Жарис. Қысқаша дәрістер жиынтығы. Дріс 1 Кіріспе. Желдету ондырыларыны ндірісте алатын орны. Желдету ондырыларын жіктеу, оларды рамы, пайдалану облысы. Желдету ондырыларыны рамы.

• Название: Дріс 1 Кіріспе. Желдету ондырыларыны ндірісте алатын орны. Желдету ондырыларын жіктеу, оларды рамы, пайдалану облысы. Желдету ондырыларыны рамы.
• Анкор: Жарис
• Дата: 16.05.2022
• Размер: 6.85 Mb.
• Имя файла: Қысқаша дәрістер жиынтығы.docx
• Тип: Документы; #531787
• страница: 1 из 4

Дәріс №1
Кіріспе. Желдету қондырғыларының өндірісте алатын орны. Желдету қондырғыларын жіктеу, олардың құрамы, пайдалану облысы. Желдету қондырғыларының құрамы. Желдету қондырғыларының жіктелінуі. Жабық және ашық түрдегі желдету қондырғылары. Желдету қондырғыларының технологиялық процесстермен байланысы. Желдету қондырғыларының жұмыс орындарындағы ауаның метерологиялық жағдайына әсері. Жабдықтарды аспирациялау. Шаңдардың ауадағы жоғарғы және төменгі концентрациялары.

Бөлме ішінде ауаның алмасуын тұрақтандыру немесе құру үшін ауаның қозғалысын қажет етеді, яғни ол қысымның әртүрлі айырмашылығынан жүзеге асырылады.

Желдету – жұмыс жүйесінде ауа ағынын басқару үшін, яғни қажетті тазалықты, температураны, ылғалдылықты және ауа қозғалысын келтіріп тұру үшін бағытталған.

Аспирацияда – «ауа» - тасымалдаушы ретінде қолданылады, жұмыс жүйесі жаппа астындағы тасымалдаушы – технологиялық жабдықтардан және жұмыс аймағынан бөлінген майда, құрғақ бөлшектерді, шаңдарды жою үшін бағытталған.
Желдету құрылғылары алты сипаттық белгілері бойынша жіктеледі:
Бірінші белгісі – ауа қозғалысын қозғаушы ретінде оның түріне қарай желдету жүйесі мынадай түрлерге бөлінеді:

1. 
   табиғи
   
2. 
   жасанды немесе механикалық
   

Табиғи желдету кезінде бөлме сыртындағы және ішіндегі ауа қабатының тығыздығының айырымынан, сонымен қатар желдің әсерінен ауа алмасады. Механикалық желдету кезінде әр түрлі қысым тудыратын желдеткіштердің көмегімен ауа алмасады. Бөлме ішіндегі желдету жалпы орнықты және аралас болып бөлінеді. Жалпы желдету барлық бөлмедегі ауа ортасын қалыпты гигиеналық жағдайды туғызады. Орнықты желдету жекелеген жұмысшы орындарында қолданылады.

1.Табиғи желдету 2-ге бөлінеді:

1. 
   ұйымдастырылған
   
2. 
   ұйымдастырылмаған
   

Ұйымдастырылмаған табиғи желдету кезінде ластанған ауа құрылыс қоршаулары арасындағы саңылаулар, жабық есік немесе терезе арқылы сыртқа шығарылады. Бұл жерде ауаның алмасу мөлшерін есептеп анықтауға болмайды, өйткені ауа алмасу ішкі және сыртқы ауа температурасының айырымына, жел жылдамдығына, саңылау өлшеміне, қоршалған материалға, сонымен қатар ашылатын есік - терезелердің ауданына байланысты.

Ұйымдастырылған табиғи желдетуде(аэрация) бөлме ішіндегі ауа алмасу каналдар, сорушы құбырлар мен қондырмалар(насадка) арқылы жүзеге асырылады. Табиғи желдету өнеркәсіп кәсіпорындарда кең тараған. Аэрация кезінде ауа ішіне әр түрлі биіктікте ғимараттың жел тұратын және ық бетіне орналасқан арнайы саңылаулар арқылы кіреді.

