Dərs vəsaiti Azərbaycan Dövlət Neft və Sənaye Universiteti təsdiq etmişdir. Əmr №01-I/18

2.6.3. Axıdıcı quruluşlu boşqablar

Axıdıcı quruluşlu boşqablar istehsalatda geniş yayılmışlar. Kolonun diametri 1,0 m-dən artıq olduqda boşqabın yatağı sökülən hazırlanır və eni 420 mm-dən çox olmayan bölmələrdən yığılır, bununla da minimal diametri 450 mm olan giriş lyukları vasitəsilə quraşdırma və təmir işlərinin aparılması təmin edilir.

Şək. 2.23-də [1] diametri 1800 mm olan biraxınlı trapesiyaşəkilli klapanlı boşqabın konstruksiyası göstərilmişdir. Kolonun gövdəsinə axıdıcı arakəsmə 1, eninə dayaq bucaqlıqları 2, sərtlik qabırğalı 4 dayaq halqası 3 və daşırıcı cib 5 qaynaq olunaraq, boşqab yatağı bölməsi 7 üçün dayaq konstruksiyasını əmələ gətirirlər. Hər bir bölmənin uzununa qırağından biri aşağı əyilərək, saxlayıcı tir rolunu yerinə yetirir.

Şək. 2.23. Diametri 1800 mm olan biraxınlı trapesiyaşəkilli klapanlı boşabın yatağının konstruksiyası: 1-axıdıcı arakəsmə; 2-eninə dayaq bucaqlısı; 3-dayaq halqası; 4-sərtlik qabırğası; 5-daşırıcı cib; 6-deşik; 7-boşqab yatağının bölməsi;

8,9-qabırğalı şaybalar; 10-tökülmə astanası
Saxlayıcı tirlər boyu və kolonun divarının yanında mayenin buxarla görüşmədən yan keçməsinin qarşısını almaq məqsədilə şaquli qabırğalı bərkidici şaybalar 8 və 9 istifadə edilir. Maye aşağı boşqaba tökülən yerdə, boşqab hündürlüyü tənzimlənən tökülmə astanası 10 ilə təchiz edilir. Kolon dayandırıldıqda mayenin tökülməsi üçün dərinləşdirilmiş daşırıcı cibin 5 dibində bir və ya bir neçə deşik 6 nəzərdə tutulur.
Dairəvi qalpaklı boşqabın konstruksiyası klapanlı boşqablarınkından kontakt sahəsində klapanların əvəzinə qalpakların yerləşdirilməsilə fərqlənir.
Dairəvi qalpaklı barbotajlı boşqabın iş prinsipinin sxemi şək. 2.24-də verilmişdir. Maye daşırıcı cibdən 3 boşqabın yatağına 4 daxil olur (şək. 2.24, a) və tökülmə tərəfə axır, bu halda boşqabda maye səviyyəsinin qradiyenti ∆ yaranır.
Axıdıcı arakəsmənin 2 qırağı aşağı boşqabdakı mayenin içinə batdığından, buxarın axıdıcı quruluşdan keçməsinin qarşısını alan uyğun hidravliki qıfılın yaranması təmin edilir. Axıdıcı arakəsmədə mayenin səviyyəsi boşqabdakı maye səviyyəsindən artıq olduğundan mayenin lazımi sərfi təmin edilir. Mayenin boşqabın yatağındakı hündürlüyü tökülmə astanasının hündürlüyü h_w və onun üstündə mayenin qalxması h_ow ilə müəyyənləşir. Tökülmə astanasının hündürlüyünü dəyişməklə boşqabın üstündəki mayenin səviyyəsini tənzimləmək olar.
İki qonşu boşqab arasındakı təzyiqlər fərqi p₁>p₂ və axıdıcı quruluşdakı hidravliki qıfıl sayəsində buxar axını buxar qol boruları 7 vasitəsilə qalpakların 5 altına istiqamətlənir və onun aşağı qırağındakı yarıqlar vasitəsilə boşqabdakı maye qatına daxil olur. Barbotaj zamanı, yəni buxarın (qazın) maye qatının içindən

