Рекуперативные аппараты на каз.языке

1.3 тақырып Кезеңді әрекетті рекуперативті аппараттар

Жалпы мәліметтер. Қайнату қазандары, автоклавтар, реакциялық аппараттар.

         Кезеңді әрекетті рекуперативті аппараттар өнеркәсіпте кеңінен қолданылады. Мұндай типті аппараттарға қайнату қазандары, су қыздырғыштар-аккумуляторлар және реакциялық аппараттар жатады.

         Қайнату және реакциялық аппараттарда өңделуші материалдар берілген температураға дейін қыздырылады да сол температурада ұсталып тұрады. Белгілі бір уақыт аралығында материалда қажетті өзгерістер (көбіне химиялық) болады, содан соң аппаратты босатады. Аппараттағы материалды өңдеу уақыты өндіріс технологиясының талаптарына байланысты.

         Қарапайым қайнату аппараты болып ашық чан саналады, онда материал атмосфералық қысымда сұйықтықпен өңделеді. Материал арнайы торға батырылады, ондағы саңылауының өлшемі өңделуші материалдың кесектерінің өлшемінен кіші болады. Тор аппараттың түбінен бірнеше қашықтықта жоғары болады. Тордың астына барботер түтігі деп аталатын саңылауы бар бу иірімдері орнатылады. Иірімнің саңылауынан бу шығады, және ол сұйықтық арқылы өтіп, оны қыздырады; сұйықты мұндай тәсілмен қыздыру «өткір» бумен қыздыру деп аталады. Сұйықтық өзінде орналасқан материалды қыздырады.

         Мұндай иірімдер-барботер кемшілігі болып қатты дыбысты болуы саналады. Бұл мақсатта қолданылатын бу-сулы сорғалаушы эжекторларда мұндай кемшілік жоқ.

         Ашық қайнату қазандары материалды термиялық өңдеу 100 төмен болғанда және материалдан уытты газдар мен булар бөлінбегенде ғана қолданылады. Егер зиянды заттар бөлінетін болса, қайнату аппаратын герметикалық қақпақпен жауып қояды.

         Жоғары қысымдағы және температурадағы материалдарды термиялық өңдеу герметикалық апппараттарда автоклавтарда жасалады, оларда өңделуші материалды қыздыру бу қолғаптары немесе иірімдері арқылы «жабық» бумен не болмаса барботер түтігі арқылы «өткір» бумен жүзеге асырылады.

         «Жабық» бумен қыздыру кезінде жылу алмасу сұйықтың табиғи конвекциясы кезінде жүзеге асырылады; ол кезде жылу беру коэффициенті аз болады, мұндай қыздыру процесі тиімсіз. Өткір бумен қыздыруда жылуалмасу процестері жылдам жүреді, алайда агрегаттың қорек көзі буды (ЖЭО немесе қазандық) қымбат тұратын конденсатты көп шығындауды керек етеді. Конденсатты үнемдеу үшін және қыздырылушы буды ыстық сумен ауыстыру керек болса, онда шығарылғыш қыздырғышты аппараттар қолданылады (сурет 1, д). Мұндай аппаратта сұйықтық шығарылғыш аппарат 1 арқылы айналымдық сорғымен 3 сұйықтық шығарылады.

         Жылуалмасу процесін тиімді ету мақсатында көбіне аппараттың ішіне сұйық пен өңделуші материалды араластыру үшін мешалка- араластырғыш орнатады (сурет 1, г). Араластырғыштар құрылымы бойынша әр түрлі болады. Араластырғыштарды қолдану қыздыру процесін тездетеді, алайда араластырғыш жетегіне қажетті қосымша энергияны қажет етеді.

         Су қыздырғыштар – аккумуляторлар үлкен ыдыстар, бумен немесе сумен қыздырушы аппараттар, кезеңді әрекет ететін суды көп қажет ететін ыстық сумен жабдықтау жүйесінде қолданылады (сурет 1, а және б). Су оларда 4-5 сағ ішінде қызады, ал 20-30 мин ішінде шығындалады (мысалы, цехтарда ауысымды кезекшіліктен соң душтар). Кезеңді әрекетті аппараттарда қыздыру ауыспалы жылу режимінде жүзеге асады.

Сурет 1. Кезеңді әрекетті рекуперативті аппараттардың типтері

а және б – су қыздырғыштар –аккумуляторлар; в – бу қолғаптары бар автоклавтар; г – араластырғыштары бар қайнату қазандары; д – шығарылғыш қыздырғышы бар қайнату қазандары; 1 – шығарылғыш қыздырғыштар; 2 – қыздырудың иірімдері; 3 – айналымдық сорғы; 4 – сүзгілеуіш қорғаныс тор; 5 – араластырғыш; 6 – бу қолғабы

         Реакциялық аппараттардың жұмыс істеу циклі орнатылған режим кезеңі мен қыздыру кезеңімен қосылып шығарылады, бұл аралықта белгілі бір температураға дейін қызған өңделуші материал аппаратта ұсталып тұрады. Тәжірибе жүзінде көп реакциялық аппараттарды бір уақытта қосудан аулақ болу керек, жұмысқа бірнеше аппаратты қосса, будың шығынының өсіп кетуі бу қазаны мен буқұбырының жүйесінде қысымның күрт төмендеуіне әкеледі.

Су қыздырғыштар-аккумуляторлардың басқа жылуалмастыру аппараттарымен салыстырғандағы ерекшелігі болып қыздырушы қабырға мен қыздырылатын су арасындағы жылу алмасу судың табиғи конвекциясында жүзеге асырылады.

Ал реакциялық аппарат пен су қыздырғыштар- аккумулятордың арасындағы айырмашылық болып, біріншісінде тек қана су немесе басқа сұйықтық қана қыздырылмайды, сонымен қатар, материалдың өзі де қыздырылады. Суқыздырғыш-аккумулятордың есебінде аппараттың металл құрылымының қыздырылуына кететін жылу  шығынын ескермейді. Реакциялық аппараттың есебінде сұйықтықтың қыздырылуына және өңделуші материалға қажетті жылу шығыны ғана емес, аппараттың металл құрылымын жылытуға кететін жылу шығыны да ескеріледі.