Файл қосу
Фильтрлеу қалқалары
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ СЕМЕЙ қаласының Шәкәрім атындағы университеті 3 деңгейлі СМЖ құжаты ПОӘК ПОӘК 042-18-5.1.07/02-2013 ПОӘК <<Сұйық біртексіз жүйелерді ажыртауға арналған замануи жабдықтар>> пәнінен бағдарлама № 2 басылым << - - __>>______2013 г. ПӘННІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ <<СҰЙЫҚ БІРТЕКСІЗ ЖҮЙЕЛЕРДІ АЖЫРТАУҒА АРНАЛҒАН ЗАМАНУИ ЖАБДЫҚТАРЫ>> 6M072400 - <<Технологиялық машиналар және жабдықтар>> мамандығы бойынша ОҚУ - ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАР Семей 2013 Алғы сөз * ӘЗІРЛЕНДІ Құрастырушылар: А. Еренгалиев ____________ Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университетінің <<Тамақ өндірісінің машиналары мен аппаратттары>> кафедрасының профессоры, т.ғ.к. А. Мустафаева ____________ Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университетінің <<Тамақ өндірісінің машиналары мен аппаратттары>> кафедрасының доцент м.а., т.ғ.к. Б. Кабулов ____________ Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университетінің <<Тамақ өндірісінің машиналары мен аппаратттары>> кафедрасының доценті, т.ғ.к. <<____>> _______2013 ж. 2 ТАЛҚЫЛАНДЫ 2.1 Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университетінің <<Тамақ өндірісінің машиналары мен аппаратттары>> кафедрасы мәжілісінде қаралды <<___>> __________ 2013 ж., № ___ хаттама Кафедра меңгерушісі ___________ М. Акимов 2.2 Инженерлі-технологиялық факультеттің оқу-әдістемелік бросының отырысында қаралды <<___>> __________ 2013 ж., № ___ хаттама Төрайым ___________ С. Толеубекова 3 БЕКІТІЛДІ Университеттің оқу-әдістемелік кеңесінің отырысында талқыланды және басылымға рұқсат етілді <<___>> __________ 2013 ж., № ___ хаттама ОӘК төрайымы _______________ Г. Искакова 4 АЛҒАШҚЫ РЕТ ЕНГІЗІЛГЕН Мазмұны 1 Глоссарий 2 Дәрістер 3 Практикалық және зертханалақ сабақтар 4 Магистраттың өздік жұмысы 1 ГЛОССАРИЙ Бұл УӘМде сәйкес анықтамалары бар келесі терминдер қолданылды: Дисперсиялық орта - дисперсиялық жүйедегi үздiксiз фаза. Дисперстiк фаза - жеке майда қатты бөлшектерi, сұйықтың тамшылары немесе газ көпiршiктерiнiң түрiнде дисперсиялық жүйедегi мерзімді фаза. Түтiн -мөлшері 5 мкмнен кем қатты бөлшектерiнің таралуынан және газдан тұратын; жануда пайда болатын жүйе. Коагуляция - қатты бөлшектердi iрiлендiру салдарынанолардың жабысуы. Коалесценция - тамшы немесе көпiршiктердiң iрiлендiру жолыменолардың араласып кетуi. Ылғалды газ тазарту - газда өлшенген бөлшектерiн сұйықтықпен ұстауға негiзделген бөлiну процесі. Ұстау негізінен инерция күштерінің әсерiнен iске асады. Бiртектi емес сұйық жүйе - сұйық дисперсиялық ортада таралған, дисперстiк фазадан тұратын дисперсиялық жүйе. Тұнба - жанында сұйықта немесе газда өлшенген қатты немесе сұйық бөлшектертұтас фазадан ауырлық күші (тұну), ортадан тепкiш күш(циклондық процесс және центрифугалау), инерция күшi, электростатикалық күштер (электр өрiсiсiне газ тазарту) әсерiнен бөлiнетінбөлiну процесі. Көбiк - жүйе - сұйықтан және ондағы таралған газ көпiршiктерiнен тұратыны. Шаң - жүйе - газдан және онда таралған өлшемі 5 мкмнен асатын қатты бөлшектерiнен тұратыны.Шаң химия технологиясы процесстерiнде қатты материалдардың ұсақталу, араластыру және тасымалдауда көбiнесе пайда болады. Сепаратор - әр түрлi мiнездемелерi бар фракцияларға тауардың бөлiнуін аяқтайтын құрал. Суспензия - жүйе - сұйықтар және ондағы өлшенген қатты бөлшектерден тұратыны. Тұман - газдан және ондағы өлшемдері 5 мкмнен кем сұйықтың тамшысы таралғанжүйе. Фильтрлеу - сұйық немесе газ өткiзуге қабiлеттi, бiрақ өлшенген бөлшектерді ұстап қалатын, кеуектi қалқа көмегiмен бөлiнудiң процесі. Фильтрлеу процесінің қозғаушы күш қысымның әр түрлiлiгi болып табылады. Қысымның әр түрлiлiгi ортадан тепкiш күштермен жасалатын жағдайларды центрден тепкiш фильтрлеу процесі деп атайды. Фугат - центрден тепкiш тұнба процессі кезінде төгіп тасталған сұйық. Центрифуга -орталықтан тепкiш күштi қолдану арқылы қатты заттардан сұйықтардың және сусымалы денелер немесе әр түрлi меншiктi салмақтағы сұйықтарының бөлiнуне арналған құрылым(машина немесе құрал). Эмульсия - жүйе - сұйықтар және онда таралған, бiрiншiсінде ерімейтін, басқа сұйықтың тамшыларынан тұратыны. Теңдеуiштiң эффектi киімді сығуы үшiн қолайлы центрифугаларда бақылауға болады. Айналым алғанда бастапқыда центрифуганы шайқала бастайды, сонан соң шайқалудың шыңы болады, шайқалу азаяды, және центрифуга жұмыс айналымдарына шығады. 2 ДӘРІС ОҚУЛАР Дәріс 1. Кіріспе. Дәріс жоспары: * Бiртектi емес сұйық жүйелер туралы жалпы ұғым. * Бiртектi емес сұйық жүйелердiң бөлiнуi. Бiртектi емес сұйық жүйе - сұйық дисперсиялық ортаға таралған дисперстiк фазадан тұратын дисперсиялық жүйе. Дисперстiк фаза - жеке майда қатты бөлшектерi, сұйықтың тамшылары немесе газ көпiршiктерiнiң түрiнде дисперсиялық жүйедегi мерзімді фаза. Дисперсиялық орта - дисперсиялық жүйедегi үздiксiз фаза.Бiртектi емес сұйық жүйелер дисперстiк фазаны аз-кем күрделі бөлшектеуге тек қана ауырлық күшiнiң әсерiмен бөлiнулерге. Егер дисперстiк фазаны тығыздығынан дисперсиялық ортаның тығыздығы көбiрек болса, онда ойлап-пiшiлген бөлшектер ыдыстың түбiнде тұнады, және, керiсiнше, егер дисперсиялық ортаның тығыздығы ойлап-пiшiлген бөлшектер тығыздықтарынан көбiрек болса, соңғысы жоғары қалқиды.Өлшенген бөлшектердiң тұну шапшаңдығы олардың тығыздығына, сол сияқты дисперсиялық дәрежеге де тәуелдi болады және де дисперстiк фаза бөлшектерінің өлшемдерікiшi болған сайын және де екi фазалардың тұнба тығыздықтарының айырымы аз болған сайын тұнба соғұрлым ақырын ағады. Іс жүзiнде тұнулармен декантацияны, негiзiнен, күрделі суспензиялардың бөлiнуi үшiн пайдаланады.Іс жүзiнде тұнулар және декантацияны негiзiнен суспензиялардың жiктеулерiне пайдаланады, атап айтқанда қалың және жұқа суспензиялар. Бiртектi емес сұйық жүйелердiң бөлiнуiн сонымен бiрге ортадан тепкiш күштердiң әсермен жүргiзiле алады, осы жағдайда ауырлық күштердiң әсерiне қарағанда анағұрлым қарқынды бөлiнуден астам болады. Бiртектi емес сұйық жүйелерiнiң центрифугалау әдiсі арқылы бөлiнуi, ортадан тепкiш күштердiң өрiсінде тұну немесе фильтрлеу болған арнайы машиналарда iске асатын көп таралған өнеркәсiптiк әдiстердiң бiрi болып табылады. Центрифугалар бiртектi емес сұйық жүйелердiң тұнба немесе фильтрлеу жолымен бөлу үшiн қолданылады. Екi процесстiң ортадан тепкiш күштерінің қуатты өрiсі әсерінің нәтижесiнде ағуынан, ауырлық күші өрісі әсері жағдайда қарағанда олардың жылдамдығы едәуiр жоғары. Жылжымайтын өстентұрақты бұрыштық жылдамдығымен дене қозғалған кезде дененiң жылдамдығының бағытын өзгертуінен және қозғалыстың турасызықтықтан ауытқуын сипаттайтын үдеудi тарттырады.Соңғысы ортаға тартқыш күштi әсермен пайда болады, сол сияқты ортаға тартқыш үдеуге бағытталған. Ыдыспен бiрге айналатын сұйықтың элементiне, сонымен бiрге ортаға тартқыш үдеу әсер етеді. Бiртектi емес сұйық жүйелердi (суспензиялар және эмульсиялар) бөлудің кең таралған әдiстерiнiң бiрi, арнайы машиналар - центрифугаларда iске асатын, центрифугалау болып табылады. Центрифугаларда тұну және фильтрлеу процестерi, сүзгi жұмыс iстейтiн күшке қарағанда бөлiну үлкен эффектi берген, ортадан тепкiш күш өрiсінде болады. Бiртектi емес сұйық жүйелердiң бөлiнуiнiң кең таралған өнеркәсiптiк әдiстерiнiң бiрi, арнайы машиналар - центрифугаларда iске асатын, центрифугалау болып табылады. Есептеуге кiрiсерде, жобалаушы салмақпен, жиынтық құраммен және бастапқы бiртектi емес сұйық жүйенiң жылу ұстауы және ректификация өнiмдерiнiң х және Хк2 құрамдарымен орналастырады.Конденсатордағы d жылу шығыны 54 жылу балансы бойынша аналитикалық жолмен табылған немесе жылулық диаграмма бойынша график түрiнде анықталған. Дегенмен, Фр бөлiну факторы центрифугалардың және олардың бiртектi емес сұйық жүйелердi бөлу қабiлеттiлiгiнiң жеткiлiктi мiнездемесi болып табылмайды. Бұл қабiлеттiлiк туралы пiкiрлер үшiн кейде, центрифуганың өнiмдiлігінің индексі деп аталатын, Е параметрін пайдаланады. Қорытындылай келе барботажды бағананы бiртектi емес сұйық жүйелердiң өңдеуi үшiн реактор тек қана сұйықтардың бұл жүйе жасаушы тығыздықтардың ептеген айырмашылығында сияқты кеңес беруге болғанын атап өту керек.Әйтпесе, сұйықтың циркуляциясы айқындалмаған тұну аймағында (аппарат түбінде және барботажды қабаттың жоғарғы бөлігінде)тұтас немесе дисперстiк фаза жинақталуы болады. Центрифугалардағы ортадан тепкiш күштер өрiсінде тұну және фильтрлеу процестері болады, сондықтан центрифугалар - бұл қарастырылған тұндырғыштар және сүзгiге қарағанда бiртектi емес сұйық жүйелердi бөлуге арналған тиiмдi машина. Центрифугаларда бізге белгілі, центрге тартқыш күш аймағында жүзеге асатын, тұну және сүзу процесстері жүреді, сондықтан центрифугалар қарастырылған тұндырғыштар мен сүзгіштерге қарағанда, біртекті емес сұйық жүйені бөлуге арналған біршама тиімдірек машиналар болып табылады. Дәріс2.Біртекті емес жүйенің классификациясы және негізгі сипаттамалары. Дәріс жоспары: 1. Біртекті емес жүйенің классификациясы және негізгі сипаттамалары. 2. Біртекті емес жүйені бөлу әдістері. Біртекті емес жүйенің классификациясы және негізгі сипаттамалары. Бiртектi емес, немесе гетерогендi деп кем дегенде екi фазадан тұратын жүйелердi атайды.