Щзбекистон республикаси олий ва щрта махсус таълим вазирлиги

5 – МАЪРУЗА


Мавзу: МАРКАЗДАН ҚОЧМА КУЧ ТАЪСИРИДА ТУРЛИ ЖИНСЛИ СИСТЕМАЛАРНИ АЖРАТИШ ЦЕНТРИФУГАЛАШ.

Режа:

1. Умумий тушунчалар
2. Марказдан қочма куч таъсирида ажратиш
3. Центрифугалар ва уларни ҳисоблаш


Таянч сўзлар ва иборалар: центрифугалаш, фугат, турлари, нормал, ўта, даврий, ажратиш коэффициенти, ъисоби, ультрафильтрлаш, осмос, унумдорлик.
Умумий тушунчалар
Эмульсиядаги суюқлик томчиларни ва суспензиядаги қаттиқ модда заррачаларини марказдан қочма кучлар майдонида ажратиб олиш жараёни центрифугалаш дейилади. Центрифугалаш жараёни центрифугаларда амалга оширилади.
Центрифугалаш пайтида ҳосил бўлган марказдан қочма кучлар чўктириш жараёнидаги оғирлик кучи ва фильтрлашдаги гидростатик кучларга нисбатан кўпроқ таъсир қилади. Шунинг учун турли жинсли системаларни ажратиш учун қўлланиладиган чўктириш ва фильтрлаш жараёнларига нисбатан жуда самарали ҳисобланади.
Центрифугаларнинг асосий қисми горизонтал ёки вертикал ўққа жойлашган катта тезликда айланувчи барабан бўлиб, у электр двигателp ёрдамида айланма ҳаракатга келтирилади. Марказдан қочма куч таъсирида суспензиядаги қаттиқ модда заррачалари чўкмага тушиб, суюқ фазадан ажралади. Суюқ фаза фугат дейилади. Ҳосил бўлган чўкма барабан ичида қолиб, суюқ фаза эса ажратиб олинади.
Турли жинсли аралашмаларни ажратиш принципига кўра центрафугалар икки турга бўлинади:
1. Фильтрловчи центрифугалар
2. Чўктирувчи центрифугалар
Фильтрловчи центрифугаларнинг барабани ғоваксимон турли металлардан ишланиб, унинг юзасига материал (мато) қопланади. Фильтрловчи центрифугаларда суспензия ёки эмульсия марказдан қочма куч таъсирида барабан деворларига қараб отилади, бунда қаттиқ модда заррачалари фильтр материалларнинг юза қисмида қолиб, суюқ фаза (фугат) бу куч таъсирида чўкма қатлами ва фильтр тўсиқлардан ўтади, ҳамда барабандан узлуксиз чиқариб турилади.
Чўктирувчи центрифугаларда барабан яхлит металл пластинкалардан қилинади. Бу центрифугаларда босимлар фарқи марказдан қочма куч таъсирида ҳосил қилинади. Барабаннинг айланиши натижасида марказдан қочма куч таъсирида суспензия ёки эмульсия барабан деворлари томон ҳаракат қилади. Зичлиги катта бўлган суюқлик ва қаттиқ фазалар барабан деворлари яқинида, зичлиги камроқ бўлган бошқа фаза эса ўқ атрофида йиғилади.
Иш режимига кўра центрифугалар даврий ва узлуксиз бўлади. Барабан валининг ўрнатилиши ҳолатига қараб горизонтал ва вертикал центрифугалар бўлади. Даврий ишлайдиган центрифугаларда чўкма қўл ёрдамида, гравитацион куч (оғирлик кучи) ва пичоқ билан туширилади. Узлуксиз ишлайдиган центрифугаларда чўкма шнек ёрдамида инерцион ва пулpсацион кучлар таъсирида туширилади.
Центрифугаларнинг иш унумдорлиги ажратилиш коэффициентига боғлиқ. Ажратиш коэффициенти центрифугаларда марказдан қочма кучлар майдонида ҳосил бўлган кучланиш билан ҳарактерланади. Центрифугада ҳосил бўлаётган марказдан қочма кучлар миқдорининг оғирлик кучи тезланишдан неча марта кўплигини кўрсатувчи катталик ажратиш коэффициенти дейилади ва қуйидаги тенглама ёрдамида аниқланади:
k_a = w² / r g
бу ерда r - барабан радиуси; w - айланаётган барабаннинг бурчак тезлиги;
g - эркин тушиш тезланиши.
Ажратиш коэффициентига кўра ҳамма центрифугалар икки гурухга бўлинади:
1. Нормал центрифугалар (Ra < 3500). Бундай центрифугалар суспензиялардан катта, ўртача ва майдароқ заррачаларни ажратиш учун ишлатилади.
2. Ўрта центрифугалар (Ra >3500). Бундай центрифугалар майда заррачали суспензияларни ва эмульсияларни ажратиш учун ишлатилади.
Саноатда эмульсия ва суспензияларнинг таркибига қараб, уларни ажратиш учун турли хилдаги центрифугалар ишлатилади.
Фильтрловчи центрифуга. Бу центрифуга барабандан ёки ротордан иборат. Барабаннинг ички юзаси катта тешикли тўр ва унинг устки юзаси майда тешикли материал билан қопланган. Труба орқали барабанга турли жинсли суспензия берилади. Барабан электр двигатель ёрдамида айланма ҳаракат қилади. Барабан ичидаги суспензия айланма ҳаракат қилганда унга марказдан қочма куч таъсир қилади. Бунда суюқ фазада гидростатик босим ҳосил бўлади. Бу босим центрифугада фильтрлашнинг ҳаракатлантирувчи кучи ҳисобланади. Бу куч таъсирида суюқ фаза фильтр тўсиқлар устида ҳосил бўлган чўкмадан ўтиб тозаланади. Фильтрловчи центрифугада борувчи жараён учта физик жараёнлар йиғиндисидан иборат: чўкма ҳосил қилиш билан фильтрлаш, чўкманинг зичланиши, чўкмадан суюқликни чиқариш. Фильтрат (фугат) қурилмадан патрубка орқали чиқарилади. Ажратишдан сўнг чўкма сув билан ювилади. Барча жараёнлар тугагач центрифуга тўхтатилади, конус юқорига кўтарилади ва чўкма туширилади.