Шанаулағыш камералардың есебі

№ 7 дәріс. 

Шанаулағыш  камералардың есебі.

     Шанаулағыш  камераларда тозан болшектері ауырлык  күшінің әсерінен аудан бөлініп  шығады. (6.2-сурет). Мұндай камераларды м жиі қолданады. Қарапайым камераларда тазалау дірежесі әдетте 50 .....60%, ал лабиринтіктерде 85..........90 % шектерінде  орналасады. Шанаулағыш камералардын артықшылықтарында кедергі, құрылғынын қарапайымдылығы мен қолдануы .

     Тозан бөлшектерінін шамасы өте аз болғандықтан, оларды тұну жылдамдығы да үлкен болмайды. Сондықтан ауанын камера бойымен горизонталь бағытта қозғалу жылдамдығын ламинарлық ағын режімін қамту шартынын тандайды. Ол үшін  

V ‹  

     Мұндағы l.h – шанаулағыш камеранны сәйкесінше ұзындығы мен биіктігі, м; V _б – тозан бөлшекткрінін ұшу жылдамдығы, м/с.

     Ережеге сай, камерадағы ауа қозғаласынын V жылдамдығынын мәндері 0,2 ....0,5  м/с шектрінде болу қажет.

     Шанаулағыш  камералар есебін келсі тізбек бойынша  жүргізеді. Алдымен шанаулғыш камераларды  аулап отыру қажет болатын  тоан бөлшектерінін минимал өлшемдерін береді және номограмма бойынша (6.3 сурет) олардын V_Б . м/с жылдамдығын табады. Сфералық пішіндегі диаметрі (5.....6) 10^-5 м –ге дейінгі тозан бөлшектерінін ұшу жылдамдығын 0‹Re ‹1 (мұндағы Re – Рейнольді саны) шарты орындалған жағдайда, келесі формула бойынша анықтауға болады 

     V_б=d²/(18 ϻ) 
 

     Мұндағы d – ауланатын тозан болшектерінін өлшемі, м.р _т – тозан бөлшектерінін тығыздығы, кг/м³ ; ϻ - ортанан динамикалық тұтқырлығы, Па . с .

Ортанан динамикалық  тұтқырлығын келесі мәнамерадерден онын t температурасына байланысты тандайды.  

t, ⁰C                  - 50           -40           -30          -20            -10         0            10          20

ϻ .  10^-5 . Па .  с   1,46       1,52          1,57        1,62          1,67       1,72     1,76       1,81

t     ⁰C                  30             40             50            60             70         80          90         100

ϻ .  10^-5 . Па .  с   1,86       1,91          1,96       2,01        2,06          2,11    2,15       2,19 

Рейнольдс санын мына формула бойынша есептейді: 
 
 

Re = p_o vl_n/ϻ,

Немесе 

Re = 1,27 р_о Q_s/ϻ 

     Мұндағы р_о – ортанын тығыздығы, кг/м³; V – ортанын келіп түсетін қозғалысынын орташа жылдамдығы, м/с; l _k – көлденен қиманын сипаттық өлшемі (дөнгелек қимада – онын диаметірі, квадрат қимада – квалрат қабырғасы) ;Q_қ – берілген қима арқылы  көлемдік шығын, м³/с.

     Содан кейін тазаланатын ауа көлемін  біле отырып және ауанын камерадағы қозғалысын V жылдамдығын айтылған шектерде қабылдай отырып, шануалағыш камеранын көлденен қимасынын ауданын анықтайды, м² : 

S=bh=q/(3600 v), 

     Мұндағы b,h – камераның сәйкес ені мен биіктігі, м; Q – камера арқылы өтетін ластанған ауа көлемі, м³/сағ.

Камераның h биіктігін бере отырып, оның b енін табады, м:  

B=S/h

Камеранын ұззындығы, м,  

l ≥ hv/v_сағ.  

     Мысал. Бөлшетерінің тығыздығы 700 кг/м³ , ал орташа диаметірі 2.10^-5 м тозанмен ластанған 4500 м³ ауаны тазалау үшін       камера өлшемін есептеу жойылатын ауа температурасын 20 ⁰ С.

     Шешімі: Номограмма  бойынша (6,3 – суретті  қара) тозаң бөлшектерінің ұшу  жылдамдығын жобалау: V_б =0,8 м/с.

Шанаулағыш камерадағы ауаның қозғалыс жылдамдығын v_а=0,5м/с қабылдай отырып, оның көлденең қимасының ауданын анықтаймыз: 

S=bh=Q/(3600v_a)=4500/(3600. 0,5) =2,5 м³

Камераның биіктігін  h=2,5 м деп бере отырып онын енін табамыз:

B=s/h=2,5/2,5һ=1м.

Камераның минимал ұзындығы.

L=hv(v_б=2,5.0,5)0,8=1,563 м.

l=1,6 м деп қабылдай отырып,           шарттың орындалуын тексереміз: 

0,5‹          немесе, 0,5 ‹0,512