2_5456615263619283886

1.

TOSHKENT ARXITEKTURA
QURILISH UNIVERSITETI
MAVZU:SENTRAFUGALAR
• Bajardi: 111-21guruh talabasi Umarov Muhiddin
• O'qituvchi: Ismailov Oybek

2.

REJA
1. Kirish
2. Sentrafuga tushunchasi va klassifikatsiya
3. Ishlash printsipi va formulalar
4. Apparatlar va ularning konstruksiyasi
5. Qurilish materiallari texnologiyasida qo‘llanilishi
6. Amaliy misollar, xavfsizlik va xulosa

3.

KIRISH
Sentrafugalar — qurilish materiallari texnologiyasida suyuqlik-suyultirilgan
aralashmalarni ajratish, qoldiqni konsentratsiyalash va namlikni kamaytirish uchun
keng qo‘llaniladigan jarayon apparatlaridir. Ular kichik laboratoriya analizlaridan
tortib sanoat dewatering tizimlarigacha bo‘lgan diapazonni qamrab oladi. Mazkur
slaydlar majmuasida biz sentrafugalarning fizik asoslari, asosiy turlari, amaliy
qo‘llanilishi, konstruktsiya xususiyatlari, formulalar va qurilish materiallari ishlab
chiqarishidagi aniq misollarni ko‘rib chiqamiz. Bu materiallar texnologiya
mutaxassislari va laboratoriya xodimlari uchun amaliy hamda nazariy bilimlarni
birlashtiradi.

4.

SENTRAFUGA TUSHUNCHASI VA KLASSIFIKATSIYA
Sentrafuga — aylanuvchi maydonda massa ga bog‘liq bo‘lgan markazdan qochma
kuch (centrifugal) ta’siri ostida moddalarni ajratuvchi qurilmadir. Oddiy atama
bilan aytganda, u inertsiyani ishlatib zichligi turlicha bo‘lgan fazalarni (qattiq va
suyuq, suyuq va suyuq) ajratadi. Klassifikatsiya jihatidan sentrafugalar quyidagi
guruhlarga bo‘linadi: laboratoriya sentrafugalari (mikrosentrifugalar), diskli (diskstack) sentrafugalar, dekanter (gorizontal), kosadi pusher va suzuvchi kamarli
(basket) sentrafugalar. Har bir turning o‘ziga xos afzalliklari va cheklovlari
mavjud: masalan, diskli sentrafugalar yuqori tezlik va yaxshi sariqlashni
ta’minlasa, dekanter katta hajmli aralashmalarning doimiy ishlovini taminlaydi.

5.

ISHLASH PRINTSIPI VA ASOSIY FIZIK QONUNLAR
Sentrafuganing ishlash printsipi markazdan qochma kuch (centrifugal) yaratilishiga
asoslangan. Aylanuvchi sistemada jismga taalluqli markazdan qochma kuch F =
m·ω^2·r ko‘rinishida ifodalanadi (m — jism massasi, ω — burchak chastota, r —
radius). Burchak chastota va aylanish tezligi o‘rtasidagi bog‘lanish: ω = 2π·n/60 (n —
rpm). Sentrafugal maydondagi tezlanish a = ω^2·r va uning yer tezlanishiga nisbati G
= a/g centrifugal ko‘paytmani beradi. Zarrachalarning chekinish tezligi suyuqlik ichida
Stokes qonuni orqali taxminan baholanadi: v = (2/9)·(r_p^2 (ρ_p - ρ_f) g)/μ,
centrifuga sharoitida esa g o‘rniga ω^2·r olinadi: v = (2/9)·r_p^2·(ρ_p - ρ_f)·ω^2·r / μ.
Ushbu munosabatlar dizayn va ish parametrlari — rpm, rotor radiusi, oqim, viskozlik
va zarracha o‘lchamini optimallashtirish uchun asos bo‘ladi.

6.

FORMULALAR VA MISOL HISOBLASH
Quyida sentrafugalarning amaliy hisoblarida tez-tez qo‘llaniladigan formulalar va bitta
namuna hisob keltirilgan. Asosiy formulalar: 1) ω = 2π·n/60 (rad/s) 2) a = ω^2·r
(m/s^2) 3) G = a/g 4) F = m·ω^2·r 5) v_settling (centrifuge) = (2/9)·r_p^2·(ρ_p ρ_f)·ω^2·r / μ. Namuna hisob: r = 0.10 m, n = 3000 rpm ⇒ ω = 2π·3000/60 = 100π ≈
314.16 rad/s. a = ω^2·r ≈ (314.16)^2·0.10 ≈ 9 869.6 m/s^2. G ≈ 9 869.6 / 9.81 ≈ 1 006
g. Agar zarracha radiusi r_p = 1 µm, ρ_p - ρ_f = 1500 kg/m3, μ = 0.001 Pa·s, unda v ≈
3.29·10^-3 m/s (≈3.29 mm/s). Bu turdagi hisoblar sentrafuganing ajratish
samaradorligini va kerakli ishlash vaqtini baholashda ishlatiladi.

7.

APPARAT TURLARI VA ULARNING QISMLARI
Sanoatda va laboratoriyada keng tarqalgan apparat turlari — diskli (disk-stack)
centrifuge, dekanter (gorizontal), basket (vertikal/yog‘och) va pusher
sentrafugalardir. Har bir apparat asosiy elementlardan tashkil topadi: rotor yoki
tovush pallas (bowl), oziqlantirish (feed) orgoni, suyuqlik va qattiq chiqish
teshiklari, haydovchi reduktor/motor, muhrlash va o‘rnatish tizimlari. Masalan,
diskli sentrafugada rotor ichida disklar to‘plami bo‘lib, ular yuzani kattalashtiradi
va qattiqlarni samarali to‘playdi. Dekanterlar esa doimiy oqimli va katta hajmli
konsentratsiya uchun mos bo‘lib, ichki spiraldan foydalanadi. Rasm tavsifi: diskli
sentrafuga — rotor, disklar, inkasatsiya teshigi, konsentratsiya chalishi ko‘rsatilgan
schemat.

8.

KONSTRUKTSIYA VA MATERIALLAR TANLOVI
Sentrafuga konstruktsiyasida ishlatiladigan materiallar va muhandislik yechimlari
ish sharoitlari — kimyoviy faol muhit, abraziv zarralar, temperatura va bosimga
mos bo‘lishi kerak. Rotorlar odatda yuqori mustahkamlikdagi po‘lat (heyduking
yoki maxsus legirovkali) va ba’zan nikel yoki zanglamaydigan po‘latdan (SS)
ishlanadi. Yog‘och, muhrlar va plastik komponentlar suyuqlik bilan kontakt
qiluvchi elementlarda kimyoviy chidamlilik bo‘yicha tanlanadi. Dizayn jihatidan
balans, dinamik barqarorlik, issiqlik tarqalishi va xizmat muddatiga ta’sir qiluvchi
komponentlarning almashtirilish imkoniyati muhim. Shuningdek, kulrang
zarralarning eroziyasi uchun ichki qoplamalar va oson parvarishlanadigan modul
dizayni tavsiya etiladi.

9.

QURILISH MATERIALLARI TEXNOLOGIYASIDA QO‘LLANILISHI
Qurilish materiallari sohasida sentrafugalar bir qancha yo‘nalishlarda qo‘llaniladi:
tsement va gips slurrylardan qattiq zarralarni ajratish, qum va tosh changini
kondensatsiyalash, loy va kaolin kabi mineralarning konsentratsiyalanishi, beton
zavodlaridagi chiqindi suvdan quruq qoldiqni ajratish hamda fly-ash va askarlash
mahsulotlarini konsentratsiyalash. Laboratoriya sharoitida sentrafuga tezlikka
bog‘liq sedimentatsiya sinovlari yordamida zarracha o‘lchami va tarqalishini
aniqlash, suyuqlikni tekshiruv va past konsentratsiyalangan suspenziyalarni tezda
tahlil qilish imkonini beradi. Sentrafugalar suvni qayta ishlash va chiqindilarni
kamaytirish orqali iqtisodiy va ekologik jihatdan muhim rol o‘ynaydi.

10.

AMALIY MISOLLAR VA LABORATORIYA USULLARI
Amaliy misol: beton zavodidan keluvchi chiqindi suyuqlik (slurry)ni dekanter
sentrafuga yordamida ajratish. Jarayon: suyuqlik doimiy ravishda oziqlanadi, rotor
ichida qattiq zarralar to‘planadi va spiraldan chiqariladi; suyuqlik esa toza holda
chiqadi. Laboratoriyada sentrafuga testi odatda namlikni aniqlash, qattiq-fraksion
tarkibni baholash va tez sedimentatsiya ko‘rsatkichlarini olish uchun qo‘llaniladi.
Sinov protsedurasi: namunani belgilangan rpm va vaqt davomida aylantirish,
supernatantni olib analiz qilish, qoldiqni quritib quruq massa aniqlash. Ushbu tartib
materiallarning ishlov berish texnologiyasini optimallashtirishda muhimdir.

11.

XAVFSIZLIK VA TEXNIK XIZMAT
Sentrafugalar bilan ishlashda xavfsizlik va texnik xizmat birinchi o‘rinda turadi.
Asosiy xavfsizlik talablariga rotorni muvozanatlash, maksimal rpm-larni oshirmaslik,
muhrlarning yaxshi holatda ekanligini tekshirish, vibratsiya monitoringi va termal
nazorat kiradi. Texnik xizmat — muntazam yuvish, o‘tkir chelak va chiqish teshiklarni
tekshirish, yog‘lar va muhrlarni almashtirish, rotorning yorilish belgilari bor-yo‘qligini
kontrollashdan iborat. Shuningdek, balastni to‘g‘ri joylashtirish va test rejimidan
chiqish protokollari operatsion xavfsizlikni ta’minlaydi. Ushbu choralar ventil va
boshqaruv tizimlarining qullanish muddatini uzaytiradi va favqulodda holatlarni
kamaytiradi.

12.

AFZALLIKLAR, CHEKLOVLAR VA IQTISODIY JIHATLAR
Sentrafugalarning afzalliklari: yuqori tezlikda tez ajratish, nisbatan kichik maydonda
katta samaradorlik, doimiy yoki partiyaviy rejimda ishlay olish. Cheklovlari: yuqori
energiya sarfi (ayniqsa yuqori rpmlarda), ba’zi hollarda zarrachalar juda mayda bo‘lsa
(kolloidal o‘lcham) ajratish qiyinligi, qurilma boshqaruvi va texnik xizmat xarajatlari.
Iqtisodiy tahlilda investitsiya va operatsion xarajatlar (elektr energiyasi, parvarish,
almashtiriladigan qismlar) solishtiriladi; ba’zida filtratsiya yoki sedimentatsiya havzasi
bilan solishtirganda sentrafuga tez ishlov berish va maydonni tejash jihatidan afzal
bo‘lishi mumkin. Qaror qabul qilishda kapasitеt, ajratish darajasi va umumiy tizim
integratsiyasi muhim.

13.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
1. Coulson J.M., Richardson J.F., Harker J.H., Backhurst J.R. Coulson &
Richardson's Chemical Engineering. Vol. 2: Particle Technology and Separation
Processes. 6th ed. 2. Seader J.D., Henley E.J. Separation Process Principles. 3rd
ed. 3. McCabe W.L., Smith J.C., Harriott P. Unit Operations of Chemical
Engineering. 7th ed. 4. Perry R.H., Green D.W. Perry's Chemical Engineers'
Handbook. 9th ed. 5. Geankoplis C.J. Transport Processes and Separation Process
Principles. 4th ed. 6. ISO/ASTM standartlari va texnik hujjatlari — sentrafuga va
laboratoriya ajratish usullariga oid umumiy tavsiyalar va sinov protokollari. 7.
Qurilish materiallari texnologiyasi bo‘yicha ilmiy maqolalar va sanoat
qo‘llanmalar (tegishli laboratoriya amaliyotlari va ishlab chiqarish misollari).

14.

E'TIBORINGIZ UCHUN RAHMAT!