Жылдың жылы мезгілі кезінде еденнен 0,3-1,2м биіктікте орналасқан төменгі саңылауларды ашады(сур.1а), ал суық мезгілінде еденнен 4м биіктіктен кем емес жоғары орналасқан саңылауларды ашады(сур.1б). Бұл жұмыс орнына суық ауаның жылынып үлгеруі үшін қарастырылған. Ұйымдастырылған табиғи желдетуде желдің күшін тиімді пайдалану үшін арнайы дефлекторларды қолданылады(сур.1в). Желдің күші әсерінен дефлектор құбырында ауаның сейілуі пайда болады, яғни цилиндр қаптаманың ішінде қысымның төмендеуі арқылы сору жүйесінің жұмыс істеуіне мүмкіндік туғызады. Бөлме ішіндегі ауа канал арқылы құбырға қарай жылжып, одан дефлектор арқылы сыртқа шығады. Неғұрлым желдің күші көп болған сайын, соғұрлым дефлектор тиімді жұмыс істейді.



Сурет – 1. Бөлме ішіндегі ұйымдастырылған табиғи желдету:

а - жылдың жылы мезгілінде арнайы саңылаулар арқылы; б - жылдың суық мезгілінде арнайы саңылаулар арқылы; в – дефлекторларды қолдану арқылы; 1 – дефлектор; 2 – шахта(сору құбыры);

Сурет – 2. Дефлектор: 1 – сору құбыры; 2 – диффузор; 3 – цилиндр; 4 – бекіткіш; 5 – қақпақ;

Дефлектордан сорылатын ауаның көлемдік шығыны шамамен былай анықталады:

Q=(πD²/4)· ν; (1)
Мұндағы: D – дефлекторға жалғанатын ауа құбырының диаметрі, м; ν – ауа құбырындағы ауа жылдамдығы, м/с; мұның мәні желдің жылдамдығына байланысты, көбінесе ν 0,4 ν_ауа

2.Механикалық желдету. Өндіріс кәсіпорындарында кең тараған механикалық желдетудің қозғаушы күші ретінде – желдеткіштер қолданылады. Олар 15000 Па-ға дейін қысым шығынын ескеріп және ауаның кез-келген мөлшерін тиімді ауыстыра алады. Астық қабылдау және өңдеу кәсіпорындарында негізінен қолданылатын сорушы желдеткіш қондырғыларын көбінесе аспирациялық деп те атайды. Әрбір желдету жүйесі(аспирациялық) мынадай бес бөліктен тұрады:

1.Жылу, шаң және т.б. қоспалар бөлінетін желдету(аспирацияланатын) объектісінен(машина, аппарат, механизм, бункер, силос және т.б.) тұрады.

2.Берілген жылдамдықта қажетті бағытта ауаның орнын ауыстыра алатын ауа құбырларынан.

3.Аспирацияланатын ауаның шаңынан тазалайтын щаң ұстағыштардан (циклондар, сүзгілер және т.б.) тұрады.

4.Ауа ағынына энергия жеткізуші қозғаушылардан(желдеткіш, дефлектор) тұрады.

5.Көмекші жабдықтардан(рециркуляциалы аппараттар, жылу алмастырғыш, калорифер, кондиционер, клапандар, өлшеу-бақылау құралдарынан және т.б.) тұрады.

Осы бөлшектердің үйлесуін - желдету құрылғылары немесе желдету жүйесі немесе желдету торабы деп атайды.

Желдету торабының жұмысы нашар немесе болмаған жағдайда өнім жабысқақ бола бастайды, мысалыға білікті станоктарда біліктер, елеуіштердегі електер бетіне өнім жағыла бастайды, нәтижесінде өнімнің ұнтақталуы, елеуіштен өнімнің еленуі төмендеп нашарлайды.

Желдету жүйесі астық қабылдау және өңдеу өндірісіндегі жабдықтарды аспирациялап ғана қоймай, сонымен қатар мына мақсаттарда қолданылады:

1.Астықты аэродинамикалық құрамымен ерекшелінетін қоспалардан бөліп алу, ұнтақталған өнімді сұрыптау(байыту) және дәндерді қауыздау үшін.

2.Машина бетін және оның жұмысшы органын, сонымен қатар ұнтақталған өнімдерді суыту үшін, астық сақтау қоймаларында үйіндінің қалыпты температурасын ұстап тұру мақсатында.

3.Астықты кептіру және кондиционерлеу кезінде қыздыру және суыту, қалыпты технологиялық үдеріске қажетті кәсіпорын бөлмелерінің санитарлы – гигиеналық жағдайын құру, қалдықтарды, ұнтақталған өнімдерді, астықты пневмотасымалдау мақсатында.

4.Желдету жүйесі өрт пен шаң жарылыстарының болуы мүмкіндігін ескеретін жағдаймен қамтамасыз етеді.
Екінші белгісі – обьектіні желдету әдісі бойынша желдету құрылғылары үш типті болады: ашық, жабық және біріктірілген.

