|
V боб. УГЛЕВОДОРОД ГАЗЛАРИНИ ПАСТ ҲАРОРАТЛИ
АЖРАТИШ ЖАРАЁНЛАРИ
5.1.Совуқликни олиш усуллари
Асосан этан, пропан каби индивидуал углеводородларга
талабнинг
кўпайиши,
шунингдек
суюлтирилган
газлар
истеьмолининг ортиши – газни қайта ишлашда паст ҳароратли
жараѐнлар улуши ортишининг сабабидир. Углеводород газларини
ажратиш жараѐнлари газ компонентларининг физик-кимѐвий
хоссаларининг фарқларига асосланган. Ажратиш жараѐнининг
технологик параметрларига таьсир кўрсатувчи энг муҳим кўрсатгич
– компонентларнинг тўйинган буғлари босимидир. Углеводород
газларининг
ажралиш
аниқлиги
маьлум
даражада
компонентларнинг нисбий учувчанлиги билан белгиланади.
Энг кўп нисбий учувчанлик фарқига эга бўлган компонентлар
ѐки углеводород фракциялари кам эненргия сарфи билан ажралади.
Бинар (икки компонентли) тизимлар учун нисбий учувчанлик
қиймати доимий эмас, ва у ҳарорат тушиши билан ортади ва босим
кўтарилиши билан камаяди. Агар босимни доимий ҳароратда
ошириб борилса, унда суюқ фазага кўпроқ миқдордаги енгил
углеводородлар ўтиб қолади, яьни ажратиш аниқлиги пасаяди.
Агарда
ҳароратни
доимий
босимда
пасайтирилса,
унда
компонентларни
ажратиш
аниқлиги
ортади.
Демак,
газ
компонентларини аниқроқ ажратиш учун ҳароратни пасайтириш
мақсадга мувофиқроқдир. Шунга қарамай амалиѐтда углеводород
газларини ажратиш юқори босимларда олиб борилади, ва бу кўп
холларда жараѐнни ўта паст ҳароратларда олиб бориш имконини
беради.
Атроф муҳит ҳароратидан паст бўлган исталган берилган
ҳарорат даражасидаги ―совуқлик‖ни ишлаб чиқариш у ѐки бу совуқ
циклда бажарилувчи тизимларда амалга оширилади. Газни қайта
ишлашнинг замонавий жараѐнларида атроф муҳит ҳароратига яқин
бўлган ҳароратдан то суюқ гелий ҳароратигача бўлган ҳароратларни
таьминловчи турли хил совитувчи цикллардан фойдаланилади.
Ҳозирги вақтда паст ҳароратли жараѐнларда қуйидаги
технологик схемалардан фойдаланилади:
ташқи совитувчи цикллар,
совитувчи циклда айланувчи
жараѐнни амалга оширувчи, махсус модда - совуқ агентлар
159
қўлланилганда; бунда фақатгина бир компонентли (пропан, этан,
этилен, аммиак ва ҳ.к.) эмас, балки кўп компонентли ва аралаш
(масалан, енгил углеводородлар аралашмаси) совуқ агентлар ҳам
қўлланилиши мумкин; янада чуқур совитиш учун қайнаш
ҳароратлари бўйича фарқ қилувчи турли хил совуқ агентлардан
фойдаланилувчи бир нечта кетма - кет бирлаштирилган совитувчи
цикллардан фойдаланишга асосланган поғонали совитувчи
цикллардан фойдаланилади;
ички совитувчи цикллар,
технологик оқимларни дроссели
(изоэнтальпияли) ѐки детандерли (изоэнтропияли) кенгайтириш
йўли билан уларни бевосита совитишдан фойдаланилганда;
комбинациялашган совитувчи цикллар,
масалан, бошланғич
босқичда ташқи совитувчи агентдан ва кейинги босқичларда оқимни
дросселлаш ѐки детандерлашдан фойдаланилади.
Совуқликни олишда иссиқликни камроқ қиздирилган жисмдан
кўпроқ қиздирилганига ўтиши билан боғлиқ, бу вақтда иссиқликни
узатиш жараѐни ўз-ўзидан фақатгина тескарисига содир бўлиши
мумкин, яьни кўпроқ қиздирилган жисмдан камроқ қиздирилган
жисмга ўтади. Демак, совуқликни олиш жараѐнини фақатгина иш
бажарилганда бажариш мумкин. Ҳароратни энг паст даражадан энг
юқорисигача ташувчиси сифатида айланувчи жараѐнни амалга
оширувчи ишчи модда – совитувчи агентдан фойдаланилади.
Агар совитувчи агент сифатида атроф муҳит ҳароратига
нисбатан
критик
ҳарорати
юқорироқ
бўлган
газлардан
фойдаланилганда, совитиш – ўта кучли совитиш деб, агар критик
ҳарорати пастроқ газлардан фойдаланилганда – чуқур совитиш деб
аталади.
Ўта кучли ва чуқур совитиш жараѐнлари ўртасидаги фарқ
шундаки, ўта кучли совитиш жараѐнида газлар маълум босимгача
сиқилганда улар иссиқлигини атроф муҳитга (ҳаво ѐки сувга) бериб
конденсацияланади, чуқур совитиш жараѐнида эса совитувчи агент
конденсацияланиши учун атроф муҳит ҳароратига нисбатан анча
паст ҳароратларгача совитиш керак бўлади.
Ўта кучли совуқликни олиш усуллари
Ўта кучли
совитиш жараѐнида паст ҳарорат чегарасига (минус
120°С гача) совитувчи агент сифатида этилендан фойдаланилганда
эришилади. Совитувчи агентни сиқилиши ва унинг ишчи циклида
ҳолатининг ўзгариш усулига боғлиқ ҳолда ўта совуқ ҳароратга
160
эришиш учун қуйидаги совитувчи қурилмалардан фойдаланилади:
буғ компрессияли совитувчи машиналар, уларда совитувчи
агентни
суюлтириш
поршенли,
турбинали
ѐки
винтли
компрессорлар билан амалга оширилади ва суюлтирилган газ
конденсация қилинади;
совитувчи
машиналарда
сиқилган
совитувчи
агент
суюлтирилмайди;
абсорбцияли совитувчи машиналар, уларда совитувчи агент
термик компрессор билан сиқилади ва суюлтирилади.
Буғ компрессияли совитувчи машиналарнинг тартибли
схемаси 5.1- расмда кўрсатилган.
Цикуляцияланаѐтган совитувчи агент буғлари К компрессорга
қабул қилишга жўнатилади ва унда ишчи босим қийматигача
сиқилади.
Совитувчи
агентнинг
сиқилган
буғлари
совутгич-конденсатор ХК га тушиб, у ерда сув ѐки ҳаво билан
совитилиши давомида конденсацияланади ва яна совитиш учун
совутгич Х га келиб тушади. Қайта совитилган суюқ совитувчи
агент D да дросселланиши натижасида ҳарорати туширилади. D
дросселдан сўнг совитувчи агент буғлатгичга жўнатилади ва у ерда
совитилган оқимга иссиқлик берилиши ҳисобига унинг буғланиши
юз беради.
Буғ компрессияли цикли юқорисидаги ҳарорат барча
совитувчи агентлардан фойдаланилганда таҳминан бир хил бўлади
ва совитилган сув ҳароратига боғлиқ бўлиб, 0 дан 30°С гача ўзгариб
туради. Цикл пастидаги ҳароратни совитувчи қурилма вазифасидан
келиб чиқиб берилади. Совитувчи агентни танлаш совитувчи
қурилма ишида керак бўладиган ҳарорат оралиғидан келиб чиқиб
амалга оширилади.
Совитувчи агентни ва циклнинг ҳарорат оралиғини танлашда
совитувчи агентнинг тўйинган буғлари босими циклнинг паст
ҳароратларида атмосфера босимига яқин бўлишига ҳаракат
қилинади.
Ҳозирги вақтда совитувчи қурилмалар учун турли хил
совитувчи агентлар: этан, этилен, пропан, аммиак ва ҳ.к.лардан
фойдаланилмоқда.
Буғ компрессион совитувчи қурилмалар иши амалиѐтида
аммиакдан фойдаланиш кенг тарқалган. 20°С
ҳароратда
аммиакнинг тўйинган буғлари босими 857 кПа ни ташкил этади, бу
161
вақтда минус 34°С га тенг бўлган тўйиниш ҳарорати 98 кПа га тўғри
келади. Демак, охирги ҳарорати минус 34°С гача бўлган аммиакли
буғ компрессияли совитувчи қурилмасини қуриш вакуумнинг
қўлланилишини талаб этмайди ва бу қурилма конструкциясини
сезиларли даражада соддалаштиради. Бундан ташқари, аммиак
бошқа совитувчи агентларга нисбатан 1 кг совитувчи агент учун
кўпроқ юқори совуқлик ишлаб чиқарувчанликка эга. Аммиак
юқорида санаб ўтилган афзалликлари билан бир қаторда унинг
қўлланилишини бир қанча чекловчи – захарлилик ва коррозион
фаоллик каби камчиликларга ҳам эга.
Do'stlaringiz bilan baham: |
