Tema 1 (Jıllılıq hám massa almasınıw processleri)

1.

Massa almasınıw tiykarları. Ulıwma túsinikler

2.

REJE:
1. 1. “Jıllılıq hám massa almasınıw processleri” páni, maqseti hám
mazmunı.
1. 2. Processler hám qurılmalar tuwrısındaǵı pánni júzege keliwi hám
rawajlanıwı.
1. 3. Tiykarǵı processlerdiń klassifikaciyası.
1. 4. Sanaat qurılmalarınıń klassifikaciyası.
1. 5. Jıllılıq almasınıw hám jıllılıq -massa almasınıw qurılmaları.

3.

“Jıllılıq hám massa almasınıw processleri” páni, maqseti hám mazmunı
«Jıllılıq hám massa almasınıw processleri» pániniń maqseti - energetika hám oǵan tutas bolǵan sanaatlarda
qollanılatuǵın barlıq ıssılıq hám massa almasınıw (IMA) qurılmalarında keshetuǵın ıssılıq hám massa
almasinuv processlerin tereń úyreniw hám puxta bolǵan ıssılıq hám massa almasınıw qurılmaların jaratıw,
proektlestiriw hám jetilistiriwden ibarat.
Energetika hám ximiya sanaatı kárxanalarında túrli texnologiyalıq processler ámelge asıriladı. Bul
processler dawamında processda qatnasıw etiwshi elementler hám materiallardıń ishki dúzilisi, quramı, agregat
jaǵdayları ózgeredi. Bunnan tısqarı bul texnologiyalıq processler túrli fizikalıq-ximiyalıq processlerden ibarat.
Bunday processlerge tómendegilerdi kirgiziw múmkin: gazsimon, suyıq hám qattı elementlar hám materiallardı
uzatıw, qattı elementlardı usaqlaw hám saralaw, gazlardı qısıw hám uzatıw, elementlardı qizdırıw hám sovitish,
suyıqlıqlardı aralastırıw, hár qıylı jınslı qospalardı ajıratıw, eritpelerdi puwlatıw hám kondensatsiyalash, hól
materiallardı keptiriw hám basqalar. Sonday eken, bunday túrli processler, material hám ónimlerdi islep
shıǵarıw texnologiyası ulıwma nizamlıqlar menen kórsetilgen bir túrdegi ıssılıq -fizikalıq hám fizikalıqximiyalıq processlerden ibarat boladı. Bul texnologiyalıq processler túrli islep shıǵarıwlarda islew prisiplari
birdey bolǵan úskene hám qurılmalarda alıp barıladı.

4.

Processler hám qurılmalar tuwrısındaǵı pánni júzege
keliwi hám rawajlanıwı
«Jıllılıq hám massa almasınıw processleri » pániniń kelip shıǵıw tariyxı ximiya sanaatınıń
rawajlanıw menen baylanıslı. Ximiya sanaatı XVIII ásirdiń aqırı hám XIX ásirdiń baslarında payda bola
basladı hám qısqa dáwir ishinde rawajlanǵan mámleketlerde xalıq ho'jaligining eń zárúrli tarmaqlarınan
birine aylandı. Ximiya sanaatınıń rawajlanıwı menen islep shıǵarıw processlerin ulıwmalastıratuǵın hám
qurılmalar esabın nátiyjeli hal etiwshi pánge mútajlik kúshaydi.
Rossiyada “Tiykarǵı processler hám qurılmalar” páni haqqındaǵı pikirdi birinshi bolıp prof. v. A.
Denisov 1828 jılda ilgeri surdi. Keyinirek D. I. Mendeleev ximiya texnologiyası tiykarǵı
processlerinining klassların tuzib shıqtı. XIX ásirdiń 90 -jılları aqırında prof. A. K. Krupskiy Peterburg
texnologiya institutında jańa oqıw páni - “Tiykarǵı processler hám qurılmalardı esaplaw hám
proektlestiriw” boyınsha lekciya o'qiy basladı. Azmaz keyin Moskva joqarı texnika oqıw orınlarında prof.
I. A. Tishchenko sol jańa pán boyınsha lekciyalar o'qiy basladı. Usınıń sebepinen A. K. Krupskiy hám I.
A. Tishchenko “Tiykarǵı processler hám qurılmalar” pániniń tiykarlawshilerinen esaplanadı. 1935 jılda A.
G. Kasatkin tárepinen “Ximiya texnologiyasınıń tiykarǵı process hám qurılmalari” sabaqlıǵı basıp
shıǵarıldı. Bul kitap bul pánniń rawajlanıwda úlken áhmiyetke iye boldı

5.

