ондырылан колоннаны (баананы) гидравликалы кедергісін зерттеу.

Жмысты масаты: Газды жылдамдыы мен суландыруды тыыздыына байланысты насадкалы ондырма колонналарды гидравликалы кедергісін зерттеу.

 

9.1. Теориялы блім

Хммиялы практикалы процестерде насадкалы колонналар сйы пен газ (немесе бу) лкен фазалы бет арылы тйісетін болан жадайда те ке олданылады. Ондай процестерде абсорбция, суыту, ылалмен тазалау т.б. жатады.

Насадкалы колоналар - деп, ішіне ртрлі пішінндегі ондырма денелер (шыыршы, кесек материал, ааш тор, серіппе) салынан аппаратты айтады.

ондырмаларды лкен меншікті беті мен лкен меншікті клемі болуы тиіс, рі берік, химиялы тзімді жне йінді салмаы аз болуы тиіс.

те ке олданылып жретін ондырмалар мыналар:

керамикадан немесе металдан жасалан Рашиг шыыршытары мен Паль шыыршытары, керамикадан жасалан Берль ері, ааш ордалар, металл торлар жне т.б. Рашиг шыыршытары те ке олданылады, оай жасалады, гидравликалы кедергісі те аз, баса шыыршытара араанда те тиімді.

ондырма аппараттарды жасы жмыс істеуі ондырма арылы аатын сйыты млшері мен оан арсы жретін газды (буды) млшеріні ара атынасына байланысты болады.

Гидравликалы кедергі кбейген сайын газ бен сйыты араластыруа ажет электр энергиясыны шыыны артады, сондытан ондырма мен газды жылдамдыын тадаанда ажетті шыынды ескеру керек (сіресе атмосфераа жаын ысымда жмыс істегенде). Газ ондырма абаты арылы озаланда ондырманы абырасына, колоннаа жне жергілікті кедергілерге (жіішкеру, кеею, абаттаы газды тасыныны баытыны згеруі) йкелуіні серінен ысым жоалады.

ондырма абатыны кедергісін Дарси-Вейсбах формуласы арылы есептейді:

(9.1)

бл жерде: -ондырма абатыны кедергілеріні жиынты коэффициенті,

Н -ондырма абатыны биіктігі, (м)

dб-зекті балама диаметрі, (м)

Wr-ондырма абатыны зегіндегі газды жылдамдыы,

Рr -газды тыыздыы (кг/м)

Pсй -манометрдегі сйыты тыыздыы, (кг/м3)

hк – ондырма абатындаы жмсалу тегеуріні, м;

 

Балама диаметрді ондырманы сипаттамасы:

а) меншікті ерікті клем Vер.к,м23 арылы крсетіледі, оны санды мні меншікті ерікті имаам32;

б) меншікті бетке , м²/ м³ те,

(9.2)

бл жерде:

о -колоннаны ондырмасыны ерікті имасыны орташа ауданы, (м ).

По -ондырманы ерікті имасыны орташа периметрі, м

V -ондырма абатыны алып жатан толы клемі, (м3)

Колоннаны ерікті имасындаы газды наты жылдамдыын

wжанытауды иындыына байланысты оны жалан жылдамдыын табады:

 

(9.3)

 

бл жерде: F = м² - ондырманы толы имасы;

 

D -колоннаны диаметрі, д=110 мм.

Wr - газды аиат жылдамдыы, м/с.

(9.3) рнекті наты жылдамдыа арнап шешсек ол келесі рнек береді:

(9.4)

 

d мен Wr мндерін (9.1) формулаа ойса:

 

(9.5)

 

ондырманы размері 25х25х3 мм болан кезде, Vер.к жне мндерін анытамалардан табуа болады /3/.

Кедергілерді жиынты коэффициенті озалыстаы газа арналан Рейнольдс белгісінін функциясы болып табылады:

(9.6)

бл жерде: г -газды ттырлыы, Па·c ,

г -газды кмнематикалы ттырлыы, м2/с.

 

Жаворонковты мліметтері бойынша, ретсіз йілген ондырманы:

Ламинарлы озалыстаг < 40,

= 140/ Rег (9.7)

 

Турбулентті козалыста r < 40,

= 16 / Rег0,2 (9.8)

 

Следует отметить, что фактическое сопротивление сухой насадки значительно выше расчетного, так как оно зависит от качества изготовленных насадочных тел, способа засыпки, степени загрязнения, сухости поверхности и многих других факторов.

Колоннаны суландыранда йілген ондырма денелерді кедергісі еседі, себебі, газды наты жылдамдыыны абыраа йкелісі кепкен оыдырма денелеріні йкелістерінен згеше боладьг.

