Gazlarni siqish jarayoni - Кимёвий технология асосий жараён ва курилмалари

Gazlarni siqish jarayoni. Gazni siqish jarayonidagi oxirgi bosimi atrof-muxit bilan issiqlik almashinishga boglik. Nazariy jihatdan faqat ikkita holat bo`lishi mumkin:
Izotermik jarayon – gazni siqish jarayonida hosil bo`layotgan issiqlikning hammasi atrof muxitga ajratib olinadi va gazning temperaturasi o`zgarmas bo`lib turadi;
Adiabatik jarayon – bunda atrof muhit bilan issiqlik almashinish umuman yo`k va siqish jarayonida issiqlik gazninig ichki energiyasi oshirishga sarflanadi va natijada uning temperaturasi ko`tariladi.
Lekin, odatda gazni siqish jarayonida xajm va bosim o`zgarishi bilan uning temperaturasining o`zgarishiga olib keladi va hosil bo`layotgan issiqlikning bir qismi atrof muhitga o`tadi.
Siqish jarayonidagi ish va iste’mol qilinayotgan kuvvat. Gazni r1 bosimdan r2 gacha izotermik siqish jarayoni T-S diagrammada TA=const chizig`i bo`ylab o`tkazilgan AV to`g`ri kesma bilan ifodalanadi (2.50-rasm).
Adiabatik siqish jarayoni gaz va atrof muhit o`rtasida umuman issiqlik almashmasligi bilan xarakterlanadi. Gazni adiabatik siqishda dQ=0 va dS=0. Shunday qilib, adiabatik jarayonda entropiya o`zgarmas va u T-S diagrammada SA =const chizig`i bo`ylab o`tkazilgan AD to`g`ri chiziq bilan tasvirlanadi.
Gazni p1 bosimdan p2 gacha siqish davrida politropik jarayon yuz beradi va u AS qiya chizig`i bilan xarakterlanadi.
Agar, boshlangich bosim p1 va oxirgisi p2 ma’lum bo`lsa gazni siqish uchun sarflangan solishtirma ish l analitik usulda ham aniqlanishi mumkin:
izotermik jarayon uchun
(2.104)
adaibatik jarayon uchun
(2.105)
politropik jarayon uchun
(2.106)
bu erda v1 – so`rish davridagi gazning solishtirma hajmi, m3/kg; k=sp/sv-adiabata ko`rsatkichi (gazning o`zgarmas xajmdagi issiqlik sig`imiga nisbati); m - politropa ko`rsatkichi.
Politropa ko`rsatkichi m ning qiymati gazning tabiati, xossalari va atrof muxit bilan issiqlik almashinish sharoitlariga bog`liq. Masalan, gazni suv yordamida sovutiladigan kompressorda havo siqilganda m =1,35 deb tahmin qilsa bo`ladi.
Izotermik siqishda eng kam ish sarflanadi. Shuning uchun ham gazlarni siqish izotermik jarayonga yaqin sharoitda tashqil etishga harakat qilinadi. Demak, siqish jarayonida hosil bo`layotgan issiqlikni gazni sovitish yuli bilan ajratib olinadi.
Siqish jarayonidan sung gazning temperaturasi T2 quyidagicha aniqlanadi:
izotermik jarayon uchun
(2.107)
adiabatik jarayon uchun
(2.108)
politropik jarayon uchun
(2.109)
Gazni siqish uchun kompressor sarflayotgan nazariy quvvat Nn (Vt) ushbu formula yordamida topiladi:
(2.110)
bu erda V – kompressorning xajmiy sarfi,m3/s; - gaz zichligi, kg/m3.
Agar, kompressorning hajmiy ish unumdorligi va gazning zichligi so`rish sharoiti, (ya’ni V=V1 va =1=1/v1) hamda (2.104)...(2.108) tenglamalarni hisobga olsak, gazni kompressorda siqish jarayonida sarflanayotgan quvvatni aniqlash mumkin:
izotermik jarayon uchun
(2.111)
adiabatik jarayon uchun
(2.112)
politropik jarayon uchun
(2.113)
Kompressor o`qidagi kuvvat Nv ni quyidagi tenglama orqali hisoblab topiladi:
bu erda v – hajmiy koeffistient, suyuqlikni klapan, turli tirqishlardan oqib chiqib ketishini hisobga oladi; mex – kompressorning mexanik foydali ish koeffistienti, mexanik ishqalanishni engish uchun sarflanadigan energiyani hisobga oladi.
Elektr yuritkich kuvvati Nyu kompressor o`qidagi quvvat Nv dan katta, chunki yuritkichning o`zida va uzatmada ma’lum miqdorda quvvat yo`qotiladi:
bu erda eyu va uz – elektr yuritkich va uzatmaning foydali ish koeffistientlari.
Yuritkich kerakli quvvati Nyu odatda 1015% zahira bilan qabul qilinadi, ya’ni
Adiabatik foydali ish koeffistientning ad qiymati birga yaqin bo`lib, 0,930,97 ga tengdir. Izotermik foydali ish koeffistienti iz siqilish darajasiga qarab, 0,640,78 qiymat oralig`ida bo`ladi. Mexanik foydali ish koeffistienti mex ko`pincha 0,850,95 oraliqdagi qiymatga teng.
Ventilyator o`qidagi Ne quvvatni:
(2.114)
tenglamadan aniqlanadi. Bu erda v – ventilyator foydali ish koeffistienti bo`lib, uzatish koeffistienti v va mexanik foydali ish koeffistienti mex larning ko`paytmasi orqali aniqlanadi.
|