Алматы облысы Іле ауданы «Анжела» ЖШС ірі-қара фермасын, қорадағы кәдеге жарамсыз ауа жылуын жылу сорғыш қондырғысын пайдалану арқылы ғим

Өндіріс ғимаратындағы ішкі бөлінетін ауаны  сыртқы ауамен алмастыру жалпы ауаалмастыру есебі былайша жүргізіледі, яғни артық жылудағы бөлінетін ауа  шығыны L_Q:

,

 

мұндағы Q_арт - артық жылу, Вт; ρ - ауа тығыздығы, кг/м³; c - ауаның жылусиымдылығы, Вт/кг·град; t_б.а - сыртқа шығатын ауа температурасы, ⁰С; t_а - құйылатын ауа температурасы, ⁰С.

Ылғалдылық  жағдайдағы бөлінетін ауа шығыны L_W:

 

,

 

мұндағы W - артық ылғалдылық мөлшері, г/сағ; d_б.а. - бөлінетін ауа ылғалдылығы мөлшері, г/кг; d_а - құйылатын ауа құрамындағы ылғалдылық мөлшері, г/кг; ρ - ауа тығыздығы, кг/м³.

Құрамында қатты щаң бөліктері және газ  бар жағдайындағы бөлінетін ауа  шамасы L_G:

,

 

мұндағы G - ауа құрамындағы зиянды заттар өлшемі, г/сағ; К_к.а.- құйылмалы ауадағы зиянды заттар концентрациясы, мг/м³.

Бөлінетін ауа сандарын есептеу барысында қысқаша ауа алмасу еселілігімен бірдей алынады (азаматтық және өндірістік орындар үшін), яғни

 

,

 

мұндағы n - ауаалмасу еселігі, 1/сағ; W - өндіріс орнының көлемі, м³.

Бөлінетін ауа сандарын есептеу барысында бір адамға жұмсалатын ауа шығыны L:

,

 

мұндағы N - өндіріс орнындағы адам саны, адам; L₁ - бір адамға жұмсалатын құйылмалы ауа мөлшері, м³/адам. Егер өндіріс ғимаратынан шығатын ауа сырттан кіретін ауаға қарағанда көп мөлшерде болған жағдайда ауа теңгерімі дұрыс болмай жұмыскерлер және жалпы сол жердегі кеңістік үшін кері әсерін береді.

Өндіріс орындарында жалпы ауаауыстырғыш  желдеткіштерін пайдалану тиімсіз, өйткені шығын мөлшері жоғары болады. Ондай жағдайда нормаланған  ауа параметрлерін жасау үшін жалпыжергілікті құйылмалы-сорғылы  ауаалмасу мен жалпылама ауаалмасу  қатарынан атқарылуы тиіс.

Өндіріс ғимаратындағы  параметрлері бойынша нормаланған әуе кеңістігін түзеу және әуе бассейніндегі зиянды ауаны таза ауаға айналдыру(еңбек етуге қолайлы жағдай тудыру) тек өндірістік желдеткіштер жұмысы арқылы ғана іске асырылады.

Өндірістік  желдеткіштерге қарағанда жергілікті желдету жалпы желдетулер шығынының 40%-дайын  ғана құрайды екен. Сондықтан  желдеткіштердің жұмысындағы сенімділік пен тиімділік барлық өндіріс  кәсіпорындары үшін қажет. Кей жағдайда жергілікті желдету орындарының  өзі өндіріс орындары үшін аса  тиімсіз болып келеді және көп  шығынға ұшыратады, егер сол жердің ауа райы, өндіріс орындарының  орналасу орындары мен желдеткіш  жұмыстарының сәйкес келмей жатқан жағдайында.

Егер  шығарылатын ауа мөлшері құйылатын  ауа мөлшеріне қарағанда көп  болған жағдайда өндіріс орындарындағы  технологиялық процестердің атқарылуы  қиынға түседі және технологиялық өнімге кері әсерін береді. Ал сыртқа шығарылатын  ауа мөлшері сырттан құйылатын  ауа мөлшерінен кем болғандықтан біршама зиянды ауа қалдықтары қалып  отырады.

Жергілікті  сорғылы желдетулер жұмысынан,  сыртқа шығатын ауа мөлшерінің шамасын  есептеу  арқылы желдеткіш жұмысының  тиімділігін анықтап толығымен  зиянды ауаны сорып сыртқа шығаруын анықтауға және пайда болатын  жерлерден көп мөлшерде зиянды ауаны  сору арқылы өндіріс орнында қалыпты  жұмыс жағдайын жасауға болады.

