O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi qarshi muhandislik-iqtisodiyot instituti “Neft va gaz” fakulteti

1.2. PNEVMATIK ARALASHTIRISH

Qovushoqligi uncha katta bo‘lmagan (taxminan µ<200 Pa·s) suyuqliklarni aralashtirish uchun hamda donasimon materiallarni suvda yuvish uchun pnevmatik usul (yoki barbotajli aralashtirish) qo‘llaniladi. Ayrim sharoitlarda pnevmatik aralashtirish uchun havo o‘rniga suv bug‘i ishlatiladi, bunday sharoitda aralashtirishdan tashqari suyuqlikning isishi ham yuz beradi. Pnevmatik aralashtirish uchun gaz yoki bug‘ suyuqlik tarkibiga soplodagi teshiklar (yoki barbotyor) orqali o‘tadi. Bunda gaz (yoki bug‘) ning ingichka oqimlari pufakchalarga ajralib, suyuqlik massasi bo‘ylab yuqoriga ko‘tariladi. Bunday sharoitda hosil bo‘lgan pufakchalar o‘zi bilan birga suyuqlik zarrachalarini ergashtirib ketadi, bundan tashqari, pufakchalarning harakatiga qarama-qarshi, suyuqlikning barbotaj qilinmagan qismining harakati boshlanadi. Oqibat natijada suyuqlik muhitida aralashtirish yuz beradi.

3-rasmda barbotajli aralashtirish usuli bilan ishlaydigan uskunalarning sxemalari ko‘rsatilgan. Ushbu uskunalarning pastki qismida barboter (1) o‘rnatilgan (3-rasm, a). Aralashtirgichning pastki qismida joylashgan barbotyor yordamida gaz yoki bug‘ oqimi uskunaning ko‘ndalang kesimi bo‘yicha bir tekisda taqsimlanadi. Barbotyor sifatida odatda teshiklari bo‘lgan quvurlar ishlatiladi. Barbotyordagi gazning chiqishi uchun mo‘ljallangan teshikning diametri gazni uskunaga kiritadigan kollektor diametriga nisbatan ancha kichik bo‘lishi kerak. Bunday sharoitda gaz oqimi barbotyordagi barcha teshiklar bo‘yicha bir tekis tarqalishiga erishiladi. Agar barbotajli aralashtirgichi bo‘lgan uskuna kimyoviy reaktor sifatida qo‘llanilsa, uskuna qobig‘i (2) sovitish g‘ilofi (3) bilan jihozlanadi.

b d

3-rasm. Barbatojli aralashtirgichli uskunalarning sxemalari:
a–ichi bo‘sh; b–seksiyali; d–gazliftli; 1–barbotyor; 2–qobiq; 3–sovitish g‘ilofi; 4–seksiya hosil qiluvchi to‘siqlar; 5–sirkulatsiya quvuri. Oqimlar: I–dastlabki suyuqlik; II–chiqayotgan suyuqlik; III–chiqayotgan gaz; IV–kirayotgan gaz.

Barbotajli uskunalarda gazning ko‘ndalang kesimning erkin yuzasiga nisbatan olingan tezligi 0,1 m/s dan ortmasligi kerak. Gazning o‘ta yuqori tezliklarida aralashmadagi gaz miqdorining ko‘payishi, aralashtirilishi lozim bo‘lgan suyuqlikning berilgan ma’lum miqdorida, uskuna umumiy hajmining kattalashib ketishiga olib keladi. Bundan tashqari, gazning yuqori tezliklarida katta o‘lchamlardagi pulsatsiyalar paydo bo‘ladi, oqibat natijada bosimning pulsatsiyasi va uskunaning tebranishi yuzaga chiqadi.

Yengil uchuvchan suyuqliklarni pnevmatik usul bilan aralashtirish mumkin emas, chunki bunday sharoitda ular aralashtirayotgan gaz bilan birga chiqib ketadi.
Sochiluvchan donador jismlarni pnevmatik aralashtirish uchun erlift prinsipidan foydalaniladi (4-rasm). Havo kompressor yordamida markaziy quvurga yuboriladi. Bunday sharoitda markaziy quvur ichida gaz, suyuqlik va qattiq jismning aralashmasi paydo bo‘ladi, bu aralashmaning zichligi idishning boshqa qismidagi aralashma zichligidan kam bo‘ladi. Ushbu zichliklarning ayirmasi ta’sirida uskunadagi butun massaning sirkulatsion harakati paydo bo‘ladi. Erliftdagi gazning keltirilgan tezligi 2 m/s gacha, sirkulatsion oqimning tezligi esa 1 m/s gacha yetadi.

Gaz

4-rasm. Erliftdan foydalanilgan aralashtirgich.

Ayniqsa, gazni (masalan, havo kislorodini) suyuqlik bilan kimyoviy reaksiyaga kirishi zarur bo‘lgan paytda pnevmatik usulni qo‘llash maqsadga muvofiq bo‘ladi. Bunday aralashtirishni aeratsiya deb yuritiladi. Aeratsion uskunalarning samaradorligi suyuq muhitning aralashishidan tashqari kislorod bilan to‘yinish darajasi orqali ham belgilanadi.

Pnevmatik aralashtiruvchi uskunalarni hisoblash tegishli bosimni va siqilgan havo sarfini aniqlashdan iboratdir. Aralashtirish uchun zarur bo‘lgan siqilgan havoning bosimi (P, Pa) quyidagi tenglama orqali aniqlanishi mumkin:
R = 1,2 Nρ_sg + PR₀ , (5)
Bu yerda, N – aralashayotgan suyuqlik ustunining balandligi, m;ρ_s– aralashayotgan suyuqlikning zichligi, kg/m³; P₀ – suyuqlik ustidagi bosim, Pa. Havo liniyasidagi bosimning yo‘qolishini suyuqlik ustuni qarshiligining 20 foiziga teng deb olingan (koeffitsiyent 1,2).
Uskunadagi suyuqlikning 1 m² erkin yuzasiga to‘g‘ri kelgan havo sarfini quyidagicha qabul qilinadi: sekin aralashtirishda – 0,8 m³/m²·min, jadall aralashtirishda – 1 m³/m²·min (yoki 60 m³/m²·soat). Barbotyor teshiklardan chiqayotgan gazning tezligi 20÷40 m/s ni tashkil etadi.