Файл: Дрі Химиялы жне фармацевтикалы технологияны негізгі процестерін жіктеу. Химиялы ндірісті отайландыру.docx

Поршенді сорғылар сұйық өзі алып тұрған көлемнің мезгілімен өзгеріп тұруы әсерінен орын алмасатын көлемдік ағызғыш болып табылады.

Бір жақты әсер ететін поршенді сорғының нобайы 5.1.ә-суретінде көрсетілген.

Поршен оңға жылжығанда оның сол жағындағы көлем ұлғайып, цилиндрдің іші К₁ сору клапаны арқылы сұйыққа толады. Бұл кезде цилиндрдің клапандық қорабындағы қысым (Р_4-1) атмосфералықтан төмен, себебі сору желісінде гидравликалық кедергі бар және әдетте сорғы сұйықты өз өсінен төмен деңгейден сорады.

«1» нүктесінде поршен бағытын өзгертіп, К₁ клапаны жабылады, цилиндр ішіндегі қысым бірден артады (Р₂), К₂ клапаны ашылып, поршен «2» нүктесінен солға жылжығанда тұрақты Р₂ қысымымен сұйық тегеурінді желіге беріледі. «3» нүктесінде поршен тағы бағытын өзгертеді, қысым «3-4» құбылысы бойынша бірден азайып, цикл тұйықталады да қайталанады. Цилиндр ішіндегі қысымның теориялық өзгеруі «теориялық индикаторлық диаграмма» деп аталады (5.1, а-сурет).

Нақты индикаторлық диаграмма 5.1, б-суретте көрсетілген. Мұнда сығу және сору құбылыстары бірден іске аспайды (себебі К₁, К₂ клапандардың белгілі бір ашылу, жабылу жылдамдықтары бар) және беру, сору құбылыстарының бас кезінде қысымның тербелісі орын алады. Оның себебі -клапандардың инерциясының бар болуы мен олардың өздері жауып тұрған орындарына жабысып қалуында.

Поршенді сорғылардың берісі. Берістің бір қалыпсыздығы

Поршенді сорғының берісі жұмыстық цилиндрдің өлшемдерімен, цилиндрлер санымен және айналу жиілігімен немесе поршеннің жүріс санымен анықталады.

Егер поршен бір жағымен ғана жұмыс істейтін болса және қозғалтқыштан қисық білікті-бұлғақ арқылы іске қосылатын болса (5.1,ә-сурет), сорғының берісі мынаған тең болады

Поршенді сорғыда сұйық поршеннің артынан сорылады да, тегеурінді желіге сол поршеннің өзімен ығыстырылып шығады. Егер сұйық

сығылмайтын болса, ол қатаң түрде поршеньнің соңынан жүріп отырады. Ал

поршен айналшықты -бұлғақтан қозғалыс алатын болса, онда оның өзі де, соңындағы сұйық та бірқалыпсыз қозғалады.

5.1, ә-суретіндегі сорғыдағы сору құбылысын қарастырайық.

V_n= ,

мұндағы  - айналшықтың бұрыштық жылдамдығы.

---

Поршеннің үдеуі

.

5.1,всуретіндегі V_n жылдамдығының өзгеруін сорылған сұйық көлемінің өзгерісі ретінде де санауға болды. Сұйықты беру диаграммасы осылай өзгереді деп санауға болады. Сұйықты беру диаграммасы осылай өзгереді, тек кері бағытта демек, поршенді сорғыда сұйықты сору және беру құбылыстары бірқалыпсыз түрде -синусоида бойынша іске асады. Мұның барлығы поршеннің үлкен үдеулері кезінде сұйықтың екпіндік күштерінің пайда болуына әкеліп соғады. Сондықтан жоғары айналу жиіліктерінде екпіндік күштер үлкен шамаға ие болып, ағынның тұтастығын және сорғының қалыпты жұмысын бұзуы мүмкін. Оның үстіне сорғының бір қалыпсыз сұйық беруі айналасындағы құбырлар жүйесінде де теріс әсер етеді.

Сондықтан поршендік сорғыда сұйық берісінің бір қалыпсыздығына қарсы бірнеше тәсілдер қолданылады:

-ортақ иінді білікке бірнеше поршендері орналастыру;

-екі жақты әсерлі поршендерді қолдану;

-сору құбырында ауалы қалпақтарды орналастыру және т.б.

Қуаты, ПӘК-і. Сипаттамалары, берісті реттеу

Поршенді сорғының ішкі (инкдикаторлық) қуатын табу үшін 5.1, а-суретіндегі индикаторлық диаграмманы пайдаланамыз. Диаграммада атмосфералық қысымның Р_а сызығын жүргізсек, сорғының сору 4-1 және беру 2-3 құбылыстарының артық қысымдары Р₁ және Р₂ болады. Поршеннің сору барысындағы жұмысы,беру барысындағы жұмысы, ал толық жұмысы тең болады. Мұндағы индикаторлық диаграммадағы Р₁, Р₂ қысымдарының қосындысы (Р_i = Р₁+Р₂) “индикаторлық қысым” деп аталады.

.

Қозғалтқыштан сорғы білігіне берілетін қуат ішкі қуаттан механикалық үйкелістердің шамасына артық болады, ол механикалық ПӘК-імен ескеріледі.Олай болса, сорғы білігіндегі қуат

.

Поршенді сорғының негізгі сипаттамасы болып оның тегеуріні (қысым) мен берісінің тәуелділігі табылады. (5.12) өрнегі бойынша берілген геометриялық өлшемдердегі сорғының берісі оның қысымынан тәуелсіз, демек, әрбір айналу жиілігі үшін беріс кез келген тегеурінде тұрақты. Сондықтан P(H)=f(Q) тәуелділігінің теориялық сызбасы n=n₁,n₂. Мәндеріндегі вертикальдар болып көрсетіледі (5.2-сурет). Ал, іс жүзінде жоғарғы қысымдарда беріс шығындық ағындардың артуы себепті біршама азаяды (штрих-пунктир сызық).

---

Бақылау сұрақтары

1.Сорғыштардың толық жіктелуін көрсетіңіз, олардың ерекшеліктері мен қолданылу аймағы қандай? Қалақшалы және көлемді сораптардың жұмыс істеу принципінің мәні неде?

2.Сорғыштың негізгі параметрлерін атаңыз? Олардың қысқаша сипаттамасы?

3.Сорғыш тегеурінін қалай анықтауға болады?

4.Сорғыштың пайдалы және толық қуатын қалай анықтауға болады?

5.Сорғыштың толық пайдалы әсер коэффиценті дегеніміз не?

6.Сорғыштардың бірігіп жұмыс істеуі қандай мақсатта қолданылады? Тиімді жұмыс істеу шарттарын көрсетіңіз: параллелді қосылғанда және тізбектей қосылғанда.

7.Сорғыштардың бірігіп жұмыс жасағандағы жұмысшы нүктесін қалай анықтауға болады? Сәйкес график тұрғызыңыз. Жұмыс істеу принципі бойынша әртүрлі сорғыштардың бірігіп жұмыс істеуі мүмкін бе?

8.Қалақшалы сорғыштардың жұмысы кезіндегі кавитация құбылысының физикалық мәні неде?

9.Кавитация құбылысының алдын-алу шартында сорапты орнату биіктігін қалай анықтайды? Руднев формуласын жазыңыз.

10.Ортадан тепкіш сорғыштың сору биіктігіне сұйықтың температурасы қалай әсер етеді?

Дәріс 6. Газдардың жылжуы және қысылуы. Компрессор машиналары және олардың сипаттамалары
Газдарды сығу және алмастыру (Компрессорлы машиналар).

Химиялық өндіріс орталықтарында ірі көлемде газдар мен олардың қоспасы өңделеді. Газ фазасында көптеген химиялық процестерді қысымда өткізу процестердің жылдамдығын жоғарлауына және реакциялық аппаратураның қажетті көлемінің төмендеуіне әкеледі. Газдардың сығылуын құбырлардан және аппараттардан оларды тасымалдау үшін, вакуум тудыру үшін қолданады. Сығылған газдар сонымен бірге сұйықтарды араластыру және шашырату үшін де пайдаланылады. Химиялық өндірістерде қолданатын қысым кең интервал аймағында жатады

Газдарды сығу үшін және алмастыруға арналған машиналар компрессорлы машиналар деп аталады.

Компрессорлы машинамен тудырылатын соңғы қысымның P₂ бастапқы қысымға қатынасы P₁ сығылу дәрежесі деп аталады.

Сығылу дәрежесіне тәуелді компрессорлы машиналардың келесі түрлері белгілі:

1.Желдеткіштер – үлкен мөлшердегі газдарды ығыстыру үшін.

---

2.Газ үрлегіштер – жоғары кедергіде газдарды тасымалдау үшін.

3.Компрессорлар – жоғары қысым тудыру үшін.

4.Вакуум насостар – атмосфералық қысымнан төмен қысымда газдарды сору.

Жұмыс істеу принципі бойынша компрессорлы машиналар поршенды роторлы, центрден тепкіш, осьтік болып бөлінеді.

Поршенды машиналарда газдардың сығылуы поршенның қайтымды -іргелмелі қозғалыс әсерінен газ көлемінің төмендеуі нәтежиесінде болады.

Роторлы машиналарда газдың сығылуы эксцентрлі орналасқан ротор айналғанда газ көлемінің төмендеуімен байланысты.

Центрден тепкіш машиналарда энергия газ ағынына жұмыс дөңгелегі қалақшаларының күштік әсерімен беріледі. Бұның нәтижесінде сығылу болады және кинетикалық энергия жоғарлайды. Бұл энергия машина қозғалыссыз элементтерінде қысымға айналады.

Осьтік машиналарда газ оның жұмыс дөңгелегінің және бағыттаушы аппараттың қозғалысы нәтижесінде сығылады.

Вакуум -насостар ретінде кез -келген компрессорлы машиналар қолданылады. Вакуум насостардың басқа типті компрессорлы машиналардан негізгі негізгі ерекшеліктері оларда сору атмосфералық қысымнан төмен қысымда, ал айдау атмосфералық қысымнан жоғары қысымда жүргізіледі.

Химия өндірісінде ағынды компрессорлар мен вакуум -насостар да қолданалыды, олардың құрылымы сұйықтарды тасымалдайтын ағынды насостардың құрылымы тәріздес. Ағынды насостар мен вакуум насостарда газдардың сорылуы және сығылуы көмекші сұйық немесе будың ағынның кинетикалық энергиясының әсерінен жүзеге асады.

Өндірісі жоғары, қысым тудыратын желдеткіштер мен газ үрлегіштер эксгаустерлер деп аталады. Терең вакуум алу үшін іс-әрекеті бойынша компрессорлардан ерекшеленбейтін поршенды және роторлы вакуум – насостар қолданылады.

Поршенды компрессорлар.

Компрессорлар түрлері. Поршенды компрессорлар поршенның бір екі қозғалуынан сору және айдау саны бойынша қарапайым және қос әрекет ететін компрессорларға бөлінеді. Әрекеті қарапайым компрессорда поршенның бір екі қозғалысынан бір сору және бір айдау, ал қос әрекет ететін компрессорда -екі сору және екі айдау жүзеге асады.

---

Сығылу сатысы деп компрессорлы машинадағы газдың соңғы немесе аралық қысымға дейін сығылатын бөлігін айтады (бұл келесі баспалдаққа түсер алдына өтеді).

Саты саны бойынша поршенды компрессорлар бір сатылы және көп сатылы болып бөлінеді. Олар көлденең немесе тік болуы мүмкін.

Бір сатылы сығу. Бір сатылы компрессорда газ қатарынан жұмыс істейтін бірнеше цилиндрде немесе бір цилиндрлі соңғы қысымға дейін сығылады. Бірнеше цилиндрде жұмыс істейтін бір сатылы компрессорлар цилиндрлі деп аталады.

Әрекеті қарапайым бір сатылы көлденең компрессор. Олар цилиндрдан 1 тұрады, мұнда поршень 2 қозғалыста болады, поршень тығыз поршенді сақиналармен қамтылған. Цилиндр бір жағынан қақақпен жабылған, бұнда сорушы клапан 3 мен айдаушы клапан 4 орналастырылған. Поршень шатунмен 5 және кривошиппен 6, білікте орналасқан маховикпен 7 тікелей қосылған. Поршеннің шатунмен мұндай қосылысында құрылғыда жылжыманың болуы қажетсіз. Поршеннің шатунмен тікелей қосылғанм компрессорлар крейцқопсыз деп аталады.

Поршень оңнан солға қозғалғанда цилиндр қақпағы мен поршень арасындағы кеңістікте қысым пайда болады. Сору жолында қысымның әртүрлігі әсерінен 3 клапан ашылады және газ цилиндрге келіп түседі. Поршень солға жылжығанда соушы клапан жабылады, ал цилиндрдегі газ поршеннің көмегімен қандай да бір қысымға дейін сығылады, бұл жағдайда 4 клапан ашылып, газ айдаушы құбырға жіберіледі. Бұдан кейін цикл қайталанады.

Әрекеті қос бір сатылы компрессор. Мұнда газ 1 цилиндрде поршеннің 2 жағынан да алма -кезек сығылады. Поршеннің бір қос жүрісінде екі рет сору және екі рет айдау болады. Цилиндр екі сорушы клапанмен 3 және екі айдаушы клапанмен 4 қамтылған. Қос әрекет ететін компрессорлардың құрылғысы күрделі, бірақ өнімділігі әрекеті қарапайым компрессорларға қарағанда екі есе жоғары.

Өнімділікті жоғарылату сонымен бірге әрекеті қарапайым немесе қос цилиндрлі компрессорларда жүзеге асырылады.

Әрекеті қарапайым екі цилиндрлі компрессорлар. Әрекеті қарапайым екі компрессордан тұрады. Олар бір-бірімен салыстырмалы түрде 180⁰ немесе 90⁰ бұрышта орналасқан кривошипті білікпен жалғастырылған. Газды сығу кезінде пайда болатын жылуды әкету үшін компрессорлар цилиндрлары

---