FAN: ISSIQLIK VA MASSA ALMASHINUV JARAYONLARI VA QURILMALARI
MAVZU: ARALASHTIRUVCHI ISSIQLIK VA MASSA ALMASHINUV QURILMALARI.
MA’RUZACHI: t.f.f.d., dots. U.X. IBRAGIMOV
MA’RUZA REJASI
1. Aralashtiruvchi issiqlik va massa almashinuv qurilmalarining konstruksiyalari.
2. Nasadkali kolonnalar.
3. Pog‘onali (toqchali) qurilmalar.
4. Ichi bo‘sh aralashtiruvchi IMA qurilmalari.
5. Oqimli qurilmalar.
Mavzuni chuqur o’rganish uchun tavsiya etiladigan adabiyotlar ro’yhati.
1. Бакластов А.М., Удыма П.Г., Горбенко В.А. Проектирования, монтаж и эксплуатация тепломассообменных установок. – М., Энергия, 1981. – 329 с.
2. Бакластов А.М. и др. Промышленные тепломассообменные процессы и установки. –М., Энергия, 1986. -328 с.
3. Лебедев П.Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки. – М.: Энергия, 1972, стр. 97-110.
4. Юсупбеков Н.Р., Нурмуҳаммедов Ҳ.С., Зокиров С.Г. Кимёвий технология асосий жараён ва қурилмалари. –Т., Шарқ, 2003. -644 б.
1. Aralashtiruvchi issiqlik va massa almashinuv qurilmalarining konstruksiyalari.
Sanoatda aralashtiruvchi issiqlik almashinuv qurilmalari keng qo'llaniladi, ularda issiqlik tashuvchilar o'rtasida issiqlik va massa almashinuvi issiqlik o'tkazuvchi devorsiz bevosita amalga oshiriladi. Aralashtiruvchi turidagi issiqlik almashinuv qurilmalari gazsimon va suyuq issiqlik tashuvchilar orasida issiqlik va massa almashinuvi jarayonida amalga oshirilganda qo’llaniladi. Ular bug'ni kondensatsiyalash, gazlarni suv bilan sovitish, suvni gaz bilan qizdirish, suvni havo bilan sovitish, gazlarni namlab tozalash va hokazolarda qo’llaniladi.
Aralashtiruvchi issiqlik almashinuv qurilmalarining issiqlik unumdorligi issiqlik tashuvchilarning to'qnashish yuzasidan aniqlanadi. Shuning uchun qurilma konstruksiyasida suyuqlik oqimini mayda tomchilarga, oqimchalarga, plenkalarga yoki gaz oqimini mayda pufakchalarga ajratish amalga oshiriladi. Aralashtiruvchi issiqlik almashinuv qurilmalarida issiqlikni uzatish nafaqat konduktiv issiqlik uzatish yo'li bilan balki, massa almashinuv usuli bilan issiq issiqlik tashuvchidan sovuq issiqlik tashuvchiga uzatiladi. Masalan sovuq suvni bug'latishda issiq gazdagi bug'lanish issiqligi suyuqlikdan gazga o'tadi.
1. Aralashtiruvchi issiqlik va massa almashinuv qurilmalarining konstruksiyalari.
Massa oqimi yo'nalishi bo'yicha aralashtiruvchi issiqlik almashinuv qurilmalarini ikki guruhga bo'lish mumkin:
1. Gaz fazalaridan bug'ni kondensatsiyalash qurilmalari. Bunda gazlarni quritish va sovitish, suyuqliklarni qizdirish (kondensatorlar, maromlagichlar, skrubberlar) amalga oshiriladi.
2. Gaz oqimida suyuqlikni bug'latuvchi qurilmalar. Bunda gazlarni namlantirish uni sovitish va suyuqliklarni qizdirish yoki sovitish (gradirnya, maromlagich, skrubberlar) amalga oshiriladi.
Suyuqliklarni ajratish prinsipi bo'yicha aralashtiruvchi issiqlik almashinuv qurilmalari nasadkali, kaskadli, tarelkali, barbotajli, ichi bo'sh sachratuvchili va oqimli turlarga bo'linadi.
