Mexanika-mashinasozlik

Masala yechish uchun na’muna
1-masala: V=1000 m³/soat miqdordagi gaz aralashmasidan butan va propanni to‘liq ajratib olish uchun mol massasi P=294 kg/mol suyuq yutuvchining nazariy minimal sarfi aniqlansin. Gaz aralashmasi tarkibida 15 % (hajmiy) propan va 10 % (hajmiy) butan bor. Absorber ichidagi bosim 3 kgk/s², temperatura esa 30^oC. Propan va butanning erishi Raul qonuni bilan ifodalanadi. Jarayon nasadkali absorberda amalga oshirilmoqda (3.5-rasm). Tanlangan nasadka qatlami 2 bosqichli qo‘zg‘almas rashig halqalaridan tashkil topgan.

1.8-rasm. Nasadkali absorber sxemasi
1-nasadka; 2-qo‘zg‘almas panjara; 3-yutuvchi suyuqlik forsunkasi; 4- teng taqsimlovchi setkali tarelka.
Masalaning yechimi:
Masalani yechish ikki bosqichda olib boriladi. Brinchi bosqichda propanning maksimal konsentratsiyasi, yutilish kerak bo‘lgan propan miqdori va promanni yutuvchining minimal sarfi aniqlansa, ikkinchi bosqichda butanning maksimal konsentratsiyasi, yutilayotgan butan miqdori hamda butanni yutuvchining minimal sarfi aniqlanadi.
1-bosqich
Absorberdan oqib chiqayotgan yutuvchi tarkibidagi propanning maksimal konsentratsiyasi quyidagi tenglama bo‘yicha aniqlanadi, kmol/m³;
(3.1)
Bu yerda R_P = 981 kPa (10 kgk/sm²) ­-30^oC temperaturadagi propanning to‘yingan bug‘ bosimi. O‘ holda propanning maksimal konsentratsiyasi quyidagiga teng bo‘ladi.

Gaz aralashmadan yutilishi kerak bo‘lgan propan miqdori quyidagi tenglama bo‘yicha aniqlanadi, kmol/soat;
(3.2)
Berilgan (3.2) tenglamaga yuqorida berilgan qiymatlarni qo‘ysak yutilishi kerak bo‘lgan propan miqdori quyidagiga teng bo‘ladi.

Propanni yutish uchun yutuvchining minimal sarfi ushbu tenglamadan topiladi, kmol/soat;
(3.3)
Berilgan (3.3) tenglamadan L_minP ni topsak tenglama quyidagi ko‘rinishga keladi, kmol/soat;
(3.4)
(3.4) tenglamaga berilgan qiymatlarni qo‘yib yutuvchining minimal sarfini aniqlaymiz;

yoki