Тамак өндірісінде кез келген шикізат белгілі бір өңдеулерден өтеді. Қазіргі кезде өндеуді жалпы үрдіс деп те айтуға болады. Тамақ өнеркәсібінің үрдістерін қарапайым және күрделіге бөлуге болады
жүктеу/скачать 174.9 Kb.
|
|
КІРІСПЕ Тамак өндірісінде кез келген шикізат белгілі бір өңдеулерден өтеді. Қазіргі кезде өндеуді жалпы үрдіс деп те айтуға болады. Тамақ өнеркәсібінің үрдістерін қарапайым және күрделіге бөлуге болады. Осымен бірге іс жүзінде өнімді өңдеудің кез келген үрдісі жеткілікті түрде күрделі болады. Ол өңдеуге тікелей қатысатын үрдістерді ғана емес, сонымен қатар дайындау-қорытынды операцияларды да (өнімді жұмыс зонасына әкелу және одан шығару) қосады. Осылайша, әр қарапайым үрдісті одан да жай үрдіске бөлуге болады. Үрдіс термині - физикалық, химиялық, механикалық, гидромеханикалық және басқа әрекеттердің әсерінене бастапқы материал тағам өнімдерінде айналатын өңдірістік процессті түсінеді. Бұл айналулар заттың агрегаттық күйінің, ішкі құрылысының және химиялық құрамының өзгеруімен жалғасады. Агрегаттық күй деген ұғым гидромеханикалық процесс ұғымымен тығыз байланыста, себебі агрегаттық күй өзгеруі тікелей гидромеханикалық процесстер әсері арқылы өтеді. Гидромеханикалық процестер технологиялық аппараттарда (латын тілінің apparatus - құрал, жабдық) жүреді. Көбінесе аппарат әр түрлі түтіктер (трубалар), торлар, полкалар, сақиналар, тарелкелер, сұйық тамшыларды бөлу үшін сепараторлар және т.б. қозғалыссыз орналасқан сыйымдылықтарды елестетеді. Кейбір кездері аппараттарда сұйық заттарды араластыру үшін айналмалы механизмдерді орнатады. Гидромеханикалық процестердің тамақ өндірісіндегі маңызын терең зерттеу мақсатында осы курстық жұмысқа негіз болады. Курстық жұмыс негізгі үш бөлімнен тұрады. Атап айтақ, бірінші бөлімде жалпы тамақ өндірісіндегі процестерге анықтама беріліп, жалпы процесстердің заңдылықтары мен олардың аппараттарына қойылатын талаптары айқындалды. Екінші бөлімде, гидрадинмика негіздері аталып, оның ішінде гирамеханикалық процестер жеке шоғырланды және үшінші бөлімде тамақ өндірісіндегі гидромеханикалық процестерді зерттеудің теориялық және эксперименталды әдістері көрсетілді. Бұл курстық жұмыс гидромеханикалық процесті талдау мен есептеуге, қолайлы параметрлерді анықтауға, оны жүргізуге арналған аппаратты есептеуге мүмкіндік беретін тағам технологиясының теориялық негізі болуға тиіс. Онда зертханалық процестер мен аппараттардан өнеркәсіптік процестер мен аппараттарға ауқымды өтуінің заңдылықтары зерттеледі. ТАМАҚ ӨНДІРІСІНДЕГІ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ӨНДЕУ ПРОЦЕСТЕРІНІҢ НЕГІЗДЕРІ Технологиялық процестердің өтуінің жалпы классификациясы Тамақ өндірістерін процестерін қарапайым және күрделіге бөлуге болады. Бірақ іс жүзінде өнімді өңдеудің кез келген процесі күрделі болады. Ол өңдеуге тікелей қатысатын процестерден ғана емес, сонымен қатар дайындау- қорытынды операцияларынан (өнімді жұмыс зонасына беру және одан шығару) тұрады. Осылайша, әр қарапайым процесті одан да қарапайым процестерге бөлуге болады. Процесс деген түсініктің өзі кеңістікте және уақытта болатын материяның кейбір өзгерулерін болжайды. Ол факторлардың әсерінен болады және бастапқы мен соңғы жағдайымен сипатталады. Тамақ өндірісінің негізгі процестері және аппараттарыының даму нәтижесінде барлық технолгиялық процестер төрт топқа бөлінеді: 1. Жылу процестері - өту жылдамдығы жылу өту (жылуды тарату тәсілдері жөніндегі ғылым) заңдарымен анықталады. Бұларға: жылыту, суыту, конденсациялау, балқу, қату, булану және буландыру процестері кіреді. Процестің қозғаушы күші – температуралар айырмасы болады. 2. Массаалмасу (диффузиялық) процестер. Мұндай процестер қоспаның бір немесе бірнеше құрастырушыларының бір фазадан екінші фазаға өтуімен сипатталады. Бұларға: абсорбция, ректификация (айдау), экстракция, адсорбция, кристализация, кептіру процестері кіреді. Процестің қозғаушы күші – концентрациялар айырмасы болады. 3. Гидромеханикалық процестер - өту жылдамдығы гидродинамиканың (сұйықтар мен газдардың қозғалысы жөнінедегі ғылым) заңдарымен анықталады. Бұларға төмендегі процестер жатады: сұйықтарды тасымалдау, газдарды тасымалдау және сығу, сұйықты және газды әртекті жүйелерде салмақ күшінің (тұндыру), ортадан тепкіш күштің (центрифугалау) және қысым күшінің (сүзу) әсерлерінің ажырату, сұйықтық ортаны араластыру. Процестің қозғаушы күші қысымдар айырмасы болады. 4. Механикалық процестер - өту жылдамдығы химиялық кинетикалық заңдарымен анықталады. Бұларға қатты денелерді ұсақтау, іріктеу процестері кіреді. Ұйымдастыру тәсілі бойынша негізгі процестер былай жіктеледі: 1. Мерзімді әрекеттегі процестер. Белгілі уақыт ішінде аппаратқа шикізат материалы жүктеліп, ол өңделіп болған соң, аппараттан дайын өнім алынады да, аппаратқа жаңадан шикізат жүктеледі. Мұндай кезде процестің барлық сатысы бір жерде (яғни бір аппаратта) бірақ әртүрлі кезеңде өткізіледі. 2. Үздіксіз әрекетті процестер. Аппаратқа шикізатты жүктеу және одан дайын өнімді алу үздіксіз болады. Мұндай процестің барлық сатысы (стадиясы) бір уақытта, бірақ аппарат көлемінің әртүрлі нүктелерінде өткізіледі. Сонымен аппарат көлемінің әр нүктелеріндегі температураның, қысымның, концентрацияның және т.б. параметрлерінің мәні уақыт бойынша өзгермейді. 3. Құрастырылған әрекеттегі процестер. Мұнда үздіксіз әрекеттегі процестің кейбір (стадиясы) сатысы мерзімді әрекетті немесе керісінше өтеді. Үздіксіз әрекеттегі процестердің мерзімді әрекеттегі процестерге қарағанда мынадай артықшылықтары бар: а) дайын өнім үздіксіз алынады; б) процесті механикаландыру және автоматтандыру оңай; в) алынатын өнімнің сапасы біркелкі болады, себебі процестің өту режимі тұрақты; г) жабдықтың ықшамдылығы, яғни материалдық және эксплуатациялық шығындары аз; д) аппараттың жұмысында тыныс болмағандықтан, берілетін (немесе алынатын) жылу толығымен пайдаланылады және шықан жылуды пайдалану мүмкіндігі бар. Тағам өндірістерінің процестері мен аппараттары – тамақтану өнімдерін өндірудің технологиялық процестерін есептеу және ұйымдастыру принциптері туралы ғылым. Тағамдық технологияның процестері өте күрделі және гидромеханикалық, жылу, масса алмасу, биохимиялық және механикалық процестердің үйлесімі. 1.2 Тамақ өндірісіндегі технологиялық өңдеу процестерінің негізгі заңдылықтары Тәжірибе жүзінде күрделі үрдістер қалай ұйымдастырылады, мысалы салмақ алмасу үрдістері. Күрделі үрдістерді ұйымдастыру және оларды басқару негізі – кез келген жүйенің тепе-теңдік жағдайына өз бетінше көшудің обьективті қабылданған табиғи заңдылықты қолдану. Жүйенің тепе-теңдік жағдайы деп, ол онда өз бетінше орнатылады және уақытқа байланысты өзгермейді. Егер қандай да бір сыртқы әсермен жүйені тепе-теңдіктен шығарса, онда өз бетінше оны жаңа тепе-теңдік жағдайына әкелетін сәйкесінше сыртқы шарттарға өзгертілген өзгерістер басталады. Бұл бекіту Ле Шателье принципінің маңызын құрайды. Осы принциппен ескертілген құбылыстары физика-химиялық табиғаттың жұмыс үрдістерін ұйымдастыру негізінде жатыр. Мысал 1. Суы бар цилиндрлік ыдыста және оның үстіндегі поршень судың үстіндегі буының