Turli jinsli suyuqlik sistemalarni ajratish jarayonini matematik modellashtirishva avtomatlashtirish

Ajratish usullari
Texnikada turli jinsli sistemalarni tashkil etuvchi fazalar yoki komponentlarga ajratish to’g’ri keladi. Ajratish usullarini tanlashda turli jinsli sistemani tashkil etuvchi fazalarning holatiga, qattiq yoki suyuq zarrachalarning o’lchamiga, fazalar o’rtasidagi zichliklar farqiga, muhitning qovushqoqligiga ahamiyat berish kerak.
Kimyoviy texnologiyada turli jinsli sistemalarni ajratish uchun quyidagi gidromexanik usullardan foydalaniladi:
1) cho’ktirish, 2) filtrlash, 3) tsentrifugalash, 4) suyuqlik yordamida ajratish.
Og’irlik kuchi, inertsiya kuchlari yoki elektrostatik kuchlar yordamida suyuqlik va gazsimon turli jinsli sistemalar tarkibidagi qattiq yoki suyuq zarrachalarni ajratish cho’ktirish deb ataladi.
Agar cho’ktirish og’irlik kuchi ta‘sirida borilsa, bu jarayon tindirish deb yuritiladi. Tindirish asosan turli jinsli sistemalarni birlamchi ajratish uchun ishlatiladi.
Filtrlash - suyuq va gazsimon aralashmalarni g’ovaksimon to’siq filtr yordamida ajratishdan iborat. Filtrlash bosim yoki markazdan qochma kuch ta‘sirida olib boriladi va asosan suspenziya hamda changlarni to’la tozalash uchun ishlatiladi.
Tsentrifugalash - suspenziya va emulsiyalarni markazdan qochma kuchlar ta‘sirida yaxlit yoki g’ovaksimon to’siqlar yordamida ajratish jarayonidir.
Suyuqlik yordamida ajratish usuli deb gaz tarkibida bo’lgan qattiq zarrachalarni biror suyuqlik ishtirokida ushlab qolish jarayoniga aytiladi. Bu jarayon og’irlik yoki inertsiya kuchlari ta‘sirida olib boriladi va gazlarni tozalash uchun ishlatiladi.
Turli jinsli sistemalarni ajratishning yuqorida bayon etilgan usullari sanoatda cho’ktirish, filtrlash qurilmalari, tsiklonlar, elektrofiltrlar, tsentrifugalar, skrubberlar va shu kabi qurilmalarda olib boriladi.


Cho’ktirish usuli, cho’ktirish qurilmalari
CHo’ktirish usuli suspenziya, emulsiya va changli gazlarni ajratish uchun ishlatiladi. Cho’ktirish tezligi kichik bo’lgani sababli bu usul asosan turli jinsli sistemalarni birlamchi ajratish uchun qo’llaniladi. Cho’ktirish jarayoni changli gazlar, suspenziya va emulsiyalar tarkibidagi mayda qattiq zarrachalarning og’irlik kuchi ta‘sirida qurilma tubiga cho’kishiga asoslangan. Cho’ktirish jarayonlari tindiruvchi qurilmalarda olib boriladi.
Cho’kish tezligini aniqlash uchun alohida olingan sharsimon qattiq zarrachalarning suyuqlik muhitda erkin cho’kishini tekshiramiz: Cho’ktirish jarayonlari tindiruvchi qurilmalarda olib boriladi. Bu jarayonda cho’kish tezligini hisoblash muhimdir.
Zarracha dastlab tez cho’ka boshlaydi, so’ngra og’irlik kuchi qarshilik kuchiga teng bo’lgandan so’ng o’zgarmas tezlik bilan bir xilda cho’kadi. Shu o’zgarmas tezlik cho’kish tezligi deyiladi. Umumiy holda tezligi quyidagi formuladan topiladi:

Bu tenglama Stoks tenglamasi deb yuritiladi va Re < 2 bo’lganda ishlatiladi. turbulent rejimda Re > 500 bo’lganda inertsiya kuchlaridan ustun turadi. Turbulent rejim uchun cho’kish tezligi quyidagi tenglamadan topiladi:

SHarsimon bo’lmagan zarrachalarning cho’kish tezligi quyidagicha aniqlanadi:
w = w_ч 
bu yerda  - shakl koeffitsienti;
0,77 – dumaloq bo’lgan zarrachalar uchun; 0,43 – plastinkasimon zarrachalar uchun; 0,66 – uchburchak shaklidagi zarrachalar uchun.
CHo’ktirish turli jinsli sistemalarni ajratishning boshqa usullariga nisbatan eng oddiy usuli hisoblanadi. Odatda, cho’ktirish jarayonidan birlamchi ajratish usuli sifatida foydalaniladi. Bu jarayon suspenziyani filtrlash orqali ajratishni tezlashtiradi. Cho’ktirish jarayoni cho’ktiruvchi yoki quyiltiruvchi qurilmalarda olib boriladi. Cho’ktirish qurilmalari davriy, uzluksiz va yarim uzluksiz rejimda ishlatiladigan qurilmalarga bo’linadi. O’z navbatida, uzluksiz ishlaydigan cho’ktirish qurilmasi bir, ikki va ko’p yarusli bo’ladi.
Turli jinsli sistemalarni ajratish uchun ko’p yarusli cho’ktiruvchi qurilmalar ishlatiladi. Cho’ktiruvchi qurilmalarni hisoblashda eng birinchi navbatda cho’kish yuzasi aniqlanadi.