Mavzu Konstruksiyalash haqida umumiy ma’lumot va mashina yarati
7-amaliy mashg‘ulot Mavzu: Apparatning issiqlik uzatish yuzasi hisobi Apparatlarning issiqlik almashinish yuzalari F issiqlik almashi-nish jarayonining asosiy tenglamasidan aniqlanadi:
F=Q/(K·Dto`r) (2.23)
bu yerda: Q- apparatni (2.1), (2.3), (2.4), (2.6) va (2.10) tenglama-lar bo`yicha hisoblangan issiqlik yuklamasi, Vt.
Issiqlik almashish yuzasining hisoblangan qiymatiga ko`ra mavjud ma’lumotnomalardan standartlashtirilgan apparatlarni tanlash mum-kin. Loyihalash jarayonida esa F bo`yicha apparatning konstruktiv o`lchamlari aniqlanadi.
1. Kojux-trubkali apparat hisobi
Texnologik oqimlarning uzluksizligi tenglamasiga asosan apparatning ish unumlorligi G, (kg/sek) quyidagicha ifodalanadi:
G=3600·f·u·r (2.24)
bu yerda: f - apparatning suyuqlik oqib o`tuvchi qismining ko’ndalang kesim yuzasi, m2; u - suyuqlikning trubkalardagi harakatlanish tezligi, m/s; r - suyuqlikning aniqlovchi haroratdagi zichligi, kg/ m3.
Apparatning hajmiy ish unumdorligi V (m3/s) ifodasi quyidagi ko`rinishda bo`ladi:
V =3600·f·u (2.25)
Loyihalash jarayonida apparatning ish unumdorligi oldindan ma’lum bo`ladi.
(2.24) va (2.25) tenglamalardan trubkalar o`ramining umumiy kesim yuzasini ft aniqlash mumkin:
ft=G/(3600·u·r) yoki ft=V/(3600·u) (2.26)
Trubkalar o`ramining geometrik kesim yuzasi
fg=[π·di2/4] (2.27)
bu yerda: di- trubkaning ichki diametri, m; n- trubkalar soni, dona.
Agar ft=fg ekanligini hisobga olsak, o`ramdagi trubkalarning umumiy soni
n=4G/(3600·u·r·π·di2) yoki n=V/(3600·u·π·di2) (2.27)
Loyihalash jarayonida issiqlik o`tkazuvchi trubkaning geometrik o`lchamlari - ichki di va tashqi dt diametrlari hamda ishchi uzunligi l jarayonning gidrodinamikasi nuqtai nazaridan tanlab olinishi mumkin. Shundan so`ng, apparatning (1-43) tenglama asosida hisoblangan ishchi yuzasini tashkil etuvchi trubalar soni aniqlanadi:
n=F/[0,5·π· (di + dt)·l] (2.28)
Qizdirish trubkalari maxsus chambaraklar (turlar) yuzasi bo`ylab mavjud uch xil usullardan biri bo`yicha joylashtiriladi:
- to`g`ri oltiburchaklarning qirralari bo`ylab;
- kvadratlarning tomonlari bo`ylab;
- kontsentrik aylanalar bo`ylab.
Ko`pincha birinchi usuldan foydalaniladi. Bu paytda chambarak yuzasi bo`ylab joylashishi mumkin bo`lgan trubalar soni quyidagicha aniqlanadi:
n=3·a·(a + 1) + 1 (2.29)
bu yerda: a - oltiburchaklar yoki kontsentrik aylanalarning cham-barak markazidan hisoblanadigan tartib soni.
Eng katta oltiburchak diagonali bo`ylab joylashtiriladigan trub-kalar soni quyidagicha aniqlanadi
V=2a + 1 (2.30)
Trubkalarni joylashtirish qadami (trubkalar o`qlari orasidagi masofa) quyidagi chegaralarda qabul qilinadi
t=(1,2...1,4) ·dt (2.31)
Trubkalar orasidan suv bug`ining o`tishini qiyinlashtirmaslik maqsadida quyidagi
t - dt ≤ 6 (2.32)
shartni bajarilishi tekshirib ko`riladi.
