Әрекеті қарапайым насостар
Мазмұны
Кіріспе
3
1. Сұйықтарды ығыстыруға арналған машиналар
4
1.1 Көлемдік насостар
4
1.2. Көлемдік насостардың құрылғысы
7
1.3. Центрден тепкіш насостар
10
1.4. Центрден тепкіш насостардың құрылымы
11
2. СҰЙЫҚ ЖҮЙЕЛЕРДІ БӨЛУ
14
2.1 Бөлу процесінің материалды балансы
14
2.2 Тұндырғыштар
16
3. ФИЛЬТРЛЕУ
21
Пайдаланған әдебиеттер
28
Қорытынды
29
Кіріспе
Кен орындарының пайда болуы резервуарлардан-коллекторлардан бастапқыда болған судың ығысуы нәтижесінде пайда болады. Сондықтан, мұнай мен газбен бірге коллекторларда жерленген су деп аталатын белгілі бір мөлшер (әдетте кеуек көлемінің 10-30%) бар. Сонымен қатар, көптеген өнімді қабаттар тек жоғарғы күмбез бөлігінде мұнай мен газға толы, ал төменгі аймақтар шекті сумен толтырылған. Мұнай кен орындарының жоғарғы бөліктерінде бастапқыда пайда болатын және кен орнын игеру процесінде пайда болатын газ қақпақтарын құрайтын газ бар. Осылайша, тіпті өңделмеген табиғи қабатта да бірнеше жеке жылжымалы фазалар болуы мүмкін. Екі немесе үш фазалы ток әрдайым мұнай кен орындарын игеру кезінде пайда болады, өйткені мұнайды қозғаушы күштер газдың немесе судың серпімділігінің немесе гидродинамикалық қысымының салдары болып табылады.
Мұнайды сумен немесе газбен ығыстыру кен орындарын игеру кезінде оны жер қойнауынан алу технологиясына негізделген. Бұл процесс табиғи су айдау режимінде де (мұнайды өндіруші ұңғымалардың түбіне жылжытатын шекті су немесе газ қақпағының резервуарына кірген кезде) және мұнай өндірудің қайталама әдістері деп аталатын негізгі болып табылады.резервуардағы қысымды ұстап тұру және мұнайды өндіруші ұңғымаларға жылжыту үшін айдау ұңғымалары жүйесі арқылы ығыстыратын сұйықтықты немесе газды айдау. Фазалар арасындағы беттік керілу аз болған және капиллярлық қысымды, сондай-ақ ауырлық күшінің әсерін елемеуге болатын жағдайда сығылмайтын араласпайтын сұйықтықтардың бір өлшемді ағымы жағдайында ығыстыру процесі американдық зерттеушілер С.Бакли мен М. Леверетт ұсынған қарапайым математикалық сипаттамаға мүмкіндік береді (1942). Бұл сипаттама қанықтылық ұғымын, салыстырмалы фазалық өткізгіштігін енгізуге және жалпыланған Дарси Заңын қолдануға негізделген. Бір өлшемді токтарды талдау екі сұйықтықтың бірлескен сүзілуінің Негізгі әсерлері мен сипаттамаларын анықтауға және оларды зертханалық эксперименттердің нәтижелерімен салыстыруға мүмкіндік береді.
Мақсаты:
1. сұйықтықты сүзу ерекшеліктерін зерттеу;
2. Мәселені шешудің практикалық қолданылуын негіздеу және талдау;
1. Сұйықтарды ығыстыруға арналған машиналар
Сұйықтарды алмастыру құбырлар арқылы жүзеге асырылады; мұнда қозғаушы күш құбырдың басы мен соңғы бөліктеріндегі қысымдардың айырымымен анықталады. Жоғарғы деңгейден төмеңгі деңгейге сұйық өз бетінше жылжиды: қажетті жылдамдық шамасына жету үшін және барлық кедергілерден өтуі үшін сұйық деңгейінің айырымы жеткілікті болуы керек.
Сұйықты төмеңгі деңгейден жоғарғы деңгейге немесе көлденең жылжыту қажет болса, сорғыштар қолданылады. Сорғыштар дегеніміз сұйықты энергияға қосатын және қысымды көбейтетін гидравликалық машиналар.
Насостардың жұмыс принципіне байланысты сорғыштардың келесі түрлері белгілі:
1. көлемдік сорғыштар - сұйық кері-ілгермелі немесе айналмалы қозғалатын денелермен ығыстырылады;
2. қалақ тәріздес немесе ортадан тепкіш сорғыштар - қалақ тәріздес дөңгелектердің айналуынан сұйықта пайда болатын ортадан тепкіш күшпен ығыстыру;
3. құйынды сорғыштарда - жұмыс дөңгелектерінің айналуынан пайда болатын құйындардың қарқынды түзілуімен және ыдырауымен;
4. ағынды сорғыштарда - ауаның, будың немесе судың қозғалмалы ағынымен;
5. газлифттерде - сұйыққа ауаны немесе газды беруіненкөбіктің пайда болуымен;
6. монтежю және сифондарда - сұйыққа ауаның, газдың немесе будың қысымымен.
1.1 Көлемдік насостар
Көлемдік насостардың негізгі түрі - поршенді насостар. Бұл құрылғыларда сұйық насостың жабық кеңістігінен қозғалмалы қайтымды - үдемелі поршен, плунжер немесе мембрана арқылы ығыстырылады. Көлемдік насостарға сонымен бірге сұйық шестерен тістерімен, бұрандалармен, жылжымалы пластиналармен ығыстырылатын роторлы насостар да жатады. Поршенды насостардың негізгі бөліктері болып:
1. насостың цилиндрі немесе корпусы;
2. поршень немесе плунжер;
3. клапандар табылады.
Жұмыс істейтін көзіне байланысты насостар электрлік және бу машинасымен қосылған бу насостары болып бөлінеді. Поршенның немесе плунжердің орналасуына байланысты насостар көлденең және тік болып бөлінеді. Поршнды насостар әсер ету әдісі бойынша: қарапайым, жай немесе бір реттік әрекет ететін, қосарланған немесе көп реттік әсер ететін, дифференциалды болып келеді.
Әрекеті қарапайым насостар. Мұндай насостарда біліктің бір айналымында немесе поршенның екі қозғалысында сұйық бір рет цилиндрге сорылады және бір рет одан шығарылады.
Көлденең әрекеті қарапайым поршенды насоста (1- сурет) 4 плунжердің оңға қозғалысында қысым пайда болады. Сұйық атмосфералық қысым әсерінен сорушы түтік арқылы (1) көтеріледі, осы кезде 3 сорушы клапан ашылады да цилиндрді толтырады. Плунжер кері қайтқанда (сол жаққа) сорушы клапан сұйық қысымымен жабылады, ал айдаушы клапан (6) ашылады да, сұйық айдаушы түтікке жылжиды.(8).
2- суретте тік әрекеті қарапайым насос сызбасы келтірілген. Бұл насоста екі клапан бар және әрекеті қарапайым көлемдік насосқа ұқсас жұмыс істейді.
Әрекеті қарапайым насосқа өтпелі (дисклі) поршенды (3- сурет) насос та жатады.
Насос цилиндрында (1) штанга (2) көмегімен поршень (3) қозғалады, ол сақиналы клапанмен (4) жабылған тік түтікпен қосылған. Поршень жоғары қозғалғанда сорғыш клапан (5) арқылы сұйық сорылады және бір мезгілде поршень үстіндегі сұйық итеріледі. Поршень төмен қозғалғанда поршень үстіндегі сұйық ығыстырылып, айдаушы клапан арқылы цилиндрдің үстіңгі жағына көтеріледі. Сонда поршенның бір қозғалысында сұйық сорылады және айдалады, басқа жүріс бос болып табылады.
