3.Аманкелді Рахметолла Алтынбекұлы. Баасына оралды
 Скачать 313.69 Kb.
|
|
Ф.7.04-03 ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университеті Тіршілік қауіпсіздігі және қоршаған ортаны қорғау кафедрасы КУРСТЫҚ ЖҰМЫС Тақырыбы: «Инженерлік жылыту жүйесіндегі қысым» Пәні «Желілер мен қондырғылардың инженерлік жүйелері» мамандығы 5В073100 – «Қоршаған ортаны қорғау және өмір тіршілігінің қауіпсіздігі» Орындаған _____________ _СМ-18-9к_ тобының студенті Илес А.Н. (қолы) Жетекші _____________ Шапалов Ш.Қ. (қолы)
Шымкент 2020 ж Ф  .7.04-04М.О. ӘУЕЗОВ АТЫНДАҒЫ ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ Тіршілік қауіпсіздігі және қоршаған ортаны қорғау кафедрасы «Бекітемін»Кафедра меңгерушісі_________ Наукенова А.С. «___»__________ 2020 ж. «Желілер мен қондырғылардың инженерлік жүйелері» пәні бойынша курстық жұмысқа №___ ТАПСЫРМАСЫ Студент СМ-18-9к тобының студенті Илес А.Н. Жұмыс тақырыбы «Инженерлік жылыту жүйесіндегі қысым» Берілген мәліметтер: Курстық жұмыста жылыту жүйесі есептеліп, жылыту ұғымы ұсынылған. Сумен жылыту жүйесіндегі қысым жылдамдығы, құбырлардағы судың қозғалысы кезіндегі қысымның өзгеруі және сумен жылыту жүйесіндегі табиғи қысымды есептеу қарастырылады.
Әдебиет: Богословский В. Н, Сканави А. Н. Отопление: Учеб. для вузов. Маската- Стройиздат, 1991-735 с Сканави А. Н. Конструированние и расчет система водяного и воздушного отопления зданий.-М.: Стройиздат, 1983.-304 с. Тапсырма берілген күні «__» ______ 2020ж., жұмысты қорғау күні «__» ______ 2020ж. Жұмыс жетекшісі Шапалов Ш.Қ. Т апсырманы орындауға қабылдаған «___» ______ 2020ж. _____________________Ф.7.04-06 ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университеті Тіршілік қауіпсіздігі және қоршаған ортаны қорғау кафедрасы «Бекітемін»Кафедра меңгерушісі _________ Наукенова А.С. «___»__________ 2020 ж. Курстық жұмысты қорғау Хаттамасы №__ «Желілер мен қондырғылардың инженерлік жүйелері» пәні Студент __Илес А.Н._________________________________________ Курстық жұмыс тақырыбы «Инженерлік жылыту жүйесіндегі қысым» _________________________________ Қорғау кезінде келесі сұрақтарға жауап алынды: 1.___________________________________________________________________ 2.___________________________________________________________________ 3.___________________________________________________________________ Курстық жұмысты орындау кезінде алынған балл (60 мүмкіндіктен) _____, қорғау бағаланды (40 мүмкіндіктен) _____ балл. Сомалық баллы _____ Жұмыстың бағасы ____________ Курстық жұмыс жетекшісі __________ Шапалов Ш.Қ. Комиссия мүшесі __________________ __________________ Комиссия мүшесі __________________ __________________ Қорғау күні «__» __________ 2020ж. Тұжырым Курстық жұмыста жылыту жүйесі есептеліп, жылыту ұғымы ұсынылған. Сумен жылыту жүйесіндегі қысым жылдамдығы, құбырлардағы судың қозғалысы кезіндегі қысымның өзгеруі және сумен жылыту жүйесіндегі табиғи қысымды есептеу орындалған. Сорғының су жылытуындағы есептік айналым қысымы зерттелген. Курстық жұмыстың түсіндірме жазбасы 30 беттен, кіріспеден, 4 бөлімнен, 6 сурет және 5 дереккөзден тұрады Мазмұны
Нормативтік сілтемелерСНиП 23-02-2003 - «Ғимараттарды жылу қорғау» СНиП 2.04.05-91 - «Жылыту, желдету және ауаны баптау» СНиП 2.04.07-86 - «Жылу желілері» СНиП 2.04.14-88 - «Жабдықтар мен құбырлардың жылу оқшаулауы» ҚР СП 4.02-04-2003 - «Жылу желілері. Өнеркәсіптік оқшаулау полиуретанды көбікпен болаттан жасалған құбырларды сымсыз төсеу желілерін жобалау және салу » СНиП 2.04.05-86 - «Жылыту, желдету және ауаны баптау» Анықтамалар Жылыту жүйесі - бұл қажетті жылу мөлшерін жылытылатын бөлмелерге алуға, беруге және беруге арналған, олардың арасындағы байланысы бар құрылымдық элементтердің жиынтығы. Жылыту маусымы - бұл жыл бойындағы ғимараттардың жылыту кезеңі. Орталық - бір жылу орталығынан бөлмелерді жылытуға арналған жүйелер. Сұйықтар - сұйық (су және басқа сұйықтықтар) немесе газ тәріздес (бу, ауа, газ) орта деп аталады, жылу жүйесінде қозғалады. Жылыту құрылғысы - жылу тасымалдағыштан жылуды жылу көзінен қоршаған ортаға беру арқылы бөлмені жылытуға арналған құрылғы. Белгілеулер мен қысқартулар ρ - судың тығыздығы, кг/м3 ; G - еркін құлау үдеуі, м/с2 H - биіктік, м; P - су ағынындағы қысым, Па; W - су ағынының орташа жылдамдығы, м/c;  - қысымның жоғалуы, Па;Кіріспе Жылыту деп адамдарға жылулық жайлылық жағдайлары мен жүріп жатқан процестің талаптары бойынша белгіленген температураны ұстап тұру үшін жылу шығынын өтеу арқылы құрылыс құралдарын жасанды жылыту деп аталады. Жылыту - бұл құрылыс техникасының бір тармағы. Тұрақты жылыту қондырғысын орнату ғимараттың құрылысы кезінде жүзеге асырылады, дизайндағы оның элементтері құрылыс құрылымдарымен байланысады және тазалаудың орналасуымен және интерьерімен үйлеседі. Жылытқыштың жұмыс істеуі жыл мезгілінің белгілі бір кезеңділігімен және суық мезгілде метеорологиялық жағдайларға байланысты зауыттың қуатын пайдаланудың өзгергіштігімен сипатталады. Бөлмені жылыту конвективті және жарқын болуы мүмкін. Жылу жүйесінің негізгі құрылымдық элементтері: 1) жылу көзі - жылу шығаратын элемент; 2) жылу өткізгіштер - жылуды жылу көзінен жылу құрылғыларына беруге арналған элемент; 3) жылыту құрылғылары - бөлмелерге жылу беру элементі. Жылу беруді сұйық немесе газ тәрізді орта көмегімен жүзеге асыруға болады. Жылыту жүйесінде қозғалатын сұйық (су және басқа сұйықтықтар) немесе газ тәріздес (бу, ауа және газ) орта салқындатқыш деп аталады. Қатты, сұйық немесе газ тәріздес отынды жағу кезінде пайда болатын газдар салыстырмалы түрде жоғары температураға ие және санитарлық-гигиеналық талаптарға сәйкес құрылғылардың жылу өткізетін бетінің температурасын шектеуге болатын кезде жылытуға жарамды. Су - бұл тығыздығы мен жылу сыйымдылығы бар дерлік сығылмайтын сұйық орта. Су температураға байланысты тығыздығын, көлемін және тұтқырлығын өзгертеді, ал қысымға байланысты қайнау температурасы температура мен қысым өзгерген кезде газдарды сорып, босатуға қабілетті. Бу - салыстырмалы түрде төмен төмен жылдамдықпен қозғалатын орта. Температура мен будың тығыздығы қысымға тәуелді. Бу фазалық өзгеру кезінде көлем мен энтальпияны айтарлықтай өзгертеді. Ауа сонымен қатар тұтқырлығы, тығыздығы және жылу сыйымдылығы төмен оңай қозғалатын орта болып табылады, ол температураға байланысты тығыздығы мен көлемін өзгертеді. Бұл салқындатқыштарды жылу жүйесіне қойылатын талаптарға сай келетін индикаторлар бойынша салыстырыңыз. Жылу жүйесіне әр түрлі талаптар қойылады. Барлық талаптарды бес топқа бөлуге болады: 1) санитарлық-гигиеналық - ауаның берілген температурасын және қоршаудың ішкі бетін уақытында, жоспарда және үй-жайдың биіктігінде ауа қозғалысының рұқсат етілген деңгейінде ұстап тұру; жылыту құрылғыларының беттік температурасын шектеу; 2) экономикалық тұрғыдан - аз металды тұтынумен аз капиталды салымдар; пайдалану кезінде жылу энергиясын үнемді пайдалану; 3) сәулет-құрылыс - үй-жайдың ішкі көрінісіне сәйкестігі, ықшамдылығы, құрылыс құрылымдарымен келісу; ғимараттарды салу мерзімдерін келісу; 4) өндіріс және қондырғы - стандартталған қондырғылар мен бөлшектердің ең аз саны, оларды өндіруді механикаландыру; орнату кезінде еңбек шығындарының төмендеуі; 5) эксплуатациялық - жүйенің сенімділігі мен техникалық жетілдірілуіне байланысты жұмыстың бүкіл кезеңіндегі әрекеттің тиімділігі. Талаптарды бес топқа бөлу шартты болып табылады, өйткені олар жобалауға да, құрылыс мерзіміне де, ғимараттардың жұмысына да қатысты. 1 Жылу жүйесіндегі қысымды есептеу Жылыту жүйесінің жабық айналым сақиналарының әр нүктесіндегі гидравликалық қысым судың тұрақты тығыздығы мен айналым қысымына байланысты жылыту кезеңінде үнемі өзгеріп отырады. Қысымның бастапқы мәні демалу кезіндегі жүйенің әр нүктесіндегі гидростатикалық қысымға сәйкес келеді. Жүйеде қысымның ең үлкен өзгеруі судың максималды мөлшері айналымда болған кезде болады, оның температурасы есептік сыртқы температурада шекті мәнге жетеді. Осы екі гидравликалық режим үшін экстремалды мәндерді салыстыра отырып, жылу беру маусымында жылу жүйесінің әсерінен қысымның динамикасына көз жеткізуге болады. Гидравликалық қысымның өзгеруі жылу жүйесіндегі орындарды анықтау үшін, тым төмен немесе жоғары қысыммен, су айналымының бұзылуына немесе жекелеген элементтердің бұзылуына әкеледі. Бұл сізге жүйенің қалыпты жұмысын қамтамасыз ететін әрекеттерді қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. 1.1 Құбырлардағы судың қозғалысы кезіндегі қысымның өзгеруі Жылжымалы су толтырылған көлденең және тік құбырлардағы гидравликалық қысым жылу жүйесінің тік айналым сақинасының жұмыс жағдайына қалай өзгеретінін анықтаймыз. Сығылмайтын тамшылатып сұйықтықтың су ағынының кез келген нүктесінде гидравликалық қысымның мәнін жазамыз. Су ағынының тұрақты қозғалысымен Бернулли теңдеуіне сәйкес гидравликалық қысым болады: 𝝆  (1)Көлденең құбырда су қозғалған кезде қысым үйкеліс қысымының жоғалуына байланысты ағынның өзгеруіне әкеледі. Суретте. 1-де судың солдан оңға қарай жылжуымен құбыр сегментіндегі қысымның төмендеуі көрсетілген, ал судың тығыздығы тұрақты түрде қабылданады, Ағынның осінен судың бос бетіне тік қашықтық h_1 = h_2 болғандықтан, ағынның орналасуының r-гидростатикалық қысымы ρgh _1 = ρgh _2 (суретте сызықша сызықпен көрсетілген). Су қозғалысымен - бастапқы секциядан тұрақты жылдамдықпен 1-ші деңгейге, P_1 ағынындағы қысым 2-ші бөлімге дейін қысымы P _2 дейін төмендейді, қысым айырмашылығы үйкеліс қысымының жоғалуына тең P_1-P_2 = ∆P_pot Көлденең құбырда гидростатикалық қысым судың қозғалыс бағыты бойынша төмендейді.  Сурет 1. Көлденең құбырдағы гидростатикалық қысымның тұрақты жылдамдығы солдан оңға қарай жылжуы кезінде өзгеруі 1 және 2 - ағынның бастапқы және соңғы қимасы; h - ағынның осінен су бетіне тік балқу. Сурет 2. Тік құбырдағы гидростатикалық қысымның тұрақты жылдамдығы солдан оңға қарай жылжуы кезіндегі өзгерісі 1 және 2 - ағынның бастапқы және соңғы қимасы; h - ағынның осінен су бетіне тік балқу Тік құбырда су жоғарыдан төменге қарай жылжытылған кезде гидростатикалық қысымның өзгеруі үйкеліс қысымының төмендеуіне ғана емес, сонымен қатар ағын судың еркін, беткейіне қатысты қималарының орналасуының өзгеруіне байланысты болады. Суретте. 2 бірдей жағдайларда сызықша сызықпен h_1-ден h_2 'ге дейін тік қашықтықтың ұлғаюымен байланысты құбырлар сегментіндегі гидростатикалық қысымның жоғарылауы көрсетілген. 〖Ρgh〗 _2> 〖ρgh〗 _1 Үйкеліс қысымының жоғалуына қарамастан Sweat ∆p〗 _ (терлеу) = p_1-p_2 2 көтерілуіндегі жалпы гидростатикалық қысым жоғарылайды  + > + Тәжірибеден белгілі, жылыту жүйесі бар тік құбырларда позиция қысымы ілеспе ысыраптардың салдарынан ағынның қысымынан гөрі өзгереді. Сондықтан, жылыту жүйесі бар тік құбырларда су жоғарыдан төмен қарай жылжыған кезде гидростатикалық қысым жоғарылайды деген қорытынды жасауға болады. Тік құбырда су төменнен жоғары қарай жылжыған кезде гидростатикалық қысым судың бос бетінен ағынды бөліктердің вертикаль қашықтығының азаюы нәтижесінде және үйкеліс салдарынан қысымның төмендеуі нәтижесінде 〖∆p〗 _pot = p_1-p_2-суретте келтірілген. 3-суретте нүктелі нүкте сызығы көрсетілген, бұл 〖hgh〗 _2 <ρ ρgh〗 _1 (қысым әлі де құбыр сегментінің оң жағында орналасқан) және line p〗 _2 Табиғи және жасанды су айналымы бар су жылыту жүйесіндегі қысым динамикасын кеңейту цистернасымен де, кеңейту цистернасыз да қарастырамыз. 2.1 Кеңейту цистернасы бар жылу жүйесіндегі қысым динамикасы Ашық кеңейту цистернасындағы судың бос беті гидростатикалық қысымның артуын анықтау үшін сілтеме жазықтығынан тыс және біз жылу жүйесіндегі судың белгілі бір көлемінде және температурасында өзгермейтінін қарастырамыз. Содан кейін жылыту жүйесінің әр нүктесіндегі су бағанында судың бағанының биіктігіне байланысты (нүктенің орналасуының өзгеруіне байланысты) анықтауға болады. Жылыту жүйесінде (оның жабық контуры 4-суреттегі қос сызықтармен суреттелген) сорғы жұмыс істемеген кезде қыздырылмаған сумен, яғни тыныштықта біркелкі тығыздықтағы су бар, жылу құбырларындағы артық термостатикалық қысым кез-келген деңгейде бірдей. Ең кіші гидростатикалық қысым line actsg _1 жоғарғы сызықта, ең үлкені ρgh _2 acts, ал бос тұрған сорғы 2 тәжірибеде, жоғарыда айтылғандай, сору және төгу құбырларының жағынан бірдей қысым жасайды. Жылу жүйесінің құбырларындағы артық гидростатикалық қысымның мәні су бағанының биіктігіне тура пропорцияда сызықша сызықтармен 4 суретте көрсетілген. Түсінікті болу үшін жоғарғы жолдың астына, төменгі жолдың астына, тік құбырлардың сол және оң жағына сызықтар салыңыз. Суретте көрсетілген сызықша-нүктелі сызықтар пьезометриялық сызықтар деп аталады және олардың комбинациясы статикалық режимдегі гидростатикалық қысым диаграммасы болып табылады. Жылыту жүйесінде тұтқыр сұйықтық судың тұрақты жылдамдығымен айналып тұрған кезде қысымның энергиясы жылу құбырларының бойымен өзгереді. Ағынның тұтқырлығы мен деформациясы судың қозғалысына қарсылықты анықтайды. Олар қозғалатын су ағынындағы қысымның жоғалуына әкеліп соғады, нәтижесінде жылулықта үйкеліс (сызықтық шығындар) және құйынның пайда болуы (жергілікті ысыраптар) пайда болады. Әрі қарайғы құрылыста қысымның жоғалуы, құбырдағыдай ұзындығы бойынша шартты түрде біркелкі болуы керек. Сорғы гравитациялық жылыту жүйесінде жұмыс істемей тұрған кезде қыздырылған сумен жылыту жүйесіндегі гидростатикалық қысымның динамикасын қарастырыңыз (5-сурет). Елестетіп көріңізші, бір уақытта қыздырылатын жылу жүйесіндегі су (жылыту орталығы) басқа жерде, жоғары орналасқан жерде салқындатылады (суыту орталығы). Бұл жағдайда сол жақтағы көтергіштегі судың тығыздығы оң жақта ρg болады. Судың тығыздығын біркелкі таратпайтын осындай тік жылу жүйесінде көтергіштердегі гидростатикалық қысымның теңгерімсіздігі және нәтижесінде судың табиғи айналымы болады. Гидростатикалық қысымды анықтау үшін жүйедегі су бір сәтке қозғалмайды деп болжаймыз. Сонда салқындатылған сумен оң көтергіштің төменгі нүктесіндегі максималды гидростатикалық қысым болады: g (  ), (2а) қыздырылған сумен сол жақ көтергіштегі максималды гидростатикалық қысым: g ( ) (2б) Ρ_о> ρ_г болғандықтан, су айналымы болмаған кезде оң жақтағы гидростатикалық қысым сол жақтан жоғары болады. Суреттегі сызылған нүктелі сызықтар. 