2.3. Asosiy apparat haqida umumiy ma'lumot.
Kimyo texnologiyasida suyuqliklarni aralashtirish asosan suspenziya va emulsiya olish uchun, hamda issiqlik va modda almashinish, kimyoviy jarayonlarni jadallashtirish uchun qo'llaniladi. Aralashtirish gidromexanik jarayon bo'lib to'rt xil usul bilan amalga oshiriladi: mexanik, sirkulyatsion, oqimli va pnevmatik. Kimyo sanoatida mexanik aralashtirish keng qo'llaniladi.
Aralashtirish jarayoni asosan samaradorlik, jadallik va uni amalga oshirishga sarflanadigan energiya miqdori bilan ifodalanadi. Aralashtirishning samaradorligi uning sifatini yoki ko'zlangan maqsadga erishilganlikni baholaydi. Hozirgi kunda bu xarakteristika aralashtirishning qanday maqsadda qo'llanishiga qarab turlicha ifodalanadi. Aralashtirish suspenziya va emulsiya olish uchun qo'llanilayotgan bo'lsa jarayonning samaradorligi qattiq zarrachalarning (yoki suyuqlik tomchilarining) suyuqlik yoki uskuna hajmida bir tekis taqsimlanishi bilan tavsiflanadi. Emulsiya olishda hosil bo'ladigan dispers faza zarrachalarning kattaligi ham aralashtirishning samaradorligini belgilaydi.
Aralashtirishning jadalligi, talab qilinayotgan samaradorlikka erishish tezligini ko'rsatuvchi kattalik bo'lib suyuqlik harakatining xarakterini belgilaydi. Bu parametr Reynolds soni bilan aniqlanadi. Shunday qilib Reynolds soni aralashtirish jadalligining o'lchami hisoblanadi.
Aralashtirishda ko'zlangan maqsadga erishish qancha miqdorda energiya talab qilganligi, ya'ni suyuqlikning birlik hajmiga kiritiladigan energiya miqdori uchinchi parametr quvvat bilan ifodalanadi. Aralashtirishga haddan tashqari ko'p energiya kiritish maqsadga muvofiq emas va iqtisodiy jihatdan foydasiz hisoblanadi. Samaradorlikni oshirish bilan energetik harajatlar ham oshadi. Shuning uchun aralashtirishning samaradorligi va jadalligi maksimal texnologik samara va minimal energetik sarflar nuqtai nazaridan belgilanishi lozim. Samaradorlikning yuqori darajasiga erishishga intilish shart emas va mumkin daraja bilan chegaralanish ma'qul.
Mexanik aralashtirish. Aralashtirishning azaldan qo'llanib kelayotgan traditsion usuli bu mexanik aralashtirish hisoblanadi. Mexanik aralashtirish turli xil
qorg'ichlar yordamada amalga oshiriladi. Konstruktsiyasiga qarab qorg'ichlar uchta
asosiy turga bo'linadi: kurakli (lopastli); parrakli (propellerli) va turbinali.
Tuzilishi jihatdan juda oddiy bo'lgan kurakli qorg'ichlar silindr vtulkaga mahkamlangan tekis kuraklardan iborat. Kuraklarning kengligi diametrining 20 foizini tashkil qiladi. Aralashtirgichning vali aylanganda kuraklar yaqinidagi suyuqlik qatlami ham aylanma harakat oladi va o'z navbatida yaqin joylashgan boshqa qatlamga ham ta'sir qiladi. Natijada qorg'ich atrofidagi suyuqlikning turli qatlamlari turlicha tezlikda aylanib bir-biriga nisbatan siljishiga va suyuqlikning aralashishiga olib keladi. Val aylanishining ma'lum bir tezligida kuraklar atrofida uyurmali oqim vujudga kelib aralashtirishni yana ham jadallashtirishi mumkin. Qo'shimcha uyurmalioqimlar yaratish maqsadida uskuna devorining ichki sirtiga vertikal to'siqlar o'matilishi mumkin.
Parraklarning konstruktsiyasi turlicha bo'ladi. Shakli suyri, ya'ni kam qarshilik yaratadigan bo'lganligi sababli bir xil Reynolds sonida boshqa qorg'ichlarga nisbatan kam energiya iste'mol qiladi. Ish jarayonida o'qli oqimlar hosil qilgani uchun aralashtirishga ketadigan umumiy vaqtni qisqartirish imkonini beradi. Parrakli qorg'ichlar o'rtacha qovushoqlikka ega suyuqliklarni jadal aralashtirishda, suspenziya va emulsiyalar tayyorlashda ishlatiladi.
Turbina qorg'ichlar g'ildirak shakliga ega bo'lib ochiq yoki yopiq turbinalarga bo'linadi. Bunday qorg'ichlar yuqori aylanish tezligida ishlaydi va suyuqliklarning jadal aralashishini ta'minlaydi. Ochiq turbina qorg'ich silindr vtulkaga tekis mahkamlangan, yassi kuraklardan iborat. Kuraklarining vertikal sirtga nisbatan burchak ostida joylashganligi aralashtirilayotgan suyuqlikning ham radial (gorizontal) ham o'qli (vertikal) oqimini yaratish imkonini beradi va mos ravishda aralashtirish jarayonini jadallashtiradi.
Yoriq turbinali qorg'ichlar ikki tomondan konus disklar (qopqoqlar) bilan yorilgan bo'ladi va yassi kuraklarga ega g'ildirak shaklidagi yo'naltiruvchi moslama ichida o'rnatiladi. Bunday qorg'ichlar katta bo'lmagan energiya sarfi bilan asosan radial oqim hosil qiladi. Turbina qorg'ichlarning konstruktsiya murakkab, lekin samaradorligi yuqori.
Sanoatda yuqoridagilardan tashqari mexanik qorg'ichlarning shnekli, yakorli, ramali, tasmali va boshqa turlari ham uchraydi. Qorg'ichli aralashtirgichlarning asosiy elementlariga qorg'ichdan tashqari uzatma va aylanuvchi valni mahkamlash qurilmalari kiradi. Qorg'ichlar mahkamlangan valni reduktor (vallarning aylanish chastotasini kamaytiruvchi) orqali ulangan dvigatel aylantiradi. Kimyo sanoatida ko'p hollarda tishli uzatmali MRO I va MRO 2 reduktorlar, hamda AO 2 va VAO (portlashga xavfsizlik talab qilingan joylarda) elektr dvigatellari ishlatiladi. Aylanuvchi vallarni mahkamlash uchun gidrozatvorlar, salnikli va toretsli mahkamlagichlar ishlatiladi.
Y uqorida ta'kidlaganimizdek ta'kidlaganimizdek sanoatda aralashtirishning pnevmatik (barbotajli), oqimli va sirkulyatsion deb nomlanadigan turlari ham qo'llaniladi. Pnevmatik usulda muhit orqali maxsus barbater yoki boshqa taqsimlash qurilmasi yordamida berilgan gaz o'tkazilishi natijasida suyuqlik aralashadi. Bu usul ayniqsa gaz bilan suyuqlik reaktsiyaga kirishishi lozim bo'lgan hollarda yaxshi samara beradi. Pnevmatik aralashtirishda uskunalar gaz taqsimlovchi panjaralar, yopiq plitkalar, barboterlar yoki erliftlar bilan jihozlanadi. Bu qurilmalar gaz suyuqlik ichidan tekis taqsimlanib o'tishini ta'minlaydi. Pnevmatik aralashtirish kimyo sanoatida texnologik jarayonning xususiyatlariga qarab qo'llaniladi (masalan gazlarni tozalash uskunalarida, oqava suvlarni biologik tozalashda, polimerizatsiyada va boshqalarda). Gazning barboter teshiklaridagi tezligi 20-40 m/s oralig'ida bo'ladi.
Sirkulyatsion aralashtirish.
2.2-rasm. 1- nasos; 2-idish; 3-tomchilagich; 4-quvur; 5 - ejektor.
Oqimli aralashtirish odatda quvurlar ichida o'rnatilgan to'siqlar yordamida beruvchilar va boshqa turbulizatorlar yordamida bevosita quvurlarning o'zida yoki maxsus aralashtirgichlarda amalga oshiriladi. Oqim turli xil qo'zg'almas detallar (turbulizatorlar) tufayli o'z tezligini va yo'nalishini o'zgartiradi. Bunday aralashtirishda suyuqlik oqimining energiyasidan foydalaniladi. Oqimli aralashtirish odatda qovushqoqligi kichik suyuqliklarni aralashtirishda qo'llaniladi. Oqimning tezligi va quvurning uzunligi qancha katta bo'lsa aralashtirish shuncha sifatli bo'ladi. Turbulizatorlarni hisoblashda, ularga mahalliy qarshilik deb qaraladi.
|
