MAIŠYMAS PDF

MAIŠYMAS Skysčių, pastos konsistencijos ir kietų birių medžiagų maišymas yra vienas dažniausiai taikomų technologinių procesų. Technologiniuose procesuose galutiniai produktai dažnai gaminami iš atskirai paruoštų ir dozuotų kelių komponentų mi...

MAIŠYMAS Skysčių, pastos konsistencijos ir kietų birių medžiagų maišymas yra vienas dažniausiai taikomų technologinių procesų. Technologiniuose procesuose galutiniai produktai dažnai gaminami iš atskirai paruoštų ir dozuotų kelių komponentų mišinių. Kokybiškus, vienodų techninių savybių produktus galima pagaminti tik iš gerai sumaišytų pradinių medžiagų arba žaliavų mišinių. Prieš maišymą atskiri komponentai būna segreguoti (susitelkę tam tikroje mišinio vietoje), todėl mišinio cheminė sudėtis ir fizikinės Produkto savybių stabilumui neigiamą savybės įvairiuose mišinio taškuose yra nevienalytės. įtaką daro: Komponentų segregacija. Pradinio mišinio cheminės sudėties nevienodumai (cheminės Cheminės fliuktuacijos. fluktuacijos) - mažėja maišant Maišant didinamas mišinį sudarančių Pagrindinis maišymo tikslas - gauti maksimaliai gerą skirtingų komponentų komponentų fazių sąlyčio paviršius, fazių sąlyčio paviršių ir vienalytį mišinį. todėl didėja tarpusavio reakcijų Šis tikslas turi būti pasiektas: mažiausiomis energijos sąnaudomis, tinkamai intensyvumas. parenkant maišymo būdą, naudojamą aparatą, maišymo intensyvumą ir trukmę. SKYSČIŲ MAIŠYMAS Dažniausiai pramonėje maišomi skysčiai arba maišoma skysčiuose, tai yra hidrodinaminis procesas. SKYSČIŲ MAIŠYMAS - daugkartinis skysčio tūrio mikroelementų maišymas, veikiant mechanine maišyklę arba dujų ir skysčio čiurkšle maišomai medžiagai perduodamu impulsu. SKYSČIAI MAIŠOMI, KAI REIKIA: 1. suintensyvinti šilumos ir masės mainus, tarp jų ir vykstančius kartu su chemine reakcija; 2. tolygiai paskirstyti: - skystyje kietos medžiagos daleles (ruošiant suspensijas); - iki pasirinkto dispersiškumo skysčius skysčiuose (ruošiant emulsijas); - dujas skysčiuose (barbotuojant): APARATAI SU MAIŠIKLIAIS PLAČIAI NAUDOJAMI ATLIEKANT: Garinimo procesus; Kristalizacijos procesus; Sorbcijos procesus; Ekstrakcijos procesus; kitus tipinius technologinius procesus. Maišant aparatų užpildymo terpėje, temperatūros ir koncentracijos gradientai artėja prie minimalios vertės. Aparatuose su maišyklėmis srauto hidrodinaminė struktūra artima idealaus sumaišymo modeliu apibūdinamai srauto struktūrai. SKYSČIAI MAIŠOMI ĮVAIRIAIS BŪDAIS: Mechaninis maišymas - sukamuoju arba svyruojamuoju maišiklio judėjimu. Pneumatinis maišymas - dujų barbotažu per skysčio sluoksnį. Skysčio transportavimu per turbulentinę įkrovą; Cirkuliacinis maišymas - siurbliu transportuojant skystį uždaru kontūru. MAIŠYMO PROCESAS APIBŪDINAMAS: - intensyvumu; - efektyvumas; - energijos sąnaudomis maišymui. Maišymo intensyvumas nusakomas energijos kiekiu N, kurį per laiko vienetą gauna maišomo skysčio tūrio vienetas (J/m3) arba masės vienetas (J/kg). Nuo maišymo intensyvumo priklauso skysčio judėjimas aparate. Didinant intensyvumą → didėja energijos sąnaudos. Todėl maišymo intensyvumą reikia nustatyti tokį, kad minimalios energijos sąnaudomis būtų pasiektas maksimalus technologinis efektas (pvz., gaunamas vienalytis mišinys). Intensyvinant maišymo procesą, padidėja tiriamojo aparato našumas arba sumažėja projektuojamojo aparato tūris.  Maišymo efektyvumu suprantamas maišymo proceso kokybę apibūdinantis maišymo proceso efektas. Priklausomai nuo maišymo paskirties efektyvumas išreiškiamas įvairiais būdais. Pvz.,: - kai maišoma norint suintensyvinti šilumos ir masės mainus arba cheminius procesus, maišymo efektyvumą galima išreikšti šilumos ir masės perdavimo arba kinetinių koeficientų, maišant ir nemaišant. santykiu. - ruošiant suspensijas ir emulsijas, maišymo efektyvumas apibūdinamas fazių pasiskirstymo suspensijose ir emulsijose tolygumu. Maišymo kokybė (efektyvumas) dažniausiai nusakoma šiais netiesioginiais mišinio homogeniškumo rodikliais: - komponento koncentracija; - tirpalo elektros laidumu; - tankiu; - šilumos arba masės perdavimo koeficientu; - granuliometrine sudėtimi (tik kietų birių medžiagų mišinių) ir kt. Po tam tikros maišymo trukmės iš įvairių mišinio vietų paimami mėginiai ir, nustatomas vienas iš šių rodiklių. Maišant intensyviau, tomis pačiomis sąlygomis technologinio proceso reikalaujamas maišymo efektyvumas pasiekiamas greičiau. Tuomet sunaudojama mažiau energijos vienalyčio mišinio masės arba tūrio vienetui gauti. Nustatant mišinio rodiklio vertes įvairiose mišinio vietose, po įvairios fiksuotos maišymo trukmės, galima sekti mišinio homogeniškumo didėjimo kinetiką (nubrėžti maišymo kinetikos kreives) ir nustatyti optimalią maišymo trukmę, per kurią paruošiamas vienalytis mišinys. MECHANINIS MAIŠYMAS MAIŠYKLIŲ KONSTRUKCIJA Pagal sukimosi dažnį maišikliai sąlygiškai skirstomi į dvi Pagal konstrukciją maišikliai skirstomi į: grupes: mentinius; 1. lėtaeigiai (pvz., inkariniai, rėminiai), kurių mentelių rėminius; galų apskritiminis greitis 1...3 m/s, o sukimosi dažnis sraigtinius; 30...90 min-1; propelerinius; juostinius; 2. greitaeigiai (pvz., propeleriniai, turbininiai), kurių grandiklinius ir t.t. menčių galų apskritiminis greitis 3...20 m/s, o sukimosi dažnis 100...3000 min-1. Mentinių maišiklių teigiamybės: Propeleriniai maišikliai būna su dviem arba su trimis paprasta jų konstrukcija; propeleriais. Jie pasižymi siurblio efektu ir naudojami pigi gamyba ir eksploatacija. skysčio cirkuliacijai suintensyvinti. Tačiau dėl silpno sukeliamo ašinio skysčio srauto jie negali visiškai sumaišyti medžiagų visame aparato tūryje. Ašinis skysčio srautas padidinamas įtaisius 30° kampu į maišiklio ašį pasvirusias menteles. Inkariniai maišikliai yra aparato dugno formos, todėl maišymo metu nuo aparato sienelių ir dugno nuvalo nuosėdas. Jais maišomi klampūs skysčiai. Turbininiai maišikliai gaminami turbinų ratų formos su plokščiomis, pasvirusiomis ir kreivomis mentėmis. Turbinos būna: atviros ir uždaros Uždari maišikliai turi du diskus su angomis centre skysčiui pratekėti. Norint tuo pačiu metu sudaryti radialinius ir ašinius srautus, naudojami maišikliai su pasvirosiomis mentėmis. Turbiniai maišikliai intensyviai maišo visame aparato darbiniame tūryje. Jais maišomi klampūs skysčiai, taip pat stambių dalelių suspensijos.  