Tiykarǵı processlerdiń klassifikaciyası
Process hám qurılmalar pániniń rawajlanıwı texnologiyalıq processlerdiń ilimiy tiykarlanǵan
klassifikatsiyasi hám túsinikler sistemasın jaratıw imkaniyatın berdi.
Sanaat procesi - málim nátiyjege erisiw ushın ámelge asırilatuǵın izbe-iz háreketlerdiń kompleksi hám
jıyındısı.
Texnologiya - bul sheki onimnen aldınan belgilengen ózgesheliklerge iye ónim alıw maqsetinde
ótkeriletuǵın bir qatar usıllar bolıp tabıladı. Texnologiyanıń pán retindegi maqseti eń natiyjelili hám
puxta texnologiyalıq processlerdi anıqlaw hám ámeliyatda qóllaw ushın fizikalıq, ximiyalıq, ıssılıq,
mexanik hám basqa nizamlıqlardı úyreniw bolıp tabıladı.
Texnologiyalıq qurılma - texnologiyalıq processlerdi ótkeriw ushın mólsherlengen qurılma, úskene,
úskene yamasa úskene.
Mashina - energiya yamasa materialdı ózgertiw ushın mexanik háreket etetuǵın úskene yamasa úskene.
Energetika, ximiya, azıq-túlik, neftni qayta islew hám basqa sanaatlarda hár túrli texnologiya
processleri isletiledi. Bunday processler ayırım belgilerine tiykarlanıp bir neshe klasslarǵa bólinedi.
Texnologiya processlerin olardıń háreketlendiriwshi kúshine kóre túrlerge bolıw maqsetke muwapıq.
Soǵan kóre tiykarǵı processler 5 gruppaǵa bólinedi:
1. Mexanik processler.
2. Gidromexanik processler.
3. Íssılıq almasinuv processleri.
4. Massa almasinuv processleri.
5. Ximiyalıq processler.

6.

Mexanik processler qattı materiallardı mexanik kúsh tásirinde qayta islew menen baylanıslı. Bunday
processler qatarına usaqlaw, saralaw, uzatıw, aralastırıw hám sol sıyaqlılar kiredi. Bul processlerdiń tezligi
qattı denelerdiń mexanik nizamlıqları menen ańlatıladı. Bunda háreketlendiriwshi kúsh wazıypasın mexanik
basım kúshi yamasa oraydan qashıwshı kúsh atqaradı.
Jıllılıq almasinuv procesi - temperaturalar parqı ámeldegi bolǵanda bir (temperaturası joqarı )
deneden ekinshi (temperaturası tómen) denege ıssılıqtıń uzatılıwı bolıp tabıladı. Bul gruppaǵa qizdırıw,
sovitish, puwlatıw, kondensatsiyalash hám jasalma suwıqlıq payda etiw processleri kiredi. Processtiń tezligi
gidrodinamik rejimge baylanıslı halda ıssılıq uzatıw nızamları menen ańlatıladı. Íssılıq processleriniń
háreketlendiriwshi kúshi - ıssılıq hám suwıq ıssılıq tasıwshılar ortasındaǵı temperaturalar parqı bolıp tabıladı.
Massa almasinuv processleri - bir yamasa bir neshe komponentlerdiń bir fazadan fazalardı ajıratıwshı
maydan arqalı ekinshi fazaǵa ótiwi bolıp tabıladı. Komponentler bir fazadan ekinshi fazaǵa molekulyar hám
turbulent diffuziyalar járdeminde ótedi. Usınıń sebepinen bul processler diffuzion processler de dep ataladı.
Bul gruppaǵa absorbsiya, adsorbsiya, suyıqlıqlardı aydaw hám keptiriw processleri kiredi. Processlerdiń
tezligi fazalardıń gidrodinamik háreketine baylanıslı bolıp, massa uzatıw nizamlıqları menen ańlatıladı. Masa
almasinuv processleriniń háreketlendiriwshi kúshi - fazalardaǵı konsentraciyalardıń parqı bolıp tabıladı.
Ximiyalıq processler elementlardıń óz-ara tásiri nátiyjesinde jańa birikpelerdiń payda bolıwı bolıp
tabıladı. Ximiyalıq reaksiyalarda ıssılıq hám massa almasinuv processleri de júz boladı. Bul gruppa daǵı
processlerdiń tezligi ximiyalıq kinetika nizamlıqları menen ańlatıladı. Ximiyalıq processlerdiń
háreketlendiriwshi kúshi - reaksiyaǵa kirisiwip atırǵan elementlardıń konsentraciyası bolıp tabıladı.
Energetika sanaatı daǵı texnologiya processleri dáwirli hám úzliksiz isleydi. Processler waqıt
dawamında parametrlerdiń ózgeriwine qaray turaqlı hám nobarqaror boladı. Tezlik, konsentraciya,
temperatura sıyaqlı parametrler waqıt dawamında ózgerse, process nobarqaror, kerisinshe, eger bul
parametrler ózgermeytuǵına process turaqlı dep ataladı. Energetika, ximiya hám azıq-túlik sanaatlarında
tiykarlanıp úzliksiz texnologiya jaayonlaridan paydalanıladı.

7.

Sanaat qurılmalarınıń klassifikaciyası.
Zamanagóy sanaat kárxanasınıń energetikalıq hám energotexnologik ho'jaligi quramalı bolǵan
kompleksti quraydı hám tómendegi qurılmalardı óz ishine aladı.
Túrli kórinistegi energiya islep shıǵarıw hám ózgertiw qurılmaları, janar may, energiya, hom-buyımlar
ónimlerin tasıw ushın trubalar hám kommunikasiyalar (elektr uzatıw sımları, qısılǵan hawa, gidravlik hám
pnevmatik tasıw jolları trubaları hám taǵı basqa ); qizdırıw, samallatıw hám hawanı ırǵaqlaw qurılmaları hám
sistemaları, texnologiyalıq ónim islep shıǵarıw ushın energiyadan paydalanıwshı qurılmalar ; shıǵındılardı
zıyansizlentiriw ushın qayta isleytuǵın qurılmalar ; kárxananıń ekilemshi hám joldas energiya dárekleri
(shıǵındılardıń fizikalıq hám ximiyalıq ıssılıǵı, shıǵıp ketetuǵın gazlar ıssılıǵı, kondensat hám qayta islengen
bug'ning ıssılıǵı, qısılǵan hawa hám basqa gazlardıń mexanik energiyası hám hok.) den paydalanıwshı
qurılmalar hám taǵı basqa. Eń quramalı hám hár túrli energotexnologik qurılmalardı qollaytuǵın bolıp
energetika, ximiya, neft ximiyası, metallurgiya, azıq-túlik, qaǵaz islep shıǵarıw hám qurılıs materialları
sanaatı kárxanaları esaplanadi.
Házirgi sharayatta islep turǵan hám qurılıp atırǵan sanaat kárxanalarında janar may -energetikalıq hám
sheki onim ónimlerinen aqılǵa say paydalanıp energiya tejew, kem chiqitli hám shıǵındısız texnologiyalar
hám energotexnologiyalarning qurama usılı principlerı tiykarında ámelge asıriladı.

8.

Barlıq ıssılıq -massa almasinuvi qurılmaları joqarı temperaturalı, orta temperaturalı, tómen temperaturalı
hám kriogen temperaturalı processlerde isleydi. Joqarı temperaturalı processlerge órtlı texnika processleri hám
qurılmaları, atap aytqanda sanaat pechlari kiritiledi. Olarǵa 700-2000℃ aradaǵı jumısshı temperaturalar
sáykes keledi. Orta temperaturalı processler hám qurılmalarǵa puwlatıw, rektifikatsiya (ajıratıw ) hám
qaqlawlar kiritiledi, olardıń islew kólemi 150-700℃ aralıqta jaylasqan. Tómen temperaturalı sistemalarǵa
qizdırıw, samallatıw, ırǵaqlagichlar, ıssılıq nasosları hám sovitish qurılmaları kiredi, olardıń islew kólemi -150
den +150℃ ge shekem. Jáne de tómenlew temperaturalı processler kriogen (mısalı hawanı ajıratıw )
temperaturalı process dep ataladı.
Eń kóp tarqalǵan processlerge tómendegilerdi kirgiziw múmkin: qızdırıw, sovitish, kondensatsiyalash,
puwlatıw, keptiriw, distillyatsiya, rektifikatsiya, eritiw, kristallash, qotirish. Bulardıń ayırımları kóbinese
tekǵana ıssılıq, bálki massa almasinuv (yutilish, diffuziya hám basqalar ) menen birge keshedi.
Íssılıq hám massa almasinuv qurılmalarınıń tiykarǵı elementleri bolıp, ıssılıq almasinuv hám ıssılıq -massa
almasinuv qurılmaları, kameralar hám basqa qurılmalar esaplanadı.
Bir ıssılıq tasıwshınan ekinshi ıssılıq tasıwshına ıssılıqtı uzatıp beriw ushın mólsherlengen qurılma ıssılıq
almasinuv apparatı dep ataladı. Sonday eken, ıssılıq almasinuv apparatı (ıssılıq almastırǵısh ) eki yamasa bir
neshe ıssılıq tasıwshılar (elementlar ) arasında ıssılıq almasinuv alıp barılatuǵın qurılma bolıp tabıladı.

9.

Eki yamasa bir neshe elementlar ortasında massa almasinuv alıp barılatuǵın qurılmalarǵa massa
almasinuv qurılmaları dep ataladı. Qurılmalarda bir waqtıniń ózinde ıssılıq hám massa almasinuv júz
bolsa, bunday qurılmalar ıssılıq hám massa almasinuv qurılmaları dep ataladı. Olarda ıssılıq uzatılıwı
gazsimon, suyıq hám qattı elementlardıń fazalıq hám ximiyalıq ózgerisleri esabına konvektiv,
konduktiv hám nurlanıw arqalı ámelge asırılıwı múmkin. Íssılıq almasinuvida yamasa kóbirek
qızdırılǵan dene hám elementlardan kemrek qızdırılǵanlarına ıssılıqtı uzatıw ushın qollanılatuǵın
háreketleniwshi elementlar ıssılıq tasıwshılar dep ataladı.
Qurılmalar ıssılıq tasıwshı ortalıqlardıń háreket baǵdarına kóre-tuwrı, keri, kesilisken hám
quramalı aǵımlı túrlerge bólinedi. Íssılıq hám massa almasinuv processinde qatnasıw jetip atırǵan ıssı
hám suwıq ıssılıq tasıwshılar qızdırıw maydanı boyınsha bir tárepke háreketlense tuwrı aǵımlı, keri
tárepke háreketlense keri aǵımlı, óz-ara kesiwiwshi bolsa kesilisken aǵımlı, eger qandayda bir aǵıs
óz háreketin ózgertirse bunday aǵımǵa quramalı aǵımlı dep júritiledi.

10.

Íssılıq hám massa almasinuv apparatında ıssılıq tasıwshı óz háreket baǵdarın ózgertirmesten ótken
aralıǵı jol dep ataladı. Íssılıq hám massa almasinuv qurılmalarında aǵıslardan qandayda-birı baǵdarın 1,
2, 3... n ret ózgertirse, ol halda 2, 3, 4 hám (n+1) yo'lli qurılma dep ataladı. Eger qurılmada eki aǵıs
ortasında ıssılıq hám massa almasinuvi júz bolsa, ol eki aǵımlı, eger ush aǵıs bolsa úsh aǵımlı dep
júritiledi.
Íssılıq tasıwshılardıń túri boyınsha ıssılıq almasinuv qurılmaları tómendegilerge ajratıladı : suyıqlıq
-suyıqlıq ; puw-suyıqlıq ; puw-puw; puw-gaz; gaz-gaz.
Íssılıq tasıwshılardıń agregat jaǵdayın ózgeriwine baylanıslı halda ıssılıq almasinuv qurılmaları
tómendegishe: agregat jaǵdayı ózgermeytuǵın ; bir ıssılıq tasıwshınıń agregat jaǵdayı ózgeriwshen; eki
ıssılıq tasıwshınıń da agregat jaǵdayı ózgeriwshen.
Íssılıq tasıwshılardıń háreket xarakteristikaına kóre ıssılıq almasinuv apparatınıń ıssılıq uzatıw
maydanı ush túrge bólinedi: tábiyiy cirkulyatsiyali; májburiy cirkulyatsiyali; suyıqlıqtı gravitasiya kúshi
tásiri astındaǵı háreketi.
Íssılıq rejiminiń túrine baylanıslı halda ıssılıq almasinuv qurılmalaridagi ıssılıq almasinuv procesi
turaqlı hám nobarqaror bolıwı múmkin. Rekuperativ ıssılıq almasinuv qurılmaları tiykarlanıp ornatılǵan
turaqlı rejimde isleydi, regenerativ qurılmalar bolsa nobarqaror rejimde.

11.

Jıllılıq almasınıw hám jıllılıq -massa almasınıw qurılmaları.
Íssılıq almasinuv qurılmaları maqseti, islew Principi, ıssılıq tasıwshılardı fazalıq jaǵdayı, konstruktiv
hám basqa belgilerine kóre parıq etedi.
Íssılıq almasinuv qurılmaları isletiliw maqsetine kóre qızdırgichlar, puwlandırǵıshlar, kondensatorlar,
sovitgichlar, radiatorlar dep júritiledi. Íssılıq hám massa almasinuv qurılmalarına tómendegilerdi kirgiziw
múmkin: hawanı keptiriw, namlantirish jáne onı uwlı zatlı shań hám gazlardan tazalaw ushın qollanılatuǵın
skrubberlar, rektifikatsiya (ajıratıw ) kolonnalari, absorbsion sovitish qurılmalarınıń absorberlari, keptiriw
kameraları, suwdı sovituvchi gradirniyalar hám hok. Bólek gruppaǵa ximiyalıq reaktorlarni kirgiziw
múmkin. Olarda ximiyalıq reaksiya ıssılıq hám massa almasinuv menen keshedi.
Islew Principine kóre yuzali hám kontaktli qurılmalarǵa bólinedi. Yuzaviy ıssılıq almasinuv
qurılmalarında ıssılıq joqarı temperaturalı ortalıqtan qattı diywalǵa (nasadka), odan bolsa -suwıq ortalıqqa
uzatıladı. Kontaktli qurılmalarda (1. 1, d-su'wret) ıssılıq almasinuvi ıssılıq tasıwshılardıń óz-ara
dúgilisiwinde ámelge asadı, bunda massa uzatılıwı da baqlanadı. Basqa túrdegi kontaktli qurılmalarda,
mısalı aralastırgichlarda, ıssılıq tasıwshılardıń aǵımın bólekan yamasa tolıq tartılıp ketiwi júz boladı.

12.

Issiqlik almashinuvi amalga oshirilayotgan qattiq devorning yuzasi va to'qnashayotgan
(kontaktlashayotgan) muhitlarning o'zaro ajralish chegaralari issiqlik almashinuv yuzasi yoki qizdirish
yuzasi deyiladi, agarda issiqlik almashinuvi massa uzatish bilan kechsa, unda issiqlik va massa
almashinuv yuzasi deyiladi.
Yuzaviy issiqlik almashinuv qurilmalari rekuperativ va regenerativ qurilmalarga bo'linadi.
Rekuperativ issiqlik almashinuv qurilmalarida bir issiqlik tashuvchidan boshqasiga issiqlikni uzatish
ularni ajratib turuvchi devor orqali amalga oshiriladi. Regenerativ issiqlik almashinuv qurilmalarida
qizdiruvchi va qiziyotgan issiqlik tashuvchilar navbati bilan qizdiruvchi yuzani (nasadka) yuvib
turadi. Devor qizdiruvchi issiqlik tashuvchi bilan to'qnashganda qiziydi, ya'ni issiqlikni o'zida
jamlaydi (akkumulyatsiya), so'ngra devor qiziyotgan issiqlik tashuvchilar bilan to'qnashganda devor
o'zining issiqligini issiqlik tashuvchilarga beradi va soviydi.
Rekuperativ issiqlik almashinuv qurilmalari davriy (1.1, a-rasm) yoki uzluksiz (1.1, b-rasm)
issiqlik rejimlarida ishlaydi. Davriy ravishda ishlovchi issiqlik almashinuv qurilmalari odatda katta
hajmga ega bo'lgan idishlardan iborat bo'lib, ma'lum bir vaqt oralig'ida ishlov berilayotgan modda
yoki issiqlik tashuvchilardan biri bilan to'ldiriladi va qizdiriladi yoki sovitiladi, so'ng esa bo'shatib
olinadi. Uzluksiz rejimda qoidaga binoan uzluksiz ishlaydigan qurilmalar ishlaydi. Bunda ularda vaqt
davomida sarflar, konsentratsiyalar, muhitlarning qurilmaga kirish va undan chiqishdagi haroratlari
doimiy ushlab turiladi. Uzluksiz ishlaydigan qurilmalarda issiqlik tashuvchilarning sarfi va
parametrlari ularning ishga tushish va to'xtashida hamda bir uzluksiz rejimdan boshqasiga o'tganda
o'zgaradi.

13.

Regenerativ ıssılıq almasinuv qurılmalarında bir ıssılıq almasinuv maydanı gezekpe-gezek ıssı
hám suwıq ıssılıq tasıwshılar menen juwılıp turadı. Eger ıssılıq almasinuv maydanı ıssı ıssılıq tasıwshı
menen juwılıp tursa, ortalıqtıń ıssılıǵı esabına qıziydi, suwıq ıssılıq tasıwshı menen juwılǵanda bolsa
óz ıssılıǵın beredi. Sonday etip, ıssılıq almasinuv maydanı ıssılıq tasıwshınıń ıssılıǵın jıynap aladı,
keyin bolsa ıssılıq tasıwshına beredi.
Regenerativ ıssılıq almasinuv qurılmaları da dáwirli (1. 1, v-su'wret) hám úzliksiz (1. 1, gsu'wret) rejimlerde islewi múmkin. Dáwirli túrde isleytuǵın regenerativ ıssılıq almasinuv
qurılmalarında ıssı hám suwıq ıssılıq tasıwshılar gezekpe-gezek qozǵalmas nasadkani juwıp ótedi.
Úzliksiz isleytuǵın regenerativ ıssılıq almasinuv qurılmalarında qo'zg'aluvchan ıssılıq almasinuv
maydanı menen ajıratılǵan ıssılıq tasıwshılar gezegi menen geyde qızdırıwshı, geyde qızdırıp atırǵan
ıssılıq tasıwshılar menen to'qnashadi. Regenerativ ıssılıq almasinuv qurılmalarına marten hám domna
pechlarining hawa qızdırgichlarini, hawa ajıratıw hám suwıq -gazlı qurılmalardı kirgiziw múmkin.

14.

15.

1.1-súwret. Rekuperativ, regenerativ hám kontaktli ıssılıq
almasinuv qurılmaları : a-rekuperativ úzliksiz isleytuǵın ; b-rekuperativ dáwirli túrde
isleytuǵın ; v-regenerativ dáwirli túrde isleytuǵın ; g-regenerativ úzliksiz isleytuǵın ; dkontaktli qurılma.