердің бірі.
Жылдың суық кезіндегі бөлме ауасының температурасы тек жылыту жүйесінің
жұмысына ғана байланысты емес, сонымен қатар, ол желдету жүйесінің жұмысына
да байланысты. Бұл жүйелер бірлесе отырып, бөлме ауасының қажетті
температурасын, ылғалдылығын, оның қозғалыс жылдамдығын, құрамын және
тазалығын қамтамасыз етіп отырады.
Жылытудың гигеналық негіздері
Адам организмінің жылулық балансы оның өзі өндіретін жылудан, қоршаған
ортадан алынатын жылудан және қоршаған ортаға жоғалатын жылудан тұрады.
Адам организмі өндіретін жылу оның жасына, жасаған жұмысына және т.б.
факторларға байланысты.
Адам организмінің қоршаған ортаға жоғалтатын жылуының мөлшері бөлмедегі
микроклимат жағдайына, яғни ауа температурасына, ылғалдылығына, оның
қозғалыс жылдамдығына және қоршау беттерінің температурасына (адамнан
жоғалатын жылудың бір бөлігі салқын беттерге сәулеленуге байланысты)
тәуелді.
Қалыпты киінген, тыныштық және жылулық комфорты жағдайындағы үлкен адам
организмінің қоршаған ортаға жоғалтатын жылу мөлшері шамамен 115÷130 Вт
құрайды. Бұл кездегі сәулелік жылу беру 45÷60 % құрайды.
Сондықтан, жылыту жүйелері жылдың суық кезеңінде бөлмеден жоғалатын жылудың
орнын толтыратындай микроклимат туғызуы керек.
Жылыту жүйелеріне қойылатын талапта р
Жылыту жүйесіне қойылатын талаптарды бес топқа жіктеуге болады:
- санитарлық-гигиеналық - ауа температурасы мен қоршаулардың ішкі бет
температурасын белгілі мөлшерде ұстап тұру; жылыту аспаптарының бет
температурасын шектеу;
- экономикалық - күрделі қаржы мен металл шығынының аз болуы; пайдалану
кезіндегі жылу энергиясының тиімді шығыны;
- сәулеттік-құрылыстық – бөлме интерьеріне сәйкес, жинақы және құрылыс
конструкцияларына үйлесімді болуы шарт; ғимараттың салыну мерзімімен
келісілуі;
- өндірістік-монтаждық - түйіндер мен бөлшектердің саны мейлінше аз болуы
керек, оларды дайындауды механикаландыру; монтаждау кезінде еңбек шығынының
аз болуы;
- пайдалану кезіндегі – техникалық жетілген жүйенің барлық пайдалану
уақытында мүлтіксіз , тиімді жұмыс істеуі.
Жылыту жүйелерінің жіктелуі
Жылыту жүйелері негізгі екі топқа бөлінеді:
1) жергілікті жылыту жүйелерінде жылу көзі, жылу құбырлары және жылыту
аспаптары бір қондырғыға біріктіріледі. Жергілікті жылыту жүйесі ретінде
пешті қарастыруға болады. Пештің жылу көзі қызметін ошақ атқаратын болса,
жану өнімдерін әкетуге арналған түтін жолы жылу құбырларын алмастырады, ал
жылу бөлмеге пеш қабырғалары арқылы беріледі. Пешпен бір немесе жапсарлас
салынған екі-үш бөлмені, кей жағдайда бірінің үстіне бірі орналасқан
бірнеше бөлмелерді жылытуға болады.
2) орталықтан жылыту жүйесінің қамту аумағы жергіліктіге қарағанда
әлдеқайда кең. Орталықтандырылған жүйелерде бір жылу орталығының бір ғана
емес, бірнеше ғимарат топтамаларын жылытуға мүмкіндігі бар.
Қолданылатын жылутасымалдағыш түріне байланысты, жылыту жүйелері мынадай
түрлергі бөлінеді: сумен, бумен, ауамен, газбен жылыту жүйелері.
Қазіргі уақытта сумен жылыту жүйелері кеңінен таралған.
Сумен жылыту жүйелері
Сумен жылыту жүйелері ыстық судың температурасына байланысты былай
бөлінеді: 1) төмен температуралы (су температурасы tв≤1500С); 2) жоғары
температуралы ( су температурасы tв1050С (150 –ге дейін)).
Құбырлардың жылыту аспабына жалғану схемасына қарай бір құбырлы (14,а-
сурет) және қос құбырлы (14,б-сурет) болып бөлінеді.
а) б)
14-сурет.
1-бір құбырлы жүйе желісі; 2-тұйық участок; 3-реттегіш кран; 4- қос құбырлы
жүйенің беру құбыры; 5- қос құбырлы жүйенің қайту құбыры; 6- жылыту аспабы.
Жылыту аспаптарын жалғау құбырларының орналасуына қарай тік (15,а-сурет)
және көлденең (15,б-сурет) жүйе болып бөлінеді.
а) б)
15-сурет.
Магистраль құбырларды тарту орнына қарай жүйелер былай жіктеледі:
1) жоғарыдан тартылған, яғни беру магистралі жылыту аспаптарынан жоғары, ал
қайтару магистралі жылыту аспабынан төмен тартылған жағдайда (16,а-сурет);
2) төменнен тартылған, яғни беру және қайтару магистральдары жылыту
аспаптарынан төмен тартылған жағдайда (16,б-сурет);
3) төңкерілген жүйе, яғни беру магистралі төмен, ал қайтару магистралі
жоғары орналасқан жағдайда (16,в-сурет).
а) б) в)
16-сурет.
1-беру магистралі; 2-қайтару магистралі.
Беру және қайтару магистральдарындағы су ағынының бағытына қарай жылыту
жүйелері: 1) су қозғалысы ағыны қарама-қарсы (17,а-сурет); 2) су қозғалысы
ағыны бағыттас (17,б-сурет) болып бөлінеді.
а) б)
17-сурет
а) – тік, бір құбырлы, жоғарыдан тартылған жылыту жүйесі;
б) – тік, қос құбырлы, төменнен тартылған және су қозғалысы қарама-қарсы
жылыту жүйесі.
Жылытылатын бөлмелерден жоғалатын ж ылуды анықтау
Бөлмелерден және ғимараттан жоғалатын жылу мөлшерін анықтау үшін мынадай
мәліметтер болуы керек: 1) ғимараттың салынатын жері (қаланың немесе елді
мекеннің атауы); 2) ғимараттың әлем бағыттарына қарай орналасуы және жел
бағыттары; 3) барлық құрылыстық өлшемдері түсірілген қабаттар жоспары мен
қималары; 4) әр бөлменің арналуы; 5) барлық сыртқы қоршаулардың
конструкциялары және олардың жылутехникалық есептері.
Жылыту жүйесін жобалау үшін анықталатын бөлмелердің сыртқы қоршаулары
арқылы жоғалатын жылу мөлшерлері негізгі және жылу жоғалуға әсер ететін
қосымша болып бөлінеді.
Бөлмеден жоғалатын негізгі жылу мөлшері сыртқы қоршаулар арқылы жоғалатын
жылу мөлшерлерінен тұрады. Сыртқы қоршаулар арқылы жоғалатын негізгі жылу
мөлшері мына өрнекпен анықталады:
, Вт (40)
мұндағы F – жылу жоғалатын қоршаудың ауданы, м2;
k - осы қоршау конструкциясы арқылы жылу тасымалдау коэффициенті, Втм2 0С;
tі – ішкі ауаның есепті температурасы, 0С;
tс – сыртқы ауаның есепті температурасы, 0С;
n - температуралардың есепті айырымына енгізілетін түзеті коэффициенті.
Қоршау конструкциясының ауданы арнайы және анықтама әдебиеттерінің қоршау
конструкцияларының беттерін өлшеу ережелеріне сай жүргізіледі.
Жылу тасымалдау коэффициенті қоршау конструкциясының материалдарына
байланысты есепті жолмен, немесе қоршау конструкциясы типтік болса,
анықтама әдебиеттерден анықталады.
Ішкі ауа температурасы бөлменің арналуына байланысты нормативтік
құжаттардан алынады.
Сыртқы ауаның есепті температурасы ғимарат салынатын ауданның климаттық
сипатына қарай СНиП-тен, ең суық бес күндік температура алынады.
40-ші өрнектегі түзету коэффициенті сыртқы қоршаудың орналасу ерекшелігіне
байланысты енгізіледі. (40) өрнекпен анықталатын жоғалатын жылу мөлшері,
оған әсер ететін мынадай факторларды ескермейді: 1) қоршаулардың әлем
бағытына қарай орналасуын; 2) қоршаудың желге ұшырауын; 3) жекелеген
бөлмелердің биіктігін; 4) бөлмелерге сыртқы есіктерден, қақпалардан келетін
сыртқы ауа мөлшерін; 5) сыртқы ауаның инфильтрация арқылы енуін.
Бөлмелерден жоғалатын жылуды есептегенде бұл факторларды негізгі жоғалатын
жылу мөлшеріне СНиП және арнайы анықтама әдебиеттерде ұсынылған пайыздық
есеппен алынатын қосымша жылу жоғалтуларды қоса отырып ескереді.
Ұсынылатын әдебиеттер: 4-негізгі [19-29; 31-51;]; 9-қосымша [102-105].
Бақылау сұрақтары:
1. Жылыту жүйелерінің арналуы.
2. Жылыту жүйелеріне қойылатын талаптар.
3. Жылыту жүйелерінің жіктелуі.
4. Жылытылатын бөлмелерден жоғалатын жылу мөлшерін анықтау тәртібі.
7 тақырып: Сумен жылыту жүйелері
Орталықтан жылыту жүйелерінің элеме нттері
Сумен және бумен жылыту жүйелерінің негізгі элементтерінің бірі
– жылыту аспаптары, олар жылутасымалдағыш жылуын бөлме ауасына беруге
арналған.
Бөлмелерге орнатылатын жылыту аспаптарына түрлі талаптар қойылады:
санитарлық–гигиеналық - бет температурасы салыстырмалы түрде төмен болуы,
аспаптың көлденең бетіне шаң қонатындықтан, ауданы шектеулі болуы, аспап
бетін шаңнан тазарту ыңғайлы болуы керек;
экономикалық – аспап құны салыстырмалы түрде арзан, аспапқа жұмсалатын
металл шығыны аз болуы керек;
сәулеліктік – құрылыс – аспаптың сыртқы түрі бөлме интерьеріне сай болуы,
аспаптың бөлмедегі алатын ауданы аз болуы тиіс;
өндірістік – монтаждық – еңбек өнімділігін арттыру үшін аспаптарды дайындау
және монтаждауды механикаландыру;
пайдалану бойынша – аспаптардың жылу беруін реттеу мүмкіндігі, аспап
ішіндегі гидростатикалық ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
1 тақырып: Кіріспе. Инженерлік жүйе лер туралы жалпы мәліметтер.
Қалалар мен елді мекендердің, бөлек ғимараттардың, өнеркәсіпті
құрылыстардың осы заманғы құрылысы мәселелерін шешу үшін жылу- газбен
жабдықтау, жылыту, желдету, сумен жабдықтау, канализация және қоршаған
ортаны қорғау инженерлік жүйелердің құрылысынан, жобалау мен пайдалану
негіздерінен теориялық білімдер және тәжірибелік дағдылар аса маңызды болып
табылады.
"Инженерлік жүйелер"пәнді оқып үйрену нәтижесінде студенттер жылу энергияны
өндіру, түрлендіру және тасымалдау заңдылықтары негіздері жөнінде, жылумен
жабдықтау, жылыту, желдету және ауа кондиционерлеу, газбен жабдықтау, сумен
жабдықтау, суды әкету және ауа алабы мен су ресурстарын қорғау жүйелердің
құрылысы және әрекет негізі жөнінде білімді алу керек.
Сонымен қатар, олар инженерлік жүйелерді есептеу және жобалау негіздерінен
алған теориялық білімдері мен дағдыларды іс жүзінде қолдана білу керек.
Инженерлік жүйелер тізіміне адамның өмір тіршілігі жайлы болуына,
өндірістік іс әрекеті тиімді болуына қажетті жағдайлар туғызатын жүйелер
жатады. Жеке айтқанда, тұрмыста немесе, кәсіпорындарында, жылу энергияны
шығару үшін жылу өндіргіш қондырғылар өте кең қолданды. Жылуөндіргіш
қондырғыларға жылу энергияның әдеттегі көзі болып табылатын қазан
қондырғылар жатады. Онда отынның химиялық түрде байланған энергиясы жылу
энергияға түрлендіріледі. Соған қоса күн энергиясын, геотермальді
энергияны, және энергияның басқа түрлерін жылуға айалдыратын қондырғылар
қолданылады.
Жылу энергияның жылу көзі - жылу өндіргіш қондырғылардан - тұтынушыларға
(тұрғын және қоғам ғимараттар, өнеркәсіптік кәсіпорындары) тасымалдау
үшін жылу жүйелер қолданылады. Жылу жүйесі жылу энергия көзін (жылу
өндіргішті) тұтынушымен байланыстыратын құбырлар жүйесінен тұрады.
Тұтынушыларға түсетін жылу энергия коммуналдық-тұрмыстық, өндірістік
объектілердің жылыту, желдеру, ыстық сумен жабдықтау қажеттеріне және
өнеркәсіптік кәсіпорындардың технологиялық қажеттеріне шығындалады.
Жылыту жүйелер арқылы қысқы мерзімінде бөлмелердегі ішкі ауа мен қоршаған
қабырғалардың ішкі беттерінің температуралары керекті деңгейге келтіріледі.
Бөлмелердегі ауаның күйі жылыту жүйелердің ғана емес, желдету және ауа
кондиционерлеу жүйелер әрекетіне тәуелді болады.
Желдету және ауа кондиционерлеу жүйелер адамның көңіл-күйі тұрақты болу
үшін, сонымен қатар өнеркәсіптік процестер тиімдіорындалу үшін қажетті
микроклиматтық және санитарлы-гигиеналық жағдайлармен қамтамасыз етеді.
Тұтынушыларды ыстық сумен жабдықтау үшін жергілікті және орталандырылған
ыстық сумен жабдықтау жүйелер қолданылады.
Қазіргі заманда тұрмыста да өнеркәсіптік кәсіпорында да әр түрлі газ
тәрізді отындар өте кең қолданылады: табиғи газ және сұйылтылған газдар.
Оларды тұтынушыларға жеткізу үшін, сақтау және үлестіру үшін газбен
жабдықтау жүйелер қолданылады.
Тұрғын елді және өнеркәсіптік кәсіпорындарын қажетті сапалы таза сумен және
жеткілікті мөлшерде сумен жабдықтау жүйелер қамтамасыз етеді.
Адамдардың тіршілік ісі нәтижесінде және өнеркәсіптік кәсіпорындарында
пайда болатын сарқынды суларды жинап әкетіп және тазарту
үшін канализация жүйесі пайдаланады .
Кәсіпорындардың өндіріс қалдықтарының, коммуналдық-тұрмыстық объектілердің
қалдықтарының құрамындағы ластайтын заттар қоршаған ортаға зиян келтіреді.
Ауа алабын және су ресурстарын осындай ұлы заттардан қорғау үшін қоршаған
ортаны қорғау инженерлік жүйелер қолданылады.
Ұсынылатын әдебиеттер:
9 қос ( 4-6; 80-81; 94-98; 102; 128-129; 159-161; 195-196; 209-211)
10 қос ( 4-8; 17-22; 88-89; 123-124; 152; 194; 210-212)
Бақылау сұрақтар:
1. Жылу өндіргіш қондырғылардың жүктелген міндеті.
2. Жылу жүйелердің жұмысы қандай?
3. Жылыту жүйесінің жүктелген міндеті.
4. Желдету және ауа кондиционерлеу жүйелердің жүктелген міндеті.
5. Сумен жабдықтау жүйелердің жұмысы.
6. Канализация жйелердің жұмысы.
7. Қоршаған ортаны қорғау жүйелердің міндеті.
2 тақырып: Техникалық термодинамика дан жалпы мәліметтер.
Жылу - газбен қамту және желдету инженерлік жүйелерді жобалау және
пайдалану үшін жылу техникасының теориялық негіздері жайындағы білім аса
маңызды болып табылады. Жылу техникасының теориялық негіздері техникалық
термодинамика және жылу алмасудың көптеген мәселелерінен тұрады.
Күй параметрлері.
Әр түрліжылу техникалық аппараттарда, құрылғыларда және
жүйелерде жұмыстың дене деп аталатын заттар қолданылады. Жұмыстық дене деп
көбінесе газдарды, сұйықтарды және буларды айтады. Олардың физикалық
күйін күй переметрлермен сипаттайды . Термодинамикада күй параметрлерге
температура қысым, меншікті көлем немесе тығыздық жатады.
Температура Т (К) немесе t ( C0) заттың қыздырылу дәрежесін сипаттайтын
параметр. Оның мәні зат молекулаларының ілгерілемелі қозғалуының орташа
кинетикалық энергиясымен анықталады. Температураны өлшейтін Кельвин және
Цельский шкалалар былай байланысады:
Т = t +273, 15. (1)
Қысым р (Па) - ыдыстағы заттың (газдың, сұйықтың) молекулаларының ыдыс
қабырғасына соққылау нәтижесімен анықталатын параметр. Жылу техникада
абсолютті Ра, артық Рар. және вакуумметрлік (рвак) қысымдар ұғымдары
қолданылады.
Абсолютті қысым - заттың (жұмыстық дененің) толық қысымы:
Ра= Р ар + Р б (2)
мұнда Р б - барометрлік (атмосфералық) қысым, Па.
Артық қысым абсолюттік қысыммен барометрлік қысымның айырымы болып
табылады:
Рар = Р а - Р б (3)
Вакуумметрлік қысым атмосфералық қысым мен абсолютті қысымның айырымы болып
анықталады:
Рвак = Р б - Р а (4)
Меншікті көлем V (м3 кг) - заттың бірлік массасының көлемі болып
анықталады:
=V G , (5)
мұнда V, м3- заттың толық көлемі, G, кг- массасы.
Тығыздық ( кгм3) - заттың көлем бірлігінің массасы:
= G V (6)
күй параметрлер Р, және Т арасындағы байланыс күй теңдеумен
бейнеленеді. Идеалдық газ
(идеал деп молекулалары өз ара әрекеттеспейтін және олар көлемсіз
материалдық нүктелер түрде қараластыратын газды айтады) үшін күй теңдеу
былай жазылады:
- газдың бірлік массасы үшін =RT (7)
- еркін массасы үшін PV=GRT (8)
Осы теңдеулердегі R- газ тұрақтысы., Дж (кг.К).