Sraigtiniai maišikliai yra sraigto formos ir, kaip ir juostiniai naudojami klampiems skysčiams maišyti. Dažniausiai maišymo aparatą sudaro vertikalus indas su maišikliu. Priklausomai nuo proceso, aparato su maišikliu tūris gali būti įvairus. Pagrindiniai šių aparatų elementai: korpusas; pavara; velenas su maišikliu; veleno sandarinimo riebokšlis. Plačiai naudojamos vertikaliosios maišyklės, turinčios kilnojamąjį maišiklį su elektros varikliu ir pavara. Maišiklio velenas su reduktoriaus velenu dažniausiai jungiamas išilgine atjungiamąja arba krumpliaratine mova. Dirbant maišikliui, dėl dinaminės apkrovos į konsolinį veleno galą atsiranda sukamieji svyravimai. Svyravimams pašalinti ir patikimumui padidinti maišymo induose įrengiami atraminiai arba tarpiniai guoliai. Besisukančiam velenui sandarinti naudojami riebokšliai su minkštu arba kietu kamšalu. Aušinamasis riebokšlis, kurio kamšalas kartu ir yra maišiklio veleno slydimo guolis. Riebokšlio kamšalo viduje yra tepimo žiedas, leidžiantis tiekti tepalą visu veleno perimetru. Maišomi mišiniai dažnai yra šildomi arba aušinami aparato apvalkale cirkuliuojančiu šildymo arba aušinimo skysčiu. Maišymo intensyvumą galima padidinti (ypač jeigu aparatas sudaro mentės didelio skersmens) naudojant planetines maišykles. Mentės užmautos ant maišiklio vertikaliosios ašies, krumpliaračiai nejudamasis ir judamasis pavara ir vediklis. Pavara verčia maišiklį suktis apie dvi ašis: mentės sukasi apie savo ašį ir kartu su krumpliaračiu nejudamojo krumpliaračio krumpliais rieda apie pavaros vertikaliąją ašį. Planetinėse maišyklėse maišoma labai intensyviai. Pagal besisukančių velenų skaičių planetinės maišyklės gali būti: - viengubosios; - dvigubosios; - trigubosios. Konstrukcinis elementas, tiesiogiai priverčiantis skystį judėti - maišiklis. Tyrimai parodė, kad bet kokiomis medžiagoms sumaišyti nereikia labai įvairių konstrukcijų maišiklių. Yra nustatytos atskirų tipų maišiklių naudojimo sritys ir geometrinių jų parametrų santykių diapazonai. Pvz., didelės klampos skysčiams maišyti laminariniu rėžimu naudojami juostiniai, grandikliniai, sraigtiniai maišikliai. Nedidelės klampos skysčiai maišomi lėtaeigiais inkariniais ir rėminiais maišikliais. Grandikliniai maišikliai naudojami šilumos mainams intensyvinti (grandikliniai tvirtinami spyruoklėmis, kurios prispaudžia juos prie korpuso sienelių). Lėtaeigiai inkariniai iri rėminiai maišikliai dažnai naudojami maišyti suspensijoms, kurių dalelės linkusios prilipti prie sienelių  Kokios konstrukcijos maišiklį geriausia naudoti, priklauso nuo jo gamybos technologijos, pvz., guma arba emaliu dengiami maišikliai neturi turėti aštrių briaunų, plyšių, įdubų, nes dangos bus nepatikimos. Dengti guma patogu mentinius maišiklius, o emaliuoti - suplotų vamzdžių maišiklius. Pastaraisiais metais plačiai pradėta taikyti emaliuotus suplotų vamzdžių ir frezos formos maišiklius. Frezos formos maišiklį sudaro diskas su dantelių formos mentėmis. Jiems sukantis, susidaro didelis maišiklio mentelių ir jas aptenkančio skysčio greičių skirtumas. Frezos formos maišikliai dažniausiai naudojami ruošiant smulkių dalelių suspensijas. MAIŠYMO INTENSYVUMAS PRIKLAUSO nuo aparatuose įrengtų nejudamųjų elementų. Pagal technologinę paskirtį šie elementai skirstomi į tris grupes: 1. elementai srautams sukelti; 2. šilumos mainų elementai; 3. technologiniai vamzdynai (skystiems ir dujiniams komponentams tiekti) ir vamzdynai matavimo ir kontrolės prietaisams išdėstyti. SRAUTAMS SUDARYTI dažniausiai naudojamos atspindžio pertvaros, kurios mažina apskritiminę greičio dedamąją ir dėl to atitinkamai didėja radialinė ir ašinė dedamosios. SIURBLIO EFEKTUI APARATE PADIDINTI, esant tiek laminariniam, tiek turbulentiniam maišymui, naudojami nukreipiamieji vamzdžiai - difuzoriai: pirmuoju atveju jie derinami su sraigtiniu, antruoju - su propeleriniu maišikliu. VIDINIAMS ŠILUMOS MAINAMS mažesniuose negu 5 m3 aparatuose įrengiami gyvatukai, kurių ašis sutampa su maišiklio ašimi, o didelio tūrio aparatų pakraščiuose gali būti išdėstyta keletas gyvatukų. Dviejų arba daugiau gyvatukų nereikėtų išdėstyti koncentriškai, nes erdvėje tarp gyvatukų pablogėja maišymosi ir šilumos mainų sąlygos. PNEUMATINIS MAIŠYMAS Maišant šiuo būdu, per skystį leidžiamas dujų, dažniausiai oro arba garų, srautas. Garai ne tik maišo, bet kartu ir šildo. PNEUMATINIO MAIŠYMO TEIGIAMYBĖS: - maišymo aparate nėra judančių dalių; - mažos eksploatacijos išlaidos; - naudojant suslėgtą orą, reikalingą maišymo darbą atlieka oro turima energija. Pneumatiniam maišymui naudotini platūs, bet žemi aparatai, nes tada mažiau energijos sąnaudų reikia orui suslėgti. Maišymui oru intensyvinti aparatuose įrengiami cirkuliacijos, dujų kėliklių (erliftų) vamzdžiai, kad skystis cirkuliuotų aparate. Kai oras tiekiamas į apatinę aparato dalį, įrengiamas erliftas (įrenginys skysčiui kelti suslėgtu oru), kad skystis intensyviai maišytųsi. Dujų kėliklis - vamzdis atvirais abiem galais - įrengiamas aparato centre. Oras tiekiamas į cirkuliacijos vamzdžio vidų ir kuo didesnis kylantis srautas, tuo geriau susimaišo skystis. Šilumai tiekti ir šalinti sukonstruoti vamzdiniai korpusiniai aparatai su dujų liftais.  