Aralashtiruvchi issiqlik almashinuv qurilmalari konstruktiv jihatdan materiallardan kolonna shaklida tayyorlanadi va mos keluvchi ishchi bosimga hisoblanadi. Nasadkali va bo'sh qurilmalar temir betonli, g'ishtli yoki yog'ochli (gradirnya) qilib tayyorlanadi. Kaskadli, barbotajli va oqimli qurilmalar metaldan tayyorlanadi. Kolonna balandligi ularning ko'ndalang kesimidan bir necha marta ortadi. Qurilma kesimi aylana, to'g'ri burchakli yoki ko'p burchakli bo'lishi mumkin.
2. Nasadkali kolonnalar.
Nasadkali kolonnada suyuqlik taqsimlovchi qurilma orqali qurilmaning yuqori qismiga uzatiladi. Taqsimlovchi qurilma sifatida jelob, plitalar, teshikchali quvurlar, sachratqichlar va tarelkali aylanuvchan satratqichlar qo'llaniladi. Fazalararo to'qnashuv yuzasini oshirish uchun tayanchli kolosnikli panjaraga belgilangan tartibda Roshig yoki Pallya halqasidan, Berlya egari, po'latli shariklar, koks yoki kvars bo'lakchalari, yog'ochlar, po'lat lentadan tayyorlangan spirallar va plastmassalar, keramik bloklardan tayyorlangan nasadkalar joylashtiriladi.
Nasadkali kolonna
2. Nasadkali kolonnalar.
Aralashtiruvchi issiqlik almashinuv qurilmalari uchun nasadkalarning bir nechta turlari:
a – Berlya о‘rindig‘i; b – Roshig halqasi; v – tо‘siqli halqa; g – sharlar; d – propellerli nasadka; ye – Palla halqasi; j – Hy-Pak nasadka; z – Teller nasadka.
3. Pog‘onali (toqchali) qurilmalar.
Kaskadli qurilmalar asosan aralashtiruvchi kondensatorlar sifatida keng qо‘llaniladi. Ichi bо‘sh vertikal silindrda yassi teshikchali toqchalar belgilangan masofada (350-550 mm) о‘rnatiladi. Sovituvchi suyuqlik qurilmaga yuqori toqchadan kiritiladi. Suyuqlikning asosiy massasi teshiklar orqali toqchaga yupqa oqim holatida oqib tushadi, qolgan qismi tо‘siq ustidan pastda turgan toqchaga quyiladi. Kondensatsiyalash uchun yuborilayotgan bug‘ kondensatorning pastki qismidagi patrubka 3 orqali uzatiladi va qurilmada sovituvchi suyuqlikka nisbatan teskari harakatlanadi. Suyuqlik kondensat bilan qurilmaning pastki patrubkasidan 6 chiqariladi, havo esa yuqori patrubok orqali vakuum-nasos yordamida sо‘rib olinadi.
Pog‘onali (toqchali) qurilma:
1-tо‘qnashish kamerasi; 2-segmentli toqchalar; 3-bug‘ni kirishi; 4-suyuqlikni chiqishi;
5-sovituvchi suyuqlikni kirishi; 6-kondensatsiyalanmagan gazlarni sо‘rib olish.
4. Ichi bo‘sh aralashtiruvchi IMA qurilmalari.
Gaz va suyuqlik bevosita to‘qnashadigan qurilmalar (bir pog‘onali kontaktli) sanoatda chiqib ketuvchi gazlarning haroratini pasaytirishda, havo maromlash tizimlarida, gazlarni suyuq va qattiq dispers fazalardan tozalash uchun, eritmalarni bug‘latish uchun qo‘llaniladi. Bunday qurilmalarda bir vaqtning o‘zida issiqlik va massa almashinuvi va chang ushlash jarayonlari sodir bo‘ladi.
Bunday qurilmalarga ichi bo‘sh skrubberlar, nasadkali skrubberlar, barbotajli va tarelkali kolonnalar, sharli nasadkali qo‘zg‘aluvchan qatlamli skrubberlar, Venturi quvurlarini kiritish mumkin. Ichi bo‘sh skrubberlar maqsadi bo‘yicha sovitgich va namlantirgich-sovitgichlarga bo‘linishi mumkin. Ichi bo‘sh skrubberlar eng ko’p tarqalgan, ular dumaloq yoki to‘g‘ri kesimli kolonnadan iborat.
Sug‘oruvchi suyuqlik yuqoridan uzatiladi va 0,3-0,4 MPa bosim ostida ishlovchi mexanik forsunka yordamida tomchilarga maydalanadi. Bunda purkash mash’alasi skrubberning butun ko‘ndalang kesimini berkitishi kerak. Gaz oqimi 0,7-1,5 m/s tezlik bilan tomchilarga qarama-qarshi ravishda harakatlanadi.
