Punktis 3 toimub harude ühendumine imevosas. Seal on mõlemas harus staatiline rõhk võrdne, kuid kogurõhk ei ole, sest õhuvoolu kiirused on erinevad (seega ka dünaamiline rõhk on erinev). Et toru imevosas on suhteline kogurõhk võrdne rõhukadude summaga sisenemisavast kuni mõõdetava ristlõikeni, peab rõhukadude summa paralleelsetes torudes olema võrdne. Arvutus seisneb selliste haru diameetrite valikus, mille puhul etteantud õhukulu juures oleksid nende rõhukaod võrdsed, õhu liikumise kiirused ei oleks aga minimaalsest lubatavast väiksemad. Lubatakse erinevust 7%, mõningates allikates 5%. Toru diameeter arvutatakse valemiga 4Q d= v kus Q õhukulu m3/s 4 PNEUMOTRANSPORDISÜSTEEMI ARVUTUS
annavad nad tegelikule vooluhulgale vastava vooluhulga. Vooluhulka arvutatakse valemiga: qV = vA m3/s, kus v - vedeliku voolukiirus, m/s, A - voolu ristlõike pindala, m2. A = (pii) D(ruut)/4 17) Torustiku läbimõõdu valik sõltuvalt lubatud töövedeliku voolukiirusest. Mis piirab töövedeliku lubatud voolukiirust torustikus? Torustiku siseläbimõõt määratakse sõltuvalt soovitatavast vedeliku voolukiirusest .Viimasest sõltuvad rõhukaod süsteemis. Rõhukaod sõltuvad Reynoldsi arvust, millega määratakse vedeliku voolureziim. Kriitiline väärtus Re kr=2300, kui Re on suurem 2300, on tegemist turbulentse voolamisega(v max=1,2Vkesk). Kui Re on väiksemvõrdne 2300, siis on tegemist laminaarse voolamisega (v max=2Vkesk) 18) Millest on sõltuv kolvi liikumise kiirus silindris. Kuidas toimub kolvi liikumise kiiruse reguleerimine. Silindris liikuva kolvi kiirus võrdub sisuliselt silindri vedelikuga täitumise kiirusega ehk
ℜ2= = =510 510< 2300→ laminaarne voolamine ν 0,0008 v 3 × d 3 1,03 ×0,4 ℜ3= = =515 515<2300→ laminaarne voolamine ν 0,0008 v 4 × d 4 0,23× 1,8 ℜ4 = = =518 518<2300 →laminaarne voolamine ν 0,0008 v 5 × d 5 0,28 ×1,5 ℜ5= = =525 525<2300 → laminaarne voolamine ν 0,0008 Vastus: 4. Ülesanne – rõhukaod Antud: Torustiku siseläbimõõt d=20mm=0,02m Vedeliku kiirus v=3m/s Vedeliku tihedus =900kg/m3 Torustiku pikkus l=120m Viskoossuse tegur ν=32mm2/s=0,000032m2/s Kohalike takistuste summa ∑ξ=45 v×d Leian Reynolds’i arvu. ℜ= ν 3 × 0,02 ℜ= =1875 0,000032 m2 /s Kuna Re=1875 ¿ 2300, siis on tegemist laminaarse voolamisega.
•p = const, isobaariline protsess. Ruumala võrdeline absoluutse temperatuuriga •V = const, isohooriline protsess. Rõhk võrdeline absoluutse temperatuuriga 26.Laminaarne ja turbulentne voolamine (seletus, joonis) •Laminaarne voolamine – osakestel vaid voolu suunaline kiirus, liikumine kihiti. •Turbulentne voolamine – osakesed liiguvad korrapäratult. 26. 27. 28.Reynoldsi arv (valem, seletus) •Üleminek ei toimu järsult (lam<->turb) •Rekr puhul rõhukaod võrdsed nii laminaarsel kui turbulentsel voolamisel •Rekr kaudu saab määrata vkr, mis vastab vedeliku voolukiirusele, kus toimub üleminek. Hõõrdekaod suurenevad hüppeliselt. •Katselised lubatud maksimaalsed kiirused: 28.Hõõrdetakistus (seletus, moody diagramm, turbulentse voolamise valem) •Tingitud hõõrdumisest vastu torustiku seinu ja osakeste omavahelisest hõõrdumisest. Võrdeline teepikkusega.
