Tarelkali absorberlar Tarelkali absorberlar. Bunday absorberlar vertikal kolonnadan iborat
bo’lib, ichki qismiga uning balandligi bo’ylab bir xil oraliqda bir nechta gorizontal
to’siqlar, ya’ni tarelkalar o’rnatiladi. Tarelkalar orqali gaz va suyuqlik bir-biri bilan
o’zaro to’qnashib, ularning harakati boshqariladi.Gazlarning suyuqlikdan o’tishi va natijada tomchi hamda ko’piklarning hosil bo’lishi barbotaj deyiladi.anoatda konstruktiv tuzilishi turlicha bo’lgan tarelkalar ishlatiladi. Suyuqlikning bir tarelkadan ikkinchi tarelkaga quyilishiga qarab tarelkali absorberlar: quyilish qurilmali va quyilish qurilmasiz bo’ladi.
Quyilish qurilmali tarelkali kolonnalarda suyuqlik bir tarelkadan ikkinchi tarelkaga quyiluvchi quvur yoki maxsus qurilma orqali o’tadi. Bunda quvurning pastki qismi tarelkadagi stakanga tushirilgan bo’lib, gidravlik zatvor vazifasini bajaradi, ya’ni bir tarelkadan ikkinchi tarelkaga faqat suyuqlikni o’tkazib, gazni o’tkazmaydi.6-rasmda quyilish qurilmasi bor tarelkali absorberning sxemasi ko’rsatilgan.
Bunda suyuqlik kolonnaning yuqorigi qismidagi tarelkaga berilib, bu suyuqlik ushbu tarelkadan boshqa tarelkalarga maxsus qurilma orqali o’tadi va kolonnaning pastki qismidan chiqib ketadi. Gaz esa kolonnaning pastki qismidagi tarelkaning teshikchalaridan pufakchalar holida taqsimlanib, tarelkalardagi suyuqlik qatlamida ko’pik hosil qilib yuqoriga harakat qiladi. Tarelkada hosil bo’lgan gaz ko’piklari modda va issiqlik almashinish jarayonining asosiy zonasini tashkil qiladi. Tozalangan gaz esa kolonnaning yuqorigi qismidan chiqadi.Quyilish quvurlari shunday joylashtirilganki, bunda qo’shni tarelkadagi suyuqlik qarama-qarshi yo’nalishda harakat qiladi. Quyilish qurilmali absorberlarda elaksimon, qalpoqchali, klapanli, kapsulali,plastinali va boshqa turdagi tarelkalar o’rnatiladi. Turli xildagi quyilish qurilmasi bo’lgan tarelkalarning samarali ishlashi gidrodinamik harakat rejimiga bog`liq. Gazlarning tezligi va suyuqlikning tarelkalarda taqsimlanishiga qarab tarelkali absorberlar uch yo’sinda: pufakli, ko’pikli, ingichka oqimli gidrodinamik rejimda ishlaydi. 7-rasmda elaksimon tarelkali absorberning ishlash sxemasi ko’rsatilgan. Bu turdagi qurilmalarda vertikal silindrsimon qobiq bo’lib, uning ichiga gorizontal tarelkalar o’rnatiladi. Tarelkalar sonini aniqlash va tarelka turlari Tarelkalar soni quyidagi tenglamadan aniqlanadi:
n =F/f bu erda n – tarelkalar soni; F - tarelkalarning umumiy yuzasi,
m2 ; f - bitta tarelkaning ishchi yuzasi, m2 . Tarelkalarning umumiy yuzasi quyidagi tenglamadan aniqlanadi:
F=M / Ku ўp у Bitta tarelkaning ishchi yuzasi quyidagi tenglamadan aniqlanadi: 7 f = 0,785 D2 bu erda D – absorberning diametri, m. Yuqoridagilarni inobatga olib tarelkalar soni quyidagi tenglamadan aniqlanadi: n =F / 0,785 D2 Sanoatda konstruktiv tuzilishi turlicha bo’lgan tarelkalar ishlatiladi. Suyuqlikning bir tarelkadan ikkinchi tarelkaga quyilishiga qarab tarelkali absorberlar: quyilish qurilmasi bor va quyilish qurilmasi yo’q bo’ladi. Quyilish qurilmasi bor tarelkali kolonnalarda suyuqlik bir tarelkadan ikkinchi tarelkaga quyiluvchi truba yoki maxsus qurilma orqali o’tadi. Bunda trubaning pastki qismi pastki tarelkadagi stakanga tushirilgan bo’lib, gidravlik zatvor vazifasini bajaradi, ya’ni bir tarelkadan ikkinchi tarelkaga faqat suyuqlikni o’tkazib gazni o’tkazmaydi. 7-rasmda quyilish qurilmasi bor tarelkali absorberning sxemasi ko’rsatilgan. Bunda suyuqlik kolonnaning yuqorigi qismidagi tarelkaga berilib, bu suyuqlik tarelkadan tarelkalarga maxsus qurilma orqali o’tib, kolonnaning pastki qismidan chiqib ketadi. Gaz esa kolonnaning pastki qismidagi tarelkalarning teshikchalaridan pufakchalar holida taqsimlanib, tarelkalardagi suyuqlik qatlamida ko’pik hosil qilib yuqoriga harakat qiladi. Tarelkada hosil bo’lgan gaz ko’piklari modda va issiqlik almashinish jarayonining asosiy qismini tashkil qiladi. Tozalangan gaz esa kolonnaning yuqorigi qismidan chiqadi. Quyilish trubalari shunday joylashtiriladiki, bunda qo’shni tarelkadagi suyuqlik qarama-qarshi yo’nalishda harakat qiladi. Quyilish qurilmali absorberlarda elaksimon, kalpoqchali, klapanli, kapsulali, plastinali va boshqa turdagi tarelkalar o’rnatiladi.
Tarelkalarning butun yuza qismi 2-8 mm li teshikchalardan iborat bo’ladi. Suyuqlikning bir tarelkadan ikkinchisiga o’tishi va tarelkadagi suyuqlik qatlamining balandligi quyi qismi stakanga o’matilgan quyilish quvurlari orqali rostlanadi. Gaz tarelka teshiklaridan o’tib, suyuqlik qatlamida pufakchalar holida taqsimlanadi. Gaz tezligi juda kam bo’lsa, bunda yuqorigi tarelkadagi suyuqlik teshiklar orqali quyi tarelkaga oqib tushib ketadi, natijada gaz bilan suyuqlikning modda almashinish samaradorligi juda ham kamayib ketadi. Shuning uchun berilayotgan gaz tezligining qiymati va uning bosimi tarelkadagi suyuqlik qatlamining bosimidan yuqori bo’lib, tarelkadan suyuqlikning oqib tushishiga yo’lqo’ymasligi kerak. Odatda g`alvirsimon tarelka yuzasidagi suyuqlik qatlamining balandligi 25-30 mm holida qalpoqchalarning teshigi bo’ylab taqsimlanadi (8- rasm). Qalpoqchalarning teshiklari tishli bo’ladi va ular uchburchaklik to’g`ri burchak shaklida tayyorlanadi. Keyin esa gaz quyish qurilmasi orqali bir tarelkadan ikkinchi tarelkaga quyilayotgan suyuqlik qatlamidan o’tadi. Suyuq qatlamlardagi harakat davomida ba’zi mayda oqimchalarning bir qismi bo’linib ketadi, gaz esa suyuqlikda pufakchalar holida taqsimlanadi. Qalpoqchali tarelkalardagi gaz ko’piklari va pufakchalarning hosil bo’lish samaradorligi gaz harakatining tezligiga va qalpoqchalarning suyuqlikka tushirilgan balandligining o’lchamiga bog`liq. Qalpoqchali tarelkalar gaz va suyuqlikning sarfi katta bo’lganda ham barqaror ishlaydi. Kamchiliklari: tuzilishi murakkab, gidravlik qarshiligi katta, tozalash qiyin, narxi qimmat, berilayotgan gaz miqdori kam bo’lganda yomon ishlaydi.
1.2.Absorbsiya qurilmalarining sxemalari Absorbsiya qurilmalari ishlash rejimiga ko’ra davriy va uzluksiz bo’ladi. Kichik hajmli ishlab chiqarishlarda faqat davriy ishlaydigan absorbsiya qurilmalari ishlatiladi. Zamonaviy sanoat korxonalarida ko’pincha uzluksiz ishlaydigan qurilmalardan foydalaniladi. Gaz va suyuq fazalarning yo’nalishiga ko’ra, qarama-qarshi va to’g`ri yo’nalishli absorbsion qurilmalar mavjud. Absorbsiya qurilmalari ish prinsipiga asosan bir va ko’p pog`onali, resirkulyatsiyali va regenerasiyali bo’ladi.9-rasmda uchta absorber ketma-ket ulangan qarama-qarshi yo’nalishli qurilmaning sxemasi ko’rsatilgan. Qurilma tarkibiga absorberlar 2 dan tashqari eritma yig`gichlar 1, eritmani haydash uchun markazdan qochma nasoslar 4 va eritmani sovitish uchun issiqlik almashgichlar 3 kiradi. Yutuvchi suyuqlik gazning yo’nalishi bo’yicha oxirgi absorberga beriladi, yuqoridan pastga oqib, qabul qiluvchi yig`gichga tushadi va nasos yordamida sovitgich orqali oldingi absorberga yuboriladi. Shunday qilib, qarama-qarshi yo’nalishdagi gaz va suyuqlikning o’zaro ta’siri yuz beradi. Suyuqlikning to’la darajadagi to’yinishini amalga oshirish uchun hamda eritmadan yutilgan komponentni toza holda ajratib olish maqsadida, resirkulyatsiyali absorbsiya-desorbsiya qurilmasi ishlatiladi (9-rasm). Bunday qurilma gaz yo’nalishi bo’yicha ketma-ket joylashgan ikkita absorber eritmalar uchun yig`gichlar 2, nasoslar 3, sovitgichlar 4, issiqlik almashgich 5 va desorbsiya kolonnasi 6 dan tashkil topgan. Ifloslangan gaz birinchi kolonnaga beriladi, suyuqlik esa absorbentning tepa qismidan yuboriladi, bu erda, gaz bilan suyuqlik uzluksiz kontaktga uchraydi.Ushbu qurilmada suyuqlik chegaralangan sikl bo’yicha harakat qiladi. Birinchi kolonnada qisman tozalangan gaz ikkinchi kolonnaga yo’naltiriladi.Ikkinchi kolonna ham suyuqlik bilan chegaralangan sikl bo’yicha ta’minlanib turiladi.Ikkinchi kolonnaga berilayotgan eritmaning konsentratsiyasi ma’lum qiymatga etganda birinchi kolonnaning sikliga yuboriladi.
Shunday qilib, eritmaning konsentratsiyasi birinchi kolonnadan ikkinchi kolonnaga o’tganda ko’payadi va birinchi kolonnaning siklida konsentratsiyasi ancha yuqori bo’lgan eritma hosil bo’ladi. Ushbu eritma issiqlik almashgich 5 da isitilib, desorbsiya kolonnasi 6 ga yuboriladi. Desorberda suyuqlikda yutilgan component issiqlik ta’sirida bug`latiladi.Toza issiq erituvchi yig`gich 2 ga tushadi. Bu erituvchi nasos 3 yordamida issiqlik almashgich 5 va sovitgich 4 orqali ikkinchi kolonnaning sikliga qaytariladi. Desorbsiya qilingan gaz esa qurilmaning yuqorigi qismidan uzatiladi. Ushbu qurilmada suyuqlik resirkulyatsiya qilinadi va faqat ayrim yo’qotilishlarni qoplash uchun kam miqdordagi toza erituvchi qo’shib turiladi, erigan komponent esa toza holda hosil bo’ladi. II.BOB.Absorberlar qurilmalarini tanlash 2.1.Qurilma asosiy detallarini tayyorlash texnologiyasi Kimyo va neft sanoatlarining qurilmalari xalq xo'jaligining turli sohalarida ishlatiladi. Kimyo sanoatidan tashqari, uni o'rmon kimyosi, neft – kimyosi, oziq – ovqat, spirt, kislorod ishlab chiqarishda, tinchlik maqsadida atom energiyasi ishlatish ishlab chiqarishlarda qo'llanib kelmoqda. Kimyoviy uskunalar gazlarni tozalash, suspenziya va emulsiyalarni ajratish, eritmalarni yaratish, issiqlik va massa almashinish jarayonlarini o'tkazish (bug'latish, quritish, absorbsiya, adsorbsiya, rektifikatsiya va ekstraksiya) uchun mo'ljallangan. Ishlab chiqarish talabiga qarab, uskunalar ishchi muhitining bosimi ostida va bosimsiz ishlashi mumkin. Ishlov berilayotgan moddalarning kimyoviy xossalari bir xil bo'lmaganligi sababli, uskunalarni tayyorlashda turli konstruksion materiallarni qo'llashga to'g'ri kelmoqda. Uskunalar bir – biridan o'zlarining o'lchamlari (gabaritlari) bilan ancha farq qiladi. Masalan, kimyoviy reaktiv olish uchun hajmi bir necha o'n litrli bo'lgan uskunalar kerak; sulьfat va xlorid kislotalar, o'g'it, kislorod kabi moddalar qayta ishlanayotganda, har biri bir necha ming kvadrat metr maydonni egallaydigan qurilmalar va idishlar o'rnatiladi. Obechaykalarni tayyorlash Qurilmasozlikda eng ko'p qo'llaniladigan detal – bu obechaykadir va uni tayyorlashda listlarni valьslash usulidan foydalaniladi. Obechayka zagotovkasi listli materialda tekislash, belgilash, kesish va qirralarga ishlov berish jarayonlari qilingandan so'ng tayyor bo'ladi. Valslash jarayonidan avval listning uchlari qo'lda yoki gidravlik pressdalarda buklanadi.