Issiqlik almashinish apparati kojuxining (qobig`ini) ichki diametri quyida tavsiya etilgan tenglamalar yordamida aniqlanadi:
- bir yo`lli apparatlar uchun
Di=t·(v-1) + 4dt yoki D=1,1·t·√n (2.33)
- ko’p yo`lli apparatlar uchun
Di=1,1·t·√(n/h) (2.34)
bu yerda: h - trubalar chambaragi yuzasini trubkalar bilan to`ldirilish koeffitsienti, h=0,6...0,8 .
Apparat kojuxining (2.33) va (2.34) tenglamalar bo`yicha hisob-langan ichki diametri quyidagi me’yorlashtirilgan o`lchamlar (mm) qatori bo`yicha yaxlitlanadi:
2.1-rasm. Kojux-trubali apparatning ichki diametrini aniqlash sxemasi.
Apparat kojuxi devorining qalinligini δ hisoblash uchun quyidagi tenglamadan foydalaniladi:
δ={(Rb·Dim)/(2j· [σ] - Rb·Dim)} + c1+ c2 (2.35)
bu yerda: Rb - kojuxdagi suv bug`i bosimi, pa; j - kavsharlangan devor chokining mustahkamlik koeffitsienti, uning qiymatini j=0,7...0,9 deb qabul qilish tavsiya etilgan; [σ] - korpus devori materialining bug` bosimi ostida cho`zilishi davrida ruxsat etilgan mustahkamlik chegarasi, pa; s1 - korpus materialining zanglashini hisobga oluvchi qo`shimcha, m; s2 - texnologik qo`shimcha; m - ishonchlilik darajasi, tarmoq texnologik jihozlari uchun m=2,6.
Apparat kojuxining tashqi diametri
Dt =Di + 2δ (2.36)
(2.24) tenglama bo`yicha hisoblangan Dt qiymatini quyidagi bazaviy diametrlarga (mm) yaqin tanlash tavsiya etilgan:
Dt= 159; 219; 273; 325; 377; 426; 480; 530; 630; 720; 820; 920; 1020; 1120; 1220; 1420 va x.
Trubalar chambaragining qalinligini hisoblash uchun quyidagi tenglama tavsiya etilgan:
δ=[0,162m·Rb·(Di2 - n·dt2)]/{[σ]·i·(t - dt)·t} + c1 + c2 (2.37)
bu yerda: [σ]I - trubalar chambaragi materialining bukilish jarayo-nida ruxsat etilgan kuchlanishi, Pa.
Apparatning elliptik qopqoqlarining balandligi N quyidagi mezo-niy nisbatda qabul qilinadi:
N/D=0,25 (2.38)
bu yerda: D - qopqoq diametri, D=Di Elliptik qopqoqlar qalinligi ham (2.35) tenglama bo`yicha hisob-lanishi mumkin.
Agar apparat qopqog`i yassi dumaloq shaklda bo`lsa uning qalinligi quyidagi tenglama yordamida hisoblanadi:
δ=(k/k0) ·D·√(p/[σ]·i) + s (2.39)
bu yerda: k=0,4 - koeffitsient, uning qiymati qopqoq konstruk-tsiyasi va uni apparat korpusiga mahkamlanish shartidan bog`liq; k0 - qopqoqga qo`yilgan teshik diametrining do qopqoq diametriga D nisbatidan (do/D) bog`liq koeffitsient, agar (do/D)<0,35 bo`lsa:
k0=1- 0,43(do/D), (2.40)
Suyuqlik va bug` o`tkazuvchi patrubkalarning diametrlari dy quyidagi tenglama yordamida aniqlanadi.
(2.41)
bu yerda: G - ishchi muhitning massaviy sarfi, kg/s; r - muhitning zichligi, kg/m3; u - muhitning patrubkalardagi harakatlanish tezligi, m/s; suyuqliklar uchun u=0,1...2,5m/s, suv bug`i uchun u=15...60 m/s, gazlar uchun esa u=2,0...20 m/c.
Patrubkaning hisoblangan diametri issiqlik uzatuvchining tabiati va mavjud mezoniy tavsiyalar asosida yaxlitlanadi.
Apparatning umumiy uzunligi (m) quyidagicha aniqlanishi mumkin:
Lum=l + 2H + 4δf + 2δpr + hn (2.42)
bu yerda: δf - flanetslar qalinligi; δpr - prokladkaning (qistirma) qalinligi; hn - patrubka uzunligi; odatda δf =20...40 mm, δpr=3...5 mm.