5 статикалық режимдегі қысым сюжетін бейнелейді. Гидростатикалық қысымның алынған мәндеріндегі айырмашылық судың сағат тілінің бағытымен айналуын тудырады, табиғи айналымды (гравитациялық) қысымды білдіреді:  (3) мұнда h_2 - салқындатылған және қыздырылған судың орталықтарының арасындағы тік қашықтық - салқындатылған және қыздырылған судың екі бағанының биіктігі. (3) теңдеуінен мынандай қорытынды жасауға болады: а) табиғи айналымдағы қысым бірдей биіктіктегі салқындатылған және қыздырылған судың екі бағанының арасындағы гидростатикалық қысымның айырмашылығына байланысты пайда болады (5-суреттегі p_е); b) табиғи айналым қысымының мәні кеңейту ыдысының биіктігіне тәуелді емес (h_1 5-суретте). Жалпы, су жылыту жүйесіндегі табиғи айналым (гравитациялық) қысым:  (4)және оның мәні судың тығыздығы мен салқындату орталықтары мен газ арасындағы тік қашықтықтың айырмашылығына байланысты су. Жылу жүйесінің тұйық сақинасындағы табиғи айналым қысымының әсерінен су айналымы құрылады, онда айналымды тудыратын ∆Ре қысым судың қозғалысы кезінде қысымның жоғалуына тең болады:  (5)Құбырдың қосылу нүктесіндегі гидростатикалық қысым: кеңейту ыдысы ρ_gg 〖h〗 _1 тең, жүйеде судың тұрақты мөлшері өзгермейді. Бұл нүкте жылу жүйесінің тұрақты қысымы немесе «бейтарап» нүктесі деп аталады. Жүйенің жылу өткізгіштерінің барлық басқа нүктелерінде су айналымындағы гидростатикалық қысым байланысты қысымның жоғалуы нәтижесінде өзгереді. (5-сурет) тұрақты қысым нүктесінен бастап жылу жүйесіндегі (табиғи желілер) судың табиғи айналымымен динамикалық режимдегі гидростатикалық қысымның екінші диаграммасын тартамыз. Көріп отырғанымыздай, су айналымы кезінде жүйенің барлық басқа нүктелеріндегі гидростатикалық қысым келесідей өзгереді: O нүктесіне дейін (су қозғалысының бағытын есептегенде) ол жоғарылайды, ал нүктеден кейін айналым жоқ болған кезде қабылданатын гидростатикалық қысыммен салыстырғанда төмендейді. Атап айтқанда, сол жақ көтергіштің кез-келген нүктесінде гидростатикалық қысым (судың жоғары ағысымен) жоғарылайды, ал оң жақ көтергіш көтергіш (жоғары ағысымен) төмендейді. Гравитациялық жылыту жүйесінің тұйық шеңберіндегі су айналымы кезінде гидростатикалық қысым кеңейту цистернасының құбыр жүйесіне қосылудың бір нүктесін қоспағанда, барлық нүктелерде өзгереді деп айтуға болады. Сорғы жылыту жүйесіндегі айналым сорғысының әсерінен қыздырылған сумен жылыту жүйесіндегі қысымның динамикасын қарастырайық. Жылу жүйесінің жабық сақинасында жұмыс істейтін сорғы бір жағынан құбырларға су құйып, екінші жағына сору арқылы айналымды күшейтеді. Кеңейту цистернасындағы су деңгейі айналым сорғысы іске қосылғанда өзгермейді, өйткені біркелкі жұмыс істейтін қалақ сорғысы іс жүзінде сығылмайтын судың тұрақты жүйесінде ғана айналымды қамтамасыз етеді. Сорғының біркелкі жұмысының және жүйеде судың тұрақты көлемінің көрсетілген жағдайында кеңейту цистернасындағы су деңгейі өзгермейді (сорғының жұмыс істейтіні немесе істемейтіні маңызды емес), резервуарды жүйелік құбырларға қосу орнындағы гидростатикалық қысым тұрақты болады. Бұл нүкте «бейтарап» күйде қалады, яғни сорғы жасаған қысым ондағы гидростатикалық қысымға әсер етпейді (сорғыдағы қысым нөлге тең). Демек, тұрақты қысым нүктесі сорғы жасаған қысым оның белгісін өзгертетін орын болады: осы уақытқа дейін қысуды тудыратын сорғы суды сорып алады, содан кейін сирек кездеседі, суды тартады. Сорғыдан тұрақты қысымға дейінгі (судың қозғалыс бағыты бойынша) жүйенің барлық құбырлары сорғыштың төгілу аймағына, осы нүктеден кейінгі барлық сіңіру аймағына жатады. Жылу жүйесіндегі судың сорғы айналымы кезінде динамикалық режимдегі гидростатикалық қысымның диаграммасы күріш. 6 (қатты сызықтар). Сораптың төгілу аймағында сораптың төгу құбырынан тұрақты қысым О нүктесіне дейін гидростатикалық қысымның барлық нүктелерде қысылуына байланысты жоғарылайтынын көруге болады, ал сору аймағында O сорғы нүктесінен сорапты қабылдау құбырына дейін сорғы туындаған вакуум нәтижесінде азаяды.  Сурет 3. Сулы жылыту жүйесіндегі гидростатикалық қысымның эпюрасы Гравитациялық жүйе үшін жоғарыда келтірілген тұжырымды кеңейтуге болады: су жылыту жүйесінің жабық сақинасында айналғанда және гравитациялық және сорғы гидростатикалық қысым кеңейту цистернасы құбырының қосылу нүктесін қоспағанда, барлық нүктелерде өзгереді. Жылыту жүйесінің ∆Рс жабық сақинасындағы судың қозғалысы кезіндегі қысымның жалпы жоғалуы түсу аймағында және сору аймағында қысымның төмендеуі арқылы көрінеді:  . ( 6)Екінші жағынан, формуладан ∆Рс = ∆p_н + p_е шығады. Демек, судың тұрақты күйіндегі қозғалыс кезіндегі жалпы қысым қысым мен түсіру және сору аймақтарындағы сызықтық және жергілікті тұрақтылықты жеңу үшін із қалдырмай жұмсалады. Күрішті салыстыру. 6 және 4, жылу жүйесіндегі су айналымы кезінде қысымның жоғалуымен байланысты гидростатикалық қысымның өзгеру дәрежесін анықтауға болады: a) сорғының түсу аймағының кез келген нүктесінде қысымның жоғарылауы құбырдағы қысымның жоғалуына, яғни тұрақты қысым нүктесіне дейін, яғни.  (7) b) сорғының сору аймағындағы кез келген нүктеде қысымның төмендеуі құбырдағы қысымның тұрақты қысым нүктесінен бастап қарастырылғанға дейінгі жоғалуына тең, яғни.  (8) мұндағы h_i - су бағанының қарастырылған жерден бастап кеңейту ыдысындағы су деңгейіне дейінгі биіктігі. Сораптың разряд аймағында гидростатикалық қысымның демалу кезіндегі қысыммен салыстырғанда жоғарылағанын ескеру керек. Керісінше, сорғының сору аймағында қысымның төмендеуі ескерілуі керек. Бұл жағдайда гидростатикалық қысым атмосфераға және төменгі деңгейге түскен кезде мүмкін. Осы жағдайды қарастырайық. Суретте. 7 жылыту жүйесінің жоғарғы беру құбырындағы қысымның өзгеруін көрсетеді. Тұрақты қысым O нүктесінде гидростатикалық қысым ρgh болады. О нүктелері мен гидростатикалық қысым аралықта көлбеу пьезометрлік сызықпен көрсетілген тәуелділікке сәйкес судың қозғалысы кезінде қысымның жоғалуына байланысты төмендейді. В нүктесінде қысымның төмендеуі:  =ρgh, т. е.  =О.В және В нүктелерінің арасында қысымның одан әрі төмендеуі вакуумдық қысымның атмосферадан төмен түсуіне әкеледі (суреттегі минус белгі). Қысым едәуір төмендейді және сирек бөліну В нүктесінде максималды мәнге жетеді. Мұнда жалпы қысым p_B = p_a + ρgh-∆ƿ_ (o-B) = ƿ_a- 〖∆ƿ〗 _ (B-B) Содан кейін В және D нүктелері арасындағы аралықта су бағанының биіктігінен h_G-ге дейін жоғарылауына байланысты қысым жоғарылайды, ал вакуум төмендейді. В және Т нүктелері арасындағы аралықта, әсіресе В нүктесінде, атмосферадан төмен қысым және судың температурасы 100 close-ге дейін, қайнау және булану мүмкін. Судың төменгі температурасында, булануды қоспағанда, атмосферадан бұрандалы құбырлар мен фитингтер арқылы ауаны соруға болады. Су жылыту жүйесін жобалау және гидравликалық есептеу кезінде судың қайнатылуына немесе ауаның сорылуына байланысты айналымның бұзылуын болдырмас үшін келесі ережені сақтау керек: жылу жүйесінің кез келген нүктесінде сору аймағында сорғы жұмыс істеп тұрған кезде гидростатикалық қысым шамадан тыс болуы керек, мысалы p_i> p_a, бұл үшін теңсіздік  (9) Бұл ережені орындаудың үш әдісі бар: - кеңейту ыдысын жеткілікті биіктікке дейін көтеру; - жоғарғы сызықты түсіру аймағына қосу үшін кеңейту ыдысын ең қауіпті жоғарғы нүктеге жылжыту; - кеңейту цистернасының құбырларын сорғының сору құбырына жақын қосу. Бірінші әдісті қолдану кейбір жағдайларда, ғимараттың резервуар орналасқан жерде көтерілген бөлігі болған кезде ғана мүмкін болады. Екінші әдісті «көлбеу» су айналымы бар жылу жүйесінде қолданған жөн. Мұндай жүйеде ағынды кеңейту цистернасы негізгі қайтару көтергіштің үстіндегі жоғарғы қайтару сызығының ең жоғарғы нүктесінде орналасқан. Тұрақты қысым О нүктесі резервуардың өзінде орналасқан. Барлық жоғарғы қайтару сызығы сорғының разряд аймағына кіреді. Сору аймағы негізгі қайтару көтергішті және сорғыға жалпы қайтару сызығының төменгі бөлігін қамтиды. негізгі артқы көтергіштегі гидростатикалық қысым атмосфералық қысымнан, тіпті ондағы қысымның едәуір жоғалуы жағдайында болады.  Сурет 4. Гидростатикалық қысымды өлшеу Кеңейту цистернасын қосудың екінші тәсілі жоғарғы желісі бар тармақталмаған жылу жүйесінде де қолайлы. Бұл жағдайда резервуар ауа өткізгіші ретінде де қызмет етеді. Алайда, тармақталған жылыту жүйесінде кеңейту цистернасын жоғарғы жеткізу желісіне қосудың екінші әдісі белгілі бір жағдайларда оның жеке бөліктеріндегі су айналымының бұзылуына әкелуі мүмкін. Осы жағдайларды анықтау үшін негізгі жеткізгіштің ең алыс нүктесінде қосылған кеңейту цистернасы бар екі бөліктен тұратын су жылыту жүйесіндегі қысым динамикасын қарастырамыз. Мұндай кезде біз оны жылу жүйесінің сол жағында таңдаймыз, тұрақты қысым O_1 пайда болады. Су сору аймағына кіретін сол жақтың жеткізу желісінде сорғының әсерінен гидростатикалық қысым жоғарылайды, ал қысымның ең үлкен өзгерісі А нүктесінде болады - оңнан солға қарай көлбеуі бар қатты сызықты және формуланы қараңыз. В аралық нүктесінде қысымның жоғарылауы ∆ 〖p〗 (B-o1). Су В нүктесінен II көтергіш бойымен қозғалғанда, қысымның жоғалуы тең болатын O_2 нүктесі болады - ∆p_ (B-O_1) = ∆p_ (B-O_2) O нүктесі. Бұл кезде сорғының қысу қысымы нөлге тең болады. екінші нүкте - жүйенің тұрақты қысымы. O_2-p_ (O_2) = ρg (h_1 + h_2) нүктесіндегі гидростатикалық қысым әрекетсіздікпен де, сорғымен де өзгермейді. Сол сияқты O_3 тұрақты қысымның нүктесін табуға болады. Осылайша, жүйенің сол жағындағы үш айналым сақинасында бұл жағдайда тұрақты қысымның үш нүктесі болады. Суретте көрсетілген жылу жүйесінде. 10, біз сондай-ақ E нүктесін атап өтеміз, онда ауа клапаны 6 орнатылған. Е нүктесі сорғының сору аймағында орналасқан және ондағы гидростатикалық қысым формулаға сәйкес ∆p_ (Ov-E) төмендейді. Сенімді жұмыс істеу үшін ауа шығару клапаны біршама ішкі қысым астында болуы керек. Бұл қысымды кем дегенде 〖3 × 10 3 ^ 3 Па (қысым 0,3 м) қабылдау ұсынылады. Сонымен, біздің жағдайымызда осындай қысымды қамтамасыз ету үшін O_b нүктесінен Е нүктесіне дейінгі қысымның жоғалуы немесе E нүктесінде гидростатикалық қысымның төмендеуі енді болмайды:  (h-0,3) Па, (10) мұндағы h ¬ - әуе пломбасының жоғарғы нүктесінен кеңейту цистернасындағы су деңгейіне дейінгі тік қашықтық, м Жобалау кезінде орындалған бұл жағдай жылу жүйесін пайдалану кезінде әлі де бұзылуы мүмкін екенін көрсетеміз. Шынында да, су айналымы сол жағында тоқтаған кезде, А нүктесі нүкте ретінде А нүктесіне айналады, екінші жүйе кеңейту цистернасының құбырына қосылады, ал E нүктесіндегі қысым төмендейді  . Бұл қысым ауаны жүйеден шығару үшін жеткіліксіз ғана емес, тіпті атмосферадан да төмен болуы мүмкін, бұл судың қалыпты айналымына кедергі келтіреді. Кеңейту цистернасының құбырларын жылыту жүйесіне қосудың үшінші тәсілі су айналымының бұзылуын болдырмайды, бұл жағдайда жүйенің барлық айналым сақиналарына ортақ болып келетін тұрақты қысым нүктесі сорғының жанындағы қайтару сызығында пайда болады. Сорғының сарқылу аймағы бүкіл жүйеге таралады, оның ішінде ең жоғары және ең алыс орналасқан құбырлар қайнаған суға байланысты қауіпті. Сору аймағы O нүктесінен сорғының сору саптамасына дейінгі жалпы қайтару сызығының сегментімен шектеледі, онда демалу кезінде гидростатикалық қысым үлкен болады және сорғы жұмыс істеп тұрған кезде азаяды. Кеңейту цистернасы, өзіңіз білетіндей, қыздыру жүйесіне резервуар арқылы су айналымының шеңберін құратын екі кеңейту және циркуляциялық құбырлар арқылы қосылады. Бұл сақинада кеңейту цистернасында орналасқан тағы бір жоғарғы тұрақты қысым нүктесі бар. Тұрақты қысымның бірінші төменгі нүктесі кеңейту және айналым құбырлары оған қосылған кезде нүктелер арасындағы кері сызықта орналасқан. Тұрақты қысымның төменгі нүктесінің орны кеңейту және айналым құбырларындағы қысым жоғалуының арақатынасымен анықталады. Егер олардың диаметрі мен ұзындығы тең болса, онда тұрақты қысым нүктесі цистерналық құбырларды бекіту нүктелерінің арасында орналасқан. Егер құбырлардың біреуінің диаметрі артып кетсе, онда тұрақты қысым нүктесі осы құбырды бекіту нүктесіне қарай жылжиды. Кеңейту құбырының қосылу нүктесі сорғының разряд аймағына кіреді және ондағы судың жалпы ағымы екіге бөлінеді, олардың біреуі кері қайтару сызығы бойымен жүреді, ал екіншісі резервуар арқылы параллель жол бойымен, сору аймағын білдіретін айналым құбырына жалғанады. Егер бірнеше байланыс құбырлары пайдаланылса, мысалы, үш, онда жоғарғы тұрақты қысым нүктесі әлі де кеңейту цистернасында, ал екі экстремалды қосылатын құбырдың жылу жүйесі желісіне қосылу нүктелері арасында төмен болады. Олардың біріне сәйкес, төгу аймағынан су резервуарға жіберіледі, ал екіншісіне сәйкес, ол резервуардан сору аймағына оралады. Су орта қысым құбыры арқылы тұрақты қысымның төменгі нүктесінің орналасуына байланысты резервуарға да, шығуға да болады. Бір ашық кеңейту цистернасы бар жылу жүйесіндегі қысым динамикасын қарастыру нәтижесінде келесі тұжырымдар жасалады: 1) жүйенің әрбір айналым сақинасында тек бір тұрақты қысым нүктесі болады, мұндағы түсіру аймағы сору аймағына ауыстырылады. Бір айналым сақинасында екі тұрақты қатар қысым болмайды, өйткені судың белгілі бір бағытта қозғалуы үшін жылу жүйесінде барлық нүктелерде қысым айырмасы пайда болады. Айта кету керек, сорғыдағы вакуум сығымдалып, ондағы «бейтарап» нүкте болғандықтан, тұрақты қысым нүктелерін қарастырғанда біз тек сорғының сыртында пайда болатын нүктелерді ғана айтамыз; 2) судың түсу аймағында, яғни судың қозғалысы бағытын есептегенде тұрақты қысым деңгейінде гидростатикалық қысым демалу кезіндегі қысыммен салыстырғанда артады; сору аймағында, яғни тұрақты қысым нүктесінен кейін ол азаяды; 3) кеңейту цистернасы жалпы жеткізу немесе қайтару желісіне қосылған болса, тұрақты қысым нүктесі бүкіл жылу жүйесінде жалғыз болуы мүмкін. Содан кейін ол жүйенің кез-келген айналым сақинасына жатады. Егер кеңейту цистернасының қосылу нүктесін қамтымайтын айналым сақиналары болса, жылыту жүйесінде бірнеше тұрақты қысым нүктелері болуы мүмкін. Бұл жағдайда олардың бірі кез-келген жағдайда резервуарды бекіту орнында орналасқан. 3 Кеңейту ыдысы жоқ жылу жүйесіндегі қысым динамикасы Сыртқы жылу құбырларына тікелей қосылған ғимараттың ішкі жылу құбырларындағы қысым динамикасын қарастырыңыз. Біз мұны ғимаратты жылу жүйесіне қосу жағдайында жасаймыз, мұнда бастапқы қысымды P_1-ге, әрине P_ (2) -ге өзгерту қажет екендігі айтылған. 13-суретте ішкі жылу жүйесі биіктіктегі h қосарлы сызықтармен және жоғарғы нүктесімен және В нүктесіндегі салқындату орталығымен көрсетілген. Судың бос бетінен атмосфералық қысымы бар кеңейту ыдысының болмауы жүйеде тұрақты қысым нүктесін және ондағы гидростатикалық қысымды табуға басқаша көзқарас тудырады. Сыртқы жылу құбырларына тікелей қосылған тік жылыту жүйесіндегі гидростатикалық қысым жүйені сумен толтыру үшін ғана емес, сонымен қатар жүйенің ең жоғары нүктесінде шамалы артық қысым жасау үшін жеткілікті болуы керек. Бұл t_g <100 water су температурасында жүйеден ауаны сенімді түрде шығару үшін және t_g> 100 temperature температурасында судың қайнатуын болдырмау үшін қажет. Бұл шарттарды статикалық режимде орындау үшін (су айналымы толықтай тоқтатылған жағдайда) суретті салыңыз. 9 пьезометриялық сызықша, жылу жүйесінің жоғарғы беру сызығынан жеткілікті биіктікте h_1. Биіктігі h_1 r-гидростатикалық қысымға t_g <100 ℃ кемінде 0,01 МПа, яғни h_1≥1 м, t_g = 150 ℃ кезінде - 0,4 МПа сәйкес келуі керек. Қалған пьезометриялық сызықшалы сызықтар жоғарғы беру желісіндегі таңдалған артық қысым сызығына негізделген. Нәтижесінде біз қайтару сызығының D нүктесінде қажетті R-гидростатикалық қысымын аламыз. Егер P_2 қысымы алдын-ала белгіленген деңгейде ұсталса (мысалы, қысым реттегішін «өзіңізге» қолдана отырып), онда D нүктесі ішкі жылу жүйесінің жасанды тұрақты қысым нүктесіне айналады. P_2 қысымы - динамикалық режимде пьезометриялық сызықтар салу үшін бастапқы әдіс.  Сурет 5. Сумен жылыту жүйесіндегі гидростатикалық қысым эпюрасы Гидростатикалық қысымның өзгеруін жылу жүйесінің үш сипаттамалық нүктесінде табамыз. Бұл төменгі қайтару құбырының D нүктесі, сыртқы қайтару жылу құбырынан ең алыс, жоғарғы беру құбырының В нүктесі, сыртқы жылу құбырының кіруінен ең жоғары және ең алыс және жүйенің жеткізу құбырының басындағы А нүктесі. r нүктесіндегі гидростатикалық қысым төменгі қайтару сызығындағы (және жүйеде) ең жоғары қысымды білдіреді:  (11)Ең жоғары қысым жүйенің әр элементі үшін жұмыс қысымынан аспауы керек. Сондықтан өрнек осы шарттың орындалғанын тексеруге қызмет етеді. Егер, мысалы, p_2 қысымы 0,6 МПа-ға жақын болса, онда кері қайтару сызығындағы қысымның жоғалуын ескере отырып, сыртқы жылу құбырларының кіріс деңгейінде орналасқан шойын фитингтері мен жылыту қондырғыларындағы максималды гидростатикалық қысым n эгоға қарағанда төмен болады, бұл олардың жұмысына әкелуі мүмкін. жою. В нүктесіндегі гидростатикалық қысым динамикалық режимде жоғарғы беру желісіндегі (және жүйеде) ең төменгі қысымды білдіреді: pВ-Д=  (13)Бұл қысым температурасы 120 ℃-дан асатын судың қайнауына жол бермеу үшін жеткіліксіз болады. Сонымен, А нүктесіндегі гидростатикалық қысым динамикалық режимдегі жеткізу желісіндегі ең жоғары қысымды білдіреді:  (14а) (14в)P1-p2 = ∆pс-∆p_е немесе ∆pн = ∆pс-ppе түрінде өрнекті қайта жазу біз теңдеуге келеміз, бұл жағдайда сыртқы жылу құбырларын беру және қайтару кезінде гидростатикалық қысымның айырмашылығы ғимаратқа су айналымына әкеледі. ішкі жылыту жүйесінде жүйеде судың табиғи айналым қысымының шамасына дейін жылжуы кезінде қысым азаяды. Кеңейту ыдысы жоқ ішкі су жылыту жүйесінің жылу құбырларындағы қысымның өзгеру қарқыны ғимаратқа жылу кіретін жерде араластырғыш сорғыны немесе су ағынды лифті қолданған жағдайда да қолданылады. 4 Табиғи айналымды қысымды есептеу Су жылыту жүйесінде әр тік немесе көлденең жүйенің жалпы, көп қайталанатын элементі көтергіш немесе бұтақ болып табылады. Көтергіште немесе филиалда жылу құрылғыларын аралық жылу құбырларымен біріктірілген құбырлармен (құрылғының тораптары) қосудың жекелеген түйіндері жылу жүйесінің негізін, оның жұмысының белгілі принциптерін және құрылғылардағы суды салқындату нәтижесінде пайда болатын табиғи айналым қысымының мөлшерін құрайды. Сондықтан, жылу қондырғыларында немесе жылу жүйесінің филиалдары болып табылатын әртүрлі аспаптық тораптарда жылыту құрылғыларындағы салқындату суларымен байланысты табиғи айналым қысымын есептеуді қарастырамыз. 4.1 Сорғының су жылытуындағы есептік айналым қысымы Тік бір құбырлы және бифлулярлы сорғы жүйелері үшін бұл кезең сыртқы температураны t_ (n ∙ p) деп атайды, белгілі бір аумақтағы ғимараттарды жылытуға есептеледі. Бұл температурада жүйелердегі табиғи айналым қысымы максималды мәнге жетеді (B = I). Содан кейін бірінші топтың жылу жүйелеріндегі есептелген айналым қысымын анықтауға арналған формула пайда болады:  (15)Көлденең бір құбырлы және бифилярлық, екі құбырлы сорғы жылыту жүйелері үшін есептелген гидравликалық режим сыртқы ауа температурасының ең ұзақ сақталу кезеңіне жатады. Сондықтан, екінші р-тобындағы сорғы жылу жүйелері үшін формула бойынша В = 0,4 алынады, содан кейін:  (16)Формуладағы В коэффициентінің мәндерін таңдаудың физикалық мағынасын түсіндірейік. Су жылыту жүйесінің екі түрлі тобын гидравликалық есептеу үшін жылыту маусымының әртүрлі кезеңдерін таңдау жылу құрылғыларының қажетті жылу берілуін мүмкіндігінше ұзақ уақытқа сақтау үшін жасалады. Бұл ғимаратты жылытудың тиімділігіне ықпал ететін іс-шаралардың бірі. Жылыту тиімділігі қалыпты жұмыс жағдайында бөлме температурасын қажетті уақыт аралығында ұстап тұруға байланысты. Бөлмедегі температураны жылыту құрылғыларының жылу беруі бүкіл жылыту маусымы кезінде есептелген болжамдарға қатаң сәйкес болған жағдайда ғана қамтамасыз етуге болады. Сондықтан жылытудың тиімділігі ең алдымен жылу жүйесінің сенімділігімен анықталады. Сенімді жылу жүйесі, белгілі болғандай, проблемасыз және қызмет көрсетуі керек. Сонымен қатар, сенімді жүйе жылуға төзімді болуы керек. Құрылымы бұзылмаған жүйенің жылу тұрақтылығы жағдайында (бөлшектер ажыратылмаған, құрылғылардың ауданы өзгермейді және т.б.), жылу маусымы кезінде салқындатқыштың температурасы мен шығыс жылдамдығы өзгерген кезде барлық жылу құрылғыларының жылу берілуін пропорционалды түрде өзгерту оның қасиеті ретінде түсініледі. Бірінші топтың жүйелері үлкен жылу тұрақтылығымен сипатталады: тік бір құбырлы және бифилярлы жүйелер. Алайда, олардың тұрақты жұмысын қамтамасыз ету үшін, осы жүйелерді пайдалану кезінде температура төмендеген сайын айналымдағы судың ағынын азайту керек. Сонымен, жылыту маусымының жылы кезеңінде көтергіштердің ағу жылдамдығы есептелген мөлшерден шамамен 60% -ға дейін азайтылуы керек. Салқындатқыштың параметрлерінің мұндай өзгеруі үшін бүкіл жылыту маусымы кезінде автоматты түрде сапалық-сандық реттеуді жүргізу қажет. Көптеген жағдайларда автоматты сандық реттеу әлі қарастырылмаған және табиғи айналым қысымын орындау үшін табиғи су ағынының реттегішінің рөлі қарастырылған. Ыстық және салқындатылған судың температуралық айырмашылығы төмендеген сайын оның мәні төмендейді. Сонымен қатар, әр көтергіштің барлық қыздыру құрылғыларында су шығыны азаяды. Бұл тік бір құбырлы және бифилярлық сорғы жылыту жүйелеріндегі есептік айналым қысымын анықтау кезінде табиғи айналым қысымының максималды мәні сорғының қысымына толығымен қосылатындығын түсіндіреді.  Сурет 6. Температураның өзгеру графигі t_g, су ағынының жылдамдығы G_vertical бір құбырлы жылу жүйесі жылу маусымы кезінде Бұл ұстанымды суретте түсіндіруге болады. Бұл циркуляциялық сорғының сипаттамаларын және жүйеде судың айналымын тудыратын екі «сорғының» жалпы сипаттамаларының сегментін көрсетеді. Формула бойынша есептелген айналым қысымын таңдау жылу тұрақтылығын сақтай отырып, есептелген гидравликалық режимде көлденең бір құбырлы және бифилярлы, тік екі құбырлы сорғы жүйелерін жылыту құрылғыларының ұзақ мерзімді жұмыс істеуіне жағдай жасайды. _P_p таңдаудың бұл тәсілі сонымен қатар төменгі және жоғары сыртқы температурада вертикальды жылу реттеу деңгейінің төмендеуіне және жылу жүйелерін пайдалану кезінде осы кезеңдердің ұзақтығының төмендеуіне ықпал етеді. Қорытынды Жылу жүйесі ғимарат бөлмелерінде адамға сәйкес келетін немесе технологиялық процестің талаптарына сәйкес келетін температура режимін құруға арналған. Бөлмедегі температуралық жағдай жылу жүйесінің жылу қуатына, сондай-ақ жылыту құрылғыларының орналасқан жеріне байланысты Курстық жұмыста аудандағы жылу жүйелері, су құбырының қозғалысы кезіндегі қысымның есептелген өзгерісі қарастырылды, ауданның үй-жайларындағы қысым динамикасының есебі жасалды. Сондай-ақ, құбырлар секциясының жылыту жүйесіндегі табиғи айналымды есептеу, айналым сорғысының қуаттылығы, батареялардың түрі және т.б. есептелді. Әдебиеттер 1. Богословский В. Н, Сканави А. Н. Отопление: Учеб. для вузов. Маската- Стройиздат, 1991-735 с 2. Сканави А. Н. Конструированние и расчет система водяного и воздушного отопления зданий.-М.: Стройиздат, 1983.-304 с. 3. Сканави А. Н. Отопления: Учеб. Для техникумов.-М.: Стройиздат, 1988.-416 с. 4. Туркии В. П. и др. Автоматическое управление отоплением жилых зданий. - М.: Стройиздат, 1987.-192с 5. Ливчак И. Ф. Квартирное отопление.- М.: Стройиздат,1983.-240с. |