Гидравликалық майлар анықтамасы

4 ГИДРАВЛИКАЛЫҚ МАЙЛАР 

 

4.1 Гидравликалық майлар анықтамасы

Гидравликалық май деп – гидравликалық жүйелерге  арналған жұмысшы сұйықтықтарды  айтады.

Олар: 1.  Мұнай;

           2. Синтетикалық;

           3. Сулы-гликольді   деп бөлінеді

Қолдану аясына қатысты оларды:

  • ұшақ, тікұшақ, автокөлік, мұхит, теңіз техникасына арналған;
  • машиналардың амортизаторлық және гидротежегіш механизмдеріне арналған;
  • өндірістік кәсіпорындардағы кешенді құрал-жабдықтардың механизмдеріне, сужетек және әр түрлі агрегаттардың айналмалы май жүйелеріне арналған деп бөледі.

 

4.2 Гидравликалық майлардың белгілену жүйесі

Әлем елдеріндегі  минералды гидравликалық майлардың  жалпы жіктелуі -майдың тұтқырлығына және эксплуатационды қасиеттерінің  белгілі бір деңгейін беретін  арнайы майқоспаларына байланысты.

ГОСТ 17479.3-85 ("гидравликалық  майлар. Жіктелуі және белгіленуі") сәйкес отандық гидравликалық майлардың  белгіленуі бірнеше белгілер тобынан  тұрады, олардың біріншісі "МГ" бас әріптерімен белгіленеді (минералды  гидравликалық), екіншісі – кинематикалық тұтқырлық класын сипаттайтын сандардан тұрады, үшіншісі –  эксплуатациялық қаситеттеріне байланысты жағармайдың  тобын көрсететін әріптермен белгіленеді.

Гидравликалық майлар құрамы мен эксплуатациялық  қасиеттеріне байланысты (функционалдық  майқоспалардың қосылуы):

А тобы (ISО бойынша НН тобы)

- майқоспасыз мұнай майлары, 15 МПа қысымға дейінгі қысымда, 80 °С температураға дейінгі температурада жұмыс істейтін, тістегершікті немесе поршеньді сорапты, азжүктелген гидрожүйелерге арналған;

  Б тобы  (ISО бойынша HL тобы)

- антитотықтырғышты  және антикорррозионды майқоспалары бар майлар.

 25 МПа қысымға дейінгі қысымда, 80 °С температурадан жоғары  температурада жұмыс істейтін  орташажүктелген гидрожүйелерге арналған;

 В тобы (ISО бойынша HM тобы)

- антитотықтырғышты, антикоррозионды және тозуға қарсы қолданылатын майқоспалары бар  жақсы тазартылған майлар. 25 МПа қысымнан жоғары қысымда, 90°С температурадан жоғары  температурада жұмыс істейтін гидрожүйелерге арналған майлар деп бөлінеді.

 Барлық көрсетілген май топтамаларына қоюландырғыш  (тұтқырлықты жоғарлатқыш)  майқоспалары қосылуы мүмкін. Жоғары тұтқырлықты полимерлі майқоспалармен қоюландырылған гидравликалық майлар  ISO 6743/4 бойынша НV тобына жатады.

2 кестеде қазіргі  кездегі гидравликалық майлардың ассортименті ГОСТ 17479.3-85 сәйкес жіктелуі келтірілген. Осы кестеде гидравликалық майлармен қатар  гидромеханикалық жүктемеге арналған трансмиссионды май категориясына  жататын  "А", "Р", МГТ маркалы жағармайлар келтірілген. Себебі   бұл майлар тұтқырлық мәнінің жоғарғы индексіне қарасты,  төментемпературалы және эксплуатациялық қасиеттеріне қарасты, сондай-ақ осындай жоғары дәрежедегі тұтқырлықты гидравликалық майлардың жоқтығына байланысты үлкен гидрокөлемді берілістерде және ауадағы немесе жердегі құрал- жабдықтардың гидрожүйелерінде кеңінен колданылады.

 

 

 

 

 

2 кесте.  Қатты гидравликалық майлардың белгіленуі

МЕСТ 17479.3-85 бойынша майлардың белгіленуі

Тауарлық маркалары

МГ-5-Б

МГЕ-4А, ЛЗ-МГ-2

МГ-7-Б

МГ-7-Б, РМ

МГ-10-Б

МГ-10-Б, РМЦ

МГ-15-Б

АМГ-10

МГ-15-В

МГЕ-10А, ВМГЗ

МГ-22-А

АУ

МГ-22-Б

АУП

МГ-22-В

"Р"

МГ-32-А

"ЭШ"

МГ-32-В

"А", МГТ

МГ-46-В

МГЕ-46В

МГ-68-В

МГ-8А-(М8-А)

МГ-100-Б

ГЖД-14с


 

Алайда кейбір гидравликалық май түрлері МЕСТ 17479.3-85 сәйкес жіктелу ережелеріне қатаң келісті емес, мысалы 40 °С 17-18 мм2/с тұтқырлықты ГТ-50 маркалы май жіктелуі кестесі бойынша 15-22 класс аралығына жатқызылады.

 

4.3 Гидравликалық майлардың тұтқырлық кластары

Гидравликалық майлар тұтқырлық көрсеткіштеріне  байланысты шартты түрде:

Аз  тұтқыр майлар– 5-15 тұтқырлық кластарына жататындар;

Орташа  тұтқыр майлар – 22-32 тұтқырлық кластарына жататындар;

Тұтқыр  майлар – 46-150 тұтқырлық класстары жататындар деп бөлінеді.

МЕСТ 17479.3-85 (ISO 3448 халықаралық стандартына сәйкес) бойынша гидравликалық майлар 1 кестеге  сәйкес 40 °С температурадағы тұтқырлық мәніне байланысты  10 класқа бөлінеді.

 

3 кесте.  Гидравликалық майлардың класына қарай тұтқырлық мәнінің диапазоны

Тұтқырлық класы

40 °С температурадағы кинематикалық тұтқырлық, мм2/с

5

4,14-5,06

7

6,12-7,48

10

9,00-11,00

15

13,50-16,50

22

19,80-24,20

32

28,80-35,20

46

41,40-50,60

68

61,20-74,80

100

90,00-110,00

150

135,00- 165,00


 

 

4.4. Гидравликалық   майлардың ассортименті

4.4.1 Азтұтқырлықты  гидравликалық майлар

МГЕ-4А (ОСТ 38 01281-82)  маркалы гидравликалық май – тұтқырлықты жоғарлатуға арналған майқоспасымен қоюландырылған, парафинді мұнай қоспаларынан гидрокрекинг процессімен алынған,  тереңтазартылған фракция. Коррозиядан және қышылданудан қорғайтын ингибиторлардан тұрады. Сонымен қатар төментемпературада жұмыс істеу  қасиетіне ие.

МГЕ-10А (ОСТ 38 01281-82) маркалы гидравликалық май – парафинді мұнай қоспаларынан гидрокрекинг өнімдерінен алынатын, терең деароматталған, тез қатпайтын фракция. Құрамында антикоррозиялық, қышқылданудан сақтайтын, қоюландыратын және тез тозуға қарсы майқоспалары бар. Жағармай   -(60-65) тен +(70-75) °С температура диапазонында жұмыс істеуге арналған.

АМГ-10 (ГОСТ 6794-75) маркалы гидравликалық май – қоршаған ортаның -60 тан +55 °С  температура интервалында  жұмыс істейтін, жер және әуе  техникасының гидрожүйелеріде қолданылады. Нафтен және изопарафин сияқты көмірсутектерден тұратын, гидрокрекинг өнімдерінен алынған парафинді мұнай қоспалары негізінде синтезделген, деароматталған, тез қатпайтын жағармай  фракциясы.   Сонымен қатар антитотықтырғыш және қоюландырғыш май қоспасы мен арнайы, осы маркаға ғана тән түс беретін органикалық бояғыш қосылған.

ЛЗ-МГ-2 (ТУ 38.101328-81) маркалы гидравликалық май – нафтен негізді,   терең тазартылған, керасинді мұнай фракциясын екі қайтара  айдау процессімен синтездеп алған жағармай  түрі. Құрамына антитотықтырғыш, қоюландырғыш майқоспалары кіреді. Төмен температурада тез қатпайтын қасиетіне қарасты кешенді гидрожүйелерде кеңінен қолданылады. -60 тан -65°С  температура интервалында жұмыс істейтін кез-келген техниканың тез іске қосылуы мен тиімді жұмысын  қамтамасыз етеді.

РМ, РМЦ (ГОСТ 15819-85) маркалы гидравликалық май – жетілдірілген майлау қасиеттеріне ие, нафтен мұнайларынан алынған дистилятты жағармай. Қоршаған ортаның  -40 тан  +55 °С  температура диапазонында жұмыс істейтін,  арнайы мақсаттарға арналған автономды гидротежегіш жүйесінің жұмысына қолданылады.

МГ-7-Б (ТУ 38.401-58-101-92) маркалы гидравликалық май – антитотықтырғыш майқоспасы бар,  АМГ-10 негізін  вакуумды айдау процессімен күкіртті-парафинді мұнай қоспаларының гидрокрекинг өнімдерінен  алынған дистиллятты жағармай.

МГ-10-Б (ТУ 38.401-58-101-92) маркалы гидравликалық май – антитотықтырғыш және қоюландырғыш майқоспалары бар, АМГ-10 негізді  фракциядан, күкіртті-парафинді мұнай қоспаларының гидрокрекинг өнімдерінен  алынған дистиллятты жағармай.

МГ-7-Б  және МГ-10-Б маркалы гидравликалық майлар - РМ және РМЦ майларын алмастыра алатын, төмен температурада тез қатпайтын жұмысшы сұйықтық ретінде қолданылады. 

ВМГЗ (ТУ 38.101479-86) маркалы гидравликалық май – полиметакрилат майқоспасымен қоюландырылған, гидрокаталитикалық процесспен синтезделген, төмен температурада тез қатпайтын, аз тұтқыр минералды негізді жағармай. Сонымен қатар тез тозуға қарсы, көбіктенуге қарсы және антитотықтырғыш майқоспалары қосылған. Гидросораптың типіне байланысты және ашық ауада жұмыс істеу температурасының диапазоны -40 тан +50 °С дейін болатын, құрылыстық, жол құрылысына арналған, ағаш дайындау, көтеру, тиеу-тасымалдау және т.б. техникалардың гидротежегіш немесе гидробасқару жүйелерінің жұмысына пайдаланылады. Солтүстік суық аймақтарда кез келген мезгілде қолданатын жағармай ретінде, ал орташа климатты географиялық аймақтарда тек қысқы суық мезгілде қолданылатын жағармай ретінде қолдануға арналған.

Жоғарыда аталған  гидравликалық майлардан басқа, қазіргі кезде МГБ-10 және МГБ-15 (ТУ 0253-002-05766528-97) маркалы гидравликалық  майлардың өндірісі меңгерілуде.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 кесте. Қату температурасы төмен азтұтқырлы гидравликалық май сипаттамалары

Көрсеткіштер

ЛЗ-МГ-2

МГЕ-4А 

РМ 

РМЦ

МГ-7-Б 

МГ-10-Б 

Температура бойынша кинематикалық тұтқырлық, мм2/с,:

50 °С 

>=4,0

>=3,6

3,8-4,2

>=8,3

>=3,4

>=8,3

-40 °С 

-

-

<=350

<=915

<=350

<=915

-50 °С 

<=210

<=300

-

-

-

-

Температура, °С:

жабық (ашық) тигельдағы жалын ату,кем емес

-92

-94

125

125

120

120

қату, жоғары емес

-70

-70

-60

-60

-60

-60

Лайлану, жоғары емес

-

-

-50

-50

-50

-50

Қышқылдық саны, мг КОН/г, кем емес

0,03

0,4-0,7

0,02

0,02

0,02

0,02

%-тік құрамы: суда еритін қышқылдар мен сілтілер

жоқ

-

жоқ

20 °С-дағы тығыздық, кг/м3, кем емес

840

-

845

845

845

845

Қышқылдануға  қарсы тұрақтылық, қышқылданғаннан  кейінгі тұтқырлық:

Тұнбаның массалық үлесі, %, көп емес

0,04

Жоқ

0,05

0,05

0,05

0,05

Қышқылдық саны (қышқылдық санның өзгеруі), мг КОН/г, көп емес

0,2

-0,15

0,09

0,09

0,09

0,09

Барлық майлар үшін құрамында су және механикалық  қоспалар -  жоқ

 

 

5 кесте. МГЕ-10А, ВМГЗ, АМГ-10 маркалы төмен температурада қататын гидравликалық майлар сипаттамасы

Көрсеткіштер

МГЕ-10А 

ВМГЗ 

АМГ-10

Сыртқы түрі

Ашық қоңыр  түсті мөлдір сұйықтық

-

Қызыл түсті  мөлдір сұйықтық

Түсі, ЦНТ бірл., көп емес

-

1

-

Температура бойынша  кинематикалық тұтқырлық көрсеткіші, мм2/с:

50 °С, кем емес

10

10

10

-40 °С, көп емес

-

1500

-

-50 °С, көп емес

1500

-

1250

Температура, °С:

Жабық (ашық) тигельдағы жалын ату,кем емес

96

135

93

Қату, жоғары емес

-70

-60

-70

Қышқылдық саны, мг КОН/г, кем емес

0,4-0,7

-

<=0,03

Қышқылдануға  қарсы тұрақтылық, қышқылданғаннан  кейінгі тұтқырлық:

кинематическая  вязкость, мм2/с,при температуре:

50 °С, кем емес

-

-

9,8

-50 °С, көп емес

-

-

1500

Қышқылдық саны, мг КОН/г, көп емес

-

-

0,08

Қышқылдық санының өзгерісі, мг КОН/г, көп емес

0,15

-

-

Тұнбаның массалық үлесі, %, көп емес

жоқ

0,05

жоқ

Сынақтан кейінгі УИМ-1 маркалы резинаның салмағының өзгерісі, %

5,5-7,5

4-7,5

-

Тұтқырлық индексі, кем емес

жоқ

160

жоқ

20 °С температурадағы тығыздық , кг/м3, көп емес

860

865

850

Барлық майлар үшін құрамында  су және механикалық қоспалар -  жоқ


 

 

  4.4.2 Орташа тұтқырлықты гидравликалық майлар

АУ (ТУ 38.1011232-89) маркалы ұршықты жағармай – азкүкіртті және күкіртті парафинді мұнайлардан терең депарафинизация немесе фенолдарды селективті тазарту процесстері арқылы синтездеп алынатын жағармай түрі. Құрамында антитотықтырғыш майқоспа бар, -(30-35) тен  +(90-100) °С  температура интервалында жұмыс істейтін гидротежегіштерге арналған.

АУП (ТУ 38.1011258-89) маркалы гидравликалық май –ұршықты жағармайға  АУ антитотықтырғыш және антикоррозионды майқоспаларын қосу арқылы алынатын май түрі.  Жер және әуе техникасының гиброкөлемді берілістеріне арналған. Қоршаған ортаның +80 нен  -40 °С температура интервалында жұмыс істеуге қуатты. Құрамындағы антикоррозионды майқоспасының арқасында қара және түсті металлдарды коррозиядан         (ылғалды ортада да) қорғау қаситіне ие. 

ЭШ (ГОСТ 10363-78) маркалы май -  көпжүктелген механизді гидрожүйелер үшін пайдаланылады, терең селективті тазарту немесе  терең депарафинизация процесстерінен кейін қоюландыратын және депрессорлы майқоспалары қосылатын орташа тұтқыр дистиллят. Осы жағармай түрі асажүктелген машиналардың (адымдаушы экскаваторлар және тағы сол сияқты  машиналар)  гидрожүйлеріне арналған. -40 тан  +(80-100) °С температура интервалында жұмыс істеуге қуатты.

ГТ-50 (ТУ 0253-011-39247202-96) маркалы май - жанармай ішінде жанатын қозғалтқышы бар локомотивтердің гидродинамикалық берілістеріне арналған, антитотықтырғыш, антикоррозионды, тез тозуға қарсы, көбіктенуге қарсы қасиеттермен қамтамасыз ететін майқоспалар композициясы бар терең селективті тазартылған азтұтқырлы минералды жағармай. Дизельді-пойыздардың гидроберілістерінің турбобәсеңдеткіштерін майлауға қолданылатын май түрі. Аталған жағармай, тұтқырлық көрсеткішінің тұрақтылығын, жоғарғы антитермототықтырғыштықтың тұрақтылығын,  сонымен қатар жақсы майлауды қамтамасыз ететін қасеттеріне ие.

"Ангрол  МГ-32АС" (ТУ 0253-277-05742746-94) маркалы май  – полимерлі,  антитотықтырғыш, қоюландырғыш, тез тозуға қарсы, көбіктенуге қарсы, диспергирлеуші және депрессорлы майқоспалары қосылған, 100 °С  температурада 6,2 мм2/с тұтқырлықты, гидрленген полимеризат базасында дайындалған жағармай түрі. "Ангрол МГ-32АС" маркалы жағармайдың  физико-химиялық, эксплутациялық қасиеттерінің  көрсеткіштері ЭШ маркалы жағармайдың   (ГОСТ 10363-78 бойынша)  көрсеткіштеріне  сәйкес келеді. Алайда "Ангрол МГ-32АС" маркалы май  ЭШ  маркалы майға қарағанда антитотықтырғыш, тез тозуға қарсы қасиеттері жетілдірілген  және қату температурасы анағұрлым төмен болып келеді.  Осы май маркасы Шығыс Сібір аймақтарында жұмыс істейтін адымдаушы экскаваторлардың гидрожүйелеріне қатысты жасалған.

 

 

 

 

 

 

6 кесте. Орташа тұтқыр гидравликалық майлардың сипаттамасы

Көрсеткіштер 

АУ мұнайлардан

АУП

ГТ-50

ЭШ 

парафинсіз

азкүкіртті

күкіртті

Температура бойынша  кинематикалық тұтқырлық көрсеткіші, мм2/с:

50 °C 

-

-

-

-

11-15

l20

40 °С 

16-22

16-22

16-22

16-22

-

-

-40 °С, не более 

30000

14000

13000

-

-

-

Тұтқырлық индексі, кем емес

-

-

-

-

-

135

Қышқылдық саны, мг КОН/г, көп емес

0,07

0,07

0,05

0,45-1,0

3,5

0,1

Температура, °С:

Жабық (ашық) тигельдағы жалын ату,кем емес

163

165

165

145

165

160

Қату, жоғары емес

-45

-45

-45

-45

-28

-50*

Массалық үлесі, %:

Суда еритын қылқылдар мен сілтілер

жоқ

-

жоқ

Күкір, көп емес

-

0,3

1

-

-

-

Түсі, ЦНТ бірл., көп емес

2,5

2,5

2,5

-

3,5

4

20 °С температурадағы тығыздық , кг/м3, көп емес

884-894

890

890

-

l850

850-880

Жай, жылы, ылғалды  ауа райлы климаттық аймақтар үшін қату температурасы  -45 °С температурадан жоғары емес  ЭШ маркалы майлар өндіруге болады.

Барлық майлар үшін құрамында су және механикалық  қоспалар -  жоқ


 

4.4.3 Тұтқыр  гидравликалық майлар

МГЕ-46В (ТУ 38 001347-83) маркалы май – құрамында антитотықтырғыш, депрессорлы, тез тозуға қарсы, көбіктенуге қарсы майқоспалары бар, өнеркәсіптік майлар базасында жасалған гидрокөлемді берілістерге пайдаланылатын жағармай түрі. Аталған жағармай эксплуатациялық қасиеттерінің (жоғарғы тұтқырлықты, антитотықтырғыш, тез тозуға қарсы) жоғарғы тұрақтылығына ие, сонымен қатар гидротежегіштер конструкциясында қолданылатын құрылыс материалдарына агрессивті әсер етпейтін қасиеті бар.   Май тығыз-таяндық уақытта 42 МПа қысымға көтерілетін, негізінен 35 МПа қысымға дейінгі қысымда жұмыс істейтін ауылшаруашылық және тағы басқа машиналардың гидравликалық жүйелеріне (гидравликалық тежегіш)  арналған. Қоршаған ортаның -10 нан +80 °С температура диапазонында жұмыс істеуге қуатты. Осы май пайдаланылатын аксиальді-піспекті гидрожүйелі машиналардың жұмыс ресурсы  - 2500 сағатты құрайды.

МГ-8А (ТУ 38.1011135-87) маркалы май – көпкомпонентті (антитотықтырғыштық, антикоррозионды, диспергирлеуші, антикөбікті қасиеттерін жақсартатын қоспалары бар), депрессорлы майқоспалары қосылған, қалдық компонентті дистилятты қоспа түріндегі жағармай.  Жүкті самосвал автокөлігі, ауылшарушылық машиналар, тракторлардың рульдік басқару жүйесі сияқты механизмдердің гидрожүйлер жұмысына қолданылады. Осыдан бұрын осындай құрамды майларды ГОСТ 10541-78 сәйкес  М-8А моторлы май маркасы ретінде карбюраторлы тежегіштерге арнайы жасаған.

ГЖД-14с (ТУ 38.101252-78) маркалы гидравликалық сұйықтық – күкіртті мұнай өнімдерінің дистилятты компоненттері мен терең тазартудан өткен қалдықтардан алынған қоспа. Антитотықтырғыш, антикоррозионды және көбіктенуге қарсы қасиеттерін жақсарту мақсатында май құрамына майқоспалар енгізілген.  Кеме қадамдарын реттеуші винттердің негізгі гидрожүйелерінде қолданылады.

7 кесте. МГЕ-46В, МГ-8А и ГЖД-14с тұтқыр гидравликалық майлардың сипаттамасы

Көрсеткіштер

МГЕ-46В 

МГ-8А 

ГЖД-14с 

Температура бойынша  кинематикалық тұтқырлық көрсеткіші, мм2/с:

100 °С, кем емес

6

7,5-8,5

13

50 °С 

-

-

82-91

40 °С 

41,4-50,6

57,0-74,8

-

0 °С, нартық емес

1000

-

-

Тұтқырлық индексі, кем емес

90

85

-

Температура, °С:

Жабық (ашық) тигельдағы жалын ату,кем емес

190

200

190

Қату, жоғары емес

-32

-25

-

Қышқылдық саны, мг КОН/г, көп емес

0,7-1,5

-

-

Массалық үлес:

механикалық араласпалар, %, 

жоқ

0,015

0,02

су

жоқ

ізі қалу


 

4.4.4.Басқа  майлар

Гидрокрекингті майлар

(leichtlauf, extra high performance, extra wigh performance)

Бұл май материалдары  мұнайдың гидрокрекинг процессімен синтездеп алынған базалық минералды майлар негізінде қажетті майқоспа композициясы енгізіліп өндіріледі.

Жартылай  синтетикалық майлар

(Synthetic, Semi-Synthetic, Synthetic Based, Synthetic Blend)

Жартылай синтетикалық майлар базалық май негізін айдау процесімен алады. Бұл май материалдарын өндірудің басты себебі жартылай минералды май негізін қолданғандықтан арзанға түсетіні, синтетикалық компоентінің мөлшері 20-40% ды құрайды. Негізінен бұл май материалдарын суық қозғалтқыш жұмысына қолданады.

Синтетикалық  майлар.

(Fully Synthetic, 100% synthetic)

Мұнайлар негізінде, тек молекулалық деңгейде синтездеп  алынатын  қажетті қасиеттері минералды  майларға қарағанда басым болып  келетін май түрлері.

 

 

4.5 Жылу алмасу негіздері және жылу алмастырғыштар

Өнімдерді жылумен өңдеу  кәсіпорындарда кең тараған процестердің бірі. Жылумен әңдеу технологиялық  процестің қасиеті мен мақсатына  тәуелді мына процестерді қамтамасыз ету керек: өнімнің температурасын бір қалыпта ұстау, суық өнімді қыздыру және ыстық өнімді суыту, өнімді мұздату және т.с.с. бұл процестердің барлығы өңделетін өнімге жылудың беруімен немесе өңделетін өнімнен жылудың алынуымен байланысты.

Әртүрлі температурадағы  денелерде жылу энергиясының бірінен екіншісіне өтуі жылу алмасу процесі деп аталады. Жылу алмасу процестерінің қозғаушы күші – ыстық және суық денелердің температураларының айырмасы болып табылады. Бұл қозғаушы күштің әсерінен термодинамиканың екінші заңына байланысты жылу ыстық денеден суық денеге өздігінен өтеді. Денелер арасындағы жылу алмасу еркін электрондар, атомдар және молекулалардың өзара энергия алмасуы кезінде болады.

Жылу процестеріне төмендегілер жатады: ысыту, суыту, конденсациялау және буландыру. Көптеген масса алмасу процестердің өтуінде бұл процестердің маңызы зор.

Жылу таралудың негізгі  үш түрлі тәсілі бар: жылу өткізгіштік, конвекция және жылулы сәуле шығару.

Бір-біріне тиісіп тұратын  өте кіші бөлшектердің тәртіпсіз  қозғалысының нәтижесінде жылудың  таралуы жылу өткізгіштік деп аталады. Жылу өткізгіштік газдар және тамшылы сұйықтарда молекулалардың қозғалысы, қатты денелерде кристалдық тордағы атомдардың тербелісі немесе металдардағы еркін электрондар диффузиясы нәтижесінде болуы мүмкін. Жылу өткізгіштік қатты денелердің жылу таралуының негізгі түрі.

Газ немесе сұйықтардың  макро көлемдерінің қозғалысы және оларды араластыру нәтижесіндежылудың таралуы конвекция деп аталады. Конвекцияның екі түрі болады: 1) еркін  немесе табиғи; 2) еріксіз. Газ немесе сұйық көлемінің әртүрлі нүктелеріндегі температуралар айырмашылығы салдарынан осы нүктелердегі тығыздықтар айырмасының нәтижесінде болатын жылу алмасуды еркін немесе табиғи конвекция деп атайды. Газ немесе сұйық көлемінің еріксіз қозғалысы (мысалы, сорғы, компрессор жәрдемімен немесе араластырғышпен араластырғанда) салдарынан жылу алмасуды еріксіз конвекция деп атайды.

Жылу энергиясының электромагнитті  толқындар жәрдемімен таралуы жылулы сәуле шығару деп аталады. Бұл  кезде жылу энергиясы кеңістіктен  өтіп, сосын сәулелі энергия басқа денемен сіңіріліп, қайтадан жылу энергиясына айналады.

Іс жүзінде жылу алмасу бөлек алынған бір ғана тәсілмен емес бірнеше тәсілдермен өтеді. Мысалы, қатты қабырға мен газ  арасындағы жылу алмасу конвекция, жылу өткізгіштік және жылулық сәуле  шығару тәсілдерімен өтеді.

Жылудың қатты қабырғадан оны ағыстап өтетін газға /сұйыққа/ немесе кері бағытта алмасуын жылу беру деп атайды.

Ыстық газдан /сұйықтан/ суық газға / сұйыққа/ оларды бөліп тұрған қатты қабырға немесе бет арқылы жылу алмасу күрделілеу болады. Бұл процесті жылу өту деп атайды.

Үздіксіз әрекетті аппараттарда әртүрлі нүктелердегі температура  уақыт бойынша өзгермейді, мұндай аппараттардағы процесс қалыптасқан (стационарлы) болады. Мерзімді әрекетті аппараттарда температура уақыт  бойынша өзгереді (мысалы, ысытқанда немесе суытқанда), яғни жылу алмасу процесі қалыптаспаған (стационарлы емес) болады.

Бір денеден екінші денеге уақыт бірлігіндегі берілетін жылу мөлшерін жылу ағыны деп атайды және ол Дж/с немесе Вт өлшенеді.

Жылу алмасуда қатысатын денелерді жылу тасымалдағыштар деп аталады. Процесс кезінде жоғары температуралы ысытатын (ыстық) жылу тасымалдағыш – жылу көзі деп аталады, төмен температуралы ысытылатын (суық) жылу тасымалдағыш – жылу қабылдағыш деп аталады.

