Kafedrasi «Issiqlik va massa almashinuv jarayonlari» fanidan - bet 36

|
Kafedrasi «Issiqlik va massa almashinuv jarayonlari» fanidan
|
bet | 36/64 | Sana | 03.12.2023 | Hajmi | 6,57 Mb. | | #110142 |
Bog'liq Ma\'ruza matnlari (5)Ikkilamchi bug‘ chiqishi
Kristallanuvchi eritmalar uchun shuningdek tashqariga chiqarilgan, egilgan qaynatgichli bug‘latish apparatlari ham qo‘llanilishi mumkin (4-7,b rasm), ular vertikal va gorizontal qaynatgichli apparatlar o‘rtasidagi oraliq holatni egallaydi. Ular joylashtirish uchun gorizontal qaynatgichli apparatlarga qaraganda anchagina qulay, chunki kam maydonni egallaydi,
4-7 rasm. Isituvchi kameralarning gorizontal va egilgan joylashuviga ega bo‘lgan, tabiiy sirkulyatsiyali bug‘latish kameralari.
a- «Rapid» tizimidagi; b- «Bennet» tizimidagi; 1-isituvchi kamera; 2-separator; 3- tuz ajratgich; 4-chiqarish ventili; 5-bug‘ ventili; 6- idishning perforlangan tubi; 7- apparatni bug‘ va suv bilan yuvish liniyasi; 8-puflash ventillari; 9-saqlagich klapan.
biroq ularni montaj qilish anchagina qiyin
Bu apparatlarni tozalash va ta’mirlash anchagina qulay, egilgan qaynatgichning qopqog‘i ochiladi, trubkalar esa tishli tiqin bilin oson tozalanadi. Eritma sathining gorizontalliligi oqibatida yuqoridagi trubkalar ko‘proq bug‘ pufakchalarini o‘z ichiga oladi, shu tufayli eritmaning sirkulyatsiyasi kuchayadi.
Egilgan qaynatish trubkalariga ega bo‘lgan apparatlarda eritmani tuz cho‘kindilaridan jarayonni to‘xtatmasdan turib 3 tuz ajratgichni 1 separatordan 4 ventilni yopish bilan o‘chirish yo‘li bilan tozalash mumkin. Tubi perforlangan tuz ajratgichda kristalar o‘tiradi va davriy ravishda germetik yopiladigan eshikcha orqali chiqarib turiladi.
Eritmaning majburiy sirkulyatsiyasiga ega bo‘lgan apparatlar. Yopishqoq eritmalarni bug‘latishda, bunda isituvchi bug‘ va eritmaning temperaturalar farqi kichik bo‘ladi (3-4°), ularda suyuqlikning sirkulyatsiyalanishi eritmani separatorlardan isituvchi kameraga haydaydigan propellerli yoki markazdan qochma nasos yordamida ta’minlanadigan apparatlar qo‘llaniladi (4-8 rasm). Bu apparatlarning qaynatish trubkalaridagi suyuqlikning tezligi odatda 1,5 dan 3,5 m/s gacha bo‘ladi. Eritma tezligining 1,5 m/s dan kam bo‘lishi maqsadga muvofiq emas, chunki bunday holatda trubkalarda suyuqlikning qaynash darajasi pastda joylashadi va bug‘latish jarayoni deyarli xuddi tabiiy sirkulyatsiyadagi kabi sodir bo‘ladi. Juda yuqori tezliklarni qo‘llash tejamkorlikni kamaytiradi, chunki nasosni yuritishga ketadigan elektr energiyasi sarfini issiqlik ishlab chiqarilishining biroz ortishi bilan qoplab bo‘lmaydi. Agar bug‘latishda kristallanish sodir bo‘lsa, u holda 2,5 m/s dan kam bo‘lmagan tezlikka ega bo‘lish tavsiya qilinadi.
Majburiy sirkulyatsiyada haydaladigan eritmaning miqdori bug‘latiladigan suv miqdoridan ko‘p marta ortiq bo‘ladi. Shu sababli qaynatish trubkalaridan chiqayotgan bug‘-suyuqlik emulsiyasi deyarli butunlay suyuqlikdan iborat bo‘ladi. Qaynash faqatgina qaynatish trubkalarining yuqori qismidagi unchalik katta bo‘lmagan uchastkada sodir bo‘ladi. Trubkalar ichida qaynashning bo‘lmasligi quyqa hosil bo‘lishini kamaytiradi va suyuqlikning trubkalardagi katta tezligi bilan birgalikda tabiiy sirkulyatsiyaga qaraganda anchagina yuqori issiqlik uzatish koeffitsientini ta’minlaydi.
