2-Амалий машғулот Сеператорларнинг конструкцияси, конструкцион ҳисоби ва лойиҳаси

Гравитацион гаризонтал сеператорнинг ҳисоби.
Сеператорларни ҳисоблашда муги эътиборга олиш керакки, суюқлик зарраларини чўкиши доимий равишда содир бўлиб, улар шарсимон формада ва думалоқ пластинкасимон кўринишда бўлиб, уларда на майдаланиш ва на ивиш содир бўлмайди. Уларнинг чўкиш тезлиги заррачаларнинг ўлчамига қараб турли формуллалар ёрдамида ҳисобланади.
Ҳар қандай ўлчамдаги зарраларни чўкиш тезлигини аниқлаш учун, тортилиш кучи қаршилик кучига тенг бўлиши керак.
80 мкмдан ошмайдиган зарралар учун чўкиш тезлиги Стокс формуласи бўйича ҳисобланади.

Бу ерда: - нисбий зарралар тезлиги (м/с); d – зарра диаметри (м); , - мос равишда зарралар ва газларнинг зичлиги (кг/м³); -газларни абсолют қовушқоқлиги; g – эркин тушиш тезланиши.
300-800 мкм бўлган зарралар учун чўкма тезлиги қуйидаги формуладан Аллен формуласига мувофиқ ниқланади:

Бу ерда: (м/с²) – газнинг кинематик қовушқоқлиги.
Бунга кўра 800 мкм дан катта бўлган зарраларнинг чўкиш тезлиги Нъютон формуласига мувофиқ аниқланади.


1-Мисол. Майда чанг зарралари билан ифлосланган 4000м³/соат газни дастлабки тозалаш учун мўлжалланган полка туридаги чўктириш камераси ҳисоблансин. Камерадан ўтувчи газни ўртача харорати t_г=300^оС. Тутиб қолинувчи зарраларнинг энг кичик ўлчами d=12·10^-6 м, зичлиги ρ_1­=380 кг/м³. Газнинг зичлиги ρ₂=0,0617 кг/м³, кинематик қовушқоқлиги ν=45,81·10^-6 м²/с.
Берилган температурада чангни чўктириш камерасига кираётган газнинг хажмий сарфи

Газнинг рухсат этилган максимал тезлиги

Газнинг ҳақиқий тезлиги

Чангни чўктириш камерасининг узунлиги L=4м деб қабул қиламиз.
У холда газни камерада бўлиш вақти

Тутиб қолинаётган зарраларнинг энг кичик ўлчами d<100 мкм бўлгани учун, уларни чўкиш жараёни Стокс қонунига бўйсинади.
Шуниннг учун, ρ₂ катталик ρ₁ га нисбатан жуда кичик бўлгани сабабли уни каср суратида эътиборга олмай чўкишнинг назарий тезлигини қуйидагича аниқлаймиз:

ни аниқлашда формула тўғри танланганлигини текширамиз

Демак, ни ҳисоблаш учун формула тўғри танланган.
Зарраларни полкаларга чўкиш ҳақиқий тезлигини қуйидагига тенг деб оламиз.

У холда, полкалар орасидаги масофа қуйидагига тенг бўлади.

Чўктириш юзасининг зарурий майдони.

Камеранинг энини В=3м деб оламиз. У холда полкаларнинг зарурий сони:

Чангни чўктириш камерасининг баландлиги

бу ерда h_П=10мм – полканинг қалинлиги.
2-мисол. Ҳаводаги майда, зичлиги ρ₁= 300 кг/м³ бўлган қаттиқ чанг зарраларини тутиш учун циклон ҳисоблансин. Қаттиқ зарраларнинг энг кичик диаметри d=5 мкм. Циклонга кираётган ҳавонинг температураси t_ҳ=20^оС, сарфи V=3600 м³/соат. Ҳавонинг берилган температурадаги зичлиги ρ₂=0,1205 кг/м³, кинематик қовушқоқлиги ν=15,06·10^-6 м²/с .
НИИОГАЗ циклонларини ҳисоблаймиз. Ҳавонинг циклонга кириш тезлиги _кир= 20 м/с да аппаратнинг кириш температурасининг кўндаланг кесим майдони.

Танлаб олинган циклон учун h=3,14b; у ҳолда , демак,

Циклоннинг тахминий диаметри

Газнинг бурчак тезлиги _ч=12м/с деб қабул қиламиз ва ажралиш катталигининг тахминий қийматини ҳисоблаймиз

Берилган ўлчамдаги чангнинг қаттиқ заррачаларини чўкиши Стокс қонунига бўйсунади деб, зарраларнинг чўкиш тезлигини ҳисоблаймиз.

Бу формула Рейнольдс критерийсининг маълум қийматларида ўринлидир.

Демак, формула тўғри ишлатилган.
Газнинг отилиб чиқиш трубасидаги тезлигини ω_т=5м/с деб қабул қилиб, унинг ички диаметрини аниқлаймиз

Ташқи диаметри эса

бу ерда =0,005м.
Циклоннинг диаметри

Циклоннинг олдинроқ қабул қилинган қийматини қабул қилса D=0,6м бўлади.
Тавсияларга асосан циклон цилиндрик ва конус қисми баландликларини ҳисоблаймиз: