Zokirjon salimov n e f t V a g a z n I q a y t a I s h L a s h j a r a y o n L a r I
Download 4.11 Mb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- Mustaqil ishlash uchun savollar
- IV bob. TURLI JINSLI SISTEMALARNI AJRATISH 4.1. UMUMIY TUSHUNCHALAR
|
i,i „ -^- = —— = 22. P, 0,05
M a’lum ki, bir bosqichli porshenli kom pressorlarda siqish darajasi 8 dan ortm aydi. Siqish darajasi ju d a yuqori boMishi sababli, vakuum - nasosning hajm iy koeffitsiyenti va unum dorligi birdan kam ayadi. N asosning ish hajm idan toMiq foydalanish uchun qoldiq hajm ni kam aytirishga harakat qilinadi. Shuning uchun vakuum -nasosning bir necha turlarida (porshenli, rotorli) bosim lam i tenglashtirish usulidan foydalanib, uzatish
koeffitsiyentining qiym ati 0,8+0,9 gacha
k o ‘paytiriladi. P o rs h e n li v a k u u m -n a so sla r. B ular quruq v a suyuqlik' nasoslariga boMinadi. Q uruq vakuum -nasoslar gazlarni so ‘rib tashqariga chiqarib tashlash uchun, suyuqlik vakuum -nasoslar esa bir vaqtning o ‘zida gaz va suyuqliklarni s o ‘rib chiqarib tashlash uchun ishlatiladi. Q uruq vakuum -nasosning tuzilishi porshenli kom pressorlarga o ‘xshash. Hajm iy koeffitsiyentini oshirish uchun bu vakuum nasosning b a ’zilariga zolotnik, y a ’ni taqsim lovchi m exanizm o'rnatiladi. Zolotnik yordam ida siqish jarayonining oxiridagi qoldiq hajm so ‘rish kam erasi bilan birlashtiriladi. B unda qoldiq hajm da bosim i R2 boMgan gaz so'rish kam erasida bosim i R[ boMganda gaz bilan aralashib, gazning bosim i tenglashadi. N atijada gazni so ‘rish jarayoni vakuum nasoslarda avvalgi holatdagidek, porshenning harakati bilan
silindrga so ‘riladi va
unum dorlik ortadi. Suyuqlik vakuum -nasoslarida ortiqcha m iqdordagi suyuqlikni chiqarib tashlash m aqsadida (klapandan chiqayotgan suyuqlikning tezligi gazning harakat tezligidan kam boMishligi uchun) s o ‘rish va haydash klapanlarda kattaroq boMadi. Shuning uchun suyuqlik vakuum - nasoslarida qoldiq hajm egallagan qism i katta boMib, ular quruq vakuum -nasoslarga nisbatan kam siyraklanish beradi. Suyuqlik vakuum -
nasoslarda zolotniklar boMmaydi. 3.30-rasm. Ingichka oqim li b ug‘ vakuum -nasosi: 1 - b ug‘ soplosi; 2 - aralashish kam erasi; 3 - diffuzor; 4 - so ‘rish patrukasi. R o to r p la stin a li va suv h a lq a c h a li v ak u u m -n a so sla r. Bu nasoslar konstruktiv jihatdan xuddi 3.27-
va 3.28-rasm lardagi kom pressorlarga o ‘xshash. Rotorli vakuum -nasoslarda qoldiq hajm m axsus kanal yordam ida past bosim li kam era bilan birlashtirilib, gazning bosimi tenglashtiriladi. B unda vakuum -nasosning hajm iy koeffitsiyenti va unum dorligi ortadi. Suv halqachali vakuum -nasoslarda hosil b o ‘lgan siyraklanish miqdori nasosga quyiladigan ish suyuqligining parsial bosim iga v a haroratiga b o g'liq. Suyuqlik haroratining ortishi bilan siyraklanish m iqdori kam ayadi. Shu sababli suv halqachali vakuum -nasoslarga past haroratli suyuqlik quyiladi. In g ich k a o q im li v a k u u m -n a so sla r. Ularning ishlash prinsipi xuddi suyuqlik uzatuvchi ingichka oqim li nasoslam ikiga o ‘xshaydi. Ingichka oqim li vakuum -nasoslarda ish
suyuqligi sifatida b u g 1 ishlatiladi (3.30- rasm). Bunday nasoslar kislota bugMarini s o ‘rib olish uchun ishlatiladi. Katta va chuqur vakuum olish uchun ko‘p bosqichli ingichka oqim li vakuum -nasoslardan foydalaniladi. T a y a n c h so ‘z v a ib o r a la r G idravlik m ashina, nasosning um um iy bosimi, nasosning so 'rish balandligi, nasoslarning xarakteristikalari, nasosning universal xarakteristikasi, m utanosiblik qonuni, kavitatsiya hodisasi, nasosning ish nuqtasi, nasosning ish unum dorligi, uzatish koeffitsiyenti. m arkazdan qochm a nasoslar, porshenli nasoslar, tishli nasoslar, plastinali nasoslar, ingichka oqim li nasoslar, propellerli nasoslar, gaz holatining T-V diagram m asi, gazlarning siqish jarayonining T-S diagram masi, gazlarni izotermik siqish jarayoni, gazlarni adiabadik siqish jarayoni, gazlarni politropik siqish jarayoni, m arkazdan qochm a ventilator, m arkazdan qochm a kom pressor va gazoduvkalar, porshenli kom pressorlar, rotorli kom pressorlar, vakuum -nasoslar. Mustaqil ishlash uchun savollar 3.1. G idravlik m ashinalam ing umum iy turlari. N asoslar va kom pressorlar qanday kattaliklar bilan xarakterlanadi ? 3.2. N asoslarning bosimi v a so ‘rish balandligi o ‘rtasida qanday farq va um um iylik bor? 3.3. M arkazdan qochm a nasosning ishlashi va uning universal xarakteristikasi o ‘rtasida qanday bogMiqlik m avjud ? Bunday nasos uchun m utanosiblik qonunining m azm uni nim adan iborat ? 3.4. Porshenli va plunjerli nasoslarning o ‘xshashligi. Bunday nasoslarning haqiqiy ish unum dorligini qaysi tenglam a orqali aniqlash m umkin? 3.5. T ishli, plastinali, vintli,
ingichka oqim li, propellerli, uyurm ali nasoslarning asosiy farqlari nim alardan iborat? 3.6. M ontejyu va erliftlar o ‘rtasida qanday um um iylik va farq bor? 3.7. G azlarni izoterm ik, adiabatlik va politropik siqishda bajarilgan solishtirm a ish va tashqi m uhitga toitib olinishi Iozim boMgan issiqlik m iqdorlari qaysi tenglam alar yordam ida aniqlanadi? 3.8. V entilator qanday m aqsadlar uchun ishlatiladi? U lam ing asosiy k o ‘rsatkichlari qaysi tenglam alar orqali topiladi? 3.9. T urbokom pressorlar va turbogazoduvkalarning ishlash prinsipi. U larning um um iy va xususiy tom onlari. 3.10. Ideal va haqiqiy poroshenli kom pressorlam ing indikator diagram m alari o ‘rtasida qanday farq bor? 3.11. R otorli kom pressorlam ing turlari. U lam ing afzalliklari va kam chiliklari nim alardan iborat? IV bob. TURLI JINSLI SISTEMALARNI AJRATISH 4.1. UMUMIY TUSHUNCHALAR H ar xil fazalardan (m asalan, suyuqlik-qattiq m odda, suyuqlik-gaz va hokazo) tashkil topgan aralashm alar turli jinsli sistem a deb ataladi. K o‘pchilik turli jinsli sistem alar ishlab chiqarish sharoitida texnologik jarayonlarni am alga oshirish paytida hosil boMadi. H ar qanday turli jinsli sistem a ikki yoki undan ko ‘p fazalardan tashkil topgan boMadi. Zarrachalari ju d a m aydalangan holatdagi faza dispers yoki ichki faza deyiladi. Dispers faza zarrachaiarini o ‘rab olgan faza esa dispersion yoki tashqi faza deyiladi. Fazalam ing fizik holatiga k o ‘ra turli jinsli sistem alar quyidagi guruhlarga boMinadi: suspenziyalar, em ulsiyalar, ko ‘piklar, changlar, tutunlar, tumanlar. Suyuqlik va qattiq m odda zarrachalaridan tashkil topgan aralashm alar suspenziya deyiladi. Qattiq m odda zarrachalarining oMchamiga k o ‘ra suspenziyalar shartli ravishda quyidagi turlarga boMinadi: d ag ‘al suspenziyalar (zarrachalar oMchami 100 mkm dan ortiq); m ayin suspenziyalar (zarrachalar oMchami 0,5+100 mkm); loyqasim on suspenziyalar (zarrachblar oMchami 0 ,!+ 0,5 mkm atrofida); kolloid eritm aiar (zarrachalai oMchami 0,1 m km dan kichik). Em ulsiyalar ikki xil o ‘zaro aralashtirilgan suyuqliklardan iborat boMib, bunda birinchi suyuqlikning ichida ikkinchi suyuqlikning tom chilari tarqatilgan boMadi. Dispers faza zarrachalarining keng intervalda o ‘zgarishi mum kin. O datda em ulsiya ogMrlik kuchi ta ’sirida qatlam larga ajralib ketishi m um kin. A gar tom chining oMchami ancha kichik (0,4+0,5 m km dan kam ) boMsa yoki stabilizatorlar q o ‘shilgan holda em ulsiyalar turg‘un boMadi. Dispers fazaning konsentratsiyasi ortishi bilan fazaning inversiyasi (ya’ni o ‘zaro alm ashinishi) sodir boMishi mumkin. 0 ‘z tarkibida gaz pufakchalari boMgan suyuq sistem alar k o ‘piklar deb ataladi. Suyuqlik - gaz sistem asi o ‘zining xossalariga ko‘ra em ulsiyalarga yaqin turadi. B ir qator gidrom exanik v a modda alm ashinish uskunalarida (barbotajli skrubber, g ‘alvirsim on tarelkali absorber va hokazo) suyuqlik qatlam idan gazning o ‘tish jarayonida k o ‘pikli qatlam lar hosil b o ‘ladi. O lz tarkibida qattiq m oddaning m ayda zarrachalarini tutgan gaz sistem alariga changlar deb ataladi. Chang odatda qattiq m oddalarni m exanik usullar bilan m aydalash v a ularni bir jo yd an ikkinchi jo y g a uzatish paytida hosil boMadi. Chang tarkibidagi qattiq zarrachalar oMchami 5+100 mkm oraligMda boMadi. T utunlar tarkibida oMchami 0,3+5 mkm ga teng boMgan qattiq m odda zarrachalari boMadi. Tutunli bug1 (yoki gaz) lam ing suyuq yoki qattiq holatga kondensatsiyalash yoMi bilan oMishida tutunlar hosil boMadi. B undan tashqari, tutunlar qattiq yonilgMlarning yonishi paytida ham paydo boMadi. T um anlar suyuq va gaz fazalaridan tashkil topgan boMadi. M asalan, suv bugMarini havo yordam ida sovitish jarayonida bu g‘ning kondensatsiyalanishi natijasida tum an hosil boMadi. Tum an tarkibidagi suyuqlik zarrachalarining oMchami 0,3+3 mkm ga teng. C hang, tutun va tum anlar aerodispers sistem alar (yoki aerozollar) deb yuritiladi. Texnikada turli jin sli sistem alam i tashkil etuvchi fazalar yoki kom ponentlarga ajratishga to ‘g ‘ri keladi. A jratish usullarini tanlashda turli jinsli sistem ani tashkil etuvchi fazalarning holatiga (suyuq, qattiq va gazsim on), qattiq yoki suyuq zarrachalam ing oMchamiga, fazalar o ‘rtasidagi zichliklar farqiga, m uhitning qovushoqligiga aham iyat berish kerak. N eft-gazni qayta ishlash texnologiyasida turli jin sli sistem alam i ajratish uchun