Vooluhulgaks nimetatakse ajaühikus voolu ristlõiget läbinud vedeliku kogust. Vedeliku voolu kiirus samas vedeliku voolus on pöördvõrdeline voolu ristlõike pindalaga. v1/v2 = A2/A1 15.Rõhulang voolamisel torustikes. Rõhulangu põhjustavad tegurid. Voolav vedelik kaotab liikumisel energiat, mis kulub voolamisel esinevate takistuste ületamiseks. Rõhukadusid esilekutsuvad voolutakistused jagunevad kahte liiki: · hõõrde- ehk lineaartakistused · kohalikud takistused Rõhukaod, mida põhjustavad hõõrdetakistused, on põhjustatud voolava vedeliku hõõrdumisest vastu torustiku seinu aga samuti vedeliku osakeste omavahelisest hõõrdumisest. Kohalikud takistused on seotud vedeliku voolu kiiruse ja suuna muutumisest, mille põhjusteks on torustiku konstruktsioon ja süsteemi elemendid. 16. Vedeliku voolamisel esinevad takistused ja nende mõju voolamise tingimustele. Sõltuvalt vedelikuosakeste liikumise iseloomust eristatakse vedeliku voolamisel torudes kahte
Saadud vastuse ümardan vähema standardse suuruseni. Kui on leitud pindala, saab arvutada lõpliku õhukulu ja massikonsentratsiooni: V õ =S*V Kus S- ristlõike pindala, m 2 V-õhu liikumis kiirus m/s Massikonsentratsioon: Qp µ= Võ * p Kus seadme jõudlus on jagatud lõpliku õhukuluga ja õhu tihedusega. Õhukulu mõjutab kõvasti rõhukadu, mis tekivad lehe transportimisel ja avades mis pole hermeetiliselt suletud. Kui liita kokku kõik rõhukaod ja need omakorda korrutada õhukulu tootlikkusega siis ventilaatori võimsus (P) on võrdne tootlikkuse ja rõhu korrutisega. Rõhukadu avaldub: pk =pt Kus p t = materjali tõstmisel tekkiv rõhukadu. p t = p* µ *h*g p-õhu tihedus h-tõstekõrgus g- raskuskiirendus, g=9,81 m/s 2 µ = massikonsentratsioon kg/s Ventilaatori mootor valitakse vastavalt ventilaatori pidevtalitluse ehk nimivõimsusele.
z= nk z = 63 / 6 = 11 g) Boileri silindrilise väliskesta läbimõõt sõltub aparaadi tootlikkusest, torude arvust, läbimõõdust jm. näitajatest (Dk = 0,30,6 m). Dk = 0,5 m ette valitud 11. Boileri hüdrauliline arvutus Boileri hüdraulilise arvutuse eesmärgiks on leida veepumba vajalik võimsus ja tekitatav surve, mis kindlustaks etteantud tootlikkuse ja vee voolukiiruse ning kataks aparaadis ja ühendustorustikus (liinis) tekkivad survekaod (rõhukaod). 6 11.1. Survekadu kohttakistuste ületamiseks boileris a) Vee sisse- ja väljavoolu ava ristlõikepind: f1 = 0,785 ds2 ; m2 f1 = 0,785 · 0,025² = 0,00049 m² b) Ühe käigu jaotuskarbi ristlõikepind: 0,785 Dk 2 f2= ; m2 z f2 = (0,785 · 0,05²) / 11 = 0,0178 m² c) Ühte käiku kuuluvate torude ristlõikepind: f3 = f1 nk ; m2 f3= 0,00049 ·6 = 0,00294 m²
Nivootakistus torustikus sõltub teisaldatava ja ümbritseva õhu tiheduste (temperatuuride) erinevusest. Tihedama (külmema) õhu ülespoole suunamisel on nivootakistus plussmärgiga, allapoole suunamisel miinusmärgiga. Impulsstakistust tuleb arvestada juhul, kui esinevad hüdraulilised löögid või mahumuutused paisumise või olekumuutuse tõttu. Õhutorustik koosneb paljudest erineva takistusega lõikudest, mis on omavahel ühendatud jadamisi või rööbiti. Võrgu rõhukaod saab arvutada analoogselt elektri võrkudega. Jadaühenduse korral (joonis 5.8) saame: ∑ ∆p =∆p1 + ∆p2 + ∆p3 ja V1 = V2 = V3 . (5.12) 76 ∆pventilaator=∆ptorustik V Σ ∆p V (∆p st + ∆p dün ) Pm = = η η
g) Boileri silindrilise väliskesta läbimõõt sõltub aparaadi tootlikkusest, torude arvust, läbimõõdust jm. näitajatest. Valin boileri silindrilise väliskesta läbimõõduks Dk = 0,4 m 11. Boileri hüdrauliline arvutus Boileri hüdraulilise arvutuse eesmärgiks on leida veepumba vajalik võimsus ja tekitatav surve, mis kindlustaks etteantud tootlikkuse ja vee voolukiiruse ning kataks aparaadis ja ühendustorustikus (liinis) tekkivad survekaod (rõhukaod). 11.1. Survekadu kohttakistuste ületamiseks boileris a) Vee sisse- ja väljavoolu ava ristlõikepind: f1 = 0,785 ds2 ; m2 f1 = 0,785 0,000625 = 0,000491 m2 f1 = 0,000491 m2 b) Ühe käigu jaotuskarbi ristlõikepind: 0,785 Dk 2 0,785 0,16 f2= ; m2 f2= = 0,0114 z 11 f2 = 0,0114 m2 c) Ühte käiku kuuluvate torude ristlõikepind:
g) Boileri silindrilise väliskesta läbimõõt sõltub aparaadi tootlikkusest, torude arvust, läbimõõdust jm. näitajatest (Dk = 0,30,6 m). 5 11. Boileri hüdrauliline arvutus Boileri hüdraulilise arvutuse eesmärgiks on leida veepumba vajalik võimsus ja tekitatav surve, mis kindlustaks etteantud tootlikkuse ja vee voolukiiruse ning kataks aparaadis ja ühendustorustikus (liinis) tekkivad survekaod (rõhukaod). 11.1. Survekadu kohttakistuste ületamiseks boileris a) Vee sisse- ja väljavoolu ava ristlõikepind: f1 = 0,785 ds2 ; m2 b) Ühe käigu jaotuskarbi ristlõikepind: 0,785 Dk 2 f2= ; m2 z c) Ühte käiku kuuluvate torude ristlõikepind: f3 = f1 nk ; m2 Valemites kasutatud ehituslikud näitajad on arvutatud (või valitud) punktis 10. d) Kohttakistustegur vee sissevoolul esimesse jaotuskarpi: 2 f1
töövedelikule rõhu vähemalt 63 bar + 19,26 bar + 1,25 bar = 83,5bar Ülesanne 9. Variant 4 Kahepoolse tööga diferentsiaalsilinder peab rakendama koormust F = 10 kN kiirusel v = 45 m/min. Sealjuures peab olema tagatud kolvi liikumiskiiruste suhe v1/v2 = = 1,4. Lubatud maksimaalne rõhk süsteemis on p = 80 bar. Leida silindri läbimõõt D [mm], kolvivarre läbimõõt d [mm] ning nõutav pumba minimaalne tootlikkus q [l/min], kui rõhukaod torustikus ja seadmetes on p = 8 bar ja vasturõhk äravoolutorustikus on p1 = 5 bar. Hüdrosilindri mehaaniline kasutegur m = 0,95. Valemid. Silindris saavutatav töörõhk p t = p - p - p1 Kuna tööpoole kolvi pindala suhtub kolvivarre poolsesse kolvipindalasse samaväärselt kiiruste vahega = 1,4 ,siis õige valem oleks antud juhul: p1 pt = p - p - 1,4 Silindri tööpoole kolvi pindala ja silindri läbimõõt F = pA m ja siit saame, F A=
nk z = 87 / 6 = 14,5 15 Tegelik torude arv nü = 6*15 = 90 g) Boileri silindrilise väliskesta läbimõõt sõltub aparaadi tootlikkusest, torude arvust, läbimõõdust jm. näitajatest (Dk = 0,3–0,6 m). Dk = 0,4 m 10. Boileri hüdrauliline arvutus Boileri hüdraulilise arvutuse eesmärgiks oli leida veepumba vajalik võimsus ja tekitatav surve, mis kindlustaks etteantud tootlikkuse ja vee voolukiiruse ning kataks aparaadis ja ühendustorustikus (liinis) tekkivad survekaod (rõhukaod). 10.1 Survekadu kohttakistuste ületamiseks boileris a) Vee sisse- ja väljavoolu ava ristlõikepind: f1 = 0,785 ds2 ; m2 f1 = 0,785 * 0,0252 = 0,00049 m2 b) Ühe käigu jaotuskarbi ristlõikepind: 0,785 Dk 2 f2 ; m2 z f2 = 0,785 * 0,42 / 15 = 0,0083 m2 c) Ühte käiku kuuluvate torude ristlõikepind: f3 = f1 nk ; m2 f3 = 0,00049 * 6 = 0,00294 m2 d) Kohttakistustegur vee sissevoolul esimesse jaotuskarpi: 2
??? Voolu keskmine kiirus- vedeliku kõigi osakeste ühesugune kiirus, millega liikudes annavad nad tõelise vooluhulga. 11. Rõhulang vedeliku voolamisel torustikes. Rõhulangu põhjustavad tegurid. Milles väljendub rõhulangu mõju voolamise tingimustele? Energiakadu väljendub voolava vedeliku rõhu vähenemises, mistõttu nimetatakse seda rõhukaoks (rõhu languks). Rõhukadusid esile kutsuvad voolutakistused jagunevad kahte liiki: hõõrde- ehk lineaartakistused, kohttakistused. Rõhukaod, mida põhjustavad hõõrdetakistused, on tingitud voolava vedeliku hõõrdumisest vastu torustiku seinu ja vedeliku osakeste omavahelisest hõõrdumisest ning nad on võrdelised voolu läbitud teepikkusega. Kohttakistused on põhjustatud vedeliku voolu kiiruse ja suuna muutumisest, mille põhjusteks on torustiku konstruktsioon ja süsteemi elemendid. Kohttakistusteks võivad olla: voolu ristlõikepinna suurenemine või
Siis z1 = hi = põ/(g) Ehk teoreetiliselt ideaalsetes tingimustes vedeliku imemiskõrgus võrduks keskkonna rõhu poolt tekitatud surve kõrgusega . Kui põ = 760 mmHg = 101325 Pa ja vee tihedus 1000kg / m 3 , siis pumba teoreetiline maksimaalne imemiskõrgus : z1 = hi = põ /(g)= 101325 /(1000 x 9,81) =10,33 mH2O Reaalses olukorras ükski pump ei suuda tekitada absoluutset vaakumit , vedelik voolab teatud kiirusega veetorus , mille tulemusena esinevad imitorus rõhukaod. Reaalses olukorras võib lugeda, et veepinnal vedeliku asendienergia ja vee kiirus on null st. z0= 0 ja v0=0 , siis põ/(g) =z1 + pi/(g) + vi2 /(2g) + hti , siit tegelik imikõrgus z1 = hi = põ/g ( pi /(g) + vi2 /(2g) +hti) Järeldame , et tegelik imemiskõrgus on vähem kui 10,33 saadud valemi sulgudes esitatud avaldise võrra. pi /(g) > 0 on absoluutsurve pumpa sisenemisel vi2 /(2g) kineetiline energia pumpa sisenemisel
määrata SV kütte või jahutuspind. Arvutuste tegemiseks peab olema teada soojuskandjate massikulu, temperatuur ja ülekantav soojust hulk Q mis määratakse soojusbilansi võrrandist. 2) Kontrollarvutus Tehakse töötava SV puhul kui on vaja määrata SV ülekantav soojushulk ja soojuskandjate temperatuuri soojusvahetist väljumisel. Tavaliselt kaasneb sellega ka hüdrauliline arvutus, millega leitakse rõhukaod ja selle järgi valitakse pumba võimsus. 74. Kütused. Nende liigtus, koostis ja põhilised karakteristikud. Kõige enam kasutatakse orgaanilist kütust, kasutatakse ka tuumkütust. Orgaanilise kütuse all mõistetakse ainet mille keemilisel ühinemisel oksüdeerijaga (tavaliselt hapnikuga) eraldub suurel hulgal soojust. Liigitatakse: 1) Fossilkütused põhiliseks koostiseks on süsisnik(C) , näit: org. Kütused 2) Looduslikud tahked kütused puit, turvas, kivisüsi.