Ашық құрылғыларда ауа желдету обьектісінен бөлінген 1 зиянды қоспалармен желдеткішке 2 құбырсыз жұмыс бөлмесі 3 арқылы жылжиды.



3-ші сурет. 1-желдетілуші обьект; 2-өстік желдеткіш; 3-жұмыс бөлмесі;
Жабық құрылғыларда ауа желдетілуші обьектісінен ауа құбыры арқылы жүреді.


4-ші сурет. 1-желдетілуші жабдықтар; 2-ауа құбырлары;
Біріктірілген құрылғыларда обьектілердің бір бөлігі ашық түрде, бір бөліге жабық түрде аспирацияланады.



а б
5-ші сурет. Сорушы аспирациялық құрылғының шартты схемасы; а-сүзгісі бар; 1-аспирацияланушы жабдықтар; 2-желдеткіш; 3-сүзгі; 4-ауа құбыры; б-циклоны бар; 1-аспирацияланушы жабдықтар; 2-желдеткіш; 3-ауа құбыры; 4-шлюзді бекіткіш; 5-циклон;


6-шы сурет. Сығымдаушы аспирациялық құрылғының шартты схемасы; 1-аспирацияланушы жабдықтар; 2-желдеткіш; 3-циклон; 4-ауа құбыры;
Үшінші белгісі – желдету обьектісінде ауа қозғалысының бағыты бойынша – сорып алушы, ағынды және біріктірілген құрылғылар қолданылады.

Сорып алушы құрылғысында ауа обьектілерден сорылып және олар сиретілген, яғни вакуум күйде болады (5, 6-сурет). Мұндай құрылғыларды – аспирациялық деп атайды.

Ағынды құрылғыларда ауаны обьектілерге сығымдайды және олар жоғарғы қысымды күйде болады.


7-ші сурет. Ағынды желдету жүйесі( жұмыс бөлмесін желдету). 1-желдеткіш; 2-ауаны өңдеу құрылғысы ( тазалау, қыздыру, ылғалдау); 3-ауа құбырлары;
Біріктірілген желдету желісінде екеуі де қолданылады (сорып алушы, ағынды).

Төртінші белгісі – желдеткіштер мен шаңбөлгіштердің өзара орналасуына байланысты желдету қондырғылары сығымдаушы, сорушы және біріктірілген(комбинированный) болып бөлінеді. Егер шаң ауаны желдеткіш шаңбөлгішке қарай сығымдаса, желдету торабы – сығымдаушы деп аталады.Мұндай жағдайда ауа мынадай ретпен қозғалады:

Машина→ауа құбыры→желдеткіш→ауа құбыры→шаңбөлгіш

Сығымдау жүйесінде шаң ауа желдеткіш арқылы өтеді. Егер шаң ауа желдеткішпен шаңбөлгіш арқылы сорылса, желдету торабы сорушы деп аталады. Ауа қозғалысы мына ретте көрсетіледі:

Машина→ауа құбыры→ шаңбөлгіш →ауа құбыры→ желдеткіш

Сорушы желдету жүйесінің сығымдаушыға қарағанда артықшылықтары бар. Олар: жұмыс ғимаратындағы жарылыс қауіпсіздігі және ауаның ластануының төмендігі(ауа құбырындағы шаңданған ауа төменгі қысымды күйде болады); желдеткіштерді жалпылама пайдалану мақсатында қолдануға болады; желдеткіштен тазаланған ауа өткендіктен, оның аз мөлшерде желінуі;

Бесінші белгісі – астық қабылдау және өңдеу кәсіпорындарындағы желдету торабы жергілікті және орталықты болып бөлінеді. Егер желдету торабы бір ғана нүктені(машина) қамтамасыз етсе, оны жергілікті, ал бірнеше нүктені қамтамасыз етсе, оны орталықты деп аталады.

Жергілікті желдету жүйесінің ерекшелігі: берілген машинадан соратын ауа көлемін реттеу және тоқтату мүмкіндігі, басқа машиналар жұмысымен байланысы жоқ, ықшамдылығы. Оларды көбінесе жекелеген жағдайда, егер аспирацияланатын машина жиі ажыратылатын болса, немесе эксплуатация кезінде ауа режимінің өзгеруін қажет ететін кезде орналастыру ұсынылады (мысалы: ситовейкалы машиналар, сепараторлар). Кемшілігі энергия шығыны көп.