11-rasm. Obechayka uchlarini qisman bukish. a – qo'lda; b – bukish matritsasida. Qo'lda bukish uchun listning uchi ikkita juva orasiga shunday o'rnatiladiki, list uchi juvalar o'qiga parallel bo'lishi kerak. So'ng, tepa juva bilan list pastki juvaga siqiladi va cheti bolg'a bilan qisman buklanadi. Undan keyin, juvani aylantirib list suriladi. Xuddi shunday usul bilan ikkinchi uchi buklanadi. Mexanik buklashda matritsalarni tanlash uchun material qayishqoqligi hisobga olinishi kerak. Shuning uchun, shtamp radiusi obechayka egrilik radiusidan kichik bo'lishi kerak. Son jihatdan ushbu tuzatishni 2 ga teng deb qabul qilsa bo'ladi. Zagotovka qisman bukib olingandan so'ng, valьsga qo'yiladi va kerakli o'lcham olinguncha 2-3 marta valslanadi. Bukish to'g'riligi metall shablonda tekshiriladi. Obechaykani valdan chiqarish uchun harakatchan tayanch bo'shatiladi. Valslash jarayonida quyidagi nuqsonlar: qirralar uchlari surilishi; bukilish radiusi kamayib ketmasligi; konuslik; bochkasimon; ellipssimon kabi shakllar hosil bo'lmasligiga harakat qilish kerak ( 12 -rasm).
12-rasm. Valslarda noto'g'ri bukishda hosil bo'ladigan nuqsonlar.a – uchlari surilgan; b – konuslik; v – bochkasimon;g – bukish radiusi kamayib ketish; d – ellipssimon. Birinchi nuqson list uchi juva o'qiga parallel o'rnatilmagan holatlarda yuz beradi. Ikkinchi nuqson – bukish radiusining kamayib ketish hollari dastgoh juvalari o'ta bir- biriga yaqinlashib qolganda ro'y beradi. Uchinchi nuqson ellipssimon shaklning hosil bo'lishi oxirgi juvalash davrida listning uzunligi bo'yicha bir tekisda siqilmaganligi tufayli sodir bo'ladi.To'rtinchi nuqson – konuslik dastgoh nosozligidan kelib chiqadi, ya'ni juvalar o'qi parallel bo'lmasligidan kelib chiqadi. Beshinchi nuqson - bochkasimonlik juvalarga ortiqcha bosim berilib, ularning deformatsiyasi tufayli yuz beradi. Zagotovkaning bukilish eni har xil bo'lgan hollarda, material qalinligining mahalliy yupqalanishi inobatga olish zarur. Shuning uchun, listni to'g'ri belgilash va bichish yuqori sifatli detal olish imkonini beradi.
2.2.Kolonna qurilmalari va absorberlarda qo`llaniladigan tarelkalar Kolonnali qurilmalarda qo'llaniladigan tarelkalar asosan 4 guruhga bo'linadi: - qalpoqchali (dumaloq, tarnovcha va boshqa shaklli, s-simon elementli va h); - ag'dariluvchi (to'rtburchak tirqishli, elaksimon va h); - klapanli (turli shaklli va ko'ndalang kesimli klapanlar); - oqimchasi yo'naltirilgan tarelkalar. Klapanli tarelkalarni tayyorlash texnologiyasi quyidagi jarayonlardan iborat: klapanni tayyorlash; tarelka listini tayyorlash; tarelka listi bilan klapanlarni yig'ish. Klapanlar listli prokatdan yasaladi ( 13-rasm).