CIRKULIACINIS MAIŠYMAS Chemijos pramonėje dažnai naudojami sraigtiniai maišikliai su nuvedamuoju vamzdžiu-difuzoriumi. Šiuo atveju aparate sudaromas uždaras cirkuliacijos kontūras ir sraigtinis maišiklis veikia kaip siurblys. Jei aparatai turi cirkuliacijos kontūrą, cikle rezervuaras-siurblys-rezervuaras įrengiamas trijų menčių maišiklis, kurio mentelės išlenktos pagal sraigto liniją. Cirkuliacijos kontūrui sudaryti, be aparatų su difuzoriais, naudojami vadinamieji kilpiniai reaktoriai. Juos tikslinga naudoti, kai reakcijose daug šilumos. SKYSČIŲ TRANSPORTAVIMAS (SIURBLIAI) Skysčiai gali tekėti vamzdžiais ir aparatais savitaka arba priverstinai. SAVITAKA PRIVERSTINAI Skystis teka iš aukštesnio lygio į žemesnį Skysčių transportavimui naudojami siurbliai, t.y., aparatai, Skysčio lygių skirtumas turi būti toks, kad būtų nugalėtas kurie iš variklio gautą mechaninę energiją paverčia skysčio hidraulinis pasipriešinimas vamzdžiuose ir susidarytų tekmės energija. pakankamas tekėjimo greitis. Savitaka tekančio skysčio potencinė energija mažėja. Siurbliai klasifikuojami pagal: Tūriniuose siurbliuose skysčio energija ir slėgis didėja, kai - veikimo principą; pirmyn ir atgal slankiojantis arba besisukantis siurblio - konstrukciją. elementas iš uždaros erdvės išstumia tam tikrą skysčio tūrį. Pagal darbo detalių judėjimo formą tūriniai siurbliai skirstomi į turinčius: - pirmyn ir atgal judančius darbo elementus (stūmokliai, plunžeriniai, diafragminiai). - besisukančius arba rotorinius (krumpliaratiniai, sraigtiniai ir kt.) (juose skysčiui suteikiama potencinė energija) Dinaminiuose siurbliuose skysčio energija ir slėgis didėja, jį veikiant: - išcentrinėms jėgoms (išcentriniuose ir ašiniuose siurbliuose); - trinties jėgoms (čiurkšliniuose ir sūkuriniuose siurbliuose). Pagal skystį veikiančių jėgų pobūdį dinaminiai siurbliai skirstomi į: - mentinius; - trinties. Dinaminiuose siurbliuose didinama skysčių kinetinė energija. Dažniausiai pramonėje naudojami išcentriniai ir ašiniai siurbliai.  PAGRINDINIAI SIURBLIŲ PARAMETRAI Našumas Vs, slėgio aukštis H, galia N ir naudingumo koeficientas 𝜂 Siurblio našumu vadinamas skysčio, kurį siurblys transportuoja į slėgimo vamzdį, debitas Vs. Teoriniu siurblio našumu vadinamas iš rezervuaro siurbiamo skysčio debitas Vt. Siurbliuose dalis skysčio nuteka pro riebokšlius, įvairius tarpiklius, vožtuvus, plyšius tarp rotoriaus menčių ir siurblio korpuso. Šie debito nuostoliai siurblyje apibūdinami tūrio naudingumo koeficientu 𝜼𝒕. Siurblio sudaromo slėgio aukštis H nusako savitąją perteklinę energiją, kurią siurblys suteikia vienam kilogramui transportuojamojo skysčio. Taigi slėgio aukštis nepriklauso nuo skysčio tankio, bet priklauso nuo siurblio galios. Siurbimo vamzdyje smarkiai sumažėjus absoliučiajam slėgiui ps, transportuojamasis skystis pradeda intensyviai garuoti ir jame atsiranda garų burbuliukų. Šie burbuliukai jungiasi, todėl kartais susidaro nemažos garų pripildytos ertmės. Patekus tokiam skysčiui į siurblio slėgimo zoną, garai staigiai kondensuojasi. Skystis susidariusį vakuumą užpildo dideliu greičiu, ir tai sukelia hidraulinius smūgius. Toks reiškinys vadinamas kavitacija (lot. cavitas - tuštuma). Ji labai kenksminga, nes ardo siurblio judamąsias dalis ir patį korpusą. Kavitacijos metu labai sumažėja siurblio našumas ir siurblio sudaromo slėgio aukštis. Siurblio gaunama iš variklio galia (veleno galia) Nvel turi būti didesnė už siurblio atiduodamą skysčiui galią, nes dalis jos sunaudojama pasipriešinimams nugalėti. Siurblio atiduodama skysčiui galia Ns vadinama naudingąja galia. Siurblio naudingumo koeficientas 𝜼 įvertina energijos nuostolius, kurie susidaro darbo metu. Priklausomybė tarp siurblio sudaromo slėgio aukščio H ir našumo Vs, kai n = const, vadinama stūmoklinio siurblio darbo charakteristika. STŪMOKLINIAI SIURBLIAI Stūmokliniai siurbliai priklauso tūrinių siurblių grupei, nes, stūmokliui slenkant viena kryptimi, tam tikras skysčio kiekis (tūris) įsiurbiamas į darbo kamerą ir cilindrą, o slenkant priešinga kryptimi - išstumiamas. Pagal konstrukciją Pagal veikimo Pagal cilindro ašies Pagal stūmoklio Pagal cilindro Pagal skriejiko pobūdį padėtį padėtį konstrukciją veleno sukimosi dažnį - paprastieji - viengubieji - horizontalieji - horizontalieji - stūmoklinius - lėtaeigius - plunžeriniai - dvigubieji - vertikalieji - vertikalieji - plunžerinius (40...60 - specialieji: - trigubieji aps./min) membraniniai ir - keturgubieji - normaliuosius diafragminiai - diferenciniai (60...120 aps./min) - greitaeigius (120 ir daugiau kaip 180 aps./min) Viengubuoju horizontaliuoju paprastuoju stūmokliniu siurbliu transportuojami mechaninių priemaišų neturintys skysčiai. Įjungtas siurblio variklis per švaistiklinį mechanizmą 3 (iš kairės kraštinės padėties) traukia stūmoklį 2 į dešinę. Tuo metu cilindre 1 susidaro vakuumas. Skystis slegiamas atmosferos slėgio, kuris yra didesnis už slėgį cilindre, kyla siurbimo vamzdžiu 6 aukštyn ir per Dėl netolygaus slėgio stūmoklio cilindre (cilindrui judant apatinė siurbimo vožtuvą 4 pripildo darbo kamerą ir cilindrą 1. jo dalis yra veikiama stūmoklio sunkio jėgos) horizontaliųjų Slėgimo linijos vožtuvas 5 tuo metu yra uždarytas, nes jį siurblių cilindras ir stūmoklis išsidėvi nevienodai ir greičiau negu slegia slėgimo vamzdyje esantis skystis. vertikaliųjų siurblių, t.y. vertikalieji siurbliai laiko ilgiau. Stūmokliui judant iš dešinės kraštinės padėties atgal į kairę, dėl cilindre susidariusio perteklinio slėgio siurbimo Norint stūmokliniais siurbliais pasiekti didelius slėgius, reikia vožtuvas užsidaro, o slėgimo linijos vožtuvas atsidaro ir naudoti sudėtingų konstrukcijų sandarinimo