Материал: Дрі Химиялы жне фармацевтикалы технологияны негізгі процестерін жіктеу. Химиялы ндірісті отайландыру
Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
СОДЕРЖАНИЕ
Сорғыштың негізгі параметрлері:
Ас тұзы бар ерітіндіден тұзды бөлу үшін, суды қыздырады. Су буланады да, тұз түбінде қалады:
Арал теңізінің жағалауында бұндай тұз көп мөлшерде кездеседі:
Бұл тұз теңіз суының құрамында еді. Кейін су буланып, тұз қайта кристалданып жерде қалды.
Суды қыздырып, буға айналдырып, басқа жерде су буын суытып қайтадан суға айналдыруға болады:
Бұны айдау әдіс деп атайды. Бұл әдістің тағы бір аты - дистилдеу әдісі.
Қоспалардың құрамына және қасиетіне қарай әр түрлі бөлу әдістері қолданылады.
Магнитпен қоспдадан бөлу әдісі.
Суспензияны құр -қатты заттарды сұйық көлемге теп тегіс таратуды қамтамасыз ету;
Қыздыру мен салқындатудың интенсификациясы;
Салмақ ауысу интенсификациясы араластыру жүйесінде (еріту, сілтілеу).
Механикалық- бұлғылауышпен араластыру, аппаратта араласатын оратмен айналады.
Үрдістің тиімділік көрсеткіші- Қоспадағы алынатын заттың концентрациясы.
Механикалық араластыру үрдісінің теориялық маңызы
Критерий Рейнольдса Reм (19.2)
Nм -бұлғылаумен жұмыс істеуге кететін қуаттылық, вт;
m - динамикалық тұтқырлық Па*с;
Механикалық араластыру үрдісінің технологиялық –құрылымыдық шамасын есептеу әдісі
1. Бұлғылау түрін таңдау оның диаметрі dм, аппарат өлшемі Daпп и Hапп.
2. Аппаратың түрі мен өлшеміне байланысты коэффициент Сt анықтаймыз.
3. Бұлғылаудың айналу санын анықтайды:
5. Сызба бойынша KN= f(Reм) тауып алады KN.
6. т Nм 2 теңдеуден тауып алады:
7. Құрылғыны айналдыратын өткізгішттің қуаттылығын есептейді Nдв:
Мұнда К- құрылғыны араластыратын және аппаратың құрылымын есептейтін түзету коэффициенті;
Бастапқы компонент бойынша материалдық баланс
мұнда dм - бұлғылаушының диаметрі, м;
n - бұлғылаушының айналу жылдамдығы, айн /с;
r - сұйықтық тығыздығы, кг/м^3;
Барлық заттар бойынша материалдық баланс
(19.8) және (19.9) алатынымыз:
Басқарылатын айнымалылар – Ссм және hсм.
Сұйық орталарды араластырудың негізгі үш тәсілі болады:
1) механикалық - әртүрлі құрылысты араластырғыштар жәрдемімен;
2) пневматикалық - сығылған ауа немесе инертті газдар жәрдемімен;
3) циркуляциялық - насостар немесе соплалар жәрдемімен.
1) салыстырмалы түрде көп энергия шығыны;
1) механикалық - әртүрлі құрылысты араластырғыштар жәрдемімен;
2) пневматикалық - сығылған ауа немесе инертті газдар жәрдемімен;
3) циркуляциялық - насостар немесе соплалар жәрдемімен.
1) салыстырмалы түрде көп энергия шығыны;
Центрифугалау дегеніміз - центрифугалық күш әсерінен суспензиялар мен эмульсияларды бөлу процесі.
Электрлік тазарту - электр күштерінің әсерінен газды тазарту.
2.Бөлу процесстерінің түрлері?
Сол сияқты “б” сорғысының С нүктесіне келтірілген тегеуріні
.
Есебімізді жеңілдету үшін сорғылар жақын орналасқандықтан АС және ВС құбырларының кедергісін ескермеуге болады -һАС = һВС = 0. Демек, С нүктесіндегі тегеурін сорғылардың тегеурініне тең
Енді СД аралығындағы сұйық қозғалысын қарастырайық. С және Д деңгейлері үшін Бернулли теңдеуі (жылдамдық тегеурінін ескермейік)
немесе
демек СД құбырындағы тегеуріннің шығымнан тәуелділігін салу үшін тұрақты zД шамасына сол құбырдың гидравликалық кедергісін қосу керек. Бұл айтқанымыздың бәрі суретінде көрсетілген.
Сорғылар бірдей және Нс=На=Нб болғандықтан олардың сипаттамалары бірдей үстіне бірі түсіп (На=Нб), С нүктесінде де өзгермейді. Ал СД құбырының сипаттамасы НСД=НС болып көрсетілген СД құбырының екі бірдей а, б сорғыларымен істегендегі жұмыс нүктесін табу үшін олардың сипаттамаларын горизонталь бойынша қосамыз - На+Нб. (На+Нб) мен НСД қиылысу нүктесі “б” сорғылар қатарласа қосылып істегендегі жұмыс нүктесін анықтайды.
Сорғылардың қатарласа қосылуын әдетте гидравликалық кедергісі аз, ұзын құбырлардағы шығымды (Q) ұлғайту үшін қолданылады, ол сорғылар бір машина залының ішінде біріне бірі жақын орналастырылады. Ал, егер құбырдың (бізде СД құбыры) гидравликалық кедергісі үлкен, сипаттамасы тік көтерілетін болса (Нсд)`, шығымның артуы аз ғана (Q`) болады (2.12-сурет). Мұндай тік сипаттамалы құбырлар желісінде тегеурінді арттыру үшін сорғыларды тізбектей қосқан тиімді.
| | |
| |  |
Мысалы, бутурбиналы қондырғының қоректік суын регенеративті қыздыру барысында конденсат төменгі және жоғары қысымды ыздырғыштары бар кедергісі көп желі арқылы өтеді және температурасы да арта түседі. Қазіргі қондырғыларда қоректік су температурасы бастапқы қысым с
0=23,5 МПа болған жағдайда tқс=260 274 0С-қа дейін болады, демек қоректік су қайнап кетпес үшін регенеративтік қыздыру желісін жоғары қысымда ұстау қажет. Ал барлық қыздырғыштарды жоғары қысым астында ұстау тиімсіз, сондықтан олардың бір бөлігіне төменгі қысымда емену сорғымен (а), екінші бөлігіне жоғары қысыммен тізбектеле қосылған екінші сорғымен (б) емену су еменуі (2.13-сурет).
“а” және “б” сорғылары әр түрлі (НаНб) және тізбектеле жалғасқан болсын. Бұл жағдайда сорғылардың шығымы емен, ал жалпы тегеурін сорғылардың емен шығымдағы (Q1) тегеуріндерінің қосындысына тең. Тізбектеле қосылған сорғылардың жалпы сипаттамасының (а+б) құбырлар желісі сипаттамасымен қиылысуы жұмыстық нүктесін (б) анықтайды (2.14 – сурет).
Егер құбырлар желісінде (Нсд)′ істеп тұрған сорғыға екінші сорғыны тізбектей қоссақ, ол тегеурінмен қатар шығымды да арттырады. Себебі екінші сорғы статикалық биіктікте (z’) ағынның энергиясын арттырып, ол энергия емену заңы бойынша кинетикалық энергияны, емен, шығымды да арттырады.
2.11 Сығымдағыштардың жұмыс орнықтылығы. Помпаж
Сығымдағыштарды қалыпты пайдалану үшін олардың жұмысы орнықты болуы тиіс. Жұмыс орнықтылығы деп егер жүйедегі кездейсоқ толқулардан соң (мысалы электр желісіндегі жиілік өзгеруі себебінен жұмыстық дөңгелектің айналу жиілігінің өзгеруі, қысым шығынының гидростатикалық құраушысының кенет өзгеруі, шығым өзгеруі және т.б.) сығымдағыштың жұмыс тәртібі бастапқы жағдайына қайта орала алатын мүмкіндігін айтамыз. Мұны түсіндіру үшін сипаттамасы біркелкі төмен түсетін (Нс) сорғы мен сипаттамасы Нж болатын желі жұмысын қарастырайық (2.15 -сурет).
Егер беріс кенет Q шамасына артса, желі кедергісі (1-нүкте) сорғы тегеурінінен (2-нүкте) көп болады да, желі сорғы жұмысына кедергі жасап, жұмыс тәртібін алғашқы орнына қайтаруға тырысады (А нүктесі). Ал егер беріс әлде бір себептермен Q шамасына кеміп кетсе, сорғы тегеуріні (3-нүкте) желі кедергісінен (4-нүкте) басым болып, сорғы берісін арттыра бастайды - жұмыс тәртібі А нүктесіне қайта оралады.
Сорғының желідегі мұндай жұмысы орнықты болып табылады.
Желіде бір сорғы жұмыс істейтін болса, онда орнықты жұмысының шарты мынадай болады.
Кейбір жағдайларда сорғының жұмысы орнықсыз болады: беріс жоғарғы мәнінен нөлге дейін күрт азайып кетеді, ал тегеурін елеулі шамалар арасында тербеліп тұрады, шу және дірілдеулер байқалады. Мұндай құбылыс помпаж деп аталады.
“а” және “б” сорғылары әр түрлі (НаНб) және тізбектеле жалғасқан болсын. Бұл жағдайда сорғылардың шығымы емен, ал жалпы тегеурін сорғылардың емен шығымдағы (Q1) тегеуріндерінің қосындысына тең. Тізбектеле қосылған сорғылардың жалпы сипаттамасының (а+б) құбырлар желісі сипаттамасымен қиылысуы жұмыстық нүктесін (б) анықтайды (2.14 – сурет).
Егер құбырлар желісінде (Нсд)′ істеп тұрған сорғыға екінші сорғыны тізбектей қоссақ, ол тегеурінмен қатар шығымды да арттырады. Себебі екінші сорғы статикалық биіктікте (z’) ағынның энергиясын арттырып, ол энергия емену заңы бойынша кинетикалық энергияны, емен, шығымды да арттырады.
2.11 Сығымдағыштардың жұмыс орнықтылығы. Помпаж
Сығымдағыштарды қалыпты пайдалану үшін олардың жұмысы орнықты болуы тиіс. Жұмыс орнықтылығы деп егер жүйедегі кездейсоқ толқулардан соң (мысалы электр желісіндегі жиілік өзгеруі себебінен жұмыстық дөңгелектің айналу жиілігінің өзгеруі, қысым шығынының гидростатикалық құраушысының кенет өзгеруі, шығым өзгеруі және т.б.) сығымдағыштың жұмыс тәртібі бастапқы жағдайына қайта орала алатын мүмкіндігін айтамыз. Мұны түсіндіру үшін сипаттамасы біркелкі төмен түсетін (Нс) сорғы мен сипаттамасы Нж болатын желі жұмысын қарастырайық (2.15 -сурет).
Егер беріс кенет Q шамасына артса, желі кедергісі (1-нүкте) сорғы тегеурінінен (2-нүкте) көп болады да, желі сорғы жұмысына кедергі жасап, жұмыс тәртібін алғашқы орнына қайтаруға тырысады (А нүктесі). Ал егер беріс әлде бір себептермен Q шамасына кеміп кетсе, сорғы тегеуріні (3-нүкте) желі кедергісінен (4-нүкте) басым болып, сорғы берісін арттыра бастайды - жұмыс тәртібі А нүктесіне қайта оралады.
Сорғының желідегі мұндай жұмысы орнықты болып табылады.
Желіде бір сорғы жұмыс істейтін болса, онда орнықты жұмысының шарты мынадай болады.
Кейбір жағдайларда сорғының жұмысы орнықсыз болады: беріс жоғарғы мәнінен нөлге дейін күрт азайып кетеді, ал тегеурін елеулі шамалар арасында тербеліп тұрады, шу және дірілдеулер байқалады. Мұндай құбылыс помпаж деп аталады.
Помпаж құбылысы Н=f(Q) сипаттамасының төмен түсетін сол жақ бөлігі бар сорғыларда орын алуы мүмкін (немесе сипаттамасының максимумы бар сорғыларда деп айтуға болады). Сорғының орнықсыз жұмысын 2.16-суреттегі сұлба бойынша қарастырайық.
Сорғы (1) құбыр (3) бойынша сұйықты жоғарыдағы резервуарға (5) айдайды, ол жақтан сұйық құбыр (4) бойынша тұтынушыға беріледі.