13-rasm List qalinligining sertifikatda ko'rsatilgan qiymatdan chetlashishi ±0,15 mm. Klapan konstruksiyalariga qo'yilgan texnik talablarga binoan massasining nominal ko'rsatkichdan chetlashishi ±0,003 kg. 14-rasmda klapan zagotovkasini o'yib kesish sxemasi keltirilgan.Ushbu jarayon ikki qavatli shtampda amalga oshiriladi.Bunda, list 1 uzlukli, davriy harakatlanadi. Oldingi siklda o'yilgan teshiklarga tayanchlar kirib, keyingi o'yish jarayoniga zagotovka qo'zg'almasligini ta'minlab beradi. Ayrim shtamplarda klapanning chegaralovchi tayanchlarni 90 ga bukish va ularni kalibrlash jarayonlarini ham bajarish mumkin.
14-rasm. Klapan zagotovkasini o'yib kesish sxemasi.1-list; 2-yo'naltiruvchi planka; 3-tayanchlar. Listlar konfiguratsiyasi to'rtburchak yoki egri chiziq konturli bo'lishi mumkin. Klapan listi 08X13, 08X18N10T yoki St.3kp markali 2 va 4 mm qalinlikdagi po'latlardan yasaladi. List tekislab to'g'rilangandan keyin, gilotin qaychilarda kesiladi. Teshiklarni o'yib kesish, tegishli puansonlarni galma-gallash yoki o'chirish yo'li bilan bajariladi. Buning uchun tarelka listidan bukish radiusi markazigacha bo'lgan masofa, tayanch oyoqcha bukilish burchagi, yon tomondagi tayanch oyoqlarining markazga yo'nalgan qiyaligi tekshiriladi. Elaksimon tarelkalar quyidagi texnologiya bo'yicha tayyorlanadi (19 - rasm). Listli zagatovka to'g'rilash mashinasidagi (1 m uzunlikka 1,5 mm aniqlikda) tekislangandan so'ng teshib cho'zuvchi mashinaga uzatiladi va unda teshiklar qilinadi. Jarayon tugagandan keyin, list uzunligi bo'yicha yacheyka o'qining siljishi 2 m ga 5 mm lenta eniga (1 m uzunlikdagi) 7 mm ko'p bo'lishi mumkin emas. Tarelka seksiyalari 2 xil bo'ladi: to'g'ri burchakli va egri chiziqli. TSK–1 tipidagi dumaloq qalpoqchali tarelka konstruksiyasi 20–rasmda keltirilgan. Ushbu shtamp bir vaqtda qalpoqchada beshta teshik qilishi mumkin. Shtamp asos 10, yulduzsimon qobiq 5, beshta puanson 12 va puanson ushlagich 13 lardan tarkib topgan. Qobiqda qalpoqchalarni o'rnatish uchun beshta kallak 9, tarelkasimon siqgich 11 va burish mexanizmi uzellari joylashtirilgan. Press polzuni yuqoriga harakatlanganda, richag 1 va 2 lar orqali g'ildirak 3 bitta tishga buriladi. G'ildirak 3 burilishi valik 6 va yetakchi konussimon shesterni 4 ni aylantiradi. Konussimon va silindrik shesternyalar 8 orqali aylanish valiklar 7 dan shtamp kallaklariga uzatiladi. Polzunning keyingi harakatida sikl yana qaytariladi. Qalpoqchalarda tirqishlar ochishning to'liq jarayoni press polzunining 36 ta yurishida amalga oshadi. Jarayon tugagach, pnevmatik uzatma ishga tushiriladi. Bunda, ekssentrik disk buriladi, qalpoqchalar bo'shatiladi va zagotovka almashtiriladi. Tarelkalar asosiga patrubkalarni mahkamlash uch usulda qilinishi mumkin: razvalsovka, dumalatib jipslash va payvandlash. Oxirgi ikki usul TSK–R, TSK– RU va TSK–RB tipidagi, legirlangan po'latdan yasalgan qalpoqchalarni tayyorlashda qo'llaniladi.Diametri 57x4, 70x3, 70x4,5 mm li trubalardan yasalgan patrubkalarni razvalьsovka jarayoni radial – parmalash dastgohida qilinadi. Tarelka zagotovkasi 2 va teshikli patrubka 3 lar birgalikda dastgohga o'rnatiladi, valsovka maxsus patron yordamida shpindel bilan birlashtiriladi. So'ng, valsovka patrubka teshigiga vtulka tiralguncha kiritiladi.