You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Përmbajtja<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
KAPITULLI 1<br />
1. Mjetet e vizatimit teknik...........................................................................................................4<br />
2. Instrumentet e prezantimit grafik të drejtpërdrejta. .................................................................6<br />
3. Instrumentet ndihmës të vizatimit. ...........................................................................................8<br />
4. Mjetet për matje <strong>dhe</strong> referim. .................................................................................................10<br />
5. Mjetet mbështetëse të vizatimit teknik. .................................................................................12<br />
6. Disa nga instrumentet e përdorur në vizatimin teknik. ..........................................................14<br />
7. Vizatimi teknik 2D <strong>dhe</strong> 3D.....................................................................................................15<br />
8. Gjeometria përshkruese..........................................................................................................16<br />
KAPITULLI 2<br />
1. Teoria e proceseve te shkembimit te mases............................................................................22<br />
2. Barazimet e kembimit te mases..............................................................................................23<br />
3. Gjendja e qëndrueshme <strong>dhe</strong> e paqëndrueshme. Derivatet në lidhje me kohën.......................25<br />
4. Rrjedhësit idealë <strong>dhe</strong> rrjedhësit piklorë. ................................................................................25<br />
5. Ekuacionet e prurjes. Shpejtësia mesatare. ............................................................................26<br />
6. Koeficienti i viskozitetit. ........................................................................................................29<br />
7. Rrjedhja turbulente. Turbulenca, lindja e turbulencës dukuri e rastit? ..................................35<br />
8. Karakteristika të rrjedhjes turbulente. ....................................................................................36<br />
9. Manometrat.............................................................................................................................40<br />
10. Humbjet lokale te presionit...................................................................................................42<br />
KAPITULLI 3<br />
1. Kuptimi fizik i lartësisë së pompës <strong>dhe</strong> si varet ajo nga parametrat e tjerë. ..........................45<br />
2. Barazimi i shpejtësisë së dekantimit të grimcave për pezullitë e përqendruara.....................51<br />
3. Barazimi i shtypjes centrifugale. Ndryshimi i shtypjes centrifugale në varësi të lartësisë<br />
së lëngut në centrifugë................................................................................................................51<br />
KAPITULLI 4<br />
1. <strong>Proceset</strong> e ndarjes me natyre mekanike. ................................................................................53<br />
2. Dekantimi................................................................................................................................53<br />
3. Enët e dekantimit te vazhduar.................................................................................................56<br />
4. Pajisjet e dekantimit................................................................................................................56<br />
KAPITULLI 5<br />
Thermini <strong>dhe</strong> bluarja e materialeve te ngurta.............................................................................67<br />
Klasifikimi i materialeve te ngurta. Diametri i grimcave. Sitat <strong>dhe</strong> analiza sitore.....................69<br />
Përzierja <strong>dhe</strong> emulsioni. .............................................................................................................73<br />
Përzierës për lëngje me shpejtësi te ndryshme. .........................................................................76<br />
Emulsioni....................................................................................................................................78<br />
Disa lloje makinash qe përdoren ne industrinë ushqimore.........................................................80<br />
2
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
KAPITULLI 6<br />
1. Mekanizmi molekular i mbartjes së nxehtësisë......................................................................83<br />