Бастапқы жағдайда резервуардағы сұйық деңгейі “а” болып, ал сорғы А нүктесіндегі режимде жұмыс істесін делік. Егер тұтынушыға кететін сұйық шығыны сорғы берісінен QА аз болса, резервуардағы сұйық деңгейі көтеріле бастайды, ал желі сипаттамасы жоғары жылжып, сорғы берісі кемиді -жұмыстық нүкте А-дан М нүктесіне қарай орын алады. Жұмыстық нүкте М нүктесіне жеткеннен соң да сорғы берісі тұтынушы шығынынан артық болса, резервуардағы деңгей “В” дан да жоғары көтеріліп, желі сипаттамасы сорғы сипаттамасынан жоғары орын алады. Демек бұл жағдайда желіге қажетті тегеурінді сорғы қамтамасыз ете алмайды да нәтижесінде беріс үзіледі. С
ұйықтың кері ағуы әсерінен кері клапан жабылып, сорғы Q беріспен және Н0 тегеурінімен жұмыс істейді. Сұйық ағып келмеуі себебінен резервуардағы сұйық деңгейі төмен түсе бастайды, себебі құбырмен (4) сұйық тұтынушыға беріле береді. Сұйық деңгейі Н0 тегеурініне сәйкес деңгейге дейін түскен соң сорғы берісі қайта жалғасады: беріс бірден В нүктесіндегі Qв-ға дейін артып, резервуардағы сұйық деңгейі тағы көтеріле бастайды, сөйтіп жоғарыдағы құбылыс қайталанады.Сорғы берісінің үзіліп, оның бос режимде жұмыс істеуі желі сипаттамасы өзгермеген жағдайда да орын алуы мүмкін (резервуардағы сұйық деңгейі тұрақты). Егер әлде бір себептермен сорғы сипаттамасы төмендесе (кернеу азайып, айналу жиілігі төмендесе немесе т.б.), ол желі сипаттамасын екі нүктеде қиып өтеді де (С және Д нүктелері), беріс үзіледі. Осы жерде сорғының М нүктесінің сол жағында жұмыс істей алмайтынын көрсетейік.
Мысалы, сорғы Д нүктесіндегі режимнен үлкен берісті Е нүктесіне ауыссын. Бұл жерде сорғы тегеуріні НЕ қажетті тегеурінен артық НЕ>НЕ.қаж., сондықтан сұйықтың кинетикалық энергиясы, демек шығымы да артып, жұмыс нүктесі С нүктесінен орын алады және керісінше -егер сорғы Д нүктесінен кем берісті нүктеге ауысса, мұнда Нк<Нк.қаж., сұйық энергиясы азайып, беріс нөлге дейін кемиді. Сонымен, М нүктесінің сол жағындағы режимдер орнықсыз болып табылады. Дәл осылай М нүктесінің оң жағындағы режимдерде сорғының орнықты жұмыс істей алатынын көрсетуге болады. Бірақ, М және В нүктелері арасында помпаж құбылысының орын алу қауіптілігі бар, себебі бұл режимдерде желі сипаттамасы сорғы сипаттамасын екі нүктеде қиып өтеді.
Сондықтан сорғының орнықты жұмысының шекарасы болып, негізінде В нүктесі саналады.
Помпаж құбылысы қазіргі жоғары айналымды қондырғыларда өте қауіпті: қондырғы немесе құбырлар жүйесі қатты тербелістер нәтижесінде қирап қалуы да мүмкін. Сондықтан помпажды ескертудің практикалық маңызы үлкен, оны болдырмау үшін:
1.Помпаж шекарасы мүмкіндігінше сол жаққа (берістің аз мәндеріне) ығысқан және сипаттамасының “дөңес” жері жоқ сорғыларды жасау қажет;
2.Сорғыға помпаж шекарасынан өтіп кетуге жол бермейтін арнайы құрылғылар жасау қажет.
Ортадан тепкіш сорғылар мен желдеткіштер.
Жұмыстық дөңгелектің құрылымы сорғының жүрдектілік коэффициентіне (nS) байланысты өзгереді. Жүрдектілік коэффициентінің мәніне байланысты қалақтық сорғылардың жұмыстық дөңгелектері шартты бес түрге бөлінеді (3.1-сурет). Жүрдектілік коэффициенті артқан сайын жұмыстық дөңгелек қалағының шығардағы ені артып, диаметрі кішірейе түседі -демек, жұмыстық дөңгелек біртіндеп радиал түрден остік түрге ауысады.
Жүрдектілік коэффициентінің формуласынан беріс пен тегеуріннің берілген мәндерінде дөңгелектің айналу жиілігі артқан сайын оның жүрдектілігі де артатыны көрініп тұр. Бұл жағдайда сорғының үлкен айналу жиілігі оның өлшемдері мен с
алмағын азайтып ПӘК-ін арттыруға мүмкіндік береді, сондықтан жоғары жүрдектілікті жұмыстық дөңгелектерді қолдану экономикалық тиімді.Егер айналу жиілігі тұрақты болса, nS мәні беріс артып, тегеурін аз болған жағдайда үлкен болады. Сондықтан жүрдектілік коэффициенті жоғары жұмыстық дөңгелектер аз тегеурінді және көп берісті болады (3,4,5-түрдегі), ал 1,2 -түрдегі дөңгелектер аз берісті және үлкен тегеурінді болады.