Сонымен бiрге фазалардың бiрі тұтас, басқа бірі - бiрiншiде бөлшектенген күйде таралған дисперсиялық: тамшы, көпiршiктер, майда қатты бөлшектерi және тағы басқалар түрде болып табылады. Тұтас фазаны жиi дисперсиялық орта деп атайды. Фазалардың физикалық күйiне байланысты келесi бинарлық гетерогендi жүйелерді келесідей ажыратады: суспензия, эмульсиялар, көбiк, шаң, түтiндер және тұмандар. Суспензия - сұйықтан және ондағы өлшенген қатты бөлшектерден тұратын жүйе. Суспензиядағы бөлшектердiң өлшемдерiне байланысты (бөлшектерінің өлшемі 100 мкмнен астам) дөрекi, жұқа (бөлшектерiнің өлшемі 0,1-100 мкм болатын ) және коллоидты ерiтiндiлерге(0,1 мкмнен кем бөлшектермен) шартты бөледі. Эмульсия - сұйықтықтан және біріншіде ерімейтін, ондағы басқа сұйықтықтың тамшыларының орналасуынан тұратын жүйе. Көбiк - сұйықтан және ондағы таралған газ көпiршiктерiнен тұратынжүйе. Шаң -газдан және онда таралған өлшемі 5 мкмнен асатын қатты бөлшектерiнен тұратыны.Шаң химия технологиясы процесстерiнде қатты материалдардың ұсақталу, араластыру және тасымалдауда көбiнесе пайда болатын жүйе. Түтiн - мөлшері 5 мкмнен кем қатты бөлшектерiнің таралуынан және газдан тұратын; жануда пайда болатын жүйе. Тұман - газдан және ондағы өлшемдері 5 мкмнен кем сұйықтың тамшысы таралғанжүйе. Шаңдар, түтiндер және тұмандар аэродисперсиялық жүйелер болады және ортақ атауларды - аэрозолдар болып табылады. Бiртектi емес жүйелер дисперстiк фазаны шоғырландырумен және оның бөлшектерiн жасаушы өлшемдерiмен бейнеленедi. Эмульсиялар және көбiктерiнiң дисперстiк фазасы шоғырландыруларының нақтылы күйлері үшiн оның тұтас фазаға өтуі мүмкiн; сонымен қоса бұрынғы тұтас фаза болған фаза дисперсиялық болып қалыптасады. Бұл өткел фазалардың инверсиялары деп атайды. Көп жағдайларда дисперсиялық жүйелер өлшемдерімен айыратын бөлшектер болады. Мұндай жүйелер полидисперсиялы деп атайды. Олар фракциялық, немесе дисперсиялық, құрамымен сипатталады, яғни дисперстiк фазаның жалпы құрамының нақтылы өлшемнiң бөлшектерiмен сипатталады. Кейде барлық бөлшектері өлшемідері бойынша шамалас болып келетін, жүйелер кездеседі.Оларды монодисперсиялық деп атайды. Дисперсиялық жүйелердiң көпшiлiгi тұрақсыз, яғни бөлшектердiң iрiлендiруiнде тенденциясы бар болады. Олардың тамшы немесе көпiршiктердiң араласып кетуi жолымен iрiлендiруi коалесценция деп, ал қатты бөлшектердi iрiлендiру салдарынан олардың жабысуы- коагуляция деп атайды. Бiртектi емес жүйелердiң бөлiнуiнiң әдiстерi. Бiртектi емес жүйе бөлiнуге қатысты процесстер химия технологиясында шикiзатты әзiрлеуi және дайын өнiмдердiң тазартуы, сарқынды сулар және қайтымды газдардың тазартуында, сонымен бiрге олардың iшiнен бағалы компоненттердiң ерекшелеуде үлкен рөл атқарады. Бөлiнудiң келесi негiзгi әдiстерiн қолданады: тұнба, фильтрлеу және ылғалды газ тазартуды. Тұнба - жанында сұйықта немесе газда өлшенген қатты немесе сұйық бөлшектертұтас фазадан ауырлық күші (тұну ), ортадан тепкiш күш(циклондық процесс және центрифугалау), инерция күшi, электростатикалық күштер (электр өрiсiсiне газ тазарту) әсерiнен бөлiнетін бөлiну процесі. Фильтрлеу - сұйық немесе газ өткiзуге қабiлеттi, бiрақ өлшенген бөлшектерді ұстап қалатын, кеуектi қалқа көмегiмен бөлiнудiң процесі. Фильтрлеу процесінің қозғаушы күш қысымның әр түрлiлiгi болып табылады. Қысымның әр түрлiлiгi ортадан тепкiш күштермен жасалатын жағдайларды центрден тепкiш фильтрлеу процесі деп атайды. Ылғалды газ тазарту - газда өлшенген бөлшектерiн сұйықтықпен ұстауға негiзделген бөлiну процесі. Ұстау негізінен инерция күштерінің әсерiнен iске асады. Бөлiнудiң әдiсiнiң таңдауы дисперсиялық бөлшектердiң шоғырландыруы, олардың өлшемi, бөлiнудiң сапаға қойылатын талаптарынан тәуелдi болады, сонымен бiрге тығыздықтардың фазалар және тұтқырлық соңғы тұтас айырмашылықтары дисперсиялық. Фильтрлеумен суспензияның қатты фазаларын ұстайтын және сұйық өткiзетiн кеуектi қалқалардың қолдануы бар суспензияларының бөлiнуiнiң процессi деп атайды. Бұл процесс сүзгiлердiң арқасында iске асады. Суспензияның бөлiнуi қатты немесе басқа фаза қалдық болып табылғанда фазаның Жидкасының алуы үшiн сонымен бiрге қатты және фазалардың Жидкасының бiр уақыттағы алуы үшiн өткiзуге болады. Дәріс3.Фильтрлеу Дәріс жоспары: * Фильтрлеу. * Фильтрлеу теңдігі. Фильтрлеу деп суспензияның қатты фазаларын ұстайтын және сұйық өткiзетiн кеуектi қалқалардың қолдануы бар суспензияларының бөлiнуiнiң процессiн атайды. Бұл процесс фильтрлердің арқасында iске асады. Суспензияның бөлiнуi қатты немесе, басқа фаза қалдық болып табылғандағы сұйық фазаны алуы үшiн, сонымен бiрге қатты және сұйық фазаларды бiр уақытта алуы үшiн өткiзуге болады. Фильтрлеу процесі тұрақты немесе айнымалы қысымның әр түрлiлiгiнде және тұрақты немесе ауыспалы процестiң жылдамдығында бола алады. Фильтрлеу, әдетте, келесi қысымның әр түрлiлiктерiнде өткiзедi: :: 5-10[4] - 9-10[4] н/м[2] (0,5 :: 10[4] - 0,9 :: 10[4] кг/м[2]) вакуум астында; :: қысылғанауанықысыммен(0, 3 104 кг/м2) 3 10 н/м-нан аспайтын; :: поршеньнемесеортадантепкiшсораппенберуде (5 104 кг/м2 ) 50 104 н/м2ге дейiн; :: суспензияқабатыныңгидростатикалыққысыммен (0, 5 104 кг/м2) 5 104 н/м2-ге дейiн. Суспензиялардың бөлiнуiнде майда бөлшектенген қатты фазаны аздап шоғырландырумен дер кезiнде сүзгi қалқаның қатты бөлшектерiн ену кедергi келтiретiн сүзгi қосалқы заттарды жиi қолданады. Бұл мақсат диатомит, перлит, таскендiр, целлюлозаны, белсендiрiлген көмiр, ағаш ұндарын қолданады. Қосалқы заттарды алдын ала фильтр қалқаларға 50 мм-нан аспайтын жуандықпенқабат түрдегi немесе суспензияларға толықсытады келтiредi. Ықшамдау сондықтан тұнбалық жiкте және сүзгi қалқада, сонымен бiрге фазаның аз Жидка қозғалыс жылдамдығы мезгiл тура пропорционал қысымның әр түрлiлiгiнiң әрбiр дәл осы кездеге фильтрлеуiн жылдамдығы мұндай жағдайда дер кезiнде фильтрлеу ламинарлық облыста тұнбалық және сүзгi қалқа қабаттай ағатынын санауға болады, бiрақ керi пропорционал сұық фазаның тұтқырлығы және ортақ гидравликалық кедергiге. Фильтрлеу процесі кезіндегі уақыт ағымында тұнбалық қабаттың гидравликалық кедергiсінің және қысымның әр түрлiлiгiнiң мәнi өзгередi, сондықтан фильтрлеудiң ауыспалы жылдамдығын дифференциалды формаларда бiлдiредi, (м/с): W = dV/Fdτ (1) Жоғарыдағы пайымдауға сәйкес фильтрлеудің негізгі дифференциалды теңдеуі мына түрде болады: W = dV/Fdτ = ΔP / μ(Roc + Rфп), (2) мұндағы V - фильтр көлемі, м3 ;F - фильтрлеу беті, м2; τ - фильтрлеу ұзақтығы, с; ΔР - қысымдар әртүрлігі, Н/м ;Δ - суспензияның сұйық фазасының тұтқырлығы, Нс/м ;Rос - тұнба қабаты кедергісі, м-1; Rфп - фильтр қалқаның кедергiсi, м-1. Rфпкөлемін фильтрлеу процесінде шамамен тұрақты деп санауға болады. Rоскөлем тұнба қабатының қалыңдығы өсуімен фильтрлеу басында нөлден процесс соңында максимальды мәнге дейін өзгереді. (2) теңдеуін интегралдау үшін тұнба қабаты кедергісі мен алынған фильтрат көлемі арасында тәуелділік орнату керек. Тұнба және фильтрат көлемдерінің пропорциональдығын назарға ала отырып, тұнба көлемінің фильтрат көлеміне қатынасын хосарқылы белгілейміз. Сонда тұнба көлемі хосV тең болады. Сонымен қоса, тұнба көлемі hос Fмәнімен белгілене алады, мұндағы hос - тұнба қабатының биіктігі, олай болса xocV = hocF, (3) Осыдан фильтрлеу қалқанындағы тұнба қабатының қалыңдығы hoc = xoc V/F, (4) Тұнба қабаты кедергісін келесі теңдікпен көрсетуге болады Roe = rocxocV/F (5) Мұндағы rос -тұнбалық қабаттай меншiктi көлемдi кедергiсі, м-2. (4) теңдігіне сәйкес, сұйық фазаның ағымына тұнбаның қалыңдығы 1 м. қабатына көрсететін, rоскөлемі кедергіні сипаттайды. (4) теңдігіндегі Rосмәнін (2) теңдігіне қоя отырып келесі теңдікті аламыз dV /Fdτ = ΔP / μ (rocxocV/F + Rфп) Фильтрлеуде ΔP = const тұрақты қысымда және тұрақты температурада (5) теңдігіне кіретін, V и Δ көлемнен басқа барлық көлем тұрақты болып табылады. ∫μ(rocxocV/F + Rфп) dV=∫ΔPFdτ. (6) Соңғы теңдіктің екі жағын да μrocxocV/2Fбөле отырып, алатынымыз V2 + 2 (RфпF / rocxoc)V = 2 (APF / irocxoc )τ. (7) (7) теңдігі фильтрлеу ұзақтығы фильтрдің көлеміне тікелей тәуелділігін көрсетеді. Оның 9 қатынасын шеше отырып, фильтр көлемінің фильтрлеу ұзақтығына тәуелділігін аламыз. ΔР = const болғанда rocxocкөлемі тұрақты болғандықтан, бұл теңдік сығылмайтын және сығылатын тұнбалықтарға қолданылады. Дәріс4.Фильтрлеу қалқалары. Дәріс жоспары: * Фильтрлеу қалқалары. * Тұнбаны шаю. * Үздiксiз әсердiң сүзгiлерiнiң ең үлкен өнiмдiлiгi. Сүзгi қалқаның дұрыс таңдауынан сүзгiнiң өнiмдiлiгi және алынатын фильтраттың тазалығына көпшiлiгiнде тәуелдi болады. Қалқаларды ақырғы таңдауға эксперименталдi тексеру оны тап қалған суспензиясында алдында болады. Сүзгi қалқа максимал кеуек өлшемiмен ие болуы және алу бiр уақытта қамтамасыз етуi керек таза фильтрат жеткiлiктi. Ол суспензияның қатты бөлшегi жақсы ұстауы, фильтраттың ағынына ептеген гидравликалық кедергiсi болуы, тұнбалық оңай бөлiнуi, болуы керек - бағанмен, iсiнбей, қызуға шыдамдылылық та жеткiлiктi берiктiгi болу. Қалқалар органикалық емес және органикалық материалдардан даярлайды. Сүзгi қалқалардың материалымен қызмет көрсете алады жүнде, мақта, синтетикалық тал жiптер, керамика, шыны, Таскендiр, металлдық материалдар тағы басқалар. Фильтрлеулер негiзгi теңдеуден фильтрлеудi жылдамдық басқа осындай жағдай сол көбiрек және сүзгiнiң өнiмдiлiгi сол аз алған фильтраттың көлемi немесе жуандықты пропорционал бұл көлемге ретiнде жоғары сүзгi қалқада тұнбалық қабаттай шығады. Сүзгiнiң өнiмдiлiгiнiң жоғарылатулары үшiн сондықтан ұмтылуға керек сүзгi қалқадан тұнбалықты тез алып тастауына болуы мүмкiн. Бұл бiрдей талаптардың үздiксiз әсердiң сүзгiлерi үшiн ең кiшi жуандықтың тұнбалығының жiктiң сүзгi қалқасынан, қалқадан оны алу үшiн қолданылатын құрылымның тұнбалықтың мерзiмдi қасиеттерi және ерекшелiктерiмен алып тастау. Периодты әсердiң 1 м2 сүзгiсiнен тұнба бойынша өнiмдiлiк(мұнда нутч - сүзгiлер, друк - сүзгiлер, сүзгi-пресс, Фпакм түрдегі автоматты сүзгi-пресстерi жатады) [1 ] теңдеумен анықталады, кг/сағ м2. Qoc =( hoc / tц) oc3600, (8) мұндағы ос - тұнба тығыздығы, кг/м , tц - цикл уақыты, с, tц= tф + tп+ tв;tв - қосымша операцияларды орындау (түсіру, жинау, және т.б.), с;tф - фильтрлеу, с; tп - тұнбаны шаю уақыты, с. Тұнбаны шаю уақыты Родс теңдеуімен анықталады: tц= (hoc / KV) ln(c1 / c2), (9) мұндағы K - экспериментальды зертханалық фильтрлеуші , шаю константасы; V = dqп /dt - шаю жылдамдығы, м/с; с1 - шаю сұйықтығындағы еріген заттың бастапқы концентрациясы, %; с2 - шаю сұйықтығындағы еріген заттың концентрациясы, %. Фильтрлеудің жалпы теңдігіне сәйкес алатынымыз V = dqп /dt = (ΔPn / rocnhoc + Rфп) (μ/μп) , мұндағы ΔPn - шаю кезіндегі қысымның төмендеуі, кг/м2; rocn = rocо+ΔРпs - ΔРп>ΔP ( егер ΔРп<=ΔР, онда rocn =roc) болғандағы, тұнбаның шекті кедергісі, м-2; Rфп - фильтрлеу қалқанның кедергісі, м-1; μп/μ - фильтраттың тұтқырлығының шаю сұйықтығының тұтқырлығына қатынасы. V мәнін (9) теңдігіне қойып және А = [(lnc1/c2) μп / K] μп/μмәнін енгізіп, алатынымыз tп = (rocnh2oc + Rфпhoc / ΔPn) A Онда цикл уақыты tп = (rocnh2oc + Rфпhoc / 2ΔPxoc) + (rocnh2oc + Rфпhoc / ΔPn) A + tп tпмәнін (8) теңдігіне қойып Qoc = 2PnΔPxoc hoc / (ΔPnrcc h2oc + 2PnΔPxoc hoc + 2ΔPxoc hocArocnh2oc 2ΔPxoc ARфnhoc + 2ΔPnΔPxoc tn) 3600 аламыз. Бұл теңдеудің экстремальды анализі (dQoc / dhoc = 0) тұнбаның оптимальды қалыңдығының келесі мәнін береді. hoc. опт = √2ΔPnΔPxoc tn / 2ΔPn hocArocn (10) ΔРп <ΔPболғанда hoc. опт = √2ΔPnΔPxoc tn / roc (ΔP + 2 ΔPxoc A) ΔРп = ΔPболғанда hoc. опт = √2ΔPnΔPxoc tn / roc (1 + 2 xoc A) При отсутствии промывки с1= с2, lnс1/с2=0 и А = 0 шаюы болмаса, онда hoc. опт = √2ΔPnΔPxoctn/ roc. Дәріс5. Біртекті емес сұйық жүйелерді бөлуге арналған жабдықтар Дәріс жоспары: * Жабдықтардың негізгі түрлері. * Теңдеуіш эффектісі. * Центрифугалар. Сеператорлар. Жабдықтың мұндай түріне, бәрінен бұрын, әр түрлі центрифугалар және сепараторлар жатады. Центрифугалау деп сұйық біртекті емес жүйелерді центрден тепкіш күш көмегімен тығыздық бойынша әр түрлі фракцияларға ажырату процесін айтады. Сұйықтықтың центрифугада айналуы кезінде кіші меншікті салмақтағы бөлшектер айналу өсіне жақын орналасады. Мысалы, центрифугалау тұнбадан сұйықтықты алу үшін және т.б. қолданылады. Центрифугалар лабораторияларда, азық-түлік, химия, мұнай өңдеу өндірісінде қолданылады. Сеператорлар, сонымен қатар, центрифуга сияқты сұйықтықты сипаттамалары бойынша фракцияларға бөледі. Бұл қондырғылар сеперация тәсілі бойынша, әрекет ету принципі бойынша және қолдану аймағы бойынша ажыратады. Әрекет ету принципі бойынша центрге тартқыш, центрге тартқыш-вихрлы, прессті-шнекті, дірілді және тұнбалы болып бөлінеді. Центрге тартқыш және центрге тартқыш-вихрлы сеператорлар ауа ағыны күшін қолданады.Осындай тәсілмен фильтрді қолданбай ауаны және газды тазалайды. Престі-шнекті сеператорларда өнімді, цилиндрлік електе айналатын, оны шнекпен қысу арқылы қатты және сұйық фракцияларға бөлінеді. Сонымен қоса, сұйықтық електің ұяшықтары арқылы ағады, ал қатты фракция пресстеледі және шығу тесігі арқылы шығарылады. Өндірістің бір түрінде ғана қолданылатын сеператорлар бар. Және де әр түрлі өнеркәсіпте қолдануға болатын әмбебап моделдер бар. Мұнай және газ өндірісінде газ-сұйықтықты сеператолар қолданылады. Центргетартқыш және гравитациялық күштер көмегімен сұйық әртекті жүйелерді бөлуде қолданылатын қондырғылар үшін сертификат керек. Мұнай-газ саласында қолданылатын жабдықтар үшін де, Гостехнадзор беретін, қолдануға рұқсат алу керек. Центрифуга - орталықтан тепкiш күштi қолдану арқылы қатты заттардан сұйықтардың және сусымалы денелер немесе әр түрлi меншiктi салмақтағы сұйықтарының бөлiнуне арналған құрылым(машина немесе құрал). Бөлшектер центрифугада айналғанда ең үлкен салмақтағысы переферияда, ал аз салмақтылары айналу осіне жақын орналасады. Центрифугалар лабораториялық практикада, дәнді тазарту үшін, сүттен майды бөлу үшін ауыл шаруашылығында, руданы байыту үшін өндірісте, мата өндірісінде, киімнің суын сығу үшін кір жуу орындарында және т.б. қолданылады. Айналымы шамамен 60 000 айн./мин тең газды центрифугалар, уранның гексафторитіндеUF6орнласасқан, уран изотоптарын бөлу үшін қолданылады. Теңдеуiштiң эффектiкиімді сығуы үшiн қолайлы центрифугаларда бақылауға болады. Айналым алғанда бастапқыда центрифуганы шайқала бастайды, сонан соң шайқалудың шыңы болады, шайқалу азаяды, және центрифуга жұмыс айналымдарына шығады. Киім өте тегіс емес орналасқан жағдайда, теңдеуіштік эффекті болмауы мүмкін. Мұндай жағдайда жұмыс айналымына шығу мүмкін емес болады - Теңдеуіштік эффект, дене қатаң берілген айналу өсі болмаса, өзінің масса центріне қатысты айналуына негізделген ( мысалға, егер үстелде жатқан шарикті қаламды немесе мобильді телефонды айналдырсақ). В случае, если бельё расположено слишком неравномерно, эффект самобалансировки может не наступить. В этом случае выход на рабочие обороты становится невозможным -- центрифуга идёт в <<разнос>> (начинает задевать барабаном за корпус, издавая стуки). Теңдеуішті, негізінен тік барабанды центрифугаларда қолданады (аспалы қондырғы қарапайымдау және материалды алдын - ала тегіс орналастыру мүмкін), алайда бұл эффектіні ( кейбір жағдайда) сонымен қоса автоматты кір жуу машиналарында қолданады, оларда барабан мен жетегі ғана ілінбейді, барабанның аз айналымы арқасында, барлық бак икемді ілінеді. Бак сығуда барабанның бiлiкпен бiрге (дiрiлдеу қалай көрнектi) шеңберлi қозғалысты жасайды, икемдiлiк салпыншақ бұл орын ауыстырулар негiзгi корпустан бөледi(және жiбередi). Лабораториялық мақсаттағы центрифугалар Лабораториялық мақсаттағы центрифугалар ротордың айналу жылдамдығы бойынша немесе жүктелген үлгілердің жиынтық көлемі бойынша классификациялайды. Көлемі бойынша: Микроцентрифугалар (eppendorf типтегі түтіктерді өңдеу, әрбірі 1,5 - 2,0 мл), жалпылабораториялық центрифуга ( үлгінің жиынтық көлемі шамамен 0,5 л), жоғары көлемдегі арнайы центрифугалар(әдетте 6 л. дейін). Қанды өңдеу центрифугалары арнайы центрифугалардың мысалы болады. Мұндай центрифугалардың моторы жоғары қуатты, алайда ротордың айналу жылдамдығы, центрифуганың энергия жұмсауы бойынша, аналогтықтан айтарлықтай төмен. Центрифуга үшiн үлгiнiң көлемi оның тығыздығы шамамен 1 г/см2 тең түрде алу керек, егер үлгiнiң тығыздық 1, 2 г/см2 жоғары болса өңделетін материалдың көлемiн кiшiрейтуге керек болады, центрифуга әйтпесе сынып қалады. Жылдамдығы бойынша: Микроцентрифугалар (eppendorf түтіктерді өңдеу әдетте жоғары жылдамдықты талап етпейді) - жылдамдығы 13 400 айн/мин дейін, жалпылабораториялық центрифугалар - түбегейлi әмбебаптықтармен eppendorf түрдегі түтiктерiмен де, басқа сыйымдылықтарымен де ротордың айналу жылдамдығы 200 айн/мин-тан 15 000 айн/мин-ға дейін жұмыс iстей алады, жоғары өнімділікті центрифугалар - олар жылдам - барлық мүмкін болатын лабораториялық тапсырмаларды шешеді (ультраценрифугалаудан басқасы); ротордың айналу жылдамдығы 200 айн/мин-тан 30 000 айн/мин-ға дейін. Мұндай центрифугаларды өндіруді тек екі фирма ғана игерген: Beckman Coulter және Hitachi. Соңғы жылдамдықтық категория - ультрацентрифуга ротордың айналу жылдамдығы 2000 айн/мин-нан 150 000 айн/мин-ға дейін. Мұндай центрифугаларды да тек Beckman Coulter және Hitachi өндіреді. Қоректену типі бойынша (Beckman Coulter қатысты): Бірфазалы. Екі фазалы (қоректену кабелінде: L1, L2, L3, N, PE өткізгіштері бар, алайда L2 желісі кесілген, сондықтан центрифугалар үш фазалы емес, екі фазалы). Сепаратор - әр түрлi сипаттағы фракцияларға тауардың бөлетін құрал. Кез - келген сеператордың жұмыс процесінде бөлінетін заттың химиялық құрамы өзгермейді. Сеператордың жұмысы кезінде көптеген жеке ұсақ бөлшектер қатысады, соның ішінде қажетті белгілерге қатысты өтпелі қасиетпен бөлшектер кездеседі. Из исходной смеси после промышленных сепараций не могут получиться абсолютно чистые фракции разделяемых компонентов, только продукты с преобладающим их содержанием.Бастапқыөнімненөнеркәсiптiксепарацияларданкейiнбөлінетінкомпоненттердің таза фракцияларыболмайды, тек қанасоғанұқсасөнімалынады. Дәріс6. Сеператорлардың түрлері мен тағайындаулар. Дәріс жоспары: * Сеператорлардың жіктелуі * Сеператорлардың қолданылу аймағы. Сепаратор - әр түрлi сипаттағы фракцияларға тауарды бөлетін құрал. Жіктелуі.Кез - келген сеператордың жұмыс процесінде бөлінетін заттың химиялық құрамы өзгермейді. Сеператордың жұмысы кезінде көптеген жеке ұсақ бөлшектер қатысады, соның ішінде қажетті белгілерге қатысты өтпелі қасиетпен бөлшектер кездеседі. Сеператор түрлері. Сеперацияла әдісі бойынша. Әртүлі үлгідегі сеператорлар, өнімдегі компоненттердің жоғары сапалы қасиеттері айырмашылығына негізделген, көптеген әртүрлі сеперациялау әдістерін қолданады. Жұмыс істеу принципі бойынша. Жұмыс ітеу принципі бойынша сеператорларды центрге тартқыш, дірілді және тұнбалы боып жіктеуге болады. Центрге тартқыш сеператорларды өз кезегінде өздігінен түсірілетін сеператорлар, соплолы сеператорлар және барабанының тұтас қабатымен сеператор жіктейді. Барлығы барабанның жоғары центрге тартқыш күшпен айналу принципімен жұмыс істейді. Қолданылу аймағы бойынша. Өз кезегінде сеперациялау құралдары өолданылу аймағы бойынша ерекшеленеді: тек тамақ өндірісінде , тек ауыл шаруашылығы өнімдерін бөлуде немесе тек медициналық преператтарды сеперациялауда қолданылатын сеператорлар кездеседі. Және де ұжымдық қолданылатын сеператорлар кездеседі. Өз кезегінде, сумұнайлы және газ индустриясында қолданылатын, газдысұйықтықты ағынды бөлу үшін жасалған газдысұйықтықты сеператорлар. Газды (ауаны) тазартатын өндірістік механизмдерді жобалау, дайындау және өндіру Қолданылуы. Мал шаруашылығы. Престі-шнекті сеператорлар мал шаруашылығында қиды бөлу үшін қолданады. Бөлінбеген қи қоршаған ортаны ластайды, метан бөледі, сақтауға және жеткізугеқолайсыз. Бөлінбеген қиды органикалық тыңайтқыш ретінде қауіпсіз қолдану үшін ол 12 ай жату керек. Қиды фракцияларға (қатты және жұмсақ) бөлген соң жерге енгізу 6 айдан соң болады. Сақтау кезінде ашу процесі болмайды және қауіпті заттар бқлмейді. Фракцияларды жеткізу жеңілдетілген: қатты фракция арбады жеткіжіледі, сұйық фракция құбырлар арқылады сорылады. Тамақ өнеркәсібі.Спирт өндірісінде әрбір спирзавод қалдық ретінде көп мөлшерде 300 м³/тәул. сірне су өңдейді. Тұнуға және сүзу аймағына жөнелтілетін спирттің сірне суы, қоршаған ортаны ластайтын қауіпті проблеме болып табылады. Престі-шнекті сеператорлар бұл проблеманы жеңе алады. Сеператорға берілген спирт сірне суы қатты фракцияға (кек) және сұйық фракцияға (фугат) бөлінеді. Қатты фракция таза күйінде жануарларды қоректендіру үшін немесе құрама азық (комбикорм) өндіруге жібереді. Тау - кен ісі.Кенді бос және қажетсіз тау жыныстарынантазарту үшін әртүрлі сеператорлар қолданады. Метелл кен үшін электрлі, магнитті химиялық сеператорлар қолданылады. Ауыл шаруашылығы. Дән жинау кезінде дән, қабыршақ, сабақ, жапырақ және әртүрлі табиғи және андрогенді қоқыстың қоспасы болады.Шығарылған өнiмiнiң (мысалы, ұнның) тазартулары үшiн әуе, центрден тепкiш және дiрiлдi қолданылады. Медицина.Фармакологиялық препараттардың жасауында өндiрiстiң қосымша өнiмдерiнен тазарту үшiн түрлi аппараттарды қолданылады. Тiптi де сепарацияны биологиялық материалды (қан, лимфа және тағы басқалар) әр түрлi фракцияларға бөлiнуi үшiн қолданады. Тамақ өнеркәсiбi. Қаймақ , майсыздандырылған сүт өнiмдерi және тағы басқа өнімдер өндiрiсiнде белоктер, майлар және сұйық компоненттердiң бөлiнуiнiң мәселесi тұрады, сол үшiн азық-түлiк сепараторларын қолданылады. сүттен қаймақ, ірімшіктен сарысу айыру үшін қолданылады. Дәріс7. Центрифугалаулар түрлері мен тағайындаулар. Дәріс жоспары. 1. Центрифуганың жіктелуі. 2.Қондырғыны қолдану аймағы. Центрифугалар келесі қасиеттер бойынша жүйеленеді: -бөлу факторы өлшемі бойынша; -барабаннан тұнбаны түсіру әдісі бойынша; -тірек орнату және барабанның өсін орналастыру; -процестің технологиясы бойынша. Бөлу моменті бойынша өндірістік центрифугалар шартты түрде: -қалыпты центрифугалар - бөлу себебі Фр < 3500 бойынша; -жылдам центрифуга - бөлу себебі Фр < 3500 бойынша. Барабаннан тұнбаны түсiру әдiс бойынша центрифугалар қолмен, гравитациялық, шнекті, пышақтармен және пiскек, тағы басқа түсiрулер болады. Барабанының тiректерінің орнату және өстерi орналасуы бойынша центрифуганы аспалы тiк(бағандарда), тiк тұратын (тiреп қойылған топырлап)көлбеген, көлденең болып бөледi. Жұмыс жасау әдiс бойынша мерзiмдi және үздіксіз жұмыс iстейтiн центрифугаларға бөледi. Барынша таралған мерзiмдi жұмыс iстейтiн центрифугалардың еншiсiне үш баған iлiнген центрифугалар(үш колонна ), және жоғарғы тiректi аспалы центрифугалар жатады. Тұнбалық төменгi түсiруi бар автоматты аспалы центрифугалар өнеркәсiптегi өздерiн өте жақсы көрсеттi, бұл қондырғылар тұрақтылықпен және барабанның кейбiр еркін тербелiстерімен өзгешеленедi, сонымен бiрге тұнбаның еркiн және тез түсiрілуіне қатысты. Сүзу центрифугалар. Жоғары өнiмдi автоматты центрифугалардың қолдануы технологиялық қозғалыстардың интенсификациясына көмектеседi және тұрақты ағынға өндiрiстiк түйiндер негiзiнен ауыстыруға рұқсат бередi. Центифугалар еш қиындықсыз келесі технологиялық желілерде қолайлы: - кен өнімдерін өңдеулер; - химия, микробиологиялық және целлюлоза өнеркәсiбiнiң суспензияларының өңдеулерi; - азық-түлiк элементтерiнiң өңдеуi, картоп, жемiстер және көкөнiстер; - өнеркәсiптiк фабрикалардың науаларының тазартуы және өнеркәсiптiк қалдықтардың тазартуы; Шикiзаттарды өңдеуде центрифугаларды қолдану дәстүр бойынша қолданылатын термиялық кептіруге қарағанда отынның шығынын 5-6 есеге төмендетіп, шикiзаттың жоғалтуын кiшiрейтiп және дайын өнiмнiң шығуы көбейтеді. Бүйiрлік фильтрлеуi бар және тұнбаны периодты инерциялық түсiруi бар автоматты центрифуга өнеркәсiптiң азық-түлiк, химия, тау-байыту және басқа салаларындағы сүзiлетiн суспензияларын құрғату үшiн мамандандырған. Заттың центрге тартқыш аумақта 1500 g бөлу факторында шыдау мүмкіндігі өнімнің қажетті сапаға жетуге және суспензияларды фазалардың Т:Ж=1:2 - 1:50 қатынасында өңдеу және қатты фаза элементтерінің габариті 10 - 3000 мкм. Медициналық центрифугалар. Медицинада қолдану препараттар және алуы периодты әсердiң мұздатқыш центрифугаларысыз қарамайтын қанның ингредиенттерi өзгерiссiз өседi. үлкен тарату вирусология, цитология, фармакология, бактериологиядағы клеткалы суспензиялар, түрлi сынақтар және талдауларды бөлiнуi, зерттеуде iшiрлiк және сарқынды сулар үшiн периодты әсердiң қолдану центрифугалары алды. ОТР-102К-01 және ОТР-151К-01 центрифугалары - тазартатын түтiк тәрiздi ротормен кезеңдiк әрекеттi машина, табылуын 2% асып түспейтiн майда дисперсиялық берiк фазасы бар суспензиялардың нәзiк тазартуы үшiн және кемiнде 1, 1-шi қатты және сұйық фазалардың тығыздықтарынық қатынасымен мамандандырған. Тұнбаны пульсті түсiрумен сүзгiш центрифугалар 50% жуық аумағында қатты фазаны табылумен,аққыштық шапшаңдығын жоғалтатын, ірі және орта кристалды қатты фазасы бар қойылтылған суспензиялардың сүзілуінб бөлу үшiн мамандандырған.Сонымен бiрге,кристалды элементтерден (ас тұзы, натри нитраты, сақардың нитраты, карбамид, алюмин квасцовтарын, аммони сульфаты, мыс сульфаты, тотияйн, глаубер тұзда), қысқы толқынды заттар (ацетил- және этилцеллюлоза, нитроцеллюлоза) және аморфты элементтерден тұратын түрпiлi қатты фазасы бар суспензиялардың бөлу үшiн қолданылады. Бұл түрдiң центрифугалары өнеркәсiптiң химия, металлургиялық, тау-кен, қант және басқа салаларында кең қолданылады. Осы түрдiң центрифугаларының артықшылығы технологиялық сызықтар автоматты немесе непрерывнодействующиеге қоюды тығыздық, қызмет көрсетудi оңайлық, суспензиялардың бөлiнудiң технологиялық үдерiсiн үздiксiздiк, кептiрудi тұнбалық, үлкен деңгейдiң жууiн ықтималдық, қосындының үлкен өнiмдiлiк, ықтималдығы болып табылады. Дәріс8. Біртекті емес сұйық жүйелерді бөлу процесіндегі негізгі параметрлер. * Біртекті емес сұйық жүйелерді бөлу процесіндегі негізгі параметрлер. * Ауырлық күші әсер ету аймағы мен центрге тартқыш күш әсері аймағында тұну. Ауырлық күштердiң әсермен де, ортадан тепкiш күштерәсерiнен де сұйық бiртектi емес жүйелердiң тұнбасы бола алады.Ауырлық күштердiң әсерiнен болғанбiртектi емес жүйелердiң тұнбасы тұну деп аталады. Негiзiнде тұну суспензиялар және эмульсиялардың алдын ала бөлiнуi үшiн қолданылады. Суспензиялардың тұну процесі төмендегiше өтеді. Ауырлық күштердiң әсерiнен майда бөлшектерi тарта iрiлеу бөлшектер түбiнде тұна бастайтын кезде суспензия аппаратқа(тұндырғыш ) құйылады. Майда бөлшектерi, өз кезегiнде, iрi бөлшектер қозғалысын баяулатады. Тұну кезіндегі бөлшектердiң өзара әрекеттесуi олардың қозғалыс жылдамдықтары үйiрлесiп iс жүзiнде аппараттың әрбiр қимабiрдей болып келедi.Дегенмен аппараттың биiктiгi бойынша бөлшектердiң жылдамдықтары әр түрлi. Тұндырғышының түбiне бөлшектер жуықтаған сайын олардың қозғалысы, бөлшектермен сығылған және жоғары жылжитын, сұйық фазамен баяулайды.Аппаратта аздан кейiн бөлшектердiң әр түрлi қозғалыс жылдамдығы бар аймақтары пайда болады. Тұнбалық қабаты үстiнде бөлшектердiң қысылған қозғалысының аймағы,одан жоғары - бөлшектердiң тұнбасының еркiн аймағы, оның үстiнде тазартылған сұйық орналасады. Мұндай схема әдетте күрделiрек болатын процесстiң нақты суретiн бiрнеше ықшамдайды. Биiктiк бойынша тұну аймақтары үздiксiз әрекетті аппараттарда өзгермейді, жеке аймақтардың биiктiгi периодты әрекетті аппараттарда тұнба және тазартылған сұйыққа суспензияның толық бөлiнуiнiң моментiне дейiн уақытында өзгередi. Тұнуды тездету үшiн, майда бөлшектерiнiң жабысуына және олардың iрiлеу айналымға айналуына себепші болатын, суспензияға аздаған мөлшерде коагулянттар қосады. Бұл заттардың әсерi майда бөлшектердiң электр зарядтарын кері итеретін бейтараптандыруда немесе жоғары молекулалық қосулар көмегiмен бөлшектердiң арасындағы байланыстың орнатуға негізделген. Тұну процесінiң негiзгi сипаты жеңiл және ауыр бөлшектер үшiн, қысылған және еркiн тұнба аймақтары үшiн бөлінетін тұну жылдамдығы болып табылады. Әртүрлi өлшемдегі және тығыздықтағы бөлшектер тұну процесінде бiр-бiрiмен әрекеттеседi, сондықтан олардың қозғалысының жылдамдықтары әрқалай (аз дәрежеде - су қосылған суспензияларда үлкенiрек - қойылтылған) тегiстеледi. Еркiн тұну аймағында d диаметрлi және m массалы бөлшек ауырлық күштiң әсерiнен төмен қозғалады. Қысқа уақыт аралығында ауырлық күш ортаның кедергi күшiне тең болады, нәтижеде тепе-теңдiк орнайды. Бөлшек, тұрақты жылдамдықпен бiр қалыпты қозғалады. Бөлшектiң мұндай бiр қалыпты құлау жылдамдығы сұйық немесе газ сияқты ортада тұну жылдамдығы w0 (тұну ) деп аталады. Ауырлық күштiң әсерiнен тұну (шаң-тозаң камералары, тұндырғыштар). шар тәрiздi бөлшектiң тұну процессiн критериалды түрде сипаттау үшiн ұқсастықтың белгiсiн қолдана алады: Архимед Аr, ЛященкоLy және РейнольдсRe. Біршама ыңғайлы критериалды байланыс Ly = f(Аr) болып табылады. Критерии мәні Аr < 3,6; Ly < 2·10-3; Re < 0,2 тең болғандағы, тұнудың ламинарлы режимінде , Стокс, шарлы бөлшектің тұну жылдамдығын woc (м/с) үшін, теориялық түрде келесі формула алған: (4) Газды ортада бөлщектерді тұндыру үшін (4) формула жеңілдейді: (5) (4) және (5) формулаларда: d - шар тәрізді бөлшек диаметрі м; ρ -- бөлшектің тығыздығы, кг/м3; ρс -- ортаның тығыздығы, кг/м3; μс -- тұтқырлықтың динмикалық коэффициенті, Па·с, яғни Н·с/м2, немесе кг/(м·с). Определение скорости осаждения шарообразной одиночной частицы в неподвижной неограниченной среде по обобщенному методу, пригодному при любом режиме осаждения, осуществляют следующим образом. Қорытылған әдiс бойынша жылжымайтын шексiз ортадағы шар тәрiздi жеке бөлшектiң тұну шапшаңдығының анықтауы, жарамды тұнбаның кез келген тәртiбiнде, төмендегiше жүзеге асырады. Архимед критериін анықтайды; (6) Мұндағы, Ga=Re2/Fr -- Галилей критериі. Газды ортада тұнба үшін: Аr = d3ρρсg/ μс Аr критериінің табылған мәні бойынша Re немесе Lyкритериін анықтайды: (7) Әйтпесе (егер орта - газ) (7а) Ары қарай тұну жылдамдығын: (8) немесе (9) Терiс форма бөлшектерi үшiн тұну шапшаңдығы Лященко критериінің сол жолымен анықтайды, бiрақ Архимедтiң критериінде d орынына dэшамасының алмастырумен анықталады. Терiс форманың бөлшегiнiң d эсi баламалы диаметр терiс форманың денесiнiң көлемiне V тең бол көлем шартты шарды диаметр сияқты есептейдi: (10) мұндағы, М -- бөлшек массасы, кг. Белгілі жылдамдықта ьұнғыш шарлы бөлшек диаметрін теріс жолмен табады, яғни алдымен Ляшенко критериін есептейді: және табылған Ly мәні бойынша Аr критериін анықтайды; ақырғысынан (6) формула бойынша шарлы бөлшек диаметрін есептейді. Тұнба процесінде ірiлеу бөлшектер ауырлық күшінің әсерiнен майдаға қарағанда түбiнде тез тұнады. Тұндырғыштардың есептеуi өзi бастапқы араластыруға болатын майда бөлшектерi бойынша әдетте жүргiзiледi. Сондықтан суспензияның аппаратта болу ұзақтығы қатты бөлшектердi тұну ұзақтығынан көп немесе оған тең болуы керек. Дәріс9. Біртекті емес сұйық жүйелерді тұндыру. * Ортадан тепкiш күштердiң әсермен бiртектi емес жүйелерiнiң тұнбасы. Центрифугалау процесі арнаулы машиналар - центрифугаларда өткізіледі. Центрифугалардың негізгі бөлігі - тік немесе горизонталь білікте үлкен жылдамдықпен айналатын барабан болады. Центрифугалар тұндырғыш және сүзгіш болып бөлінеді. Тұндырғыш центрифугалардың барабанының қабарығасы тұтас болады Суспензия немесе эмульция барабанның төменгі жағына беріледі де, қатты бөлшектер немесе үлкен тығыздықты сұйық фаза ортадан тепкіш күш әсерінен барабан қабырғасына қарай ығысады, ал тығыздығы төмен сұйық фаза аппараттын өсіне жақын орналасады. Барабанның қабырғасында тұнба қабырғасына қарай ығысады, ал тығыздығы төмен сұйық фаза аппапараттың өсіне жақын орналасады. Барабанның қабырғасында тұнба қабаты пайда болып, ал ажыратылатын сұйық фаза немесе фугат барабанның үстіңгі жағынан шығарылады. Сүзгіш центрифугалардың барабанының қабырғасы көп тесікті болады Мұндай барабанның ішкі беті сүзгі матамен қапталады. Ортадан тепкіш күштің әсерінен қатты бөлшектер матаның бетінде ұсталынып қалады, ал сұйық тұнба қабаты және мата арқылы барабанның тесіктерінен сыртқа шығарылады. Тұндырғышцентрифугалардағыэмульсиялардыажырату - сепарация, ал центрифуга - сепаратор депаталады. Тұндырғыш центрифугада суспензияны ажырату - ортадан тепкіш мөлдірлену (суспензияда қатты бөлшектер өте аз болғанда, мысалы, лак және жағар майлар) және ортадан тепкіш тұну (суспензияда қатты бөлшектер көп болғанда, мысалы, көмірдің судағы суспензиясы) болып бөлінеді. Қалып қою центрифугалардың классификациясын қарап шығамыз. (қолдан немесе) тұнбалықтың (үздiксiз немесе периодты әсердiң аппараттары) жұмыс тәртiбi, ( көлбеген тiк, көлденең) конструкция, түсiрудi әдiсi, (нормалы 3500-шi <3500 немесе крмен центрифуга> крдiң бөлiнуiнiң факторымен) бөлiнудiң механикалық факторы, (суспензия немесе эмульсия) бiртектi емес жүйелердiң түрiне байланысты қалып қою центрифугалардың келесi түрлерi танып бiледi: нормалы периодты әсер - тұнбалық түсiру қолдан пышақтар арқылы; нормалы үздiксiз әсер - тұнбалық түсiру шнек арқылы; түтiк тәрiздiсi периодты әсердiң аса центрифугалары; тұнбалық түсiру қолдан; түтiк тәрiздiсi үздiксiз әсердiң аса центрифугалары; эмульсиялардың бөлiнуi; үздiксiз әсердiң тарелкалы сепараторлары; эмульсиялардың бөлiнуi. Периодты әрекеттің нормалы центрифугасы бөлетiн суспензия жүргiзiлетiн тұтас қабырғалары бар айналмалы барабан болады. Барабан қабырғаларында тұнба тұнады және қолдмен алып тастайды. Айналудың параболоидты формасын алатын сұйық фаза, барабанның қабырғасынан ағады. 1 сурет. Қозғалмайтын фазада бірлі бөлшекті тұндыру арналған Re және Ly критерилердің Аr критериіне байланыстылығы:1 и 6 - шар тәріздес бөлшектер; 2- дөңгелектенген; 3- бұрышы; 4- ұзағырақ; 5- таспалы. Дәріс10. Сүзгіш центрифуга. * Әрекет ету принципі. * Центрифуга құрылымы. Ортадан тепкiш күш өрiсінде суспензиялардың фильтрлеуi процесі, жоғарыда көрсетiлгендей, , сүзгiш центрифуга атаулы машиналардаiске асады. Бұл машиналардың негiзгi жұмыс органы, iшкi беті сүзгiш қалқамен (мысалы, матамен)жабулы, айналмалы тесiлген барабан болып табылады. Ортадан тепкіш күш әсерінен суспензияның сұйық фазасы сүзгі қалқадан, оның бетінде тұнба қабатын қалдыра отырып өтеді. Сонымен қоса ақырғы нығыздалады. Қаралатын процесстегi сүзгi қалқаның екi жағына қысымның әр түрлiлiгi сүзгiге қарағандасы едәуiр жоғары болғандықтан, онда центрифуга, құрамында деформацияланбайтын қатты бөлшектер болатын және қатты сығылмаған тұнба беретiн, суспензиялардың бөлiнуi үшiн қолданады.Центрифугадан алынатын тұнба ылғалы сүзгілерге қарағанда біршама төмен, ол қатты бөлшектер өлшемі үлкеюіне сай кішірейе 0,5-5%( көлемі бойынша) шегінде толқиды.Суспензияларды центрифугаларда бөлу процесі үш периодтан тұрады: 1) тұнба түзу, 2) тұнбаның нығыздалуы және 3) тұнбаның механикалық кептірілуі. Соңғысы қажетінше әртүрлі сұйықтықтармен шайылуға ұшырауы мүмкін. Кептiрiлген тұнбалықтағы сұйықтың құрамы, жарты бөлiгi ауамен толтырылған, оның қуыстары көлемінен аз. Бөлінетін суспензиядағы қатты фазаның көлемдік концентрациясы практикада 5 -- 25% шегінде, ал қатты бөлшектер 10 нан 1000 мкм дейін және жоғары шекте толқиды.Өнеркәсiптерде түрлi конструкциялардың периодты және үздiксiз әрекетті центрифуганы пайдаланады, бiз кең таралғанын қарастырамыз. Қатты бөлшектерiнiң өлшемi 10 мкмнен асатын суспензияларын аз тоннажды өндiрiстерде бөлу үшiн периодты әрекетті маятниктi центрифугалары кең қолдануларды тапты. Олар тұнбаны жоғарғы (V-18, а сур.) және төменгі (V-18, б сур.) қолмен түсіру түрлері болады.Төмен және орташа концентрациядағы суспензиялар центрифуганың жұмыс жүрiстерiнде беріледі, ал жоғары қойылтылған суспензиялар, олардың нашар аққыштығы салдарынан - машинаның жылжымайтын күйiнде беріледі. Фильтрат қаптың төменгi штуцерлерi арқылы тазаланады, ал тұнба қолдан жиек арқылы (жоғарғы түсiру) немесе түбі арқылы (төменгi түсiру) электромотордысөндiруден және барабанның тежеуiш арқылы тоқтауын кейiн түсiредi. Қарастырылған машиналардың артықшылықтары - құрылымының қарапайымдылығы және салыстырмалы бағасы төмен, ал кемшілігі - қолмен түсіру және мерзімді әрекеттілік.Жоғарғы түсірумен центрифуганың барабанының диаметрі 400 -- 1250 мм, төменгі түсірудікі 800 -- 1600 мм. Мерзімді әрекетті тұнбаны төменгі түсірумен механикаландырылған центрифуга құрылымына қатысты айтарлықтай күрделі.Суспензия оның округтық жылдамдығының жанында барабаны центрифугаға саңылау қоректендiргiш арқылы икемдiлiк қабырғалардан барлық биiктiкке дейiн 10 -- 25 м/с түседi, тұнбалық жуу және сығу - барабанның округтық жылдамдығының жанында 55 -- 65 м/с. Машина осыған байланысты айналуды екi жылдамдықтары бар электр қозғағышы талап етедi. Тұнбалықтың түсiруiн тетiк тұнбалық орым барабанның барлық биiктiгi бойынша кең бұрылатын пышақ сүзгi қалқаның бетiне тiк өстер айнала қайрыла бiртiндеп жақындатылады алады. Оның дәндерінің тұнбалық түсiру қиратудан аман болу үшiн барабанның, жеке қозғалтқыш қамтамасыз етiлетiн, айналым жылдамдығының 4 -- 5 м/с өндiрiп алады. Пышақпен басқару қолмен және автоматты болуы мүмкiн. Барабанның диаметрi 1000 -- 1600 мм-дi құрайды.Барабанның диаметрi 1000 -- 1600 ммдi құрайды.Процесстiң барлық операциялары(тұнбаны жүктеу, фильтрлеу, жуу, сығу және алып тастау) жиi бағдарламалы басқару көмегiмен автоматтандырылады. аспалы центрифугалардың ерекшелiгi (V-20, а сурет)айналмалы барабанның (ротор) өздiгiнен центрленуi және агрессивтi фугаттаның жетекке және тірекке дәл тигiзуiн мүмкiн еместiктер болып табылады. Өздiгiнен центрлену жоғарғы бiлiк ұшы ерiксiз келтiрудi бастың корпусына сфералық бет еркiн арқа сүйейтiн стақан орналасқан домалау мойынтiректерiнiң жүйе құрастырылатын шарлы тiрекке iлiп қойған жетедi. Дәріс11. Айырғыш және құрамалы центрифуга. Дәріс жоспары: * Айырғыш центрифуга. * Құрамалы центрифуга. Сенiмдiлiктiң бағасы және объекттiң жұмысқа қабiлеттiлiгiнiң болжауы бойынша есептердiң шешiмдерi үшiн көрсеткiштердiң бiрлерiнiң аналитикалық өрнектерiмен елестеткен математикалық үлгiсi болуға керек. Үлгiнi алудың негiзгi жолы тәжірибе өткiзу, статистикалық бағалардың есептеуi және аналитикалық функциялармен олардың аппроксимациясынан тұрады. Үлгiлерде классификациялауға және олардың қолдануын мүмкiндiгін анықтауға мүмкiндiк беретiн, объекттерiнiң пайдалануының кiдiрiссiздiгi қалай өзгеретiнiн анықтаймыз. Пайдалану тәжірибесі көптеген объектілерді көрсететін ИО λ(t) өзгеруі Опыт эксплуатации показывает, что изменение подавляющего U - текті қисықпен сипатталады (1 сур) Қисықты шартты түрде үш аумаққа бөлуге болады: бірінші - талқылау периоды, екінші - қалыпты пайдалану периоды, үшінші - объектінің ескіру периоды. Ең алдымен, Қалыпты пайдалану мерзiмінде ИО азаяды және iс жүзiнде тұрақты болып қалады, кездейсоқ сипаттарды бұл ақауларда тасысады және пайдаланудың шарттарының сақтамауы, сыртқы факторлар тап солдың мерзiмi тағы сол сияқтылар объекттiң негiзгi пайдалану уақытына сәйкес келуге қолайсыз жүктемелердiң кездейсоқ өзгерiстерi артынан кездейсоқ көрiнiп қалады. ИО өсуі объекттiң ескіру мерзiміне жатады және тозу, ескіру және ұзақ пайдаланумен сабақтас тағы басқа себептердi бас тартуларын санның үлкеюiмен пайда болған. P(t), f(t) немесе λ(t) сенiмдiлiгiнiң көрсеткiштерiнiң өзгерiсін суреттейтiн аналитикалық функцияға түрі , объекттiң қасиеттерi, оның жұмыс жағдайлары және ақауларды сипатына байланысты таңдалатын, кездейсоқ мәннiң тарату заңы анықтайды. Сынауларды нәтижелерiн статистикалық өңдеу және сенiмдiлiктiң көрсеткiштерiн анықтау. Есептiң қойылуы. N қалпына келмейтiн бiрдей объекттердiң сынау нәтижелерi бойынша статистикалық iрiктеу алынған - сыналып көрiнген объекттердiң N әрқайсысы (кез келген өлшем бiрлiктерiнде) жұмыс нәтижесiнiң массивы толтыра. Iрiктеу Т = {t} объектiсінің жұмыс нәтижесiнiң кездейсоқ мәнiн толтыра мiнездейдi.Т кездейсоқ мәннiң тарату заңы тиiстi белгi бойынша таңдау және сәйкес критерийлер бойынша таңдай дұрыстығын тексеру. Тарату заңының таңдап алуы, жұмыс нәтижесi туралы эксперименталдi мәлiметтердiң аппроксимациясының(тегiстеу ) негiзiнде өте тығыз график түрiнде елестетуi керек болғаны толтыра iске асады. Сыналатын объекттердiң үлкен санында жұмыс нәтижелерi алған массив {..., t., ... } тарттырылатын үлкен және аз болып табылады. Т Сондықтан шағын және көрнекілік үшін таңдау график түрiнде суретiнде көрiнедi - жұмыс нәтижесiнiң гистограммасына толтыра. Ол үшін: -жұмыс нәтижесі интервалын орнату; - z/t-гистограмма қадамы-еніне kинтервалы тең болатын жұмыс нәтижесі интервалын бөлу -барлық kинтервалдардарда ақау пайда болу жиілігін есептеу екендігі айқын. Алған статистикалық қатар төмендегiше гистограмманың түрiнде көрiнедi. Абсциссалар өстері бойынша әрбiрiне, негiздегі сияқты,биіктігі тиiстi жиiлiкке пропорционал (таңдаулы масштабта), тiк төртбұрыш құрайтын интервалдар кейiнге қалдырылады.Гистограмманың мүмкін түрі 2суретте келтірілген Эмпирикалық функцияны есептеу. Берілген реттелген статистикалық қатарды қолдана отырып, сенімділік көрсеткішінің статистикалық бағасы, яғни эмпирикалық функциясын: -ақауларды тарату функциясы ( ВО бағасы) -сенімділік функциясы (ВБР бағасы) анықталады. Дәріс12.Үздіксіз және мерзімді әрекетті фильтрлер. Дәріс жоспары: * Барабанды вакуум-сүзгілер. * Таспалы вакуум-сүзгілер * Автоматический фильтр-пресс ФПАКМ. Барабанды вакуум-сүзгілер Барабанды сүзгі-престің негізгі жұмысшы органы көлденеңінен орнатылған айналатын барабан болып табылады (6.6 сурет). Барабан бірнеше секцияға бөлінген. Барабан бір рет айналу кезінде секциялары төрт зонадан өтіп шығады. Барабан секцияларының сыртқы беті материалмен жабылып сырты сүзетін бельтинг талшығымен қапталған. Барабанның айналу жиілігі 0,13 - 3 айн/мин дейінгі аралықта өзгеріп отырады. Арнайы цапфаға орнатылған үштірекпен, барабан айналысқа келеді. Барабан астында тұғырығы бар. Сонымен қатар тербелетін араластырғышы және құйып отыратын науасы бар. Барабанды сүзгінің жұмысы келесі түрде жүзеге асырылады. Дайын дақылды сұйық тұғырыққа беріледі, мұнда тұрақты деңгейі сақталады. Барабанның айналуынан сүзу процесі төрт зонадан өтеді * І-ші аймақта (бұрышы 130-149º) барабан талшығы арқылы, вакуумда сүзу жүргізіледі; * ІІ-ші аймақта (бұрышы 54-55º) барабанның ішіне сорылып, тұнба ауамен кептіріледі; * ІІІ-ші аймақта су жіберу немесе басқа жуатын сұйықтар арқылы тұнбаны жуу жүргізіледі; * ІV-ші аймақта (бұрышы 55-85º) тұнбаны сығылған ауамен үрлеу және жұмсарту жүргізіледі. Вакуум алу жүйесі вакуум-сорғысынан; сүзгі қабылдағыштан; жууға жіберілетін су және ұстағыш қабылдағыштарынан тұрады. Тұнба үш әдіспен алынады: 1. егер тұнбаның тез алынатын қалың қабаты болса, барабан бетіне тиіп тұратын пышақпен қырып алу (мысалы, мицелилді масса); 2. егер тұнбаның жұқа жабысқақ қабаты болса, барабанға параллель орнатылған білікшелермен алу (мысалы, бактериялы жасушалы); 3. егер тұнбаның орташа немесе қалың қабаты болса, барабан бетіне жанасатын баумен алу. Барабанды сүзгілерді тот баспайтын - берік болаттардан, сонымен қатар, пластмассалардан және сырты резеңкемен қапталған материалдардан жасайды. Осыған байланысты барабанды сүзгілерді температурасы 0º-тан 50º-қа дейінгі агрессивті суспензиялар үшін де қолдануға болады. Егер де жарылу қаупі бар және улы суспензияларын сүзу керек болған жағдайда, мысалы, спирт немесе ацетон ерітінділерінен ферменттерін тұндыру кезінде, барабанды герметикаландырылған вакуум-сүзгісі қолданылады. Жарылыс қаупі бар қоспалардың түрленуін болдырмау мақсатында, аппарат тұрығының үстіңгі бөлігінен қысымы 10 кПа дейін инертті газ беріледі. Төртінші зонадағы тұнбаны қысымы 50-100 кПа дейін ауамен үрлеу жүргізіледі. Таспалы вакуум-сүзгілер Таспалы вакуум-сүзгісінің негізгі айырмашылығы - көлденең сүзетін бетіне биіктігі 120 мм дейін тұнбаның жиналуы болып табылады. Осыдан, тұнбаның ауыр қатты бөлшектері сүзетін талшықтың бетіне тұнады, ал жеңілірегі - ауыр қабаттың бетіне тұнады да, сүзетін талшықтардың тесіктері бітелмейді. Сүзгінің таспасы жұқа резеңкемен бар талшықты төсемнен жасалған және екі жақ беті резеңкемен қапталған. Көлденең және бойлық беті доғал болып келеді. Үстелдің көлденең жазықтығы қажетті бағыттауыштарымен жабдықталған. Сүзгінің жұмыс істеуі келесідей жүзеге асады. Дақылды сұйықтың суспензиясы қозғалатын таспаның үстіңгі тармағына келеді. Таспамен қозғалып вакуумды камерасынан өтеді. Сұйық құрамындағы қатты заттар таспа беттерінде қалады, ал сұйық сүзіндіні таспаның саңылаулары арқылы сүзіледі. Таспа ары қарай қозғалу арқылы таспа бетінде қалған тұнба жуылады. Осыдан жуылған сүзіндіні келесі вакуумды камераның сүзгісіне келеді. Қатты заттары ары қарай жылжып кептіріледі де, талшықтан пышақпен алынады және қабылдағыш шанағына түседі. Сүзу процесі келесі факторлар арқылы жеңіл реттеледі: тұнба қабатының өзгеріп отыруы; таспаның қозғалу жылдамдығының өзгеруі; сүзу, жуу және вакуумды камерада кептіретін зоналарын бөліп тұратын бөлгіштерінің өзгермелі болуы. Сүзгінің жетегі таспаның қозғалыс жылдамдығының реттелуін қамтамасыз етеді. Бұл сүзудің оптималді уақытын таңдауға мүмкіндік туғызады. Фильтр-пресс ФПАКМ осуществляет фильтрование, промывку и прессование осадка с оптимальным слоем осадка и поэтому находит применение в различных отраслях промышленности: химической, нефтяной, угольной, гидрометаллургической, горнорудной, пищевой, керамической, а также при фильтровании промышленных и бытовых сточных вод [5]. Фильтр-пресс ФПАКМ (рис. 9) состоит из горизонтально расположенных фильтровальных плит. При опускании плит между ними образуется зазор в 45 мм. Передвижение и зажатие фильтровальных плит осуществляется нажимной плитой и электромеханическим зажимом, закрытие и раскрытие фильтр-пресса занимают 50 - 70 с. Фильтровальная плита (рис. 10) состоит из двух частей: верх ней с дренажным устройством для отвода фильтрата и нижней, выполненной в виде рамки и образующей при сжатии плит камеру фильтрования. Между верхней и нижней частями установлены 5, 2. Фильтр-пресс ФПАКМ (рис. 9) состоит из горизонтально расположенных фильтровальных плит. При опускании плит между ними образуется зазор в 45 мм. Передвижение и зажатие фильтровальных плит осуществляется нажимной плитой и электромеханическим зажимом, закрытие и раскрытие фильтр-пресса занимают 50 - 70 с. резиновые диафрагмы, которые при подаче на них воды под давлением 15-10 Н/м отжимают жидкую фазу из суспензии и прессуют осадок. Фильтровальная ткань в виде бесконечной ленты зигзагообразно протянута между фильтровальными плитами и приводится в движение барабаном и прижимным роликом, установленным около зажимной плиты. В нижней части фильтра ткань проходит через камеру регенерации. По окончании всех технологических операций плиты опускаются, образуя зазор для выхода осадка, который и выносится из межплитного пространства при передвижении ткани. Осадок выгружается с двух сторон фильтр-пресса. Во время выгрузки осадка автоматически включается подача воды в камеру регенерации, где ткань промывается и очищается скребками или щетками. Управление фильтр-прессом, осуществляемое электрогидравлическим автоматом, допускает как полностью автоматическую его работу по реле времени, так и кнопочное пооперационное управление. По количеству основных технологических операций фильтр-пресс ФПАКМ изготовляется с промывкой и без промывки осадка. Детали и узлы фильтра, соприкасающиеся со средой, изготавливаются из углеродистой стали - для щелочных и нейтральных сред, из коррозионно-стойких сталей и титана - для кислых и агрессивных. Рис. 10 Схема работы фильтрующих плит и распределительных устройств: 1 - коллектор; 2 - фильтровальная ткань; 3 - нижняя плита; 4 - верхняя плита; 5 - диафрагма; 6 - спирали пружинные и сито; 7 - коллектор подачи; 8 , 9,10 - блоки клапанов подачи, отвода и сброса фильтрата или промывной жидкости, соответственно; 11 - клапаны коллектора давлений воды Цикл работы фильтр-пресса с горизонтальными камерами в общем случае состоит из операций сжатия плит, подачи суспензии, фильтрования, промывки осадка, его продувки, раздвигания плит и разгрузки с одновременным перемещением ткани и ее промывкой. При этом работа фильтра автоматизирована, что обусловливает значительное увеличение его производительности по сравнению с фильтр-прессом, обслуживаемым вручную. ФПАКМ имеют поверхность фильтрования 2,5 - 50 м2. Основными преимуществами этих фильтров, кроме их полной автоматизация, являются развитая поверхность фильтрования, возможность при помощи диафрагмы регулировать толщину и влажность осадка и хорошие условия для регенерации ткани в процессе работы фильтра. Дәріс13. Үздіксіз әрекетті центрифугалар. Дәріс жоспары: * ФГП типті үздіксіз әрекетті центрифуга * ФГП центрифугаларының орнату ағынының параметрлерін анықтау және сұлбалар классификациясы ФГП түрдiң центрифугалары - қайтарымды-iлгерлемелi әрекетті аяқтайтын пiскектiң арқасында тұнбаны лықыл түсiрумен көлденең сүзгiш үздiксiз әрекеттi машиналары. Бұл типтегі ценрифугалар, құрамында 50 % дейін қатты фаза бар, жақсы сүзетін концентрленген суспензияларды бөлуге арналған. Центрифугаларда, 0,1 мм асатын өлшемiн бөлшектер басым болатын, iрi және және орта ұсақталған қатты фазасы бар суспензия өңделеді. Фильтраттағы қатты фазаны бар болуы салыстырмалы жоғары, сондықтан оның өндiрiс цикліне қайтарылады немесе қосымша тұнндыру керек. ФГП типті центрифугаларының артықшылығы суспензиялардың бөлiнуінің технологиялық үдерiсiнің үзiлiссiздiгі, кептiрудiң жоғарыдәрежесі, тұнбаны жуу мүмкiндiгі, үлкен өнiмдiлiк болып табылады.ФГП типті центрифугалархимия, коксохимиялық, металлургиялық, тау-кен, азық-түлiк, фармацевтикалық тағы басқа өнеркәсiп салаларында қолданылады. Центрифугалар азотқышқылды натрийді, хлорлы натрийді, натрий сульфатын, гипосульфит, натрий сульфитін, натрий бикарбонатын, натрий бихром, сода моногидратын, аммоний сульфатын, аммоний парамолибдатын, амоний хлорын, калийлі селитраны, калий хлорлысын, темірлі купорос, мысты купорос, нитроклетчаткалар, кварцты құмдар, қантты және т.б. өңдеуде қолданылады. Қазіргі кезде роторының диаметрі 400, 600 (630), 800, 1200 мм-лі жалпы мақсаттағы, сонымен қатар роторының диаметрі 660, 900 және 1200 мм-лі арнайы мақсаттағы центриыугалар жасалынады. Центрифуганың негізгі түйіні ротор, білік, станина, қаптама, майлы цилиндр электроқозғалтқышпен, торецті муфта және жетек болып табылады. ФГП типті центрифугаларының конструктивтiк ерекшелiгi лықыл итергiшi бар ротордың консолды орналастырылуы болып табылады. 17 сурет. 1/4 ФГП центрифугасының сұлбасы Центрифугалар екi, үш және алты каскадты ротормен сүзгiш үздiксiз әрекеттi машиналары болады. Екі жақты центифугалар 2ФГП ротор тіректер арасында орналасқан. Центрифугаларда, қуысты дөңгелекті сита бектілген, каскад типті роторлар қолданады. Ротор ішінде қабылдағыш және қорғағыш конустар бекітілген. Ротор ішіне қаптамасына бекітілген қоректендіргіш және шайғыш құбырлар жүргізілген. Ротор станинаның үштірегінде орнатылған, білікте бекітілген. Қола төлкелерiнің жатық бiлiгi iшiнде итергiштiң штогiн орнатады. Білік пен штоктың алдыңғы жағында ротор, артында майреттегіш орнатады. Станинаның фланецінде, тұнба, сүзбе, шығуға, буды соруға арналған тесігі бар, қаптама бекітілген. Итергіштің қайтымды-түсімді әрекеті майды майжүйеден беру арқылы қозғалысқа келетін, майлы цилиндр арқылы іске асады. Май жүйе электоқозғалтқышпенбірге сорғыдан, май цилиндрге май берілуін өзгертетін дросселден, торецті жалғастырғыштан, тоңазытқыштан және сақтандырғыш клапаннан тұрады. Масло жүйеден үштіректі-циркуляциялы жаққыш. Центрифуганың жетегі электрқозғалтқыштан және ортадан тепкіш немесе гидравликалық жалғастырғыштан тұрады. Жетектен центрифугаға қарай айналу танап белдіктің көмегімен жүзеге асады.Центрифугалар қабат аралық аражабындағы центрифуганы орнатуға мүмкiндiк беретiн дiрiлоқшаулағыштарды алады. Суспензия қоректендіргішқұбыр (немесе тартушы құрылымға) бойынша центрифуга роторыменбiрге айналатын қоректендіргіш және қорғайтын конустар аралық кеңiстiкке түседi,одан ортадан тепкiш күшпен теңгергіш сақинамен пiскекаралық кеңiстiкке лақтырылады. Сұйық фаза фильтрлелген сұйықтың жинағына каскадын елеуiш тұнбалық жiк құрастыра арқылы өтедi, қатты фаза тұнба түзе елеуiштерде тұнады. Тұнбалық қабат шамасытеңестіргіш сақинамен реттеледi. Өнiм итергiштiң қозғалысы қайтарымды-iлгерлемелiде (немесе көп каскадты роторда бiрнеше балдақтармен) балдағымен бiрге тиiстi сақиналарға соқтығады, балдақты бойлай жылысады және бункерiне төгедi тұнбалық қурап қалған. Центрифугалардағы тұнбалық жуу ескерiлген Итергiштiң қозғалысы қайтарымды-iлгерлемелi май цилиндрдың итергiшке қатысты пiскегiнiң орын ауыстыруымен iске асады. Тамыр соғуларды санның реттеуi май жүйелерiндегi майдың беруiн өзгерiсi жолымен өндiрiп алады. Соңғы жылдарыФГП центрифугаларының өнiмдiлiгiнiң жоғарылатумақсатында центрифугаға суспензиялар берiлуін параметрін жақсартатын және жоғары дәрежеде бөлiнудi қамтамасыз ететiн қондырғылар қолданыла бастады. Әдеби мәлiметпен және өнеркәсiптiк қолдануын мәлiметi бойынша қондырғыларда қолданылатын онсхемаларды құрауға болады. Дәріс14. ФГН типті тұнбасын пышақпен алатын горизонталь автоматты, мерзімді әрекетті центрифугалар. * ФГН-633Н центрифугасының принципиалды гидравликалық сұлбасы. * 2 ФГН-2201У центрифугасы. Бұл түрдiң центрифугаларының ортақ конструктивтiк белгiсi тұнбалықтың кесiгiнiң пышақ механизмімен қамтамасыз етілген, ротордың көлденең орналастырылуы болып табылады. Центрифугалаудың циклданың операцияларымен басқару - автоматты. ФГН сүзгiш центрифугалары көбiнесе қатты фазамен еритінорташа және майда дәндері(дән өлшемi20-160 мк) бар суспензиялардың бөлiнуi үшiн арналған. Центрифугалардағы тұнбалықтың құрғату және жууiн жоғарғы дәрежеге жетедi. ФГН типті центрифугадаөңделетін өнiмдердiң сандарына жатады: натрий сульфаты, антрацен, полиэтилен, поливинил спирті, темiр және никел купоросы, сода, бор қышқылы, ас тұзы, крахмал және тағы басқалар. ФГН типті центрифугаларында тұнбаны пышақпен кескендеұсақталынады. Барлық жұмыс органдарының әрекеттері - қоректендіретін клапанның ашу және жабуы, жуу және елеуiштердiң регенерациясының клапандары, пышақтың орын ауыстыруы, сонымен бiрге бөлгiш клапанның ауыстырып қосуы - гидравликалық цилиндрлар көмегiмен автоматты iске асады. ФГН центрифугасының негiзгi жұмыс органы - тесiлген ротор - домалау үштіректерінде айналатын, көлденең бiлiкте консолды орналастырған. Ротордың iшкi бетiнде сүзгiш қалқа бекiтілген. Центрифуганың станиналарын бұрылатын қақпақтарында тұнбаны кесу механизмі, түсiру бункерi, қоректендіргіш құбыр, жуу және регенерацияның құбыры, тұнбалық қабаттың деңгейінің сигнализаторыжәне пышақтың жүрiсiнiң ауыстырып қосқыштары орнатылған. Центрифугалар корпусында ротордың сыртқы бетiнтексеруге мүмкіндік беретінауалық желдету және люк бар. Центрифуга клапандармен жабдықтаған: елеуiштердiң регенерациялары және (фильтрат және жуып тазартатын сұйық үшiн) бөлгiш жуып тазартатын жүктеушi. Жүктеушi клапан суспензия үшiн араластырушысы бар сыйымдылықпен тiкелей бекiтiледi. Центрифуганың роторының ерiксiз келтiруi электр қозғағышынан центрден тепкiш муфтаны және сыналы ремендi берiлуi арқылы iске асады. Суспензия центрифугаға реттелетiн жүктеушi клапан және қоректендіргіш құбыр арқылы беріледi. Фильтрат, шайғыш сұйық және елеуiштiң регенерациясына арналған сұйық бөлгiш клапан арқылы бөлек берiледі. Ротордағы тұнбақалыңдығы қабат деңгейдiң реттеуiшiмен анықталады. Жинақталулар және тұнбаның сығуынан кейiн жуып(егер бұл керек болса), жаңадан сығымдалады, содан соң қозғалатын пышақпен кесіледі және центрифугадан бункер арқылы түсiредi. ФГН-633Н центрифугасының принципиалды гидравликалық схемасы. Барлық жұмыс органдарының әрекеті - қоректендіргіш клапанның ашылып жабылуы, жуу клапандары және сита регенерациясы, пышақты жылжыту, сонымен қатар бөлгіш клапан өшіп-қосу - гидравликалық цилиндлердің көмегімен автоматты түрде іске асады. Центрифуганы басқару станциясы келесi шектердегi бағдарламасы бойынша центрифугалауды циклданың операциялардың ұзақтығының реттеуiн қамтамасыз етедi: Операция аты Операция ұзақтығы, мин 1Жүктеу Қабат деңгейін реттегіш бойынша - 55 мм 2 Сығу1 1 ден 20 ға дейін 3 Шаю 4 Сығу 2 5Түсіру 2 ге дейін 6Сита регенерациясы 1 ден 20 ға дейін Резервуардан май 5 атм. қысымменқұбыр бойынша сүзгi және кеpi клапан арқылы гидравликалық мысқалдардың блогiне беріледі. "Жүктеу" операциялардың электромагнит 32 золотник жоғарғы жағдайға орнатады. Майодан өтіп, гидравликалық золотниктің жоғарғы саңылауынан шығады, жүктеудiң клапанының астына түседi және штокпен клапанмен тұйықтаған поршенді көтереді, осының арқасындасуспензиярезервуардан құбыр бойынша центрифуганың роторынатүседi. Гидравликалық цилиндрдың жоғарғы бөлiгiнен май шығады жәнеқұбыр бойынша 32 золотнигі өтіп майдың резервуарына түседi(пунктир сызық ). Бұдан басқа, жүктеудi клапаннан тысқары май бөлгiш клапанға түседi, фильтраттың қарсылық бiлдiруiн клапанды ашады және жуып тазартатын сұйықтың қарсылық бiлдiруiн клапанды жабады. Майдың маймен бiргенiң бөлгiш клапаннан жүктеудi клапанды 32мысқал арқылы майы резервуарғатүседi. "Жүктеу" операциялар аяқтау бойынша, 32мысқал жүктеудi клапанды жабады, П2 мысқал жууды клапанды ашады. Перепускной клапан ПК установлен на линии нагнетания масла на случай ненормальной работы золотников и др. и давления масла в системе выше предельного, тогда масло через ПК поступает снова в резервуар. Ресивер - герметический сосуд, соединенный с маслопроводом, служит буферным сосудом для выравнивания давления в системе. 2 ФГН-2201У центрифуга.2 ФГН-2201У центрифуга - екі еселенген мезгілді әрекетті автоматты горизонталь сүзгіш машина. Центифуга станинадан, жетектен, майсорғы станциядан, тұнбаны кесу механизмінен, суспензияны жүкету деңгейі сигнализаторынан, қоректендіргіш құбырдан тұрады. Білікпен ротор, ротордың екі жағында екі тіректе орналасқан, тербелу үштірегінде орнатылған. Кесудің екі механизмі қақпақтарда бекітілген, пышақ рамасы ротордың ішіне енгізілген және пышақ ротордың барлық бойымен орналасқан. Рис. 56 Центрифуга 2 ФГН-2201У Суспензия через загрузочные клапаны и питатели, расположенные с обеих сторон центрифуги, поступает в ротор, вращающийся с установленной скоростью. Под действием центробежной силы жидкая фаза проходит через образующийся слой осадка и отводится через разделительный клапан. Отфугованный осадок в роторе срезается механизмами среза. Срезанный осадок попадает в бункер и выдается из центрифуги. Для поддержания внутри центрифуги температуры на внутренней поверхности крышки и станины установлен змеевиковый подогреватель. Для уменьшения передачи динамических нагрузок на несущие конструкции здания центрифуга имеет виброизолирующее устройство. Техникалық сипаттама Ротор: ішкі диаметр, мм 2200 ұзындығы, мм 1740 көлем, л 2750 шекті жүктеу, кгс 3500 айналу жылдамдығы, айн/мин 600 бөлу факторы 445 қатты тұнба бойынша өнімділік, г 20 Центрифуганың электрқозғалтқышының жетегі: қуаты, кВт 125 айналу жылдамдығы, айн/мин 735 кернеу, В 220/380 орындауы жабық үрлейтін Май сорғы станциясының жетек электрқозғалтқышы: қуаты, кВт 2,2 айналу жылдамдығы, айн/мин 950 кернеу, В 220/380 орындауы жабық үрлейтін Центрифуганың габаритты өлшемдері, мм: ұзындығы 5840 ені 5260 биіктігі 3600 Салмағы, кгс: жүктеумен айналу массасы 7080 центрифугалар жетекпен 27 220 Дәріс15. ОГШ типті шнекті, көлденең, тұндырғыш, үздіксіз әрекетті центрифугалар. * ОГШ типті центрифугалар. * ОГШ-325 центрифугасы. ОГШ (НОГШ) типті центрифуга - үздіксіз әрекетті, тұндырғыш, горизонталь тұнбаны шнепен түсіретін машина. Қатты фазаның 1ден 50% дейін аралығындағы көлiмдiк шоғырлануымен және бөлшектердi iрiлiгі 5-500 мк бойыншасуспензияларының бөлiнуi үшiн арналған, сонымен бiрге қатты шламдардың классификациясы үшiн. Центрифуганың бұл типінің ерекшеліктері: аз габариттегі жоғары өнімділік және технологиялық процестің үздіксіздігі; сүзгiш тозуға немесе қағуға сенiмдi жұмысты қамтамасыз ететiн және тұрақты сапаның өнiмдерiнiң алуы болатын элементтiң жоқтығы; әртүрлі концентрациядағы өте жұқа суспензияны өңдеу. жұмыс уақытында концентрацияның біршама өзгеріс жібереді; мерзімді жіберуге және тоқтатуға энергия және уақыт жібермей пайдалану үздіксіздігі; қызмет көрсету қарапайымдылығы және жұмыста сенімділігі; ерімейтін қатты фазамен суспензияны өңдеу. ОГШ (НОГШ) типті центрифуга бромды аммониді, гипс коллоиды, күнбағыс майы, молибден қышқылын, натрий сульфатын, крахмалды, поливинилхлоридті,соданың, түйіршіктелген полистирол, ыстық сланц және тағы басқа материалдарды өңдеугде қолданады. ОГШ типті центрифуганың жалы конструктивті белгісі - конусты немес цилиндрлі-конусты ротордың осінің горизонталь орналасуы 8, оның ішінде өс бойымен орналасқан шнекпен 7 қоса. Ротор 8 мен шнек 7 бір бағытта, бірақ әртүрлі жылдамдықпен айналады, соның нәтижесінде шнек пайда болған тұнбаны ротор бойымен түсіру терезесіне 2 қарай тасымалдайды. Центрифуганың роторы 8 екі тіректе 5, 10 орналасқан және белдік арқылы электроқозғалтқыштан қозғалысқа келеді. Шнек арнайы төмендеткіш 11 арқылы центрифуганың роторынан айналыс алады. Ротор, камераны тұнба 9 мен фугатқа бөлетін, қалқамен бірге қаптамамен жабылған. Қорғағыш қондырғы 1 шамадан асқан кезде центрифуганы өшіреді және бір уақытта жарықтық және дыбыстық сигналды қосады. Кей жағдайларда центрифуганы шайғыш сүйықтық беріп тұру үшін құбыр орнатады. Бірақ ротордағы тұнбаны шаю тиімділігі аз, және бұл операцияны әдетте, центрифугадан түсіретін тұнбаны репульпация жолымен жүргізеді. Суспензия қоректендіргіш құбыр 4 арқылы шнектің ішкі қуысына 7 беріледі және ол жерден терезе арқылы роторға 8 түседі. Ортадан тепкіш күштің әсерінен суспензияның бөлінуі жүреді және ротор қабырғасында қатты фазаның бөлшектері тұнады. Тұнба шнекпен 7 , ротордық қысаң тұсында орналасқан, түсіру терезелеріне 2 тасымалданады. Тазартылған сұйықтық қарама-қарсы жаққа, ағу тесігі терезесіне қарай ағады, ағып шығу табалдырығы арқылы өтеді де ротордан шығарылады. Ағу тесігі табалдырығын бұралатын шайбамен реттеуге болады. Ротордың айналу жылдамдығының өзгеруі шкив ауыстыруға жетеді. ОГШ типті центрифугаладағы технологиялық режим суспензия беру жылдамдығын, ротордың айналу жылдамдығының, ағу тесігі табалдырығының диаметірінің және қоректендіргіш құбыр жағдайын өзгерту жолымен реттеледі. Фугатты тазарту дәрежесі, ағу тесігі цилиндрінің диаметрін кішірейту арқылы (тұну аймағын ұзарту арқылы) және ротордың айналу жылдамдығын көбейту арқылы жоғарылауы мүмкін; тұнбаны кептіру дәрежесін - ағу тесігі цилиндрінің диаметрін ұзарту (тұну аймағын ұзарту арқылы) және ротордың айналу жылдамдығын көбейту арқылы. ОГШ-325 центрифугасы.ОГШ-325 центрифугасы ашық беріктенбеген орындау. Өңделетін тағаммен жапсарласатын, центрифуганың бөлшектері коррозиялық құрамына сәйкес көміртекті болаттан (ОГШ-325-3У), қышқылға төзімді 08Х17Н13М3Т маркалы болаттан (ОГШ-325-3К) немесе 08Х18Н10Т (ОГШ-325-3Н) жасалған. Техникалық сипаттама Ротор: шекті ішкі диаметр, мм 325 жұмысшы ұзындық, мм 540 шекті айналу жылдамдығы, айн/мин 3500 шекті бөлу факторы 2230 шнектің қатысты айналу жылдамдығы, айн/мин 23,5 Шекті есептік өнімділік: тұнба бойынша, кг/сағ 500 суспензия бойынша, м /сағ 6,0 ағу тесігі цилиндрінің диаметрі, мм: максимальды 280 минимальды 230 Жетектің электроқозғалтқышы : типі А02-42-2 қуаты, кВт 7,5 айналу жылдамдығы, айн/мин 3000 орындай қорғалған салмақ, кг 68 Центрифуганың электроқозғалтқышпен бірге габариттері, мм: ұзындығы 1600 ені 1465 биіктігі 520 Салмақ, кг: Центрифуганың электроқозғалтқышсыз 562 қондырғының 630 Тұғырды есептеуге арналған мәліметтер: Айналатын бөліктердің жүктеумен бірге салмағы, кг 250 Айналаттын массалардың есептік эксцентриситеті, мм 0,4 4. МАГИСТРАНТТЫҢ ӨЗДІК ЖҰМЫСЫ 4.1 Магистранттың өздік жұмысын ұымдастыру бойынша әдістемелік нұсқаулар. Оқу барысында әрбір магистрант, курстың негізгі бөлімін алатынжәне теориялық бөлімнің қаншалықты жақсы меңгерілгені мен практикалық тапсырмаларды орындауда магистрант оларды қолдана алу мүмкіндігін анықтауға мүмкіндік беретін, жеке дара үй тапсырмасын алады. Әрбір тапсырма А4 форматтағы беттерде орындалуы тиіс және . Жұмыс түсінікті түрде жазылуы керек. Есептеу - графикалық жұмыстың титулкасында мамандық, магисттанттың фамилиясы мен аты, курс, топ, нұсқа номері және жұмысты тапсыру уақыты көрсету керек. Әрбiр тапсырма А4 қалыптағы парақтарда орындауы және есептi жұмыстардың рәсiмдеу көрсетiлетiн талаптармен сәйкес ресiмдеуi керек. Есептерiнiң шешiмiқысқаша түсiндiрулерден, мiндеттi түрдеесепте қолданылатын барлық формулалар, қажеттi құрастыруларды масштабты есепке ала отырып өндіріп жiберу керек. Үй жұмысының аяқтауларынан кейiн қолданылған әдебиетке сiлтеменiжасауға керек.
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