тепе-теңдік қысымы өз бетінше ыдыстың температурасына сәйкес орнатылады. Егер поршеньді сыртқы әсермен орнын жаңа жерге ауыстырсақ судың үстіндегі будың қысымы үлкейеді. Бұл олардың өз бетінше болатын конденсацияны тудырады. Нәтижесінде біраз уақыттан кейін бу қысымы бастапқы мәнін алады, яғни поршеннің орны жаңа болса да, жүйе қайтадан тепе-теңдікте болады. Өз бетінше қайта орнатқан тепе-теңдік үрдістің біздің күшімізбен бұзылған будың конденсациясы жасанды ұйымдастырылған конденсация үрдісі сияқты қолданыла алады. Көп компонентті көпфазалы жүйеде параметрлердің бөлігі тәуелсіз өзгеруі мүмкін, яғни оларға туынды мәндерді беруге болады; олардың қалған бөлігі тәуелсіз болып қалады; олардың өзгерістері автоматты түрде өзгертілген тәуелсіз параметрлерге бағынады. S бос дәреже санының (туынды түрде өзгертуге болатын параметрлер саны), К компонент саны (жүйенің таза химиялық заттардың саны) мен F фазалардың саны (заттардың өзінің массасы бойынша физикалық біркелкі сандар) арасындағы байланыс Гиббс фазаларының ережесімен анықталады: S = К – F + 2 Заттың температурасының өзгеру жерінің жылуының санына ара қатынасы. Есептерде массалық, көлемдік және мольдық меншікті жылусиымдылықтарды колданады. Заттардың меншікті жылусиымдылығы келесі диапазондарда жатады: сүйықтардікі 0,8...4,19 кДж/(кг*К); газдардікі 0,5...2,2; қатты заттардыкі 0,13...1,8 кДж/(кг*К). Затқа жеткізілетін жылулық мөлшерін оның температурасының өзгеруіне апаратын қатынасын-жылусыйымдылық деп атайды . Жылусыйымдылық с заттың мөлшерінің бірлігін жылусыйымдылық деп атайды. Есептерде массалық, көлемдік және мольдік жылусыйымдылықты пайдаланады. Жылусыйымдылық заттардың және қоршаған орта арасындағы энергия алмасуы қандай үрдіс (изобаралық, изохоралық, адиабаталық, политропикалық, изотермиялық ) кезінде байланысты болады. Сұйықтыр мен газдардың жылусыйымдылығы температураға байланысты және оның жоғарлауымен ұлғаяды.. Азық өнімінің жылусыйымдылық тәжірибелік мәні сәйкес анықтамаларда кесте және эмпирикалық формула түрінде көрсетіледі. Дененің жоғары жылтылған үлескіннен жылылығы төмен үлескіге қуатты тасмалдау үрдісін атайды. Барлық материалдардың жылуөткізіштіктің күші жылуөткізгіштік коэффициентімен сипатталады – λ сүйық заттың жылуөткіздік коэффициентін келесі формуламен есептейді (30ºС); λ=А1 ср3 мұндағы, А1 – ассоциациялық сүйықтардың коэффициенті, суға А1 = 3,58*10-8; с – сүйықтардың меншікті жылусиымдылығы, Дж/(кг*К); р – сүйықтың тығыздығы, кг/м3 ; М – молекулдық салмағы. Жеміс шырындарының жылуөткіздік коэффициентін келесі формуламен анықтайды: λt =λ 20 + 0,00068 (t-20). Жылу қозғалысы мен дене температурасын түзетуіне әкелетін микробөліктерінің өзара әрекет нәтижесінде энергияның өте қатты жылытылған дене бөліктерінен аз жылыған бөліктеріне ауысу үрдісін жылуөткізгіштік деп атайды. Температураның заттағы берілген нүктенің маңындағы өзгеруі осы көлемдегі температуралық өрістің (температураның бөлінуі) өзгеру кезіндегі үрдісті -температура өткізгіштік деп атайды. Температураөткізгіштік процесі а температураөткізгіштік коэффициентімен сипатталады: а = h/ (ср), мұндағы, а – температураөткізгіштік коэффициенті, м2 /с; h – жылуөткізгіштік коэффициенті, Вт/(м-К); с – жылусыйымдылық, Дж/(кг К); р – тығыздық, кг/м3. Тағамдық технологияның негізгі процестерінің кинетикалық заңдылықтарына келетін болсақ, жалпы кинетика – процестердің жылдамдығы және механизмдері, соның ішінде гидродинамикалық, жылу және жылуалмасу процестері туралы ілім. Кинетика тағамдық технологияның жаңа және жетілдірілген процестерді құрудың ғылыми негізі болып табылады. Процестердің кинетикалық заңдылықтарын білу аппараттардың негізгі өлшемдерін есептеу үшін қажет. Тағамдық технология процестерінің жалпы кинетикалық заңдылықтары, механикалық процестерден басқа, жалпы заң түрінде құрастырылады: процестің жылдамдығы қозғалыс күшіне тура пропорционал және кедергіге кері пропорционал. Кедергіге кері шама процесс жылдамдығының коэффициенті деп аталады. Жоғарыда аталған барлық процестерді зерттеу кезінде бір типті дифференциалды теңдеулер және бір типті математикалық аппарат қолданылады: теориялық жолмен алынған дифференциалды теңдеулер, ұқсастық теориясының негізінде, сараптамалық мәліметтер бойынша есептеу түріне келтірілетін критериялық теңдеулерге түрленеді. Критериялы теңдеулер бойынша процестердің жылдамдық коэффициенті анықталады, олар болашақта аппараттар бетінің ауданын немесе жұмыс көлемін есептеу үшін пайдаланылады. Тамақ өндірісіндегі технологиялық өңдеу процестері мен аппараттарға қойылатын талаптар Қоғамдық тамақтанудағы аспаздық өнім өндірісінің барлық процесін шартты түрде алты негізгі кезеңге бөлуге болады: шикізатты қабылдау, біріншілік өңдеу және оны сақтау. шикізатты аспаздық өңдеуге дайындау тағамды дайындау дайын аспаздық өнімдерді порциялау және беру. ыдыстарды және жабдықтарды жуу. - шикізат және тағам қалдықтарын жинау және қайта өңдеу. Берілген әр кезеңді жүзеге асыру сәйкңс аппараттарды қолдануды талап етеді. Аппараттардың басты құрылымдық атқарылуы, олардың тағайындалуы және әрекет ету қағидасындағы елеулі айырмашылығына қарамастан, оларға қойылатын жалпы талаптарды құрастыруға болады. Осы талаптарды келесі негізгі топтарға бөлуге болады: технологиялық, эксплуатациялық, энергетикалық, құрылымдық, экономикалық, жұмыстағы қауіпсіздік, қоршаған ортаны қорғау. Барлық осы талаптар өзара байланысқан және өзара шартталған. Талаптардың бір тобы, басқасымен алдын ала анықталады. Технологиялық талаптарға, жақсы нәтиже алу арқылы барынша аз уақыт аралығында жүзеге асырылуы тиіс процесті жүргізудің міндетті шарттары кіреді. Аппараттар барынша аз уақыт шығындар, шикізат және оның қоректік қасиеттерінің жоғалтуларымен тағамды сапалы дайындауды қамтамасыз ету керек. Аппараттардың эксплуатациялық талаптарына минималды еңбек шығындарымен міндетті шарт ретінде оларға қызмет көрсетудің қарапайымдылығы кіреді. Сондай-ақ эксплуатациялық талаптарға, аппараттардың қайта өңделетін өнімнің, жуғыш құрылдардың және қоршаған ортаның әсерінен туындауы мүмкін тоттануына қарсы тұрақтылығын жатқызады. Сонымен бірге эксплуатациялық талаптарға аппарттардың тексеру, тазалау және жөндеу үшін қолжетімділігі жатады. Қоғамдық тамақтанудағы машиналар мен аппараттарға қойылатын энергетикалық талаптарға сәйкес, аппараттар энергия үнемдегіш болуы тиіс, яғни энергия және отынның минималды мөлшерін шығындау. Сонымен қатар негізгі энергетикалық көрсеткіш, дайын өнімнің бірлігіне үлестік энергия шығыны болып табылады. Аппараттарға қойылатын құрылымдық талаптар, оларды жобалау, дайындау, тасымалдау және монтаждаумен байланысты. Жалпы түрде құрылымдық талаптарды келесі түрде құрастыруға болады. Аппараттар стандартты және жеңіл алмастырылатын бөлшектерден және қымбат емес металдар мен материалдардан жасалған, азық-түлікке қандай да бір зиян әсерн тигізбейтін сәйкестендіру түйіндерінен тұруы тиіс. Азық-түлікпен өзара жанасатын, аппараттардың бөлшектерін және түйіндерін дайындау үшін жақсы металл – тот баспайтын болат болып табылады. Осы мақсаттар үшін алюминийді пайдаланбаған жөн. Бұл