Жылу тасымалдағыштардың өзара жылу алмасуында ыстық жылу тасымалдағыштың энтальпиясы кеміп, суық жылу тасымалдағыштың энтальпиясы көбейеді.

 

 

4.5.1 Жылу алмастырғыштардың  технологиялық сұлбасы мен сипаттамасы

Өнеркәсіптерде пластиналы жылу алмастырғыштар ең тиімді және кең  таралған. Олардағы жылу алмасу беті бір-біріне нығыздалып бекітілген толқыма-бүктеме бетті параллель пластиналардан құралады. Әрбір пластина арқылы ыстық жылу тасымалдағышпен ысытылған өнімге жылу алмасу процесі жүреді. Пластиналы жылу алмастырғыштар сұйық өнімдерді пастерлеу үшін қолданылады.

 

1-сурет. Пластиналы жылу алмастырғыштың жылу алмасу элементінің схемасы

Ең қарапайым жылу алмастырғышта кем дегенде үш пластинасы болуы тиіс. Олар екі  каналды құрап, оның біреуінде –  ыстық, ал екіншісінде – суық жұмысшы  орта қозғалады.

  Көптеген жұмысшы орталардың жылулық өңдеуі кезінде жылу өткізгіш қабырғаларында жылу алмасу процесіне кедергі жасайтын әртүрлі қақ қабаттары пайда болады, мысалы термиялық тұрақсыз өнімдерді жылулық өңдеуден өткізгенде күйік қабаты болады. Бұл жағдайда аппараттың жылу алмасу бетін қақ, күйік, тұнба және өнім қалдықтарынан тазалау үшін аппаратты жиі бөлшектеу қажет.кейбір жағдайларда технологиялық режимнің өзгеруіне байланысты, қатарлас істеп тұрған каналдар санының немесе жұмысшы орталар мөлшерлерінің өзгеруіне байланысты жылу алмасудың жалпы бет шамасын көбейтуге немесе азайту қажет.

Өндірістерде жылу алмасу беттерінің қарқынды коррозиялық немесе эрозиялық  әркелкі қирауы тек қана белгілі  ыңғайсыз жерлерінде байқалады, осыған байланысты жылу алмасу беттерін осы учаскелерде ауыстыру қажеттілігі туындайды.

Осындай барлық ұқсас  жағдайларда ең орынды, ал көптеген кезде теңдесі жоқ бір-бірімен  біріккен жеңіл алмалы-салмалы бөлшектерден құрылған жылу алмасу беті бар пластиналы жылу алмастырғыштардың конструкциясы қолданылады.

Барлық жүйені құрастыру  кезінде пластина аралық кналдарды  нығыздау үшін бұл аппараттардағы пластиналарда  төсемдері бар.

Пластиналы жылу алмастырғыштардың  конструкциясы сұлбада көрсетілген.

Аппарат жоғары көлденең қарнақта (штанга) (7) орналасқан бір топ жылу алмасу пластиналардан (15) құрылады. Жоғарғы және төменгі қарнақтардың ұштары қозғалмайтын плита (3) және артқы тіреуішке (9) бекітіледі. Пластиналар пакеті жылжымайтын (3) және жылжымалы (8) тақталар арасында бұрамамен (10) қысылып бекітіледі.

Сұлбада жұмыс орталар  ағындарының анық бейнелеу үшін тек  пластина ажыратылған күйінде көрсетілген. Жұмыс жайында пластиналар бір-біріне резеңке төсемдер арқылы тығыз қысылған болады.

І-жылу тасымалдағыштың  қозғалысы пунктирлі сызықпен, ал ІІ-нің қозғалысы тұтас сызықпен көрсетілген. І-сұйық келте құбырмен (12) кіріп, тақ (оңнан солға қарай есептелгенде) каналдармен қозғалады да келте құбыр (2) арқылы шығарылады. ІІ-сұйық келте құбырмен (1) кіріп, жұп каналдармен қозғалады да құбырмен (11) шығарылады. Пластиналар арасындағы жылу тасымалдағыштардың жылдамдықтарының үлкендігіне байланысты жылу өту коэффициенті жоғары (3900 Вт/(м2 ∙К).

Гидравликалық майлар анықтамасы