quyidagi gidrom exanik usullardan foydalaniladi: 1) c h o ‘ktirish, 2) filtrlash, 3) sentrifiigalash, 4) suyuqlik yordam ida ajratish. Turli jin sli sistem alam i texnikada ajratish uchun gravitatsion, m arkazdan qochma kuch va elektr m aydonlaridan ham da suyuqlik va gazlardagi yuza kuchlari bosim i m aydonidan foydalaniladi. OgMrlik kuchi, inersiya kuchlari (jum ladan, m arkazdan qochm a kuch) yoki elektrostatistik kuchlar yordam ida suyuqlik va gazsim on turli jin sli sistem alar tarkibidagi qattiq yoki suyuq zarrachalarni ajratish c h o ‘ktirish deb ataladi. A gar c h o ‘ktirish ogMrlik kuchi ta ’sirida olib borilsa, bu jarayon tindirish deb yuritiladi. T indirish asosan turli jinsli sistem alam i birlam chi ajratish uchun ishlatiladi. Filtrlash-suyuq va gazsim on aralashm alarni g ‘ovaksim on to ‘siq (filtr) yordam ida ajratishdan iborat. Bu jarayonda g ‘ovaksim on to ‘siq suyuqlik yoki gazni o ‘tkazib yuboradi, m uhitdagi qattiq m odda zarrachalarini esa ushlab qoladi. Filtrlash bosim yoki m arkazdan qochm a kuch ta ’sirida olib boriladi va asosan suspenziya ham da changlarni to ‘la tozalash uchun ishlatiladi. Sentrifugalash - suspenziya va em ulsiyalam i markazdan qochm a kuchlar ta ’sirida yaxlit yoki g ‘ovaksim on to 'siqlar yordam ida ajratishdan iborat. Suyuqlik yordam ida ajratish usuli deb gaz tarkibida boMgan qattiq zarrachalarni biror suyuqlik ishtirokida ushlab qolish jarayoniga aytiladi. Bu jarayon ogMrlik yoki inersiya kuchlari ta ’sirida olib boriladi va gazlarni tozalash uchun ishlatiladi. A yrim hollarda bu usuldan suspenziyalam i ajratishda ham foydalanish m um kin. Turli jinsli sistem alam i ajratishning yuqorida bayon etilgan usullari sanoatda cho‘ktirgichlar, chang ch o ‘ktiruvchi kam eralar, filtrlar, siklonlar, gidrosiklonlar, sentrifugalar, elektrofiltrlar, skrubberlar va shu kabi uskunalarda olib boriladi. 4.2. O G ‘IR L IK K U C H I T A ’S IR ID A C H O ‘K T IR IS H C ho‘ktirish usuli suspenziya, em ulsiya va changli gazlarni ajratish uchun ishlatiladi. C h o ‘ktirish tezligi kichik boMgani sababli, bu usul asosan turli jin sli sistem alam i birlam chi ajratish uchun qoMlaniladi. C ho‘ktirish jarayoni changli gazlar, suspenziya va em ulsiyalar tarkibidagi m ayda qattiq zarrachalam ing ogMrlik kuchi ta’sirida uskuna tubiga cho‘kishiga asoslangan. OgMrlik kuchi ta ’sirida cho‘ktirish jarayoni tindiruvchi uskunalarda olib boriladi. C h o ‘kish tezligini an iq lash . B uning uchun alohida olingan sharsim on qattiq zarrachaning suyuqlik m uhitida erkin ch o ‘kishini tekshiramiz. B unda zarrachaga ogMrlik kuchi G, k o ‘tarish kuchi A va muhitning qarshilik kuchi R ta ’sir qiladi (4 .1-rasm). C ho‘kish jarayonining harakatlantiruvchi kuchi rolini ogMrlik va ko‘tarish kuchlari o ‘rtasidagi farq, y a ’ni zarrachaning suyuqlikdagi ogMrligi bajaradi: P = G - A = ^ l g ( „ q- „ m), (4.1)
M uhitning qarshiligi R zarracha y o ‘nalishiga qaram a-qarshi boMib, ishqalanish va inersiya kuchlaridan tarkib topgan. Lam inar oqim da ishqalanish kuchlari inersiya kuchlariga nisbatan katta boMadi. Stoks qonuniga k o ‘ra, lam inar rejim da sharsim on zarrachaning ch o ‘kishida m uhitning qarshilik kuchi R quyidagi tenglam a bilan topiladi:
R = 3 7id(iWe , (4.2)
bu yerda, (i - m uhitning dinam ik qovushoqligi, P a s; W e - zarrachaning erkin c h o ‘kish tezligi, m/s. 4.1-rasm. C h o ‘kayotgan zarrachaga ta'sir qilayotgan kuchlar: G - ogMrlik kuchi; A -ko‘tarish kuchi; R -qarshilik kuchi; W e-zarrachining erkin cho‘kish tezligi. C ho‘kayotgan zarracha dastlab tezroq ch o ‘kadi, bir oz vaqt o ‘tgach, m uhitning qarshilik kuchi
harakatlantiruvchi lcuchga
tenglashganda, o ‘zgarm as tezlik bilan bir xilda ch o ‘ka boshlaydi. Shu o ‘zgarm as tezlik ch o ‘kish tezligi deyiladi. D em ak, zarracha o ‘zgarm as tezlikka ega boMganda P=R boMib qoladi. P va R ning qiym atlarini tenglashtirib quyidagilam i olamiz: g q
D bu yerdan ch o ‘kish tezligi W e = (4.3.)
18f t (4.3)
ifoda Stoks tenglam asi deb yuritiladi va Re<2 boMganda ishlatiladi. 4.2-rasm da qattiq sharsim on zarrachaning suyuqlikdagi harakati ko ‘rsatilgan. T ezlik v a zarrachaning oMchami kichik boMganda yoki m uhitning qovushoqligi katta boMganda, zarracha suyuqlikning chegara qatlam i bilan qoplangan boMadi, bunday holatda oqim zarrachani silliq aylanib o ‘tadi (4.2-rasm , a). Lam inar rejim da oqim ning energiyasi asosan
ishqalanish qarshiligini yengishga sarflanadi. O qim ning
turbulentligi ortishi bilan (m asalan, j ism harakati tezligining k o ‘payishi) inersiya kuchlarining ta ’siri sezila boshlaydi. Ushbu kuchlar ta ’sirida qattiq zarracha yuzasidagi chegara qatlam buziladi, oqibat natijada zarrachaning orqa tomoni atrofida tartibsiz m ahalliy uyurm alar paydo boMadi (4.2-rasm, b). Reynolds m ezoni m a’lum qiym atlarga ega boMgandan s o ‘ng, y a ’ni rivojlangan turbulent rejimda (4.2-rasm , d) ishqalanish qarshiligini hisobga olm asa ham boMadi, chunki bunda asosiy kuchni zarrachaning old tom onidagi qarshilik tashkil etadi. Bunday sharoitda avtom odel rejimi boshlanadi. Rivojlangan turbulent (yoki avtom odel) rejim da muhitning qarshilik koeffitsiyenti o ‘zgarm as boMadi (^=0,44=const).
a - lam inar oqim; b - oraliq oqim ; d - turbulent oqim. Turbulent rejim da (Re>500) zarrachaning orqa tom onida uyurma oqim lar paydo boMadi va shu bilan birgalikda biroz siyraklanish yuz beradi; bu holat muhit qarshiligining k o ‘payishiga olib keladi va oqibat natijada zarrachaning cho‘kish tezligi sekinlashadi. Turbulent rejim da (R e>500 boMganda) inersiya kuchlari ishqalanish kuchlaridan ustun turadi. B unda qarshilik kuchi R Nyuton qonuniga koM'a topiladi: R = ^ G ‘ (4.4.)
bu yerda, £ - qarshilik koeffitsiyenti; G ‘ - zarrachaning harakat y o ‘nalishiga boMgan tekislikka tushirilgan proeksiyasi. Q arshilik koeffitsiyentining qiym ati Re ning son qiym atiga k o ‘ra aniqlanadi: agar Re < 2 boMganda ^ = — ; agar 500 > Re < 2 boMganda £ = ; Re agar Re > 500 boMganda E, = 0,44. Sharsim on zarracha uchun G ‘ = — . 4 T urbulent rejim uchun quyidagi tenglikni yozish mumkin: g, % va G ‘ ning qiym atlarini oxirgi tenglam aga q o ‘ygandan s o ‘ng, ch o ‘kish tezligini aniqlash uchun quyidagi ifodani olamiz: W e = 5,45 Г р"— р^ ) . (4.5)
V Рк Sharsim on boMmagan zarrachalam ing ch o ‘kish tezligi
W 1 quyidagicha aniqlanadi: W' = 9W e . (4.6)
cp- shakl koeffitsiyenti. Sharsim on zarrachalar uchun cp = 1 deb olinadi. Boshqa, sharga o ‘xsham agan zarrachalam ing shakl koeffitsiyenti Ф<] boMadi. M asalan: dum aloq zarrachalar uchun shakldagi zarrachalar uchun
= 0,58; plastinasim on zarrachalar uchun Ф = 0,43.