алюминийдің адам ағзасында жиналып, іс жүзінде одан шықпауымен байланысты. Аппараттарды құрастыру кезінде олардың металл және материал сыйымдылығын төмендеуіне ұмтылуы керек. Сонымен қатар, аппараттар мүмкіндігінше әмбебап болуы тиіс, яғни әр түрлі үрдістерді жүргізу үшін жарамды. Үлкен габаритке ие аппараттарды құрастыру кезінде олардың құрастырылуын қарастыру қажет. Бұл аппаратты тасымалдауды және монтаждауды жеңілдетеді. Аппарат құрылымының сауатты дизайнерлік шешімінің талаптары маңызды болып табылады. Ол заманауи эстетикалық талаптарға және осы аппаратта жұмыс істеудің психологиялық ерекшеліктеріне сай болуы тиіс. Аппараттарға қойылатын экономикалық талаптар жоғарыда қарастырылған талаптармен тығыз байланысты. Аппараттар дайындау кезінде арзан, ал монтаж және пайдалану кезінде қысқа мерзімде есесі қайтуы керек екені айқын. Аппараттарға қойылатын міндетті талаптарға оларда жұмыс істеу қауіпсіздігі болып табылады. Бұл жағынан аппараттар мінсіз болуы тиіс. Қоршаған ортаны қорғаумен байланысты талаптарды қысқаша келесідей келтіруге болады: үрдістерді жүргізу кезінде алынатын және қоршаған ортаға лақтырылатын қалдықтар (сұйық, газ тәрізді, қатты), оған ластайтын әсер тигізбеуі керек. ГИДРОМЕХАНИКАЛЫҚ ПРОЦЕСТЕРДІҢ МАҢЫЗЫ ЖӘНЕ ТАМАҚ ӨНДІРІСІНДЕ ҚОЛДАНЫЛУЫ Гидравлика, гидростатика және гидродинамика негіздері Тамақ өнеркәсібінде сұйық ағынының қозғалуымен байланысты процестер кеңінен тараған. Олар сұйықтардың механикасымен (гидромеханика) сипатталады. Гидромеханикалық процестерге құбыр өткізгіштерде сұйықтарды, газдарды, буларды араластыру процестері және шөктіру, сүзу және центрофугалау жолымен бөлу процестері жатады Тамақ өндірісінде көптеген технолгиялық процестер сұйықтардың, газдардың немесе булардың қозғалысымен, сұйық ортадағы араласумен, сонымен бірге бір тексіз қоспаларды тұндыру, фильтрлеу және центрифугирлеу жолдарымен бөлумен тығыз байланысты. Көрсетілген барлық физикалық процестердің жылдамдықтары гидромеханика заңдарымен анықталады. Сондықтан, мұндай процестерді гидромеханикалық процестер деп атаймыз. Гидромеханика заңдары және олардың практикалық қосымшалары гидравликада қарастырылады. Гидравлика екі бөлімнен тұрады: гидростатика және гидродинамика. Гидростатика тыныштық жағдайындағы тепе-теңдік заңдарын қарастырады, ал гидродинамика — сұйықтар мен газдардың қозғалыс заңдарын қарастырады. Гидравликада сұйықтарды, газдарды және булардың барлығын сұйықтар деп атаймыз. Себебі, сұйықтардың және газдардың (булардың) қозғалыс заңдары бірдей болады, егер олардың жылдамдықтары дыбыс жылдамдығынан ерекше төмен болса. Сондықтан, бұл тарауды қарастырғанда, оларға қозғалу күшін салғанда ағын өту қасиетіне ие болатын барлық заттарды сұйықтар деп қарастырамыз. Тепе-теңдік және сұйықтардың қозғалысының жалпы заңдары әдетте дифференциалдық теңдеумен сипатталады, бұл жағдайда сұйықтар толық бір текті орта ретінде қарастырылады. Тұтастық қасиеті деп осы қасиетке ие және сұйықтың жеке бөлшектерін санайды, мұнда гидравликада қолданылатын «бөлшек» термині микробөлшектерге емес, яғни молекулаларға емес, макробөлшектерге жатады. Мұндай бөлшектер ағында бір-біріне қатысты жылжуы мүмкін, бірақ әрбірі біртұтас ретінде жылжиды. Гидравликада негізгі заңдылықтарды қорытып шығарғанда гипотетикалық идеалды сұйық жайлы түсінікті енгізу қажет. Оның реалды (тұтқыр) сұйықтан ерекшелігі қысым әсерінен сығылмайды, температураны өзгерткенде тығыздығын өзгертпейді және тұтқырлыққа ие емес. Реалды сұйықтар тамшылы және серпімдіге (газдар және булар) бөлінеді. Тамшылы сұйықтар сығылмайды және көлемдік кеңейту коэффициенті өте төмен. Серпімді сұйықтардың көлемі температура мен қысымды өзгерткенде қатты өзгереді. Гидростатика. Гидростатикада жалпы жағдайда қатынасты тыныштық күйіндегі сұйықтардың тепе-теңдігі қарастырылады. Бұл жағдайда қозғалушы сұйықтың бөлшектері біріне-бір қатынасты қозғалмайды. Ішкі үйкеліс күштері жоқ болғандықтан сұйықты идеалды деп санауға болады. Сұйық қозғалмалы ыдыста абсолюттік тыныштықта болады (жер бетіне қатынасты). Гидродинамика. Сұйықтардың ағысында қозғалушы күш ретінде қысым айырымы саналады, ол насостар немесе компрессорлар немесе сұйықтың қабаттарының, не сұйықтардың тығыздықтарының немесе деңгей айырылымы арқылы жасалады. Гидродинамиканың ішкі және сыртқы мәселелері бар. Ішкі мәселесі сұйықтың құбырлар және каналдардың ішіндегі қозғалудың анализімен байланысты. Сыртқы мәселесі болып әртүрлі денелердің сұйықпен ағуының заңдылықтарын зерттеу саналады (механикалық араластыруда, қатты бөлшектерді тұндыруда). 2.2 Гидромеханикалық процестер Гидромеханикалық процесс деп – кемінде екі фазалы гетерогенді процесте өтетін гидродинамика заңына бағынатын процестер. Мұндай жүйелер дисперсті фазадан және дисперсиялық ортадан тұрады. Дисперсиялық ортаның агрегатты күйіне байланысты дисперсті бөлшектердің фазалары ажыратылады: - газдық ортаға байланысты: шаң (5-10мкм), бу (0,3-5мкм), тұман (0,3-3мкм); - сұйық ортаға арналған: суспензия (0,1-100мкм), коллоидты қоспа (0,1мкм-ден кем ), эмульсия және көбіктер. Гидромеханикалық процестерге мыналар жатады: тұндыру, фильтрлеу, жалған сұйылту, сұйық фазада араластыру. 2.2. 1. Тұндыру – сұйық және газ түріндегі біркелкі емес жүйелерді сұйық және газ түріндегі қатты және сұйық дисперсті фазаның бөліктерінен ажырату процесі. Тұндыру жылдамдығы Стокс заңына бағынады: мұндағы: К –тұрақты, сфералық бөліктердің формасында 18 тең; - бөлшек диаметрі; және - бөлшектің және дисперсті ортаның тығыздығы; - дисперсиялық ортаның тұтқырлығы. Тұну процесі әртүрлі күштердің әсер етуімен жүруі мүмкін, тұну процесіне мыналар жатады: - тұндыру, яғни жердің тартылыс күшіне байланысты; - электрлі тұндыру, электрлі кеңістіктің әсерінен тұндыру. Тұндыру үшін әртүрлі конструкциялы аппарат қолданылады. Олар екі талапқа жауап беру керек: бөліктердің аппаратта болу уақыты олардың тұндыру уақытымен тең немесе одан артық болуы керек; аппараттағы ағынның жылдамдығы тұну жылдамдығынан кем болуы керек. Тұндыру үшін әр түрлі типтегі периодтық немесе үздіксіз әрекетті тұндырғыштар қолданылады. Кейбір жағдайларда бұлар қатты тұнбаларды ұстауға арналған ескектермен қамтамасыз етіледі. Тұндыру әртекті жүйелерді ажыратудың басқа тәсілдеріне қарағанда ең оңай және арзан болып есептеледі. Әдетте, тұндыру процесін ажыратудың ең бірінші тәсілі есебінде пайдаланылады. Бұл процестің жәрдемімен суспензияларды алдын-ала қоюландырады, сүзу және центрифугалау арқылы ажыратуды тездетеді. Тұндыруды тұндырғыш немесе қоюландырғыш деп аталатын аппараттарда өткізеді. Бұл аппараттар мерзімді, үздіксіз әрекетті болыр бөлінеді. Үздіксіз әрекетті аппараттар бір, екі және көп қабатты болады. Мерзімді әрекетті тұндырғыштар биіктігі төмендеу бассейндерде болады. Оларда араластырғыш болмайды. Мұндай аппараттар суспензиямен толықтырылып, белгілі бір уақыт шамасында тұндырылады. Осы уақытта қатты бөлшектер аппараттың түбіне тұнады. Аппараттың үстіңгі жағындағы тұнбаның жоғарғы жағынан мөлдір сұйықты сифонды түтік енмесе кран шүмек арқылы ағызады, ал түбіндегі қою сұйық массаны – шламды ең астыңғы кран арқылы түсіреді. Аппараттардың түп жағы көбінесе конус, ал жоғарғы жағы цилиндр пішінді болып келеді. Жартылай үздіксіз әрекетті жұмыс істейтін көлбеу бөгеттері бар тұндырғыш көрсетілген. Суспензия құбыр арқылы аппарат корпусының ішіне беріледі. Аппарат ішіне көлбеу бөгеттер орнатылған. Олар сұйық ағынын жоғары және төмен бағыттап, сұйықтың аппаратта болу уақытын және тұну бетін ұлғайтады. Тұнба конусы бункерде жиналып, белгілі бір мерзімде алынады да, ал мөлдірленген сұйық аппараттан құбыр арқылы үздіксіз шығарылады. Өнеркәсіпте көбінесе үздіксіз әрекетті тұндырғыштар қолданылады. Бұл аппараттың түп жағы жай конусты, ал жоғарғы жағы онша биік емес цилиндр болады. Жоғарғы жағында сақиналы науа бар. Тұндырғыш ішіне көлбеу қалақшалары бар араластырғыш орнатылған. Тұнған затты шығарылатын тесікке үздіксіз жылжытып тұру үшін көлбеу қалақшалардың тарақ тәрізді қырғыштары бар. Араластырғыш минутына 0,0150,5 яғни тұну процесіне әсер етпейтіндей өте аз жылдамдықта айналады. Ажыратылатын қоспа құбыр арқылы аппараттың ортасына үздіксіз беріліп тұрады. Мөлдірленген сұйық сақиналы науаға асып құйылып, құбыр арқылы үздіксіз ағып тұрады. Тұнба (шлам) – аққыш қою суспензия (қатты бөлшек концентрациясы 35-55%- тен көп емес) диафрагмалы сорап арқылы аппараттан сорылып алынып тұрады. Араластырғыштың білігі редуктор арқылы электр қозғалтқышпен айналдырылады. Алынған тұнбамен бірге сұйықтың көп бөлігі шығындалады. Сұйық шығыны аз болу үшін және қоюланған суспензиядан сұйықты бөліп алу үшін тұнбаны екінші тұндырғышқа жібереді. Мұнда тұнба сумен жуылады және екінші аппараттан шыққан тұнбаның сұйығы сумен араласқан болады. Осылай тізбектеліп бір-бірімен қосылған тұндрғыштар арқылы тұнбадан 97-98% сұйықты бөліп алуға болады. Жуатын су мөлшерін азайту үшін тұндырды қарама-қарсы ағынды: тұнба бірінші тұндырғыштан соңғысына, ал жуатын су тұнбаға кері бағытта, яғни соңғы аппараттан біріншіге қарай беріледі Бұл тұндырғыштардың мынадай артықшылықтары бар: а) үздіксіз әрекетті; ә) өнімділігі жоғары, 3000 т/тәу; б) тұнбаның тығыздығы біркелкі; в) тұнбаның сусыздануы тиімді. Кемшіліктері: 1) Өте үлкен: диаметрлері 1,8 м-ден 30м, ал кейбір өндірісте суды тазалау үщін 100 м-ге дейін болады. Диаметрлері үлкен болғандықтан көп орынды керек етеді. Сондықтан орынды тежеу үшін көпқабатты тұндырғыштар қолданылады; 2) айналатын білігі және қырғышты араластырғышының болуы. Мұндай тұндырғыштар бірінің үстіне бірі орналасқан бірнеше аппараттан құралған болады. Ажыратылатын суспензия бөліп беретін құрылғыдан стакан арқылы әрбір қабатқа беріледі. Мөлдірленген сұйық ағызылатын құбырлар арқылы коллекторға жиналады. Қоюланған тұнба жабық типтегі тұндырғышта әр қабаттан бөлек, ал теңестірілген типтегі тұндырғышта тек төменгі қабаттан алынып, ыдыста жиналады. Үздіксіз әреккетті конусты сөрелі тұндырғыштардың да тұну беті көп болады. Ажыратылатын суспензия конусты сөрелер арасындағы каналдарға құбыр арқылы беріліп таратылады. Қатты бөлшектер конусты сөрелер бетіне тұнып, көлбеу сөрелер арқылы корпустың қабырғасына қарай жылжиды, сосын тұнба алынатын құбыр арқылы тиісті жерге беріледі. Мөлдірленген сұйық жоғарғы екі сөренің арасындағы канал және құбыр арқылы шығарылады. Бұл аппараттың артықшылығы: а) қозғалатын бөлшегі жоқ; б) қызыметінің қарапайымдылығы. Эмульсияларды ажырататын үздіксіз әрекетті тұндырғыш - горизонталь резервуардың ішіне эмульсияның кіретін құбырына қарама-қарсы майда тесіктері бар бөгет орындалған. Бұл бөгет кіретін эмульсия ағының бәсендету үшін қойылған. Түндыру процесін жеделдету