Turli jinsli sistemalardi ajratiw

8 - lekciya
TURLI JINSLI SISTEMALARDI AJRATIW.
JOBA
1. Oraydan qashıwshı kúsh tásirinde sho’ktiriw.
2. Processni ańlatiwshı shamalar.
3. Tsentrifuga konstruktsiyalari.
Emul'siyadagi suyıqlıq tamshıların hám suspenziyadagi qattı bólekshelerdi oraydan qashıwshı kúshler maydanında ajıratıw procesine tsentrifugalaw dep ataladı. Tsentrifugalash procesin ámelge asıratuǵın apparat tsentrifuga dep ataladı.
Oraydan qashıwshı kúsh tásirinde suspenziya shókpe hám fugat dep atalıwshi suyıqlıq fazalarǵa ajraladi`. Ádetde shókpe apparat rotori ishinde qaladı, fugat bolsa - tısqarına shiǵarıladı.
Tsentrifuga islew waqtında payda bolatuǵın oraydan qochma kúsh sho’ktiriw processindegi salmaqlıq hám fil'trlashdagi gidrostatik kúshlerge salıstırǵanda ádewir ulken boladı. Sol sebepli túrli jınslı sistemalardı ajıratıw ushın qollanılatuǵın sho’ktiriw hám fil'trlew processlerine qaraǵanda tsentrifugalash júdá nátiyjeli esaplanadi.
Tsentrifuganing tiykarǵı bólegi gorizontal yamasa vertikal o'qga ornatılǵan hám úlken tezlikte aylanıwshı tsilindrik rotor bolıp, ol elektr yuritkich járdeminde aylanba háreketke keltiriledi. Oraydan qashıwshı kúsh tásirinde túrli jınslı sistema daǵı qattı bóleksheler shókpege túsip, suyıqlıqtan ajraladi`.
Ajıratıw principine qaray, tsentrifugalar 2 qıylı boladı : fil'trleytuǵın hám sho'ktiriwshi tsentrifugalar.
Sho'ktiriwshi tsentrifuganing tsilindrik rotori pútin diywallı bolıp, emul'siya hám suspenziyalarni sho’ktiriw principi tiykarında ajratadı. Bul apparatda ajıratıw processinde salmaqlıq kúshi ornına oraydan qashıwshı kúsh isletiledi. Tsilindrik rotor aylanıwı nátiyjesinde payda bolatuǵın oraydan qashıwshı kúsh tásirinde suspenziya yamasa emul'siya rotor diywaline qaray háreket etedi. Qısıqlıǵı joqarı bolǵan qattı bóleksheler rotor diywalında, qısıqlıǵı kamrog'i bolsa - kósher átirapında jıynaladı.
Fil'trleytuǵın tsentrifuga rotori geweksimon bolıp, emul'siya hám suspenziyalarni fil'trlew principi tiykarında ajratadı. Bul apparatlarda, ajıratıw processinde basımlar ayırmashılıǵı ornına, oraydan qashıwshı kúsh isletiledi.
Bul túrdegi tsentrifugalarda suspenziya yamasa emul'siya rotor diywaline qaray háreket etedi hám fazalarǵa ajraladi`. Fazalarǵa ajıratıw procesi tómendegishe júz beredi: suyıq faza rotorning to'sig'idan ótip, apparat qabıǵına jıynaladı hám shtutser arqalı shiǵarıladı. Qattı faza bolsa, fil'trleytuǵın tosıqta uslanıp qaladı hám odan keyin rotordan túsiriledi.
Islew principine kóre tsentrifugalar udayı tákirarlanatuǵın hám úzliksiz boladı. Rotor o'qining ornatılıwına qaray, gorizontal hám vertikal tsentrifugalar boladı. Udayı tákirarlanatuǵın isleytuǵın tsentrifugalarda shókpe qol, salmaqlıq kúshi yamasa pıshaq járdeminde túsiriledi. Úzliksiz tsentrifugalarda shókpe shnek Járdeminde inertsion hám pul'satsion kúshler járdeminde túsiriledi.
Fil'trleytuǵın hám cho'ktirivchi tsentrifugalarda ajıratıw processleriniń analizi sonı kórsetedi, sho’ktiriw hám fil'trlew processler menen tsentrifugalash arasında uqsaslı q kóp hám xamma processlerdiń ulıwma nizamlıqları xam uqsas bolıp tabıladı.
Tsentrifugalarda payda bolatuǵın oraydan qashıwshı kúsh bul teńlik menen ańlatpalanadı (9.1)
Bul jerde: m - aylanıwshı dene massası, kg; G - aylanıwshı dene salmaǵı, H; w - rotorning aylanıw tezligi, m/s; g - erkin túsiw tezleniwi, m2/s; r - aylanıw radiusı, m.
Rotorning aylanıw tezligi bul teńlikten tabıladı :