Екі рет әрекет ететін насостар. Мұндай насостарда сору және айдау поршеннің әрбір қозғалысында іске асырылады. Екі рет әрекет ететін насостарды екі әрекеті қарапайым насостардан тұрады деп қарастыруға болады. Олар 4 клапаннан және бір плунжерден тұрады.
Көлденең екі рет әрекет ететін насостарда (4 сурет) плунжер оңға қозғалғанда сұйық 1 клапан арқылы цилиндрдің сол жақ бөлігіне сорылады және бір мезгілде айдаушы клапан 4 арқылы цилиндрдің оң бөлігінен ағынды түтікке түседі. Плунжердің кері бағытында керісінше, цилиндрдің оң бөлігінде 2 клапан арқылы сорылады, ал сол бөлігінде 3 ашық айдаушы клапан арқылы сұйық айдалады. Екі рет әрекет ететін насостардың көлденең және тік түрлері бар.
Дифференциалды насостар. Мұндай типті насостарда сұйықты сору плунжердің немесе поршенның бір қозғалысында, ал айдау екі қозғалысында іске асырылады. Дифференциалды насостардың да көлденең және тік түрлері бар.
Көлденең типті насоста (5 сурет) плунжер оңға қозғалғанда сұйық цилиндрдің сол бөлігіне сорылады да, оң бөлігінен шығарылады.
Плунжердің кері бағытында (солға) сорғыш клапан (1) жабылады және сұйық ашылған айдаушы клапан (2) арқылы цилиндрдің сол бөлігінен оң бөлігіне ығыстырылады. Цилиндрдің оң бөлігінің көлемі сол бөлігінен кем болғандықтан (себебі оң бөл. плунжер штогы бар) сұйықтың бір бөлігі айдаушы түтікке жіберіледі. Дифференциалды насос екі рет әрекет ететін насостардан аз клапан санымен тиімді ерекшеленеді.
1.2. Көлемдік насостардың құрылғысы
Поршенды насостар. Химиялық өндірісте поршенды әрекеті қарапайым, плунжерлармен қамтамасыздандырылған көлемдік насостар немесе басқаша айтқанда үш ретті әрекет ететін насостар кең тараған. (6 сурет).
Мұндай насос әрекеті қарапайым үш насостан тұрады, олар бір-біріне жақын тік немесе көлденең жазықтықта орналасқан және бір біліктің көмегімен жұмыс істейді. Біліктің тістері 1200 бұрышпен орналасқан. Барлық үш насостар жалпы сору айдау түтіктеріне ие.
Насостардың корпусы болат және шойын құймаларынан (үлкен қысымда жұмыс істеу үшін) немесе химиялық төзімді материалдардан - ферросилдтен, керамикадан, қышқылға тұрақты шойыннан және т.б. жасалынады. Насостың жұмысы кезінде корпусқа түскен ауаны толығымен жою мүмкіндігі және клапандарды қарастыру мүмкіндігі ескерілген.
Сұйықтарды жылжытуда плунжерлар - бос стакандар қызмет істейді. Олар цилиндрің ішкі бетіндегі нақты өңдеуді қажет етпейді. Поршенды насостарда табақты және сақиналы клапандар (7 сурет) кең тараған. Олар орнынан насос поршены тудыратын сұйық ағыны көмегімен көтеріледі және пружинаның немесе сұйық массасының әсерінен түседі. Тұтқыр сұйықтар мен суспензияларды соратын насостарда оңай қозғалатын шарлы клапандар орналастырылады. Мұндай клапандар толығымен қоладан, шойыннан және басқа да материалдардан жасалады. Ластанған сұйықтар үшін лақтырушы клапандар (8 сурет, II) қолданылады, оларда сұйық өтетін кеңістік өте үлкен.
Клапан поршеннің қозғалыс заңы бойынша жилжиды, сондықтан клапаның қозғалыс жылдамдығы ауыспалы.
Қышқыл сұйықтар мен суспензияларды сору үшін мембраналы (диафрагмалы) насостар (9 сурет) жиі қолданылады. Оларда плужер (4) сорылатын сұйықтан эластикалы шектемемен - мембранамен 5 (резинадан жұмсақ немесе арнайы шойын) бөлінген. Плунжердің қозғалысында цилиндрда (3) сұйық мембранаға күш түсіреді және оны бірсе бір бөлікке, біресе екінші бөлікке иеді. Мембрана иілгенде кезектесіп сұйық сорылады және айдалады.
Насостың барлық бөліктері мембранадан солға қарай - корпус, клапанды ұяшықтар, шарлы клапандар қышқылға тұрақты металдардан жасалады немесе қышқылға тұрақты қорғасыннан, резинадан және т.б жасалынған жабындармен қорғанышталады.
Ұшқыш, жеңіл тұтанатын сұйықтарды, мұнай өнімдерін және ыстық суды тасымалдауда тікелей әсер ететін бу насостары (10 сурет) қолданылады. Олардың іс - әрекеті бу машинасының (2) бу таратушы золотнигі (3) бар көмегімен жүзеге асырылады. Бу машинасы бір штокта насоспен орналасқан. Тура әрекет ететін насостарда будың шығыны өте жоғары.
Роторлы насостар. Бұл типті насостар сұйықтарды айналмалы поршендармен ығыстыру принципі бойынша жұмыс істейді. Мұндай насостардың поршенды насостан айырмашылығы оларда клапандар мен ауа қалпақтары болмайды. Роторлы насостар жұмыста тиімді, ол жұмыс істегенде сұйық біртекті түседі. Және ауыспалы айналым санында тұтқыр сұйықтарды айдай алады. Роторлы насостар көп уақыт жұмыс істегенде олардың герметивтілігі төмендейді, сондықтан олардың тұтығу қауіпі туады. Сондықтан абразивті қоспасы бар сұйықтарды роторлы насостармен соруға болмайды. Роторлы насостарға пластинкалы, шестернді, бұрандалы т.б. насостар жатады. 11 суретте пластинкалы роторлы эксцентрлі насос келтірілген.
Білік (2) корпуста (1) эксцентрлі орналасқан және тік бұрышпен орналасқан көлденең кесінділері бар. Кесінділерде пластиналар (3) және (4) орналастырылған, олар бір - бірінен тәуелсіз радиалды бағытта қозғалады.
Білік айналғанда пластиналар ұшы центрден тепкіш күш арқылы корпус қабырғасына сығылады және насостың жұмыс кеңістігін екі жазықтыққа бөледі - сору және айдау. Яғни, пластиналар поршень сияқты жұмыс істейді, оның көмегімен сұйық сорылады да, айдаушы түтікке беріледі.
Роторлы шестерінді насоста (12- сурет) сұйықтың сорылуы және айдалуы корпусқа бекітілген екі цилиндрлі шестеріндердің бір - біріне қарама - қарсы айналуы нәтижесінде жүзеге асады. Корпус бір жағынан сору, екінші жағынан - айдаушы түтікке жалғастырылған. Мұндай насостарда поршень қызметін шестерн тістері атқарады.
1.3. Центрден тепкіш насостар
Жұмыс істеу принципі. Бұл насостарда сұйықтардың сорылуы және айдалуы корпусқа орналасқан қалақтары бар дөңгелектер айналғанда пайда болатын центрден тепкіш күш әсерінен жүзеге асырылады (13- сурет).