үшін тұндырғыш ішіндегі эмульсия қозғалысы ламинарлы болу керек. Жеңіл фаза құбыр, ауыр фаза құбыр арқылы алынып тұрады. Резервуардан сұйық түгел ағып кетпеу үшін құбырға сифонды ажырататын құрылғы орнатылады. Тұндырғышты жүйедегі ең кіші бөлшектің тұнуына есептеп жобалайды. Сондықтан, қоспаның аппаратта болу уақытын, қысылып тұнудағы ең кіші бөлшектің аппарат түбіне тұну уақытына тең немесе одан көп деп алу керек. Суспензияның қоюланған тұнба қабатына және биіктігі /м/ мөлдірленген сұйық қабатына ажыратылу уақытын есептейік. Егер тұну беті /м2/ болса уақыт бірлігінде алынатын мөлдірленген сұйық көлемін былайша анықтауға болады. (11.1) Осы уақыт ішінде жылдамдықпен тұнатын бөлшектер /м/ жолды өту керек. Демек, (11.2) (11.2) – дағы - тың мәнін (5.5) формулаға қойып мынаны табамыз. (11.3) (11.3) – теңдеу тұндырғыштың өнімділігі оның биіктігіне байланысты болмай, тұну бетіне және тұну жылдамдығына байланысты екендігін көрсетеді. Сондықтар, тұндырғыштардың биіктігі аз /1,8-4,5 м дейін/, ал тұну беті үлкен болады. Қажетті тұну бетін (11.3) теңдеуден анықтаймыз. (м2) (11.4) Мөлдірленген сұйықтың массалық мөлшері /кг/ Gм, ал тығыздығы болса онда яғни (11.5) (9.3)- теңдеудегі Gм мәнін (11.5) формулаға қойсақ: (11.6) (11.6) теңдеуін қорытып шығарған кезде тұндырғыштың барлық ауданындағы сұйық қозғылысының біркелкі еместігі есепке алынған жоқ. Сондықтан, аппараттағы сұйықтың құйынды қозғалысы және қозғалыссыз қалатын зоналар болмайды деп қабылданған. Бұл жағдайдың барлығы тұну жылдамдығын азайтады. Осы себепті инженерлік есептеулерде (11.6) теңдеуі арқылы анықталған тұну бетін 30-35% - ке көп етіп алу керек, яғни 1,31,35 коэффициенттеріне көбейту керек. Көп қабатты тұндырғыштарды есептегенде жалпы бетті қабаттарға теңдей етіп бөледі. 2. Циклондау –шаңдарды ажыратуға және сирек түрде суспензияларды ажыратуға қолданылады. Мұнда орталықтан тепкіш күш газ бен сұйықтықтың айналуы есебінен пайда болады: мұндағы: Gорт – орталықтан тепкіш күш; m – бөлшек массасы; r – циклон радиусы; w – циклондағы бөлшектің айналу жылдамдығы. 3. Сүзу- суспензияларды, шаң және тұманды тесіктері бар кедергіден өткізу арқылы бөлу әдісі. Фильтр ретінде мынадай материалдар қолданылады: майда түйіршікті материалдар, мата, металды және полимерлі жіптен істелген торлар, тесіктері бар керамика және пластикалық материалдар. Фильтрлеуге әсер етуші күш фильтрлеу алдында және фильтрлеуден кейінгі қысымның айырмашылығы есебінен әр түрлілігі және орталыққа тепкіш күш фильтрге қысым береді. 4. Центрифугалық фильтрлеу. Фильтрлеуші центрифугада пайда болатын орталықтан тепкіш күш әсерімен жүргізіледі. Фильтрлеу процесінің бір түрі– вакуум фильтрлеу. Мұнда процестің қозғаушы күші фильтрден кейін қысымның сиреуі есебінен ұлғаяды. Фильтрлеуші аппараттардың конструкциясы әртүрлі, олар сұйықтық, газдық, үзіліссіз, периодттық әрекет болып бөлінеді. Ең көп тараған ленталық және барабандық вакуум фильтрлері максималды өндіргіштігімен ерекшеленеді. 5. Жалған сұйылту – қатты материалды оның құрылымын сұйықтық құрылымына жақындату процесі. Жалған сұйылтуды жүйелер аппарат формасын қабылдай алады, аз тығыздықтағы денелерді қалқытуға ие, өздерінің ағындылығымен және тұтқырлығымен ерекшеленеді. Жалған сұйылту режимі бөлшекті материалдың салмағы mқ.қ гидравликалық кедергінің күшімен теңескенде пайда болады, яғни: Жалған сұйылту (қайнау қабаты) кезінде газдың жылдамдығы қатты зат түйіршігінің қайнау (немесе қалқу) жылдамдығымен теңеседі: жүктеу/скачать 174.9 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|