Газдарды жағу әдістері. Детандерлер. Термоэлектрлік эффект. Зеебек, Пельтье, Томсон эффектілері

Қазақстан  Республикасы білім және ғылым министрлігі

Академик Е.А. Бөкетов атындағы Қарағанды университеті

Физика-техникалық  факультеті

Реферат

Тақырыбы: Газдарды жағу әдістері. Детандерлер. Термоэлектрлік эффект. Зеебек, Пельтье, Томсон эффектілері.

                                                        Орындаған:Қазкен Ұ.С.    ТФ-408к-19

                                               Тексерген:Қыздарбекова Ш.С.

Қарағанды 2022

Мазмұны

Кіріспе.........................................................................................................3

    1. Табиғи газдардың ерекшеліктері………………………………….4

1. Газды жағу әдістері.........................................................................6
2. Детандерлер..................................................................................….8
3. Термоэлектрлік эффект...................................................................10
4. Зеебек, Пельтье, Томсон эффектілері.............................................10

Қорытынды................................................................................................19

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі............................................................19

Кіріспе

Термоэлектр – физика мен техниканың термоэлектрлік эффектілер зерттелетін, жылу энергиясын тікелей электр энергиясына түрлендіруге, сондай-ақ термоэлектрлік салқындатуға арналған термоэлектрлік құрылғылар жасалатын саласының жиынтық атауы.

Бұл құбылыстың феноменологиялық сипаттамасы 19 ғасырдың бірінші жартысына жатады (Зебек, Пелтье), бірақ олардың толық классификациясы мен микроскопиялық теориясы 20 ғасырдың ортасында ғана құралды. Осы уақытқа дейін термоэлектрлік әсерлерді сипаттаудың жаңа теориялары мен тәсілдерін жасау үшін іргелі зерттеулер жүргізілді, осы класстың жаңа құбылыстары болжанып, ашылды.

Физикадағы эксперименттік және теориялық зерттеулер термоэлектрлік және жартылай өткізгіштер физикасы тұрмыстық және өнеркәсіптік электроника құрылғыларын салқындату үшін кеңінен қолданылатын заманауи термоэлектрлік түрлендіргіштерді құрудың негізі болды. Алдағы энергетикалық және экологиялық дағдарыстар жағдайында жұмыс істеудің тікелей (машинасыз) принципімен сипатталатын, сонымен қатар айтарлықтай тиімділікке ие термоэлектрлік генераторлар ерекше қызығушылыққа ие.

Классикалық термоэлектрлік әсерлердің көпшілігі алғаш рет қатты денелерде ашылды және кристалдық жартылай өткізгіш жүйелерінде зерттелді. Сонымен бірге оларды сипаттау үшін жасалған теориялар жалпы конденсацияланған орталарға, соның ішінде плазмаға және электролиттердің сулы ерітінділерінде қолданылады.

1. Табиғи газдардың ерекшеліктері

Газ жабдықтарына сапалы қызмет көрсету және қауіпті жұмыстарды орындау үшін табиғи газдардың ерекшеліктерін, олардың жану әдістерін және оларды тиімді пайдалануды білу қажет.Табиғи газдың басқа отындарға қарағанда бірқатар артықшылықтары бар:

• табиғи газды өндіру құны әлдеқайда төмен, ал еңбек өнімділігі көмір мен мұнай өндіруге қарағанда әлдеқайда жоғары;
• жоғары жылу құндылығы газды магистральдық газ құбырлары арқылы ұзақ қашықтыққа тасымалдауды мақсатқа сай етеді;
• жанудың толықтығы қамтамасыз етіліп, қызмет көрсететін персоналдың еңбек жағдайлары жеңілдетілген;
• табиғи газдарда көміртегі тотығының болмауы газдың ағуы кезінде улану мүмкіндігін болдырмайды, бұл әсіресе коммуналдық және тұрмыстық тұтынушыларды газбен қамтамасыз ету кезінде маңызды;
• қалаларды, елді мекендерді және кәсіпорындарды газбен қамтамасыз ету олардың ауа бассейнінің жағдайын айтарлықтай жақсартады;
• жану процестерін автоматтандыру, жоғары тиімділікке қол жеткізу мүмкіндігін қамтамасыз етеді;
• табиғи газ химия өнеркәсібі үшін бағалы шикізат болып табылады;
• жоғары жылу шығару (2000 °С-тан жоғары) табиғи газды энергия және технологиялық отын ретінде тиімді пайдалануға мүмкіндік береді.

Өнеркәсіптік отын ретінде табиғи газдың келесі технологиялық артықшы-лықтары бар:

• табиғи газды жағу кезінде ауаның ең аз артық мөлшері қажет, ол дегеніміз пештерде жоғары температураға қол жеткізе алу;
• табиғи газ құрамында күкіртті сутегі сияқты зиянды химиялық қоспалардың ең аз мөлшері;
• газды жағу кезінде отынның басқа түрлерін жағуға қарағанда қажетті температураны дәлірек бақылауға қол жеткізуге болады. Бұл отынды үнемдеуге мүмкіндік береді, себебі температура диапазондарын реттеудің кеңірек ауытқуына байланысты;
• отынның басқа түрлерін жағу кезінде көбінесе отынның шамадан тыс шығынына әкелетін жоғарғы температура шегінде процесті жүргізу қажет;
• табиғи газды пайдалану жылу қондырғыларын салыстырмалы түрде жылдам қыздыруды жүзеге асыруға және осы қондырғылар тоқта-тылған кезде жылу шығындарын азайтуға мүмкіндік береді, бұл да отын үнемдеуге ықпал етеді;
• табиғи газды пайдалану кезінде механикалық күйіп кетуден шығындар болмайды;
• газ жалынының пішіні салыстырмалы түрде оңай реттеледі және әртүрлі модификацияларға бейімделеді, бұл белгілі бір нүктеде тез шоғырлану және жоғары қыздыру дәрежесін дамыту қажет болғанда өте маңызды;
• Табиғи газды пайдалану өнеркәсіпте жалынсыз жанатын оттықтармен және радиациялық түтіктермен қыздыру сияқты термиялық өңдеудің прогрессивті және жоғары үнемді түрлерін қолдануға мүмкіндік береді, бұл қыздыру процесін айтарлықтай күшейтуге мүмкіндік береді.

Сонымен қатар, газ отынының да кемшіліктері бар - теріс қасиеттер: табиғи газ жарылғыш және жанғыш.

Газ тәрізді отынның жануы тек оттегі бар ауа болған жағдайда ғана мүмкін. Оның үстіне жану (жарылыс) процесі газ бен ауаның белгілі бір қатынасында жүреді. Кестеде көрсетілгендей. 1, метанның тұтанғыштық шегі 5–15% құрайды. Егер бөлінетін жылу газ-ауа қоспасын өздігінен тұтану температурасына дейін қыздыруға жеткілікті болса, онда қоспаның жануы немесе жарылуы мүмкін.