Bul jerde: - múyesh tezligi, rad/s; n - aylanıw sanı, ayl/min.
(9. 1) hám (9. 2) teńliklerden oraydan qashıwshı kúshnı anıqlaymız:
(9.3)
yamasa
(9.4)
Sonday etip, rotor diametrin kóbeytiwge qaraǵanda, onıń aylanıw sanın asırıw, oraydan qashıwshı kúshdıń ósiwine alıp keledi.
Tsentrifugalarning jumıs ónimliligi ajıratıw koefficiyentine baylanıslı. Tsentrifugalarda ajıratıw koefficiyenti oraydan qochma kúshler maydanında payda bolǵan kernew menen xarakterlenedi. Tsentrifugada payda bolıp atırǵan oraydan qashıwshı kúshler muǵdarınıń salmaqlıq kúshi tezleniwinen neshe ret kópligin kórsetiwshi shama ajıratıw koefficiyenti dep ataladı :
(9.5)
Tsentrifuga rotori aylanıw chastotasınıń artpaqtası jáne onıń diametri azayıwı menen oraydan qashıwshı kúsh maydanında ajıratıw natiyjeliligi artadı. Eger, aylanıw tezligin aylanıw chastotası arqalı, ańlatpalasaq ajıratıw koefficiyentin anıqlaw ushın bul kórinistegi formulanı alamız
(9.6)
Ajıratıw koefficiyenti tsentrifugalarning áhmiyetli xarakteristikası bolıp, onıń ajıratıw qábiletin anıqlawshı kórsetkish bolıp tabıladı.
Emul'siyalarni úzliksiz ajıratıw tındırgichi bir neshe bólekten ibarat (9. 1-súwret). Emul'siya apparattıń shep bólegine beriledi hám ondan orta separatsion kameraǵa uzatıladı.
Shap tosıq 2 qospa beti bálentligin retlew imkaniyatın beredi. Separatsion bólekte baslanǵısh qospa salmaqlıq kúsh tásirinde fazalarǵa ajraydi. Jeńil faza tepaga kóteriledi hám tındırgichning joqarısındaǵı shtutserdan ag’ip shıǵadı. Salmaqli faza bolsa, oń tosıq 3 astından ótip tómenge túsedi hám apparat tubidagi shtutserdan ag’ip shıǵadı.