priemones (cilindrų skystis, slegiamas stūmoklio, pro atsidariusį slėgimo žiedus, elastingus manžetus), o cilindrų ir stūmoklių paviršius turi vožtuvą 5 išteka į slėgimo vamzdį 7. Toliau procesas būti apdorotas labai tiksliai. kartojasi. Vertikalusis plunžerinis siurblys veikia tokiu pat principu kaip ir paprastasis, tik vietoj stūmoklio yra įtaisytas plunžeris 3. Nuo paprastojo stūmoklio plunžeris skiriasi tuo, kad jo ilgis didesnis už skersmenį. Plunžeris gali būti ne taip tiksliai prišlifuotas prie cilindro 2 sienelių, nes jis sandarinamas riebokšliu 4. Plunžeriniai siurbliai sudaro didesnį slėgį negu paprastieji stūmokliniai siurbliai, todėl jais transportuojami klampesni skysčiai. Atskira paprastojo plunžerinio siurblio rūšis yra membraniniai ir diafragminiai siurbliai, kurie naudojami užterštiems ir chemiškai agresyviems skysčiams transportuoti. Membraniniai siurbliai naudojami užterštiems ir chemiškai Diafragminiai siurbliai naudojami užterštiems ir chemiškai agresyviems skysčiams transportuoti. agresyviems skysčiams transportuoti taip pat. Pagal veikimo principą priskiriami prie stūmoklinių siurblių. Diafragminiai siurbliai nuo membraninių siurblių skiriasi tuo, kad neturi stūmoklio. Nuo paprastųjų stūmoklinių siurblių jis skiriasi tuo, kad plunžerį (stūmoklį) 5 nuo transportuojamojo skysčio skiria Leidžiant žemyn lanksčią diafragmą 3, pro vožtuvą 1 skystis elastinga gumos arba specialaus plieno membrana 4. įsiurbiamas į darbo kamerą, o keliant ją į viršų, pro vožtuvą 2 skystis išstumiamas Kylant plunžeriui 5 į viršų, mažėja slėgis membranos 4 dešinėje pusėje ir ji išlinksta. Tuo metu skystis siurbiamas į darbo kamerą 2. Plunžeriui leidžiantis žemyn, membrana išlinksta į priešingą pusę ir pro vožtuvą 3 išstumia skystį iš darbo kameros 2. STŪMOKLINIŲ SIURBLIŲ DARBO NETOLYGUMAI IR BŪDAI JIEMS SUMAŽINTI Didelis paprastųjų stūmoklinių siurblių trūkumas yra jų darbo netolygumas. Teoriškai tiriant alkūninio mechanizmo darbą, nustatyta, kad siurblio stūmoklio greitis, kinta pagal sinusoidę. Analogiškai pagal sinusoidę keičiasi ir siurblio išstumiamo skysčio tūris. Darbo netolygumus galima sumažinti naudojant dvigubuosius ir trigubuosius ir diferencinius siurblius arba oro gaubtus. Dvigubieji stūmokliniai siurbliai dirba tolygiau negu viengubieji, be to, yra beveik dvigubai už juos našesni. - šie siurbliai turi dvi darbo kameras. - stūmokliui 3 judant į dešinę, į kairiąją darbo kamerą 1 siurbiamas skystis. Tuo metu iš dešiniosios darbo kameros 2 stūmoklis išstumia skystį. - apskaičiuojant siurblio našumą, reikia atsižvelgti į tai, kad iš dešiniosios darbo kameros skysčio išstumiama mažiau, negu jo įsiurbiama į kairiąją kamerą, nes dalį dešiniosios kameros užima stūmoklio kotas 4. Trigubasis stūmoklinis siurblys dirba dar tolygiau už dvigubąjį siurblį. - kampai tarp alkūnių, prie kurių pritvirtinti švaistikliai, yra 120°. - tokio siurblio našumas yra beveik trigubai didesnis už paprastojo viengubojo siurblio našumą. Viengubieji stūmokliai siurbliai dirba tolygiau, kai prie jų siurbimo ir slėgimo vamzdžių prijungiami oro gaubtai. Oro gaubtas - tai tarpinis indas, kurio nuo 1/2 iki 1/3 tūrio pripildyto oro. Prieš paleidžiant siurblį, siurbimo vamzdis ir dalis siurbimo vamzdžio oro gaubto 1 pripildoma transportuojamojo skysčio. Į darbo kamerą 3 skystis siurbiamas ne iš siurbimo vamzdžio, o iš jo oro gaubto. Iš darbo kameros išstumiamo skysčio dalis kaupiasi gaubte 5 ir slegia jame esantį orą. Per įsiurbimo taktą, kai skystis į slėgimo vamzdį iš darbo kameros neina, suslėgtas gaubte oras išspaudžia į slėgimo liniją skysčio perteklių. Kuo didesni oro gaubtai, tuo tolygiau transportuojamas skystis. KRUMPLIARATINIAI SIURBLIAI Krumpliaratiniais siurbliais transportuojami švarūs ir klampūs skysčiai. Skystis, patekęs į ertmę tarp besisukančių krumpliaračių krumplių, korpuso pasieniu iš siurbimo kameros 3 varomas į slėgimo kamerą 5. Krumpliaratiniams siurbliams pakeitus sukimosi kryptį, pasikeičia skysčio tekėjimo kryptis. Krumpliaratinių siurblių naudingumo koeficientas 𝜂" įvertina dalinį skysčio grąžinimą į įsiurbimo kamerą, taip pat skysčio pratekėjimą pro tarpus ir būna lygus 0,7...0,9. Krumpliaratiniai siurbliai dažniausiai naudojami klampiems skysčiams transportuoti uždaroje sistemoje (recirkuliacijai). PLOKŠTINIAI ROTACINIAI SIURBLIAI Į plokštinio siurblio rotoriaus 1 spindulines išpjovas įstatomos plokštelės 3. Rotorius įmontuotas į siurblio korpusą 2 ekscentriškai. Sukantis rotoriui, plokštelės 3, veikiamos išcentrinių jėgų, išlenda iš išpjovų ir jų galai ima slysti vidine korpuso sienele. Todėl pjautuvo formos darbo erdvė 4 suskirstoma į siurbimo ir slėgimo kameras. Siurbimo kameros tūris, plokštelei judant nuo įsiurbimo vamzdžio 5, didėja, todėl siurbimo kameroje susidaro vakuumas ir pro vamzdį 5 skystis įsiurbiamas į siurblio darbo kamerą. Plokštelei perėjus korpuso 2 vertikaliąją ašį, kameros tūris mažėja ir skystis iš siurblio patenka į slėgimo liniją. Plokštelės iš išpjovų turi išlįst ne daugiau kaip 40% savo ilgio. Šios plokštelės, sukdamosi kartu su rotoriumi, stumia skystį iš siurbimo vamzdžio 1 į slėgimo vamzdį 5. Rotoriuje būna iki 12 plokštelių. Kuo jų mažiau, tuo netolygiau veikia siurblys. Skysčio transportavimas plokštiniais rotaciniais siurbliais yra tolygus ir keičiamas, keičiant rotoriaus sukimosi dažnį. Teorinis plokštinių siurblių, kaip ir visų tūrinių siurblių, našumas nepriklauso nuo sudaromo slėgio aukščio. Praktiškai, didėjant slėgio aukščiui, šiek tiek mažėja našumas dėl skysčio pratekėjimo pro plyšius siurblio viduje. Plokštiniams rotaciniams siurbliams būdinga tai, kad, pakeitus rotoriaus sukimosi kryptį, pasikeičia ir skysčio tekėjimo kryptis. PNEUMATINIAI SKYSČIO KĖLIKLIAI