Y uqoridagi (4.3), (4.5), (4.6) tenglam alar orqali erkin ch o ‘kish tezligi, y a ’ni alohida olingan zarrachaning suyuqlik yoki gaz m uhitidagi erkin ch o ‘kishi aniqlanadi. H aqiqiy sharoitlarda ch o ‘ktirish jarayoni m a’lum hajm da, qattiq zarrachalam ing konsentratsiyalari katta boMganda olib boriladi. Bunda siqilgan holatdagi ch o ‘kish y u z beradi. Siqilgan holatdagi ch o ‘kish tezligi erkin ch o ‘kish tezligidan kichik boMadi, y a ’ni Wch siqilgan holatdagi ch o ‘kishda um um iy qarshilik m uhitning qarshiligi va zarrachalam ing o ‘zaro bir-biriga ishqalanishi ham da urilishi natijasida
hosil boMgan qarshiliklar yigMndisiga teng boMadi. T axm iniy hisoblashlar uchun siqilgan holatdagi ch o ‘kish tezligini
(y a ’ni haqiqiy cho‘kish tezligini) olingan sharsim on zarracha nazariy c h o ‘kish tezligining yam iig a teng deb olinadi:
W ch = 0,5 W e (4.7)
N o to ‘g ‘ri shaklga ega boMgan zarrachalar uchun paytida d ning o ‘rniga de olinadi: bu yerda, de - ekvivalent diametr; V - cho‘kayotgan zarrachaning hajmi. Hamma rejim lar uchun siqilgan holatdagi ch o ‘kish tezligini aniqlashda quyidagi um um iy tenglam adan foydalaniladi: Re = -----Аг-'*-'Ъ , (4.9)
18+0,6 i / * - £ ui bu yerda, Re = - Reynolds mezoni; и Ar - d-p^ p-\—— - Arxim ed mezoni; f1' s = -K-~— - suyuqlikning suspenziyadagi hajm jih atd an olingan ''o
ulushi: V0 - suyuqlikning suspenziyadagi hajm i, m 3; V - qattiq zarrachalam ing suspenziyadagi hajmi, m3 Siqilgan holatdagi zarrachaning ch o ‘kish tezligini aniqlash uchun avvalo Ar va e ning qiym atlari topiladi. so ‘ngra bu qiym atlar (4.9) tenglam aga q o ‘yilib, Re ning miqdori hisoblanadi. Keyinchalik Reynolds m ezonidan cho‘kish tezligi aniqlanadi: W ch= ^ . (4.10)
Pud (4.3), (4.5) va (4.10) ifodalardan ko ‘rinib turibdiki, cho‘kish tezligining qiym atini belgilovchi asosiy kattaliklar qatoriga muhitning qovushoqligi va qattiq zarrachalam ing oMchami kiradi. C ho‘kish jarayonini jadallashtirish uchun ko ‘pincha suspenziyaning harorati texnologik jihatdan mum kin boMgan darajagacha qizdiriladi, chunki haroratning ko‘tarilishi bilan qovushoqlik pasayadi, natijada ch o ‘kish jarayoni tezlashadi. Bundan tashqari, c h o ‘kish jarayonini jadallashtirish uchun qattiq zarrachalarni koagulyatsiya qilish ham yaxshi natija beradi. Z arrachalam ing oMchamini koagulatsiya yoMi bilan kattalashtirish uchun odatda suspenziyaga koagulantlar q o ‘shiladi. Suspenziyaga koagulantlar q o ‘shilganda m olekulalarning o ‘zaro tortishish kuchlari ta ’sirida mayda zarrachalar birlashib, katta-katta konglom eratlar hosil qiladi, oqibat natijada cho‘kish tezlashadi. T in d irish u sk u n a la ri. Neft-gazni qayta ishlash va neft kimyosi korxonalarida turli tuzilishga ega boMgan tindirish uskunalari (neft ushlagichlar, tindirgichlar, qum ushlagichlar, gaz separatorlari va hokazo) qoMlaniladi. 4.3-rasm da tarkibida neftni ushlagan oqova suvlarni neftdan tozalash uchun moMjallangan tindirish uskunasi (neft ushlagich) ko‘rsatilgan. Uzluksiz ishlab turishlik uchun neft ushlagich eng kam ida o ‘zaro parallel ishlaydigan ikkita seksiyadan iborat boMadi. Наг bir seksiyaning qobig‘i (1) boMib, uning ichida kurakli transportyor (4) joylashgan b o ‘ladi. Ushbu transportyor uzatm a (3) yordam ida harakatga keltiriladi va oqova suv tarkibidan yuzaga ajralib chiqqan neft m ahsulotlarini y ig ‘ib hovuzcha (7) ga tushiradi. O qova suv yuzasida y ig ‘ilib qolgan neft m ahsulotlarining balandligi 100 mm oshm asligi kerak. O datda kurakli transportyor sakkiz soat davom ida bir marta harakatga keltiriladi. G ‘alvirsim on to ‘siq (2) oqim ning uskuna ko'n d alan g kesimi b o 'y ich a bir m e ’yo rda taqsim lanishiga yordam beradi, yaxlit to ‘siq (6) esa toza suv qatlam ini tindirish qism idan ajratib 1-q o b iq ; 2 - g ‘alvirsim on to ‘siq; 3 -k u rak li transportyorning uzatm asi; 4 -k u ra k li transportyor; 5-n eftn i y ig ‘uvchi quvur; 6 - to ‘siq; 7-chuqurcha; 8-gidroelevator; 9 -e le k tr uzatmali zadvishkalar. Oqim lar: I-o q o v a suv; II-tozalangan suv; Ш-gidro elev ato rg a beriladigan suv; IV -chiqindi. N eft ushlagich q o ‘l kuchi bilan harakatlanib, neft tom chilarini ushlab qolishga moMjallangan quvurlar (5) bilan ham jihozlangan. Hovuzchadagi cho'km alar gidroelevator (8) yordam ida uzatiladi. G idroelevatorga suvni berish va cho‘km ani uzatish jarayonlari zadvijkalar (9) yordam ida am alga oshiriladi. Har bir seksiyaga oqova suvlar alohida beriladi. O qova suvlarning neft ushlagichlardagi oMtacha tezligi 5 m m /soat ga teng boMadi. Sanoatda bitta seksiyaning ish unum dorligi 18, 36, 54, 81 va 198 m 7 soat ga teng boMgan neft ushlagichlar ishlatiladi. 