Şək. 2.24. Dairəvi qalpaklı barbotajlı boşqabın iş sxemi: a-boşqabın ümumi görünüşü; b-görüşmə sahəsində buxarın barbotajının sxemi; 1-kolonun gövdəsi; 2-axıdıcı arakəsmə; 3-boşqabın cibi; 4-boşqabın yatağı; 5-qalpak; 6-qalpakı bərkidici quruluş; 7-buxar qol boru



keçdiyi zaman fazalar bir-birilə görüşür və onlar arasında kütlə mübadiləsi baş verir.
Qalpaklı boşqabın (şək. 2.24) əsas hissəsi buxar qol boruları 7 üçün deşiklər açılmış yatağın bölmələridir 4. Qol borular yatağın bölmələrinə qaynaq olunurlar. Qol boruların 2 (şək. 2.25) üstündə diametri (d_q) 60, 80, 100 və ya 150 mm olan qalpaklar 1 bərabərtərəfli üçbucağın təpələrində (1,3÷1,8)d_q addımla yerləşdirilir. Qalpakların eni 4 mm və hündürlüyü 15, 20 və ya 30 mm olan yarıqları vardır. Qalpak boşqaba iki üsulla bərkidilə bilər. İcra 1 variantında qalpakın hündürlük üzrə vəziyyətini tənzimləmək qeyri-mümkündür və yarıqların aşağı qıraqları boşqabın yatağına söykənir, icra 2-də isə qalpakın vəziyyəti tənzimlənə bilir.



Şək. 2.25. Qalpakların bərkidilmə üsulları: 1-qalpak; 2-qol boru; 3-qayka; 4-bolt

Verilmiş işçi rejimdə bir yarığa düşən buxarın buraxılmasını təmin edən qalpakların yarıqlarının müəyyən açılma dərəcəsi l (şək. 2.24, b) uyğun gəlir. Bu halda qalpakın altında mayenin səviyyəsi boşqabın yatağındakından aşağı olur. Buxar axını maye qatına daxil olarkən, qalpakların yarıqları ilə böyük sürətlə mayeyə girən çoxsaylı ayrı-ayrı şırnaqlara bölünürlər. Qonşu qalpaklar arasındakı fəzada buxar və maye şırnaqları bir-birinə dəyərək deformasiya olunmaqla, fazaların kontakt səthini olduqca inkişaf etdirən qaz-maye sistemi qatını – köpüyü əmələ gətirirlər (şək. 2.24, b).

Şəffaf modeldə boşqabın qalpaklarının işinin müşahidəsi göstərdi ki, qonşu qalpaklar arasındakı bütün fəza (şək. 2.24):
– barbotaj olunmayan maye (sahə I);
– deformasiya olunmayan şırnaqlar (sahə II);
– deformasiya olunan şırnaqlar – köpük (sahə III);
– asılı maye damcılı buxar fəzası (sahə IV) kimi əsas sahələrə bölünə bilərlər.
Barbotaj olunmayan maye sahəsi I boşqabın yatağı ilə açıq yarığın alt qırağı arasında yaranır. Bilavasitə mayenin bu qatından buxar keçmir; ona görə də, bu sahədə kütlə mübadiləsi az effektivdir. O əsasən maye qatında molekulyar diffuziya, eləcə də təzyiqlər qradiyenti sayəsində mayenin qarışması hesabına baş verir. Barbotaj olunmayan sahənin hündürlüyünü azaltmaq üçün qalpakların yarıqlarının alt qırağı ilə boşqabın yatağı arasında 5 – 10 mm-dən az araboşluğu qoymaqla, qalpakları mayeyə daha dərin batırmaq lazımdır. Bu halda bir yarığa düşən buxar yükü elə olmalıdır ki, l ≥ h halı da daxil olmaqla, yarığın mümkün qədər tam açılması təmin edilsin.
Deformasiya olunmayan şırnaqlar sahəsinə II qalpakların yarıqlarından buxar şırnaqlarının çıxdığı yerdən iki qonşu qalpaklardan çıxan şırnaqların bir-birinə toqquşduqları yerə qədər olan qalpaklar arasındakı fəzanın hissəsi aiddir. Bu sahədə fazaların görüşmə səthi əsasən şırnaqların səthilə müəyyənıəşir. Bu sahənin hündürlüyü qalpaklararası məsafədən və buxarın (qazın) qalpakların yarıqlarından çıxma sürətindən asılıdır. Qalpakların yarıqlarında buxarların sürəti artdıqca, mayedə qaz şırnağının uçma məsafəsi artır və şırnaqların bir-birinə dəydikləri ana qədər onların yolu qısalır. Bu da deformasiya olunmayan şırnaqlar sahəsinin hündürlüyünü azaldır. Qalpaklararası məsafənin azaldılması da deformasiya olunmayan sahənin qısalmasına gətirib çıxarır. Ancaq bu məsafənin həddən artıq azaldılması mayenin boşqabda hərəkətini çətinləşdirir, maye səviyyəsi qradiyentini ∆ artırır və qalpaklararası barbotaj sahəsində buxarın mayedən çıxma sürətinin artması nəticəsində mayenin boşqabdan buxar axını ilə aparılmasının çoxalmasına səbəb ola bilər.
Köpük sahəsu III üçün daha inkişaf etmiş kontakt səthi və daha effektiv kütlə mübadiləsi xarakterikdir. Köpük sahəsinin hündürlüyü boşqabda maye qatının və buxar axınının sürəti artdıqca böyüyür. Boşqabda köpük qatının hündürlüyü mayenin köpüklənmə qabiliyyətini xarakterizə edən onun fiziki xassələrindən (səthi gərilmə, fazaların sıxlığı) asılıdır. Bununla bərabər nəzərə almaq lazımdır ki, köpük qatının hündürlüyü artdıqca, buxar axınının hərəkətinə hidravliki müqavimət də artır və separasiya fəzasının IV hündürlüyünün H₀ (köpüyün səthindən yuxarıdakı boşqaba qədər olan məsafə) azalması nəticəsində mayenin yuxarı boşqaba aparılması çoxalır. Maksimal işçi yüklənmələrdə separasiya sahəsinin hündürlüyü 100 – 150 mm-dən az olmamalıdır.
Boşqablararası separasiya fəzasına buxar axını ilə birlikdə müxtəlif ölçülü maye damcıları da düşür. Boşqablarası fəzada buxarın sürəti iri damcıların uçma sürətindən az olduğundan, bir qayda olaraq onlar ağırlıq qüvvəsinin təsiri altında yenidən maye qatına qayıdırlar. Uçma sürəti buxarın boşqablararası fəzada sürətindən az olan xırda damcılar, eləcə də böyük başlanğıc sürətli iri damcıların bir hissəsi buxar axını ilə birlikdə yuxarı boşqaba aparılır. Boşqablararası fəzada buxarın hərəkəti istiqamətində maye damcıların qatılığı azalır. Barbotajlı boşqabların separasiya sahəsində fazaların görüşmə səthi, kütlə mübadiləsinə az təsir edən, əsasən maye
damcıların səthilə müəyyənləşir.
Barbotajlı boşqabların normal işləməsi üçün buxar axınının boşqabın bütün işçi sahəsi üzrə bərabər paylanması təmin edilməlidir, yəni hər bir kontakt elementinin (qalpakın, klapanın, deşiyin) hidravliki müqaviməti eyni olmalıdır. Bunu kontakt elementlərini maye qatına eyni dərinlikdə batırmaqla əldə etmək olar. Nisbətən az diametrli kolonlarda (adətən 1 m-dən az) boşqabdakı maye qatının hündürlüyü az dəyişdiyindən qalpaklar eyni üfqi səviyyədə yerləşdirilə bilərlər. Böyük diametrli kolonlar üçün və maye axının sərfi xeyli olduğu zaman boşqabda maye qatının səviyyəsi xeyli dəyişdiyindən (10 mm-dən çox) qalpaklar boşqabın yatağına nəzərən müxtəlif səviyyələrdə, yəni mayenin boşqaba girişinə yaxın yerləşdirilmiş qalpaklar daha hündür quraşdırılırlar. Bundan başqa, mayenin hərəkət yolunda bir neçə pillə düzəldilir və ya ümumi maye axınını bir neçə axına bölürlər (şək. 2.21, b - ç).
Klapanlı boşqablarda buxarın işçi sahə üzrə bərabər paylanması müxtəlif ağırlıqlı klapanların tətbiq edilməsilə əldə edilə bilər: mayenin boşqaba girişindən axıdıcı quruluşa tərəf hərəkəti istiqamətində klapanların ağırlıqları artırıla bilər, yəni yüngül klapanlar mayenin boşqaba girişinə yaxın cərgələrdə yerləşdirilməklə, sonrakı cərgələrdə onların ağırlıqları artırılır və ağır klapanlar axıdıcı quruluşa yaxın yerlərdə quraşdırılır.
Qalpaklı boşqabların üstünlüklərinə qaz və maye üzrə yüklənmələr xeyli dəyişdikdə onların dayanıqlı işini (dayanıqlı iş diapazonu 4-dən artıq) və f.i.ə.-nın kifayət qədər yüksək (0,5–0,6) olmasını aid etmək olar. Onlar maye və buxar üzrə qeyri-sabit yüklənmələrdə tətbiq edilirlər. Bu boşqablar üçün F ≈ 1 (m/s)∙(kq/m³)^0,5-dir.
Qalpaklı boşqabların çatışmazlıqları kifayət qədər əhəmiyyətlidir: onların konstruksiyası mürəkkəbdir,
hazırlanması və quraşdırılması əməktutumludur, hazırlanması üçün çox metal sərfi tələb olunur (60–90 kq/m²), onlar qalpakın mayeyə batırılma dərinliyindən asılı olan və 1 kPa həddlərində dəyişən böyük hidravliki müqavimətlə fərqlənirlər. Ona görə də, qalpaklı boşqablar daha effektiv boşqablarla sıxışdırılır.
Qalpaklı boşqablar karbonlu və legirli poladlar, çuqun, mis, keramika, plastik kütlə və s. materiallardan hazırlana bilərlər.