Pneumatiniai skysčio kėlikliai, kitaip dar vadinami montežiu, yra uždaras rezervuaras 1, į kurį, atidarius čiaupą 2, patenka skystis. Užpildant rezervuarą, dar turi būti atidarytas čiaupas 4, kad pro jį skystis išstumtų iš rezervuaro orą. Pripildžius rezervuarą skysčio, čiaupai 2 ir 4 uždaromi. Tada atidaromas slėgimo linijos čiaupas 6 bei suslėgto oro čiaupas 3 ir skystis, slegiamas oro, vamzdžiu 6 kyla iš rezervuaro 1. Išstūmus skystį, uždaromas čiaupas 3 ir atidaromas čiaupas 4, kai išeitų suslėgtas oras. Po to darbo ciklas kartojasi. Montežiu neturi judančių dalių. Jie naudojami agresyviems skysčiams ir suspensijoms transportuoti. Naudingumo koeficientas mažas: 𝜂 = 0,10...0,20. PERISTALTINIAI SIURBLIAI Peristaltinis siurblys yra tūrinis siurblys naudojamas įvairių skysčių transportavimui. Skystis yra teikiamas per lanksčius vamzdelius sumontuotus viduje apskritiminio siurblio korpuso. Rotoriais/"ritinėliais" prie išorės perimetro spaudžia lanksčius vamzdelius. Kaip rotorius sukasi, vamzdyje esantis skystis yra priverstas judėti. Peristaltiniai siurbliai paprastai naudojami klampių ir agresyvių skysčių transportavimui. IŠCENTRINIAI SIURBLIAI Tai dažniausiai chemijos pramonėje naudojami siurbliai. PRIVALUMAI: 1. paprasta konstrukcija; 2. užima mažai vietos; 3. jungiami tiesiai su varikliu; 4. neturi vožtuvų; 5. gali transportuoti suspensijas; 6. veikia tolygiai; 7. siurblio našumą galima lengvai reguliuoti slėgimo linijoje įmontuotu čiaupu. Pagrindinis išcentrinių siurblių darbo elementas yra spiralės formos korpuse 1 laisvai besisukantis siurbliaratis 2, tvirtinamas ant veleno 9. Tarp siurbliaračio diskų yra juos jungiančios lenktos mentelės 3. Disko ir mentelių vidiniai paviršiai sudaro siurbliaračio kanalus, kurie, dirbant siurbliui, būna pripildyti transportuojamojo skysčio. Išcentriniuose siurbliuose skysčiai įsiurbiami ir suslegiami nenutrūkstamai ir tolygiai, veikiami siurbliaračio sukimosi metu atsiradusios išcentrinės jėgos. Sukantis siurbliaračiui 2, skystis, stumiamas menčių ir bloškiamas išcentrinės jėgos, iš centro patenka į pakraščius ir toliau liestinės kryptimi į slėgimo linijos vamzdį. Skysčiui ištekant iš siurbliaračio, sumažėja jo greitis, todėl skysčio kinetinė energija virsta slėgio potencine energija, kuri reikalinga skysčiui pakelti į nurodytą aukštį. Tuo metu išcentrinės jėgos veikiamo siurbliaračio centre susidaro vakuumas, dėl kurio skystis nenutrūkstamai kyla įsiurbimo vamzdžiu į erdvę tarp siurblio korpuso, o po to - į kanalus tarp siurbliaračio mentelių. Jeigu prieš įjungiant išcentrinį siurblį siurbimo vamzdis 5 ir korpusas 1 nepripildyti skysčio, tai sukantis siurbliaračiui jo centre susidariusio vakuumo nepakanka skysčiui pakelti. Todėl vamzdžiu 4 siurblys pripildomas skysčio. Tam, kad skystis neištekėtų iš siurblio, siurbimo linijoje įtaisomas atbulinis vožtuvas 6. Siurblys sandarinamas riebokšliu 10 arba (beriebokšliai siurbliai) specialiu sandarinimo mazgu. Skysčiui ištekėti iš siurblio korpuse yra platėjanti spiralės formos kamera; skystis iš siurbliaračio pradžioje patenka į šią kamerą, o paskui į slėgimo vamzdį 8. Vieno siurbliaračio išcentrinių siurblių pakėlimo aukštis nedidelis (ne didesnis kaip 50...100 m transportuojamojo skysčio stulpo aukščio). Pakėlimo aukščiui padidinti naudojami daugiapakopiai siurbliai. Juose skystis nuosekliai transportuojamas per keletą ant vieno veleno sumontuotų siurbliaračių. Teoriška tokio siurblio sudaromo slėgio aukštis lygus atskiruose siurbliaračiuose sudaromų slėgių aukščių sumai. Išcentrinių siurblių klasifikavimas Klasifikuojami pagal tris požymius: 1. siurblio sudaromo slėgio aukštį; 2. siurbliaračio menčių skaičių; 3. siurbliaračio konstrukciją. Pagal sudaromo slėgio aukštį H Pagal menčių skaičių Pagal konstrukciją ir jungimo būdą - mažo slėgio, kai H < 20 m - mažai menčių (2...8) turintys - atviri - vidutinio slėgio, kai 20 < H < 60 - daug menčių turintys siurbliai - uždari m - sujungti lygiagrečiai - didelio slėgio, kai H > 60 m - sujungti nuosekliai Išcentrinio siurblio sudaromo Mažiausiai siurbliaratyje būna dvi slėgio aukštis priklauso nuo mentės. siurbliaračio skersmens ir Siurbliais, turinčiais mažai sukimosi dažnio. Abu šiuos menčių, transportuojami skysčiai dydžius galima didinti tik iki tam su kietų medžiagų priemaišomis. tikrų ribinių verčių, nes, didinant Siurbliais, kurių siurbliaratyje yra skersmenį, didėja hidraulinis aštuonios arba daugiau menčių, pasipriešinimas, o sukimosi dažnį dažniausiai transportuojami riboja siurbliaračio medžiagos švarūs skysčiai. mechaninis atsparumas. Išcentrinio siurblio sukimosi dažnis visada būna toks pats kaip ir variklio. Lygiagrečiai sujungus du ar daugiau siurbliaračių, padidėja bendras siurblio našumas. PAGAL SIURBLIARAČIŲ SKAIČIŲ tokie siurbliai vadinami: - viengubaisiais - dvigubaisiais ir kt. Nuosekliai sujungus kelis subliaračius ant vieno veleno, padidėja sudaromo slėgio aukštis Tokie siurbliai vadinami: - vienpakopiais - dvipakopiais - daugiapakopiais (pavadinimas priklauso nuo siurbliaračių skaičiaus) IŠCENTRINIŲ SIURBLIŲ CHARAKTERISTIKOS Išcentrinio siurblio darbas nusakomas šiais parametrais: - našumas Vs, m3/s; - naudingumo koeficientu 𝜂; - sudaromu slėgiu p, Pa; - siurbliaračio sukimosi dažniu n, s-1 - slėgio aukščiu H, m; - galia N, kW;  Visi šie parametrai glaudžiai susiję vieni su kitais: pakitus vienam, kinta ir kiti. Eksperimentiniu būdu (keičiant slėgimo vamzdyje įtaisyto čiaupo atidarymo laipsnį) nustatoma išcentrinio siurblio slėgio aukščio H ir galios N priklausomybė nuo našumo Vs. Naudingumo koeficientas 𝜂, žinant našumą Vs, apskaičiuojamas pagal lygtį. Siurbliaračiai sukantis pastoviu greičiu n, šių priklausomybių grafinis vaizdas vadinamas siurblio charakteristikomis; pirmoji iš jų (H-Vs) - vadinama pagrindine siurblio charakteristika. Iš išcentrinio siurblio charakteristikų matome, kad mažiausios galios reikia, kai našumas Vs = 0. Todėl, prieš įjungiant siurblio variklį, rekomenduojama užsukti slėgimo vamzdžio čiaupą, o paleidus variklį, lėtai atidarant čiaupą, nustatyti norimą debitą. Siurblys dirba optimaliai, kai pasiekiamas maksimalus naudingumo koeficientas 𝜂 (taškas P). Visuma išcentrinio siurblio charakteristikų, atitinkančių įvairius sukimosi dažnius, vadinama universaliąją siurblio charakteristika. Ji sudaroma taip: - naudojantis eksperimentiniais duomenimis, brėžiamas pluoštas H = f(Vs) kreivių, kurių kiekviena atitinka skirtingą siurbliaračio sukimosi dažnį; - analogiškai nubrėžiamos N = f(Vs) kreivės; - kiekvienoje H = f(Vs) kreivėje pažymimi taškai, atitinkantys vienodus naudingumo koeficientus 𝜂#. - šiuos taškus sujungus, gaunamos kreivės 𝜂# = const. Naudojantis universaliąją charakteristika, galima nustatyti optimalų siurblio darbo rėžimą. Optimaliu sukimosi dažniu vadinamas siurbliaračio sukimosi dažnis, atitinkantis didžiausią 𝜂. Optimalus siurblio darbo rėžimas yra toks, kai, esant pastoviams sukimosi dažniui, gaunamas didžiausiais 𝜂 (linija p-p). Tinklo charakteristikos grafinis vaizdas yra parabolės pavidalo. Ji brėžiama tokiu pat masteliu, kaip ir siurblio charakteristika (kreivė 1). Kreivių susikirtimo taškas A vadinamas siurblio darbo tašku (kreivė 2). Norint gauti didesnį už VsA našumą, reikia: - didinti siurbliaračio sukimosi dažnį; - parinkti didesnio našumo siurblį; - sumažinti hidraulinius nuostolius vamzdyne. Ašiniai siurbliai. Jo korpuse 2 sukamas siurbliaratis 1, prie kurio pagal sraigtinę liniją pritvirtintos dvi eilės menčių. Apatinės mentės 4 besisukdamos griebia skystį ir kelia jį į viršų. Antroji menčių eilė 3, vadinama kreipračiu, stabdo skysčio Sraigtiniai siurbliai (Archimedo) naudojami sukimąsi. mažose elektros jėgainėse, nuotekų valymo Ašiniuose siurbliuose nėra siurbimo vamzdžio, todėl jie turi būti panardinti į įrenginiuose ir t.t. transportuojamąjį skystį. Šių siurblių sudaromo slėgio aukštis nedidelis (3...25 m), bet jie labai našūs (iki 10 m3/s). Didelio našumo ašinių siurblių naudingumo koeficientas 𝜂 = 0,9 ir daugiau. Chemijos pramonėje ašiniai siurbliai dažniausiai naudojami skysčių cirkuliacijai įvairiuose aparatuose (pvz., garinimo) suintensyvinti. ČIURKŠLINIAI SIURBLIAI Transportuojamas skystis energiją gauna iš darbinio skysčio - vandens arba garo. Darbinis skystis, dideliu greičiu tekėdamas pro antgalį 1, siurblio maišymo kameroje sudaro vakuumą, kurio pakanka skysčiui pakelti iš rezervuaro į šia kamerą. Įsiurbtas skystis greitai susimaišo su darbiniu skysčiu ir mišinys patenka į konfuzorių 3, kuriame mišinio judėjimo greitis tolygiai didėja ir pasiekia maksimalią vertę kakliuke 4. Difuzoriuje 5 srauto greitis mažėja ir atitinkamai kinetinė judėjimo energija pereina į potencinę slėgio energiją, todėl mišinys į slėgimo vamzdį patenka suslėgtas. Čiurkšlinių siurblių konstrukcija yra paprasta, nes nėra judančių dalių, tačiau jų naudingumo koeficientas labai mažas (0,15...0,25). Čiurkšliniai siurbliai naudojami, kai galima maišyti transportuojamąjį ir darbinį skysčius ir kai reikalingas nedidelis slėgio aukštis. Pagal darbinio skysčio tiekimą čiurkšliniai siurbliai skirstomi į: INŽEKCINIAI (SUSLEGIANTIEJI) EŽEKCINIAI (SIURBIANTIEJI) Darbinis skystis - garas Darbinis skystis - vanduo Naudojami - vandeniui tiekti į garo katilus Naudojami - termofikaciniuose tinkluose šiltam ir šaltam vandeniui maišyti, vandeniui su kietų dalelių priemaišomis transportuoti, skysčiams iš rūsių siurbti ir kt. ORINIAI SKYSČIO KĖLIKLIAI Oriniai kėlikliai dažnai vadinami erliftais arba dujų liftais. Kompresoriaus suslėgtas oras vamzdžiu 1 tiekiamas į maišytuvą 2. Susidariusio skysčio ir oro mišinio tankis yra mažesnis už gryno skysčio tankį, todėl toks mišinys (pagal susisiekiančiųjų indį principą) kyla vamzdžiu 3 į viršų ir atsimuša į skirtuvą 4; čia nuo jo atsiskiria oras, o skystis surenkamas rinktuve 5. Oro kėliklių naudingumo koeficientas mažas - 𝜂 = 0,15...0,20. Didžiausia teigiamybė, kad nėra judančių dalių. Erliftai naudojami, kai skysčius reikia pakelti iš gilių gręžinių, taip pat kai reikia intensyvinti daugelio chemijos ir maisto pramonės technologinių procesų metu cirkuliuojančių skysčių ir dujų sąveiką. DUJŲ SUSLĖGIMAS IR TRANSPORTAVIMAS Chemijos, maisto ir kitose pramonės įmonėse plačiai naudojamos ir transportuojamos suslėgtos dujos. Mašinos, naudojamos dujoms suslėgti ir transportuoti, vadinamos kompresorinėmis mašinomis. Suslėgtų dujų slėgio p2 ir aplinkos, iš kurios siurbiamos dujos, slėgio p1 santykis vadinamas suslėgimo laipsniu. Pagal SUSLĖGIMO LAIPSNĮ kompresorinės mašinos skirstomos: VENTRILIATORIAI DUJOPUTĖS KOMPRESORIAI Kai suslėgimo laipsnis 3,0. Jie skirti dideliems mažo slėgio dujų kiekiams (vidutinio slėgio). Jomis transportuojami dideliam dujų slėgiui sudaryti. (Dar transportuoti per nedidelius hidraulinius dideli dujų kiekiai per sistemas, naudojamos ir vakuumui sudaryti pasipriešinimus turinčias sistemas. turinčias didelį hidraulinį (dujoms išsiurbti)) pasipriešinimą. Nedaug dujos praretinamos ventiliatoriai ir dujopūtėmis, kurie vadinami Didesniam vakuumui, t.y. ekshausteriais. absoliučiajam slėgiui, mažesniam kaip 50 kPa, sudaryti naudojami vakuuminiai siurbliai, kurių veikimo principas ir konstrukcija tokia pat kaip ir kompresorių Pagal VEIKIMO PRINCIPĄ kompresorinės mašinos skirstomos: STŪMOKLINĖS IŠCENTRINĖS AŠINĖS ROTACINĖS Kompresoriai Ventiliatoriai, turbininės Ventiliatoriai ir Dujopūtės, kompresoriai dujopūtės, turbokompresoriai turbokompresoriai Taip pat galima