4.4-rasm da vertikal gaz separatori - suv ajratgich uskunasining sxem asi berilgan. U shbu uskuna neftni qayta ishlash qurilm alarida yengil m ahsulotlar (benzin) dan suv va gazni ajratib olish uchun
ishlatiladi. Kerosinni suv va gazdan tozalash esa odatda gorizontal uskunada am alga oshiriladi. Silindrsim on uskunaning balandligi bo ‘yicha uchta qatlam hosil boMadi; toza benzin, aralashm a va suv. Vertikal to ‘siq
(2) gazning
asosiy qism i
ajraladigan hajm ni
separatorning tindirish qismidan ajratib turishga xizm at qiladi. Separatorning yuqori qism iga tomchi qaytargich (3) o ‘rnatilgan boMib u gaz oqim i bilan q o ‘shilib ketgan suyuqlik tom chilarini
1-q o b iq ; 2 - to ‘siq; 3-qaytargich. O qim lar: I-aralashm a; II-g az; III-ben zin; IV -su v . ushlab qolishga yordam beradi. Benzin va suvning balandligi sath oMchovchi regulatorlar yordam ida boshqarib turiladi. C h o ‘k tirish u s k u n a la rin i h isoblash. Bunday hisoblashning asosiy m aqsadi cho‘kish yuzasini aniqlashdan iborat. C h o‘ktirish natijasida m a’lum vaqt т davom ida quyuqlashtirilgan suspenziya (shlam ) qatlami va balandligi h ga teng boMgan tozalangan suyuqlik qatlami hosil boMdi, deb hisoblaym iz. C ho‘ktirish yuzasi G ‘(m 2) boMganda olingan toza suyuqlik hajmi hG ‘(m 3) ga teng boMadi. V aqt birligi ichida tozalangan M3 suyuqlik hajmi esa (V, с )
WE tezlik bilan ch o ‘kayotgan qattiq zarrachalar т vaqt davom ida W et m asofani bosadi. Bu m asofa h ga teng. Shunga k o ‘ra Wet = h. h ning qiym atini (4.11) tenglam aga q o ‘yib quyidagi ifodani olamiz: V = M = F W e (4.12) Demak, tenglam a (4.12) ga m uvofiq, ch o ‘ktirish uskunasining ish unum i ch o ‘ktirish yuzasiga to ‘g ‘ri proporsional boMib, uskunaning balandligiga bogMiq em as ekan. (4.12) tenglam adan kerak boMgan c h o ‘ktirish yuzasini topam iz: G ‘ = — . w, Tozalangan suyuqlikning zichligi ps boMsa, u holda V = 9 ± ; G ‘ =
, (4.13)
Pc P 'W , bu yerda, - suspenziyaning zichligi, kg/m 3; G2 - tozalangan suyuqlikning m iqdori (kg/s); G2 = G, ( 1 - ^ ) ; Л2 Gi - uskunaga berilayotgan supenziyaning m iqdori, kg/s; X] - suspenziyadagi quruq m oddalarning m assa jihatdan olingan ulushi; X2 - cho‘km adagi quruq m oddalarning m assa jihatdan olingan ulushi. G2 ning qiym atini (4.13 tenglam aga q o ‘yib, quyidagi ifodani olamiz:
G ‘ = -Q — (1 - — ) (4.14)
pW X /
4 ' = В desak, u holda G ‘ = - ^ (1-B). (4.15)
Л '. K
pcw
v v (4.14) tenglam ani keltirib chiqarishda ch o ‘ktirish uskunasidagi suyuqlik harakatining rejim lari e ’tiborga olinm agan. B undan tashqari, oqim lar uskunaning ham m a yuzasi b o ‘ylab bir xil tarqalgan deb olingan. Haqiqiy uskunalarda suyuqlik harakati rejim larining o ‘zgarishi va boshqa om illarning ta ’siri natijasida c h o ‘kish jarayoni bir xil tarzda borm aydi. Shu sababli (4.15) tenglam a bilan topilgan nazariy yuzani 3 0 - 35% ga k o ‘paytirish kerak. Demak, hisoblangan yuza qiym atini 1,3 ga teng boMgan tuzatish koeffitsiyentiga k o ‘paytirish kerak boMadi. Shunga koM'a cho 'ktirish yuzasi yoki uskunaning k o ‘ndalang kesim i quyidagicha aniqlanadi:
G ‘ = ^ - ^ ( 4 1 6 ) (4.16) tenglam adagi WE kattalik zarrachalam ing erkin tushish tezligi bo‘lib, agar siqilgan holatda cho‘kish yuz berayotgan boMsa W E o ‘m ig a Wch ishlatiladi. 4.3. M A R K A Z D A N Q O C H M A K U C H M A Y D O N ID A C H O ‘K T IR IS H Turli jinsli sistem alam i ajratishda m arkazdan qochm a kuch m aydonidan foydalanish jarayonni anchagina jadallashtirishga olib keladi. M arkazdan qochm a kuch m aydonini hosil qilish uchun ikki xil usuldan foydalaniladi: 1) q o ‘zg ‘almas uskunaning ichida gaz yoki suyuqlik oqim ining aylanm a harakati tashkil etiladi