(2.37) формуласындағы жүрдектілік коэффициенті тек бір ғана жұмыстық дөңгелектің жүрдектілігін анықтайды. Сондықтан көп ағынды, көп сатылы сорғы үшін nS мәні мына формуламен анықталады
Мұндағы Q мен Н -толық беріс пен тегеурін;
Z -ағындар саны;
i -сорғыдағы сатылар саны.
Егер жұмыстық дөңгелекке сұйық екі жағынан берілсе, беріс теңдей екі бөлікке бөлінеді де жүрдектілік коэффициенті 2 есе азайып, дөңгелек жүрдектілігі де кемиді.
Жылуэнергетикасындағы сорғылар
Ортадан тепкіш сорғылардың сипаттамаларының пішіні олардың жүрдектілік коэффициентінің (nS) мәнімен анықталады. 3.1-суретінде көрсетілген 1-4 түрлердегі ортадан тепкіш сорғылар жұмыстық дөңгелектерінің nS мәні 40 дан 600-ге дейін өзгереді де ол сорғылардың сипаттамалары әр түрлі болады (3.3-сурет).
Ақырын жүрісті сорғының ерекшелігі болып оның тегеурінінің максимумы және беріс артқанда қуатының тез өсуі болып табылады (I түр).
Орта және тез жүрісті сорғылардың тегеуріні беріс артқан сайын бір қалыпты төмендейді, ал қуаты да бір қалыпты өседі (II,III түрлер).
Диагональ сорғының ерекшелігі болып беріс артқанда қуатының азаюы табылады (IV түр.).
Сорғылардың белгіленуі мен таңбалануы мемлекеттік стандарт (МЕСТ, орыс тілінде -ГОСТ) бойынша анықталады. Сорғының белгісі үш әріптен тұрады: Ц -ортадан тепкіш (центробежный); Н -сорғы (насос); С -секциялық және екі саннан: біріншісі -сорғының берісін (м3/сағ), екіншісі -тегеурінін (м) көрсетеді. Екі жағынан сұйық кіретін сорғылар Д әрпімен (двухстороний), бір жағынан бекітілетін бір сатылы сорғылар К әрпімен (консольный) белгіленеді. Басқаша белгіленетін әр түрлі арнайы сорғылардың көп түрі бар.
Жылу электр станцияларында пайдаланатын сорғылар төмендегі негізгі топтарға бөлінеді:
а) бу қазанына су беруге арналған жоғары қысымды қоректік сорғылар;
ә) қоректі сорғылардың алдында қысым жасауға арналған бустерлік (алдына қосылған) сорғылар;
б) конденсаттық сорғылар;
в) салқындатқыш суды конденсаторларға беруге арналған айналымдық сорғылар;
г) ыстық суды жылужүйесіне беруге арналған желілік сорғылар;
д) басқа сорғылар -дренаждық, турбиналардың майлау және реттеу жүйесіндегі май сорғылары, жылу жүйесіндегі қосымша қоректік сорғылар т.б.
Қоректік сорғылар электр жетекті болса ПЭ болып белгіленіп, сонан соң берісі (м3/сағ.) мен қысымы (кгс/см3) көрсетіледі, мысалы ПЭ-150-145; ПЭ-250-180; ПЭ-900-185; ал егер бу жетекті болса ПТН болып белгіленіп қосымша жетек турбинасының алдындағы бу қысымы көрсетіледі (мысалы ПТН-1150-340-15; мұндағы бу қысымы –15 атм.).
Горизонталь конденсаттық сорғылар Кс, ал вертикаль конденсаттық сорғылар КсВ болып белгіленді, сонан соң берісі мен тегеуріні (м) көрсетіледі.
Айналымдық сорғылардың берісі көп, ал тегеуріні аз болып келеді, ал түрлері вертикаль-өстік және ортадан тепкіш, екі жағынан соратын (двухсторонний подвод) Д түріндегі дөңгелекті горизонталь болып орындалады.
Поршенді сорғылар
Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/268315