skirstyti: - vienpakopes - daugiapakopes Kadangi ventiliatoriumi pasiekiamas nedidelis suslėgimo laipsnis, dujų tankio pasikeitimo galima nepaisyti. Todėl pagrindiniai ventiliatoriaus parametrai (našumas, sudaromo slėgio aukštis ir reikalinga galia) apskaičiuojami taip pat, kaip išcentrinių siurblių. Pagal SUSLĖGIMO PRINCIPĄ kompresoriai skirstomi: TŪRINIUS DINAMINIUS Dujos suslegiamos periodiškai mažinant jų užimamą tūri Suslegiama nenutrūkstamai didinant srauto greitį. Pagal veikimo principą dinaminiai kompresoriai skirstomi į: - turbininius; - čiurkšlinius Taip pat galima skirstyti: - stūmoklinius; - membraninius; - rotorinius. Pagal DARBO METU SUDAROMA SLĖGĮ visi kompresoriai skirstomi į: VAKUUMINIS MAŽO SLĖGIS VIDUTINIO SLĖGIO DIDELIO SLĖGIO Dujų slėgis prieš suslėgimą Suslėgtų dujų slėgis Suslėgtų dujų slėgis 1,0...100 Suslėgtų dujų slėgis didesnis mažesnis už atmosferos slėgį 0,115...1,0 MPa MPa kaip 100 MPa Reikiamas slėgis gali būti pasiekiamas: Kompresoriaus darbą apibūdina: - vienpakopiu kompresoriumi; - tiekiamas tūrio debitas (našumas) V; - keliais nuosekliai dirbančiais - siurbiamų dujų slėgis p1; vienpakopiais kompresoriais; - suslėgtų dujų slėgis p2; - daugiapakopiu kompresoriumi. - suslėgimo laipsnis i; - kompresoriaus velenui tiekiama galia Nv. Slegiamų dujų kinta tūris, slėgis ir temperatūra Dujų suslėgimas gali būti trejopas: IZOTERMINIS ADIABATINIS POLITROPINIS Kai dujoms suslėgti sunaudotas darbas Kai visa išsiskyrusi šiluma sunaudojama Kai dalis slėgimo metu išsiskyrusios paverčiamas šiluma, kuri vėliau visa dujų vidinei energijai didinti ir dėl to šilumos sunaudojama vidinei energijai atiduodama į aplinką, t.y., dujų pakyla jų temperatūra didinti, o kita dalis atiduodama į temperatūra lieka pastovi aplinką. Praktiškai dujų suslėgimo procesas yra politropinis. STŪMOKLINIAI KOMPRESORIAI Stūmokliniai kompresoriai veikia kaip stūmokliniai siurbliai. Stūmoklinius kompresorius galima klasifikuoti pagal: - veikimo pobūdį (viengubieji ir dvigubieji); - suslėgimo laipsnį (vienpakopiai, dvipakopiai ir daugiapakopiai); - cilindrų padėtį (horizontalieji ir vertikalieji); - aušinimo būdą (aušinami vandeniu arba oru); - sudaromą slėgį (mažo slėgio, kaip p2 = 0,3...1 MPa; vidutinio slėgio, kai p2 = 1...8 MPa; didelio slėgio, kai p2 > 8 MPa). VIENPAKOPIO IDEALAUS KOMPRESORIAUS VEIKIMAS IR TEORINĖ p-V DIAGRAMA Per vieną dvigubą stūmoklio eigą (pirmyn - atgal) viengubuosiuose kompresoriuose dujos vieną kartą įsiurbiamos ir vieną kartą išmetamos, o dvigubuosiuose kompresoriuose, du kartus įsiurbiamos ir du kartus išmetamos. Vienapakopiai kompresoriai gaminami: - horizontalūs (dažniausiai būna dvigubieji); - vertikalūs (dažniausiai būna viengubieji). Dujos (slėgio p1) į cilindrą pradedamos siurbti stūmokliui 2 pradėjus judėti į dešinę. Stūmokliui pasiekus dešiniąją kraštinę padėtį, būna įsiurbtas teorinis dujų tūris Vteor. Šį procesą vaizduoja linija AB. Grįžtant stūmokliui atgal, siurbimo vožtuvas 3 užsidaro ir dujos suslegiamos iki tokio slėgio, koks yra slėgimo vamzdyje (p2). Izoterminį slėgimą vaizduoja linija BC', adiabatinį - linija BC'', o politropinį - linija BC. Pasiekus reikiamą slėgį, atidaromas slėgimo linijos vožtuvas 4 ir suslėgtos dujos išstumiamos į slėgimo vamzdį. Dujų išstūmimo procesą vaizduoja linija CD. Toliau visi procesai kartojasi iš naujo. Realių kompresorių stūmoklis 1, būdamas ribinėje padėtyje prie cilindro dangtelio, jo nesiekia, todėl tarp jų lieka neišstumtų suslėgtų dujų. Šis neišstumtų dujų užimamas tūris vadinamas kenksminguoju Vk. Jo dydis priklauso nuo kompresoriaus konstrukcijos ir sudaro 2,5...2,6% viso cilindro tūrio. Stūmokliui judant iš ribinės padėties, likusios suslėgtos dujos politropiškai plečiais. Šį procesą vaizduoja linija DA. Siurbimo vožtuvas atsidaro tik tuomet, kai liktinių dujų slėgis sumažėja iki įsiurbiamų dujų slėgio p1, o tūris padidėja iki VL. Kuo daugiau suslėgtos dujos, tuo mažesnis įsiurbiamų dujų tūris Vįs. Pasiekus slėgį, dujų siurbimas visai nutrūksta. Diagramos p-V plotas ABCD vaizduoja politropinio dujų slėgimo darbą. Diagramoje matome, kad mažiausiai darbo reikia, kai dujos slegiamos izotermiškai, o daugiausiai - kai adiabatiškai. Vienpakopiame dvigubo veikimo kompresoriuje yra du siurbimo vožtuvai 3 ir du slėgimo vožtuvai 4. Jų konstrukcija sudėtingesnė, tačiau našumas beveik dvigubai didesnis negu viengubųjų kompresorių. Slegiamų dujų temperatūrai pažeminti kompresoriaus cilindrui, o kartais ir jo dangteliui įtaisomi vandens gaubtai. Našumui padidinti gaminami kelių cilindrų kompresoriai. Tai lyg du viengubieji kompresoriai prijungti prie bendro alkūninio veleno, prie kurio 90° arba 180° kampu yra pritvirtinti skriejikai. Vertikalieji vienpakopiai kompresoriai, palyginti su tokiais pat horizontaliaisiais, yra našesni, nes jų stūmokliai juda didesniu greičiu, jie užima mažiau ploto, lėčiau dėvisi cilindras ir stūmoklis. Horizontaliuosiuse kompresoriuose, statmenai cilindro judėjimui viekiant sunkio jėgai, viena cilindro ir stūmoklio pusė išsidėvi greičiau. \ Kompresorius vadinamas nenaudingu, jeigu jo tūrio naudingumo koeficientas mažesnis kaip 0,7. Stūmoklinių kompresorių viename cilindre suslėgimo laipsnis būna nuo 3 iki 4, o mažesnių gali siekti iki 8. Stūmoklinio kompresoriaus našumas reguliuojamas įvairiais būdais: - patogiausia - keičiant variklio sukimosi dažnį. - tačiau varikliai dažniausiai būna pastovių apsisukimų, todėl našumas keičiamas reguliuojant į siurbimo liniją tiekiamų suslėgtų dujų kiekį. Daugiapakopis dujų slėgimas taikomas tuomet, kai reikia pasiekti suslėgimo laipsnį, didesnį už leistiną ribinį vieno cilindro kompresoriams. Tokiuose kompresoriuose dujos iš vieno cilindro į kitą transportuojamos per aušintuvą. Kiekvieno aukštesnio suslėgimo laipsnio cilindro tūris yra mažesnis už tūrį cilindro, kurio suslėgimo laipsnis yra mažesnis. Stūmokliniai kompresoriai, kaip ir kitos stūmoklinės mašinos, yra masyvūs ir triukšmingai veikia, tačiau nelabai našių ir pakankamai didelį dujų slėgį sudarančių išcentrinių kompresorių gamyba gana sudėtinga. Transportuojant 3000...6000 m3/h dujų, kurių slėgis didesnis kaip 0,5 MPa, paprastai naudojami stūmokliniai kompresoriai, dažniausiai vertikalieji, nes jie spartesni, kompaktiškesni, jų naudingumo koeficientas didesnis negu horizontaliųjų. ROTACINĖS KOMPRESORINĖS MAŠINOS VANDENS ŽIEDO ROTACINĖS DUJOPŪTĖS korpuse ekscentriškai įtvirtinamas rotorius 2 su mentėmis 3. Pagal sudaromą slėgį šios mašinos skirstomos į: Prieš paleidžiant dujopūtę, pusė vidinio jos korpuso tūrio - dujopūtes (p < 0,3 MPa); pripildoma vandens. Dujopūtės darbo metu apie besisukantį - kompresorius (p = 3...15 MPa). rotorių 2 dėl išcentrinių jėgų susidaro vandens žiedas 4. Rotoriui sukantis pagal laikrodžio rodyklę ir mentėms leidžiantis žemyn, Pagal veikimo principą jos yra panašios į rotacinius vandens žiedas artėja prieš ašies. Tuo metu pro korpuso šone siurblius. esantį atvamzdį 5 į pjautuvo formos tarpmentinę ertmę Sukantis masyviam rotoriui 2, jo išilginėse įpjovose 4 siurbiamos dujos. Sukantis rotoriui, vandens žiedas išstumie laisvai juda plokštelės 3. Dujos iš siurbimo atvamzdžio 5 dujas pro atvamzdį 6. Vanduo (skystis) šio tipo dujopūtėse veikia patenka į ertmes tarp plokštelių ir transportuojamos į kaip stūmoklis, kadangi dėl vandens žiedo keičiasi tarpmentinės slėgimo atvamzdį 6. Rotacinio kompresoriaus velenas prie ertmės tūris (mažėja, kaip parodyta brėžinyje padėtyse elektros variklio jungiamas ne per reduktorių, o tiesiogiai. A,B,C,D,E). Tai aparatą daro kompaktiškesnį, sumažėja jo masė. Rotacinės kompresorinės mašinos dažniausiai būna dviejų pakopų. Kuo daugiau jų rotoriuje yra plokštelių arba mentelių, tuo tolygiau transportuojamos dujos. Prie dinaminių kompresorinių mašinų priskriamos: - išcentrinės; - ašinės; - čiurkšlinės kompresorinės mašinos. Jų veikimo principas toks pat kaip atitinkamų siurblių. Prie išcentrinių kompresorinių mašinų priskiriami: - išcentriniai ventiliatoriai; - turbininės dujopūtės; - turbokompresoriai. Išcentriniai ventiliatoriai pagal sudaromą perteklinį slėgį skirstomi į: - mažo slėgio (p2 < 1 kPa); - vidutinio slėgio (p2 = 1...3 kPa); - didelio slėgio (p2 = 3...10 kPa). Išcentrinis ventiliatorius sudarytas iš spiralinio korpuso 1, kuriame įtaisytas variklio sukamas rotorius 2, turintis daug mentelių. Į ventiliatorių dujos įsiurbiamos ašies kryptimi pro siurbimo atvamzdį 3, o išmetamos rotoriaus liestinės kryptimi pro slėgimo atvamzdį 4. Mažo ir vidutinio slėgio ventiliatorių rotorių plotis yra daug didesnis už tokio pat skersmens didelio slėgio ventiliatorių rotorių plotį, todėl didesnis ir jų našumas. Išcentriniai ventiliatoriai naudojami vietinei patalpų ventiliacijai, dūmtraukių traukai pagerinti, o didelio slėigo ventiliatoriai - dar ir penumatiniam transportui. Agresyvios dujos transportuojamos specialia apsaugine danga išklotais ventiliatoriais. Ventiliatoriai gaminami serijomis, kurias sudaro geometriškai panašūs ventiliatoriai. Tos pačios serijos ventiliatoriai skiriasi tik rotoriaus skersmeniu. Ventiliatoriui suteikiamas numeris pagal rotoriaus skersmens dydį, pavyzdžui, ventiliatoriaus Nr. 5 rotoriaus skersmuo yra 0,5 m. Turbininės dujopūtės ir turbokompresoriai veikia tuo pačiu principu kaip ir išcentriniai ventiliatoriai. Turbininės dujopūtės būna: - vienpakopės - daugiapakopės. Turbokompresoriai būna tik daugiapakopiai. Vienapakopę turbininę dujopūtę galima vadinti didelio slėgio išcentriniu ventiliatoriumi, kuris sudaro iki 30 kPa slėgį. Sukantis rotoriui 2, pro angą 4 siurbiamos dujos patenka tarp rotoriaus menčių ir įgauna kinetinę energiją. Judėdamos dujos iš rotoriaus 2 patenka į nejudamąjį kreipratį 3, kuriame dalis kinetinės energijos virsta potencine. Iš kreipračio dujos patenka į slėgimo linijos atvamzdį 5, o iš jo - į slėgimo liniją. Daugiapakopės turbininės dujopūtės nuo vienpakopių skiriasi tuo, kad jose, panašiai kaip išcentriniuose siurbliuose, ant vieno veleno nuosekliai sujungti trys arba keturi rotoriai. Tokių dujopūčių visų rotorių skersmuo ir sukimosi dažnis būna vienodas, bet jų plotis nuosekliai mažėja, nes mažėja slegiamų dujų tūris. Dujopūtėse pasiekiamas suslėgimo laipsnis 3...3,5, todėl dujų temperatūra padidėja nedaug ir jų aušinti nereikia. Turbokompresorių veikimo principas toks pat kaip daugiapakopių turbininių dujopūčių, tik jie turi daugiau rotorių. Be to, nuosekliai mažėja ne tik jų rotorių plotis, bet ir skersmuo. Turbokompresoriai sudaro iki 3 MPa slėgį, todėl slegiamos dujos įšyla ir jas reikia aušinti. Dažnaisuai aušinama vandeniu paviršiniuose aušintuvuose, kurie statomi po kiekvieno slėgimo laipsnio. AŠINĖS KOMPRESORINĖS MAŠINOS Šiai kompresorinių mašinų grupei priskiriami: - ašiniai ventiliatoriai; - ašiniai kompresoriai. Ašiniai kompresoriai dar vadinami ašiniais turbokompresoriais. Ašiniuose ventiliatoriuose elektros variklio sukamas propelerio formos darbo ratas 2, t.y., įvorė su prie jos pritvirtintomis 4...8 mentėmis. Įvorė užmaunama ant variklio veleno ir prie jo priyvirtinama. Ašiniame ventiliatoriuje dujos, slegiamos menčių, juda išilgai ašies. Ventiliatoriai su simetriškomis mentėmis, pakeitus darbo rato sukimosi kryptį, pučia dujas priešinga kryptimi. Tokie ventiliatoriai vadinami reversiniais. Pakeitus sukimosi kryptį, dujas priešinga kryptimi pučia ir nereversinaii ventiliatoriai (rotoriai su nesimetriškomis mentėmis), bet tokiu atveju labai sumažėja jų našumas ir sudaromas slėgis.