Samarali va bardoshli isitish elementi sifatida zanglamaydigan po'latdan yasalgan kartrijli isitgichlar sanoat ishlab chiqarishida va kundalik hayotda keng qo'llaniladi. Isitgich uchun mos quvvatni tanlash uskunaning to'g'ri ishlashini ta'minlash, energiya samaradorligini oshirish va xizmat muddatini uzaytirish uchun juda muhimdir. Ushbu maqolada zanglamaydigan po'latdan yasalgan kartrijli isitgichning quvvatini tanlash uchun asosiy fikrlar va hisoblash usullari batafsil bayon etilgan.
I. Quvvatni tanlashning asosiy tamoyillari
Zanglamaydigan po'latdan yasalgan kartrijli isitgich uchun quvvatni tanlash bir nechta asosiy printsiplarni o'z ichiga oladi:
1. Isitish muhitining xususiyatlari: Har xil muhitlar issiqlikni yutish va o'tkazish uchun har xil imkoniyatlarga ega. Masalan, suvning solishtirma issiqlik sig'imi 4,18 kJ/(kg· daraja), moyniki esa taxminan 2,0 kJ/(kg· daraja) ni tashkil qiladi. Bu shuni anglatadiki, bir xil massali materialni bir xil haroratgacha qizdirish neftga nisbatan suv uchun ikki baravar ko'proq energiya talab qiladi.
2. Maqsadli isitish harorati: boshlang'ich va maqsadli haroratlar orasidagi harorat farqi (DT) quvvat talabiga bevosita ta'sir qiladi. Kattaroq DT odatda yuqori quvvatni talab qiladi.
3. Kerakli isitish vaqti: Tez isitish yuqori quvvat zichligini talab qiladi, sekin isitish esa nisbatan kamroq quvvatdan foydalanishga imkon beradi.
4. Atrof-muhit sharoitlari: Atrof-muhit harorati va ventilyatsiya kabi omillar issiqlik yo'qotish tezligiga ta'sir qiladi.
5. Xavfsizlik chegarasi: 10% -20% quvvat chegarasi odatda haqiqiy foydalanishdagi turli noaniqliklarni hisobga olish uchun dizaynga kiritilgan.
II. Quvvatni hisoblashning asosiy usullari
1. Statik isitish quvvatini hisoblash
Statik isitish uchun (muhitning bir qismini bir vaqtning o'zida maqsadli haroratgacha qizdirish) quyidagi formuladan foydalaning:
P = (m × c × ΔT) / (t × η)
Qayerda:
P=Kerakli quvvat (Vt)
m=qizdirilayotgan materialning massasi (kg)
c=Materialning solishtirma issiqlik sig'imi [J/(kg· daraja )]
DT=Harorat farqi ( daraja )
t=Isitish vaqti (lar)
ē=Issiqlik samaradorligi (odatda 0,6 dan 0,9 gacha)
Misol: 50 kg suvni 1 soatda (3600 s) 20 darajadan 80 gradusgacha qizdirish, issiqlik samaradorligi 0,8 ga teng.
P = (50 × 4180 × 60) / (3600 × 0.8) ≈ 4354 W
2. Dinamik (oqim) isitish quvvatini hisoblash
Uzluksiz oqadigan muhitni isitish uchun quyidagi formuladan foydalaning:
P = q × c × ΔT / η
Qayerda:
q=Massa oqim tezligi (kg/s)
Boshqa parametrlar yuqoridagi kabi.
Misol: 1 L/min (≈0,0167 kg/s) tezlikda 10 darajadan 60 darajagacha oqadigan suvni isitish, issiqlik samaradorligi 0,85.
P = 0.0167 × 4180 × 50 / 0.85 ≈ 4100 W
3. Haroratni saqlash quvvatini hisoblash
Tizim doimiy haroratni saqlab turishi kerak bo'lganda, hisoblash birinchi navbatda issiqlik yo'qotilishini hisobga oladi:
P = K × A × ΔT
Qayerda:
K=Issiqlik uzatish koeffitsienti [Vt/(m²· daraja )]
Issiqlik tarqalishi uchun=sirt maydoni (m²)
DT=Ichkarida va tashqarisida harorat farqi ( daraja )
III. Quvvat zichligini tanlash
Birlik sirt maydoniga (Vt/sm²) quvvat sifatida belgilangan quvvat zichligi isitgichning ishlash muddati va xavfsizligiga bevosita ta'sir qiladi.
