12-Маъруза. Иссиқлик энергетикасида буғ олиш учун ишлатиладиган сувларни юқори даражада тузсизлантириш усуллари
12.1. Сувни қайнатувчи буғлаткичларда тузсизлантириш. Сувни термик усулда тузсизлантириш деб, уни буғга айлантириб, ҳосил бўлган буғни совутиб яна сувга айлантириш жараёнига айтилади. Буғланаётган сув таркибидаги коллоид ҳамда химиявий моддаларнинг буғ фазасидаги эрувчанлиги сувдаги эрувчанлигига қараганда бир неча марта кам бўлади. Шу сабабли сувни буғланиш жараёнида таркибидаги моддаларнинг буғ фазасига ўтиши жуда оз миқдорда ёки деярли бўлмаслиги ҳам мумкин. Сув тозалаш техникаси соҳасида сувни буғлатиб буғ олувчи қурилмаларни буғлатгичлар (испалитель) деб аталади. Буғлатгичлар сув ва бошқа суюқликларни буғлатишда энг кўп қўлланиладиган иссиқлик алмаштиргичли қурилмалардир. Бундай қурилмалар конструкциясига ва сувни буғга айлантирувчи камералар сонига қараб бир ва бир неча корпусли ёки бир неча босқичли бўлади. Буғлатгич қурилмалар ёрдамида тозаланган сувларни чучуклантирилган сувлар ҳам (дистиллят) деб аталади.
Буғлатгичда буғланмай қолган ифлослиги ва туз миқдори юқори даражада бўлган сувни эса концентрат дейилади. Буғлатгичларда ҳосил бўлган буғнинг сифатлилиги шу концентратнинг туз миқдорига боғлиқ. Шу сабабли олинаётган буғнинг туз миқдори рухсат этиладиган меъёрдан ошмаслиги учун концентратнинг маълум миқдори буғлатгичдан чиқарилиб чиқарилаётган миқдори дастлабки сув билан алмаштириб турилади. 10.1-расмда бир корпусли буғлаткич қурилмасининг схемаси кўрсатилган.
Бундай қурилмаларнинг асосий элементларига: сувни буҳга айлантирувчи, қиздиргич системаси (4) ва ҳосил қилинган буғни совутувчи ускуналари (6) киради. Қиздирувчи система (4) буғланадиган сув ичига ўрнатилган бўлиб, шу системага сувни буғлатиш учун бериладиган юқори ҳароратли буғни бирламчи буғ деб аталади. Унинг иссиқлиги таъсирида буғлатгичдаги сувнинг қайнаши натижасида ҳосил бўлган буғни эса иккиламчи буғ деб аталади. Бир поғонали қурилмаларда ҳосил бўлган иккиламчи буғ махсус совутувчи системада сувга айлантирилади.
Буғлатгичга берилаётган бирламчи буғ иссиқлиги ундаги сувининг буғланишига сарфланиши натижасида конденсатга айланади ва дистиллат йиғувчи бакка юборилади.
12.1-расм. Бир корпусли буғлатгич қурилмасининг схемаси.
1-бирламчи буғни юбориш; 2-иккиламчи буғни чиқариш; 3-буғлатгич корпуси; 4-қиздирувчи системаси; 5-буғлатгич конденсатори (буғ совутувчи система); 6-конденсатни йиғиш; 7-дистиллят йиғувчи бак; 8-дистиллятни юборувчи сўрғич; 9-буғлатгичдаги сув сатҳини кўрсатувчи оқизоқ; 10-совутувчи сувни юбориш; 11-совутувчи сувни чиқариш; 12-буғлатгичдан концентратни чиқариш.
Бир босқичли қурилмаларнинг асосий камчилиги уларга юбориладиган бирламчи буғ миқдори олинадиган дистиллят миқдорига қараганда кўплигидир. Масалан: 1 т дистиллят олиш учун буҳлатгич қиздиргичга 1.1 т буғ берилади. Шу сабабли бир босқичли буғлатгичларни ишлатишда иқтисодий харажатлар бирмунча кўп бўлади.
Кўп босқичлиларда буғлатгичлар сони ортиб бориши билан улардан олинадиган умумий дистиллят миқдори ҳам ортиб боради. Масалан, бир босқичли буғлатгичларда 1 тонна буғнинг иссиқлигидан фойдаланиб 0,9 т дистиллят олинса, умумий миқдорда икки босқичлиларида 1,7 т., уч босқичлиларда 2,4 т., тўрт босқичлиларда 3,1 т дистиллят олинади.
Қайнатувчи буғлатгич қурилмаларининг ишончли ва унмдорли ишлаши ҳамда уларда ҳосил бўладиган дистиллятнинг сифатлилиги буғлатгичларга бериладиган таъминот сувнинг ифлослик даражасига ҳам боғлиқ. Шу сабабли буғлатгичларда буғ олиш учун ифлослиги юқори даражада бўлган сув ишлатиладиган бўлса, бундай сув буғлатгичга берилишдан олдин химиявий реагентлар ёки ионитли фильтрлар ёрдамида юмшатилиши лозим.
Шу сабабли буғлатгичларга бериладиган таъминот сувини тозалаш учун лойҳалаш нормаларида кўрсатилгандек қуйидаги схемадаги қурилмалардан бирини қўллаш мумкин:
1) Тиндиргичларда оҳак ва коагулянт эритмаси ёрдамида тозаланган сувни икки босқичли Nа-катионитли фильтрларда юмшатиш: (Ток-М-Na1-Na2);
2) Сувни Н ва Na-катионитли фильтрлар ёрдамида юмшатиш; Бу вариантда қуйидаги схемали қурилмалардан бирини ишлатиш мумкин:
(-Н-D-Na1-Na2-); (-НТ-D-Na1-Na2-); (-Н-//-Na1-Na2-); (-Н-D-Na2-);
3) Хлор-натрий ионитли фильтрларда сувни тозалаш:
(-Na/Cl-Na2-).
Бу схемалардан қайси бирини қўллаш тозаланадиган сув таркибига боғлиқ. Сувни бундай схемали қурилмаларда юмшатишда қўшимча ускуналар ишлатилиши, химиявий реагентлар сарфланиши ҳамда сув юмшатиш жараёнида оқинди сувлар ҳосил бўлиши ва уларни тозалаш талаб этилиши сабабли дистиллят олишда сарфланадиган харажатлар бирмунча кўпаяди. Аммо юмшатилган сувдан дистиллят олувчи буғлатгичларнинг самарадорлиги ҳамда уларда олинадиган дистиллятнинг сифатлигиги юқори бўлади.
Ионитлар ёрдамида юмшатилган сувдан дистиллят оладиган буғлатгичларга бериладиган таъминот суви таркибида, эксплуатация меъёрларида белгилаб қўйилишича умумий туз миқдори литрида 100 мкг-экв дан, О2 миқдори 30 мкг дан юқори бўлмаслиги ва СО2 гази бутунлай бўлмаслиги зарур. Буғлатгич қурилмаларида сувнинг буғга айланиш жараёни қиздирувчи системасининг ўрнатилиш ҳолатига ва буғлатгичаппаратининг ички тузилишига боғлиқ.
12.2-расмда икки хил буғлатгичларнинг ички тузилиш схемаси кўрсатилган. Биринчи хилдаги буғлатгичларда (а) қиздирувчи система буғлантириладиган сув ичида ўрнатилганлиги сабабли сувнинг қайнаб буғга айланиши айнан қиздирувчи элементлар юзасида содир бўлади. Иккинчи хилдаги буғлатгичларда (б) буғланадиган сув қиздирувчи системадан ажратилган. Бундай буғлатгичларда сувнинг буғланиши қиздирувчи тизимнинг юқори қисмидаги махсус зонада содир бўлади. Бундай хилдаги яъни буғ ҳосил қилиш зонаси алоҳида бўлган буғлатгичларни қайнатиш зонаси ажратилган буғлатгичлар деб аталади.
1 2.2-расм. Сув буғланиши қиздирувчи тизим сиртида (а) ва алоҳида зонада содир бўладиган буғлатгичларнинг схемаси.
