Наманган муҳандислик – технология институти “энергетика” кафедраси “иссиқлик ва масса алмашинув жараёнлари” фанидан

2-Мавзу
ҚУРИТИШ ҚУРИЛМАЛАРИ.
Қаттиқ ва пастасимон материалларни қуритувчи агент ёрдамида сувсизлантириш процесси қуритиш деб аталади. Бу процессда нам лик қаттиқ фаза таркибидан газ (ёки буғ) фазасига ўтади.
Нам материалларни қуритиш процессини саноатда ташкил этиш катта аҳамиятга эга. Қуритилган материалларни трансиорт воситасида узатиш арзонлашади, уларнинг тегишли хоссалари яхшиланадиг аппарат ва трубаларнинг коррозияга учраши камаяди.
Материалларни уч хил усулда: механик, физик-химиявий ва иссиклик ёрдамида сувсизлантириш мумкин.
Механик усул билаи сувсизлантириш — таркибида кўп миқдорда сув тутган материалларни қуритиш учун ишлатилади. Бу усул билан сувсизлантиришда намлик сиқиш ёки центрифугаларда марказдан қочма куч ёрдамида ажратиб олинади. Одатда механик йўл билан намликни ажратиш — материалларни сувсизлантиришда биринчи босқич ҳисобланади. Механик сувсизлантиришдан сўнг материалда яна бир қисм намлик қолади, бу қолган намликни иссиқлик ёрдамида, яъни қуритиш йўли билан ажратиб чиқарилади.
Физик-химиявий усул билан материалларни сувсизлантириш лаборатория шароитларида ишлатилади. Бу усул сувни ўзига тортувчи моддалар (масалан, сульфат кислота, кальций хлорид) дан фойдаланишга асосланган. Ёпиқ идиш ичида сувни тортувчи модда устига нам материал жойлаштириш йўли билан уни сувсизлантириш мумкин.
Иссиқлик таъсирида сувсизлантириш (қуритиш) химия саноатида кенг ишлатилади. Қуритиш кўпчилик ишлаб чиқаришларнинг охирги, яъни тайёр маҳсулот олишдан олдинги процесс ҳисобланади. Айрим ишлаб чиқаришларда материалларни сувсизлантириш икки босқичдан иборат бўлиб, намлик аввал арзон процесс ҳисобланган механик усул билан, сўнгра қолган намлик эса қуритиш йўли билан ажратилади. Материал таркибидан намликни бундай мураккаб йўл билан ажратиш усули процесснинг самарадорлигини оширади.
Қуритиш икки хил (табиий ва сунъий) йўл билан олиб борилади. Материалларни очиқ ҳавода сувсизлантирнш табиий қуритиш дейилади, бу процесс узоқ вақт давом этади. Химия саноатида материалларни сувсизлантириш учун сунъий қуритиш усули ишлатилади, бу процесс махсус қуриткич қурилмаларида олиб борилади.
Иссиқлик ташувчи агентнинг қуритилаётган материал билан ўзаро таъсирлашув усулига кўра қуритиш қуйидаги турларга бўлинади:

1. 
   конвектив қуритиш — нам материал билан қуритувчи агент тўғридан-тўғри ўзаро аралашади;
   
2. 
   контактли қуритиш — иссиқлик ташувчи агент ва нам материал ўртасида уларни ажратиб турувчи девор бўлади;
   
3. 
   радиацияли қуритиш — иссиқлик инфрақизил нурлар орқали тарқалади;
   
4. 
   диэлектрик қуритиш — материал юқори частотали ток майдонида қиздирилади;
   
5. 
   сублимацияли қуритиш — материал музлаган ҳолда, юқори вакуум остида сувсизлантирилади.
   

Охирги учта усул саноатда нисбатан кам ишлатилади ва одатда қуритишнинг махсус усуллари деб юритилади.
Қуритишнинг турларидан қатъи назар, процесс давомида материал нам газ (кўпинча ҳаво) билан ўзаро таъсирлашиб туради. Конвектив қуритиш усули саноатда кенг ишлатилади, бу процессни амалга ошириш учун материалга нам ҳаво таъсирининг аҳамияти катта. Шу сабабли нам ҳавонинг асосий параметрларини ўрганиш муҳим ҳисобланади. Реал қуриткичнинг моддий ва иссиқлик баланслари. Реал қуриткичлардаги процесс назарий қуритишдаги процессдан шу билан фарқ қиладики, бунда
I₂ ≠ I₁ бўлади. Бумга сабаб шуки, реал қуриткичларда иссиқликнинг бир қисми атроф-муҳитга йўқолади. Айрим пайтларда қуритиш камерасига қўшимча иссиқлик киритилади (12- расм).
Узлуксиз ишлайдиган куриткичнинг моддий балансини тузиш учун қуйидаги белгиларни қабул қиламиз: G₁— нам материалнинг массаси, кг/соат; W₁— унинг намлиги, %; G₂— қуруқ материалнинг массаси, кг/соат; W₂— унинг намлиги, %; W— буғланган намлик миқдори,
кг/соат; L — ҳавонинг сарфи (қуруқ ҳаво ҳисобида), кг/соат.
Модданинг кириши (кг/соат): 1) ҳаво L ; 2) ҳаво таркибндаги намлик Lх₀; 3) нам материал G₁.
Модданинг чиқиши (кг/соат): 1) ҳаво L; 2) ҳаво таркибидаги намлик Lх₂; 3) қуриган материал G₂.
Моддий баланс тенгламасини тузамиз:
.
Бундан G₁ — G₂ = Lх₂ — Lх₀ = L (х₂ — х₀), ёки W — L(х₂ — х₀),
Бу ерда .
Қуритиш процесси учун қуруқ моддалар бўйича ушбу баланс тенгламасини тузиш мумкин:
.
Бу сўнгги ифодадан қуритиш охиридаги материалнинг массасини аниқлаймиз:
.
Буғланган намликнинг (ёки материалдан чиқарилган сувнинг) миқдорини қуйидаги тенглама орқали ҳам топиш мумкин:
,
ёки
.
Моддий баланс асосида реал қуриткичнинг иссиқлик балансини тузамиз.
1-масала
Икки босқичли қуритиш қурилмасиниг унумдорлиги соатига 20тонна
Қуритиш қурилмасига кириб келаётган қуритилувчи модданинг бошланғич намлиги 80%
Қуритиш якунлангандан сўнг якуний намлиги 10% ни ташкил қилди. Агар қурилманинг хар бир босқичида бир хил миқдорда намлик буғлатилган бўлса, ушбу қурилманинг моддий иссиқлик балансини хисобланг.
2-масала
Қуритиш қурилмасининг унумдорлиг соатига 20000 кг га тенг.
Қуритилувчи модданинг дастлабки қуриқлик миқдори Х=10%, қуритиш жараёни якунида еса Х=90%га тенг бўлди. Қурилманинг моддий балансини хисобланг.