в

в

8-ші сурет. Сығымдау торабының сұлбасы: а, б – жергілікті; в – орталықты; 1 – қондырғылар; 2 – ауа құбыры; 3 – желдеткіш; 4 – циклон;
Алтыншы белгісі – жабдықтан сорылатын ауаны пайдалануына байланысты желдету құрылғылары бес түрге бөлінеді: тазаланған ауаны пайдаланбай атмосфераға шығару, ауаны қайта пайдалану (рециркуляциялау), кондиционерлеу (ауаны баптау), аспирацияланушы жабдықтарға немесе бөлме ішіне калориферлер, кондиционерлер арқылы сыртқы ауаны ұйымдастырып пайдалану, ауаны тұйықталған циклда пайдалану;
Желдету торабының принципиалды схемасы.
Желдету жүйесі шаңның сипаттамасына, шаңды сору жағдайына, технологиялық талаптардың, сонымен қатар бөлмеде «климат» құру мақсатында бір сатылы немесе екі сатылы ауаны тазалауды жүзеге асыруға болады. Тәжірибе жүзінде ауа циклытұйықталған желілер кездеседі. Барлық сұлбаларда атмосфераға шығарылатын тазаланған ауадағы шаңның мөлшері рұқсат етілген шектеулі концентрациясынан асып кетпеуі тиіс. Осыған байланысты ауаны бір немесе екі рет шаңбөлгіш арқылы өткізеді.



а, б – жергілікті; в – орталықты; г – орталықты ауа екі рет тазалаудан өткен; 1 – қондырғылар; 2 – ауа құбыры; 3 – сорушы сүзгі; 4 – циклон; 5 – желдеткіш;
9-шы сурет. Желдету торабының сорушы сұлбасы;

Желдету және аспирациялық қондырғыларының санитарлы – гигиеналық маңызы.

Жұмыс бөлмелеріндегі еңбектің қалыпты және қауіпсіз жағдайын құру үшін жұмыс аумағындағы ауа температура, салыстырмалы ылғалдылық, ауа қозғалысы және шаң құрамы бойынша санитарлық үлгі талаптарына жауап беруі тиіс. Жұмыс бөлмесіндегі шаңның шектеулі концентрациясы астық шаңы үшін 4 мг/м³, ал ұн шаңы үшін 6 мг/м³ аспауы тиіс. Адамдардың өнебойы тұратын орындарында шаңның қай түрі болса да, ауадағы шаң 0,5 мг/м³ аспауы тиіс.

Бізге белгілі әр адам еңбек түріне байланысты сағатына 0,5 – 0,7 м³ (15 кг/тәу) ауа жұтады, 23...45 л/сағ. диоксид көміртегісін бөледі, 360...2500 кДж/сағ. жылу(100...700 Вт) және 45...200 г/сағ. су буларын бөледі. Адам тыныш күйінде 360...400 кДж/сағ., жеңіл жұмыс кезінде 400...630 кДж/сағ., орташа жұмыста 630...1050 кДж/сағ., ал ауыр жұмыста 1050...2500 кДж/сағ. жылу бөледі. Осы жылу қоршаған ортаға толық берілуі тиіс. Мұндай жағдайда ғана ауаны қалыпты салқындату еңбек пен демалыстың жайлы мүмкіндігі бар шарттарын қамтамасыз етеді. Ауаның салқындау мүмкіндігі үш параметрге байланысты: температураға, салыстырмалы ылғалдылыққа және ауаның жылдамдығына. Неғұрлым температура жоғары болса, соғұрлым салқындау мүмкіндігі төмен болады, неғұрлым салыстырмалы ылғалдылығы жоғары болса, соғұрлым салқындау мүмкіндігі де көп болады, немесе керісінше. Неғұрлым қоршаған ауаның жылдамдығы жоғары болса, салқындау мүмкіндігі де көп болады,немесе керісінше, міне осы параметрді байланыстыру арқылы қоршаған ауаны қалыпты салқындату мүмкіндігін құруға болады.


Бақылау сұрақтары:

1.Желдету максаты не үшін керек?

2.Желдету жүйесі нешеге бөлінеді?

3.Табиғи желдету дегеніміз не?

4.Тұрғын үй және өндірістік бөлмелерде ауаны ластайтын көздерін айтыңыз.

5. Желдету торабының қандай принципиалды сұлбаларын білесіз ?
Дәріс №2

Ауа құрамы. Ауа параметрлері. Ауа қозғалысының заңдылықтары. Энергияның сақталу заңы. Бернулли теңдеуі. Бернулли теңдеуін ауа қысымының шығынын анықтауға пайдалану.