Артық жылудағы бөлінетін ауа шығыны :

 

,

 

мұндағы η - тарамалдаушы (жергілікті) құрылғымен артықжылуды ұстап алудың тиімді дәрежесі:

.

 

Қалған  бөлігі мынаған тең: ∆Q_арт=Q_арт - Q_шыг=(1- η )Q_арт, яғни сорғылау жалпыауаалмастыру желдетулері арқылы қалғаны шығарылады.

 

,

 

Ылғалдылық  жағдайдағы бөлінетін ауа шығыны да осылай есептелінеді:

,

 

мұндағы η - артықылғалдылықты ұстап алудың тиімді дәрежесі

 

,

 

ондағы өзгешелік ∆W=(1- η )W=W-W_ст жалпыауаалмастыру желдетулері арқылы шығарылады.

Құрамында қатты щаң бөліктері және газ  бар жағдайындағы бөлінетін ауа  шамасы есептеу:

,

 

η - ауадағы қатты және газ тәріздес зиянды заттарды сорғылаудың тиімді дәрежесі

,

 

ондағы ∆G=(1- η)G=G-G_ст жалпыауаалмастыру желдеткіштері арқылы шығарылады.

Арнайы  құрылғы арқылы сорылып алынған  ауаны тазалау аппараттары арқылы зиянды заттар мен газдардан тазаланады да қайта ішке жіберіледі. Осылайша жұмыс атқара алатын жергілікті сорғылы  желдеткіштерінің өндіріс орындары үшін тиімділігі осында.

Артық жылуды сору арқылы төменгіпотенциалды жылу ретінде ғимаратты жылытуға немесе жылусақтау перделеріне жібереді.

Шығарылған  ауаны тазалау қондырғысы немесе аппаратында өңдеу кезінде артықжылу  ауаны, ылғалдылықты, қатты және газ  тәріздес заттарды өңделінгеннен кейін  қалдықтарын ∆Q_ст өте аз мөлшерге дейін жеткізіп қоршаған ортаға пайдасын тигізеді:

 

,

 

мұндағы η⁰ - аппараттың жылуды ұстау (пайдалану) тиімділігі дәрежесі.

Атмосфераға

 

 

мөлшердегі  жылуды қалдық ретінде 

 

шығарады, өйткені                 .

 

Осы сияқты ылғалдылық мөлшерін есептеуге болады:

 

 

мұндағы η⁰ - аппараттың ауадан бөлінген ылғалдылықты ұстау (пайдалану) тиімділігі дәрежесі

.

 

Ал атмосфераға  қалдық ретінде шығарылатын қатты  және газ тәріздес зиянды заттардды  есептеу

 

,

 

мұндағы - аппараттың ауадан бөлінген қатты және газ тәріздес зиянды қалдықтарын ұстау дәрежесі

 

мұндағы ұсталынған зиянды заттар мөлшері  тең болады.

 

2 Жылуды қатпайтын кәдеге жаратқышы  және электрлік калорифер-жеткізгіші бар электржылыту қондырғысының схемасы

 

Желдеткіш ауаның жылуын кәдеге жарату үшін қатпайтын  құрылғы, конденсатты аралық жылутасығышпен сіңірудің арқасында, сыртқы ауаның кез келген температурасы кезінде  тиімді және сенімді жұмыс істеуі мүмкін. Температура неғұрлым төмен  болған сайын, құрылғы соғұрлым көп  жылуды ғимаратқа қайтарады, себебі бұл кезде жылутасығыштар арасындағы температуралардың айырымы ұлғаяды  және жылу алмастырғыштарда жылудың  үлкен мөлшері беріледі. Бірақ  та, тек кәдеге жаратылатын жылудың  есебінен ғана құйылым ауа құрылғыда  талап етілетін температураға дейін  қызбайды және сондықтан, ғимаратқа  беру алдында, оны тағы да жылыту қажет. Құйылым ауаны жете қыздыруға жылуды кәдеге жаратуға арналған құрылғыны пайдалану кезінде, жылуды кәдеге жаратушыларсыз қолдырғыларға қарағанда, 50-60%-ға аз энергия шығындалады.