Шиыршық тәрізді формалы болат корпуста (5) білік (4) айналып тұрады, ол электродвигатель әсерінен қозғалады. Білікке формасы нақты қалақты жұмыс дөңгелегі (3) бекітіледі, қалақтар өзара сұйық өтетін каналдар түзеді.
Насос корпусы екі штуцермен қамтамасыздандырылған. Біреуі корпустың осьтік бөлігінде орналасқан және ол дөңгелектін ішкі кеңістігімен жалғасқан, осы штуцерге сору түтігі (2) қосылған. Екінші штуцер корпустың бүйір бөлігінде тангециалды орналасқан, ол айдаушы түтікпен (8) жалғасқан.
Қабылдаушы клапан насосты жұмысқа қосар алдында оның сұйықпен толтырылуы үшін және сору түтігінің босап қалуын болдырмауы үшін (насос тоқтағанда) қызмет атқарады. Сұйықтың кері құюлуын болдырмау үшін және кездейсоқ тоқтау кезіндегі гидравликалық соққыдан насосты қорғау үшін айдаушы түтікте кері клапан (7) орналастыралады.
Егер корпустың ішкі кеңістігі сұйықпен толтырылған болса, онда дөңгелек айналғанда қалақтар дөңгелектегі сұйыққа айналмалы қозғалыс береді.
Бұл кезде айналудан пайда болған центрден тепкіш күш сұйықты центрден дөңгелек шетіне лақтырады, бұдан сұйық корпусқа лақтырылып сосын айдалушы түтікке (8) түседі.
Дөңгелек айналғанда сұйық бассейннен немесе резервуардан үздіксіз насосқа сорылады және насостан шығарылады. Яғни центрден тепкіш насостардың поршенды насостардан айырмашылығы, мұнда сұйықтарды сору және айдау біртекті және үздіксіз жүреді.
Насоста центрден тепкіш күш әсерінен дамитын қысым және сору биіктігі жұмыс істеуші дөңгелектің айналу жылдамдығынан тәуелді және ол соғұрлым жоғары болады, егер дөңгелек көп айналым санын жасаса.
Центрден тепкіш насостың беру биіктігі бір жұмыскер дөңгелекпен шектеледі. Сондықтан насостарды қажетті беру биіктігінен тәуелді бірнеше жұмыскер дөңгелектермен дайындайды, ол дөңгелектер бір - бірімен ілеспелі байланысқан.
Бір корпустағы ілеспелі қосылған жұмыскер дөңгелектердің саны бойынша насостарды бір сатылы және көп сатылы деп бөледі.
1.4. Центрден тепкіш насостардың құрылымы
Химиялық өндірісте су центрден тепкіш насостардан басқа, тұтқырлығы жоғары, химиялық агрессивті немесе қатты бөлшектері бар сұйықтарды сору үшін қажетті центрден тепкіш насостары да қолданылады. Сондықтан химиялық өндірістің центрден тепкіш насостарының құрылғыларына ұзақ жұмыс істеуі, жұмысқа сенімділігі, тасымалдау қарпайымдылығы сияқты талаптар қойылады.
Насостардың түрлері. Химиялық өндірісте кең таралған насостардың түріне химиялық тұрақты материалдан даярланған біржақты соратын, бір сатылы көлденең насостарды жатқызуға болады. Мұндай насостарды даярлау үшін құрылымдық материалдар ретінде қышқылға төзімді болаттар (ферросимид), қақтанбайтын шойын, қорғасын, керамика және басқа да химиялық тұрақты материалдар қолданылады. Насостың ішкі бөліктерін коррозиядан қорғау үшін эбонитпен және резинамен қаптайды.
Қышқылға төзімді болат құймада (14 сурет) болат фланц 3 көмегімен бұрандамамен насос корпусы 4 бекітілген, ол ферросилидтен жасалған. Білік 6 шарикті подшипникке 9 центрленеді. Білік үшін қосымша подшипниктің рөлін сальник 7 орындайды.
Қышқылмен тиіп тұратын біліктің бөлігі ферросилидті втулкамен қорғалған. Жұмысшы дөңгелек валға шпонка және тартқыш бұранда көмегімен бекітіледі. Екінші жағынан ол қабысып тұрған втульканың 8 бүйір бетімен шлифталған. Салникті босату үшін жұмыскер дөңгелектің втулькасында қанатша 2 бар. Оның көмегімен қышқыл сальниктен алынып насостың сору түтігіне жіберіледі. Сальник және насос корпусы негізгі плитадан сырт орналасқан, себебі плитаға қышқыл тамшылары тимеу үшін.
Сальникті насостар үшін оның құрылымының тиімділігінің үлкен мәні бар. Сальниктің қызмет ету мерзімін ұзарту үшін насос білігінің соқтығысын болдырмау керек және жұмыс сұйығының қысымын болдырмау керек. Бұл гидравликалық сағылауы бар сальникпен жүзеге асырылады. Сұйық (су, май) фонарь 1 арқылы қысымның сальниктің ортаңғы бөлігіне келеді, үлкен қысыммен айдалатын сұйық вал бойынша екі жаққа да насос ішінен және сыртына барады, төменгі атмосфералық қысыммен теңеседі. Бұндай құрылғыдан толтырмаға түсетін қысымның әсері төмен болады. Толтырманы абсолютті герметивті болуына жету қиын. Көбінесе сақиналы қуыс (1.2) бар төлкелер қолданылады, мұнда қышқыл жиналады, толтырма арқылы өтетін қышқыл 3,4 саңылау арқылы сыртқа шығарылады. Кей жағдайларда насостың білігі бойынша қышқылдың ағып кетуін болдырмау үшін, насостың тығыздамасын (сальнигін) екі қабатта орналастырады. Кейбір насостар құрылғыларында серіппелі тығыздамалар орнатылады (15- сурет).
Насостардың сальниктері үнемі қадағалауды қажет етеді және толтырманы жиі ауыстыру керек.
Сондықтан қышқылдарды сору үшін сальниксіз насостар да қолданылады. Мұнда (қышқыл) жұмыс дөңгелегінің артына түсетін қышқыл дөңгелек және корпус арасындағы саңылау арқылы қалақшаларға арнайы эжекторлы каналдарға қарай сорылады. Сору жүзеге асырылады, себебі дөңгелек артындағы қышқыл қысымы, оның маңайындағы қысымға тең.
16-суреттен ферросилиттен дайындалатын салниксіз насос келтірілген. Бұл насос құрылғысының ерекшелігі мұнда сол және (7,9 ) оң дискіден тұратын жүк түсіретін құрылғының болуы. Дискілер бір - бірімен серіппелі (11) созушы шпилкамен (10) қосылған. Егер насос жұмыс істемесе серіппелер білікті (12) ұстап тұрады, яғни оңға жылжыған күйінде. Бұл жағдайда бір- біріне қарсы жатқан екі шпилканың гайкасы мен сол дискінің арасында 0,5 мм кеңістік болады. Фасонды төлке (5) білікті қышқылдан қорғайды, яғни корпустың саңылауынан шығатын. Фасонды төлке білікке бекітілген және корпус төлкесіне шлифталынған. Насос тоқтағанда төлке (5) (4) және (6) төлкелермен сығылады. Насосты қысқанда остік қысым әсерінен солға жылжиды, (11) серіппені сығады және (4) төлкені 0,5мм солға жылжытады, бұл кезде оның және сақиналардың (13) және корпус (14) арасында тесік пайда болады.
2. СҰЙЫҚ ЖҮЙЕЛЕРДІ БӨЛУ
2.1 Бөлу процесінің материалды балансы
Бөлу процесіне, мысалы а затынан (жалпы фаза) және в затының бөлшектерінен (дисперсті фаза) тұратын жүйені түсірсек.
Материалды балансты жасау үшін мынадай белгілерді енгізейік:
Gбқ, Gмс, Gтұнба - бастапқы қоспа, мөлдірленген сұйық, алынған тұнба массасы, кг;
Хбқ, Хмс, Хтұнба - в затының бастапқы қоспадағы, мөлдірленген сұйықтағы, тұнбадағы мөлшері, массалық үлесі.
Бөлу процесіндегі зат жоғалтуы болмаса, материалдық баланс мынадай болады:
жалпы зат мөлшері бойынша:
Gбқ= Gтұнб. + Gмс (III.1)
Дисперсті фаза бойынша: (в заты бойынша):
GбқХбқ = GмсХмс + Gтұнб.Хтұнб. (III.2)
(III.1), (III.2) теңдеулерін біріктіріп шешсек, тұнба мен мөлдірленген сұйықтағы в затының белгілі мөлшерінде алынған мөлдірленген сұйық Gмсжәне тұнба Gтұнб. массасын анықтауға болады:
Gмс = Gбқ (III.3)
Gтұнб. = Gбқ (III.4)
Мөлдірленген сұйық пен тұнбадағы бөлшектердің мөлшері бөлу процесінің нақты технологиялық жағдайларынан тәуелді таңдалынады
Тұндыру
1. Ығыстыру тұнбалаудың жылдамдығы
Шектелмеген көлемде ауырлық күші әсерінен бөлшектер еркін тұнады. Еркін тұну заңдылығы орындалады, егер дисперсті фазаның концентрациясы кіші болса және оның бөлшектері қозғалыс кезінде бір-бірінен алшақ болса. Өндірісте тұндыру процестері шектелген көлемде дисперсті фазаның концентра-циясы жоғары болғанда жиі жүргізіледі, яғни тұнушы бөлшектер бір-бірінің қозғалы-сына әсер етеді.
Көптеген тәжірбиелерден біртексіз жүйелерді тұндырғанда дисперсиялаушы бөлшектердің концентрациясы, бағыты жоғарыдан төмен қарай бағытталған аппараттарда біртіндеп жоғарлайтыны көрсетілген. (36- сурет).
Тұнба қабатының үстінде (1-аймақ) қоюланған суспензияның аймағы (2-аймақ) түзіледі. Мұнда бөлшектердің өзара үйкелесуі және соқтығысуы арқылы бөлшектердің ығыстырылу тұнбалануы өтеді. Бұл жағдайда кіші бөлшектер ірі бөлшектердің қозғалысын ірі бөлшектердің қозғалысын тежейді, ал үлкен өлшемді бөлшектер күші бөлшектердің жылдамдығын арттыра отырып, өздерімен ілестіреді. Нәтижесінде өлшемдері әртүрлі бөлшектерді тұну жылдамдықтарының бір-біріне жақындауы байқалады, яғни ұжымдық немесе бірігіп тұну өтеді. Біртіндеп тығыздалу бөлшектер жылдамдығының аппарат түбіне жақындағанда төмендеуіне негізделген. Жылдамдықтың баяулауы тұнушы бөлшектер ығыстыратын сұйықтың тежелеу әсерімен түсіндіріледі.
36- суретте ығыстырылып тұну (2-аймақ) және еркін тұну (3-аймақ) аймақтарының арасындағы шек айқын көрінеді. 3-аймақ үстінде мөлдірленген сұйық қабаты орналасқан (4-аймақ). Бұл схема тұну процесінің бейнесін қарапайымдандырады.
Тұндырудың периодты үрдісі кезінде жеке аймақтардың биіктігі уақыттан тәуелді біртексіз жүйе толығымен тұнбаға және мөлдір сұйыққа бөлінгенше өзгереді. Тұндыру басында сұйықтың қарқынды кері қозғалысын тудыратын ірі бөлшектер тұнбаға түседі. Бірақ бұл бөлшектердің концентрациясы төмендегенде сұйықтың кері ағынының тежеу әсері әлсірейді және тұну жылдамдығы әсер етуші күш пен ортаның қарсыласу күшінің арасында динамикалық тепе-теңдік орнағанша дейін жоғарылайды. Әрі қарай бөлшектердің бірігіп (ұжымдық) тұнуы тұрақты жылдамдықпен өтеді.Үрдістің соңғы және баяу сатысы - тұнбаның тығыздалуы, мұнда бөлшектер бір-біріне жақын орналасады да, сұйықтықтың ығысуы қиындайды. Бұл сатыда тұну үрдісінің жылдамдығы төмендендейді.
Ығысу тұнбалану жылдамдығы еркін тұну жылдамдығынан төмен. Бұл ығысу тұнбалану кезінде бөлшектердің ортаның кедергісін ғана емес, сонымен бірге бөлшектердің соқтығысуы мен үйкелісінен туатын қосымша кедергіге түсетінімен түсіндіріледі. Ортаның кедергісінің артуы бұл жағдайда оған тұнушы бөлшектердің барлық массасының динамикалық әсер етуімен және ортаның тұтқырлығының артуымен байланысты. Бөлшектердің концентрациясы нөлге жақындағанда, ығысу тұнбаланудың жылдамдығы еркін тұну жылдамдығының максимумына жақындайды.
2.2 Тұндырғыштар
Құрылғысы. Тұндыру үрдісі басқа біртексіз жүйелерді бөлу үрдістеріне қарағанда, мысалы фильтерлеуге, арзан үрдіс болып табылады. Тұндыруды әдетте бөлудің біріншілік үрдісі ретінде қолданылады. Себебі бұл ары қарай суспензияларды фильтрлеуді немесе центрифугалауды жылдамдатады.
Тұндыру тұндырғыштар немесе қоюландырғыштар деп аталатын аппараттарда жүргізіледі. Аппараттар периодты, үздіксіз және жартылай үздіксіз әрекет ететін болып бөлінеді. Үздіксіз әрекет ететін тұндырғыштар бір сатылы, екі сатылы және көп сатылы болып бөлінеді.
Периодты әрекет ететін тұндырғыштар араластырғышсыз төмен бассейндер. Мұндай тұндырғыш суспензиямен толтырылады, сосын қатты бөлшектер аппарат түбіне тұнуы үшін, нақты бір уақытқа дейін тыныштықта қалдырылады. Бұдан кейін мөлдірленген сұйықты декантациялайды, яғни сұйықты тұнба деңгейінен жоғары орналасқан түтік немесе кран арқылы ағызады. Соңында қозғалғыш аққыш қою сұйық массаны-шламды аппараттың жоғарғы жағынан қолмен немесе төменгі кран арқылы алады.
Периодты әрекет ететін аппараттардың өлшемі мен үлгісі дисперсті фаза концентрация және оның бөлшектерінің өлшемінен тәуелді. Бөлшектер үлкен және олардың тығыздығы жоғары болса, аппараттың диаметрі кіші болады. Тұну жылдамдығы температурадан тәуелді, оны өзгерткенде сұйықтың тұтқырлығы өзгереді, тұну жылдамдығы тұтқырлыққа кері пропорционалды, тұтқырлық температураны жоғарлатқанда төмендейді.
Аз мөлшердегі сұйықтарды тұндыру үшін сүйір түпті көлденең резервуарлардан тұратын цилиндр түріндегі тұндырғыштар қолданылады. Бұл аппарат корпусында әртүрлі биіктікте сұйықты ағызатын крандар мен ... жалғасы
Кіріспе
3
1. Сұйықтарды ығыстыруға арналған машиналар
4
1.1 Көлемдік насостар
4
1.2. Көлемдік насостардың құрылғысы
7
1.3. Центрден тепкіш насостар
10
1.4. Центрден тепкіш насостардың құрылымы
11
2. СҰЙЫҚ ЖҮЙЕЛЕРДІ БӨЛУ
14
2.1 Бөлу процесінің материалды балансы
14
2.2 Тұндырғыштар
16
3. ФИЛЬТРЛЕУ
21
Пайдаланған әдебиеттер
28
Қорытынды
29
Кіріспе
Кен орындарының пайда болуы резервуарлардан-коллекторлардан бастапқыда болған судың ығысуы нәтижесінде пайда болады. Сондықтан, мұнай мен газбен бірге коллекторларда жерленген су деп аталатын белгілі бір мөлшер (әдетте кеуек көлемінің 10-30%) бар. Сонымен қатар, көптеген өнімді қабаттар тек жоғарғы күмбез бөлігінде мұнай мен газға толы, ал төменгі аймақтар шекті сумен толтырылған. Мұнай кен орындарының жоғарғы бөліктерінде бастапқыда пайда болатын және кен орнын игеру процесінде пайда болатын газ қақпақтарын құрайтын газ бар. Осылайша, тіпті өңделмеген табиғи қабатта да бірнеше жеке жылжымалы фазалар болуы мүмкін. Екі немесе үш фазалы ток әрдайым мұнай кен орындарын игеру кезінде пайда болады, өйткені мұнайды қозғаушы күштер газдың немесе судың серпімділігінің немесе гидродинамикалық қысымының салдары болып табылады.
Мұнайды сумен немесе газбен ығыстыру кен орындарын игеру кезінде оны жер қойнауынан алу технологиясына негізделген. Бұл процесс табиғи су айдау режимінде де (мұнайды өндіруші ұңғымалардың түбіне жылжытатын шекті су немесе газ қақпағының резервуарына кірген кезде) және мұнай өндірудің қайталама әдістері деп аталатын негізгі болып табылады.резервуардағы қысымды ұстап тұру және мұнайды өндіруші ұңғымаларға жылжыту үшін айдау ұңғымалары жүйесі арқылы ығыстыратын сұйықтықты немесе газды айдау. Фазалар арасындағы беттік керілу аз болған және капиллярлық қысымды, сондай-ақ ауырлық күшінің әсерін елемеуге болатын жағдайда сығылмайтын араласпайтын сұйықтықтардың бір өлшемді ағымы жағдайында ығыстыру процесі американдық зерттеушілер С.Бакли мен М. Леверетт ұсынған қарапайым математикалық сипаттамаға мүмкіндік береді (1942). Бұл сипаттама қанықтылық ұғымын, салыстырмалы фазалық өткізгіштігін енгізуге және жалпыланған Дарси Заңын қолдануға негізделген. Бір өлшемді токтарды талдау екі сұйықтықтың бірлескен сүзілуінің Негізгі әсерлері мен сипаттамаларын анықтауға және оларды зертханалық эксперименттердің нәтижелерімен салыстыруға мүмкіндік береді.
Мақсаты:
1. сұйықтықты сүзу ерекшеліктерін зерттеу;
2. Мәселені шешудің практикалық қолданылуын негіздеу және талдау;
1. Сұйықтарды ығыстыруға арналған машиналар
Сұйықтарды алмастыру құбырлар арқылы жүзеге асырылады; мұнда қозғаушы күш құбырдың басы мен соңғы бөліктеріндегі қысымдардың айырымымен анықталады. Жоғарғы деңгейден төмеңгі деңгейге сұйық өз бетінше жылжиды: қажетті жылдамдық шамасына жету үшін және барлық кедергілерден өтуі үшін сұйық деңгейінің айырымы жеткілікті болуы керек.
Сұйықты төмеңгі деңгейден жоғарғы деңгейге немесе көлденең жылжыту қажет болса, сорғыштар қолданылады. Сорғыштар дегеніміз сұйықты энергияға қосатын және қысымды көбейтетін гидравликалық машиналар.
Насостардың жұмыс принципіне байланысты сорғыштардың келесі түрлері белгілі:
1. көлемдік сорғыштар - сұйық кері-ілгермелі немесе айналмалы қозғалатын денелермен ығыстырылады;
2. қалақ тәріздес немесе ортадан тепкіш сорғыштар - қалақ тәріздес дөңгелектердің айналуынан сұйықта пайда болатын ортадан тепкіш күшпен ығыстыру;
3. құйынды сорғыштарда - жұмыс дөңгелектерінің айналуынан пайда болатын құйындардың қарқынды түзілуімен және ыдырауымен;
4. ағынды сорғыштарда - ауаның, будың немесе судың қозғалмалы ағынымен;
5. газлифттерде - сұйыққа ауаны немесе газды беруіненкөбіктің пайда болуымен;
6. монтежю және сифондарда - сұйыққа ауаның, газдың немесе будың қысымымен.
1.1 Көлемдік насостар
Көлемдік насостардың негізгі түрі - поршенді насостар. Бұл құрылғыларда сұйық насостың жабық кеңістігінен қозғалмалы қайтымды - үдемелі поршен, плунжер немесе мембрана арқылы ығыстырылады. Көлемдік насостарға сонымен бірге сұйық шестерен тістерімен, бұрандалармен, жылжымалы пластиналармен ығыстырылатын роторлы насостар да жатады. Поршенды насостардың негізгі бөліктері болып:
1. насостың цилиндрі немесе корпусы;
2. поршень немесе плунжер;
3. клапандар табылады.
Жұмыс істейтін көзіне байланысты насостар электрлік және бу машинасымен қосылған бу насостары болып бөлінеді. Поршенның немесе плунжердің орналасуына байланысты насостар көлденең және тік болып бөлінеді. Поршнды насостар әсер ету әдісі бойынша: қарапайым, жай немесе бір реттік әрекет ететін, қосарланған немесе көп реттік әсер ететін, дифференциалды болып келеді.
Әрекеті қарапайым насостар. Мұндай насостарда біліктің бір айналымында немесе поршенның екі қозғалысында сұйық бір рет цилиндрге сорылады және бір рет одан шығарылады.
Көлденең әрекеті қарапайым поршенды насоста (1- сурет) 4 плунжердің оңға қозғалысында қысым пайда болады. Сұйық атмосфералық қысым әсерінен сорушы түтік арқылы (1) көтеріледі, осы кезде 3 сорушы клапан ашылады да цилиндрді толтырады. Плунжер кері қайтқанда (сол жаққа) сорушы клапан сұйық қысымымен жабылады, ал айдаушы клапан (6) ашылады да, сұйық айдаушы түтікке жылжиды.(8).
2- суретте тік әрекеті қарапайым насос сызбасы келтірілген. Бұл насоста екі клапан бар және әрекеті қарапайым көлемдік насосқа ұқсас жұмыс істейді.
Әрекеті қарапайым насосқа өтпелі (дисклі) поршенды (3- сурет) насос та жатады.
Насос цилиндрында (1) штанга (2) көмегімен поршень (3) қозғалады, ол сақиналы клапанмен (4) жабылған тік түтікпен қосылған. Поршень жоғары қозғалғанда сорғыш клапан (5) арқылы сұйық сорылады және бір мезгілде поршень үстіндегі сұйық итеріледі. Поршень төмен қозғалғанда поршень үстіндегі сұйық ығыстырылып, айдаушы клапан арқылы цилиндрдің үстіңгі жағына көтеріледі. Сонда поршенның бір қозғалысында сұйық сорылады және айдалады, басқа жүріс бос болып табылады.
Екі рет әрекет ететін насостар. Мұндай насостарда сору және айдау поршеннің әрбір қозғалысында іске асырылады. Екі рет әрекет ететін насостарды екі әрекеті қарапайым насостардан тұрады деп қарастыруға болады. Олар 4 клапаннан және бір плунжерден тұрады.
Көлденең екі рет әрекет ететін насостарда (4 сурет) плунжер оңға қозғалғанда сұйық 1 клапан арқылы цилиндрдің сол жақ бөлігіне сорылады және бір мезгілде айдаушы клапан 4 арқылы цилиндрдің оң бөлігінен ағынды түтікке түседі. Плунжердің кері бағытында керісінше, цилиндрдің оң бөлігінде 2 клапан арқылы сорылады, ал сол бөлігінде 3 ашық айдаушы клапан арқылы сұйық айдалады. Екі рет әрекет ететін насостардың көлденең және тік түрлері бар.
Дифференциалды насостар. Мұндай типті насостарда сұйықты сору плунжердің немесе поршенның бір қозғалысында, ал айдау екі қозғалысында іске асырылады. Дифференциалды насостардың да көлденең және тік түрлері бар.
Көлденең типті насоста (5 сурет) плунжер оңға қозғалғанда сұйық цилиндрдің сол бөлігіне сорылады да, оң бөлігінен шығарылады.
Плунжердің кері бағытында (солға) сорғыш клапан (1) жабылады және сұйық ашылған айдаушы клапан (2) арқылы цилиндрдің сол бөлігінен оң бөлігіне ығыстырылады. Цилиндрдің оң бөлігінің көлемі сол бөлігінен кем болғандықтан (себебі оң бөл. плунжер штогы бар) сұйықтың бір бөлігі айдаушы түтікке жіберіледі. Дифференциалды насос екі рет әрекет ететін насостардан аз клапан санымен тиімді ерекшеленеді.
1.2. Көлемдік насостардың құрылғысы
Поршенды насостар. Химиялық өндірісте поршенды әрекеті қарапайым, плунжерлармен қамтамасыздандырылған көлемдік насостар немесе басқаша айтқанда үш ретті әрекет ететін насостар кең тараған. (6 сурет).
Мұндай насос әрекеті қарапайым үш насостан тұрады, олар бір-біріне жақын тік немесе көлденең жазықтықта орналасқан және бір біліктің көмегімен жұмыс істейді. Біліктің тістері 1200 бұрышпен орналасқан. Барлық үш насостар жалпы сору айдау түтіктеріне ие.
Насостардың корпусы болат және шойын құймаларынан (үлкен қысымда жұмыс істеу үшін) немесе химиялық төзімді материалдардан - ферросилдтен, керамикадан, қышқылға тұрақты шойыннан және т.б. жасалынады. Насостың жұмысы кезінде корпусқа түскен ауаны толығымен жою мүмкіндігі және клапандарды қарастыру мүмкіндігі ескерілген.
Сұйықтарды жылжытуда плунжерлар - бос стакандар қызмет істейді. Олар цилиндрің ішкі бетіндегі нақты өңдеуді қажет етпейді. Поршенды насостарда табақты және сақиналы клапандар (7 сурет) кең тараған. Олар орнынан насос поршены тудыратын сұйық ағыны көмегімен көтеріледі және пружинаның немесе сұйық массасының әсерінен түседі. Тұтқыр сұйықтар мен суспензияларды соратын насостарда оңай қозғалатын шарлы клапандар орналастырылады. Мұндай клапандар толығымен қоладан, шойыннан және басқа да материалдардан жасалады. Ластанған сұйықтар үшін лақтырушы клапандар (8 сурет, II) қолданылады, оларда сұйық өтетін кеңістік өте үлкен.
Клапан поршеннің қозғалыс заңы бойынша жилжиды, сондықтан клапаның қозғалыс жылдамдығы ауыспалы.
Қышқыл сұйықтар мен суспензияларды сору үшін мембраналы (диафрагмалы) насостар (9 сурет) жиі қолданылады. Оларда плужер (4) сорылатын сұйықтан эластикалы шектемемен - мембранамен 5 (резинадан жұмсақ немесе арнайы шойын) бөлінген. Плунжердің қозғалысында цилиндрда (3) сұйық мембранаға күш түсіреді және оны бірсе бір бөлікке, біресе екінші бөлікке иеді. Мембрана иілгенде кезектесіп сұйық сорылады және айдалады.
Насостың барлық бөліктері мембранадан солға қарай - корпус, клапанды ұяшықтар, шарлы клапандар қышқылға тұрақты металдардан жасалады немесе қышқылға тұрақты қорғасыннан, резинадан және т.б жасалынған жабындармен қорғанышталады.
Ұшқыш, жеңіл тұтанатын сұйықтарды, мұнай өнімдерін және ыстық суды тасымалдауда тікелей әсер ететін бу насостары (10 сурет) қолданылады. Олардың іс - әрекеті бу машинасының (2) бу таратушы золотнигі (3) бар көмегімен жүзеге асырылады. Бу машинасы бір штокта насоспен орналасқан. Тура әрекет ететін насостарда будың шығыны өте жоғары.
Роторлы насостар. Бұл типті насостар сұйықтарды айналмалы поршендармен ығыстыру принципі бойынша жұмыс істейді. Мұндай насостардың поршенды насостан айырмашылығы оларда клапандар мен ауа қалпақтары болмайды. Роторлы насостар жұмыста тиімді, ол жұмыс істегенде сұйық біртекті түседі. Және ауыспалы айналым санында тұтқыр сұйықтарды айдай алады. Роторлы насостар көп уақыт жұмыс істегенде олардың герметивтілігі төмендейді, сондықтан олардың тұтығу қауіпі туады. Сондықтан абразивті қоспасы бар сұйықтарды роторлы насостармен соруға болмайды. Роторлы насостарға пластинкалы, шестернді, бұрандалы т.б. насостар жатады. 11 суретте пластинкалы роторлы эксцентрлі насос келтірілген.
Білік (2) корпуста (1) эксцентрлі орналасқан және тік бұрышпен орналасқан көлденең кесінділері бар. Кесінділерде пластиналар (3) және (4) орналастырылған, олар бір - бірінен тәуелсіз радиалды бағытта қозғалады.
Білік айналғанда пластиналар ұшы центрден тепкіш күш арқылы корпус қабырғасына сығылады және насостың жұмыс кеңістігін екі жазықтыққа бөледі - сору және айдау. Яғни, пластиналар поршень сияқты жұмыс істейді, оның көмегімен сұйық сорылады да, айдаушы түтікке беріледі.
Роторлы шестерінді насоста (12- сурет) сұйықтың сорылуы және айдалуы корпусқа бекітілген екі цилиндрлі шестеріндердің бір - біріне қарама - қарсы айналуы нәтижесінде жүзеге асады. Корпус бір жағынан сору, екінші жағынан - айдаушы түтікке жалғастырылған. Мұндай насостарда поршень қызметін шестерн тістері атқарады.
1.3. Центрден тепкіш насостар
Жұмыс істеу принципі. Бұл насостарда сұйықтардың сорылуы және айдалуы корпусқа орналасқан қалақтары бар дөңгелектер айналғанда пайда болатын центрден тепкіш күш әсерінен жүзеге асырылады (13- сурет).
Шиыршық тәрізді формалы болат корпуста (5) білік (4) айналып тұрады, ол электродвигатель әсерінен қозғалады. Білікке формасы нақты қалақты жұмыс дөңгелегі (3) бекітіледі, қалақтар өзара сұйық өтетін каналдар түзеді.
Насос корпусы екі штуцермен қамтамасыздандырылған. Біреуі корпустың осьтік бөлігінде орналасқан және ол дөңгелектін ішкі кеңістігімен жалғасқан, осы штуцерге сору түтігі (2) қосылған. Екінші штуцер корпустың бүйір бөлігінде тангециалды орналасқан, ол айдаушы түтікпен (8) жалғасқан.
Қабылдаушы клапан насосты жұмысқа қосар алдында оның сұйықпен толтырылуы үшін және сору түтігінің босап қалуын болдырмауы үшін (насос тоқтағанда) қызмет атқарады. Сұйықтың кері құюлуын болдырмау үшін және кездейсоқ тоқтау кезіндегі гидравликалық соққыдан насосты қорғау үшін айдаушы түтікте кері клапан (7) орналастыралады.
Егер корпустың ішкі кеңістігі сұйықпен толтырылған болса, онда дөңгелек айналғанда қалақтар дөңгелектегі сұйыққа айналмалы қозғалыс береді.
Бұл кезде айналудан пайда болған центрден тепкіш күш сұйықты центрден дөңгелек шетіне лақтырады, бұдан сұйық корпусқа лақтырылып сосын айдалушы түтікке (8) түседі.
Дөңгелек айналғанда сұйық бассейннен немесе резервуардан үздіксіз насосқа сорылады және насостан шығарылады. Яғни центрден тепкіш насостардың поршенды насостардан айырмашылығы, мұнда сұйықтарды сору және айдау біртекті және үздіксіз жүреді.
Насоста центрден тепкіш күш әсерінен дамитын қысым және сору биіктігі жұмыс істеуші дөңгелектің айналу жылдамдығынан тәуелді және ол соғұрлым жоғары болады, егер дөңгелек көп айналым санын жасаса.
Центрден тепкіш насостың беру биіктігі бір жұмыскер дөңгелекпен шектеледі. Сондықтан насостарды қажетті беру биіктігінен тәуелді бірнеше жұмыскер дөңгелектермен дайындайды, ол дөңгелектер бір - бірімен ілеспелі байланысқан.
Бір корпустағы ілеспелі қосылған жұмыскер дөңгелектердің саны бойынша насостарды бір сатылы және көп сатылы деп бөледі.
1.4. Центрден тепкіш насостардың құрылымы
Химиялық өндірісте су центрден тепкіш насостардан басқа, тұтқырлығы жоғары, химиялық агрессивті немесе қатты бөлшектері бар сұйықтарды сору үшін қажетті центрден тепкіш насостары да қолданылады. Сондықтан химиялық өндірістің центрден тепкіш насостарының құрылғыларына ұзақ жұмыс істеуі, жұмысқа сенімділігі, тасымалдау қарпайымдылығы сияқты талаптар қойылады.
Насостардың түрлері. Химиялық өндірісте кең таралған насостардың түріне химиялық тұрақты материалдан даярланған біржақты соратын, бір сатылы көлденең насостарды жатқызуға болады. Мұндай насостарды даярлау үшін құрылымдық материалдар ретінде қышқылға төзімді болаттар (ферросимид), қақтанбайтын шойын, қорғасын, керамика және басқа да химиялық тұрақты материалдар қолданылады. Насостың ішкі бөліктерін коррозиядан қорғау үшін эбонитпен және резинамен қаптайды.
Қышқылға төзімді болат құймада (14 сурет) болат фланц 3 көмегімен бұрандамамен насос корпусы 4 бекітілген, ол ферросилидтен жасалған. Білік 6 шарикті подшипникке 9 центрленеді. Білік үшін қосымша подшипниктің рөлін сальник 7 орындайды.
Қышқылмен тиіп тұратын біліктің бөлігі ферросилидті втулкамен қорғалған. Жұмысшы дөңгелек валға шпонка және тартқыш бұранда көмегімен бекітіледі. Екінші жағынан ол қабысып тұрған втульканың 8 бүйір бетімен шлифталған. Салникті босату үшін жұмыскер дөңгелектің втулькасында қанатша 2 бар. Оның көмегімен қышқыл сальниктен алынып насостың сору түтігіне жіберіледі. Сальник және насос корпусы негізгі плитадан сырт орналасқан, себебі плитаға қышқыл тамшылары тимеу үшін.
Сальникті насостар үшін оның құрылымының тиімділігінің үлкен мәні бар. Сальниктің қызмет ету мерзімін ұзарту үшін насос білігінің соқтығысын болдырмау керек және жұмыс сұйығының қысымын болдырмау керек. Бұл гидравликалық сағылауы бар сальникпен жүзеге асырылады. Сұйық (су, май) фонарь 1 арқылы қысымның сальниктің ортаңғы бөлігіне келеді, үлкен қысыммен айдалатын сұйық вал бойынша екі жаққа да насос ішінен және сыртына барады, төменгі атмосфералық қысыммен теңеседі. Бұндай құрылғыдан толтырмаға түсетін қысымның әсері төмен болады. Толтырманы абсолютті герметивті болуына жету қиын. Көбінесе сақиналы қуыс (1.2) бар төлкелер қолданылады, мұнда қышқыл жиналады, толтырма арқылы өтетін қышқыл 3,4 саңылау арқылы сыртқа шығарылады. Кей жағдайларда насостың білігі бойынша қышқылдың ағып кетуін болдырмау үшін, насостың тығыздамасын (сальнигін) екі қабатта орналастырады. Кейбір насостар құрылғыларында серіппелі тығыздамалар орнатылады (15- сурет).
Насостардың сальниктері үнемі қадағалауды қажет етеді және толтырманы жиі ауыстыру керек.
Сондықтан қышқылдарды сору үшін сальниксіз насостар да қолданылады. Мұнда (қышқыл) жұмыс дөңгелегінің артына түсетін қышқыл дөңгелек және корпус арасындағы саңылау арқылы қалақшаларға арнайы эжекторлы каналдарға қарай сорылады. Сору жүзеге асырылады, себебі дөңгелек артындағы қышқыл қысымы, оның маңайындағы қысымға тең.
16-суреттен ферросилиттен дайындалатын салниксіз насос келтірілген. Бұл насос құрылғысының ерекшелігі мұнда сол және (7,9 ) оң дискіден тұратын жүк түсіретін құрылғының болуы. Дискілер бір - бірімен серіппелі (11) созушы шпилкамен (10) қосылған. Егер насос жұмыс істемесе серіппелер білікті (12) ұстап тұрады, яғни оңға жылжыған күйінде. Бұл жағдайда бір- біріне қарсы жатқан екі шпилканың гайкасы мен сол дискінің арасында 0,5 мм кеңістік болады. Фасонды төлке (5) білікті қышқылдан қорғайды, яғни корпустың саңылауынан шығатын. Фасонды төлке білікке бекітілген және корпус төлкесіне шлифталынған. Насос тоқтағанда төлке (5) (4) және (6) төлкелермен сығылады. Насосты қысқанда остік қысым әсерінен солға жылжиды, (11) серіппені сығады және (4) төлкені 0,5мм солға жылжытады, бұл кезде оның және сақиналардың (13) және корпус (14) арасында тесік пайда болады.
2. СҰЙЫҚ ЖҮЙЕЛЕРДІ БӨЛУ
2.1 Бөлу процесінің материалды балансы
Бөлу процесіне, мысалы а затынан (жалпы фаза) және в затының бөлшектерінен (дисперсті фаза) тұратын жүйені түсірсек.
Материалды балансты жасау үшін мынадай белгілерді енгізейік:
Gбқ, Gмс, Gтұнба - бастапқы қоспа, мөлдірленген сұйық, алынған тұнба массасы, кг;
Хбқ, Хмс, Хтұнба - в затының бастапқы қоспадағы, мөлдірленген сұйықтағы, тұнбадағы мөлшері, массалық үлесі.
Бөлу процесіндегі зат жоғалтуы болмаса, материалдық баланс мынадай болады:
жалпы зат мөлшері бойынша:
Gбқ= Gтұнб. + Gмс (III.1)
Дисперсті фаза бойынша: (в заты бойынша):
GбқХбқ = GмсХмс + Gтұнб.Хтұнб. (III.2)
(III.1), (III.2) теңдеулерін біріктіріп шешсек, тұнба мен мөлдірленген сұйықтағы в затының белгілі мөлшерінде алынған мөлдірленген сұйық Gмсжәне тұнба Gтұнб. массасын анықтауға болады:
Gмс = Gбқ (III.3)
Gтұнб. = Gбқ (III.4)
Мөлдірленген сұйық пен тұнбадағы бөлшектердің мөлшері бөлу процесінің нақты технологиялық жағдайларынан тәуелді таңдалынады
Тұндыру
1. Ығыстыру тұнбалаудың жылдамдығы
Шектелмеген көлемде ауырлық күші әсерінен бөлшектер еркін тұнады. Еркін тұну заңдылығы орындалады, егер дисперсті фазаның концентрациясы кіші болса және оның бөлшектері қозғалыс кезінде бір-бірінен алшақ болса. Өндірісте тұндыру процестері шектелген көлемде дисперсті фазаның концентра-циясы жоғары болғанда жиі жүргізіледі, яғни тұнушы бөлшектер бір-бірінің қозғалы-сына әсер етеді.
Көптеген тәжірбиелерден біртексіз жүйелерді тұндырғанда дисперсиялаушы бөлшектердің концентрациясы, бағыты жоғарыдан төмен қарай бағытталған аппараттарда біртіндеп жоғарлайтыны көрсетілген. (36- сурет).
Тұнба қабатының үстінде (1-аймақ) қоюланған суспензияның аймағы (2-аймақ) түзіледі. Мұнда бөлшектердің өзара үйкелесуі және соқтығысуы арқылы бөлшектердің ығыстырылу тұнбалануы өтеді. Бұл жағдайда кіші бөлшектер ірі бөлшектердің қозғалысын ірі бөлшектердің қозғалысын тежейді, ал үлкен өлшемді бөлшектер күші бөлшектердің жылдамдығын арттыра отырып, өздерімен ілестіреді. Нәтижесінде өлшемдері әртүрлі бөлшектерді тұну жылдамдықтарының бір-біріне жақындауы байқалады, яғни ұжымдық немесе бірігіп тұну өтеді. Біртіндеп тығыздалу бөлшектер жылдамдығының аппарат түбіне жақындағанда төмендеуіне негізделген. Жылдамдықтың баяулауы тұнушы бөлшектер ығыстыратын сұйықтың тежелеу әсерімен түсіндіріледі.
36- суретте ығыстырылып тұну (2-аймақ) және еркін тұну (3-аймақ) аймақтарының арасындағы шек айқын көрінеді. 3-аймақ үстінде мөлдірленген сұйық қабаты орналасқан (4-аймақ). Бұл схема тұну процесінің бейнесін қарапайымдандырады.
Тұндырудың периодты үрдісі кезінде жеке аймақтардың биіктігі уақыттан тәуелді біртексіз жүйе толығымен тұнбаға және мөлдір сұйыққа бөлінгенше өзгереді. Тұндыру басында сұйықтың қарқынды кері қозғалысын тудыратын ірі бөлшектер тұнбаға түседі. Бірақ бұл бөлшектердің концентрациясы төмендегенде сұйықтың кері ағынының тежеу әсері әлсірейді және тұну жылдамдығы әсер етуші күш пен ортаның қарсыласу күшінің арасында динамикалық тепе-теңдік орнағанша дейін жоғарылайды. Әрі қарай бөлшектердің бірігіп (ұжымдық) тұнуы тұрақты жылдамдықпен өтеді.Үрдістің соңғы және баяу сатысы - тұнбаның тығыздалуы, мұнда бөлшектер бір-біріне жақын орналасады да, сұйықтықтың ығысуы қиындайды. Бұл сатыда тұну үрдісінің жылдамдығы төмендендейді.
Ығысу тұнбалану жылдамдығы еркін тұну жылдамдығынан төмен. Бұл ығысу тұнбалану кезінде бөлшектердің ортаның кедергісін ғана емес, сонымен бірге бөлшектердің соқтығысуы мен үйкелісінен туатын қосымша кедергіге түсетінімен түсіндіріледі. Ортаның кедергісінің артуы бұл жағдайда оған тұнушы бөлшектердің барлық массасының динамикалық әсер етуімен және ортаның тұтқырлығының артуымен байланысты. Бөлшектердің концентрациясы нөлге жақындағанда, ығысу тұнбаланудың жылдамдығы еркін тұну жылдамдығының максимумына жақындайды.
2.2 Тұндырғыштар
Құрылғысы. Тұндыру үрдісі басқа біртексіз жүйелерді бөлу үрдістеріне қарағанда, мысалы фильтерлеуге, арзан үрдіс болып табылады. Тұндыруды әдетте бөлудің біріншілік үрдісі ретінде қолданылады. Себебі бұл ары қарай суспензияларды фильтрлеуді немесе центрифугалауды жылдамдатады.
Тұндыру тұндырғыштар немесе қоюландырғыштар деп аталатын аппараттарда жүргізіледі. Аппараттар периодты, үздіксіз және жартылай үздіксіз әрекет ететін болып бөлінеді. Үздіксіз әрекет ететін тұндырғыштар бір сатылы, екі сатылы және көп сатылы болып бөлінеді.
Периодты әрекет ететін тұндырғыштар араластырғышсыз төмен бассейндер. Мұндай тұндырғыш суспензиямен толтырылады, сосын қатты бөлшектер аппарат түбіне тұнуы үшін, нақты бір уақытқа дейін тыныштықта қалдырылады. Бұдан кейін мөлдірленген сұйықты декантациялайды, яғни сұйықты тұнба деңгейінен жоғары орналасқан түтік немесе кран арқылы ағызады. Соңында қозғалғыш аққыш қою сұйық массаны-шламды аппараттың жоғарғы жағынан қолмен немесе төменгі кран арқылы алады.
Периодты әрекет ететін аппараттардың өлшемі мен үлгісі дисперсті фаза концентрация және оның бөлшектерінің өлшемінен тәуелді. Бөлшектер үлкен және олардың тығыздығы жоғары болса, аппараттың диаметрі кіші болады. Тұну жылдамдығы температурадан тәуелді, оны өзгерткенде сұйықтың тұтқырлығы өзгереді, тұну жылдамдығы тұтқырлыққа кері пропорционалды, тұтқырлық температураны жоғарлатқанда төмендейді.
Аз мөлшердегі сұйықтарды тұндыру үшін сүйір түпті көлденең резервуарлардан тұратын цилиндр түріндегі тұндырғыштар қолданылады. Бұл аппарат корпусында әртүрлі биіктікте сұйықты ағызатын крандар мен ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz