деңгей сұрақтары. Жалпы жылу техникасы пәнінің емтихан сұрақтары

Читайте также:

Жалпы жылу техникасы пәнінің емтихан сұрақтары

деңгей сұрақтары

1. Су буының жұмыстық дене ретінде қолданылуы

2. Жылуэнергетикалық қондырғылар тиімділігі

3. ЖЭО-ның жұмыс істеу тәртібі

4. Қазандықтар туралы түсінік

5. Қазанды қондырғылардың қосалқы жабдықтарына

6. Су және оны дайындау түрлері

7. ЖЭС және өндіріс орындарындағы су технологиясы: теория негіздері, әдістері мен өңдеу тәсілдері.

8. Техникалық су тұтынушыларының сипаттамалары және өнеркәсіптік кәсіпорындарда олардың қолдануының негізгі бағыттары

9. Отын туралы түсінік

10. Отын түрлері, сипаты, топтасуы, құрамы

11. Отын қалдықтары, жану жылылығы.

12. Өндірістік орындардың бу, су, және ауалы жылыту жүйесі, олардың схемасы мен техникалық-экономикалық көрсеткіштері.

13. ЖЭО-дағы қалдықтар, оларды өңдеу жолдары

14. ЖЭО-дағы қалдықтар түрлері.

15. ЖЭО-рындағы қалдықтарды өңдеу жолдары.

1. Су буының жұмыстық дене ретінде қолданылуы

Жылу энергетикалық және өндірістік қондырғыларда судың буын, жұмыстық дене ретінде кеңінен қолданады. Осы берілген тұрақты қысым кезіндегі, оның өзгеру диапазоны өте кең шегінде қазандық агрегатпен өндіреді. Тұрақты қысым кезіндегі PV-диаграммасымен будың пайда болу процесін қарастырамыз.

Кейбір қысымда (нүкте а₀), меншікті көлемі V₀, 0 ⁰C кезіндегі қайнамаған суға сәйкес. Егер суды қыздыру, осы қысым кезінде – оның температурасы ( -қанығу температурасы) дейін арттырса, ол судың қайнау (а нүктесі) жағдайына сәйкес келеді. Бұл жағдайдағы сұйықтың меншікті көлемі V дейін артады. Одан ары қарай, жылулықты арттырғанда су булану процесіне айналады. Себебі, будың көлемі көп есе артық, қайнаған сұйық көлеміне қарағанда, онда нүкте а – барлық сұйық түгелімен буға айналады да, оңға қарай сызығы бойынша орын ауысады, ал а¹¹ нүктесін құрғақ қаныққан бу деп атайды. Оның меншікті көлемін V¹¹ деп белгілеу қабылданған, а¹, а¹¹аймағы ылғалды қаныққан буға жатады да, екі фазалы жүйені көрсетеді (бу - қайнаған су). Салыстырмалы құрамындағы ылғалды қаныққан будың, екі фазалы жүйесіндегі құрғақ будың массасын қаныққан будың құрғақтық дәрежесі деп атайды:

мұндағы -құрғақ будың массасы, -ылғалды будың массасы.

Құрғақтық дәрежесі мына қанығу шегінде өзгереді: . Қайнау жағдайындағы физикалық қасиеті бойынша және қаныққан құрғақ бу жағдайында қаныққан бу шегінде қосылады. Қаныққан бу дәрежесі болғанда ылғалды қаныққан бу деп аталады.

1-сурет. PV диаграммасында будың пайда болу процесі.

Мынаны атап өту қажет – қаныққан будың негізгі қасиеті деп аталуы сонда, кезінде, қаныққан будың температурасы өзгеріссіз болады да, барлық шегіндегі қаныққан будың (x=0 - ден x=1 – ге дейінгі) қанығу температурасына тең. Сонымен, қаныққан изобара шегі, изотермамен бірдей болады, яғни әрбір қысымға, қатаң түрде белгілі қанығу температурасы сәйкес келеді. Арнаулы кестемен құрылған қаныққан су буы үшін, қысымына (МПа) байланысты тәжірибе жолымен анықталған температуралар шамасы төменде келтірілген:

Осыдан көрсетілгендей қысымның артуымен қанығу температурасы да өседі.

Идеал газдарға қарағанда, қаныққан будың айырмашылығы, молекулалардың аралық күш әрекеттері өте үлкен. Идеалды газдарға қарағанда, қаныққан будың молекулаларының айырмашылығы - белгілі өлшемдерінде, молекулалардың жақындаған кезіндегі бір-біріне итеріле қашықтауы және молекулалардың едәуір аралық қашықтауы кезіндегі тартылыста болуы. Қайнаған сұйықтың булану процесіндегі жылулықтың жұмсалуы, көрсетілген өзара әрекетті күштерді жеңуге кетеді, ал идеалды газдарда, молекулаларының жылдамдық қозғалысын арттырады. кезінде булану процесінде температура тұрақты болуымен түсіндіріледі. Одан әрі қарай кезіндегі, құрғақ қаныққан буға жылулықты жеткізгенде, меншікті көлемнің ұлғаюына алып келеді. Бу бұл жағдайда қатты қызған бу деп аталады. Сонымен, қатты қызған бу – оның сол қысым кезіндегі температурасы қанығу температурасынан жоғары болады. Қатты қыздырылған будың меншікті көлемі мен температурасын V және t деп белгілейді. Қатты қыздырылған бу аймағының айырмашылығы, изобаралы қаныққан бу облысы, бір уақытта изотерма болмайды.

2. Жылуэнергетикалық қондырғылар тиімділігі

Жылу-техникалыққондырғы - жылу-техникалықпроцесс жүретін бірегей құрылымыды күрделі құрал

Бу турбинасы дегеніміз – будың потенциалды энергиясын кинетикалық энергияға айналдырып, содан соң оны вал айналдыратын механикалық энергияға өңдейтін қондырғы. Бу Турбинасы — жылу электр стансасындағы (ЖЭС) электр генераторларын қозғалысқа келтіретін негізгі қозғалтқыш. Бу Турбинасы бу машинасына қарағанда анағұрлым ықшам, қолдануға ыңғайлы әрі тиімді және параметрі жоғары буды пайдалануға, таза конденсат алуға, сондай-ақ, электр энергиясын өндірумен қатар тұтынушыларға параметрлері әр түрлі бу беруге мүмкіндік береді.

Барлық дерлік Бу Турбиналары көп сатылы болып келеді. Бу Турбинасы активті турбина және реактивті турбина болып ажыратылады. Активті турбинада жылу энергиясының едәуір мөлшерін бір сатының көлемінде механикалық энергияға айналдыруға болады. Сондықтан мұнда турбина сатыларының саны аздау болып келеді де, ауқымы кішірек, ал таза реактивті турбинада сатылар саны көп болады да, нәтижесінде ол ауқымды (көлемді) болып келеді. Сондықтан экономикалық тұрғыдан алғанда өндірісте құрама турбиналар жиі қолданылады. Бұларда жоғары қысымда активті блок, ал төмен қысымда реактивті блок жұмыс істейді.

Бу Турбиналары орнықты (конденсациялық турбиналар, жылуландыру турбиналары, т.б.) және көліктік (кемелік) түрлерге бөлінеді. Конденсациялық Бу Турбинасында будың жұмыстық циклі конденсаторда (бу шықтандырғышта) аяқталады. Оның негізгі артықшылықтарының бірі — жеке бір қондырғыдан үлкен қуат (1200 МВт-қа дейін және одан да артық) алу мүмкіндігінің барлығы. Сондықтан барлық жылу және атом электр станцияларында электргенераторларының жетегі ретінде конденсациялық Бу Турбинасы қолданылады. Сонымен бірге оларды кемелердің негізгі қозғалтқыштары, ортадан тепкіш домналық ауа үрлеуіштердің, компрессорлардың және сораптардың, т.б. жетегі ретінде де пайдаланады. Жылуландыру Бу Турбинасынан параметрлері реттелінетін бу алынады немесе қарсы қысыммен жұмыс істейді (конденсаторы болмайды), ал оның турбинасының сатыларынан бұрып алынған бу жылуландыру мақсаттарына пайдаланылады.

3. ЖЭО-ның жұмыс істеу тәртібі

Жылу электр орталығы (ЖЭО) электр энергиясын ғана өндірмей, төмен қысымды бу және ыстық су ретінде төмен потенциалды жылу береді. Бу зауыттарда технологиялық мақсаттарда, ал ыстық су – үй жылытуға және тұрмыстық қажеттілікке қолданылады.

ЖЭС-да электр генераторын іске қосу үшін 1200МВт бу турбинасы мен 100-150МВт газ турбиналары көптеп қолданылады. Электр энергиясы мен жылу энергиясын өндіретін электр станцияларында конденсациялық сорап қолданылады. Мұндай станцияларда будың белгілі мөлшерін алу реттеліп отырады. Егер де электр станциялары органикалық отынды (қатты, сұйық, газ тәріздес) қолданса, оларды жылулық деп атайды. Ал, ядролық атом энергиясын пайдаланатын станцияарды АЭС деп атайды. ЭС-ның ішінде жылулық электр орталығының негізгі қызметі электр энергиясын өндіру.

Соңғы кезде жасалған жылыту электр станциялары әртүрлі энергоблоктардан тұрады. Бу турбинасы мен қазандығы бірігіп, моноблокты құрайды.

4. Қазандықтар туралы түсінік

Қазіргі электростанция — өте күрделі әрі көптеген қондырғылардан ( жылу, күш, электрлі, электронды, т.б. ), құрылысғимараттарынантұратын кешенді кәсіпорын. ЖЭС негізгі қондырғыларына қазандық және бу-турбинасы жатады.

Қазандық белгілі қысымдағы бу немесе қысымды су ысытуға арналған. Парогенераторда ысытылған бу турбинаға жіберіліп, жылу энергиясы механикалық энергияға айналып, турбина валын айналдырады. Вал электр генераторымен байланысқан, мұнда механикалық энергия электр энергиясына айналады. Қорытылған бу турбинадан конденсаторға барып, суытылады, конденсат пайда болады. Конденсат насос арқылы деаэратор айдалады. Шығындалған бу мен су толықтырылады. Деаэратордан насос арқылы конденсат парогенератор барады да, қайта ысытылады.

Қазандықтар қондырғылары, жанатын отыны бойынша бөлінеді. Жанатын отыны бойынша газды, сұйық, қатты отынды болады.

Газды-ауалы пеш астындағы ауа сорғышы (поддув) бойынша табиғи және тұрақталған, үрлемелі қазандықтар болады. Табиғи ауа сорғышына ауа қысым айрмашылығына байланысты сорылады (атмосфералық ауа мен түтін мұржасындағы газ қысымдар). Егер ауа үрленіп берілсе, ол жасанды, яғни үрлемелі қазандық болады.

Бу-су жүретін жолы бойынша барабанды (сурет 1, а) және тікағынды (сурет. 1, б) қазандықтар бар. Барлық қазандықтар түрлерінде су мен бу экономайзер 1 және ысытқыштан бір неше рет өтеді. Барабанды қазандықтар су-бу қоспасы буландырғыштан 5 көп рет айналып отырады.

Сурет 1. Қазандықтың бу-су жүретін жол схемасы

а – барабанды еркін айналмалы; б - барабанды еріксіз айналмалы; в - тікағынды; г – тікағынды, еріксіз айналмалы

Қазандықта отынның тиімді жағылуы екі факторға байланысты:

1) отынның толығымен жануы;

2) жанған өнімдердің суыну деңгейі.

Жанған отынның көпшілік жылуы энергия тасымалдауышқа беріледі, яғни су қайнау температурасына жетіп, буланып, бу қатты ысиды. Қалған жылу, шамамен 8—12%, ыстық бу алуға жұмсалмайды. Бу генераторының балансы пайдалы жылу мен жылу шығындарынан құралады. Тұрақталған режим жұмысында, бу генераторының жылу балансы келесі теңдеумен анықталады:

Q_p = Q₁+ Q₂+ Q₃+ Q₄+ Q₅+ Q₆ (1)

Мұнда: Q_p — 1 кг қатты, сұйық отыннан немесе 1 м³құрғақ газды отыннан алынатын жылу, ккал\кг или ккал\м³; Q₁ – пайдамен жанған отын, ккал\кг; Q₂ – шыққын газдармен пайдасыз кеткен жылу, ккал\кг; Q₃ – химиялық толығымен жанбаған отынның жоғалған жылуы, ккал\кг; Q₄ – механикалық толығымен жанбаған отынның жоғалған жылуы, ккал\кг; Q₅ – қазандық қондырғысының сыртқы суытуынан кеткен жылу, ккал\кг; Q₆ — шлакпен кеткен физикалық жылу, ккал\кг.

Егер 1 теңдеудегі барлық мүшелерін жанатын отынның күтілген жылу мөлшеріне Q_p бөліп, 100 көбейтсе, ал мүшелерін q арқылы индекспен белгілесек, пайызбен есептелген жылу балансы теңдеуін аламыз:

q₁+ q₂+ q₃+ q₄+ q₅+ q₆= 100%

5. Қазанды қондырғылардың қосалқы жабдықтарына

Сурет 1. Қазандықтың бу-су жүретін жол схемасы

6. Су және оны дайындау түрлері

Энергетикалық нысандарды сумен қамтамасыздандыруға көбінесе – беткі табиғи сулар (өзен, көл, бөген) және жер асты (артезиан ұңғымалары) қолданылады. Соңғы кездерде су тапшылығының өсуіне байланысты, қолданған техникалық, қалдық ағын суларды қолданады. Су құрамында көптеген қоспалар болады: иондар. молекулалар немесе тізбек түрінде. Олардың көлемі 10^{-6 мм аз. Сонымен қоса, еріген газдар (О}₂, СО₂, H₂S, N₂), тұздардың катиондары мен аниондары Са²⁺, Mg²⁺, Na +, К+, НСО₃, SO₃, Cl,NO₃- NO болады. Қоспалар жаратылысы – органикалық (топырақтан), минералды (тау жыныстарынан) болуы мүмкін.

Табиғи судың сапасын анықтауға технологиялық процестің әр стадиясында келесі көрсеткіштер қолданылады:

- құрғақ қалдық СО (мг/л), белгілі бір су мөлшерін 110—120 °С температурада буландырып, қалдығын құрғатады;

- минералды қалдық (жалпы тұздылығы), химиялық талдау нәтижесінде катиондар мен аниондар құрамын анықтайды;

- қышқылдануы- судағы органикалық заттар үлесін көрсетеді;

- жалпы кермектілігі – судағы кальций мен магний катиондарының жиынтық мөлшерін анықтайды; өлшем бірлігі мг-экв/л, мкг-экв/л (экв-эквивалент);

- карбонатты кермектілігі – судағы бикарбонатты және карбонатты кальций мен магний үлесі;

- судың жалпы cілтілігі – суда еритін гидрооксидтер, аниондар, және НСО_з, СО₂әлсіз қышқылдар жиынтық концентрациясы (сутек иондарысыз), өлшеу бірлігі миллиграмм-эквиваленті / 1 л.

Судың иондық құрамы. Су ылғи да электрлік бейтарап (нейтралды), сондықтан ондағы катиондар мен аниондар концентрациясы бір бірімен тең болады (егер мг-экв/л өлшенсе). Химиялық таза су әлсіз электролитке жатады., он миллион молекулалардың бірі иондарға бөлінеді (диссоциация): Н ⁺и ОН^-:Н₂О=Н⁺+ОН ^-. Сутек иондарының үлесі (кері логарифмі) «рН» көрсеткішімен сипатталады, таза су үшін ол 7. Судың рН қасиеті оның реакциялық қабілетін сипаттайды.

Су құрамындағы еріген газдар - оттегі, көмірқышқылы, күкіртсутек, аммиак т.б.- оның қасиеттеріне әсет етеді. Суда еріген заттар оны энергетикалық мақсатта қолдануға кері әсерін тигізеді, себебі жылу агрегаттарында түрлі қатты тұнбалар түзіледі. Қазіргі қазандықтарда жоғары калориялық отын қолданғанда (газ, мазут), экрандалған құүбыр ішіндегі жылу ағыны 580—700 кВт/м² [500— 600 Мкал/(м²-ч)] жетеді. Құбырдың ішкі қабырғаларындағы жұқа (0,1—0,2мм жуық) қатқан тұздар қабығының өзі (жылуды нашар өткізгендіктен), құбыр металлын қыздырып, тесік, жыртық пайда болуына соқтырады.

7. ЖЭС және өндіріс орындарындағы су технологиясы: теория негіздері, әдістері мен өңдеу тәсілдері.

Электр станциясы – ол бірнеше қондырғылар, құралдар мен аппараттардан тұратын, электр энергиясын өндіруге арналған, және оған керекті үйлер мен арнайы бөлмелер белгілі территорияда орналасқан орын.

Электр энергиясын электр станциясында басқа түрлі энергияны түрлендіру арқылы алады. Энергия көзі ретінде ағып жатқан су, отын, атом мен жаңадан игеріліп жатқан балама энергия (жел, ағыс, геотермальді, күн және т. б.) пайдаланылады. Бүгінгі күні гидравликалық, жылу және атом электр станциялары ең жиі таралған. Жылу электр станциялары (ЖЭС) отынның (көмір не газ) химиялық энергиясын электр энергиясына және жылуға айналдырады

Қазақстанда электр станциясының негізгі түрі болып жылу электр станциясы (ЖЭС) табылады. Бұлар шамамен мемлекеттің 67% электр энергиясын шығарады. Олардың орналасуы отын көзі мен тұтыну қажеттігіне байланысты. Ең ірі ЖЭСтер отын кендерінің маңында салынады. Калорияға (энергияға) бай және тасымалдауға қолайлы отын қолданатын ЖЭС тұтынушылар талабына сай құрылады.

ЖЭС - органикалық отынды жағу нәтижесінде бөлінген жылуды электр энергиясына айналдырады. Жылулық бутурбиналық ЖЭС (ЖБЭС) басым болып келеді. Онда жылу энергиясы бу генераторында жоғары қысымды бу өндіреді. Ол электр генераторының роторын айналдырады. Отын ретінде ЖЭС көмір, мазут, табиғи газ, лигнит, шымтезек қолданады.

Табиғи судың сапасын анықтауға технологиялық процестің әр стадиясында келесі көрсеткіштер қолданылады:

- құрғақ қалдық СО (мг/л), белгілі бір су мөлшерін 110—120 °С температурада буландырып, қалдығын құрғатады;

- минералды қалдық (жалпы тұздылығы), химиялық талдау нәтижесінде катиондар мен аниондар құрамын анықтайды;

- қышқылдануы- судағы органикалық заттар үлесін көрсетеді;

- карбонатты кермектілігі – судағы бикарбонатты және карбонатты кальций мен магний үлесі;

9. Отын туралы түсінік

10. Отын түрлері, сипаты, топтасуы, құрамы

11. Отын қалдықтары, жану жылылығы.

Отын деп белгілі бір түрлену процесінен өткенде, техникалық тұрғыдан қолдануға болатын энергия беретін затты айтады. Отынның екі негізгі тобы, яғни энергия бөліну принципі бойынша, белгілі – ядролық отын, ядролық түрлену нәтижесінде энергия бөлетін, және химиялық отын – жанғыш элементердің тотығуынан энергия бөлетін заттар. Бұл процесс жану нәтижесінде болады. Қазіргі кезде көптеген табиғи, жасанды отындар түрлері қолданылады.

Мұнай, табиғи газдар да ұзақ геологиялық мерзім бойы органикалық қалдықтардан (орта дәуірінде мекен еткен алып кесіртке тектес жануарлардың) түзіліп, тау жыныстар арасында ойпаң жерлерде жиналған. Табиғи газ құрамында көміртектер өте көп болады, мысалы метан СН₄үлесі 98% дейін жетеді.

Түрлі технологиялық процестер нәтижесінде алынатын жасанды газдар (кокстен т.б.) – энергетикалық мақсатта өте сирек қолданылады.