2. Koeficienti i përcjellshmërisë termike....................................................................................84<br />
3. Mbartja e nxehtësisë. .............................................................................................................85<br />
4. Transmetimi i nxehtësisë përmes paretit të ngurtë. ...............................................................85<br />
5. Humbjet e nxehtësisë nga fleta e hollë metalike. ...................................................................87<br />
6. Përcaktimi i koeficienteve te dhënies se nxehtësisë...............................................................88<br />
KAPITULLI 7<br />
1. Mbartja e nxehtësisë. .............................................................................................................91<br />
2. Mekanizmat e mbartjes se nxehtësisë.....................................................................................91<br />
3. Konduksioni. Ligji i Fourier-it për përcjellshmërinë termike. ...............................................91<br />
4. Mbartja e nxehtësisë nëpërmjet njepareti te sheshte...............................................................92<br />
5. Modelimi i proceseve të shkëmbimit të nxehtësisë që përdorin përziersa. ............................93<br />
6. Kuptimi i shtresës valuese. Shpejtësia e fillimit të valimit. ...................................................93<br />
7. Forca lëvizëse e proceseve të shkëmbimit të nxehtësisë <strong>dhe</strong> nga se varet ajo........................94<br />
8. Cilët shkëmbyesit e nxehtësisë <strong>dhe</strong> si njehsohen ata. ............................................................95<br />
9. Avulluesit ndërtimi <strong>dhe</strong> funksioni. ........................................................................................95<br />
10. Impiantet e avullimit me shumë aparate. Bilanci termik i një aparati të impiantit<br />
me shumë aparate.......................................................................................................................96<br />
11. Tharja. Parametrat përzierjeve gaz-avull. Psihrometri. .......................................................96<br />
12. Kristalizimi. Etapat që duhen realizuar për të marrë kristale me kushte të paracaktuara.<br />
Teoritë e procesit <strong>dhe</strong> shmangiet nga to.....................................................................................98<br />
3
KAPITULLI I PARE<br />
1. Mjetet e vizatimit teknik<br />
2. Instrumentat e prezantimit grafik të drejtpërdrejta<br />
3. Instrumentat ndihmës të vizatimit<br />
4. Mjetet për matje <strong>dhe</strong> riferim<br />
5. Mjetet mbështetëse të vizatimit teknik<br />
6. Disa nga instrumentat e përdorur në vizatimin teknik<br />
7. Vizatimi teknik 2D <strong>dhe</strong> 3D.<br />
8. Gjeometria përshkruese<br />
KAPITULLI I PARE<br />
1. Mjetet e vizatimit teknik<br />
Vizatimi është nga format më antike<br />
<strong>dhe</strong> më të përhapura të komunikimit<br />
midis njerëzve <strong>dhe</strong> si rrjedhojë<br />
instrumentat për vizatim e kanë<br />
shoqëruar aatë gjatë gjithë historisë së<br />
tij.<br />
Por çfarë kuptojmë saktësisht me<br />
instrumenta të vizatimit. Perkufizimi i<br />
vetë “Vizatimit” si ndodh shpesh për<br />
gjerat më të zakonshme ka një vështirsi<br />
në përcaktimin e tij. Por mund të<br />
kënaqemi me format klasike të<br />
përcaktimit të tij duke shfrytëzuar<br />
fjalorët e shumtë. Por çfarë është një<br />
prezantim grafik? Çfarë ndryshimi ka<br />
midis një ilustrimi <strong>dhe</strong> një vizatimi<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
teknik? Zhvillimi i këtij debate mund të<br />
na çojë larg, por për qëllimin tonë<br />
mund të konsiderojmë vizatimin si një<br />
bashkësi linjash të ndërtuara në<br />
sipërfaqe të ndryshme. Për lënien e<br />
gjurmëve të tilla ka nevojë për<br />
instrumenta të aftë të realizojnë një<br />
punë të tillë, të përshtatshëm për llojet e<br />
sipërfaqeve <strong>dhe</strong> sigurisht të lidhura me<br />
teknikat <strong>dhe</strong> mjetet disponibël në epoka<br />
të ndryshme.<br />
Nga majat e përdorura në antikitet për<br />
të gërvishtur shkëmbinjtë deri tek<br />
modeluesit e imazheve të ditëve të<br />
sotme, nëpërmjet shumë shekujve janë<br />
ndërtuar <strong>dhe</strong> përdorur shumë objekte që<br />
kanë bërë të mundur realizimin e shumë<br />
detajeve, duke filluar nga vizatimet e<br />
tjeshta deri e<strong>dhe</strong> tek ndërtimet<br />
4
inxhinierike <strong>dhe</strong> të makinerive të<br />
ndryshme.<br />
Më poshtë nëse do të kërkonim <strong>dhe</strong> të<br />
bënim një kërkim të hollësishëm mjetet<br />
që do të zbulonim për vizatimin do të<br />
ishin pa fund, por më poshtë po japim<br />
disa nga instrumentat më të<br />
rëndësishëm, karakteristikat e tyre <strong>dhe</strong><br />