Ichi bo‘sh skrubberlarni qo‘llanilishi konstruksiyasini soddaligi, parametrlarni rostlash diapazonini kengligi, ifloslangan sug‘oruvchi suvda ham ishlash imkoniyatli, qayta ishlanayotgan gazning sarfini yuqoriligi bilan bog‘liq.
4. Ichi bo‘sh aralashtiruvchi IMA qurilmalari.
Ichi bo‘sh skrubber: 1-korpus; 2-forsunkalar.
4. Ichi bo‘sh aralashtiruvchi IMA qurilmalari.
Tarelkali skrubberlar ham gazlarni tozalash uchun ishlatiladi. Ular barbotajli yoki ko‘pikli rejimlarda ishlashi mumkin. Birinchi holda gaz suyuqlik qatlami orqali pufakchalar shaklida o‘tadi, natijada suyuqlik yuzasida chang zarrachalarini cho‘kishi sodir bo‘ladi, ikkinchi holda skrubberli tarelkada ko‘pik hosil bo‘ladigan joy mavjud bo‘lib gazlarni zarrachalardan tozalash ko‘piklarni yuzasida sodir bo‘ladi. Shuningdek ko‘pikli rejimda fazalararo yuza barbotajli rejimga qaraganda katta bo‘lib, ko‘pikli rejimda ishlovchi qurilmalar ancha samarador va sanoatda barbotajli qurilmaga nisbatan juda keng qo‘llaniladi.
Ko‘pikli tarelkali skrubber:
1-korpus;
2-kо‘pik;
3-tarelka.
4. Ichi bo‘sh aralashtiruvchi IMA qurilmalari.
Yengil inert jismli mavhum qaynash qatlamli skrubberlar mavhum qaynash rejimida ishlaydi. Qayta ishlanadigan gaz pastdan tayanchli-taqsimlash to‘sig‘i ostidan uzatiladi, tayanchli-taqsimlash to‘sig‘ida mayda zarrachali nasadka joylashtirilgan. Mayda zarrachali nasadka yuqorisidan chegaralovchi to‘siq 3 bilan yopilgan, unga forsunka orqali sug‘oruvchi suyuqlik purkaladi. Tomchilarni chiqib ketishini kamaytirish uchun qurilmasining yuqori qismida tomchi ushlagich o‘rnatilgan.
Mavhum qaynovchi nasadkali skrubber.
5. Oqimli qurilmalar.
Oqimli aralashtiruvchi issiqlik almashinuvi qurilmalari bug‘ni kondensatsiyalash yoki suvni bug‘ bilan qizdirish uchun qo‘llaniladi. Ularda ishchi muhit sifatida suv xizmat qiladi, injeksiyalanuvchi bo’lib bug‘ xizmat qiladi, ushbu bug‘ kondensatsiyalanishi hisobiga suvni qizdiradi. Suv bir yoki bir nechta vertikal soplolarga uzatiladi.
Bug‘ yon tomondan uzatiladi va injeksiyalanish ta’sirida suv konuslar orasidagi halqali teshik orqali so‘rib olinib kondensatorning markaziy sohasiga kiritiladi, u yerda kondensatsiyalanadi. Oqimning kinetik energiyasi ta’siri ostida sovituvchi suv, kondensat va havo aralashmasi diffuzorda atmosfera bosimidan yuqori bosimgacha siqiladi, keyin suv qabul qilgichga chiqarib yuboriladi. Bug‘ va suyuqlikning turbulent oqimi bevosita to‘qnashganda ular orasidagi issiqlik va massa almashinuvi jarayonining yuqori jadalligi yuzaviy issiqlik almashinuv qurilmalaridagi jarayon jadalligidan yuz marta yuqori bo‘ladi, buning natijasida aralashtiruvchi issiqlik almashinuv qurilmasining konstruksiyasi soddalashadi va ixcham aralashtiruvchi issiqlik almashinuv qurilmasini yaratishga imkon bo‘ladi.
Oqimli kondensator:
1-to'qnashuv kamerasi; 2-soplo;
3-gazning (bug') kirishi; 4-suyuqlik-ni kirishi; 5-taqismlovchi konuslar; 6-diffuzor; 7-suyuqlikni chiqishi.
5. Oqimli qurilmalar.
Oqimli kondensator.