Suyuqlik muvozanatdagi harakati, ularning asosiy qonuniyatlari

Adiabatik jarayon uchun:
(131)

bu erda z_ad - adiabatik jarayondagi f.i.k. Kompressor mexaniizmlarida ishqalanishdan hosil bo’lgan isroflik mexanik f.i.k. bilan xisobga olinadi.Porshenli kompressorni ishlash printsipini ko’rib chiqamiz Porshenli kompressorlar siqish darajasiga qarab bir va ko’p bosqichli, shuningdek, ishlash printsipiga ko’ra bir va ikki tomonlama harakat qiluvchi bo’ladi

1-rasm.Ikki tamonlama harakatlanuvchi bir tsilindrli kompressor

Bir bosqichli porshenli kompressorlarning to’zulishi xuddi porshenli nasoslarning tuzilishiga o’xshash. Porshen tsilindrda unggga va chapga qarab krivoship-shatun mexanizmi yordamida qaytar-ilgarilama harakat qiladi. Porshen tsilindrning ichki devoriga zich qilib o’rnatiladi va uning bochshligini 2 qismga bo’ladi. Agar, porshen ungga tomon ilgarilama harakat qilsa, so’rish klapani ochilib gazga to’ladi. Orqaga kaytganda esa, undagi gaz siqilishi natijasida bosim orta borib, o’zatilish liniyasidagi bosimga teng bo’lganda, o’zatuvchi klapan ochilib ggaz o’zatila boshlaydi. Gaz qisilganda uning temperaturasi ko’tariladi, kizigan gaz yo`glab turuvchi moyni kuydirib yubormasligi uchun tsilindrning devori o’zluksiz ravishda sovitib turiladi.

Bir bosqichli kompressorning unumdorligi kam bo’lgani uchun ikki tomonlama harakat lanuvchi komproessorlar ishlatiladi
Bu kompressorlarda tsilindrdaggi gaz ikkala qismila siqiladi.Ularda ikkita so’rish va o’zatish klapanlari bor. Porshen krivoship shatunli mexanizm yordamida ilgarilama harakat qiladi. Val bir marta aylanganida gaz ikki martta so’riladi va ikki martta o’zatiladi.Kompressorning unusmdorligi bir tomonlama ishlaydigan qurilmaga nisbatan 2 marta ortadi.
Bir bosqichli kompressorning unumdorligini oshirish , hamda gazlarning siqilish darajasini oshirish uchun ko’p tsilindrli va 2 tomonlama harakatli sikadigan kompressorlar ishlatiladi. Bu kompressorda birinchi tsilindrdan keyingisiga o’tgan sari bosimi ko’tarilib boradi.
Gazning siqilish darajasi ortadi va uning temperaturasi ko’tariladi.SHuning uchun 2 ta tsilindr orasiga sovitgich o’rnatiladi.Gazning T1 temperatura bilan R1 bosimda so’rish quvursi orqali tsilindrga kirib, porshen yordamida R2 bosimgacha siqiladi. O’rtadagi sovitilgan gaz ikkinchi tsilindrga kirib, porshen yordamida R2 yoki kerakli bosimgacha siqiladi va o’zatish klapani orqali o’zatiladi.
Porshenli kompressorlarning ishlashini tekshirib turish, hamda porshen bir marta aylanganda gazlarning so’rilish va o’zatilish vaqtidagi bosimi bilan hajmining o’zaro bo`glanish i indikator diagrammada tasvirlanadi.
Porshenli kompressorlarning unumdorligi vaqt birligi ichida o’zatilgan gaz hajmiga teng:
(132)

bu erda Vp - so’rilaetgan gazning hajmi.Bu xajim av kesmaga proportsional bo’lib,ish tsilindr hajmining ulushiga teng; z -o’zatish koefitsenti,kompressorning ish unumdorligidagi barcha sariflarni xisobga oladi:

(133)

l₀ - koldik hajmdagi gazning kengayishi natijasida tsilindr foydali hajmining kamayishini xisobga oluvchi koefitsent;l_g- o’zatilayotgan gazning zich epilmagan porshenklapinlari vasalklar orqali sariflanishidagi unumdorlikning kamayishi xisobiga oluvchi germetik koefitsent; l_t - termik koefitsent, so’rilaetgen gazning tsilindrning issiq devorlariga tegishi natijasida va koldik hajmdagi issiq gaz bilan aralashib kengayishi xisobiga unumdorlikning kamayishini kursatadi.

Porshenli kompressor quyidagi afzalliklarga ega:
1. Gazlarni yuqori bosimlargacha siqish mumkin.
2. F.I.K. yuqori .
Kamchiliklari
1. Gazlar bir mecherda o’zatilmaydi.
2. Unumdorligi past.
3. Klapanlarning ko’pligi.
Kimyo sanoatida porshenli kompressorlardan tashqari rotorli kompressorlardan ham foydalaniladi.Bu kompressorlar ham porshenli kompressorlar singari, ish bochshligi hajmining kamayishi usulida ishlaydi. Ular konstruktiv belgilariga ko’ra, plastinali, yumalaydigan rotorli, suv xalkali, gazoduvka va ikki rotorli kompressorlarga bo’linadi SHulardan plastinali -rotorli kompressorni ishlashi va tuzilishini ko’rib chiqamiz.Bunda past bosim va katta ish unumdorlik olish maqsadi foydalaniladi. Plastinali kompressorlarga o’xshash ishlaydi. Ular 1 va ko’p bosqichli bo’ladi. Bir bosqichligida gazlar 0,25 - 0,5 MPa bosimgacha, 2 bosqichligida esa 0,8-5 MPA gacha siqiladi.Plastinali rotorli kompressor so’rish vaqtidagi unumdorligi quyidagicha aniqlanadi:
(134)
bu erda L - plastinaning uzunligi, e - rotorning ekstsentrisiteti, m; n - aylanishldar chastotasi, 1/s yoki s-1; D - kobigning ichki diametri, m; r - plastina qalinligi, m; z - plastinalar soni, z =30-40;l - o’zatish koeffitsienti.

2-rasm.Plastinali rotorli kompressor
1-rotor,2-sirpanadigan plastinalar,3-rotor bilan qobiq orasidagi bochshlik,4-sovutuvchi suv bochshligi,5-qobiq,6-xaydash potrubkasi,7-so’rish patrubkasi
Rotorli nasoslardan farqi shundaki, plastinali kompressorlarning ishlashi vaqtida kobigining devorlarining kizib ketmasligi uchun u suv bilan sovitilib turadi.
Rotorli kompressorlar porshenli kompressorlarga nisbatan quyidagi afzalliklari bor:
1) o’lchamlari va og’irligi kichiq;
2) ravon, yaxshi ishlaydi;
3) aylanishlar chastotasi katta;
4) konstruktsiyasi oddiy, detallar soni kam, arzon.
Kamchiliklari:
1.f.i.k. kichiq;
2. qisilgan gazning bosimi past;
3. detallari nixoyatda aniq va ishlanishi tufayli ularni tayyorlash qiyin.
Kimyo sanoatida suv xalkachali kompressorlardan ham foydalaniladi.Bunday qurilma quyidagi rasmda keltirilgan.

3-rasm. Suv xalkachali kompressor
a-kopressorni tuzilishi ,b- qurilma sxemasi
1-qobiq,2-rotor 3-o’zatuvchi teshik 4-so’rish teshigi 5-idish 6-kompressorni suv bilan to’ldirish kuviri.
Bunday qurilmani ishga tushirish uchun ish kamerasi yarmisigacha suyuqlik bilan to’ldiriladi.Kompressorlardan tashqari gazlarni siqishda va o’zatishda gazoduvkalardan foydalanamiz.Gazoduvkaning kobigida, 2 ta parallel valda barabanlar yoki porshenlar jufti aylanma harakat qiladi. Barabanlarning bittasi elektr dvigatel yordamida aylanma harakat, ikkinchisi esa unda tishlari bilan ilashib harakat qiladi. Barabanlar bir-biriga karama-qarshi yo’nalishda aylanma harakatda bo’ladi. Ular aylanganida bir-biriga va kobig devoriga zich joylashib, ikkita bir-biridan ajratilgan kamera hosil qiladi. Pastki kamerada vakuum hosil bo’lib, unga gaz so’riladi, yuqorigi kamerada esa gaz sikib chiqariladi. Gazoduvkalar minutiga 2-800 m³ havo o’zatadi. Umumiy ish koeffitsienti 0,6-0,7. Tuzilishi sodda, gaz bir mecherda o’zatiladi, lekin yuqori bosim hosil qilmagani uchun kam ishlatiladi
Markazdan qochma printsipda ishlaydigan qurilmalar.
Bu tipdagi qurilmalarsha ventilatorlar, turbogazoduvkalar, tubokompressorlar kiradi.SHulardan ventilatorlarni ko’rib chiqamiz.
Bular markazdan qochma kuch ta`siri ostida ishlaydi , past bosimdagi gazlarni o’zatish uchun mo’ljallangan. Ko’p miqdordagi gazlarni o’zatish uchun ochqli ventilatorlar ishlatiladi, ulardan binolarni sovitishda ishlatiladi.



4-rasm Markazdan qochma va ochqli ventilator
1-qobiq,2-ish `gildiragi,3-suruvchi patrubka,4-o’zatuvchi patrubka

Bu ventilatorlar bosimining kattaligiga qarab, quyidagilarga bo’linadi:

- past bosimli (R = 10. N/m²);
- o’rta bosimli (R = 10 - 3,10 N/m²);
- yuqori bosimli (R = 3.10 - 10 ) N/m².
Markazdan qochma ventilatorning asosiy qismi parraklar va spiralsimon kobig ichiga joylash-tirilgan ish parraklari bor `gildirakdir.
Bu ventilatorlar markazdan qochma nasoslar kabi ishlaydi.Ish `gildiragi aylanganda ventilatorning ish bochshligidagi havo yoki gaz `gildirak bilan birga aylanadi va markazdan qochma kuch ta`sirida `gildirakning chekkalariga xaydaladi. Gaz `gildirak parraklaridan spiralsimon kameraga va undan xaydash quvursiga o’tadi. Gaz `gildirak parraklaridan o’tganida `gildiraning markaziy qismida siyraklashgan bosim vujudga keladi va gazning yangi proportsiyasi atmosfera bosimi ta`sirida ventilator kobigidagi so’rish patrubkasi orqali utib, parrakli `gildirakning markaziy qismiga kiradi. Sochngra gaz `gildirak parraklariga uriladi va jarayon shu tarzda davom etaveradi.
Past bosimda ishlaydigan ventilatorlarda ish `gildiragidagi parraklar orqa tomonga egilgan, yuqori bosimda ishlaydiganlari esa oldi tomonga egilgan bo’ladi. Ish `gildiragidagi parraklar sonini o’zgartirib past bosimli fentilyatordan o’rta bosimli ventilatorlar hosil qilish mumkin.
Ventilatorlar gazlarni bir mecherda o’zatadi, ammo f.i.k. porshenli kompressornikidan kam.
Gazlarni yuqori darajada siqish uchun turbo-gazoduvkalar va turbokompressorlar ishlatiladi. Turbokompressorlarda siqish jarayoni sovitish bilan borsa, ggazlar sovitilishiga xojat kolmaydi.
Bularning ishlashi markazdan qochma nasoslarning ishlash jarayoniga o’xshashdir.Bosimi kamrok, ko’p miqdordagi moyli, yo`g aralashgan gazlarni o’zatish uchun turbogazoduvkalar ishlatiladi.
Valdagi ish `gildiraklarining soniga qarab, turboggazoduvkalar 1 va ko’p bosqichli bo’ladi. Ularning korpusidagi parrakli ish `gildiraklari xuddi markazdan qochma nasoslarnikiga o’xshash aylanma harakat qiladi.
Ish `gildiragini yo’naltiruvchi qurilmaning ichida joylashib, bunda gazning kinetik energiyasi potentsial energiyasiga aylanadi. Aylantiruvchi 2 ta diskdan iborat bo’lib, o’zaro bir-biri bilan `gildirak parraklariga karama-qarshi yo’nalgan parraklar yordamida biriktirilgan.
Ko’p bosqichli turbogazoduvkalarda ish `gildiraklarining soni 3-4 ta bo’ladi. Siqilgan gazlarning bosimini katta bo’lishi uchun turbokompressorlar ishlatiladi (R=25-30 atm).
Turbokompressorlarda gazlar yuqori bosimgacha qisilganda uning temperaturasi ko’tarilib, ko’p miqdorda issiqlik ajralib chiqadi. Gazning, hamda turbokompressorning kobigi va ish `gildiraklarini kizib ketmasligi uchun, kobig devori suv bilan sovitiladi va bosqichning orasiga sovitgichlar o’rnatiladi.
Ko’p bosqichli nasoslarda `gildiraklarning kattaligi bir xil bo’lsa, turbokompressorrlarda qisilgan gaz bosimining ko’tarilishi bilan gimldiraklarning kattaligi kichiqlashib boradi.
Ko’p bosqichli turbokompressorlarda bosim 1,5-1,6 MPa gacha ko’tarilishi mumkin.