(siklonlar, gidrosiklonlar); 2) aylanib turgan uskunaga suyuqlik yoki gaz oqimi yuborildi, bunda oqim uskuna bilan birgalikda aylana boshlaydi (cho ‘ktiruvchi sentrifugalar, separatorlar). A jra tish fa k to ri. M arkazdan qochm a
kuch m aydonida ch o ‘ktirishning sam aradorligini bilish uchun uni ogMrlik kuchi ta’sirida ch o ‘ktirish bilan solishtirilib ko‘riladi. A ralashm aning aylanm a harakati ta ’sirida uning tarkibidagi zarrachaga m arkazdan qochm a kuch ta ’sir qiladi. Bu kuch zarrachani m arkazdan uskunaning chekasi tomon ch o ‘kish tezligiga teng boMgan tezlik bilan uloqtirib tashlaydi. Bunda hosil boMgan m arkazdan qochm a kuchning qiymati S (N hisobida) quyidagicha aniqlanadi: S = m w 2R
(4.17) bu yerda, m - zarrachaning massasi, kg; W - zarracha aylanishining burchak tezligi, s '1; n - zarracha harakatining aylanm a tezligi, ayl/s; R - zarracha aylanishining radiusi, m. M arkazdan qochm a
uskunalardagi ch o ‘kish sam aradorligini aniqlash uchun m arkazdan qochm a kuch qiym atini zarrachaga ta ’sir qilayotgan ogMrlik kuchi bilan solishtiriladi. OgMrlik kuchi P (N hisobida): P = m g , (4.18)
g - erkin tushish tezlanishi, g = 9,81 m /s2 (4.17) va (4.18) tenglam alarni yechib, quyidagi ifodaga erishamiz: bu yerda, Ka = - ajratish omili. g A jratish om ili m arkazdan qochm a kuch ta ’siri ogMrlik kuchi ta ’siridan necha m arotaba kuchli ekanligini bildiradi. A jratish om ilining qiym ati qancha katta boMsa, m arkazdan qochm a uskunalam ing ajratish qobiliyati shuncha yuqori boMadi. A jratish om ili Ka ning qiym ati siklonlar uchun bir necha yuzni tashkil etsa, sentrifugalar uchun esa - 3000 atrofida. Demak, siklon va sentrifugalarda ch o ‘kish jarayoninin g harakatlantiruvchi kuchi ogMrlik kuchi ta ’sirida ishlaydigan ch o'k tirish uskunalariga nisbatan 2 -3 daraja yuqori ekan. U shbu raqam lardan m a’lumki, siklon va sentrifugalar oddiy ch o ‘ktirish uskunalariga nisbatan yuqori unum dorlikka ega. Ushbu uskuiialarda o ‘ta m ayda zarrachalarni ham ajratish imkoniyati mavjud: sentrifugalarda oMchami 1 mkm atrofida boMgan zarrachalarni ajratish m um kin; siklonlarda esa - 10 mkm atrofida. S ik lo n la r. Oddiy cho^ktirish uskunalarida gaz aralashm alaridagi m ayda changlarni ajratish ancha qiyin. C h o ‘ktirish uskunalarining oMchami katta boMganligi uchun ular k o ‘p joyni egallaydi. Bundan tashqari, gazlarni tozalash darajasi ancha kichik. Shuning uchun changli gaz aralashm alarini tozalash uchun sanoatda siklonlar keng ishlatiladi. Siklon silindrik va konussim on qism lardan iborat boMadi. U skunada tozalangan gaz chiqadigan va chang tushadigan patrubkalar bor. Changli gaz siklonga tangensial y o ‘nalishda 20+25 m/s tezlikda kiradi. S o‘ngra pastga spiralsim on aylanm a harakat bilan y o ‘naladi. N atijada m arkazdan qochm a kuch hosil boMadi. Bu kuch ta ’sirida gaz oqim idagi qattiq zarrachalar o ‘qdan siklonning ichki devori tom on harakat qiladi, so ‘ngra devorga urilib o 'z kinetik energiyasini y o ‘qotadi va ogMrlik kuchi ta ’sirida pastga tushadi. Siklonning pastki konussimon qism ida gaz oqim i inersiya b o ‘yicha aylanm a spiralsim on harakatini davom ettiradi va yuqoriga y o ‘nalgan oqim paydo boMadi. Tozalangan gaz m arkaziy quvur orqali uskunadan chiqib ketadi. Siklondagi changli gazlarning tozalanish darajasi qattiq zarrachalam ing kattaligi, gaz oqim ining tezligi va uskunaning geom etrik oMchamlariga bogMiq boMadi. Siklonlar konstruktiv tuzilishiga k o ‘ra ikki turga boMinadi: silindrli va konusli (4.5-rasm ). Silindrli siklonlarda qobiqning silindrli qismi ancha uzun qilib, konusli siklonlarda esa konussim on qilib tayyorlangan boMadi. Silindrli siklonlar yuqori ish unum dorlikka, konusli siklonlar esa yuqori tozalash darajasiga ega. Biroq konusli uskunalarda bosim ning y o ‘qolishi k o ‘proq boMadi. Konusli siklonlarda yuqoridan pastga qarab k o ‘ndalang kesim yuzasining kam ayib borishi sababli uskuna devori yaqinda chang zarrachalarining ajralishi tezlashadi. Silindrli siklonning diam etri 2 m dan, konusli siklonning diam etri esa 3 m dan ortm asligi kerak. Siklonlam ing diametri 2 -3 m dan ortib ketsa, uskunaning tozalash darajasi kamayadi. и и 2.5-rasm. NHO gaz konstruksiyali siklonlar sxemasi: a - silindirli; b - konusli. Oqim lar: I-ch an g li gaz, II-tozalangan gaz, III-chang. U m um an olganda, siklonlar tarkibida 400 g/m 3 gacha qattiq fazani ushlagan changli gazlarni tozalash uchun ishlatiladi. N HO gaz tom onidan ishlab chiqarilayotgan siklonlam ing diam etri 100+1000 mm ga, changli gazlarning tozalanish darajasi 30+85 % ga teng. Changli gaz aralashm alaridagi qattiq zarrachalam ing diam etri kattalashgani sari gazlarning tozalanish darajasi 90+95 % gacha ortishi mumkin. Siklonlarda gaz aralashm alarining tozalanish darajasi ajratish koeffitsiyentiga bogMiq: Ka = — , (4.20) bu yerda, W - gaz oqim ining tezligi, m /s; r - siklonning radiusi; g - erkin tushish tezlanishi (g=9,81 m /s2). Bu tenglikdan ko ‘rinib turibdiki, tozalanish darajasini oshirish uchun gaz- oqim i aylanm a harakatining radiusi, y a ’ni siklonning radiusini kam aytirish yoki gaz oqim ining harakat tezligini oshirish kerak. G azlarning tezligini ortishi natijasida siklonda kuchli turbulent oqim hosil boMib, gidravlik qarshilik kattalashadi, changli gazlardagi qattiq zarrachalam ing norm al cho‘kishi buziladi va gazlarni tozalash qiyinlashadi. S iklonlam ing radiusi kichiklashtirilsa, ularning unum dorligi kam ayadi. Shuning uchun k o ‘p m iqdordagi changli gazlarni (140 m3/s gacha) tozalash va ajratish tezligini oshirish uchun parallel ishlaydigan siklonlar guruhi yoki batareyali siklonlar ishlatiladi. 4.6-rasm da k o ‘rsatilgan batareyali siklon (B SU ) yupqa devorli qobiqdan iborat b o ‘lib, changli va tozalangan gazlar uchun kam eralar 1,2 va chang y ig ‘uvchi bunkerlar (3) dan tashkil topgan. Siklon elem entlari tegishli to ‘siqlarga shunday qilib joylashtirilganki, bunda elem entlam ing tangensial patrubkalari changli gaz kam erasi bilan, m arkaziy chiqarish quvurlari tozalangan gaz kam eralari bilan, chang chiqaruvchi teshiklari esa chang y ig ‘adigan bunker bilan bog‘langan.
1-c h a n g li gaz kamerasi; 2-tozalangan gaz kam erasi; 3 -c h an g y ig ‘adigan bunker. Siklon elem entlarida gaz oqim iga aylanm a harakat beruvchi tangensial yoki o ‘q bo'y ich a uyurm a hosil qiluvchilar ishlatiladi. Tangensial uyurm a hosil qiluvchilar qatoriga qisqa va torayuvchi patrubkalar v a spiralsim on naychalar kiradi. O lq b o 'y ich a uyurm a hosil qiluvchilar ishlatilgan paytda siklon elem entlarining qopqog‘i boMmaydi va changli gaz qobiq v a tozalangan gaz chiqadigan quvur o ralig ‘iga beriladi, ushbu oraliqda «vint» (4.7-rasm , a) yoki
«rozetka» ko ‘rinishidagi (4.7-rasm , b) uyurm a hosil qiluvchilar o ‘m atilgan boMadi. «V int» k o ‘rinishidagi uyurm a hosil qiluvchida changlar kam darajada tiqilib qoladi va uning gidravlik qarshiligi nisbatan kam.
a - «vint» rusumidagi yo‘naltiruvchi parrakli uyurma hosil qiluvchilar; b - «rozetka» rusumidagi yo‘naltiruchi parrakli uyurma hosil qiluvchilar. Siklonlam ing sanoatda k o ‘p ishlatilishidan qatM nazar, ularda yuz beradigan turli jinsli sistem alam i ajratish jarayoni toMa tadqiqot qilinm agan, chunki uskunadagi gidrodinam ik holat ancha murakkab. Shu sababdan siklonlarni tanlash asosan emprik yoM bilan olingan natijalarga asoslanadi. G idravlika nuqtayi nazaridan, siklon qandaydir m ahalliy qarshilik, deb olinishi m um kin. Bunday holatda siklonning gidravlik qarshiligi gaz oqim ining tezlik naporiga teng boMadi: AP = t ^ b L , (4.21)
bu yerda, § - siklonning qarshilik koeffitsiyenti; p - siklondan o ‘tayotgan gazning zichligi, kg/m 3; W M - siklon silindrsim on qism ining toMa ko‘ndalang kesim ga nisbatan olingan gazning mavhum tezligi, m/s
S iklonning gidravlik qarshiligi uskunaning turiga bogMiq boMadi. M asalan, NITOgaz konstruksiyali siklonlar uchun: SN-24 £,=60; SN-15 ^=160; SN-11 §=250. G azning m avhum tezligi quyidagi tenglam a orqali aniqlanishi m um kin: W M= Ш , (4.22)
Download 4.11 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|