-MA’RUZA. REGENERATIV ISSIQLIK ALMAShINISh APPARATLARI VA QURILMALARI

|
-MA’RUZA. REGENERATIV ISSIQLIK ALMAShINISh APPARATLARI VA QURILMALARI
|
bet | 20/64 | Sana | 03.12.2023 | Hajmi | 6,57 Mb. | | #110142 |
Bog'liq Ma\'ruza matnlari (5)11-MA’RUZA. REGENERATIV ISSIQLIK ALMAShINISh APPARATLARI VA QURILMALARI.
Regenerativ issiqlik almashinish apparatlari va qurilmalarining konstruksiyalari.
Qo‘zg‘almas nasadkali regenerator sxemasi.
Nasadkadarning turlari.
Issiqlik eltuvchilar o‘rtasidagi temperatura o‘zgarishlarining juda keng diapazonida (bir necha yuz gradus Kelvingacha) ishlaydigan issiqlik-texnologik tizimlarning samaradorligini oshirish uchun ko‘pincha regenerativ issiqlik almashinish apparatlarini qo‘llash maqsadga muvofiq bo‘ladi.
Issiqlikni bir issiqlik eltuvchidan boshqasiga uzatishni nasadka deb ataluvchi issiqlikni akkumullyatsiyalaydigan massa yordamida amalga oshirish imkonini beradigan qurilmalar regenerativ issiqlik almashinish apparatlari deb ataladi. Bunda nasadkaga issiq va sovuq issiqlik eltuvchilarning oqimlari davriy ravishda beriladi. Birinchi davrda (nasadkani isitish davrida) apparat orqali issiq issiqlik eltuvchi o‘tkaziladi, bunda undan ajralib chiqayotgan issiqlik nasadkani isitishga sarflanadi. Ikkinchi davrda (nasadkani sovutish davrida) apparat orqali sovuq issiqlik eltuvchi o‘tkaziladi, u nasadkada akkumullyatsiyalangan issiqlik hisobiga isiydi. Nasadkaning isish va sovush davrlari bir necha minutdan bir necha soatgacha davom etadi.
Issiqlikning bir issiqlik eltuvchidan boshqasiga uzluksiz uzatilish jarayonini amalga oshirish uchun ikkita regenerator zarur bo‘ladi: ulardan birida issiq issiqlik eltuvchining sovushi sodir bo‘layotganda ikkinchisida sovuq issiqlik eltuvchining isishi sodir bo‘ladi. So‘ngra apparatlar almashtirib ulanadi, shundan keyin ularning har birida issiqlik uzatilish jarayoni teskari yo‘nalishda sodir bo‘ladi. Regeneratorlar juftligini ulash va almashtirib ulash sxemasi 3.1 rasmda keltirilgan. Almashtirib ulash 1 va 2 klapanlarni (shiberlarni) burish bilan amalga oshiriladi. Issiqlik eltuvchilarning harakat yo‘nalishi strelkalar bilan ko‘rsatilgan. Regeneratorlarni almashtirib ulash odatda ma’lum bir vaqt oraliqlaridan keyin avtomatik tarzda amalga oshiriladi.
3.1-rasm. Qo‘zg‘almas nasadkali regenerator sxemasi.
I – sovuq issiqlik eltuvchi; II – issiq issiqlik eltuvchi.
Nasadka regeneratorlarning ishlashining samaradorligini belgilaydigan asosiy element bo‘lib hisoblanadi. Havoni ajratish qurilmalari (rus. VRU) va sovutish-gaz mashinalari (rus. XGM) regeneratorlarida asosan quyidagi tipdagi nasadkalar qo‘llaniladi: 4-14 mm diametrli granulalar ko‘rinishidagi bazalt yoki kvarsit sepilgan gofrilangan aluminiy lentalardan tayyorlangan disklar (3.2a rasm); yuqori issiqlik o‘tkazuvchanlikka ega bo‘lgan materiallardan tayyorlangan (mis, latun, bronza) to‘rli nasadkalar (3.2b rasm).
3.2 – rasm. Nasadkadarning ba’zi bir tiplari.
aA – gofrilangan aluminiy lentadan tayyorlangan disklar; b – to‘rli nasadka; v – qisqaruvchi-kengayuvchi kanallarga ega bo‘lgan plastinkali nasadka; g – sharli nasadka; d – g‘ishtli nasadka; ye – Rashig halqalari; j – granula; z – plastinkalar paketi; i – chiqishlarga (vыstup) ega bo‘lgan g‘ishtli nasadka; 1 – disk; 2 – lenta; 3 – gofri; 4 – metall simlar; 5 – metall plastinka; 6 – kesilgan piramida; 7 – metall sharlar; 8 – inert gazlar bilan to‘ldirilgan g‘ovakliklar; 9 – vыstuplar; 10 – metall qoplama; 11 – yadro; 12 – plastinkalar paketi; 13 – ikki tomonlama bo‘rtiklar.
3.2 rasmdan ko‘rinib turibdiki, disklarni o‘rashda ikkita aluminiy lentadan foydalaniladi, bunda ular issiqlik almashinish jarayonini intensifikatsiyalaydigan burama kanallar hosil qiladigan qilib, gofrilarining yo‘nalishlari bir biriga nisbatan burchak ostida joylashtiriladi. Bunday nasadkalarning kamchiligi — oshirilgan gidravlik qarshilikdir. Qarshilikni kamaytirish uchun 6 kesilgan piramidalar ko‘rinishidagi bir tekis qilib joylashtirilgan kanallarga ega bo‘lgan 5 parallel joylashtirilgan plastinkalardan tarkib topgan nasadka (3.2v rasm) yoki g‘ovakliklari inert gaz bilan to‘ldirilgan g‘ovak elementlar (granulalar) ko‘rinishida ishlangan nasadkalar qo‘llaniladi. Granulalar metalldan, masalan, qo‘rg‘oshindan ishlanadi va 100-250 mkm xarakterli o‘lchamga ega bo‘ladi, qattiq fazada bo‘lgan inert gaz bilan to‘ldirilgan g‘ovakliklarning diametri esa 1-10 mkm ni tashkil qiladi (3.2g rasm). G‘ovak metall asosning issiqlik sig‘imi yuqori bo‘lgan inert gaz (geliy yoki neon) bilan to‘ldirilishi nasadkaning yuqori issiqlikni akkumullyatsiyalash (to‘plash) qobiliyatini ta’minlaydi, bu past temperaturali (20 gradus Kelvin va undan ham pastroq) sovutish mashinasining samarali ishlashi uchun zarurdir. Havoni ajratuvchi nasadkalarning (VRU) ixchamligi nasadka yuzasi maydonining egallanadigan hajmga nisbati bilan belgilanadi va 1000-2000 m2 / m3 ni tashkil qiladi. Sovutish-gaz mashinalari (XGM) regeneratorlarining ixchamligi 104 – 105 m2 / m3 gacha yetishi mumkin [64].
Yuqori temperaturalarda nasadka sifatida turlicha formalarga ega bo‘lgan olovga bardoshli g‘ishtlar qo‘llaniladi. G‘ishtlarning qalinligi 40— 60 mm ni tashkil qiladi. 3.2,i rasmda vыstuplarga ega bo‘lgan, gazsimon oqimlarning turbulizatsiyasini chaqiradigan va shu tariqa issiqlik almashinishini intensifikatsiyalaydigan olovga bardoshli g‘ishtlardan tayyorlangan nasadka ko‘rsatilgan.
Qo‘zg‘almas yoki qulab tushuvchi qatlamga ega bo‘lgan apparatlar uchun nasadka (3.2e rasm) Rashig halqalari, kaolin, aluminiy oksidlari, magniy, sirkoniy va hokazolardan tayyorlangan 6-12 mm o‘lchamli zarralar yoki shariklardan tayyorlanadi. Bunday nasadkaning materiali yuqori solishtirma issiqlik sig‘imiga ega bo‘lishi, issiqlik va kimyoviy ta’sirlarga bardoshli bo‘lishi, temperaturaning keskin o‘zgarishlarida darz ketmasligi, yedirilmasligi va zarba yuklamasiga bardoshli bo‘lishi lozim.
Qaynayotgan qatlam rejimida nasadkaning qaynoq oqim bilan tutashuvida (kontakt) 10 qoplamaning isishi sodir bo‘ladi, 11 yadro granulalari esa eriy boshlaydi. Bunda qaynoq gaz oqimidan yadro materiali erishining yashirin issiqligiga teng bo‘lgan qo‘shimcha issiqlik miqdori olinadi. Granulalar boshqa bo‘shliqqa ko‘chib o‘tgandan keyin, bu yerda u sovuq gaz oqimi bilan kontaktga kirishadi – sovuq gaz oqimi isiydi, granulalar esa sovuydi. Bunda ularning yadrolarining qotishi sodir bo‘ladi, bu yadro materiali erishining yashirin issiqligining ajralib chiqishiga olib keladi. Shu tariqa nasadkaning akkumullyatsiyalash qobiliyati yadroning issiqlik sig‘imi, qoplamaning issiqlik sig‘imi, shuningdek yadro materiali erishining yashirin issiqligidan tarkib topadi.
3.2,z rasmda “Yungstrem” havoni isitish tizimida foydalaniladigan nasadka tasvirlangan, u qo‘shni plastinkalarga nisbatan shaxmat tartibida joylashgan, yarim sferalar ko‘rinishidagi ikki tomonlama bo‘rtiklarga ega bo‘lgan plastinkalar paketini o‘z ichiga oladi.
Yuqorida ko‘rib chiqilgan nasadkalar mavjud bo‘lgan barcha tiplarni qamrab olmaydi.
Texnikada qo‘llaniladigan regeneratorlarni yuqori, o‘rta va juda past temperatura sohalarida ishlaydigan konstruksiyalarga ajratish mumkin. Metallurgiya va shisha sanoatida olovga bardoshli g‘ishtlardan tayyorlangan qo‘zg‘almas nasadkali regeneratorlar qo‘llaniladi. Domna pechlarining havo isitgichlari o‘zlarining o‘lchamlari bilan ajralib turadi. Birgalikda ishlaydigan ikkita yoki bir nechta shunday havo isitgichlar 50 m gacha balandlikka va 11 m gacha bo‘lgan diametrga ega bo‘ladi. Ular taxminan 500 000 m3/soat havoni 1300°S temperaturagacha isitib bera oladi [102]. Z.Z.a rasmda g‘isht nasadkali domna pechidagi havo isitgichning ko‘ndalang qirqimi ko‘rsatilgan. Yonish kamerasida yonuvchi gazlar yoqiladi. Havo isitgichga yonish mahsulotlari yuqoridan kelib tushadi va pastga qarab harakatlanish bilan nasadkani isitadi, o‘zlari esa sovuydi va pastdan chiqib ketadi. Shiber almashtirib ulangandan keyin havo nasadka orqali teskari yo‘nalishda – pastdan tepaga qarab harakatlanadi va isiydi. Po‘lat eritish pechining havo isitgichi yuqori temperaturali regeneratorga boshqa bir misol bo‘lib xizmat qiladi (3.3b rasm). Gazsimon (suyuq) yoqilg‘i va havo pechga uzatishdan oldin yonish mahsulotlarining issiqligi hisobiga isitiladi.
Yuqori temperaturalarda ishlaydigan issiqlik almashtirgichlar odatda olovga bardoshli g‘ishtlardan tayyorlanadi. Ulkanligi, davriy ravishda almashtirib ulash zarurligi sababli ekspluatatsiya qilishning murakkabligi, pechning ishchi kengligida temperaturaning tebranishlari, shiberni almashtirib ulash paytida issiqlik eltuvchilarning aralashib ketishi qo‘zg‘almas g‘isht nasadkali regeneratorlarning kamchiliklari bo‘lib hisoblanadi.
O‘rtacha temperaturali jarayonlar uchun texnikada “Yungstrem” tizimining aylanuvchi rotorli uzluksiz ishlaydigan havo isitgichlaridan foydalaniladi. Regenerativ aylanuvchi isitgichlar (rus. RVP) elektrostansiyalarda qozonlardan chiqadigan is gazining issiqligidan foydalanish uchun mo‘ljallangan havo isitgichlar sifatida qo‘llaniladi. Ularda nasadka sifatida valga mahkamlangan yassi yoki gofrilangan metall listlardan foydalaniladi. Rotor ko‘rinishidagi nasadka vertikal yoki gorizontal tekislikda 3-6 ayl/min chastota bilan aylanadi va bunda goh issiq gazlar bilan (bunda isiydi), goh sovuq havo bilan (bunda sovuydi) navbatma-navbat yuviladi. Uzluksiz ishlash rejimi, isitiladigan havoning amalda o‘zgarmaydigan o‘rtacha temperaturasi, ixchamlik regenerativ aylanuvchi isitgichlarning qo‘zg‘almas nasadkali regeneratorlarga nisbatan afzalliklari, qo‘shimcha elektr energiyasi
3.3-rasm. Regeneratorlarning ba’zi bir tiplari.
a – regeneratorli Marten pechining sxemasi; 1 – shiber; 2 – gorelkalar; 3 – nasadka; b – domna pechining havo isitgichi; 1 – issiqlikni akkumullyatsiyalaydigan nasadka; 2 – yonish kamerasi; 3 – qaynoq puflashning chiqish joyi; 4 – havoning yonish kamerasiga kirish joyi; 5 – Issiq gazning kirish joyi; 6 – Sovuq g‘avoni puflash joyi; 7 – chiquvchi gazlar; v – Yungstrem tizimidagi regenerativ apparat; g – qulab tushuvchi nasadkali regenerator sxemasi.
sarfi, konstruksiyaning murakkabligi va ular orqali xuddi o‘sha bitta aylanuvchi nasadka o‘tishi sababli isitish bo‘shlig‘ini sovutish bo‘shlig‘idan garmetik tarzda ajratishning iloji yo‘qligi esa – kamchiliklari bo‘lib hisoblanadi.
Hozirgi kunda sanoatning turli tarmoqlarida, yuqori legirlangan po‘latlarning issiqlikka bardoshliligi yetarli bo‘lmagan hollarda issiqlikka bardoshli qattiq oquvchan issiqlik eltuvchiga ega bo‘lgan qo‘zg‘almas, qaynaydigan yoki qulab tushuvchi qatlamli issiqlik almashtirgichlar keng qo‘llanilishga ega bo‘lgan. Bunday issiqlik almashtirgichlarda suv va organik suyuqliklarning bug‘lari, havo va gazlar 2000 0S temperaturagacha isitiladi.
Uzluksiz ishlaydigan regenerativ issiqlik almashtirgichlarda issiqlik eltuvchi kovshli mexanik elevatorlar, vibroko‘targichlar yoki pnevmatik qurilmalar yordamida harakatlantiriladi.
Qattiq issiqlik eltuvchining qulab tushuvchi qatlamiga ega bo‘lgan, ba’zan qozonlarda is gazlarini chuqur sovutish uchun qo‘llaniladigan regenerativ aylanuvchi isitgichning (RVP) ishlashini ko‘rib chiqamiz (3.3g rasm). Regenerator 1 isitish va 2 sovutish kameralariga ega, ularga oraliq oquvchan issiqlik eltuvchini uzatish uchun mo‘ljallangan 5 bunkerga ulangan, oqim yurishi bo‘ylab vertikal kengayuvchi 4 kanal hosil qiladigan 3 jalyuzli panjaralar o‘rnatilgan. Isituvchi gaz 5 bunkerdan kirib keladigan oraliq issiqlik eltuvchiga o‘zining issiqligini berish bilan shudring nuqtasidan yuqori temperaturagacha, ya’ni korroziyadan xavfsiz darajagacha sovuydi. Isitilgan issiqlik eltuvchi sovutish kamerasiga to‘kiladi, o‘zining issiqligini havoga beradi va 6 ko‘targich orqali yana bunkerga kelib tushadi. Issiqlik almashtirgichda gazning sovutish kamerasidan isitish kamerasiga va teskari yo‘nalishda oqib o‘tishining oldini olish uchun yuklash va bo‘shatish shtuserlari har doim oquvchan issiqlik eltuvchi bilan to‘ldirilgan bo‘lishi lozim.
|
| |