(9.5) тендеуіндегі бос ондырманы клемін суландыру кезіндегі бос ондырманы клеміне ауыстыру арылы скен кедергіні естсереміз:

 

(9.9)

 

бл жерде: -абыты алыдыы Егер тек бос клемді ескерсе:

 

(9.10)

Бл академик Жаворонковты тедеуі. азіргі кезде кбінесе Тейч тедеуі колданылады:

(9.11)

Эдульжи графикалы атынас ретінде мына атынаста олданылады;

 

(9.12)

Келтірілген тендіктерде есептеу шін, гидравликалы кедергісіні лшеміне суландыру сер етуіне арай арапайым тендіктер жиі олданылады. Суландыру 50 м/са аспаса Лева тедеуін олданады:

 

(9.13)

Бл жерде: в1 -ондырманы пішіні мен оны орналастыру дісіне

байланысты коэффициент. в1 = 21 6

U -суландыру тыыздыы м3/ м2 сек.

ондырыны сипаттау.

ондырмалы лабораториялы ондыры арама-арсы жру принципімен жмыс істейді. Ылалдандыратын сйы жоарыдан беріледі, ал оан арама-арсы газ тасыны ктеріледі. ондырыны рамы:

І-кондырылан колонна, 2-компрессор, 3-жне 4-дифманометрлер, 5-суды млшерін реттейтін вентиль, 6-ауаны млшерін реттейтін вентиль, 7-диафрагмалар, 8-ротометр, 9-ысыш.

 

 

сур. 9.1.ондырыны сызбасы.

І-кондырылан колонна, 2-компрессор, 3-жне 4-дифманометрлер, 5-суды млшерін реттейтін вентиль, 6-ауаны млшерін реттейтін вентиль, 7-диафрагмалар, 8-ротометр, 9-ысыш.

9.3. Тжірибені жргізу жмысы

І.Кептірілген ондырманы кедергісін лшеу: 5-вентиль мен 9-ысыш жабы транда компрессорды 2 іске осады да, 6-вентильді ашады. 3-дифманометр бойынша ысым айырмасын орнатып, 4-дифманометрді крсетуін крсеткіш кестесіне жазып ояды.

2.Суландырылатын ондырманы кедергісін лшеу: суды жмсалуы траты болан кезде суды жмсалуын кемінде 5 рет згертеді. Суды ке клемде жмсаанда кемінде 2 рет згертеді.

 

Кесте 9.1. Байау хаттамасы

Р/н № №3 дифманометрді крсетуі ра ондырманы дифманометріні крсе Р Сулендырылан ондырманы дифманометріні крсетуі №4 Суды жмсалуы
ысымны тсуі, мм су ба Pкебу
           
           
           
           

 

9.4. Тжірибеден алынан деректерді деу

1. Суладырылмайтын ондырма.

Ауаны жмсалуы мына формуладан табылады:

 

м3/с (9.14)

 

бл жерде: f -диафрагманы клдене имасыны ауданы, м2

- диафрагманы жмсалу коэффициенті =0,62

рсуй - жмыс температурасындаы манометрлік сйыты тыыздыы, кг/м,3

рr - жмыс температурасымен барометрлік ысымдаы ауанны тыыздыы, кг3

d - диафрагманы диаметрі,d =0,009 м

h3 - дифманометрді крсетуі, м

Аталан жылдамды мына тедеуден аныталады:

 

бл жерде: F -клдене иманы ауданы, м2 , Д = 110 мм.

Газды аиат жылдамдыы (9.4) тедеуінен аныталады

3. йкелу кедергісіні коэффициенті (9.5) атынасынан аныталады, (9.7)
формуласымен табылан мнімен салыстырылады немесе озалу ережесінде байланысты (9.8)-ден табылан мнмен салыстырылады.

атынас графигі h3=f(Wr). координаталарында трызылады.

2. Суландырылатын ондырма.

(9.14) формуласынан ауаны жмсалуын есептеу.

Суландыру тыыздыын табу.

ртрлі суландыру тыыздыында hu = f (Wг) атынасыны графигін трызу.

«М» коэффициентіне те атынасын табу

«М»-ні есептеу мні (9.І3) формуласынан тауып, оны тжірибеден алынан мніменсалыстыру М = 1 + в1 · U.

 

9.5. Баылау сратары

1. Насадкалы колонна дегеніміз не?

2. Насадкалы колоннаны жмыс істеген кезінде андай режим болуы керек?

3. Кедергі коэффициенті андай крсеткіштерге туелді?

4. Осы жмыста Лева тедеуі алай олданылады?

5. ра насадканы абатында кедергі алай аныталады жне ол неге байланысты?

6. Насадкада каналды балама диаметрі андай крсеткішпен бааланады?

7. Калоннадаы газды жылдамдыы алай есептелінеді?

8. Суланан калоннада насадканы алыдыыны кедергісі неге лкейеді?

9. Тейч тедігі нені сипаттайды?

10. Осы жмыста андай байланысты анытауа болады?