9 маъруза Суюқлик турли жинсли тизимларни ажратиш. Турли жинсли тизимларнинг турлари ва уларни ажратиш усуллари

Марказдан қочма куч таъсирида чўктириш
Эмульсиядаги суюқлик томчиларини ва суспензиядаги қаттиқ заррачаларни марказдан қочма кучлар майдонида ажратиш жараёнига центрифугалаш дейилади. Центрифугалаш жараёнини амалга оширадиган қурилма центрифуга деб номланади.
Марказдан қочма куч таъсирида суспензия чўкма ва фугат деб номланувчи суюқлик фазаларга ажралади. Одатда чўкма қурилма ротори ичида қолади, фугат эса - ташқарига чиқарилади.
Центрифуга ишлаш пайтида ҳосил бўладиган марказдан қочма куч чўктириш жараёнидаги оғирлик ва фильтрлашдаги гидростатик кучларга нисбатан анча катта бўлади. Шунинг учун турли жинсли системаларни ажратиш учун қўлланиладиган чўктириш ва фильтрлаш жараёнларига қараганда центрифугалаш жуда самарали ҳисобланади.
Центрифуганинг асосий қисми горизонтал ёки вертикал ўқга ўрнатилган ва катта тезликда айланувчи цилиндрик ротор бўлиб, у электр юриткич ёрдамида айланма ҳаракатга келтирилади. Марказдан қочма куч таъсирида турли жинсли системадаги қаттиқ заррачалар чўкмага тушиб, суюқликдан ажралади.
Ажратиш принципига қараб, центрифугалар 2 хил бўлади: фильтрловчи ва чўктирувчи центрифугалар.
Чўктирувчи центрифуганинг цилиндрик ротори яхлит деворли бўлиб, эмульсия ва суспензияларни чўктириш принципи асосида ажратади. Бу қурилмада ажратиш жараёнида оғирлик кучи ўрнига марказдан қочма куч ишлатилади. Цилиндрик ротор айланиши натижасида ҳосил бўладиган марказдан қочма куч таъсирида суспензия ёки эмульсия ротор деворига қараб ҳаракат қилади. Зичлиги юқори бўлган қаттиқ заррачалар ротор деворида, зичлиги камроғи эса - ўқ атрофида йиғилади.
Фильтрловчи центрифуга ротори ғоваксимон бўлиб, эмульсия ва суспензияларни фильтрлаш принципи асосида ажратади. Бу қурилмаларда, ажратиш жараёнида босимлар фарқи ўрнига, марказдан қочма куч ишлатилади.
Бу турдаги центрифугаларда суспензия ёки эмульсия ротор деворига қараб ҳаракат қилади ва фазаларга ажралади. Фазаларга ажратиш жараёни қуйидагича рўй беради: суюқ фаза роторнинг тўсиғидан ўтиб, қурилма қобиғига йиғилади ва штуцер орқали чиқарилади. Қаттиқ фаза эса, фильтрловчи тўсиқда ушланиб қолади ва ундан сўнг ротордан туширилади.
Ишлаш принципига кўра центрифугалар даврий ва узлуксиз бўлади. Ротор ўқининг ўрнатилишига қараб, горизонтал ва вертикал центрифугалар бўлади. Даврий ишлайдиган центрифугаларда чўкма қўл, оғирлик кучи ёки пичоқ ёрдамида туширилади. Узлуксиз центрифугаларда чўкма шнек ёрдамида инерцион ва пульсацион кучлар ёрдамида туширилади.
Фильтрловчи ва чўктиривчи центрифугаларда ажратиш жараёнларининг таҳлили шуни кўрсатадики, чўктириш ва фильтрлаш жараёнлар билан центрифугалаш орасида ўхшашлик кўп ва ҳамма жараёнларнинг умумий қонуниятлари ҳам ўхшашдир.
Центрифугаларда ҳосил бўладиган марказдан қочма куч ушбу тенглик билан ифодаланади:
(9.29)
бу ерда: m - айланувчи жисм массаси, кг; G - айланувчи жисм оғирлиги, H; w - роторнинг айланиш тезлиги, м/с; g - эркин тушиш тезланиши, м²/с; r - айланиш радиуси, м.
Роторнинг айланиш тезлиги ушбу тенгликдан топилади:


(9.30)
бу ерда: - бурчак тезлиги, рад/с; n - айланиш сони, айл/мин.
(9.29) ва (9.30) тенгликлардан марказдан қочма кучни аниқлаймиз:


(9.31)
ёки
(9.32)
Шундай қилиб, ротор диаметрини кўпайтиришга қараганда, унинг айланиш сонини ошириш, марказдан қочма кучнинг ўсишига олиб келади.