Жылудың қатпайтын кәдеге жаратушысын қолдану  кезіндегі жылыту аспаптардың орнатылған қуаттылығы 60-70%-ға кемиді. Сондықтан, құйылым ауаның жете қызуы үшін, органикалық отынның энергиясына қарағанда, электрлік энергияны пайдалану экономикалы пайдалы болады, себебі бұл кезде қазандықты және жылу трассаларының желісін салудың қажеті жоқ, отынды алып келудің және сақтаудың қажеті жоқ.

Алдын ала  зерттеулер соратын ауадан жылуды қатпайтын  кәдеге жаратушыда, аралық жылутасығыштан құйылым ауаға буланатынына қарағанда, аралық жылутасығышқа ылғалдың үлкен  мөлшері конденсацияланады. Ылғалдың булану процесін күшейту үшін жылутасығышты, құйылым ауаның арнасында орнатылған, түйіспелі жылу алмастырғышқа беру алдында  жылыту қажет. Температураның жоғарылауы кезінде аралық жылутасығыштың бетінің үстіндегі будың парциалдық қысымы ұлғаяды, бұл ылғалдың булану қарқындылығының жоғарылауына алып келеді. Аралық жылутасығышты жылытуға шығындалатын жылу құйылым ауаға  беріледі, оның есебінен ол түйіспелі  жылу алмастырғышта жоғарырақ температураға  дейін қыздырылады. Аралық жылутасығышты, аралық жылутасығыштың айналымындағы  контурына қосылған, элементтік құйылымдық электрлік сужылытқышта жылытуға болады. концентарция датчигінің 6 сигналдары бойынша электрсужылытқыштың 4 (сурет 2.1) қуаттылығын реттей отырып, қондырғыдағы аралық жылутасығыштың берілген концентарциясын  қолдауға болады.

Қондырғы  соратын ауаның арнасындағы түйіспелі  жылу тасығыштан 1, ауа сүзгіден 2, аралық жылутасығыштың айналымы үшін ортадан  тепкіш сораптардан 3 және 5, аралық жылутасығыштың электрлік жылытқышынан 4, концентрация датчигінен 6, құйылым ауаның арнасындағы  түйіспелі жылу алмастырғыштан 7, электрлік  калорифер-жеткізгіштен 8 тұрады.

Жылу  тасығышта 1 аралық жылутасығыш соратын  ауадан жылуды алып қояды. Қыздырғышта 4 ол жоғарырақ температураға дейін  қыздырылады және жылу тасығышта 7 құйылым  ауаны қыздырады. Жылу тасығыштан 7 құйылым ауаның шығысында орнатылған, электрлік калорифер-жеткізгіште 8 ауа талап етілетін температураға  дейін қыздырылады. Электркалорифердің қуаттылығын реттеумен, ғимараттағы  ауа температурасының датчигінің сигналдары бойынша, ғимараттағы талап етілетін температура қолдалады.

1 – соратын ауаның арнасы; 2 – ауа сүзгісі; 3, 5 – аралық жылутасығыштың айналымына арналған орталықтан тепкіш сораптар; 4 – аралық жылутасығыштың электрлік жылытқышы; 6 – концентрация датчигі; 7 – құйылатын ауаның арнасы; 8т – электрлік калорифер-жеткізгіш.

 

Сурет 2.1 – Қатпайтын кәдеге жаратқышы, электрлік калорифер-жеткізгіші бар микроклимат қондырғысы

 

Желдеткіш ауаның жылуын кәдеге жаратушысы бар  микроклимат қондырғысын пайдалану  кезінде ғимараттың желдету жүйесінің  схемасы күрделенеді (сурет 2.2). 2.2-суретте  жылуды кәдеге жаратушысы бар микроклимат  қондырығысын пайдалану кезіндегі  желдету жүйесінің схемасы көрсетілген, ол ортадан тепкіш құйылым желдеткіштен 1, ортадан тепкіш соратын желдеткіштен 2, осьтік желдеткіштерден 3, құйылым  шахталардан 5 және құйылым ауа өткізгіштер  жүйесінен 6 тұрады. Ғимарат бойынша  соратын ауаны бірқалыпты жинау  үшін ғимараттың төменгі аумағында  қабырғалардың бойымен соратын  ауа өткізгіштер жүйесі 4 монтаждалған.

Қысқы кезеңде  ғимараттың желдетуі, ғимараттағы минималды  ауа алмасуды қамтамасыз етуге есептелінген, ортадан тепкіш желдеткіштермен 1, 2 қамтамасыз етіледі. Осьтік желдеткіштер 3 сөндірілген, шахталар 5 жабылған.

