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

Айдау кезіндегі кедергі шығарылатын клапан мен клапандардық серіппелердің кері әрекетінен пайда болады.


Сурет 8.4-бірсатылы компрессордың жұмыстық циклінің диаграммасы
Көріп отырғандай индикаторлық диаграммада Е-К сору сызықтары С-D айдау сызықтары жатық (плавный) болып шықпайды. Өйткені ауа сәйкес клапандар арқылы өткенде қысымы өзгереді. Ауа құбырында қысымның соққылауы (пульсация) және клапандық серіппелердің дірілі (вибрация) пайда болады. Зиянды кеңістіктің ауданы поршеннің шеткі жайында май құю арқылы анықталады. Зиянды кеңістікті поршеннің шатунын немесе штокын ұзарту арқылы азайтады.
Центрден тепкіш компрессорлар

Әрекет ету принципі және негізгі бөлімдер

Центрден тепкіш компрессордың әрекет ету схемасы центрден тепкіш насостікі сияқты болады.

Центрден тепкіш компрессор бір білікке (вал) бекітілген бірнеше центрден тепкіш дөнгелектерден тұрады. Сығылған ауаның ұлғаюынан құтылу үшін бір дөнгелектен екінші дөнгелекке өткенде, келесі дөнгелектер жуандығы мен диаметрі жағынан кішірек жасалады. Дөнгелектердің қалақшалары артқа бүгілген немесе тарамдалған (радиальный) болуы мүмкін. Дөнгелектер өтетін каналдарда тізбектей жалғанған және бағытталған аппараттармен ортақ қаптамада орналасқан.

Фильтр арқылы компрессорға сорылатын ауа бірінші дөнгелектен екінші дөнгелекке өтіп біртіндеп сығылады.

Бір дөнгелекпен нығайтылатын ауаның соңғы қысымының оның бастапқы қысымына қатынасы сығылу дәрежесі деп аталады. Бір дөнгелектегі сығылу дәрежесі үлкен емес және осыған тең:


және кейбір жағдайда ғана 1,5÷1,8 дейін жетеді. Бірақ өте үлкен сығылу дәрежесі дөнгелектің жылдамдығы 400 м/с болғанын талап етеді. Бұл дөнгелектердің болаттың арнайы сорттарынан жасалу кезінде жүзеге асуы мүмкін. Әдетте дөнгелек айналымдарының саны 150-200 м/с болып жылдамдықтың есебінен алынады.

Компрессорлар өте биік қысымдар тудырады және сығылудың ортақ дәрежесі маңызды болып есептеледі. Сондықтан центрден тепкіш компрессорларда бірнеше тізбектей қосылған дөнгелек болады. Әсіресе дөнгелектердің диаметрі 700-1400 мм аралықта тербеледі.

Орташа айналадағы (окружной) жылдамдықта ағын жұмыс дөнгелегінен 160-170 м/с жылдамдық шамасымен шығады. Машинадан шыққан қысымды арттыру және шығынды азайту үшін газ құбырында әрбір дөнгелектің шыға берісінде бағыттаушы аппараттар орнатылады.

---

Газ бағытталған аппараттан шыққан кезінде өз бағытын 180^о –қа өзгертіп келесі жұмыс дөнгелегінің центріне әкелінеді; соңғы бағытталған аппараттан шыққан газ айдаушы камераға, одан әрі газ құбырына аттанады. Ағын өтетін қуыс келесі жұмыстық класқа әкелінеді: қалақшалармен каналдарға бөлініп қозғалмайтын айналмалы шарбақты (решетку) құрайды. Олар кері бағыттаушы аппараттар немесе кері каналдар деп аталады. Осы каналдардың қызметі ауа селін айналдырып және қозғалыстың кинетикалық энергиясын қысымның потенциялды энергиясына айналдыру болып табылады.

Осы және басқа да бағыттаушы аппараттар шығатын ауаның кинетикалық энергиясының бір бөлігін қысымның энергиясына айналдырып, газды құбыр ішіне кіші жылдамдықпен жібереді.

Бағыттаушы аппараттардың екі түрі қолданылады: қалақшасыз және қалақшалы.

Қалақшасыз бағыттаушы аппарат (130-сурет, а) дөнгелектің артында орнатылады және екі козғалмалы сақиналы дискілерден тұрады.

Дөнгелектің центрінен ара қашықтық артқан сайын бағыттаушы аппараттағы шыға берістегі қиманың ауданы да артады, ал ауаның жылдамдығы кемиді. Сондықтан қалақшасыз бағыттаушы аппараттарда қысым напордың аз шығынында өседі.

Қалақшалы бағыттаушы аппараттарда (130-сурет, б) жазықтықтар арасында қалақшалар орнатылады.


8.9-сурет-бағыттаушы аппараттар: а-қалақшасыз; б-қалақшалы

Центрден тепкіш сорғыларды зерттеу барысында қалақшалардың басқы жерінің бағыты абсолютті вектор жылдамдығының С₂ бағытына сәйкес екені көрсетілген.

Қалақшасыз аппараттарға қарағанда қалақшалы аппараттардың каналдарында жылдамдық көбірек азаяды. Сондықтан мында кинетикалық энергияны қысым энергиясына айналдыру, аппараттың кіші габаритті өлшемдерінде жүзеге асуы мүмкін.

Соңғы бағыттаушы аппараттын айналасынан жылдамдығы 50-60 м/с сел шығып, спиральды кожухқа бағытталады. Үлкен шығындардан құтылу үшін газ құбырларындағы жылдамдық азырақ болу керек. Сондықтан спиральды кожух, ішінде селдің жылдамдығы құбырға ене алатын жылдамдыққа дейін төмендейтін, конустік бұрышы 6-8^о диффузор болып аяқталады.

Жұмыс дөнгелегі, бағыттаушы аппараттар және кері каналдар сатылар деп аталады. Көбінесе компрессордағы тербелетін сатылар саны 3-7. Қысымды арттырған сайын сатыдағы ауаның температурасы да артады.

---

Соңғы қысымдағы газдың соңғы температурасы биік болған сайын машинаның приводына кететін қуат та артады. Сондықтан бірнеше сатыдан келесі рет өтетін ауа қуатының шығының азайту үшін машинадан шығарғаннан кейін тоңазытқышта суытады. Компрессордың кейбір конструкцияларында суық су айналысы болып жатқан компрессор корпусының ішіндегі қуыста жүзеге асады. Бірақ тоназытқыштарды қолдану конструкцияны күрделі қылады. Сондықтан олар тек ауаның сығу деңгейі күрт артқан жағдайда ғана қолданылады.

Көбінесе тіреуші немесе радиальды-тіреуші подшипниктармен тепе-теңдікке келтіріледі. Ал егер көпсатылы компрессорларда екі жақты сору қарастырылса, онда остік қысым пайда болмайды.

Центрден тепкіш компрессорлардағы пайдалы әсер коэфициенті 0,5.
Центрден тепкіш компрессордың сипаттамасы

Центрден тепкіш компрессордың сипаттамасы (9.10-сурет) үш сызықтан тұрады: қысым Q -р, қуат Q -N және п.ә.к. Q-ТQ. Бұлар компрессор өнімділігіндегі қысымның, қуаттың және п.ә.к. тәуелділігін сипттайды. Және ординат остерінде кіру мен шығу қысымдары теңеледі.


9.10-сурет. Центрден тепкіш компрессорлық машинаның сипаттамасы

Q-р қисық сызығы координаталардың басынан өтпейді, себебі компрессор жалғыз істеген уақытта қысым тудырады. Q-N қисық сызығы да координаталар басынан өтпейді, өйткені компрессор жалғыз жұмыс істегенде, үйкелісті жеңу үшін қысым тудыруға қандай да бір қуатты қолданады. Бірақ Q-η қисық сызығы координаталар басынан өтеді, өйткені компрессор жалғыз жұмыс істегенде жүйеге сығылған ауаны жібермейді. Соңғы жағдай мына п.ә.к. формуласымен анықталады:
.
Компрессор жалғыз жұмыс істегенде Q = 0, осы мәнді п.ә.к. формуласына қойып η = 0 деп аламыз.

Центрден тепкіш компрессордың жұмыс істеуінің басында ауаның шығыны артқан сайын п.ә.к. η артады, себебі қысым р біраз ғана кемиді. Бірақ та қысым қандай да бір мәнге жеткен кезде өнімділіктің Q артуына қарамастан өте жылдам кеми бастайды. Q-р өнімділігі кемиді. Сондықтан Q-η қисық сызығы өнімділік арттқан кезде максималды мәнге дейін η_в=η_max көтеріліп, содан кейін қайтадан төмендейді.

П.Ә.К.-тің максималды мәні компрессор жұмысының үнемділігін анықтайды.

Компрессордың өнімділігі насостың немесе желдеткіштікі сияқты максималды п.ә.к.-ке сәйкес келеді және үйлесімді деп аталады (9.10-сурет, В нүктесі), ал машина жұмысының сәйкес режимі оптималды деп аталады. Компрессор тандап алынған кезде ол оптималды немесе соған жақын режимде жұмыс істей алуы керек.

---

η<0,9η_max п.ә.к.-імен жұмыс істейтін компрессорларды қолдану ұсынылмайды.
Компрессордың қуаты

Центрден тепкіш компрессорлардың жұмыс істеу барысында газ көбінесе сығу нәтижесінде және гидравликалық дискілік шығындар есебінен қызады.

Сөйтіп, центрден тепкіш компрессордағы сығылған газ ағысына үйкеліс нәтижесінен қосымша жылу беріледі. Компрессорлардағы сығу адиабатадан тыс процесте жүреді. Центрден тепкіш компрессорлардағы қуаттың шығының адиабаттық процестің формуласымен анықтауға болады.

Мұндағы η_ад адиабаттық п.ә.к.–адиабаттық сығу жұмысының компрессордың біліктегі жұмысына қатынасы;

-р₁и р₂-бастапқы және соңғы қысым;

V₁-бастапқы көлем 1 кг газдың р₁ қысымында;

К-адиабата көрсеткіші.

Формуланың көрсетуі бойынша сығу көрсеткіші артқан уақытта қуат жылдам артады.
Центрден тепкіш компрессорлық машиналардың жұмысын реттеу

Центрден тепкіш компрессорларының жұмысын айдаушы мен жүйе сипаттамаларының өзгертуімен ретке келтіруге болады.

Центрден тепкіш компрессорларды ретке келтіру келесі тәсілдермен жүзеге асырылады.


Сурет 9.11 – Дросселдеу тәсілімен реттеу
1) Компрессордан шығу барысындағы дросселдеу тәсілімен реттеу.

Бұл жағдайда ысырма көмегімен құбырды жабу арқылы өнімділікті азайтамыз. Бірақ жабық ысырмада компрессордан шығу барысындағы қысым р₁ -ден р₂ -ге дейін артады (жүйенің сипаттамасы М-М-г жаңа жағдайға ауысады), сонымен қатар қолданылған қуат М-нен N₂> -ге дейін кемиді, оның негізгі бөлігі газды ысырмадан өткізуге кетеді. Ысырма қаттырақ жабылған сайын қуаттың шығыны азаяды. Бұл тәсілде ауа үрлегіштің сипаттамасын реттеу тұрақты болады, тек қосымша кедергінің әсерінен, жүйенің сипаттамасы ғана өзгереді. Сондықтан жүйенің қисық сызығы М-М₂ бастапқы жүйенің қисық сызығына М-М₁ қарағанда тігірек болады (ашық ысырма кезінде).

Қорытындылай келгенде, центрден тепкіш компрессорларды дросселдеу тәсілімен реттеу тиімді емес.

2) Компрессорге кіру барысындағы дросселдеу тәсілімен реттеу.

Компрессорға кіру жерінде орналастырылған ысырмамен дросселдеу арқылы реттегенде, машинаның сипаттамасы өзгереді (графиктегі қисық сызық солға ығысады), өйткені сиреткен кезде кіре-берістегі қысым төмендейді.

---

Бұл жағдайдағы реттеу ауданы кіші болады, себебі негізгі дросселдеу кезінде машинаның жұмысы тұрақсыз болуы мүмкін.

Кіре-берісте дросселдегенде қуаттың толық шығыны кемиді, ал меншікті шығыны (1 кг газға) артады.

3) Газды сұрыптау арқылы реттеу. Бұл тәсілдің маңызы келесіде. Компрессормен газ беруді азайту үшін айдаушы құбырдағы клапанды ашады. Ол арқылы газдың артық бөлігі атмосфераға шығады немесе компрессормен қайта сорылып алынады. Клапанды жапқан сәтте бүкіл ауа айдаушы құбырға беріледі; клапанның ашық кезінде бүкіл ауа атмосфераға шығарылады. Компрессорға берілетін ауа толығымен қолданылмаса да, машина жұмысының режимі және қуаттың толық шығыны бастапқыдай қалады. Газдың берілуін азайтқан кезде қуаттың меншікті шығыны артады. Қорытындылай келгенде, сұрыптау арқылы реттеу тәсілі дросселдеу тәсілінен де тиімсіз болып табылады, бірақ реттеу ауданы басқа кез келген тәсілдерге қарағанда үлкенірек болып келеді.

4) Айналымдар санын өзгерту арқылы реттеу. Центрден тепкіш сорғыларда сияқты, центрден тепкіш компрессорларда айналымдар санын өзгерткенде сипаттамасы да өзгереді, бірақ п.ә.к.-тің пропорционлдық заңын сақтаса, машина өзгеріссіз қалады. Пропорционлдық заң бойынша өнімділік бірінші сатыдағы айналымдар санына пропорционалды өзгереді, ал қуат айналымдар санының кубына пропорционалды өзгереді. Сондықтан өнімділікті айналымдар санын өзгерту арқылы реттеу өте тиімді болып табылады.
Бақылау сұрақтары:

1.Компрессор дегеніміз не ?

2.Ортадан тепкіш компрессордың сипаттамасы?

3.Газдарды сығуға арналған құрылғылардың түрлері?

4.Көп сатылы сығу не үшін қолданылады?

5.Компрессордың қуаты қалай анықталады?

6.Вакуум компрессорларда не үшін қолданылады?

Дәріс 7. Гетерогенді жүйелерді жіктелуі және оларды бөлу әдістері. Бөлу процестерінің материялдық балансы
Гетерогенді процестер деп реакцияға түсетін реагенттердің әрекеттесуі фазааралық бетте жүретін процестерді айтады, яғни біріне-бірі жанасатын әр түрлі фазадағы заттардың әрекеттесуі. Мұндай реакциялар табиғаттағы түрлі құбылыстар мен көптеген өндірістік процестерде жиі таралған. Гетерогенді реакцияларға көптеген мысалдар келтіруге болады. Өсімдік тіршілігіндегі қо-ректену мен даму, тірі организмдегі процестер гетерогенді реакцияларға жатады.

Гетерогенді процестер көп сатылы жүреді. Әдетте кез келген гетерогенді реакция үш сатыдан тұрады.

---