Biroq suyuqlikni haydashga kattagina miqdorda elektr energiyasi sarflanadi, shu sababli eritmaning tabiiy yoki majburiy sirkulyatsiyasi texnik-iqtisodiy hisob-kitoblar bilan hal qilinishi lozim.
4-8 rasm. Eritmaning majburiy sirkulyatsiyasiga ega bo‘lgan bug‘latish apparatlari.
a- birgalikdagi o‘qli isitish kamerasi bilan; b- tashqariga chiqarilgan isitish kamerasi bilan; 1-isituvchi kamera; 2-separator; 3-tushirish trubasi; 4-separatsiyalash qurilmasi; 5-o‘qli nasos; 6-markazdan qochma nasos.
Plenkali apparatlar. Sof kristallanmaydigan eritmalar va yuqori haroratga sezuvchan bo‘lgan eritmalarni bug‘latish uchun plenkali bug‘latish apparatlari qo‘llaniladi. 4-9,a rasmda ko‘tariladigan plenkali (eritma trubkalarda qaynaganda) bug‘latish apparati ko‘rsatilgan.
4-9 rasm. Plenkali tipdagi uzun trubkali bug‘latish apparatlari.
a- ko‘tariladigan plenkali. b- tushadigan plenkali; 1-isituvchi kamera; 2-separatsiyalash qurilmasi; 3-separator; 4-ikkilamchi bug‘; 5-bug‘latilgan eritma. 6- eritma; 7-isituvchi bug‘.
Qaynatish trubkalari eritma bilan ularning balandligining 1/4-1/5 qismiga to‘ldiriladi. Qaynash temperaturasiga erishilganda eritmada shiddat bilan bug‘ pufakchalari hosil bo‘la boshlaydi, ular yuqoriga harakatlanish bilan eritmani o‘z izidan ergashtiradi, uni trubkaning ichki yuzasi bo‘ylab yupqa qatlamga taqsimlaydi. Bunda suyuqlikning bug‘lanishi katta tezlik bilan harakatlanayotgan (20 m/s gacha) yupqa qatlamda sodir bo‘ladi, bu sirkulyatsion trubkaga ega bo‘lgan apparatga nisbvtvn issiqlik berish koeffitsientini oshiradi. Bug‘-suyuqlik emulsiyasi trubkalardan markazdan qochma separatorga kelib tushadi, bu yerda suyuqlikning bug‘dan ajralishi sodir bo‘ladi. Ikkilamchi bug‘ quvurlar tarmog‘iga kelib tushadi, konsentratsiyalangan eritma esa chiqarish uchun mo‘ljallangan patrubka orqali chiqarib olinadi va keyingi korpusga olib chiqib ketiladi.
Tasvirlangan apparatda eritmaning sirkulyatsiyasi mavjud emas, ya’ni eritmaning har bir zarrasi isituvchi yuzani bir marta yuvib o‘tadi. Shunga ko‘ra bunday apparatlarning ishlash samaradorligi eritmaning sathiga bog‘liq bo‘ladi; apparat trubkalarning to‘liq balandligiga qadar to‘ldirilganda issiqlik berish koeffitsienti bug‘ miqdorining kamligi va suyuq emulsiyaning trubkalar ichidagi harakatlanish tezligining kichikligi hisobiga eng kichik bo‘ladi; trubkalardagi eritma sathi yo‘l qo‘yiladigan sathdan past bo‘lganda suyuqlik miqdori yetarli bo‘lmaydi, u trubkalarning yuqorigi uchlariga yetmasdan bug‘ga aylanadi. Bunday holda apparatning unumdoriligi deyarli nolga qadar tushadi, biroq birinchi holatdagiday issiqlik berish koeffitsientining pasayishi hisobiga emas, balki trubkalarning yuqori zonalarining ishda qatnashmasligi hisobiga, ya’ni faol isitish yuzasining kamayishi hisobiga tushadi. Shunday qilib, qaynatish trubkalaridagi eritma sathining optimal balandligi mavjud bo‘ladi, u tajriba yo‘li bilan aniqlanadi. Bu balandlikka yetarlicha yuqori issiqlik berish koeffitsienti ham, bug‘-suyuqlik emulsiyasining kerakli miqdori ham to‘g‘ri keladi, bunda trubkalarning yuqorigi uchlari quruq bo‘lmaydi, emulsiyada esa konsentratsiyalangan suyuqlikning keyingi apparatlarga uzatish uchun yoki tayyor mahsulot sifatidagi yetarli miqdori mavjud bo‘ladi.
