Mövzu 1: Giriş. Süni soyutmanın termodinamiki əsasları Fənn müəllimi: dos. Q. M. Allahverdiyeva

Texnoloji proseslər zamanı istehsalatın soyuqluqla təminatı soyuducu stansiyalar və ya soyuducu qurğular hesabına təmin olunur.

Soyuducu stansiya – müəssisənin baş planında ayrıca yerləşən qurğudur. O istehlakçıları +7 - - 25^oC temperatur diapazonunda soyuqla təmin etmək üçündür.

Soyuducu stansiyalar mərkəzləşdirilmiş və sexlər kimi fəaliyyət göstərir. Onlar baş energetikin xidmətinin tərkibinə daxildir. Stansiyada bir neçə soyuducu maşın yerləşir - ən azından hər temperatura görə bir ədəd.

Soyuducu qurğu adətən texnoloji sexdə yerləşir və əsas istehsalatın texnoloji avadanlığının əsas hissəsidir. O ayrıca istehsalatın bir parametrli soyuqla təmin etmək üçün nəzərdə tutulur (-25^oC-dən aşağı) və baş texnoloq xidmətinə tabedir.

Beynəlxalq klassifikasiyaya görə soyuducular aşağıdakı kimi ayrılır:

1. Soyuqluğun alınması üçün fiziki prosesin növündən asılı olaraq:

a) işçi cisimin (İC) maye haldan buxar halına faza keçidindən istifadə edənsoyuducu maşınlar. Bura buxarkompressorlu, absorbsiyalı, ejektorlu SM-lar daxildir;

b) genişlənmə prosesləri ilə xarici işin yerinə yetrilməsində istifadə edilən SM-lar. Bura detanderli maınlar və ya turbomaşınlar daxiıldir;

c) iş getmədən havanın genişlənmə prosesindən istifadə edən SM-lar (Rank-Xilş effekti). Bura hava burulğanlı SM-lar aiddir;

d) Peltye effektindən istifadə edən soyuducu maşınlar. Bura termoelektriki soyuducular aiddir.

2. İstifadə etdiyi enerji növündən asılı olaraq:

a) mexaniki enerji istifadə edən (elektrik və turbin intiqallı kompressorlu soyuducular);

b) istilikdən istifadə edənlər (absorbsiyalı və ejektorlu SM);

c) elektrik enerjisindən bilavasitə istifadə edən (termoelektriki SM).

3. Soyuqluq yaratma məhsuldarlığına görə qida sənayesində bütün SM-lar şərti olaraq aşağıdakı kimi bölünür: kiçik – Q₀<15 kVt; orta Q₀ 15 dən 120 kVt-a qədər; iri Q₀ 120 kVt-dan yuxarı.

4. Termodinamiki tsiklin sxemindən və növündən asılı olaraq bir-, iki-, çoxpilləli və kaskadlı SM-a ayrılır;

5. İş rejiminə görə SM-lar aşağıdakılara ayrılır:

a) yüksəktemperaturlu t₀>-10⁰C-dən (birpilləli). Bura havanın kondisionerləşmə sistemləri aiddir;

b) ortatemperaturlu t₀-10⁰C-dən-30⁰C –yə kimi (bir- və ikipilləli kompressorlu);

c) aşağı temperaturlu t₀-30⁰C-dən aşağı. Adətən bu çoxpilləli kaskadlı SM-dır.

6. Təyinatına görə SM universal və xüsusiləşdirilmiş olur.

7. İstifadə etdiyi işçi cisimdən asılı olaraq ammonyaklı, freonlu, propanlı, hava ilə işləyən, buxar-havalı, su-ammonyaklı, brom-litiumlulara və s. ayrılır.

8. İstifadə etdiyi kompressorun tipinə görə porşenli, rotorlu, mərkəzdənqaçan və ejektorlulara ayrılır.

Qapalı tsiklin gedişindən asılı olaraq soyuducu maşınlar üç tipə bölünürlər: kompressorlu (hava və buxarlı, tezqaynayan mayelərlə işləyən); absorbsiyalı və adsorbsiyalı; ejektorlu.

Hava kompressorlu maşınlar sıxılmış qazın adiabatik genişlənməsində təzyiqin düşməsi ilə temperaturun düşməsi halına əsaslanır. Adiabatik proses işçi cismin xarici mühitlə istilik mübadiləsi olmadan gedən prosesdir.

Buxar kompressorlu maşınlar kompressorda soyuducu agentin buxarlanmasının sıxılmasına, onların kondensatorda mayeləşməsinə aşağı təzyiqdə bu mayenin buxarlandırıcıda qaynamasına əsaslanır. Alınan buxar yenidən kompressorla sovrulur, sıxılır və proses təkrarlanır.

Absorbsiyalı maşınlar. Bunların əsasında soyuducu agentlərin bəzi buxarlarının hansısa maddə ilə (məslən ammonyak buxarlarının su ilə udulması) udulması, onların sonradan buxarlanması durur. Maye soyuducu agentin qaynaması və kondensasiyası buxar kompressorlu maşınlardakı kimi baş verir.

Adsorbsiyalı maşınlar absorbsiyalılardan onunla fərqlənirlər ki, bunlarda uducu maddə kimi bərk cisimdən istifadə olunur (məsələn silikageldən).

Ejektorlu maşınlar buxar kompressorlu maşınlara aiddir, burada soyuqluğun alınması üçün mayenin buxarlanmasından istifadə olunur. Bu maşınlarda buxarlandırıcada buxarın sovrulması üçün yüksək sürətli maye və ya buxar şırnağının “sovurucu effektindən” istifadə olunur. Bu maşınların təsir prinsipi boşalma nəticəsində aşağı temperaturlarda suyun buxarlanmasına əsaslanır. Ejektorlu maşınlarda eyni zamanda 2 tsikl yerinə yetirir:

*düz tsikldə – istilik işə çevrilir;

*əks tsikldə – mexaniki iş soyuqluğun alınması üçün istifadə olunur.

3. Porşenli buxarkompressorlu SM məişətdə, ticarətdə, ictimai iaşə müəssisələrində, sənayedən geniş tətbiqini tapmışdır.

Üstünlükləri:

-yüksək energetik göstəriciləri (f.i.ə., soyutma əmsalı);

-bu maşınlarda kondensasiya təzyiqininP_kqaynamatəzyiqinəP₀ nisbəti ən yüksəkdir, eləcə də temperaturlar fərqi T_k və T₀ yüksəkdir.

Çatışmamazlıqları:

-məhdud məhsuldarlıq;

-yüksək titrəmə səviyyəsi;

-vintli və mərkızdənqaçan maşınlara nisbətən kiçik etibarlılığı.

2. Mərkəzdənqaçan (oxlu) kompressorlu buxarkompressorlu SM-lar. Bunlar böyük soyuqluq məhsuldarlığı tələb edilən bütün sənaye sahələrində tətbiq tapmışlar, xüsusi ilə də neft-kimya və qaz sahələridə.

Üstünlükləri:

-yüksək, praktiki olaraq məhdudiyyətsiz soyutma məhsuldarlığına malikdirlər;

-kiçik xüsusi metal tutumu və ölçüləri;

-yüksək etibarlılığı;

-asan nizamlanması;

-yaxşı tarazlanması.

Çatışmamazlıqları:

-kiçik soyutma məhsuldarlığında (700 kVt-dan aşağı) kiçik energetik effektlilik.

3. Vintli yağ kompressorlu SM.

Üstünlükləri:

-yüksək etibarlı, hidravliki zərbəyə davamlı;

-hesabat rejimlərində işlədikdə məğbul energetik göstəricilərə malikdir;

-yaxşı tarazlanır, təməl lazım olmur;

-asan nizamlanır.

Çatışmamazlıqları:

-bütün iş rejimlərində kompressorda təzyiqin artma səviyyəsi dəyişməzdir. Bu da hesablanmayan iş rejimində göstəriciləri azaldır;

- səsli işləyir.

Vintli kompressorlu SM60-dan 700 kVt-a qədər soyutma məhsuldarlıqlarda geniş tətbiq tapmışdır.

4. Absorbsiyalı soyuducu maşınlar.

Üstünlükləri:

-aşağı potensiallı az dəyərli istilik enerjisindən istifadə imkanlarına malikdir;

-sadəliyi, etibarlı işi;

-asan nizamlanır, az səslidir;

-açıq meydançada yerləşdirilə bilər.

Çatışmamazlıqları:

-iriliyi, metal tutumluluğu;

-aşağı energetik göstəriciləri.

5. Ejektorlu SM.

Bunlar subuxarlı SM-dır, buna görə alınan soyuqluğun temperaturu müsbətdir, T₀>0. Az qiymətli aşağı potensiallı buxar olduqda havanın kondensionerləşdirilməsi sistemlərində istifadə olunur.

Üstünlükləri absorbsiyalı SM-dakı kimidir, səssizlikdən başqa.

Çatışmamazlıqları: kiçik energetik effektliliyi, səslidir.

6. Havalı detanderli SM.

Üstünlükləri: təhlükəsizliyi, asan istismarı, yığcamlığı, hesabat temperaturlar diapazonunda yüksək energetik effektliliyi.

Çatışmamazlıqları:-80^oC –dən yuxarı temperaturda soyuqluq aldıqda və kiçik soyutma məhsuldarlıqlarında (10 kVt-dan aşağı) kifayət qədər olmayan energetik effektlilik.

30 kVt-a kimi soyutma məhsuldarlığında -80 – -100^oC temperatur işçi diapazonu.

Xarici konstruksiyalarda diapazon – 120-dən – -150^oC-yə qədər.

Qida sənayesində, maşın və mexanizmlərin iqlim sınaqlarında, müxtəlif materialların emalında və s. istifadə olunur.

7. Hava burulğanlı SM.

Üstünlükləri: sadəliyi, istismar zamanı etibarlılığı və təhlükəsizliyi.

Çatışmamazlıqları: aşağı energetik effektliliyi, kişik soyutma məhsuldarlığı (3 kVt-a qədər).

Burulğanlı boruların istifadəsi birdəfəlik və ya qısamüddətli soyutmada əlverişlidir: nəqliyyatda; metal emalında; qoruyucu geyimlərdə; tibbdə və s.

8. Termoelektriki soyuducular.

Sadəliyi, rahatlığı, etibarlığı, səssizliyi.