määrata SV kütte või jahutuspind. Arvutuste tegemiseks peab olema teada soojuskandjate massikulu, temperatuur ja ülekantav soojust hulk Q mis määratakse soojusbilansi võrrandist. 2) Kontrollarvutus Tehakse töötava SV puhul kui on vaja määrata SV ülekantav soojushulk ja soojuskandjate temperatuuri soojusvahetist väljumisel. Tavaliselt kaasneb sellega ka hüdrauliline arvutus, millega leitakse rõhukaod ja selle järgi valitakse pumba võimsus. 74. Kütused. Nende liigtus, koostis ja põhilised karakteristikud. Kõige enam kasutatakse orgaanilist kütust, kasutatakse ka tuumkütust. Orgaanilise kütuse all mõistetakse ainet mille keemilisel ühinemisel oksüdeerijaga (tavaliselt hapnikuga) eraldub suurel hulgal soojust. Liigitatakse: 1) Fossilkütused põhiliseks koostiseks on süsisnik(C) , näit: org. Kütused 2) Looduslikud tahked kütused puit, turvas, kivisüsi.
Siis z1 = põ/(g) Ehk teoreetiliselt ideaalsetes tingimustes vedeliku imemiskõrgus võrduks keskkonna rõhu poolt tekitatud surve kõrgusega . Kui põ = 760 mmHg = 101325 bar ja vee tihedus 1000kg / m 3 , siis pumba teoreetiline maksimaalne imemiskõrgus : z1 = põ /(g)= 101325 /(1000 x 9,81) =10,33 mH2O Reaalses olukorras ükski pump ei suuda tekitada absoluutset vaakumit , vedelik voolab teatud kiirusega veetorus ,mille tulemusena esinevad imitorus rõhukaod. Kuna z0= 0 ja v0=0 , siis põ/(g) =z1 + pi/(g) + vi2 /(2g) + hti , siit tegelik imikõrgus z1 = põ/g ( pi /(g) + vi2 /(2g) +hti) Järeldame ,et tegelik imikõrgus on vähem kui 10,33 saadud valemi sulgudes esitatud avaldise võrra. Tegelikus olukorras ükski pump ei suuda tekitada absoluutset vaakumit ja vedelik torustikus voolab teatud kiirusega imitorus ja imitorus esinevad rõhukaod , selle tulemusena pumba imikõrgus on alati väiksem kui 10,33 m .
l=4...5 m, d=160 mm. Hind sõltub materjalist : dralon ( tmax 120 C), polüester (tmax 150 C), ryton (tmax 170 C), klaasriie (tmax 250 C), teflon (tmax 280 C), teras (tmax 400? C). Teflon filter 8 x kallim kui dralonist. Eelisteks kõrge efektiivsus, kasutegur ei sõltu lendtuha omadustest, puuduvad lisaseadmed ja suhteliselt väike. Puudused tundlikkus kõrgetele temperatuuridele, filtrikotid kallid, koti tööiga 1...2 a, suured rõhukaod ja tundlikud kottide purunemise suhtes. Elektrifiltrid tänapäeval põhiline lendtuha püüdur. Koosneb metallist korpusesse paigaldatud koroneerivast ja sadestuselektroodidest. Filter varustatakse gaasijaoturi, tolmupunkri ja tuhaärastussüsteemiga. Koroneerivale ja sadestuselektroodidele antakse alaldatud või impulsspinge (80...100 kV), mis tekitab elektroodide vahel koroona, mis paneb gaasi ioniseerima neg-selt, mille toimel need liiguvad sadestuselektroodidele. Tuhk
ekspluatatsioonis on keelatud. 1.Põhiline küttesegu moodustumine toimub silindrikaanes. Silindri surveastmega (16...18 ). Suured soojuskaod põlemiskambri seinte Praktiliselt saab survekambri mahtu ja selle järgi surveastet mõõta kaane põhi on nõgus kolvipõhi tavaliselt tasapinnaline. kaudu ja suured hüdraulilised rõhukaod põlevate gaaside paiskumisel põlemiskambri valatud õli mahu mõõtmisega või arvestatakse 2.Põhiline osa küttesegu moodustamisest toimub kolvipea sees. ühest kambrist teise suurendavad energeetilisi kadusid. põlemiskambri maht kolvi ja silindri kaane vahel kokkupressitud Silindri kaane põhi on tasapinnaline,kolvi põhi on seest õõnes, Vaatamata nimetatud puudustele annab ellpõlemiskamber