Әр бөлек газ үшін R-ң сан мәні универсал газ тұрақтысы Rу = 8314 Дж
(Кмоль.К) арқылы табылуы мүмкін:
R= . (9)
мұнда - газдың салыстырмалы молекулалық массасы..
Жылу сыйымдылық
Жылу сыймдылық деп заттың бірлік мөлшерінің (1 кг, 1м3, 1 кмольдің)
температурасын бір градусқа жоғарлатуға қажетті жылу шамасын айтады.
Заттың алынған бірлік мөлшеріне қарай массалық с, кДж(кг.К), көлемдік с1,
кДж(м3.К) және мольдік c кДж(кг.К) жылу сыйымдылықтарды айырады.
Бұлар былай байланысады:
с= , c1= , c1=c (10)
Жылу техникада сонымен қатар орташа және шын жылу сыйымдылық ұғымдары
қолданылады. Егер 1 кг зат t1 температурадан t2 температураға дейін
қыздырылу үшін q, кДжкг жылу шығындалатын болса, онда
с = (11)
ден дейін температура аралығындағы орташа жылу сыйымдылық болып табылады.
Температура айырымы t2-t1, неғұрлым аз болса, заттың жылу сыйымдылығы сол
ғұрлым өзінің шын мәніне жақын болады. Олай болса, шын жылу сыйымдылықты
былай табуға болады:
с= (12)
(11) өрнек негізінде заттың 1 кг берілген жылу шамасы.q
q = c ( t2-t1) , кДжкг (13)
ал заттың G, кг берілген жылу шамасы
Q = G c (t2-t1) , кДЖ (14)
Газ тәрізді заттың жылу сыйымдылығы газға жылу берілу (алыну) жағдайларына
тәуелді болады екен.
Арнайы тәжірибелер көрсету бойынша, егер газ көлемі тұрақты ( V=const)
жағдайда қыздырылған болса, изохоралық деп аталатын сv жылу сыйымдылық
табылады. Егер газға қысымы тұрақты ( Р= const ) жағдайда жылу берілетін
болса сондағы анықталған ср изобаралық жылу сыйымдылық сv жылу
сыйымдылықтан артық болып шығады. Араларындағы байланыс Майер теңдеуімен
бейнеленеді:
ср- сv = R (15)
Газ қоспаларының жылу сыйымдылығы төмендегі өрнектермен анықталады:
сқос = giсi , сқос = riсi , (16)
мұндағы сі және сі і- ші газдың массалық және көлемдік жылу сыйымдылықтары,
gi және ri- і- ші газдың массалық және көлемдік үлестері.
Термодинамиканың бірінші заңы
Энергияның сақталу және түрлену жалпы заңының бір саласын жылу
құбылыстарына қолдануды термодинамиканың бірінші заңы деп атайды. Денеге
жылу берілген (одан алынған) болса, ішкі энергиясы өзгеруі мүмкін.
Барлық заттардың толық энергиясының бір бөлігі ішкі энергия деп аталады.
Ішкі энергия u молекулалардың қозғалу жылдамдығына және араларындағы
әрекеттесуіне тәуелді болады.
Идеал газдың ішкі энергиясы тек қана бөліктерінің қозғалуына, яғни
температураға тәуелді болады, сондықтан өзгерісі температура өзгерісімен
анықталады:
(17)
Газға жылу берілгенде (алынғанда) газ кеңею (сығылу) мүмкін, яғни көлем
өзгеру жұмыс атқарылуы мүмкін.
Сонымен, жалпы жағдайда газға берілген жылу шамасы q ішкі энергиясының
өзгеруіне және L жұмысқа шығындалады. Термодинамика бірінші заңының
математикалық бейнелеуі мынаған келеді:
q= (18)
(18) өрнек 1 кг газ үшін жазылған.
G кг газ үшін:
Q = (19)
Көлем өзгеру жұмыс мынадай интегралдармен анықталады:
- 1 кг газ үшін d (20)
- G кг газ үшін L = G∙dv (21)
Газдың күй өзгеру процесін бейнелеп өту үшін қысым, температура, меншікті
көлем деген күй параметрлерден басқа энтальпия және энтропия дейтін күй
функциялары қолданылады.
Энтальпия і (кДжкг, кДжм3)- заттың бірлік шамасын (1 кг немесе 1 м3) нөл
градустан (00 C ) t 0C -қа дейін қысым тұрақтылығында қыздыруға қажетті
жылу шамасы болып табылады:
і = cр ∙t (22)
Энтропия s (кДж (кг. К)) шаманың термодинамикалық процесс барысындағы
өзгерісі процесс жылулығының абсолютті температураға қатынасы болып
табылады:
(23)
Термодинамиканың екінші заңы
Термодинамиканың бірінші заңы бойынша газ кеңею жұмыс орындап шығару үшін
оған энергия (жылу) берілу керек. РV- диаграммадағы (2сур.) 1-А-2 кеңею
процесінде газға "жылудың ыстық
көзінен" q1 жылу берілген болсын. Сыртқы күштерге қарсы газ кеңею
ℓk жұмысын орындайды:
ℓk= рd υ
Интеграл шамасы 1А234 фигураның ауданына тең.
Осы жұмыс мерзімді алынып тұру үшін газ бастапқы күйіне қайтарылу керек,
яғни сығылу керек. 2 В 1 сығылу процесінде шығындалатын жұмыс ℓс= рd
υ.
2 сурет.
Сығылу жұмысы ℓс 1В 2 3 4 фигураның ауданымен анықталады. 1А2В1 тұйықталған
процесс цикл немесе айналма деп аталады. Цикл нәтижесінде алынатын пайдалы
жұмыс ℓц кеңею және сығылу жұмыстардың айырымымен анықталады: ℓц =ℓk -
ℓс=(1А234) - (1В234)= 1В2В1. Сығылу кезінде газдан жылу q2 "жылу
қабылдағышқа" бұрылып әкетіледі. q2 -пайдасыз жылу. Цикл барысында пайдаға
айналған жылу
qц = q1- q2 . (24)
Цикл соңында газ бастапқы күйіне оралады, сондықтан күй функциясы - ішкі
энергиясы - u өзгеріссіз қалады: Δuц = 0.
Осыны ескергенде термодинамиканың бірінші заңы цикл үшін мына түрге келеді:
qц = Δuц +ℓ ц = ℓ ц .
(24) байланысты есепке алғанда
ℓц = q1- q2
Осындай тура айналмалар ( айналма жүрісі сағат тілі жүрісімен бағыттас)
жылу қозғалтқыштарда орындалады. Тиімділігі термиялық пайдалы әсер
коэффициентпен ηt сипатталады:
. (25)
q2 ≠0 болғандықтан ηt бірге тең болмайды. Осы жағдайды С.Карно былай
тұжырымдаған: денеге әкелінген жылу толығымен пайдалы жұмысқа түрленбейді,
өйткені жылудың бөлігі міндетті түрде жылу қабылдағышқа бұрып әкетілу
керек.
Осы тұжырым термодинамика екінші заңының мағынасы болып табылады.
Ұсынылатын әдебиеттер:
1 нег.[5-21; 23-29; 38-40]; 9 қос[6-17, 22-26]
Бақылау сұрақтар:
1. Күй параметрлердің (температура, қысым, меншікті көлем, тығыздық)
сипаттамасы.
2. Жылу сыйымдылықтың анықтамасы, түрлері.
3. Жылуды, ішкі энергияның өзгерісін, орындалған жұмысты анықтайтын
формулалар.
4. Термодинамика бірінші заңының мағынасы мен математикалық бейнесі.
5. Цикл ( айналма) ұғымы.
6. Термодинамика екінші заңының мағынасы.
3 тақырып. Жылу алмасу негіздері.
Қарастырылатын кеңістікте температурасы жоғары жақтан температурасы төмен
жаққа қарай жылудың өздігінен тасымалдануын жылу алмасу деп атайды. Олай
болса,температура айырымы жылу тасымалдау процесінің қоздырушы күші болып
табылады, ал тасымалданатын жылу шамасы дененің кеңістігіндегі
температураның үлестірілу сипатымен, яғни температуралық өріспен байланысты
болады.
Температуралық өріс деп уақыттың белгілі кезеңіндегі дененің (кеңістіктің)
барлық нүктелеріндегі температура мәндерінің жиынын айтады.
Температура уақыт τ бойынша өзгеретін жағдайда температуралық өріс
қалыптаспаған, өзгермейтін жағдайда қалыптасқан болады. Жалпы жағдайда (үш
өлшемді, қалыптаспаған) температуралық өріс t = ł(x,y,z, τ) теңдеумен
бейнеленеді.
Температуралары бірдей нүктелер изотермиялық бетті құрайды . Изотермиялық
беттерді жазықтықпен қиып өтсе, қиылыста изотермиялық сызықтар пайд а
болады.
Температура өзгеру қарқындылығын температура градиенті сипаттайды. Ол
температура артатын жаққа қарай изотермиялық бетке нормаль бойынша
бағытталған вектор (3 сурет).
3-сурет.
Температура градиентінің сандық мәнісі температураның нормаль бойынша
алынған туындысына тең:
grad t =
Изотермиялық беттен уақыттың бірлігінде өтетін жылу шамасы жылу ағыны деп
аталады. Белгісі Q , Вт. Ауданның бірлігінен өтетін жылу
ағыны жылу ағынының тығыздығы q болып табылады:
q =, Вт м2,
мұнда dF -беттің ауданы, м2.