1. Suvda isitish: Odatda 10 Vt/sm² dan oshmasligi kerak, umumiy diapazon 5-8 Vt/sm².
2. Yog'da isitish: 3,5 Vt/sm² dan oshmasligi kerak, umumiy diapazon 1,5-3 Vt/sm².
3. Havoda isitish: 1,5 Vt/sm² dan oshmasligi kerak, umumiy diapazon 0,5-1,2 Vt/sm².
Haddan tashqari yuqori quvvat zichligi quyidagilarga olib kelishi mumkin:
Haddan tashqari yuqori sirt harorati, oksidlanishni tezlashtiradi.
Mahalliy qizib ketish, ishlash muddatini qisqartirish.
Muhitning kokslanishi yoki bug'lanishi.
IV. Maxsus ilovalar uchun mulohazalar
1. Portlovchi atmosfera: quvvat zichligi odatda an'anaviy qiymatlarning 70% dan oshmasligi kerak.
2. Yuqori-Viskoziteli muhit: quvvatni mos ravishda oshirish va majburiy aylanishni hisobga olish kerak.
3. Korroziy muhitlar: Yuqori-zanglamaydigan po'lat tanlanishi va quvvat zichligi kamayishi kerak.
4. Bosim idishlari: bosimning issiqlik uzatishga ta'sirini hisobga olish kerak, bu ko'pincha quvvat marjasini oshirishni talab qiladi.
V. Tanlovning amaliy bosqichlari
1. Isitish muhiti va uning xossalarini aniqlang.
2. Isitish maqsadini va vaqt talablarini aniqlang.
3. Kerakli nazariy quvvatni hisoblang.
4. Ilova muhitiga qarab mos quvvat zichligini tanlang.
5. Isitgichning hajmi va shaklini aniqlang.
6. Xavfsizlik chegarasini (10-20%) kiriting.
7. Yuzaki yukning xavfsiz diapazonda ekanligini tekshiring.
8. Agar kerak bo'lsa, amaliy sinov va tuzatishlarni o'tkazing.
VI. Umumiy xatolar va ulardan qanday qochish kerak
1. Haddan tashqari quvvat: yuqori energiya sarfiga va uskunaning qisqa umriga olib keladi.
Yechim: Haqiqiy ehtiyojlarni aniq hisoblash; o'zboshimchalik bilan haddan tashqari oshirib yuborishdan saqlaning.
2. Quvvat yetarli emas: Istalgan isitish effektiga erisha olmaydi.
Yechim: Eng yomon{0}}ish sharoitlarini ko‘rib chiqing va yetarli marjani kiriting.
3. Quvvat zichligiga e'tibor bermaslik: natijada sirt harorati haddan tashqari yuqori bo'ladi.
Yechim: Hisoblashda umumiy quvvatni ham, quvvat zichligini ham hisobga oling.
4. Muhitdagi o'zgarishlarga e'tibor bermaslik: masalan, qattiq suvdan shkala hosil bo'lishi.
Yechim: tozalash davrlarini rejalashtiring yoki oʻz-oʻzidan tozalash{0}}dizaynlarini tanlang.
VII. Energiya samaradorligini optimallashtirish bo'yicha takliflar
1. Aniq haroratni tartibga solish uchun PID boshqaruvidan foydalaning.
2. Issiqlik yo'qotilishini kamaytirish uchun izolyatsiyani qo'shing.
3. Issiqlik uzatish samaradorligini saqlab qolish uchun muntazam ravishda kichroqni tozalashni amalga oshiring.
4. Chiqindilarni issiqlikni qayta tiklash tizimlarini ko'rib chiqing.
5. Chiziq yo'qotishlarini kamaytirish uchun tegishli kuchlanishni tanlang.
Zanglamaydigan po'latdan yasalgan kartridjli isitgich uchun quvvatni to'g'ri tanlash nafaqat isitish talablariga javob beradi, balki energiyadan foydalanish samaradorligini oshiradi va uskunaning ishlash muddatini uzaytiradi. Amaliy ilovalarda optimal quvvat konfiguratsiyasini topish uchun nazariy hisob-kitoblarni haqiqiy sinovlar bilan birlashtirish tavsiya etiladi.
