Нефть ва газни қайта ишлаш жараёнлари ва ускуналари Ўзбекистон Республикаси Олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги олий ўқув юртлари бакалавриатининг «Нефть ва нефть-газни қайта ишлаш технологияси»

7.8. ИССИҚЛИК ЎТКАЗИШ ЖАРАЁНЛАРИНИ
ЖАДАЛЛАШТИРИШ

Нефть ва газни қайта ишлаш саноатидаги кўпчилик жараёнлар иссиқлик таъсирида боради ва бундай жараёнларни амалга ошириш учун турли иссиқлик алмашиниш ускуналари ишлатилади. Ишлаб чиқаришнинг қувватини ошириш учун иссиқлик алмашиниш ускуналари самарали ишлаши, содда бўлиши ва маҳсулот сифатига таъсир кўрсатмаслиги керак. Бундан ташқари, иссиқлик ускуналарини тайёрлаш учун кам металл сарф бўлиши лозим. Бундай масалаларни ҳал қилиш учун иссиқлик алмашиниш жараёнларини жадаллаштириш зарур.

Иссиқлик жараёнларини жадаллаштириш ускуналар иш унумдорлигини оширишга, уларнинг ўлчамини кичрайтиришга, ишлаб чиқариш хоналарининг саҳнини камайтиришга олиб келади. Бу нарса ўз навбатида иссиқлик ускуналарини ишлатиш ва уларни таъмирлаш учун кетаётган сарф-ҳаражатларни камайтиради, битта ишчига тўғри келадиган маҳсулот миқдорини оширади ва ҳоказо. Иссиқлик жараёнлари жадаллаштирилганда материални иситиш учун кетаётган вақт камаяди, бироқ бу ҳол маҳсулот сифатини пасайтиришга олиб келмаслиги лозим.
Текис деворлар учун иссиқлик ўтказиш коэффициентини топишдаги қуйидаги тенгламани таҳлил қилиб кўрамиз:
.
Деворнинг термик қаршилигини камайтириш учун девор қалинлиги δ ни камайтириш ва девор материалининг иссиқлик ўтказувчанлик коэффициенти λ ни кўпайтириш керак. Конвектив иссиқлик алмашинишни (α₁ ва α₂) жадаллаштириш учун суюқликни аралаштириш ва оқимнинг тезлигини ошириш зарур. Агар иссиқлик нурланиш орқали тарқалаётган бўлса, нур чиқараётган юзанинг қоралилик даражасини ва унинг ҳароратини ошириш керак бўлади.
Агар текис деворнинг термик қаршилиги ҳисобга олинмаса, бунда юқорида берилган тенглама қуйидаги кўринишни олади:
. (7.38)

(7.38) тенгламадан кўриниб турибдики, К нинг қиймати ҳар доим α нинг энг кичик қийматидан ҳам кам бўлади.

Агар α₁ = 40 Вт/м²·К, α₂ = 5000 Вт/м²·К бўлса, у ҳолда К = 39,7 Вт/м²·К бўлади. α₂ қийматининг ортиши К нинг қийматига таъсир қилмайди. α₁ = 40 Вт/м²·К ва α₂ = 10000 Вт/м²·К бўлганда К = 39,8 Вт/м²·К бўлади, К нинг қийматини анчагина ошириш учун кичик қийматли α нинг қиймати (бизнинг мисолда α₁ нинг қийматини) ўзгартириш лозим. Агар α₂ = 5000 ва α₁ = 80 бўлса, К = 78,8 Вт/м²·К; α₁ = 200 деб олинса, К = 192 Вт/м²·К.
Демак α₁ << α₂ бўлса, жараённи жадаллаштириш учун фақат α₁ нинг қийматини ошириш лозим экан. Агар α₁ ≈ α₂ бўлса, бундай иссиқлик алмашиниш жараёнини тезлатиш учун иккала иссиқлик бериш коэффициентлари (α₁ ва α₂) нинг қийматларини ошириш мақсадга мувофиқдир.
Айрим техникавий ҳисоблашларда деворнинг термик қаршилигини ҳисобга олмаса ҳам бўлади. Амма бунда айрим хатоликларга йўл қуйилади. Бу ҳатоликларнинг қийматини ҳисоблаб кўриш лозим. Айниқса, К нинг қиймати катта бўлганда деворнинг термик қаршилиги ҳисобга олиниши шарт. Ишлаб чиқариш шароитида ускуна деворлари турли ифлосликлар билан қопланиб қолади. Бу ифлосликлар деворнинг термик қаршилигини анча кўпайтиради. Масалан, сувнинг қаттиқлиги ҳисобига девор юзасига ўтириб қолган ифлослик 1 мм қалинликдаги пўлат деворнинг термик қаршилигига тенг.
Девор устида ҳар хил ифлосликларнинг ўтириб қолиши, иссиқлик ўтказиш жараёнини секинлаштиришдан ташқари, деворнинг ҳароратини ҳам ошириб юборади. Айрим пайтларда девор ҳароратининг юқори бўлиб кетиши ҳалокатга олиб келиши мумкин. Шу сабабдан иссиқлик ускуналарини ишлатишда девор юзаларини ҳар хил ифлосликларнинг ўтириб қолишидан сақлаш зарур.
Иссиқлик алмашиниш жараёнларини қуйидаги усуллар ёрдамида жадаллаштириш мумкин: 1) иссиқлик ташувчи агентларнинг тезлигини кўпайтириш; 2) иситиш юзасини даврий равишда тозалаб туриш; 3) асосий суюқлик оқимини пульсацион тебранишлар орқали юбориш; 4) суюқликнинг юпқа қатлами ҳаракатини ташкил қилиш; 5) қаттиқ материалларнинг донадор қатламидаги иссиқлик алмашинишда қатламни мавҳум қайнаш ҳолатига келтириш; 6) турбулизаторлар ёрдамида оқимнинг таркибини ўзгартириш ва бошқалар. Ҳар бир аниқ шароит учун жадаллаштиришнинг тегишли усулини танлаб олиш керак.