Жылудың тасымалдануы үш негізгі әдістермен орындалады. Олар: жылу
өткізгіштік, жылу сәулелену және конвекциялық тасымалдау.
Жылу өткізгіштік әдісімен жылудың т аралуы.
Дененің құрылымдық бөлшектерінің қимылы және бір-ьірімен соқтығысу
нәтижесінде ішкі энергияны тасымалдауды жылу өткізгіштік деп атайды.
Тәжірибе жолымен анықталған Фурье заңы бойынша dF ауданы арқылы өтетін жылу
ағыны температураның градиентіне және dF ауданға тура пропорционал:
dQ = - λ ,
ал аудан бірлігі үшін: q =,q = - λ , (26)
мұндағы λ -жылу өткізгіштік коэффициент, Вт (м.К), дененің жылу өткізу
қабілетін сипаттайтын жылу физикалық параметр. Әр түрлі заттар мен
материалдар үшін мәні әр түрлі болады. Металдардың жылу өткізгіштігі жоғары
болады: λ = 20 -400 , Вт (м.к).
Метал емес қатты материалдардың жылу өткізгіштігі 10 ВтмК төмен. Кеуекті
материалдар үшін ( шыны мақта, пробка т.б.)
Мұндай заттар жылу оқшаулағыш материалдарға жатады.
Сұйықтықтар ішінде жылуды ең жақсы өткізетіні су ( λ =0,6).
Газдар жылуды ең нашар өткізетін заттар болып табылады. Мысалы ауа үшін λ =
0,026 Вт мК.
Сәулелі жылу алмасу.
Сәулелі энергия электромагниттік толқындар арқылы тасымалданады.
Электромагниттік сәулелер ішінде толқын ұзындықтары 0,8 ден 800 мкм дейін
жылу сәулелердің ғана жылуға айналу дәрежесі жоғары болады. Барлық
денелердің жылу сәулелері бар. Сәулелі жылу алмасу энергияның екі рет
түрлену нәтижесінде орындалады. Алдымен жылу энергия сәулелі энергияға
айналады, содан соң қайта жылу энергияға өтеді, сәулелі жылу алмасудың
негізгі заңдарының бірі- Стеран- Больцмен заңы- дененің бетінен шығарылатын
сәулелі ағынның тығыздығы Е мен оның абсолютті температурасын былай
байланыстырады:
Е = ε · Со ( Т 100)4 (27)
мұнда ε- дененің қаралық дәрежесі, С0 =5,67 Вт (м2.К4) -- абсолютті қара
дененің (абсолютті қара дене деп бетіне түскен сәулелі энергияны толығымен
сіңіріп алатын денені айтады.) сәулелену қажеті.
Әр түрлі "сұр" денелердің қаралық дәрежелері олардың табиғаты, беттің күйі
және температурасымен анықталады.
Екі денелер арасындағы сәулелі энергияның қорытынды ағыны Qc , Вт Стеран-
Больцман заңының негізінде табылады:
Qc = εk∙ C0 ∙ [( T1 100)4 - (T2 100)4] ∙F , (28)
мұнда Ғ- ның сәулелерді қабылдайтын бет, м2, εk -келтірілген қаралық
дәрежеде, сәулелену арқылы жылу алмасатын денелердің қаралық дәрежелеріне
тәуелді болатын шама. Газ тәрізді орта мен қоршаған қабырғалар арасындағы
жылу сәулелердің қорытынды ағыны ( аудан бірлігі үшін):
qc = εk ∙C0 ∙ [( Tг 100)4- (Tқ 100)4] , (29)
мұнда εk - сәулелі жылу алмасу орындалатын жүйенің келтірілген қаралық
дәрежесі; Тг- газдың температурасы, К; Тқ - қабырғаның температурасы, К.
Газ тәрізді ортамен қабырғалары арасындағы сәулелі жылу алмасудың
қарқындылығы сәулелену жылу беріліс коэффициенті αc ( Вт (м2.К)
сипатталынады. αc мәнісі газбен қоршаған қабырғалардың қаралық дәрежелері
және температураларына байланысты анықталады.
Конвективтік жылу алмасу.
Сұйықтың немесе газдың макрокөлемдерінің бір-біріне қатысты
қозғалуын конвекция деп атайды. Егер конвекция температурасы әр текті
ортада орындалатын болса, ортаның макрокөлемдерінің ( бөлшектерінің) орын
ауыстыру нәтижесінде жылу алмасу пайда болады.
Жылудың конвекциямен тасымалдануына жылу өткізгіштік әр қашан ере жүреді.
Мұндай біріктірілген процесс конвективтік жылу алмасу де п аталады.
Техникада көбінесе сұйық (газ) ағыны және қоршаған қатты денелер
беттерімен конвективтік жылу берілі с деп аталатын жылу алмасу процесі
кездеседі.
Бұл процес сұйықтың (газдың) қозғалу сипатымен байланысты.
Пайда болу табиғаты бойынша сұйықтың (газдың) екі түрлі қозғалуын айырады-
еркін және еріксіз.Еркін деп сұйықтың немесе газдың қыздырылған және суық
бөлшектерінің тығыздықтары айырымы нәтижесіндегі пайда
болатын қозғалысты айтады. Еріксіз қозғалыс (конвекция) сыртқы механикалық
қоздырушылар (насостар, желдеткіштер ж.т.б) әрекетінен пайда болады.
Сұйықтың (газдың) ағыны ламинарлы немесе турбулентті тәртіппен қозғалады.
(Ламинарлы тәртібіне қозғалысжайбарақат өтеді, сұйықтың қабаттары
араласпай, бір-біріне параллельді қозғалады. Турбулентті тәртібінде
сұйықтың қозғалысы бейберекет, құйынды болады. Дененің беті мен сұйық (газ)
ағыны арасындағы конвективтік жылу берілік процестің қарқындылығын
конвективтік жылу беру коэффициент k( Вт(м2.К)) сипаттайды.
(Жалпы жағдайда k коэффициенттің мәнісі дененің (каналдың) пішініне, оның
геометриялық өлшемдеріне, сұйықтың (газдың) қозғалу жылдамдығына, ағыс
тәртібіне, сұйықпен қабырғаның температураларына және ағынның физикалық
қасиеттеріне тәуелді болады. Конвективтік жылу алмасу кезіндегі беттен
сұйыққа берілетін жылу ағыны Ньютон-Рихман теңдеумен есептеледі.
Qк (= к F ( tб - tсу) (30)
мұнда Ғ- жылу алмасатын беттің ауданы, м2,
tб - дене бетінің температурасы, 0С,
tсу - сұйықтың (газдың) температурасы, , 0С.
Күрделі жылу алмасу және жылуды алы п беру.
Нақты жағдайлардың көбінде жылу өткізгіштік, жылудың конвекциясы және
сәулеленуі қатарөтеді, яғни күрделі жылу алмасу орындалады. Мысалы, қазан
қондырғының ошағындағы ыстық газ ағыны мен қабырға арасындағы жылу алмасу.
Мұндай жағдайда жылу алмасудың қарқындылығын жылу беріліс коэффициеттердің
қосындысымен бағалайды:
( = (к (+ л. (31)
(мұнда k (- конвективтік жылу берілік коэффициенті, c - сәулелі жылу
беріліскоэффициенті.
Сонда қабырға бетінің 1 м2 ауданына конвекция және сәулелену арқылы келіп
түсетін жылу ағыны Ньютон-Рихман формуласы негізінде былай анықталады:
( t(q = сұ -tб) . (32)
Жылу техникалық құралдарда жылу ыстық ортадан (газдан, сұйықтан) суық
ортаға бөліп тұратын қабырға арқылы тасымалданады. Мұндай процес жылуды
алып беру деп аталады. Жылуды алып беру процесі ыстық ортадан берке қарай
конвективтік жылу берілістен, қабырғаның жылу өткізгіштігінен және беттен
суық ортаға қарай конвективтік жылу берілістен тұрады.
Жылу алып беруді есептейтін теңдеулердің түрі қабырғаның пішініне тәуелді
болады.
Жазық, көп қабаттардан тұратын қабырғадан өтетін жылу ағынының тығыздығын
Втм2 анықтайтын формуласында
Q= k ( tсу1 -tсу2)F , (33)
tсу1 және tсу2 - ыстық және суық орталардың температуралары; К- жылуды алып
беру коэффициент, Вт (м2.К) төмендегі формула бойынша есептеледі
k = , (34)
( 1 (мен 2 - ыстық және суық орта жақтарындағы жылу беру коэффициенттер, Вт
(м2.К); бі- і- і қабаттың қалыңдығы,м. λ1 -і-і қабаттың материалының жылу
өткізгіштік коэффициенті, Вт (м2.К); бі λ1 - і-і қабаттың термиялық
кедергісі, м2. К Вт.
Цилиндрлік қабырғаның жылуды алып беруін есептегенде жылу ағынының сызықтық
тығыздығы qe , Втм деген шама қолданылады:
qe = ke π ( tce1-tce2) . (35)
мұнда е- жылуды алып берудің сызықтық коэффициенті, Вт (м.К), бірнеше
қабаттардан тұратын цилиндрлік қабырға үшін былай есептеледі:
. (36)
d1 - цилиндрдің ішкі диаметрі; n - қабаттардың саны; dn+1 n- ші қабаттың
сыртқы диаметрі,м.
Жылу алмастырғыш аппараттар.
Жылу алмасатын сұйықтар мен газдарды жылу тасығыштар деп атайды.