Eritmaning qaynash jarayonidan maksimal samarani olish uchun tizim apparatlarida isituvchi trubkalar plenkada 6-8 m uzunlikka ega bo‘ladi. Trubkalarning katta uzunligi bilan bug‘-suyuqlik emulsiyasining harakatlanish tezligining ortishiga va eritma plenkasining o‘rtacha qalinligining kamayishiga erishiladi. Plenkaning qaynashida hosil bo‘ladigan bug‘ tezligining ortishi gidrostatik bosimning kamayishi hisobiga eritmaning qaynash temperaturasining trubkaning yuqorigi uchlari yo‘nalishida pasayishi bilan uning solishtirma hajmining ortishi oqibatida sodir bo‘ladi. Bu hodisalar natijasida plenka orqali issiqlik berish koeffitsienti ortadi. Biroq uzun trubkalarning temperatura deformatsiyalari ko‘pincha ularning egilishi va trubka panjaralarida razvalsovka (razvalsovka – trubani uning uchini ajratish bilan konstruksiyaga mahkamlash – izoh tarjimonniki) zichligining buzilishiga olib keladi. Baland apparatlarda trubkalarni tozalash qiyin bo‘ladi. Ta’mirlash paytida esa trubkalarni sexning tomi orqali chiqarib olishga to‘g‘ri keladi. Bu ham mazkur apparatlarning qo‘llanilish sohasini chegaralab qo‘yadi.
Ko‘tariladigan plenkaga ega bo‘lgan plenkali apparatlar odatda birgalikdagi o‘qda joylashgan separatorga ega bo‘ladi, bu 4-9,a rasmda ko‘rsatilgan.
Quyuq, sof, kristallanmaydigan eritmalar uchun tushadigan plenkali apparatlar qo‘llaniladi (4-9,6 rasm). Ba’zi bir apparatlarda eritma to‘siqqa ega bo‘lgan pastki qopqoqqa kelib tushadi va qaynatish trubalari tutamining birinchi yarmida bug‘-suyuqlik emulsiyasi ko‘tarilgandan keyin quyuq eritma og‘irlik kuchi ta’siri ostida trubalar tutamining ikkinchi yarmi bo‘ylab pastda joylashgan separatorga kelib tushadi.
2. Issiqlik berishning termoradiatsion usuliga ega bo‘lgan bug‘latish apparatlari. Keyingi yillarda ilmiy-tekshirish institutlari bug‘latish apparatlarida nurli isitishni qo‘llash ustida ishlamoqda. Eritma korpus ichida joylashgan elektr spirallari bilan isitiladigan, issiqlikka bardoshli bo‘lgan shaffof shisha trubkalarda qaynaydi. Infraqizil nurlarning qo‘llanilishi bug‘li isitishga qaraganda kichik isitish yuzasi orqali katta issiqlik oqimlarini uzatish imkonini beradi. Bunda metall isitish yuzalari bilan kontaktga (tutashuvga) kirishishiga yo‘l qo‘yib bo‘lmaydigan eritmalar uchun muhim ahamiyatga ega bo‘lgan yuqori darajadagi sterillikni ta’minlaydigan sharoitlar yaratilishi mumkin.
Hozirgi kungacha issiqlik almashinish (teploobmennik) va bug‘latish qurilmalarida kuchli ravishda korroziyalaydigan moddalar uchun: oltingugurt kislotali apparatlarda – qo‘rg‘oshin, azot kislotali apparatlarda – zanglamaydigan po‘lat, sirka kislotali apparatlarda – mis, tuzli kislotali apparatlarda – yomon issiqlik o‘tkazuvchanlik va kichik mexanik mustahkamlik bilan ajralib turuvchi keramika va farfor qo‘llanilgan. Hozirgi kunda isitish yuzalari uchun maxsus grafit qo‘llaniladi, u yuqori issiqlik o‘tkazuvchanlik [87—128 Vt/(m °C)] va yuqori kimyoviy va mexanik bardoshlilik bilan ajralib turadi. Bunday apparatlarda bug‘latish atmosfera bosimida yoki unchalik katta bo‘lmagan bosimlarda amalga oshiriladi. Metallarni korroziyadan himoyalash vositalari sifatida shishaplastik va polimer materiallarni qo‘llash yuqori istiqbolli bo‘lib hisoblanadi.
|
| |