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»

10.9. МОДДА АЛМАШИНИШ УСКУНАЛАРИНИНГ
АСОСИЙ ЎЛЧАМЛАРИНИ АНИҚЛАШ

Модда алмашиниш ускуналарини технологик ҳисоблашда уларнинг асосий ўлчамлари (диаметр ва иш баландлиги) аниқланади.

Ускунанинг диаметри. Бундай мақсад учун сарф тенгламасидан фойдаланилади:
V_C = S · W₀ , (10.44)
бу ерда V_C – тегишли фазанинг ҳажмий сарфи (масалан, абсорбция жараёнида газнинг сарфи, ректификацияда эса буғнинг сарфи ва ҳоказо); W₀ – шу фазанинг мавҳум ёки келтирилган тезлиги (ёки тегишли фазанинг ускуна тўла кесимига нисбатан олинган тезлиги); S – ускунанинг кўндаланг кесими юзаси.
Думалоқ кўндаланг кесимли ускуналарда S=πD²/4 бўлгани сабабли:
V_C = ,
бундан
. (10.45)

Одатда V_C берилган бўлади ва ускунанинг диаметри D ни топиш учун тегишли фаза (масалан, газ ёки буғ) нинг мавҳум тезлигини қабул қилиш керак. Тезликни қабул қилишда қуйидаги ҳолат ҳисобга олиниши керак: оқимнинг тезлиги ортиши билан модда ўтказиш коэффициентининг қиймати кўпаяди, бироқ тезлик ортиши билан ускунанинг гидравлик қаршилиги ҳам ортади (натижада жараённи олиб бориш учун зарур бўлган энергия сарфи ортади). Шу сабабли ҳар бир аниқ шароит учун техник-иқтисодий ҳисоблашлар орқали газ ёки буғнинг мақбул тезлиги қабул қилинади.

Ускунанинг баландлиги. Модда алмашиниш ускунасининг баландлиги фазалар контакти узлуксиз ёки поғонали бўлишига кўра икки хил усулда аниқланади. Масалан, фазалар узлуксиз контактда бўлган ускуналарнинг баландлиги қуйидаги модда ўтказиш тенгламалари орқали топилади:
М = К_у VΔУ_ўр (10.46)
ёки
М = К_х VΔХ_ўр, (10.47)
бу ерда F = V – фазаларнинг контакт юзаси; - фазаларнинг солиштирма контакт юзаси; V – ускунанинг иш ҳажми.
Ускунанинг иш ҳажми: V = S · H (бу ерда Н – ускунанинг иш баландлиги). (10.46) ва (10.47) тенгламалардаги V нинг ўрнига SH ни қўйиб, уларни Н га нисбатан ечсак, қуйидаги ифодаларни оламиз:
(10.48)
ёки
. (10.49)
(10.48) ва (10.49) тенгламалар бўйича Н ни ҳисоблаш учун алоҳида солиштирма контакт юзаси ва модда ўтказишнинг юза бўйича олинган коэффициенти К_У ёки К_Х нинг қийматларини ёҳуд шу катталикларнинг солиштирма контакт юзаси билан кўпайтмасидан иборат бўлган модда ўтказишнинг ҳажмий коэффициентлари (К_У· = К_УV ёки К_Х· = К_УХ) ни билиш зарур. Айниқса, фазаларнинг контакт юзасини аниқлаш қийин бўлганда К_V ни топиш мақсадга мувофиқдир.
Ускунанинг иш баландлиги ўтказиш бирлигининг баландлиги ва ўтказиш бирлигининг сони кўпайтмаси билан ҳам топилиши мумкин:
H = h_oу · n_oу (10.50)
ёки
H = h_oх · n_oх . (10.51)