Sho'ktiruvchi tsentrifuga. Bul túrdegi apparatlar rotori pútin metalldan tayarlanadı (9. 2-súwret). Olardıń islew principi tap tındırgichlarnikiga uqsas bolıp tabıladı. Baslanǵısh qospa apparat rotoriga truba arqalı uzatıladı. Rotor 2 dıń aylanıwı nátiyjesinde oraydan qashıwshı kúsh tásirinde qısıqlıǵı joqarı bolǵan bóleksheler rotorning ishki maydanına toplandı, qısıqlıǵı kamrog'i bolsa, aylanıw oǵına jaqınlaw orında jıynaladı. Tazalanǵan suyıqlıq, yaǵnıy fugat, qabıq 3 dagi shtutser arqalı tısqarına shiǵarıladı. Rotor diywalında payda bolǵan shókpe bolsa, process tawsılǵannan keyin to'kiladi.
Fil'trleytuǵın tsentrifuga. Bul tsentrifuga qabıq 3 ishinde ornatılǵan aylanıwshı rotor 4 ten shólkemlesken. Rotor diywali tesik, to'rsimon bolıp, onıń ishki maydanı fil'trleytuǵın material menen oralǵan (9. 3-súwret).
Rotor elektr yuritkich járdeminde aylantırıladı. Aylanba háreket sebepli rotor 4 ishindegi suyıqlıqǵa oraydan qashıwshı kúsh tásir ete baslaydı. Nátiyjede gidrostatik basım payda boladı hám ol processni háreketke keltiretuǵın kúshi dep ataladı. Bul kúsh tásirinde qospa fil'trleytuǵın material hám rotor diywalında payda bolǵan shókpe qatlamınan ótip tazalanadı. Bunday tsentrifugalarda process úsh basqıshda ótedi: a) shókpe payda qılıw hám fil'trlew; b) shókpe qatlamınıń zichlanishi; v) shókpeden suyıq fazanı ajıratıw. Processda payda bolǵan fugat shtutser 5 ten tısqarına shiǵarıladı. Process tamamlangandan keyin, shókpe suw menen juwıladı. Xamma basqıshlar tawsılǵannan keyin tsentrifuga toqtatıladı, keyin bolsa konus 6 tepaga kóteriledi hám shókpe to'kiladi.
Úzliksiz isleytuǵın, shókpeni shnekda to'kuvchi gorizontal cho'ktiruvchi tsentrifuga (NOGSh). Bul apparat rotor 2 hám qabıq 1 de ornatılǵan shnekli úskene 3 lardan quram tapqan (9. 4-súwret). Suspenziya oraylıq truba 5 arqalı gewek kósher 4 ke uzatıladı. Bul trubadan shıǵıwda suspenziya oraydan qashıwshı kúsh tásirinde rotor boslig'ida bólistiriledi. Qabıqtaǵı gewek tsapfalarda rotor 2 aylanıp turadı. Shnek bolsa, rotor ishindegi tsapfalarda aylanadı. Oraydan qashıwshı kúsh tásirinde qattı bóleksheler rotor diywaline qaray háreket etedi, suyıqlıq bolsa ishki sheńber payda etedi. Bul suyıqlıq sheńbersiniń qalıńlıǵı rotor qaptal tárepindegi tógiw tesikleriniń jaylasıwı menen anıqlanadı. Rotor boylap shókpe háreket etkende jol - koridoray zichlanib baradı. Texnologiyalıq zárúriyat bolsa, shókpe juwılıwı xam múmkin.

Fugat bolsa, tógiw tesikler arqalı fugat kamerasına jıynaladı hám patrubka 7 den tısqarına shiǵarıladı.

NOGSh tipidagi tsentrifuga úlken jumıs ónimlilikke iye hám joqarı

Kontsentratsiyalı mayin, dispers suspenziyalarni ajıratıw ushın qollanıladı. Bunday tsentrifugalarning suspenziya boyınsha jumıs ónimliligi bul formuladan tabıladı :

bul jerde; DT, LT - tógiw tsilindrining diametri hám uzınlıǵı, m; 3,  - bólekshe hám ortalıq tıǵızlıqları, kg/m3; d - bólekshediń eń kishi diametri, m; n - rotorning aylanıw chastotası, min-1 ;  - dinamikalıq qovushoqlik koefficiyenti, Pa*s.

Sho'ktiruvchi tsentrifugalar jumıs ónimliligi bolsa bul formuladan esaplanadi:
(9.7)
bul jerde:  - proportsionallıq koefficiyenti; F = 2 R0 L - rotordagi suspenziya aynası maydanınıń maydanı (bul jerde R0 - suspenziya sheńbersimon qatlamınıń ishki radiusı, m; L - rotor uzınlıǵı, m) m2; wts = wchuk K - oraydan qashıwshı kúsh tásirindegi shógiw tezligi, m/s (bul jerde wchuk - salmaqlıq kúshi tásirinde shógiw tezligi, m/s; K - ajıratıw koefficiyenti).
(7) teńleme járdeminde shókpeni pıshaq menen kesip alatuǵın cho'ktiruvchi tsentrifuga jumıs ónimliligin esaplaw formulasın keltirip shıǵarıw múmkin:
(9.7)
bul jerde: k - suspenziya o'zatish waqtıniń tsentrifuga ulıwma islew waqıtına qatnası.
Tekseriw ushın sorawlar.
1. Tsentrifugalash dep nege aytıladı?
2. Ajıratıw koefitsienti qanday tabıladı?
3. Fil'trleytuǵın tsentrifuga islew principi qanday?