Бір жылу тасығыштан екіншіге жылу тасымалдау орындалатын құрылғыны жылу
алмастырғыш аппарат деп атайды.
Әрекет негізі бойынша аппараттарды рекуперативтік, регенеративтік,
араластырулық және ішкі жылу қорымен қамтылған түрлеріне бөледі.
Рекуперативтік аппаратта жылу ыстық жылу тасығыштан суық жылу тасығышқа
оларды айырып тұратын қабырға қыздыру бет арқылы тасымалданады. Олар,
мысалы, бу және су қыздыратын қазандар, конденсаторлар ж.т.б.).
Регенеративтік жылу алмастырғыш аппаратында ыстық және суық жылу тасығыштар
қыздыру бет бойымен кезегімен өтіп шығады.Жылу алмасу бет бойымен ыстық
жылу тасығыш ағып өткен кезде, қабырға жылуды қабылдап, қыздырылады, ал
жылу тасығыш суып аппараттан шығарылады. Енді кезек суық жылу тасығышқа
келеді. Ол ыстық бет бойымен өтіп шығу барысында қыздырылады. Мұндай
аппараттарға қазан қондырғылардың және металлургия пештердің ауа
қыздырғыштары жатады, сусымалы материалдарды қолданатын регенераторлар
ж.т.б. жатады.
Араластырулық аппараттарда жылу алмасу ыстық және суық жылу тасығыштардың
бір-бірімен араластыру нәтижесінде орындалады. Мұндай аппараттарға
градирня, скруббер ж.т.б. жатады.
Ішкі жылу қорымен қамтылған жылу алмастырғыштарда әдеттегідей екі емес, бір
жылу тасығыш қолданылады. Ол аппараттың өзінде бөлінетін жылуды қабылдайды.
Мысалы, ядролық реактор, электрқыздырғыштар ж.т.б.
Жылу алмастырғыш аппараттар әр түрлі болғанымен жылуға есептелудің негізгі
ережелері барлығы үшін бірдей болады. Аппараттардың жылуға есептелуі
жұмысының қалыптасқан тәртібі үшін жүргізіледі және екі негізгі
теңдеулердің шешуіне негізделеді. Олар жылу баланс теңдеуі және жылуды алып
беру теңдеуі.
Ұсынылатын әдебиеттер: 1 нег. ( 259-264, 298-300, 314-316, 402, 403, 407,
411-422), 9 қос (48-58, 66-70).
Бақылау сұрақтары:
1. Температуралық өріс және температура градиенті ұғымдары.
2. Жылу өткізгіштік туралы жалпы түсініктер. Фурье заңы.
3. Жылу сәулелену туралы жалпы ұсыныстар. Старан-Больцман заңы.
4. Конвективтік жылу алмасу туралы жалпы ұсыныстар. Ньютон-Рихман теңдеуі.
5. Жылуды алып беру процесі. Жылу алып беру коэффициенттер.
6. Жылу алмастырғыш аппараттардың классификациясы.
4 тақырып. Жылу энергия көздері.
Коммуналдық - тұрмыстық және технологиялық тұтынушылар үшін жылу -өндіргіш
(қазан) қондырғылар жылу энергияның көздері болып табылады.
Жылу өндіргіш қондырғы жалпы технологиялық схемамен байланыстырылған
күрделі жылутехникалық құрылғылар жиынтығынан тұрады. Осы құрылғылар
көмегімен отынның химиялық энергиясы жұмыстық дененің (ыстық судың немесе
су буының) жылу энергиясына айналады.
Энергияның осындай түрленуі отынның жануы кезінде орындалады. Отынның жанар
элементтері тотықтырушымен (ауа оттегімен) қосылу нәтижесінде газ тәрізді
жану өнімдері пайда болады және көп мөлшерде жылу бөлінеді. Бөлінген жылу
қазан қондырғыда айналып жүретін жұмыстың денеге (суға немесе буға)
беріледі.
Сонымен жылу энергияны өндіру үшін :
1) қажетті түрде дайындалған отын мен тотықтырушы (ауа) қазан қондырғыға
апарылу керек;
2) жану процесін қажетті жағдайлармен қамтамасыз еру керек;
3) жұмыстық дене қажетті куйге келтірілгенсоң оның қазан қондырғыда айналып
жүруін орындау керек;
4) әбден қызған жану өнімдер - тұтыну газдармен жұмыстық дене арасындағы
жылу алмасу неғұрлым қарқынды болуына жағдай туғызуы керек;
5) суытылған жану өнімдері қазан қондырғыдан шығарылуы керек.
Әрине, қазан қондырғының құрылымдылық ерекшеліктері оның міндеті мен
қуатына, өндірілетін жылу тасығыштың түріне (су немесе бу), жағылатын
отынның түріне*) және жағу әдісіне**) тәуелді болады. Мысалы, аса қызған бу
өндіретін және қатты отын қолданатын жылу өндіргіш қондырғы (бу қазан) 4
суретте келтірілген негізгі элементтерден тұрады. Олар:
1) ошақ камерасы;
2) тозаңдатылған көмір жағылатын жанарғылар (ошақ камера қабырғасында
орнатылған);
3) су экономайзері - иірілген құбырлардан тұрады, онда қазан қондырғыға
түсетін су алғашқы рет қыздырылады;
4) буландыратын қыздыру беттер; ошақ камера қабырғаларында орнатылған тік
құбырлар жиыны түрде жасалынған; қазанмен айналып жүретін су осы құбырларда
жарымөжартылай буланып қаныққан буға айналады;
5) қазанның барабаны; мұнда буландыратын қыздыру беттерден келетін қаныққан
бу жиналады;
6) буды аса қыздырғыш; иірілген құбырлар жиыны, болып табылады; мұнда
қазанда алынған қаныққан бу аса қазан буға айналады;
7) топ құбырдан тұратын ауа қыздырғыш; мұнда түтін газдардан жылуды
қабылдаған ауа жануды сүйемелдеу үшін ошаққа апарылады;
8) үрлену желдеткіш; мұның көмегімен ауа қоршаған ортадан алынып, ауа
қыздырғыштан өтеді, содан соң ошақ камераға әкеткізіледі;
9) түтін сорғыш түтін газдарды қазан қондырғыдан мұржа арқылы атмосфераға
шығарады;
10) түтін құбыры
11) күл сүзгіш түтін газдарды күлден тазартады;
12) шлак-күл ұстау жүйесі шлак пен күлді қазан қондырғыдан шығаруын
қамтамасыз етеді;
13) отын дайындайтын және отын жіберіп тұратын құрылғылар отынды ұнтақтап,
ұсатып, кептіріп жануға дайындайды және қазандарға апарып түсіреді;
14) су дайындайтын құрылғыларға иониттік сүзгіштер және деаэрациялық
қондырғы жатады; сүзгіштерде су құбырынан келетін су қаққа айналатын
тұздардан тазарып жұмсатылады; деаэрациялық қондырғыда жұмсатылған су
газдардан тазарады;
15) қоректендіретін сорғыштар (насостар) қорек судың (жұмсатылған және
деаэрацияланған) су экономайзер арқылы қазанның барабанына үздіксіз келіп
түсуін қамтамасыз етеді.
1 сурет
1 – ошақ камерасы; 2 – көмір жағылатын жанарғы; 3 – су экономайзері; 4 –
буландыратын қыздыру беттер; 5 – қазанның барабаны; 6 – буды аса қыздырғыш;
7 – ауа қыздырғыш; 8 – үрлену желдеткіш; 9 – түтін сорғыш; 10 – түтіндік
құбыр; 11 – күл сүзгіш; 12 – шлак-күл ұстау жүйесі; 13 – отын дайындайтын
және отын жібергіш; 14 – иониттік сүзгіш; 15 – деаэратор; 16 –
қоректендіретін сорғыш; 17 – бастапқы судың сорғышы; 18 – су құбырынан
алынатын су; 19– конденсаттық бак; 20 – конденсаттық насос; 21 –конденсат
қайтару; 22 –тұтынышыларға бу; 23 – ауа алғыш; 24 – түтін газдың шығуы; 25
– қысым реттеугіш.
Әр жылу өндіргіш қондырғыларында жоғарыда келтірілген қондырғыларды түгел
орынатылуы қажет емес. Қуаты аз қазандықтарда экономайзер, буды аса
қыздырғыш және ауа қыздырғыштардың қажеті жоқ. Газ тәрізді және сүйық
отындар жағатын қазандықтарда күл сүзгіш керек емес.
Жылу өндіргіш қондырғылар келесі түрлерге бөлінедіі – аудандық, кварталдық
қазандықтарға және қазандық өндіріске.
Ұсынылатын әдебиеттер:
2 осн.[4-15; 56-89; 144-145]; 9доп.[71-75; 80-84].
Бақылау сұрақтар:
1. Жылу өндіргіш қондырғылардың неге керек?
2. Отынның химиалық энергиясын жылу энергиясына айналдырудың жалпы
принциптері.
3. Жылу өндіргіш қондырғыларының схемалары және құрамы.
4. Жылу өндіргіш қондырғыларының классификациясы.
5. Энергетикалық отын және оның негізгі сипаттамасы.
6.
5 тақырып. Жылумен жабдықтау жүйеле р.
Қалалар мен қоныстанған пунктілерді орталықтандырылған жылумен жабдықтаудың
технологиялық процесі ретпен орындалатын үш операциялардан тұрады:
1) жылу тасығышты дайындау; 2) жылу тасығыш транспорты; 3) жылу тасығышты
пайдалану.
Жылу тасығыштың дайындалуы жылу өндіргіш қондырғыларда орындалады - жылу
электрорталықтарында (ЖЭО-ТЭҚ) және қазан қондырғыларда.
Жылу тасығыш транспорты жылу торабы көмегімен орындалады.
Жылу торабы деп жылу энергия көзін (жылу өндіргішті) тұтынушымен жалғайтын
құбырлар жүйесін атайды.
Жылу тасығыш қоғамдық коммуналдық - тұрмыстық, өндірістік ғимараттарды
жылыту, желдету, ыстық сумен жабдықтау мақсаттарына және өнеркәсіптік
кәсіпорындардың технологиялық қажеттіктеріне пайдаланады. Сонымен жылу
тасығыш жылу торап арқылы жылуды қолдану сипаты әр түрлі болатын түрлі
тұтынушыларға апарылады.
Жылуды пайдалану сипатына қарай әр түрлі жылу жүктемелер екі негізгі топқа
бөлінеді:
1) мерзімді жүктемелер; 2) жылдық жүктемелер.
Мерзімді жүктемелерге шамалары мерзімді климаттық жағдайларға тәуелді
болатын жүктемелер жатады.
*) Агрегаттық күйіне (түріне) байланысты отын қатты, сұйық және газ тәрізді
болады.
**) Мысалы, қатты отын мынадай негізгі әдістермен жағылады: тығыз сүзгі
қабатында, қайнаудағы қабатта, жалынды әдіспен, құйынды әдіспен.
Ең біріншісі- сыртқы ауаның температурасы және басқадай климаттық жағдайлар
( күн сәулеленуінің қуаты, желдің жылдамдығы, ауаның ылғалдылығы ж.б.).
Олай болса, мерзімді жылу жүктемелерге коммуналдық- тұрмыстық, қоғам және
өндірістік объектілерді (тұтынушыларды) жылыту, желдету және кейбір
жағдайларда ауаны кондиционерлеуге шығындалатын жылу жүктемелер жатады.
Жылыту мен желдету жүктемелер қысқы жылу жүктемелер болып табылады. Ауаны
кондиционерлеу жүктемесі (абсорбциялық және эжекциялық тоңазытқыштарды
қолданған жағдайда) жазғы жылу жүктемесіне жатады.
Негізгі мерзімді жылу жүктемелер әр түрлі ғимараттармен құрылғыларды жылыту
және желдету жүктемелер болып табылады.
Жылдық жылу жүктемелерге өнеркәсіпт ік кәсіпорындардың технологиялық
қажеттіктерінің жылу жүктемелері және коммуналдық-тұрмыстық, қоғам,
өндірістік тұтынушыларды ыстық сумен жабдықтау, яғни сыртқы ауаның
температурасына іс жүзінде тәуелсіз (немесе тәуелділігі елеусіз аз) жылу
жүктемелер жатады.
Тек қана ауылшаруашылық шикізатын өңдеу мен байланысты өнеркәсіптің кейбір
салалары жұмысы мерзімді болғандықтан төтенше жағдайға жатады.
Өнеркәсіптік кәсіпорындарының технологиялық қажеттерінің жылу жүктемесін
технологтар сәйкес есептер негізінде анықтап береді.
Ыстық сумен жабдықтаудың жүктемесі недәуір мөлшерде тұтынушылардың
құрылымымен анықталады ( тұрғын фонд, қоғам, мәдениеттілі-тұрмыс және
өнеркәсіптік кәсіпорындары аралық арақатынаспен).
Жылу жүктемелердің өзгеру графиктер і.
Орталықтандырылған жылумен жабдықтау жүйелерді жобалау және пайдалану
тәртіптерін өндеуінде жылу жүктемелердің тәулік бойынша және жыл бойынша
өзгеру графиктері есепке алыну керек. Жылу жүктемелердің өзгеру графиктері
жылудың пайдалану графиктеріне байланысты болады.
Мерзімді жылу жүктемелердің (жылыту, желдету және ауа кондиционерлеу үшін -
ЖЖ және АК) тәулік графиктері бір қалыпты, тұрақты ал жылдық графиктері
өзгергіш болады.
Өндірістің технологиялық қажеттеріне және ыстық сумен жабдықтауға жылдық
жүктемелерінің тәулік графигі керісінше, өзгергіш, ал жылдық графигі
тұрақты болады.
Мысалға тұрғын ауданды ыстық сумен жабдықтау жылу жүктемесінің тәулік
графигі (5 сурет) және қала ауданы жылу тұтынуының жылдық графигі (6 сурет)
келтірілген.
5 сурет. 6 сурет.
Жылудың көзінен тұтынушыға дейін жылудың тасуы жылу тораптар арқылы жүзеге
асады. Жылуды үлкен ара қашықтыққа тасымалдау үшін әдетте су және су буы
қолданылады. Жылыту, желдету, (ЖЖ), ауа кондиционерлеу (АК) және ыстық
сумен (ЫС) жабдықтаудың жылу жүктемелерін компенсациялайтын жылу тасығыш
орнына су қолданылады, ал өндірістің технологиялық мұқтаждығының жылу
жүктемелері үшін-су буы.
Қолданылатын жылу тасығыштардың сипатына қарай жылумен жабдықтау
жүйелер су және булы жүйелерге бөлі неді.
Жылумен жабдықтау су жүйелері.
Жылумен жабдықтау су жүйелері екі түрлі болады:
1) жабық (бекітулі); 2) ашық (алшақ салынғандар).
Жылумен жабдықтау жабық жүйелерінде жылу торабымен айналып жүруші су тек
қана жылу тасығыш түрде қолданылады, бірақ тораптан бұрып әкетілмейді.
Жабық жүйеде параллель жүрістердің саны екіден кем болмау керек, өйткені
абоненттік құруларда жылуды қалдырғаннан кейін жылу тасығыш жылу көзіне
(жылу өндіргішке) қайта оралады.
Мысалға 7 суретте қос құбырлы жабық жылумен жабдықтау жүйесінің схемасы
келтірілген.
Тұрғын үйлер мен қоғам ғимараттардың жылыту жүйелері су жылу тораптарына
араластырғыш құрылғы ( мысалы элеватор) арқылы жалғанады.
Себебі тұрғын және қоғам ғимараттардың жылыту аспаптарына түсетін судың
температурасы санитарлық нормалары бойынша 950С аспау керек.
Сол мезгілде жылу тораптың тура құбырындағы судың температурасы 1500С дейін
жетуі мүмкін ( температуралық графигі 1500-700С болған кезде) және одан да
жоғары (1800С ) болуы мүмкін.
7 сурет.
1- жылу өндіргіш ( су қыздыратын қазан ); 2- желілі насос ; 3- қорек насос
;
4- жылу жүйелерінің беруші магистралі; 5- жылу жүйелерінің кері магистралі
;
6- ыстық сумен жабдықтаудын жылытқышы; 7- элеватор; 8-жылыту жүйесі;
9- ыстық сумен жабдықтау жүйесі.
РР - шығын реттеуіші ; РТ – температура реттеуіші .
Жылумен жабдықтау жабық жүйелердің жетістіктері төмендегі тізімде
келтірілген:
1) қорек судың шығыны аз болады, өйткені ол тек қана жылу тораптың
"саңылаулары"
арқылы судың ағып шығуын компенсациялайды, соған байланысты су дайындайтын
кіші қуатты қондырғылар жеткілікті болады;
2) ыстық сумен жабдықтау жүйесіне түсетін судың сапасы бір қалыпты, және су
құбырындағы судың сапасымен бірдей болады.
3) ыстық су сапасына санитарлық бақылау қарапайымы (жылытқыштың су бөлетін
крандарға дейін ара қашықтықтың қысқа болуы);
4) жылумен жабдықтау жүйелері герметикалық бақылауының қарапайымы, бақылау
қорек су мөлшерімен анықталады).
Жабық жүйелердің негізгі кемшіліктері төмендегі тізімде келтірілген:
1) ыстық сумен жабдықтау жылытқыштардың орнатылу себебінен абоненттік
кірмелердің құрал-жабдықтары мен пайдалануының күрделенуі;
2) қыздырғыштармен ыстық су құбырларында қақтың пайда болуы, әсіресе
карбонаттық қатаңдығы аса жоғары (Қк ≥ 5 мг- эквл) болатын су құбырлардың
суы қолданғанда;
3) деаэрациядан өтпеген су құбырлары суды қолданғандықтан ыстық су
құбырлардың коррозиясы.
Жылумен жабдықтау ашық жүйелерінде жылу торабына түсетін су жарым-жартылай
( кейде толығымен) ыстық сумен жабдықтау үшін абоненттерге үлестіріледі.
Жылумен жабдықтау ашық жүйелер бір құбырлы, ал көбінесе екі құбырлы болады.
Мысалға 8 суретте екі құбырлы ашық жүйенің схемасы келтірілген.
8 сурет.
1- жылу өндіргіш; 2- желілі насос ; 3- қорек насос; 4- беруші магистралі; 5-
кері магистралі; 6- элеватор; 7-жылыту жүйесі; 8- ыстық сумен жабдықтау
жүйесі;
Жылыту қондырғылардың жылу торабына жалғану схемалары жылумен жабдықтаудың
жабық жүйелердегі схемалары жылумен жабдықтаудың жабық жүйелердегі
схемалармен бірдей, ал ыстық сумен жабдықтау жүйелердің жалғану схемалары
негізінде басқаша болады. Абоненттер жылу торабынан тікелей алынатын ыстық
сумен жабдықталады (8 сур. қара).
Ыстық сумен жабдықтаудың жүктеме графигін "түзету" үшін қоректендіру
құбырлар жүйесінде дайындалған ( жұмсатылған және деаэрацияланған) су қоры
жиналатын бактар жинағыштар орнатылады.
Жылумен жабдықтаудың "ашық" схемасында жылу торабының бір құбырлы жүйесі де
қолданылады. Бұл жағдайда жылыту жүйеден кейінгі барлық торапсуы
абоненттерді ыстық сумен жабдықтауға пайдаланады. Соның нәтижесінде жылу
тораптың кері магистраль құбырларын салу қажетсіз болады (жылу тораптарды
құру бастапқы қаржылар көлемі азаяды). Бірақ, мұндай жылумен жабдықтау
жүйелерде ЖЖ және ЫС жылу жүктемелерін реттеу процестері күрделі болады.
Жылумен жабдықтау ашық жүйелердің жабық жүйелермен салыстырғандағы негізгі
артықшылықтары:
1) абоненттік кірмелердің жеңілденуі және арзандалуы;
2) ыстық сумен жабдықтау жергілікті жүйелердің төзімділігінің артуы ( ыстық
су-жұмсатылған және деаэрацияланған);
3) бір құбырлы жылумен жабдықтау жүйелерді қолдану мүмкінділігінің болуы.
Ашық жүйелердің кемшіліктері: 1) су дайындайтын қондырғылары күрделі және
қымбат ( қуаты жоғары) болады; 2) ыстық сумен жабдықтау жүйені санитарлы
бақылау көлемінің күрделенуі және артуы; 3) ыстық су қажеттіктеріне судың
өзгерісті шығынына байланысты жылу торабының гидравликалық тәртібі тұрақсыз
болудан пайдаланудың күрделенуі ; 4) жылумен жабдықтау жүйе саңылаусыздығын
бақылауының күрделенуі.
Жылумен жабдықтаудың бу жүйелері.
Жылумен жабдықтаудың бу жүйелері бір, екі және көп құбырлы болуы мүмкін,
конденсаттың қайтаруымен немесе қайтарусыз (егер бу толығынан технологиялық
процестердің орындалуына жұмсалатын немесе егер бу конденсаты ыстық сумен
жабдықтау қажеттерге қолданса).
Егер аймақтық өнеркәсіптік кәсіпорындары параметрлері әр түрлі бу қажет
ететін болса екі және көп құбырлы бу жүйелері қолданылады.
Егер жылу жүктемелердің талаптары бойынша будың бір ғана түрі жеткілікті
болса жылумен жабдықтаудың бір құбырлы бу жүйелері қолданады.
Жылу тораптардың салу тәсілдері
Салу тәсілдері бойынша жылу тораптары жер асты және жер бетінде гілерге (
әуедегілер) бөлінеді.
Құбырларды жер бетімен салу (бөлек тұратын дінгектерде, эстакадаларда,
ѓимараттардын қабырѓаларына бітеп тасталынѓан тіреуіштерде) жылу торабы
қаланың сыртында салынғанда қолданылады, жыраларды кесіп өтуінде,
өнеркәсіпті кәсіпорындардың аумағында , сонымен қатар жер астылыќ сулардын
жоѓары дєнгейдегі жағдайында ќолданылады.
Жылу торап құбырларын жер астымен салу әдісі кең қолданылады.
Жылу торап құбырларын жер астымен салу а) әрлі-берлі өтетін каналдарда жєне
коллекторларда ( басќа коммуникациялармен бірге); б ) жартілей өтетін және
өтүсіз каналдарда; в) каналсыз жағдайларда қолданылады.
Бірнеше үлкен диаметрлі құбырларды орналастыруға арналған (9 сурет) әрлі-
берлі өтетін каналдарда жылу құбырларды салу - ең жетілген, сонымен ќатар
ең қымбат тәсіл болып табылады.
1- жылу оқшаулағышпен қапталған жылу тораптың құбырлары;
2- темір-бетонды әрлі-берлі өтетін жер канал;
3- жабу; 4- ұсақ тас негізі.
9 сурет.
Каналдардағы өту жолының ені 900 мм, биіктігі – 2 м кем болмау керек.
Ұзындығының әр 200 -250 м бойынша каналға өту үшін сатылармен жабдыќталѓан
люктар тиісті алдын ала ескерілген болу керек. Ауа температурасы 30° С
артпау үшін әрлі-берлі өтетін жер каналдар табиѓи желдету мен жабдықталу
керек, сонымен қатар төмен күштену электрлік жарыќтандыруымен ( 30 В
дейін), каналдан су бұруына арналған ќұрылѓылармен жабдықталу керек.
Жартылей өтетін каналдар ќарќынды көшелік ќозѓалысы жолдардың астында,
темір жолдар астында жєне т.с., яғни жылу құбырларды байќауѓа және ұсаќ
жөндеуді жүргізу үшін қайта ашуы қиынға түсетін жағдайларда қолданады (10
сурет).
10 сурет.
1 – жылу тораптың құбырлары; 2 –жартылай өте
алынатын темір бетонды канал; 3 – жапқыш;
4 – ұсаќ тас негізі.
Жартылай өтетін каналдардың жарық биіктігі әдетте 1400-1600 мм тен болады(
жартылай енкейген күй-жаѓдайда адам өтуі ), ал өту ені -400 мм тең.
Жылумен жабдықтау тәжірибесінде жалпаќ темірбетонды таќталармен жабылѓан
(11 сурет) тартпа элементтерден тұратын әрлі-берлі өте алынбайтын жер
каналдар ең кен қолданылады.
Жер астымен салынған жылу өткізулердің (құбырлардың) жолымен арнайы
камералар және арматура құруына арналѓан ќұдықтар, өлшеу құралдар,
сальникті компенсаторлар және т.б., сонымен ќатар П - бейнелі
компенсаторларѓа арналѓан ќуыстар орналасады.
1- құбыр;
2 – тб тартпа;
3- жабу таќта;
4- ұсаќ тас негізі
11 сурет
Жер асты жылу өткізулер каналдарда қозғалмайтын және қозғалатын арнайы (
жылжымалы, доңғалақтық немесе сырғанайтын) тіректерде орналастырылады (12
сурет).
12 сурет
а) Жылжымалы тірек: 1- құбыр;2 - сырғанамасы; 3 - тіреу конструкциясы.
б) Доңғалақтық тірек: 1- құбыр; 2 - тірек; 3 – доңғалақ.
в) Домалау тірегі: 1- құбыр; 2 - тірек; 3- каток .
г) Тб қалқанды қозғалусыз тірек: 1- құбыр; 2 – темір бетоннан қалқан.
Жылу өткізулерді каналсыз салу тәсілі ең арзан болып келеді (көбік бетонды
тұтас қабықпен қапталған, битумоперлиттік тұтас оңашалауда және т.б.) (13
сурет).
1- құбыр ;
2-пенобетон қабығы;
3- құм қабаты;
4- бетонды табан;
5- топырақ жапқыш.
13 сурет.
Каналсыз салынатын жылу құбырлар блоктары зауытта жасалынады, ал трасса
бойындағы монтаж барысында блоктар автокөтергішпен дайын траншеяларға
салынады, тиектері дәнекерленіп, оңашаланады.
Ұсынылатын әдебиет:
3 нег .[7-17;35-80;245-279];10 қос .[92-98];11 қос.[8-9;27-54;151-183]
Баќылау сұрақтар:
1. Жылу жүктемелердің түрлері және мінездемелері.
2. Жылумен жабдықтаудың жабық су жұйелері. Олардың жетістіктері және
кемшіліктері.
3. Жылумен жабдықтаудың ашық су жұйелері. Олардың жетістіктері және
кемшіліктері.
4. Жылу тораптарды салу тәсілдері.
6 тақырып: Жылыту жүйелері туралы ж алпы түсініктер
Жылыту жүйелері – ғимараттар мен құрылымдардың бөлмелері ауасына және
ондағы қоршау беттеріне қажетті температура беріп, оны ұстап тұруға
арналған инженерлік жүйелердің бірі.
Жылдың суық кезіндегі бөлме ауасының температурасы тек жылыту жүйесінің
жұмысына ғана байланысты емес, сонымен қатар, ол желдету жүйесінің жұмысына
да байланысты. Бұл жүйелер бірлесе отырып, бөлме ауасының қажетті
температурасын, ылғалдылығын, оның қозғалыс жылдамдығын, құрамын және
тазалығын қамтамасыз етіп отырады.
Жылытудың гигеналық негіздері
Адам организмінің жылулық балансы оның өзі өндіретін жылудан, қоршаған
ортадан алынатын жылудан және қоршаған ортаға жоғалатын жылудан тұрады.
Адам организмі өндіретін жылу оның жасына, жасаған жұмысына және т.б.
факторларға байланысты.
Адам организмінің қоршаған ортаға жоғалтатын жылуының мөлшері бөлмедегі
микроклимат жағдайына, яғни ауа температурасына, ылғалдылығына, оның
қозғалыс жылдамдығына және қоршау беттерінің температурасына (адамнан
жоғалатын жылудың бір бөлігі салқын беттерге сәулеленуге байланысты)
тәуелді.
Қалыпты киінген, тыныштық және жылулық комфорты жағдайындағы үлкен адам
организмінің қоршаған ортаға жоғалтатын жылу мөлшері шамамен 115÷130 Вт
құрайды. Бұл кездегі сәулелік жылу беру 45÷60 % құрайды.
