Neft va gaz sanoati korxonalarida issiqlik almashinish apparatlarining zamonaviy samarador issiqlik almashtiruvchi sirt va qurilmalarning xususiyatlari va hisobi

Key words: Reynolds, Nusselt, heat, hydraulics, hardware, pipe, oil, pressure, flow, speed.
Samarali issiqlik almashtiruvchi sirt va qurilmalarning xususiyatlari
Issiqlik almashtiruvchi qurilmalar sovutish mashinasi sifatining barcha ko‘rsatkichlariga, shu jumladan energetik va akustik, sovutish unumdorligi, ishonchliligi, metall sarfi va narxiga sezilarli darajada ta'sir qiladi [1. 28-29-b.; 2. 34-35-b.; 3.44-45-b.].
Shu sababli, issiqlik almashtirib beruvchi qurilmaga bir qator o‘ta jiddiy talablar qo‘yiladi: berilgan ish resursi davomida ishonchlilik, minimal gabarit o‘lchovlar va og‘irlik, issiqlik almashinuvining maksimal intensifikatsiyasi, konstruksiyaning ishlov berishga qulayliligi, kichik gidravlik yo‘qotishlar, foydalanish qulayligi, foydalanish jarayonida issiqlik va gidravlika xususiyatining barqarorligi, ahamiyatli dinamik yuklarda va sezilarli darajadagi turli xil atmosfera sharoitida ishlash qobiliyatini saqlab qolish. Biroq, bir qator obyektiv sabablar issiqlik almashtiruvchi qurilmalarning yanada takomillashuviga to‘sqinlik qiladi. Masalan, issiqlik almashtirib beruvchi qurilma o‘lchovi va vaznini kamaytirishning quyi chegarasi mavjud, chunki ularning miniatyura qilinishi issiqlik almashinish koeffitsiyentining ifloslanishga, mustahkamlilik xususiyatlarining esa truba o‘lchamiga bog‘liqligini oshiradi [4. 113-116-b.; 5.240-242-b.; 6.246-248-b.]. Bundan tashqari, issiqlik almashtirib beruvchi qurilmaning ixchamliligi va kam metall sarflashliligi gidravlik qarshiligining oshishiga olib keladi [7-8].
Sovutish mashinalarining ishonchliligi, asosan, issiqlik almashtirib beruvchi qurilmalarning ishlab chiqarish sifatiga bog‘liq [9. 12-13-b.]. Konstruksiyaning nisbatan soddaligiga va harakatlanuvchi qismlarning yo‘qligiga qaramay, issiqlik almashtirib beruvchi qurilmalar ko‘pincha sovutish mashinasining ishdan chiqish manbalari bo‘lib xizmat qiladi, bu birinchi navbatda ulanishning nozik joylari orqali sovutish agentining oqishi bilan bog‘liq.
Sovutish mashinasining samaradorligini oshirishning eng oddiy yo‘li bu issiqlik almashinuvi sirtini oshirish orqali issiqlik almashtirib beruvchi qurilmalardagi harorat farqini kamaytirishdir, lekin bunda apparatning massasi, o‘lchovlari va narxi oshadi [10. 26-30-b.; 11. 74-78-b.]. Yana bir yo‘li - asosan issiqlik almashinuvida ishtirok etadigan oqimlarning tezligini oshirish orqali issiqlik uzatish koeffitsientlarini oshirishdir [12. 100-105-b.; 13.]. Boshqa barcha shartlar teng bo‘lsa, issiqlik almashtirib beruvchi qurilmaning unumdorligi taxminan tezlikka proporsional ravishda ortadi, ammo ishqalanish yo‘qotilishi uning kvadratiga proporsional ravishda ortadi. Binobarin, issiqlik almashtirib beruvchi qurilmaning konstruksiyasi qarama-qarshi talablarga javob berishi kerak. Issiqlik almashtirib beruvchi qurilmaning haqiqiy konstruksiyasi ushbu talablar o‘rtasidagi kelishuv hisoblanadi [14].

1– qopqoq; 2 - tarqatish kamerasi; 3 - silindrsimon kojux; 4 - issiqlik almashtirib beruvchi trubalar; 5 - segment kesmalari bilan birga to‘siqlar; 6 - linzali harorat kompensatori; 7 - sovutish agentining chiqish patruboki; 8 - qopqoq; 9 - shpilkalar; 10 - sovutish agentining kirish patruboki; 11– sovituvchi suyuqligining kirish patruboki; 12 - tarqatish kamerasi to‘siqlari; 13 - sovituvchi suyuqligining chiqish patruboki.
1.1-rasm. Gorizontal kojux-trubali suyuqlik kondensatori
Bug‘-kompressiyali sovutish mashinalarida asosiy issiqlik almashtiruvchi apparatlar kondensatorlar va bug‘latgichlar hisoblanadi [28. 29-30-b.; 29. 18-22-b.; 30; 31. 32-33-b.].
So‘nggi yillarda issiqlik almashtiruvchi apparatlar sohasida yetakchi bo‘lgan mahalliy va xorijiy kompaniyalar bug‘latgich xususiyatlariga ega bo‘lgan har xil konstruksiyali yangi issiqlik almashtirib beruvchi qurilmalar ishlab chiqdilar, patentladilar va ishlab chiqarishni yo‘lga qo‘ydilar [32: 90-92-b.; 33. 48-60-b.; 34.69-74-b].
Gorizontal kojux-trubali suyuqlik kondensatori [37] (1.1-Rasm) issiqlik uzatish samaradorligining oshishi va gidravlik qarshiligining kamligi bilan ajralib turadi. Trubalararo bo‘shliqda sovutish agenti, 10 kirish patruboki orqali 3 silindrsimon kojuxga kirib, 7 patrubokdan chiqish orqali kondensatsiyalanadi. Sovituvchi suyuqligi bosim ostida 4 truba orqali oqadi. 2 tarqatish kamerasi, 12 to‘siq bilan bo‘shliqlarga bo‘linadi, u yerda sovituvchi suyuqligi 11 patrubok orqali kiradi va u yerdan 13patrubok orqali chiqadi. Sovutilgan va kondensatsiyalangan sovutish agenti oqimini o‘z yo‘nalishini bir necha bor o‘zgartirishga majbur qiladigan segment kesmalari bilan birga 5 to‘siqlar 3 kojuxning o‘qi bo‘ylab joylashgan 9 shpilkalar ko‘rinishida mahkamlagich elementi bilan mahkamlanadi.3, 7, 10, 11 va 13 patruboklarning shartli o‘tish diametrlari D ga teng. Kondensatorning konstruktiv parametrlari o‘zaro nisbati quyidagilar asosida tanlanadi: 3 kojux ichki diametri D ning issiqlik almashtirib beruvchi 4 trubalar uzunligi L ga nisbati D / L = 0,14 ... 0,26 eng maqbul oralig‘ ida joylashgan, bu kondensatorning minimal gidravlik qarshiligini aniqlaydi; issiqlik almashtirib beruvchi 4 trubalar ichki diametri d 3 kojuxning ichki diametri D ga nisbati d / D = 0,02 ... 0,14 eng maqbul oraliqda joylashgan, bu esa kondensatorda issiqlik almashishning maksimal samaradorligini ta'minlaydi. Kojux-trubali kondensatorining afzalliklari bular – yaxshi issiqlik uzatish, ixchamlik va nisbatan kam og‘ irlik.
Vertikal suyuq kojux-trubali kondensatorning 5 kojuxi bilan suyuq sovutish agentini olib tashlash va gaz yetkazish maqsadida 3 kirish va 7 chiqish trubalari (1.7-Rasm) bilan qalin aloqa qilishni ta'minlash uchun Denso Corp. (Yaponiya) trubalarning ishlab chiqarishda texnologik qo‘zg‘ almas ulanishini ishlab chiqdi. Alyuminiy qotishmasidan tayyorlangan 3 kirish va 7 chiqish trubalari 2 va 4 plita bilan bitta blokga birlashtirilib, A va G uchlari bilan yana bir alyuminiy qotishmasidan tayyorlangan 5 kojux V po‘latli muftasining kiritish va chiqarish teshigiga kiradi. V mufta B qirraga ega, shuning uchun J va 7 trubalarining A va G uchlarini V muftaga o‘rnatgandan so‘ng, 4 plitasi unga zarb qiluvchi B qirraning pastki chetida joylashib, V muftada 3 va 7 trubalarning germetik qo‘zg‘ almas ulanishini mahkamlaydi.