ACADEMIC RESEARCH IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
96
YANGI TIPDAGI MULTISIKLON HAVO TOZALAGICHLARNING
TEXNOLOGIK ASOSLARI VA ENERGETIK SAMARADORLIGINI
OSHIRISH USULLARI
Djurayev Sherzod Sobirjonovich
Sharibayev Nosir Yusubjanovich
https://doi.org/10.5281/zenodo.15039677
Havo ifloslanishi va atrof-muhitga zararli ta’sirlarning oldini olish bugungi
kunda eng dolzarb muammolardan biri hisoblanadi. Sanoat ishlab chiqarish
jarayonlari, energiya manbalaridan foydalanish, transport vositalari hamda turli
xil energetik qurilmalar tufayli atmosfera havosiga chiqariladigan chang va
zararli aralashmalar miqdori ortib bormoqda. Mazkur muammoni hal etish
uchun havo tozalagich qurilmalarini takomillashtirish, ayniqsa, yuqori
samaradorlikka ega bo‘lgan va energiya sarfini kamaytiradigan yangi texnologik
yechimlar izlash bugungi kundagi ilmiy izlanishlar hamda amaliy
tadqiqotlarning ustuvor yo‘nalishlaridan biridir.
Siklon va multisiklon qurilmalar havo tarkibidan qattiq zarrachalarni
ajratib olishda eng ko‘p qo‘llanadigan uskunalar sirasiga kiradi. Ularning ishlash
prinsipi markazdan qochma kuch (sentrafuga)dan foydalanishga asoslanadi.
An’anaviy siklonlarning asosiy kamchiligi – changni tozalash samaradorligining
barcha zarracha o‘lchamlari uchun yetarlicha yuqori bo‘lmasligi va qurilma
o‘lchamlari hamda havo sarfi o‘zgarganda energetik ko‘rsatkichlarning pasayishi
bilan bog‘liq. Yangi tipdagi multisiklonlar esa bir nechta siklon elementini bitta
konstruksiyada birlashtirib, datchiklar va optimallashtirilgan oqim yo‘llari orqali
yuqori filtrlash samaradorligiga erishishga qaratilgan.
Siklon tipidagi qurilmalar havo filtrlash jarayonida changni samarali ushlab
qolish va zarrachalarni oqimdan ajratish bo‘yicha eng keng tarqalgan uskunalar
hisoblanadi. Garchi ularning konstruksiyasi nisbatan sodda bo‘lsa-da,
samaradorlikni maqbul darajada ta’minlash oson kechmaydi. An’anaviy bitta
siklon ishlashida oqim ichida turli o‘lchamdagi zarrachalar turlicha aerodinamik
xususiyatlarga ega bo‘lgani sababli, ularning ba’zilari oqim bilan birga siklondan
chiqib ketishi mumkin. Shuning uchun samaradorlikni oshirish maqsadida bir
nechta siklon elementlari ketma-ket yoki parallel tarzda joylashtiriladigan
texnologiyalar vujudga keldi.
Jahon tajribasida “multisiklon” atamasi aynan shunday integratsiyalashgan
siklon tizimlariga nisbatan qo‘llaniladi. Birinchi avlod multisiklonlarida bir
necha kichik siklon elementlari parallel tarzda joylashtirilgan, oqim tezligi esa
umumiy kirish qismidan siklon elementlariga taqsimlangan edi. Bunda har bir
siklon elementida qisqa vaqt ichida zarrachalarni ajratish jarayonining
ACADEMIC RESEARCH IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
97
samaradorligi oshadi. Natijada filtrlash darajasi, ayniqsa, o‘rta va yirik
zarrachalar bo‘yicha yuqori ko‘rsatkichlarni namoyon etadi.
Biroq birinchi avlod multisiklon qurilmalarining ham bir qancha nuqsonlari
bor edi. Eng katta muammo – qattiq zarrachalar sariqidagi har xil zichliklar va
turli o‘lchamlar oqim taqsimotining yomonlashishiga sabab bo‘lishi mumkinligi,
oqibatda ayrim parallel siklonlarda havo sarfi kamayib, boshqalarida esa oshib
ketishi kuzatiladi. Energetik nuqtai nazardan, bu yondashuv gaz oqimining
nisbatan katta bosim yo‘qotishiga olib keladi. Shu bois oxirgi yillarda “yangi
avlod” deb ta’riflanayotgan, oqim taqsimlash, siklon elementlarini modulli
joylashtirish hamda qo‘shimcha datchiklar bilan boshqarish orqali yanada
takomillashtirilgan multisiklon qurilmalar ishlab chiqildi.
Yangi tipdagi multisiklonlarda qo‘yidagi asosiy texnologik yondashuvlar
ilgari suriladi:
Oqimni modulli taqsimlash prinsipi. Havo oqimi qurilmaning kirish qismida
yaxlit holda emas, balki maxsus taqsimlash kameralari yoki kollektorlar orqali
siklon elementlariga yo‘naltiriladi. Har bir siklon elementi uchun optimal
hajmdagi havo taqdim etiladi. Bu oqim tezligini barqaror ushlab turish va
zarrachalar ajratish samaradorligini oshirishga xizmat qiladi.
Aerodinamik optimallashtirish. Havo oqimining siklon ichida harakatlanish
trayektoriyasi dastlabki fazada aylanish tezligi va markaziy oqim tezligi
o‘rtasidagi muvozanatga bog‘liq. Yangi multisiklonlarda oqim yo‘nalishi
mutanosib ravishda kesma bo‘yicha tartibga solinib, siklonning markaziy o‘qiga
ortiqcha bosim tushishi oldini olishga intilinadi. Natijada energiya sarfi
kamayadi va samaradorlik ortadi.
Konstruktsion yechimlar. An’anaviy siklon konstruksiyasining silindrsimon
va konussimon shakli yaxshi ma’lum. Yangi tipdagi multisiklonlarda esa bunday
shakllar o‘zgartirilib, oqim ajralish zonasi kengaytirilgan, unda har bir siklon
elementi konusning uzunligi va diametri bo‘yicha moslashtiriladi. Kichik
o‘lchamdagi zarrachalarni samarali ushlab qolish uchun konusning uzunligi bir
oz oshiriladi yoki ichki devorlarda qo‘shimcha aylanma jadvallari joriy etiladi.
Datchiklar va avtomatlashtirilgan boshqaruv tizimi. Ba’zi yangi multisiklon
konsepsiyalarida bosim farqi datchiklari, oqim tezligi o‘lchagichlar va zarracha
konsentratsiyasini o‘lchovchi datchiklar joriy etilgan. Ular olingan
ko‘rsatkichlarni asos qilib, har bir siklon elementida oqimni zarracha tarkibi va
hajmiga mos ravishda boshqarish imkonini beradi. Ushbu yondashuv “aqlli”
filtrlash tizimlari deb ham nom olgan bo‘lib, texnologik jarayonlarning
samaradorligini sezilarli darajada oshirishi mumkin.
ACADEMIC RESEARCH IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
98
Multisiklon qurilmalarida eng asosiy masala – havo qarshiligi (bosim
yo‘qotilishi) va filtrlash samaradorligi o‘rtasida ma’lum muvozanatni saqlash.
Samaradorlikni oshirish maqsadida oqim tezligini orttirish natijasida bosim
yo‘qotilishi ham oshadi. Bu energetik sarflarning ko‘payishiga olib keladi. Shu
bois yangi tipdagi multisiklonlarda quyidagi usullar joriy etiladi:
Optimallashtirilgan kanal kesimlari. Oqim kirishi va chiqishidagi kanal
shakllarini yumaloq, ovale yoki boshqa mos geometrik ko‘rinishda
loyihalashtirish bosim yo‘qotilishini kamaytiradi. Ayniqsa, truboprovodlarning
silliq qayrilishlari, iloji boricha kamroq keskin burchaklar havo oqimini tartibga
soladi.
Qat’iy joylashtirilgan siklon elementlari. Parallel o‘rnatilgan siklon
elementlarining har birida tezlik, bosim va zarracha konsentratsiyasi bo‘yicha
balansni saqlab turish energiyani tejash imkonini beradi. Yangi avlod
multisiklonlarida har bir siklon elementining markaziy o‘qi atrofida aylanish
tezligi va oqim yo‘naltiruvchi “spiral” profili maxsus loyihalashtirilgan bo‘ladi.
Ko‘p bosqichli filtrlash. Ba’zi qurilmalarda havo oqimi birinchi bosqichda
yirik zarrachalardan tozalanib, ikkinchi bosqichda nisbatan mayda zarrachalar
ajratiladi. Bu bosqichma-bosqich yondashuv umumiy bosim yo‘qotilishini
sezilarli kamaytiradi, chunki har bir bosqich uchun optimal geometriya va oqim
tezligi tanlanadi. Natijada energiya tejalishi 15-20% gacha yetishi mumkin.
Sirt qoplamalaridan foydalanish. Siklon devorining silliqligi va uning ichki
yuzasiga maxsus qoplamalar qo‘llash oqimning turbulentlik darajasini
pasaytirib, ishga sarflanadigan quvvatni kamaytirishi mumkin. Shu bilan birga
silliqlik darajasi filtrash jarayonida changning to‘planib qolishiga to‘sqinlik
qiladi hamda muddatidan oldin eskirishni oldini oladi.
Elektron boshqaruv vositalari. Sanoat avtomatlashtirilgan tizimlari (SCADA,
PLC va h.k.) multisiklon qurilmasining real vaqtdagi ish rejimini doimiy nazorat
qilib, zarracha konsentratsiyasi yoki oqim parametrlariga ko‘ra chastota
rostlagichlar yordamida ventilator yoki kompressor tezligini sozlab boradi.
Natijada energiya iste’moli miqdori dinamik tarzda optimallashtiriladi.
Yangi tipdagi multisiklon texnologiyalari asosan quyidagi yo‘nalishlarda
joriy etilmoqda:
Issiqlik elektr stansiyalari: Katta miqdordagi chang va kul (shlak) hosil
bo‘ladigan jarayonlar, masalan, qattiq yoqilg‘i (ko‘mir, biomassa) yoqish
stansiyalarida multisiklonlar kutub vazifasini bajaradi. Eskirgan bag-filler,
elektrofiltr singari jihozlar bilan integratsiyalash imkoniyati ham mavjud.
ACADEMIC RESEARCH IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
99
Metallurgiya va sement ishlab chiqarish: Yirik va mayda zarrachalar tutash
bo‘lgan holda chiqadigan gazlarni tozalashda samarali. Multisiklonlardan so‘ng
bag-filler yoki boshqa tozalagichlar bilan ketma-ket ulash orqali tozalash
samaradorligini 99% gacha chiqarish mumkin.
Kimyo va farmatsevtika sanoati: Zarur bo‘lgan tozalash darajasi yuqori
bo‘lgan joylarda, avvalo havo tarkibidagi chang va kimyoviy reaktivlarning
chiqindi gazlaridan ajralishi uchun qo‘llaniladi. Yangi avlod multisiklonlarini
avtomatlashtirish, datchiklar bilan ta’minlash ilmiy-tadqiqot laboratoriyalarida
keng qamrovli tekshirishlarga asos bo‘lmoqda.
Qishloq xo‘jaligi, ozuqa va donni qayta ishlash korxonalari: Chang miqdori
yuqori bo‘lgan xom ashyo (don, yem) bilan ishlashda multisiklonlarning tez
tozalab turish, filtr elementlarini qisqa muddatda almashtirish qulayliklari
tufayli ishlab chiqarishni to‘xtatmasdan davom ettirish imkoniyati vujudga
keladi.
Ushbu sohalarda qo‘llanilayotgan tajribalar shuni ko‘rsatmoqdaki, yangi
tipdagi multisiklonlarni o‘z vaqtida texnik xizmat ko‘rsatib, samaradorlikni
doimiy nazorat qilinsa, elektr energiyasi iste’moli sezilarli darajada kamayadi,
filtr materiallarining ishlash muddati uzayadi hamda atmosfera chiqindilari
hajmi kamayib, ekologik barqarorlikka erishiladi.
Chang ajratish samaradorligi. Tadqiqot natijalariga ko‘ra, yangi tipdagi
multisiklonlarda chang ushlash samaradorligi 90–95% gacha (hatto ayrim
hollarda 97–98%) yetishi mumkin. Bu an’anaviy siklonlarga nisbatan 10–15%
yuqori ko‘rsatkichdir.
Energiya sarfi. Qurilmaning aerodinamik xususiyatlarini optimallashtirish,
oqim taqsimlashni avtomatlashtirish va silliq ichki qoplamalardan foydalanish
natijasida 15–20% gacha energiyani tejash mumkin. Bu umumiy ishlab chiqarish
jarayonlarida katta iqtisodiy samara beradi.
Ekspluatatsiya
qulayligi.
Modulli
konstruksiyaga
ega
bo‘lgan
multisiklonlarda kerakli bo‘lsa, ayrim siklon elementlarini o‘chirish, tekshirish
va tozalash imkoniyati mavjud. Shuningdek, datchiklar yordamida real vaqt
rejimida ishlash parametrlarini kuzatish jarayon samaradorligi va texnik
holatini doimiy nazorat qilish imkonini beradi.
Ekologik samaradorlik. Yangi tipdagi multisiklon qurilmalari atmosferaga
chiqadigan zararli aralashmalar (chang, zaharli gazlar bilan birga chiqadigan
zarrachalar) miqdorini sezilarli kamaytiradi. Natijada atrof-muhitga salbiy ta’sir
pasayadi, ishlash jarayonlarida aholi salomatligi uchun xavfsiz muhitni
yaratishda ham ijobiy omil sifatida namoyon bo‘ladi.
ACADEMIC RESEARCH IN MODERN SCIENCE
International scientific-online conference
100
Yangi tipdagi multisiklon qurilmalarining ishlab chiqarilish texnologiyalari
havo filtrlash jarayonida bitta an’anaviy siklonning chegaralangan
imkoniyatlaridan chiqib, bir nechta siklon elementini modulli asosda
birlashtirgan holda, datchiklar hamda avtomatlashtirilgan boshqaruv
tizimlaridan foydalanishga qaratilgan. Bunday yondashuv yuqori samaradorlik,
past energiya sarfi va ekspluatatsiya qulayligi kabi bir qator afzalliklarni
ta’minlaydi. Sanoat ishlab chiqarish korxonalarida, energetika va boshqa
sohalarda samarali joriy etilayotgan mazkur texnologiyalar kelajakda atrof-
muhitni muhofaza qilish, ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirish va ekologik
xavfsizlikni ta’minlashda muhim o‘rin tutishi shubhasiz.
Kelajakda ham bu yo‘nalishdagi tadqiqotlar oqim taqsimlash
mexanizmlarini yanada takomillashtirish, aerodinamik shaklni chuqur
optimallashtirish va datchiklar bilan uyg‘un ishlaydigan “aqlli” boshqaruv
tizimlarini yaratish orqali rivojlanib borishi kutiladi. Bu bilan multisiklon
qurilmalarining texnologik imkoniyatlari kengayib, sanoat jarayonlarining
ekologik va iqtisodiy samaradorligi yanada yaxshilanadi.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1.
Yusupov, A. “Chang-gaz aralashmalarini tozalashning aerodinamik
usullari.” O‘zbekiston Fanlar Akademiyasi To‘plami, 2019, №3, b. 45–54.
2.
Perry, R.H. va Green, D.W. (tahr.). Perry’s Chemical Engineers’ Handbook.
8-nashr, McGraw-Hill, 2008.
3.
Smith, J. M., Van Ness, H. C., & Abbott, M. M. Introduction to Chemical
Engineering Thermodynamics. McGraw-Hill, 2017.
4.
Rahimov, B. va Toshpo‘latov, I. “Siklonli filtrlashda oqim taqsimotining
matematik modeli.” Texnika fanlari jurnali, 2021, №2, b. 27–33.
5.
Kalandarov, Sh. “Multisiklon qurilmalarida energetik samaradorlikni
oshirish masalalari.” Oliy ta’lim muassasalari ilmiy-amaliy anjumani materiallari,
2022, b. 112–118.