Өтпелі  және жазғы кезеңде желдету реттелетін осьтік желдеткіштермен 3 қамтамасыз етіледі. Құйылма ауа ғимаратқа шахталар 5 арқылы келіп тиеді. Желдеткіштер 1және 2 сөндірілген. Желдетудің мұндай жүйесі ғимараттағы оңтайлы микроклиматты қолдауға энергияның минималды шығысы қамтамасыз етіледі.

 

 

1 – орталықтан тепкіш құйылым,  2 – орталықтан тепкіш соратын желдеткіштер; 3 – осьтік желдеткіш;  4 – соратын ауа өткізгіштер жүйесі; 5 – құйылым шахталар; 6 – құйылым ауа өткізгіштер жүйелері

 

Сурет 2.2 –  Желдету ауасының жылуын кәдеге жаратушыны пайдалану кезіндегі желдету  жүйесі

 

2.3 Жылу сорабы мен жылудың  қатпайтын кәдеге жаратушысы  бар қондырғының схемасы

 

Егер  2.1-суретте көрсетілген қондырғыда электрсужылытқыш пен электркалорифердің орнына жылу сорапты орнатса, ғимараттағы оңтайлы микроклиматты қамтамасыз етуге энергия шығынын ары қарай қысқартуға қол жеткізуге болады. Жылу сораптар компрессордың электржетегімен шығындалатын электрэнергияның әр кВт*сағатына жылудың төмен потенциалдық көзінен құйылым ауаға 3-8 кВт*сағ жылу энергиясын тасиды. Жылудың төмен потенциалдық көзі ретінде сыртқы ауаны, ашық суаттар суын, топырақты пайдалануға болады. Осы көздерден жылуды іріктеу белгілі бір қиыншылықтармен байланысты. Мысалы, ауаны салқындату кезінде жылу сорабының буландырғышы қыраумен жабылады, себебі жылубергіш беттерде ауаны салқындату кезінде конденсацияланатын ылғал мұзданады.

Судың температурасы  ашық суаттарда қыста 0^оС-ге жақын. Демек, судан қыста сондай-ақ көп жылуды алып қоюға болмайды. Одан басқа, мұндай суаттар мал шаруашылығының кешендері мен құс фабрикаларының жанында жиі орналасады.

Жылуды  сұрыптап алу үшін жерден топыраққа  жеткілікті тереңдікке және жеткілікті ауданға құбырларды көміп қояды. Осы құбырлармен және сораптың буландырғышымен, топырақтан жылуды алатын, және оны  буландырғышта фреонға беретін  сұйықтық айналады. Бұл жерге құбырларды орналастыруға үлкен шығыстармен  байланысты.

Жылу  сорабының жұмысы үшін жылудың төмен  потенциалдық көзінің мәселесі, 2.3-суретте  көрсетілгендей, желдеткіш ауа мен  жылу сораптың жылуын кәдеге жаратуға арналған құрылғыны біріктіру жолымен  шешілуі мүмкін.

2.3-суретте  қондырғының принципиалдық технологиялық  схемасы көрсетілген, ол екі  түйіспелі жылу алмастырғыштардан  1және 8, аралық жылутасығыштың айналымына  арналған сораптардан 2, 7, конденсатор  6, компрессор 5, термореттейтін вентиль  4, буландырғыш 3 бар букомпрессиондық  жылу сорабынан тұрады.

Бұрын өткізілген зерттеулер түйіспелі жылу алмастырғышта 8 соратын ауаны 0^оС-ден төмен температураға дейін салқындатуға болады және жылу алмастырғыштың мұздануы болмайды. Демек, осы жылу алмастырғышта соратын ауадан, төмен температураларға дейін салқындата отырып, жылудың неше керекті үлкен мөлшерін сұрыптап алуға болады. Жылу тасығышқа 8 беру алдында жылу сорабы аралық жылутасығыштың қосымша салқындауын қамтамасыз етеді. Бұл жылу алмастырғыштардағы 1, 8 ауа мен аралық жылутасығыштың арасындағы температуралардың айырымын ұлғайтады және олардың арасындағы берілетін жылу мөлшерін ұлғайтады, соратын ауадан құйылымға берілетін жылу мөлшерін ұлғайтуға алып келеді. Жылу сорабының жылу өндірістілігін өзгерте отырып, соратын ауадан құйылымға құйылым ауаны талап етілетін температураға дейін қыздыру үшін қажетті жылудың сондай мөлшері берілетін болады.