CC BY
0
УДК 629.362
ТЕХНОЛОГИЯЛЬЩ ЦАР ТАЗАЛАУ МАШИНАСЫ
КАБДЕНОВ ИЛЬЯС АЛИМОВИЧ
А. Байтурсынулы атындагы ^0У, "Машина жасау" ББ 4 курс студент
ТУЛУБАЕВ ФРИТ ХАРИСОВИЧ, ЖАНТУГУЛОВ ТАЛГАТ ЖАКСУБАЕВИЧ
Еылыми жетекшшер
Аннотация: Мацала цар жою ушт жаца технология машинаны усынады. БYгiнгi кунге дешн цар машиналарда зерттеулер. УАЗ 3303. негiзiнде цар шыгару Yшiн цуйынды эсерт усынылатын пайдалану усынылган машинаныц тшмдшгт бiлдiредi.
Tyümdi свздер: цуйынды эсер, цар тазалау, энергияны азайту, энергия шыгыны, сыгылган ауа.
Соцгы уакытта когам eMÍprn энергиямен камтамасыз ету мэселес езекп бола бастады. Энергетикалык дагдарыстар мезгш-мезгш эр тYрлi аймактарга эсер етед^ eйткенi энергия eндiрудщ тeмендеуi немесе оларды пайдалану орнына кымбат тасымалдау. Жанармай жагу жэне оны кайта ецдеу жэне сактау кезiнде шыгарындылардыц терiс эсерiне байланысты экологиялык проблемалар туындайды. Энергия ресурстарыныц жетiспеушiлiгi органикалык отын - мунай, газ, кeмiр корларыныц таусылуымен жэне жацартылмауымен байланысты. Сондыктан когамныц энергияга деген кажеттшгш канагаттандыру энергетика мэселелерiн жан-жакты шешу аркылы мYмкiн болады. Энергия корларыныц шектеул болуына байланысты оларды тиiмдi пайдалану жэне отынды пайдалану коэффициент^ жылу коэффициентi жэне тиiмдiлiгi жогары энергетикалык кондыргыларды куру мэселелерi мацызды болып отыр. Отын мен шеспе материалдарды Yнемдеу - энергетиканы дамытудыц осы багытыныц басты мiндетi. Энергетика мэселелерi экология жэне коршаган ортаны коргау мэселелерiмен тыгыз байланысты. Энергия eндiрiсi энергетикалык станциялар орналаскан жерлердеп экологиялык жагдайга айтарлыктай эсер етедь Органикалык отын eндiру, оны тасымалдау, eцдеу, сактау жэне пайдалану Жер экожYЙесiнде барган сайын аукымды жэне кайтымсыз eзгерiстер жасайды. Осы жагымсыз eзгерiстердiц алдын алу Yшiн элемдш кауымдастык Б¥¥ ^оршаган ортаны коргау конференциясы кабылдаган туракты даму тужырымдамасын тужырымдады. Осы багыттагы кызмет багыттарыныц бiрi энергияны жан-жакты Yнемдеу деп жарияланды. ^азiрri уакытта баламалы энергетикалык технологиялардыц рeлi артып келедi. Дамыган елдер кала кeшелерiнен кар жинаудыц балама эдiстерiн енгiзуде. Мысалы, Ресей Федерациясы кар тазалау техникасы ретшде стационарлык, жылжымалы кар ерiткiштерiн кeбiрек колданады. Эрекет принципi келесiдей:
* кысымды кубыр аркылы жылумен жабдыктау жYЙесiнен ыстык су жылу алмасу аппаратына тYседi;
* жылу алмастыргыштыц металл конструкциялары аркылы желiлiк Судан жылу ер^ен суга берiледi;
* кар балкыту бункерiнен ерiген су айналым соргысымен жылу алмастыргыш аркылы айдалады, жылытылады жэне арнайы арналар аркылы балкыту камерасына кайта жiберiледi, онда ол e3rn^ жылуын кар массасына бередi (жылу алмастыргыштардыц шю орналасуы бар модельдерде ерiген су олар аркылы айдалмайды);
* жылуды iшiнара берген ыстык су керi кубыр аркылы казандыкка немесе ЦТП-га жылытуга кайтарылады;
* кар ер^ен кезде пайда болатын артык ер^ен су агызу жиектерi аркылы кэрiзге агып кетедi.
Осыган карамастан, бул технологияны пайдалану жанар-жагармай шыгындарына, адам ецбегше акы телеуге, жолдардыц журу белшнщ бiтелуiне байланысты барлык мэселелердi шешуге мYмкiндiк бермейдь
Екiншi жагынан, ауа (су) температурасын жогарылату Yшiн куйынды кубырларды орнатумен эзiрлемелер бар жэне бул куйынды эсер осы макалада усынылган. Бул кымбат Жол машиналарыныц шыгындарын, жанар-жагармай материалдарыньщ шыгындарын азайтуга жэне жалпы кала шегiнен тыс карды тиеу жэне шыгару аркылы дэстYрлi кар тазалауды пайдалануга мYмкiндiк беретiн кар тазалауга арналган мYлдем жаца машина. Бул усынылган кондыргы УАЗ 3303 маркалы автокeлiкке негiзделген. Бул кондыргыныц кeмегiмен карды кеп тонналык техникасыз (тиегiштер, самосвалдар, тракторлар) тазалауга болады. ¥сынылган технологияны колдану нэтижесiнде кар тазалау сапасы артады, колданыстагы кар тазалау эдiсiмен салыстырганда Yнемдеу артады. Бул макалада каржылык шыгындарды шешетш, сондай-ак адамныц процеске катысу Yлесiн темендетуге ыкпал ететiн куйынды эсердi колдана отырып, карды тазартудыц балама технологиясы усынылган.
1931 жылы Ранк ашкан эсер мынада: Сыгылган газды каркынды буралган агын ретiнде арнайы жасалган кубырдыц iшiне енгiзгенде, ол бiр-бiрiнен жэне бастапкы мeлшерiнен толык энтальпиядан ерекшеленетiн екi нэтижеге белшедь Ец кеп тарагандары-бурау курылгыларыныц Yш тобы. Бiрiншi топка агынды тангенциалды жылдамдык компонентiне хабарлайтын саптамалык юрютер кiредi, олар тiкелей саптаманыц езшде немесе одан шыккан кезде тангенциалды-оскпк агынга айналады. Тангенциалды Т, кохлеарлык У жэне тангенциалды-скапулярлы ТЛ бурау курылгылары бар. Ец карапайым жэне кец тараганы -эр тYрлi формадагы тангенциалды саптама кiрiсi-тiкбурышты, децгелек, сопакша, конустык жэне т.б. кейде бiрнеше саптамалык кiрiстер жасалады. Жетюзу арналарыныц кeбеюi агынныц азимуттык бiркелкiениюстiгiн азайтуга ыкпал етедi, бул осы сипаттамага катац талаптар койылатын курылгыларды эзiрлеу кезiнде ескерiлуi керек. [1]
куйынды кубырда пайда болатын кубылыстар кYPделi жэне жаксы тYсiнiлмеген. Газдыц айналмалы козгалысы жогары бурыштык жэне сызыктык жылдамдыкпен жYредi. ^убыр осшдеп агынныц сызыктык жылдамдыгы перифериялык учаскелердеп жылдамдыкпен салыстырганда темен. Агынныц стратификациясы жYредi, ол газдыц жеке кабаттары арасында жэне газ бен кубыр кабыргасы арасында айтарлыктай Yйкелiс кYштерiмен сипатталады. Газ бен кубыр кабыргасы арасындагы Yйкелiс ец жогары сызыктык жылдамдык аймагында жYредi жэне орталыктан тепкiш кYштiц эсерiнен кYшейедi. Агынды белу процесшде кубыр осiне тYсетiн газ кабаттары кинетикалык энергиясын Yйкелiс аркылы сырткы кабаттарга бередi жэне жылудыц баламалы кайтарымын алмайды. кубырдыц келденец кимасы бойынша агынныц температуралык стратификациясы пайда болады. куйынды кубырдагы термодинамикалык процестер темен тиiмдiлiкпен сипатталады. Энергия шыгыны, мысалы, ауа салкындаткышпен салыстырганда 8...10 есе жогары. Алайда, бул курылгыныц карапайымдылыктагы артыкшылыгы оны кыска мерзiмдi жэне мезгш-мезгш аз мелшерде суык тутыну процестершде колдануга экелдi. Ол Yшiн тек сыгылган газ цилиндрi (немесе компрессор) жэне куйынды кубыр кажет. Сыгылган ауаны жумыс денесi ретiнде колданган кезде сiзге суык ауа агынында ылгалдыц конденсациясын болдырмауга арналган ылгалдандыргыш кажет болуы мYмкiн (мысалы, селикогель кассетасы).
¥сынылган куйынды кубырдыц жумыс принцип куйынды эсерге негiзделген. куйынды эсердiц мэнi-буралFан газ агыныныц орталык кабаттарындагы температураныц тeмендеуi (еркiн ^уйын) жэне перифериялык кабаттардыц температурасыныц жогарылауы. курылгыныц тиiстi дизайнымен газ куйындысын екi агынга белуге болады: темен жэне жогары температурамен.
Термодинамика тургысынан куйынды кубыр термотрансформатор болып табылады, оныц салкындату эффектiлерi бойынша тиiмдiлiгi сыгылган газ дроссель кецейтюштершщ тиiмдiлiгiнен едэуiр жогары, бiрак изоэнтропты турбодетандердiц тиiмдiлiгiнен айтарлыктай темен. Дизайндыц карапайымдылыгы мен жогары сешмдшш, эдетте, кыздырылган жэне
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
салкындатылган газ массаларын eндiруге арналган курылгы ретшде оныц Heri3ri артьщшыльщтарына жатады.
Сыгьизан газ шыгысы
Сурет-1. ^арама-карсы куйынды кубырдыц дизайны 1-суретте карама-карсы токты бeлетiн Ватттыц ец типтiк дизайныньщ жалпы кершю кepcетiлген [2, 3]. L энергия белу камерасыныц цилиндрлш пiшiнi кубырмен, бip жагынан 2 корпуспен, ал екiншi жагынан 3 дроссель курылгысымен бурандалы косылыспен камтамасыз етiледi. куйынды кубыр 2 корпусында салкындатылган агын шыгарылатын 6 орталык сацылауы бар 4 буралмалы саптама Mpici, оган ipгелеc 5 диафрагма бар.
^урылымдык жагынан куйынды кубырдыц" ыстык " ушы кэдiмгi eшipу клапаны тYpiнде де, В.И. Метенин конструкциясыныц кыска Yш калибpлi конустык куйынды кубырлары сиякты ушында Пpофильдi шпательдеpiментоpлаpы бар санылаулы диффузоры тYpiктi де жаcалуыYмкiн. Кeбiнеcе "ыстык" ушы 7-крест тYpiндегi усактагышпен, 5-конусты реттейтш жэне газдыц кыздырылган массаларын шыгаратын 9-кубырмен жабдыкталган. куйынды кубырдыц корпусына 10 буралмалы саптама енгiзiледi, бip ушы 5 - диафрагманыц соцгы бетiне, ал екiншici 2-корпустыц соцгы бетiне жэне 1-энергетикалык белу камерасына косылады. Эдетте, буралган агынды курайтын саптама кipiciнiц iшкi бетi Архимед спиральымен пpофильденедi, минималды радиусы энергетикалык белу камерасыныц минималды радиусына тец. Бул цилиндрлш энергия белу камерасы бар классикалык куйынды белу кубырыныц ец кеп таралган дизайны. Алгаш рет А. П. усынган буралган крест Меркулов энергия белу камерасыныц салыстырмалы узындыгын 20 немесе одан да кеп калибрлерден едэуip темендетуге мYмкiндiк беpдi 1=l/dmp> 20, процестщ тиiмдiлiгi бойынша энергетикалык жэне термодинамикалык сипаттамаларын сактай отырып, 1=9 дешн.
Жетiлдipiле отырып, максаты бойынша да, конструктива орындалуы бойынша да кептеген куйынды кубырлар курылды, дегенмен олардыц барлыгы деpлiк беpiлген курылымныц непзп элементтеpiн сактайды.