Сондықтан, жылыту жүйелері жылдың суық кезеңінде бөлмеден жоғалатын жылудың
орнын толтыратындай микроклимат туғызуы керек.
Жылыту жүйелеріне қойылатын талапта р
Жылыту жүйесіне қойылатын талаптарды бес топқа жіктеуге болады:
- санитарлық-гигиеналық - ауа температурасы мен қоршаулардың ішкі бет
температурасын белгілі мөлшерде ұстап тұру; жылыту аспаптарының бет
температурасын шектеу;
- экономикалық - күрделі қаржы мен металл шығынының аз болуы; пайдалану
кезіндегі жылу энергиясының тиімді шығыны;
- сәулеттік-құрылыстық – бөлме интерьеріне сәйкес, жинақы және құрылыс
конструкцияларына үйлесімді болуы шарт; ғимараттың салыну мерзімімен
келісілуі;
- өндірістік-монтаждық - түйіндер мен бөлшектердің саны мейлінше аз болуы
керек, оларды дайындауды механикаландыру; монтаждау кезінде еңбек шығынының
аз болуы;
- пайдалану кезіндегі – техникалық жетілген жүйенің барлық пайдалану
уақытында мүлтіксіз , тиімді жұмыс істеуі.
Жылыту жүйелерінің жіктелуі
Жылыту жүйелері негізгі екі топқа бөлінеді:
1) жергілікті жылыту жүйелерінде жылу көзі, жылу құбырлары және жылыту
аспаптары бір қондырғыға біріктіріледі. Жергілікті жылыту жүйесі ретінде
пешті қарастыруға болады. Пештің жылу көзі қызметін ошақ атқаратын болса,
жану өнімдерін әкетуге арналған түтін жолы жылу құбырларын алмастырады, ал
жылу бөлмеге пеш қабырғалары арқылы беріледі. Пешпен бір немесе жапсарлас
салынған екі-үш бөлмені, кей жағдайда бірінің үстіне бірі орналасқан
бірнеше бөлмелерді жылытуға болады.
2) орталықтан жылыту жүйесінің қамту аумағы жергіліктіге қарағанда
әлдеқайда кең. Орталықтандырылған жүйелерде бір жылу орталығының бір ғана
емес, бірнеше ғимарат топтамаларын жылытуға мүмкіндігі бар.
Қолданылатын жылутасымалдағыш түріне байланысты, жылыту жүйелері мынадай
түрлергі бөлінеді: сумен, бумен, ауамен, газбен жылыту жүйелері.
Қазіргі уақытта сумен жылыту жүйелері кеңінен таралған.
Сумен жылыту жүйелері
Сумен жылыту жүйелері ыстық судың температурасына байланысты былай
бөлінеді: 1) төмен температуралы (су температурасы tв≤1500С); 2) жоғары
температуралы ( су температурасы tв1050С (150 –ге дейін)).
Құбырлардың жылыту аспабына жалғану схемасына қарай бір құбырлы (14,а-
сурет) және қос құбырлы (14,б-сурет) болып бөлінеді.
а) б)
14-сурет.
1-бір құбырлы жүйе желісі; 2-тұйық участок; 3-реттегіш кран; 4- қос құбырлы
жүйенің беру құбыры; 5- қос құбырлы жүйенің қайту құбыры; 6- жылыту аспабы.
Жылыту аспаптарын жалғау құбырларының орналасуына қарай тік (15,а-сурет)
және көлденең (15,б-сурет) жүйе болып бөлінеді.
а) б)
15-сурет.
Магистраль құбырларды тарту орнына қарай жүйелер былай жіктеледі:
1) жоғарыдан тартылған, яғни беру магистралі жылыту аспаптарынан жоғары, ал
қайтару магистралі жылыту аспабынан төмен тартылған жағдайда (16,а-сурет);
2) төменнен тартылған, яғни беру және қайтару магистральдары жылыту
аспаптарынан төмен тартылған жағдайда (16,б-сурет);
3) төңкерілген жүйе, яғни беру магистралі төмен, ал қайтару магистралі
жоғары орналасқан жағдайда (16,в-сурет).
а) б) в)
16-сурет.
1-беру магистралі; 2-қайтару магистралі.
Беру және қайтару магистральдарындағы су ағынының бағытына қарай жылыту
жүйелері: 1) су қозғалысы ағыны қарама-қарсы (17,а-сурет); 2) су қозғалысы
ағыны бағыттас (17,б-сурет) болып бөлінеді.
а) б)
17-сурет
а) – тік, бір құбырлы, жоғарыдан тартылған жылыту жүйесі;
б) – тік, қос құбырлы, төменнен тартылған және су қозғалысы қарама-қарсы
жылыту жүйесі.
Жылытылатын бөлмелерден жоғалатын ж ылуды анықтау
Бөлмелерден және ғимараттан жоғалатын жылу мөлшерін анықтау үшін мынадай
мәліметтер болуы керек: 1) ғимараттың салынатын жері (қаланың немесе елді
мекеннің атауы); 2) ғимараттың әлем бағыттарына қарай орналасуы және жел
бағыттары; 3) барлық құрылыстық өлшемдері түсірілген қабаттар жоспары мен
қималары; 4) әр бөлменің арналуы; 5) барлық сыртқы қоршаулардың
конструкциялары және олардың жылутехникалық есептері.
Жылыту жүйесін жобалау үшін анықталатын бөлмелердің сыртқы қоршаулары
арқылы жоғалатын жылу мөлшерлері негізгі және жылу жоғалуға әсер ететін
қосымша болып бөлінеді.
Бөлмеден жоғалатын негізгі жылу мөлшері сыртқы қоршаулар арқылы жоғалатын
жылу мөлшерлерінен тұрады. Сыртқы қоршаулар арқылы жоғалатын негізгі жылу
мөлшері мына өрнекпен анықталады:
, Вт (40)
мұндағы F – жылу жоғалатын қоршаудың ауданы, м2;
k - осы қоршау конструкциясы арқылы жылу тасымалдау коэффициенті, Втм2 0С;
tі – ішкі ауаның есепті температурасы, 0С;
tс – сыртқы ауаның есепті температурасы, 0С;
n - температуралардың есепті айырымына енгізілетін түзеті коэффициенті.
Қоршау конструкциясының ауданы арнайы және анықтама әдебиеттерінің қоршау
конструкцияларының беттерін өлшеу ережелеріне сай жүргізіледі.
Жылу тасымалдау коэффициенті қоршау конструкциясының материалдарына
байланысты есепті жолмен, немесе қоршау конструкциясы типтік болса,
анықтама әдебиеттерден анықталады.
Ішкі ауа температурасы бөлменің арналуына байланысты нормативтік
құжаттардан алынады.
Сыртқы ауаның есепті температурасы ғимарат салынатын ауданның климаттық
сипатына қарай СНиП-тен, ең суық бес күндік температура алынады.
40-ші өрнектегі түзету коэффициенті сыртқы қоршаудың орналасу ерекшелігіне
байланысты енгізіледі. (40) өрнекпен анықталатын жоғалатын жылу мөлшері,
оған әсер ететін мынадай факторларды ескермейді: 1) қоршаулардың әлем
бағытына қарай орналасуын; 2) қоршаудың желге ұшырауын; 3) жекелеген
бөлмелердің биіктігін; 4) бөлмелерге сыртқы есіктерден, қақпалардан келетін
сыртқы ауа мөлшерін; 5) сыртқы ауаның инфильтрация арқылы енуін.
Бөлмелерден жоғалатын жылуды есептегенде бұл факторларды негізгі жоғалатын
жылу мөлшеріне СНиП және арнайы анықтама әдебиеттерде ұсынылған пайыздық
есеппен алынатын қосымша жылу жоғалтуларды қоса отырып ескереді.
Ұсынылатын әдебиеттер: 4-негізгі [19-29; 31-51;]; 9-қосымша [102-105].
Бақылау сұрақтары:
1. Жылыту жүйелерінің арналуы.
2. Жылыту жүйелеріне қойылатын талаптар.
3. Жылыту жүйелерінің жіктелуі.
4. Жылытылатын бөлмелерден жоғалатын жылу мөлшерін анықтау тәртібі.
7 тақырып: Сумен жылыту жүйелері
Орталықтан жылыту жүйелерінің элеме нттері
Сумен және бумен жылыту жүйелерінің негізгі элементтерінің бірі
– жылыту аспаптары, олар жылутасымалдағыш жылуын бөлме ауасына беруге
арналған.
Бөлмелерге орнатылатын жылыту аспаптарына түрлі талаптар қойылады:
санитарлық–гигиеналық - бет температурасы салыстырмалы түрде төмен болуы,
аспаптың көлденең бетіне шаң қонатындықтан, ауданы шектеулі болуы, аспап
бетін шаңнан тазарту ыңғайлы болуы керек;
экономикалық – аспап құны салыстырмалы түрде арзан, аспапқа жұмсалатын
металл шығыны аз болуы керек;
сәулеліктік – құрылыс – аспаптың сыртқы түрі бөлме интерьеріне сай болуы,
аспаптың бөлмедегі алатын ауданы аз болуы тиіс;
өндірістік – монтаждық – еңбек өнімділігін арттыру үшін аспаптарды дайындау
және монтаждауды механикаландыру;
пайдалану бойынша – аспаптардың жылу беруін реттеу мүмкіндігі, аспап
ішіндегі гидростатикалық ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz