2. Gidrаvlikа аsоslаri. Suyuqliklаrning аsоsiy fizik xоssаlаri

Parrakli aralashtirgichlar bir yoki bir nechta parrakdan iborat bo’ladi. Ular qovushqoqligi kichik bo’lgan suyuqliklarni aralashtirish uchun mo’ljallangan. Qovushqoqligi katta bo’lgan suyuqliklar ko’p parrakli yoki mahsus tayyorlangan aralashtirgichlar (masalan, yakorli) vositasida aralashtiriladi.
Parrakli aralashtirgich vertikal yoki qiya valga o’rnatilgan to’rtburchak kesim yuzali bir yoki bir nechta parrakdan iborat bo’ladi. Parrakli aralashtirgichlar guruhiga mahsus tayyorlanadigan yakorli, ramali va yaproqli aralashtirgichlar ham kiritiladi (16.7-rasm, g-, d- va ye- sxemalar).
Parrakli aralashtirgichlarni tuzilishi sodda va tayyorlanishi oson. Bu turdagi aralashtirgichlarning nasos effekti past bo’lishi sababli qurilma hajmi bo’yicha suyuqlikni to’liq aralashtirish imkoniyati chegaralangan. Aralashtirilayotgan suyuqlik hajmi bo’yicha turbulentlik asta-sekin ortadi, tsirkulyatsiya soni kichik. SHu sababdan, ushbu aralashtirgichlar qovushqoqligi kichik bo’lgan suyuqliklarni davriy ravishda aralashtirish uchun qo’llaniladi.
Balandligi diametriga nisbatan katta bo’lgan qurilmalarda (H/D>1.5) aralashtirilayotgan suyuqlikning turbulentligini oshirish uchun vertikal valga ikki parrakli aralashtirgichlar bir-biriga nisbatan 90^o ga burilgan holatda, bir necha qatorda o’rnatiladi. Parraklar qatorining oralig’i t=(0.3ё0.6)D chegaralarda belgilanadi.
Qovushqoqligi mЈ10 MPa^.c va qizdiruvchi yuzali qurilmalardagi suyuqlikni aralashtirish uchun yakorli va ramali aralashtirgichlar (16.7-rasm, g- va d-sxemalar) qo’llaniladi. Bunday moslamalarning shakli va o’lchamlari idishning ichki yuzasi va o’lchamiga monand bo’ladi. Idish devori va ishchi organ orasidagi tirqish kengligi 3ё10 mm dan ortmaydi. Aralashtirgichni ishlashi paytida qurilma tubi va devorlariga yopishgan mahsulot zarrachalari uzluksiz ravishda tozalanib turadi.
Yaproqsimon aralashtirgich (-rasm, ye-sxema) parraklarining eni ancha keng bo’lib, aralashtirilayotgan suyuqlikning tangentsial oqimini ta’minlaydi. Yaproqsimon aralashtirgich parraklaridagi teshiklar aylanma harakat paytida qo’shimcha oqimlar hosil qiladi. Moslamaning aylanish tezligi ortgan sari oqim harakati ham murakkablashib, jarayon intensivligi ortadi.
Yaproqsimon aralashtirgichlarning o’lchamlari quyidagi tavsiyalar asosida aniqlanadi: d=(0.3ё0.5)D, b=(0.5ё1.0)D, h=(0.2ё0.5)D. Muhit qovushqoqligining ortishi va parrak enini kengayishi bilan aralashtirgich tezligi kamayadi.
Propellerli aralashtirgichlarning asosiy ishchi organi bo’lgan propeller bir necha vintsimon suyri andozada bajarilgan parrakdan (qanotdan) iborat bo’ladi (16.8-rasm, a-sxema). Sanoat korxonalarida uch parrakli propellerlar keng tarqalgan. Aralashtirgichning vali vertikal, gorizontal yoki qiya holatda joylashgan bo’lishi mumkin. Suyuqlik satxi balandligiga ko’ra valga bir yoki bir nechta propeller o’rnatilishi mumkin.
Propeller qanotlari suyuqlikda xuddi vint kabi harakat qiladi, katta tezlikda (n=150ё1000 min^-1) uni yaxshi aralashtiradi, samarali, ammo jarayonni amalga oshirish uchun ko’p energiya sarflanadi.
Propellerli aralashtirgichlar asosan o’q bo’yicha bo’ylama oqimlar hosil qiladi. SHu sababli, ularning nasos effekti yuqori bo’ladi. Bu esa jarayon davrini sezilarli darajada qisqartiradi. SHu bilan birga, propellerli aralashtirgichlarning tuzilishi murakkab, ularning samaradorligi o’rnatilish holati va qurilma shaklidan bog’liq bo’ladi.
Propellerli aralashtirgichlar qovushqoqligi mЈ2Pa^.s bo’lgan suyuqliklarni aralashtirish, eritmalar va emulьsiyalar tayyorlash va katta hajmdagi suyuqliklarni gomogenizatsiya qilish kabi maqsadlar uchun qo’llaniladi.
Propellerli aralashtirgichlarning o’lchamlari o’rtasida nisbatlar -jadvalda ifodalangan.
Turbinali aralashtirgichning asosiy ishchi organi vertikal o’qga o’rnatilgan yassi, qiya va egri chiziq bo’yicha tayyorlangan kurakli (parrakli) turbina g’ildiragidir (16.8-rasm, g- va d- sxemalar). Turbinali aralashtirgich ochiq yoki yopiq tipda bo’lib, asosan radial oqimlarni yuzaga keltiradi. Suyuqlik aralashtirgichning markaziy teshiklaridan kirib, u yerda markazdan qochma kuch ta’sirida tezlanish olgan holda, g’ildirakdan parraklar yuzasi bo’ylab radial yo’nalishda chiqib ketadi.
Agar turbina katta tezliklarda aylansa, idishdagi suyuqlikning radial oqimi bilan bir qatorda tangentsial oqim ham yuzaga kelishi va girdob hosil bo’lishi mumkin. Suyuqlikning aylanma harakatini va girdob hosil bo’lish ehtimolini kamaytirish maqsadida qurilma devoriga qaytaruvchi to’siqlar o’rnatiladi.

rasm. Tez aylanuvchi aralashtirgichlar: a- propellerli; b- ikki parrakli; v- uch parrakli; g- ochiq turbinali; d- yopiq turbinali.

Turbinali aralashtirgichlarning samaradorligi juda yuqori bo’lib, issiqlik almashinish jarayonlarini tezlashtirish, katta hajmdagi suyuqliklarni aralashtirish (mЈ500 Pa^.s), tarkibida katta o’lchamli (dЈ25 mm) zarrachalar tutgan suspenziyalarni aralashtirish, eritish jarayonlarini amalga oshirish kabi maqsadlarda qo’llaniladi.

Suyuqlik satxining idish diametriga nisbati H/D<2 bo’lgan holatlar uchun turbinali aralashtirgichning diametri d=(0.15ё0.65)D, aylanishlari soni n=2ё5 c^-1 va ularning chiziqli tezligi 3ё8 m/sek chegaralarda bo’ladi.
Sanoatda shnekli, lentali, planetar, vibratsion va boshqa turdagi aralashtirgichlardan qovushqoqligi o’ta yuqori bo’lgan suyuqliklarni va pastasimon mahsulotlarni aralashtirish uchun foydalaniladi (16.7- rasm, a-, b- va v-sxemalar).