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

 

Сурет 4.1 – Түйіспелі жылу алмастырғышты зерттеуге арналған қондырғының схемасы

 

Тәуелсіз  ауыспалылардың өзгеруінің шектерін анықтаймыз: ауа жылдамдығының және қабыршақтасушы беттер арасындағы қашықтықтың. Алдын  ала өткізілген зерттеулер 10 м/с-тан  жоғары ауа жылдамдығы кезінде қабыршақтасушы беттерден сұйықтық қабыршағын жырып  алу және оның ауамен бірге ұшып кетуі болатынын көрсетті.

Қабыршақтасушы  беттер арасындағы қашықтықтардың оңтайлы  мәндері 5.....15 мм шектерінде болады. Егер қабыршақтасушы беттердің арасындағы 5 мм-ден кем болса, онда ауаның жылдамдығы 10 м/с кезінде ауаның қозғалыс тәртібі турбуленттік облысқа ауыспайды. Сондықтан жылу- және массабергіш коэффициенттер төмен мәндерге ие. Қабыршақтасушы беттер арасындағы қашықтық 15 мм-ден көп болған кезде жылу алмастырғыштың көлемі ұтымсыз қолданылады, себебі жылу алмастырғыштың көлем бірлігінде қабыршақтасушы бетердің аз мөлшері, жылу- массаалмасудың аз ауданы сыяды.

Сондықтан, эксперименттер кезінде жылу алмастырғыштағы  ауаның жылдамдығын 3 м/с-тан 10 м/с-ке дейін, ал қабыршақтасушы беттердің арасындағы қашықтықты – 5 мм-ден 15 мм-ге дейін  өзгерткен. Жылу алмастырғыштағы ауаның жылдамдығын Пито түтікшесі бар  ММН – 240/5/ - 1,0 микроманометрмен өлшеген.

Ауаның  температурасы мен ылғалдылығын арнаның кірісінде және шығысында  психометрлермен өлшеген. Психометрлердегі термометрлердің шкаласының бөлік  бағасы 0,5°С-ге тең. Аралық жылутасығыштың температурасы сондай-ақ арнаның кірісінде де және шығысында да шкаланың бөлік бағасы 0,5 °С болатын сынап термометрлермен өлшенген.

Аралық  жылутасығыштың концентрациясы өлшенбеген, себебі зерттеу арнасындағы ерітіндінің  концентрациясы белгілі, ал зерттеу  процесінде ол өте аз өзгереді, себебі арнадағы ауадан ылғалдың аралық жылутасығышқа  ағыны өте аз, және модель арқылы аралық жылутасығыштың шығысы осы ылғал  ағынынан едәуір үлкен. Одан басқа, әдебиет  мәліметтеріне 2.2, 124 және 132 бет келісімді сорапбергіштік коэффициенті аралық жылутасығыштың концентрациясы 15 %-ға өзгерген кезде де өзгермейді.

Жылу  алмастырғыштың ауа өтуіне қарсыластығын  ом МШН – 240/5/ - 1.6 микромонометрмен өлшеген.

Жылу  алмастырғыштағы ауаның температурасы  өзгереді, соған байланысты ауаның тығыздығы мен оның жылдамдығы өзгереді. Ауаның тығыздығын оның Ù жылдамдығына көбейткенге тең болатын ауаның Ј сораптық жылдамдығы зерттелмеген болып қалады, сондықтан оны ауа жылдамдығының сипаттамасына қабылдаймыз. Зеттеулер кезінде 4; 6; 8; 10; 12; кг/ (с*м²) тең болатын ÙЈ массалық жылдамдықтың мәндері, ал қабыршақтасушы беттер арасындағы қашықтық  – 5; 10 и 15 мм тең болатын мәндері орнатылған.

Әр түрлі  тәжірибелердің саны 3*5=15.

Нәтижелердің  сенімділігін және өлшеулердің дәлдігін жоғарылату үшін қайта тәжірибелер  өткізген, яғни бірнеше рет факторлардың сол мәндерін орнатқан және шығу параметрлерінің  өлшеулерін орындаған. Қабыршақтасушы беттер арасындағы қашықтық жеткілікті дәлдікпен орнатылған, ал ауаның жылдамдықтарын өлшеу кезінде қателер болуы  мүмкін, одан басқа қабыршақтасушы беттер арасындағы қашықтықтың өзгеруі  еңбексыйымды, сондықтан қайта тәжірибелерді  өткізу кезінде тек қабыршақтасушы беттер арасындағы нақ сол қашықтық кезіндегі ауаның жылдамдығын ғана жаңадан орнатқан. Қайталаулардың санын  үшке тең деп қабылданған.

Эксперименттерді  өткізу уақытында қабыршақтасушы беттер арасындағы қашықтықтарды 5, 10, 15 мм-ге тең деп орната отырып, үш рет  өзгертілген. Демек, барлық өткізілген тәжірибелерді үш серияларға бөлуге болады, олардың шектерінде тек қана бір фактор – жылу алмастырғыштағы  ауаның жылдамдығы өзгереді. эксперименттердіқайтадан өткізу кезінде бір сериядағы  тәжірибелердің саны 15-ті құраған, ал барлығы 45 тәжірибе өткізілген еді.

Тәжірибелердің  әр сериясын жоспар бойынша өткізген, яғни эксперименттерді кездейсоқ ізділікпен өткізген.

Кездейсоқ сандардың кестесінен 1-ден 15-ке дейін  кездейсоқ сандардың қатарын  жазып алды (2.1). 2; 15; 9; 5; 12; 14; 8; 13; 1; 3; 7; 4; 6; 11; 10.

Эксперименттерді  өткізу кезінде қабыршақтасушы беттер арасындағы қашықтық 5 мм болғанда, ауаның массалық жылдамдығын 9 кг /(с*м²) көп болатындай, ал қашықтық 10 мм болғанда 11,5 кг/(с*м²) көп болатындай орнату мүмкін еместігі анықталды, себебі желдеткіш ауаның талап етілетін қысымын қамтамасыз етпеген.

Экспериментерді өткізу уақытында жылу алмастырғышқа  кірістегі ауаның температурасын +16...20°С тең болатындай қолдаған, жылу алмастырғышқа кірістегі аралық жылутасығыштың температурасы минус 6°С-ден минус 12°С-ге дейін өзгерген. Жылу алмастырғыштағы ауа минус 2... +4,5°С-ге дейін салқындаған, ал аралық жылутасығыш плюс 6... минус 2°С-ге дейін қыздырылған. Жылу алмастырғыштың ауа өтуіне қарсыластығы 20-дан 230 Па дейін өзгерген.

 

4.1 Тәжірибелік мәліметтерді өңдеу және талдау

 

Эксперименттердің нәтижесінде жылу алмастырғыштың ауа  өтуіне қарсылыластығының, аралық жылутасығыштың температурасының және ауаның өзгеріуінің, жылу алмастырғыштың арнасындағы ауаның жылдамдығынан және қабыршақтасушы беттер арасындағы қашықтықтан жылу алмастырғыштағы ауаның жағымды  мөлшерінің өзгеруінің тәуелділіктері алынған болатын. Осы шамалар  бойынша жылу алмастырғыштың қалған сипаттамаларын есептейміз.

Жылутасығыштар  арасындағы жылу ағынын (3.5) формуласы бойынша анықтаған, бұл кезде ауа мен судың физикалық параметрлері ретінде 18°С-ден 0°С-ге дейін температуралар интервалындағы олардың орташа мәндерін қабылдаған.

 

С_p = 1, 005 кДж /(кг *°С), С_пр = 4,19 кДж/кг* ⁰С,  ŗ = 2450 кДж / кг  (4.1)

 

Ауа температурасының мәндері мен оның жағымды мөлшерін эксперменттердің нәтижесінде алған.

Есептеудің  мәліметтері бойынша қабыршақтасушы беттер арасындағы әр түрлі қашықтықтар  кезіндегі ауаның жылдамдығынан  жылутасығыштар мен жылу алмастырғыштар арасындағы жылу ағынының графикалық тәуелділігін тұрғызды ( сурет 4.2).

Келесілерді қабылдай отырып, жылу алмастырғыштың қалған параметрлерін ұқсас есептейміз:  

 

                  

       ,                                                              (4.2)

 

Нусельттің  диффузиялық критериясын келесі формула бойынша есептедік:

 

                                    (4.3)                                                                    

 

мұндағы  Ŕ – ылғал ауа үшін газдық тұрақты

         Ŕ – 290*7 Дж/ЕГ*К

         Т – ауаның абсолюттік температурасы, К.

 

Есептеулердің нәтижелері бойынша жылу алмастырғыштағы  жылу- және массатасу процестерін  анықтайтын факторлардан жылу алмастырғыштың параметрлерінің графикалық тәуелділіктерін  тұрғызған.