куйынды кубыр (куйынды энергия белпш) келеciдей жумыс ютейдь Сыгылган газ кубырдыц iшiне магистральдан буралмалы саптама Mpici аркылы 4 кубырдыц энергетикалык белшу камерасы бойымен 1-саптамадан 4-дроссель курылгысына 3-ке ауысатын каркынды буралган куйынды агын тYpiнде енедi. Айналмалы агындагы газ элементтерше эсер ететiн орталыктан тепкiш ^штер статикалык кысымныц радиалды гpадиентiнiц пайда болуына экеледi, ол диccипативтi моменттердщ эcеpiнен 4 саптамадан 3 дроссельге карай алыстаган сайын азаяды. Нэтижесшде 1-шi энергия белу камерасыныц оскпк аймагында 3-шi дроссельден 5-шi диафрагмага багытталган оcьтiк кысым гpадиентi калыптасады. Оскпк кысым гpадиентi дроссельден 3-диафрагмага 5 кеpi ток тYзедi. 3-дроссельдщ ету кимасын
тшсп реттеу жэне 6 - диафрагманьщ орталык сацылауын тацдау аркылы сыгылган газдьщ бастапкы агыныныц белштершщ тиiстi Шыгыс-агындар аркылы катынасы арасындагы реттеу жYзеге асырылады (3-дроссель жэне 6-диафрагманыц орталык сацылауы). Бул жагдайда диафрагма сацылауынан p,iGi агынымен салкындатылган агын, ал дроссельдщ ету кимасы аркылы (1 - ц) Gi агынымен кыздырылган агын аякталады. Салкындатылган газ массаларыныц жалпы энтальпиясы (температурасы) айтарлыктай аз, ал кыздырылган газ массаларыныц толык энтальпиясы бастапкы Сыгылган газга караганда айтарлыктай жогары. ¥сынылган к;ондыргы 2-суретте керсетшген.
Сурет-2. УАЗ 3303 автокелшнде куйынды кубыр мен компрессорды орнату схемасы.
Сипаттама. 3-кубыр аркылы беру корабынан Сыгылган ауа 1-компрессорга Yнемi берiледi, компрессордан кубыр аркылы 2-куйынды кубырга тYседi. куйынды кубырдан ыстык ауа агыны кар жамылгысыныц алынатын бетiне тYседi.
^ар тазалауда аумактыц басымдыгы параметрi бар. Егер эуежайдыц ушу-кону жолагын тазарту кажет болса, онда кар тазалау техникасыныц санын кебейту магынасы бар. Керiсiнше-егер мерзiмдер мYмкiндiк берсе, сiз eзщiздi техниканыц минимумымен шектей аласыз, акшаны Yнемдей аласыз, тiптi кейiнiрек нэтиже болса да. Сондай-ак, автотрассалар елдi мекендер арасындагы байланыс кажеттiлiгiне байланысты бiрiншi кезекке кукыгы бар.
^ар тазалаудагы тагы бiр мацызды параметр-бул ецбек шыгындарын есептеу-бул белгiлi бiр аймакка белгiлi бiр техниканыц ец колайлы мeлшерiн аныктауды бiлдiредi. Тек эуескойлар аумакты "кезбен" багалай алады. ^арды уакытында тазарту-бул белгiлi бiр техниканыц ешмдшпн накты жабдыкпен, оныц "круиздш" жылдамдыгын есепке алганга дейiн эрдайым накты есептеу. Егер сiз экету аркылы кар тазалау кызметше тапсырыс берсецiз, бул карды экетудi есепке алуга да катысты - кардан тазартылатын алац негурлым кеп болса, оны экетуге Yлгеру Yшiн согурлым кеп кeлiк кажет. ^ар тазалаудыц ецбек шыгындарына кардыц тыгыздыгы мен ауа температурасы да эсер етедь ^ар тазалауда, бiр караганда, бэрi карапайым - сiз тек келш жYргiзiп, жYPуiцiз керек, ал кар ездшнен тазаланады. Бiрак iс жYзiнде технология сэл езгеше. Егер бiз Yлкен кала туралы айтатын болсак, онда сiз техниканыц багытын алдын-ала жоспарлауыцыз керек, ол тек шецберлердi орап кана коймай, жанармайды ысырап етiп, адам-сагатты ысырап етедi. ^аланыц "eрiсiнде" тiкелей орындаушы Yшiн жумыс калады, соцгы нэтиже кар тазалау жэне техникамен жумыс iстеу тэж1рибесше байланысты. Техниканы баскару жэне накты нэтиже беру Yшiн дагдылар кажет. Сондыктан сапалы нэтиже алу Yшiн тэжiрибесi мен дагдылары бар кызметкерлер кажет.
ЭДЕБИЕТТЕР:
1. Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. - М., Машиностроение, 1969.
2. Мальцева Е.Н., Тарунин Е.Л. Расчет гидродинамики в трубке Ранка-Хильша. Сб. н. тр. Пермского военного института ракетных войск, 1999, с.20-25.
3. Арбузов В.А., Дубнищев Ю.Н., Лебедев А.В. и др. Наблюдение крупномасштабных гидродинамических структур в вихревой трубке и эффект Ранка. Письма в ЖТФ, 1997, т.23, №23, с.84-90.
