Mavzu: Konstruksiyalash haqida umumiy ma’lumot va mashina yaratish tartibi

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·Dt<sub>o`r</sub>) (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, m<sup>2</sup>; u - suyuqlikning trubkalardagi harakatlanish tezligi, m/s; r - suyuqlikning aniqlovchi haroratdagi zichligi, kg/ m<sup>3</sup>.
Apparatning hajmiy ish unumdorligi V (m<sup>3</sup>/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 f<sub>t</sub> aniqlash mumkin:
f<sub>t</sub>=G/(3600·u·r) yoki f<sub>t</sub>=V/(3600·u) (2.26)
Trubkalar o`ramining geometrik kesim yuzasi
f_g=[π·d_i²/4] (2.27)
bu yerda: d_i- trubkaning ichki diametri, m; n- trubkalar soni, dona.
Agar f_t=f_g ekanligini hisobga olsak, o`ramdagi trubkalarning umumiy soni
n=4G/(3600·u·r·π·d<sub>i</sub><sup>2</sup>) yoki n=V/(3600·u·π·d<sub>i</sub><sup>2</sup>) (2.27)
Loyihalash jarayonida issiqlik o`tkazuvchi trubkaning geometrik o`lchamlari - ichki d<sub>i</sub> va tashqi d<sub>t</sub> 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· (d_i + d_t)·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) ·d_t (2.31)
Trubkalar orasidan suv bug`ining o`tishini qiyinlashtirmaslik maqsadida quyidagi
t - d_t ≤ 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
D_i=t·(v-1) + 4dt yoki D=1,1·t·√n (2.33)
- ko’p yo`lli apparatlar uchun
D<sub>i</sub>=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:

D_i=200; 250; 300; 350; 400; (450); 500; 600; (650); 700; (750); 800; (850); 900; (950); 1000; 1100; 1200; (1300); 1400; 1600; 1800; 2000; ... va hokazo.

2.1-rasm. Kojux-trubali apparatning ichki diametrini aniqlash sxemasi.

Apparat kojuxi devorining qalinligini δ hisoblash uchun quyidagi tenglamadan foydalaniladi:
δ={(R_b·D_im)/(2j· [σ] - R_b·D_im)} + c₁+ c₂ (2.35)
bu yerda: R_b - 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; s<sub>1</sub> - 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
D<sub>t</sub> =D<sub>i</sub> + 2δ (2.36)
(2.24) tenglama bo`yicha hisoblangan D_t qiymatini quyidagi bazaviy diametrlarga (mm) yaqin tanlash tavsiya etilgan:
D_t= 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·R_b·(D_i2 - n·d_t2)]/{[σ]·i·(t - d_t)·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=D_i
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/k<sub>0</sub>) ·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 d<sub>o</sub> qopqoq diametriga D nisbatidan (d<sub>o</sub>/D) bog`liq koeffitsient, agar (d_o/D)<0,35 bo`lsa:
k<sub>0</sub>=1- 0,43(d<sub>o</sub>/D), (2.40)
Suyuqlik va bug` o`tkazuvchi patrubkalarning diametrlari d<sub>y</sub> quyidagi tenglama yordamida aniqlanadi.
(2.41)
bu yerda: G - ishchi muhitning massaviy sarfi, kg/s; r - muhitning zichligi, kg/m<sup>3</sup>; 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:
L_um=l + 2H + 4δ_f + 2δ_pr + h_n (2.42)
bu yerda: δ_f - flanetslar qalinligi; δ_pr - prokladkaning (qistirma) qalinligi; h_n - patrubka uzunligi; odatda δ_f =20...40 mm, δ_pr=3...5 mm.