Атмосфералық ауа дегеніміз - әртүрлі газдардан (азот, оттегі, көмірқышқыл т.б.), су буларынан, механикалық қоспалардан, шаңдардан және т.б.тұратын қоспа. Шамамен атмосфералық ауа құрамы мына ретте болады:

	Көлемі бойынша	Массасы бойынша
Оттегі	20.90	23.10
Азот	78.13	75.55
Аргон	0.94	1.30
Көмірқышқыл	0.03	0.05

Атмосфералық ауа ешқашанда абсолютті құрғақ күйде болмайды, оның құрамында белгілі бір мөлшерде су булары болады. Cу булары атмосфералық ауада қанықпаған күйде кездеседі, бірақ олар қаныққан күйге ауыса алады. Ылғалды ауа күйі қысыммен, температурамен, тығыздықпен, меншікті көлеммен, ылғалдылықпен және энтальпиямен анықталады.

Қысым дегеніміз бірлік аудан бетіне перендекуляр әсер ететін, күшпен өлшенетін шаманы айтамыз. Қысым – атмосфералық, абсолюттік және артық болып келеді.

Толық вакуумды ортадан бастап өлшенетін ауа қысымын – абсолюттік деп атайды.

Құбырдағы қысым p_құб. мен атмосфералық қысымның p_атм өзара айырымы - артық қысым деп аталады.
Н = p_құб.– p_атм (1)
Артық қысым сығымдау кезінде – оңды (положительный) және сору кезінде – теріс (отрицательный) болуы мүмкін.


1 сурет. сору 1 және сығымдау 2 ауа өткізгіштері бар желдеткіштің сұлбасы.
Суретте көрсетілгендей ауа атмосферадан ауа өткізгішіне сорылады, өйткені құбырдағы қысым p_құб. атмосфералық қысымнан p_атм төмен болғандықтан және құбырдан атмосфераға сығымдалады, өйкені құбырдағы қысым p_құб. атмосфералық қысымнан p_атм үлкен болғандықтан.

Егер ауа өткізгішінің сору бөлігінде құбырдағы қысым атмосфералық қысымнан төмен болса p_құб. < p_атм, онда артық қысым Н = p_құб.– p_атм – теріс, ауа өткізгішінің сығымдау бөлігінде құбырдағы қысым атмосфералық қысымнан үлкен болса p_құб. > p_атм, онда артық қысым – оңды болып саналады.

СИ жүйесінде қысымның өлшем бірлігі Па, МКГСС жүйесінде су бағ. мм (мм вод.ст.) немесе кгс/м² болып табылады, кейбір есептеулерде техникалық атмосфера (атм), бар, сынап бағанасының миллиметрі (сын.бағ.мм.) сияқты өлшем бірліктері де қолданылады.

Қысымды өлшеу бірліктерінің өзара байланысы келесіде:

1 кгс/м² = 1 су бағ.мм. = 9,81 Н/ м² = 9,81 Па;

1 атм = 10000 кгс/м² = 10000 су бағ.мм. = 735 сын.бағ.мм = 98100 Н/ м² = 98100 Па = 0,981 бар;

1 атм = 10333 кгс/м² = 10333 су бағ.мм. = 760 сын.бағ.мм = 101366 Н/ м² = 101366 Па;

1 сын.бағ.мм =13,6 су бағ.мм. = 13,6 кг/м² = 133,322 Н/ м² =133,322 Па;

1 Па =1 Н/ м² = 0,102 кгс/м² = 0,102 су бағ.мм. = 10^-5 бар;
Ылғалды ауа, бұл – құрғақ ауа мен су буларының қоспасы болғандықтан, Дальтон заңдылығына сәйкес, ылғалды ауаның қысымы құрғақ ауаның парциалды қысымдары мен ондағы су буларының қосындысына тең, яғни
p_ы.а. = p_қ.а.+ p_бу; (Па) (2)
мұндағы: p_ы.а. – барометрмен анықталған ылғалды ауаның қысымы, p_қ.а. – құрғақ ауаның парциалды қысымы, p_бу – су буларының парциалды қысымы;
Су буының парциалды қысымы су буымен толық қаныққанда, p_н – деп белгіленеді.

Атмосфералық қысымды өлшеу үшін барометрлер немесе сынапты және серіппелі барографтар қолданылады. Желдету қондырғыларының ауа өзкізгішіндегі артық қысымды өлшеу үшін сұйықтықты (спирттік немесе сулы) микроманометрлер және құрамдастырылған пневмометрлік түтікшелер қолданылады.

Температура.Ауа күйі абсолюттік 0-ден бастап (- ) есептелетін абсолюттік температураға дейін сипатталады. Абсолюттік температура мен жүз градустық шәкіл (шкала) бойынша өлшенетін температураның өзара байланысы былай көрсетіледі:
Т = 273 + t.
Тығыздық. Бірлік көлемдегі ауа массасымен сипатталады.

, (кг/м³); (3)

мұндағы: m – масса, кг; V – көлем, м³;
Ауа тығыздығының өлшеміне қысым, температура және ылғалдылық әсер етеді.

Меншікті көлем. Ауа массасының бірлік көлемімен сипатталады. Меншікті көлем V₀ мен тығыздығының өлшемдері өзара кері және мынадай қатынаста байланысты:

V₀ = 1/ρ, (м³/кг); (4)
Ауа күйінің теңдеуі. Қысым мен тығыздықтың және температураның өзара байланысы Менделеев - Клапейрон теңдеуімен сипатталады. Ол ауадағы құрғақ немесе ылғалды ауа мен су буларының күйін жеткілікті түрде дәлдікпен сипаттап береді.
p/ρ = RT, (5)
мұндағы: p – ауа қысымы, Па; ρ – ауа тығыздығы, (кг/м³); R – тұрақты газ: құрғақ ауа үшін R_қ.а.= 287 Дж/(кг · ⁰К); су буы үшін (0 – ден 100 ⁰С температура аралығында) R_с.б.= 461 Дж/(кг · ⁰К); (⁰К) Т = 273 + t. – температура;

Ылғал ауа үшін R_ы.а. = ;
мұндағы: φ – ауаның қанығу дәрежесі (ауаның салыстырмалы ылғалдылығы, %); p_қ.б. – қаныққан бу қысымы, Па;
Стандартты ауа туралы түсінік. Желдету техникасында «ауаның стандартты күйі» – деп былай түсінеміз: салыстырмалы ылғалдылығы φ = 50%, қысымы p_ы.а. = 760 сын.бағ.мм (101366 Па) және t = 20 ⁰С (Т = 273⁰) болғанда, тығыздығы анықталады.

(5) формуласына p_ы.а. қысым, тұрақты газ R_ы.а. және температураның мәндерін қойып, стандартты ауа тығыздығының өлшемін табамыз (20 ⁰С температурасында p_қ.б. = 2380 Па).
кг/м³.
Ауа ылғалдылығы. 1м³ ылғалды ауадағы (белгілі бір температурада, қысымда немесе бу тығыздығында ρ_бу) болатын су буларының массасын – ауаның абсолюттік ылғалдылығы деп аталады. Егер белгілі бір температурада және абсолюттік ылғалдылықта су буларын енгізе берсек, онда ауа белгілі бір шегіне дейін қанығады. Ауаның абсолюттік ылғалдылығы су буларына толық қаныққан күйін – ауаның ылғал сыйымдылығы ρ_қ деп аталады.

Қаныққан бу теңдеуінің сипаттамасын пайдалана отырып, ауаның ылғал сыйымдылығын анықтауға болады.
p_қ = ρ_қ ∙ R_с.б. ∙ Т, (6)

бұдан:

ρ_қ = p_қ / R_с.б. ∙ Т; (7)
Белгілі бір температурада абсолюттік ылғалдылықтың ауаның ылғал сыйымдылығына қатынасын – салыстырмалы ылғалдылық φ деп атайды.

; (8)

Бірлік үлесінде көрсетілген салыстырмалы ылғалдылықты – қанығу дәрежесі деп атайды.

; (8а)
Ауа күйі теңдеуінің сипаттамасынан ауаның абсолюттік ылғалдылығын ρ_бу және ылғал сыйымдылығын ρ_қ анықтауға болады.
p_с.б. = ρ_бу ∙ R_с.б. ∙ Т , (9)

бұдан:

ρ_бу = p_с.б. / R_с.б. ∙ Т; (10)
Табылған ρ_бу, ρ_қ мәндерін (8) формуласына салсақ, онда
; (11)
(11) формуладан парциалды қысымды анықтаймыз:
p_с.б. = φ ∙ p_қ ; (12)
Ауаның салыстырмалы ылғалдылығын (11)-ші формуламен анықтауға, сонымен қатар психрометрмен және психрометрлік кесте көмегімен немесе номограмма бойынша табуға болады (2-ші сурет).



2 сурет. Термометрдің құрғақ және ылғал көрсеткіші бойынша ауаның салыстырмалы ылғалдылығын анықтауға арналған номограмма.
Салыстырмалы ылғалдылықты, ылғалды ауаның басқа да параметрлері сияқты I – d диаграммасының көмегімен анықтауға болады (3-ші сурет).



1 кг. құрғақ ауаға келетін (1мм = 0,6 г.) ылғал қоры d, г.
3 сурет. I – d диаграммасы.

Ауаның меншікті ылғал қоры. 1 кг құрғақ ауаға келетін су буларының массасын – ауаның меншікті ылғал қоры деп аталады. Егер 1 кг. құрғақ ауаға d кг. су булары келетін болса, ылғалды ауаның массасы (1 + d) кг. тең болады.

Су булары теңдеуінің сипаттамасы:
p_с.б. = ρ_бу ∙ R_с.б. ∙ Т , (13)
болса, құрғақ ауа үшін
p_қ.а. = ρ_қ.а. ∙ R_қ.а. ∙ Т ; (14)
(13)-ші теңдікті (14)-ші теңдікке бөлсек, онда
(15)
1 кг. құрғақ ауаға келетін су буларының массасы (кг) ρ_бу / ρ_қ.а = d болса, онда
,

бұдан
; (16)

(16)-шы теңдікке R_қ.а.= 287 Дж/(кг · К) және R_с.б.= 461 Дж/(кг · К) мәндерін қойсақ, онда
; (17)
немесе

; (18)
(12) және (2) формулаларына сәйкес p_с.б. = φ ∙ p_қ және
p_қ.а. = p_ы.а.- p_бу = p_ы.а - φ ∙ p_қ ,

бұдан
(19)
Ылғалды ауаның энтальпиясы. 1 кг құрғақ ауаға келетін жылу мөлшерін – меншікті энтальпия немесе меншікті жылу қоры деп атайды.

Ылғалды ауаның энтальпиясы - құрғақ ауа энтальпиясы және су буларының энтальпиясынан құралады.
I_ы.а. = I_қ.а. + I_с.б. (20)
мұндағы: I_қ.а. - құрғақ ауа энтальпиясы, кДж/кг. құрғақ ауа; I_с.б. - су буларының энтальпиясы, кДж/кг. құрғақ ауа;

Құрғақ ауа энтальпиясы: I_қ.а. = с_қ.а. ∙ t кДж/кг. құрғақ ауа, мұндағы: с_қ.а. – құрғақ ауаның меншікті жылу сыйымдылығы, 1 кДж/(кг. ∙ град.); I_қ.а. = 1∙ t кДж/(кг. ∙ град.);

Ылғал қоры d кг. құрғақ ауа күйінде берілсе, су буының энтальпиясы
I_с.б. = (2493+с_с.б. ∙ t) d,
мұндағы: 2493 – бу түзілудің жасырын жылуы, кДж/кг. құрғақ ауа; с_с.б – су буының меншікті жылу сыйымдылығы, 1,97 кДж/(кг. ∙ град.);
I_с.б. = (2493+1,97t) d, кДж/кг. құрғақ ауа;
Ылғалды ауаның энтальпиясы: I_ы.а. = I_қ.а. + I_с.б. = 1t + (2493 + 1,97t)∙d кДж/кг. құрғақ ауа; (21)

Ауаның тұтқырлығы. Ауа, сұйықтық сияқты тұтқырлыққа ие. Тұтқырлық деп - қозғалыс күшіне қарсы тұру қасиетін айтамыз (қозғалыс кезіндегі ішкі үйкеліс).

Тұтқырлық – абсолюттік (динамикалық) және кинематикалық коэффициентке ажыратылады.

Абсолюттік, немесе динамикалық тұтқырлық коэффициенті сұйықтықтың (ауаның) тұтқырлық құрамын сипаттайды, ол былай анықталады:




; (21)

мұндағы: Т – ішкі үйкеліс күші; F – орын ауыстыратын қабаттардың жанасу беті (жылжу ауданы); dυ/dn – орын ауыстыратын сұйық немесе ауа қабаттарының салыстырмалы жылдамдығы (жылдамдық градиенті) – dυ жылдамдық өсімінің dn қабаттар ара қашықтыққа қатынасы;
Стандартты ауа үшін μ = 1,8·10^-6 Па·с;
Кинематикалық коэффициент σ=μ/ρ, мұндағы ρ – ауа тығыздығы, кг/м³;

Кинематикалық тұтқырлық коэффициенті абсолютті тұтқырлық коэффициенті μ-ға пропорционалды және тығыздық мөлшеріне пропорционалды ауаның тұтқырлық күштері мен тығыздығы мөлшерін сипаттайды.

Стандартты ауа үшін δ=15·10^-6 м²/с. Температура артқан сайын абсолютті тұтқырлық артады.

Қысым артқан сайын кинематикалық тұтқырлық төмендейді.

Ылғалды ауаның I-d- диаграмасы. Диаграмма негізгі параметрлердің өзара бір-бірімен байланысын көрсетеді.

I-d диаграммасындағы (3-сурет) сызықтар мынаны көрсететі:

тұрақты температура t=const;

тұрақты салыстырмалы ылғалдылық φ=const;

ордината осіне параллель тұрақты меншікті ылғал қоры d=const,;

тұрақты энтальпия l=const (сызықтар абсцисса осіне 45˚ бұрыш жасай орналасқан).

Диаграммадағы сызықтар белгілі бір масштабта құрылған. I-d-диаграммасының кез келген нүктесі (2 белгілі бір көрсеткішпен табылған) ылғалды ауаның барлық 4 параметрін сипаттайды. Ауаның бір күйінен басқа күйге өту кезінде диаграммадағы 2 нүкте арқылы ауаның бастапқы және соңғы күйіне сәйкес барлық 4 параметрді сипаттауға болады.

I-d-диаграммасындағы ауаның жылынуын ауаның бастапқы күйін сипаттайтын нүктеден жоғары бағытталған вертикальді d=const сызығымен көрсетіледі. Ауаның суытылуы d=const вертикаль сызық бойымен төмен бағытталып, φ=100% салыстырмалы ылғалдылық сызығымен қиылысуы оның шық нүктесіне сәйкес келеді, демек одан төмендеген температурада ылғалдың конденсациялану үдерісі басталады.

I-d диаграммадағы (3-сурет) AB түзу сызығы (тұрақты меншікті ылғал қоры кезінде, мысалы, калориферде) t₁ температурасынан t₂ температураға дейін ауаның жылыну үдерісін көрсетеді. AB₁ сызығы - меншікті ылғал қорының d₁ - ден d₂ - ге дейінгі және температура t₁ ден t₂ ге дейінгі өзгеруі кезіндегі ауаның жылыну үдерісін көрсетеді.

Энтальпия I₁, I₂ мен меншікті ылғалқорының d₁,d₂ бастапқы және соңғы мәндерін біле отырып, кептіру немесе ылғалдандыру кезінде әкетілетін немесе енгізілетін ылғал мөлшерін, сонымен қатар ауаны салқындатуға немесе қыздыруға кететін жылу мөлшерін анықтауға болады.

Ылғалдандыру немесе кептіру кезінде әкетілетін немесе енгізілетін ылғал мөлшерін G_ыл., кг, мына формуламен анықтайды:
G_ыл=G_қ.а. , (22).
мұндағы: G_қ.а. – құрғақ ауа мөлшері , кг; d₁ және d₂ – бастапқы және соңғы меншікті ылғал қорының мәні , г/кг құрғақ ауа.

Ауаны қыздыру немесе салқындату үшін жылу мөлшерін (кДж) келесі формуламен анықтайды:

W=G_қ.а. (I₂ - I₁) (23).
мұндағы: I₁ және I₂ – меншікті энтальпияның бастапқы және соңғы мәні, кДж/кг құрғақ ауа.

Сонымен қатар I-d-диаграммасын астық кептіргіштерде жылулық есептеулерде пайдаланылады.
Ауаның араласуы. Ауаның араласуы – практикада көп кездесетін құбылыс. Жылуды үнемдеу үшін сыртқы суық ауамен ішкі жылы ауаны араластыру қолданылады. Нан қабылдау кәсіпорындарында және астықты өңдеу зауыттарында ауаны араластыру жиі кездеседі, әсіресе қыс уақытында пайдаланылған, тазаланған жылы ауа жұмыс бөлмесіне қайтарылады.
Бақылау сұрақтары:

1.Ауа құрамында қандай газдар болады?

2.Ауа қандай параметрлерден тұрады?

3.Ауа параметрлері қалай өлшенеді?

4. Ауа күйінің теңдеуін кім ашты? Оның мағынасын түсіндіріңіз.
Дәріс – 3