Отынның негізгі сипттарына – құрамы, жану жылулығы, жанудағы адиабатты температурасы, пайда болатын жану қалдықтары сипаты, жалын пайда болу температурасы, атылу жағдайы (тізбелік реакция), отын және оның қалдықтарының уыттылығы.

Отын құрамы - ең маңызды сипатының бірі. Негізгі бөліктеріне көміртек С, сутек Н, оттегі О жатады. Органикалық отындарда аз мөлшерде күкірт S және азот N кіреді. Бұлардың бәрі жану процесінде қатысқандықтан, олар отынның жанғыш массасын құрайды.

Отын құрамындағы минералды массалар жану процесінде күлге А айналады, ал оның үлесі отын сапасына байланысты және отынның жылу беру қабілетін төмендетеді.

Отынның жылулық қасиетін жылу беру қабілетімен, яғни жану жылулығымен Q сипаттайды. Ол белгілі бір отын көлемі жанғанда бөлінетін жылудың көлемдік бірлігі.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

13. ЖЭО-дағы қалдықтар, оларды өңдеу жолдары

14. ЖЭО-дағы қалдықтар түрлері.

15. ЖЭО-рындағы қалдықтарды өңдеу жолдары.

ЖЫЛУ ЭЛЕКТР ОРТАЛЫҒЫ (ЖЭО) – тұтынушыларға бір мезгілде электр энергиясы мен жылуды бу және ыстық су түрінде бірге өндіріп беретін бу (газ) турбиналы электр стансасы. ЖЭО беретін жылу қызған бу немесе ыстық су түрінде таратылады. Энергетикалық бу қазандарында (жану камераларында) өндірілген тиісті параметрлі бу (газ) турбинаны және онымен бір білікте орнатылған электр генераторын айналдырады. Турбиналарда жұмыс істеп шыққан будың қалдық қызуының едәуір бөлігі кәсіпорындардың технолологиялық процестерін бумен жабдықтауға және ыстық сумен үйлерді жылыту жүйелеріне жұмсалады (қ. Жылумен қамтамасыз ету). Қазандық және турбиналық жабдықтары құрамына қарай ЖЭО-лар бу турбиналы (бу-күш қондырғылы) ЖЭО, газ турбиналы (газ турбиналы қондырғылы) ЖЭО, бу-газ турбиналы (бу-газ турбиналы қондырғылы) ЖЭО және атомдық ЖЭО болып ажыратылады. Соңғы уақытқа дейін Қазақстанда бу-күш қондырғылары кең таралған. Бу турбиналы ЖЭО-лар агрегаттарының бірлік және жалпы қуаты бойынша төменгі қуатты (25 МВт-қа дейін), орташа қуатты (50 – 100 МВт), жоғары қуатты (200 МВт-тан артық), ал турбинаға келіп түсетін будың бастапқы параметрлеріне қарай төмен қысымды (4 МПа-ға дейін), орташа қысымды (13 МПа-ға дейін) және аса жоғары қысымды (25,5 МПа-ға дейін) болып бөлінеді. Қазіргі кезеңде бу-газ турбиналы қондырғылар тиімді болып отыр. Бұларда газ турбинасында жұмыс істеп шыққан ыстық газ қайта өңдеуші арнаулы қазанға беріледі де, ондағы су бу турбинасын жұмыс істетуге жеткілікті параметрлі буға айналдырылады (қажет болса, қазанда қосымша от жағылады), әрі қарай цикл бу-күш қондырғыларындағыдай жүреді. ЖЭО-ларда электр және жылу энергиясын бірге өндіру жағылатын отынды тиімді пайдалануға (отынды үнемдеу 30%-ке дейін жетеді), электр станцияларының пайдалы әсер коэф-тін жоғарылатуға және электр энергиясының өзіндік құнын төмендетуге мүмкіндік береді. Қазақстанның ірі өндіріс орындары мен елді мекендерінің көпшілігі ЖЭО жылуымен қамтамасыз етіледі.

Дата добавления: 2015-10-24; просмотров: 400 | Нарушение авторских прав

<== предыдущая страница	\|	следующая страница ==>
ПУТЕШЕСТВИЕ В ИКСТЛЭН	\|	Задания для подготовки

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.034 сек.)