Графиктар жылу ағыны (сурет 4.2 ), масса ағыны (сурет 4.3), жылу- және массабергіштік коэфициенттер (сурет 4.4 және 4.5) жылу алмастырғыштағы ауаның жылдамдығы ұлғайған кезде де, сол сияқты қабыршақтытасушы беттердің арасындағы қашықытық ұлғайған кезде де ұлғаятынын көрсетті.

Қабыршақтасушы  беттер арасындағы қашықтық 5 мм-ден 10 мм-ге дейін өзгеру кезінде жылу- және массабергіштік коэффициенттер күрт ұлғаяды, себебі ауаның ағу тәртібі  бұл кезде ауыспалы тәртіп облысынан  турбуленттікке ауысады.

Қабыршақтасушы  беттер арасындағы қашықтық 10 мм-ден 15 мм-ге дейін ұлғайған кезде жылу- және массабергіштік коэффициенттер елеулі аздау ұлғаяды, себебі ауаның ағу  тәртібі бұрынғыдай болып қалады. Жылу алмастырғыштың ауа өтуіне қарсыластығы жылу алмастырғыштағы ауаның жылдамдығы жоғарылаған кезде ұлғаяды және қабыршақтасушы беттер арасындағы қашықтық ұлғайған кезде азаяды (сурет 4.6).

Зерттеулер  кезінде жылу алмастырғыш арқылы ауаның шығысы 3,2*10¯³ кг/с-тан 28,8*10¯⁵ м³/с-ке дейін өзгереді. Жылутасығыштар арасындағы жылу ағыны 100 Вт-тан 750 Вт-қа дейін өзгереді.

Толық жылуды беру бойынша есептелінген жылубергіштік  Коэффициенттер 14.5....94.7 Вт/(м²*˚С) шектерінде болған. Жылу алмастырғыштағы жылутасығыштардың арасындағы ылғалдың ағыны (18....140)*10ˉ⁶ кг/с тең, ал массабергіштік коэффициент 52*10С кг/(КПа*с*м²)-ден 310*10ˉ⁶ кг /( кПа *с*м²) дейін өзгереді.

Сонымен қатар жылу алмастырғыштың жылу- және массабергіштік коэффициенттерінің ол арқылы аралық жылутасығыштың шығысынан, яғни қабыршақтасушы беттердің сулану дәрежесінен тәуелділіктері зерттелген.

Аралық  жылутасығыштың шығысын 6 есе ұлғайтқан  кезде жылуалмастырғыштың жылубергіштік  коэффициенті 1,4 есе, ал массабергіштік коэффициенті 2,3 есе ұлғаяды, бұл  осы фактордың жылу алмастырғыштағы  жылу- және массатасу процестеріне шамалы әсері туралы айтады.

1 – а  = 5мм; 2 -       а = 10 мм ; 3 -  а = 15 мм

 

Сурет 4.2 – Жылу алмастырғыштағы жылу ағынының ауаның жылдамдығынан және арнаның енінен тәуелділігі

 

1 – а  = 5мм;    2 -       а = 10 мм ;  3 -      а = 15 мм

 

Сурет 4.3 – Ылғал ағынының ауаның жылдамдығынан және арнаның енінен тәуелділігі

 

 

 

 

1 – а  = 5мм;    2 -       а = 10 мм ;  3 -      а = 15 мм

 

Сурет 4.4 – Жылу бергіштік коэффициентінің ауаның жылдамдығынан және арнаның енінен тәуелділігі

 

 

 

 

 

1 – а  = 5мм;    2 -       а = 10 мм ;  3 -      а = 15 мм

 

Сурет 4.5 – Ылғал бергіштік коэффициентінің ауаның жылдамдығынан және арнаның енінен тәуелділігі

 

 

 

 

1 – а  = 5мм;    2 -       а = 10 мм ;  3 -      а = 15 мм

 

Сурет 4.6 – Жылу алмастырғыштың ауаның өтуіне қарсылығының ауаның жылдамдығынан және арнаның енінен тәуелділігі

 

6 Қоршаған ортаны қорғау

 

Өнеркәсіптік  өндірісті еңбек гигиенасына  қатысты дамытудың қазіргі заманғы  кезеңінде өндірістік желдеткіштер елеулі рөл атқарады. Оның маңыздылығы  өндірістік ғимараттардың ауасына қоршаған орта факторлары мен еңбек процесінің адам организміне әсер етуін азайтатын немесе болдырмайтын өлшемдерді тән ететін неғұрлым тиімді іс-шаралардың бірі болып табылатындығымен айқындалады. Техникалық сипаттамалары жағынан желдеткіштің тиімділігі және ұтымдылығымен айқындалатын факторлар: ауа құрамындағы зиянды химиялық заттар, өндірістік шаң, ауаның температурасы, ылғалдылығы мен қозғалысының жылдамдығы.

Еңбек қорғау саласындағы практика жүзінде көрсетілгендей, жекелеген жағдайларда желдеткіш жабдықтар дұрыс орнатылмаса немесе дұрыс пайдаланылмаса, оларды сатып алу мен пайдалануға жұмсалатын қаражат өзін өзі ақтамайды. Шығарылатын ауаны қоспалардан тазарту дәрежесінің коэффициентін айқындау (зиянды заттар концентрациясы мен тазартқанға дейінгі, тазартқаннан кейінгі зиянды заттар концентрациясының процентпен көрсетілген арақатынасы) ауаны тазарту қондырғыларының жұмыс істеуінің негізгі техникалық сипаттамалары болып табылады.

«ҚР ЕХӘҚМ  ЕҚРҒЗИ» РМҚК желдеткіш қондырғылардың өнімділігін және ғимараттардан шығарылатын ауаны тазарту қондырғыларының тазалау тиімділігін айқындауға байланысты барлық жұмыс түрлерін жүргізеді.

Өндіріс орындарындағы ғимараттарда жылу жүйесінің  жабдықтары, ауаны желдету және ауаны  тоңазыту қолданыстағы ҚНжЕ талаптарына  сай болып, микроклиматтық жағдайды дұрыс қалыптастырып, ауасының тазалығын, шу деңгейін, құралдардың тербелуі деңгейі, жылу жүйесі, желдету және ауаны тоңазыту қондырғыларының  жұмысы негізгі талаптардағы белгіленген  мөлшерден жоғары болмауын қарастыруы қажет:

Ғимараттағы шикізат сақталынатын объектінің желдету  жүйесі осы ғимараттың желдету жүйесінен  жеке болуы қажет.

Азық-түліктік тауарлардың қойма және өндірістік жайларына арналған желдеткіш жүйелері бөлек болуы тиіс. Ауа сорғыш желдеткіш  түтігінің биіктігі шатырдың қыр  арқасынан немесе тегіс төбенің  бетінен бір метрден кем болмауы  тиіс. А

Ауданы 50 шаршы метрге дейін келетін ғимараттарда есік, әйнек және өзге құрылыс конструкция ерекшеліктері арқылы табиғи түрде желдету жүзеге асырылады.

 Шикізат қорларын сақтауға арналған салқындатқыш камералар азық-түлік сауда объектінің басқа да желдетпе жүйелерінен бөлек механикаландырылған ауа тартатын желдеткіштермен жабдықталуы тиіс.

Өндіріс орындарындағы жұмыс процестері өтетін ғимараттар алаңы 3500м² және одан да кең болған жағдайда сыртқы ауаның температурасы жылдың жылы мезгілі үшін (А параметрлі) 25о С және одан жоғары болғанда ауаны тоңазыту қарастырылуы тиіс. ІV климаттық ауданда ауаны тоңазыту жұмыс істеу алаңының көлемі 1000м² және одан да үлкен ғимараттар үшін қарастырылады.

Механикалық жолмен ауа тартылатын желдеткіш жүйелерінде сырттан  берілетін ауаны тазарту және оны қыста жылыту шаралары қарастырылуы қажет. Ағынды желдеткіштер үшін ауаны  қабылдау шаң-тозаңдардың ең аз мөлшерде болатын аймақта, жер бетінен екі метрден жоғары деңгейде жүзеге асырылуы тиіс.

Көлемі 150м² және одан да үлкен ғимарат алаңында жұмыскерлердің кіріп-шығуына арналған кіреберістері жылдың суық мезгіліндегі (Б параметріндегі есеп бойынша) температура 25оС және одан да төмен болғанда ауа пердесімен немесе жылытылған ауа пердесімен жабдықталуы тиіс.

Ұнтақтау қондырғылары мен станоктарsys4 жұмыс істеу орындарында және механикалық жуу жайларында жергілікті сорғымалы желдеткіш құралдары  қарастырылуы қажет.

Шу және дірілді шығаратын қондырғылар  мен құрал-жабдықтардың жұмысы кезінде  шу және дірілдің деңгейі ғимарат  қолданысындағы нормативтік құқықтық актілердің талаптарына сәйкес болуы  тиіс.