evoluimin e tyre ndër vite.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 1.1. Instrumentat për vizatim<br />
që bazohen në zgjidhje teknike.<br />
Një nga këta që duket e<strong>dhe</strong> në figurë<br />
është kompasti, i cili formimin e rrethit<br />
e bazon në rrotullimin e një maje që<br />
lëshon shenjë reth një kasi fiks vertical.<br />
Instrumenta të tjerë për vizatim mund të<br />
përmendim. Nëse mund të shkojmë<br />
mbrapa në kohë su fundmi janë zbuluar<br />
shumë nga teknikat <strong>dhe</strong> mjetet ose më<br />
mirë të themi për shpikjet e Leonardos i<br />
cili ishte konsideruar artist <strong>dhe</strong> shpikës<br />
i madh <strong>dhe</strong> nëpërmjet librave <strong>dhe</strong><br />
dorëshkrimeve për teoritë më fantastike<br />
të universit <strong>dhe</strong> deri tek shpikjet që do<br />
të realizoheshin më vonë ma kalimin e<br />
shekujve.<br />
Vizatimet teknike që janë faza fillestare<br />
<strong>dhe</strong> që shoqërojnë këto realizime ka<br />
shumë pak të dhëna. Përsa i përket<br />
mjeteve ka disa shënime jo vetëm të<br />
vizatimeve por edhte të mjeteve <strong>dhe</strong><br />
realizimeve ka e<strong>dhe</strong> nëpër muzeumet e<br />
ndryshme shkencorë, por më shumë ka<br />
për makineritë <strong>dhe</strong> mjetet e llogaritjeve<br />
matematikore sesa për vizatimet<br />
teknike.<br />
5
Mjetet <strong>dhe</strong> paisjet për vizatimin manual<br />
mund të klasifikohen në katër kategori,<br />
sipas funskionit të tyre:<br />
1. lënie shenje drejtpërdrejt: lapsat,<br />
portaminat <strong>dhe</strong> si instrumenta për ti<br />
fshirë gomat<br />
2. shenjë me precizion: vizoret,<br />
skuadrot <strong>dhe</strong> mjetet sagome<br />
3. matje <strong>dhe</strong> referim: kompasti,<br />
goniometri etj <strong>dhe</strong> mjetet ndihmëse<br />
shkallëzuesi<br />
4. mjetet mbështetëse të vizatimi:<br />
letra, kanavaca <strong>dhe</strong> mjetet të tilla si<br />
tavolinat etj<br />
Si të gjitha klasifikimet e<strong>dhe</strong> ky<br />
klasifikim është jo shumë i saktë sepse<br />
goma nuk lë shenja por është një mjet<br />
ndihmës për korrigjime, kompasti ka<br />
lindur si një mjet matjeje por përdoret<br />
e<strong>dhe</strong> në lënien e shenjave rrethore,<br />
harqeve etj, teknigrafi është njëkohësisht<br />
e<strong>dhe</strong> mjet ndihmës e<strong>dhe</strong> një<br />
sheënjues i mirë i linjave etj.<br />
Nuk janë të futur në këtë skemë të<br />
gjitha mjetet <strong>dhe</strong> paisjet që përdoren<br />
për vizatim <strong>dhe</strong> shkencat fiziko<br />
matematikore, të studiuara për harqe<br />
<strong>dhe</strong> grafite të veçanta <strong>dhe</strong> që përbëjnë<br />
një nga temat për tu vëzhguar më<br />
interesantet. Kjo nëndarje është e<br />
vlefshme për një tjetër qëllim <strong>dhe</strong> që<br />
mund të futen në kategorinë e mjeteve<br />
që përdoren për rindërtimin e objekteve.<br />
2. Instrumentat e prezantimit grafik<br />
të drejtpërdrejta.<br />
Mjet i rëndëishëm në vizatim është ai<br />
mjet që lë shenja direkte <strong>dhe</strong> që<br />
përcakton faktin se vizatimi është një<br />
formë e thjeshtë prezantimi. Mund të<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
mendohet se e<strong>dhe</strong> vetë shkrimi lindi si<br />
një mënyra grafike e të komunikuarit<br />
<strong>dhe</strong> me kalimin e kohës lindën e<strong>dhe</strong><br />
mjetet e thjeshta për këtë qëllim.<br />
Kalimi i këtyre mjeteve nëpër vite ka<br />
kaluar në dy metoda që mund ti quajmë<br />
negative <strong>dhe</strong> pozitive. E para bazohet<br />
në krijimin e linjave mbi sipërfaqe si<br />
majat <strong>dhe</strong> daltat që g<strong>dhe</strong>ndin në tokë,<br />
shkëmb <strong>dhe</strong> argjilë, për të kaluar më<br />
vonë në stilin romak më majat e<br />
mprehta që g<strong>dhe</strong>ndnin me delikatesë<br />
nëpër sipërfaqet e tavolinave <strong>dhe</strong> ana e<br />
kundërt e tyre për të lëmuar punimin<br />
ose për ta fshirë.<br />
Figura 1.2. Evoluimi i mjetit të shkrimit<br />
<strong>dhe</strong> vizatimit<br />
Një formë e ndryshme shumëshekullore<br />
e shenjmit (vizatimit) bazohet mbi një<br />
mjet që lë shenjë mbi sipërfaqe duke e<br />
kaluar mbi to; shembulli i parë i këtij<br />
mjeti përbëhej nga pluhur karboni që<br />
ndo<strong>dhe</strong>j nga njëra ane e letrës <strong>dhe</strong> ku<br />
nga ana tjetër lihej shenja me një mjet<br />
të hollë ose të ndryshëm sipas qëllimit.<br />
Më pas u zbulua se disa gurë si gëlqerja<br />
kishin të njëjtin rezultat, por mbi të<br />
gjitha e<strong>dhe</strong> mund të ngjyroseshin (lapis<br />
aematitits), nga ku rrjedhin e<strong>dhe</strong><br />
terminologjia në gjuhë si italishtja për<br />
lapsat etj.<br />
6
E<strong>dhe</strong> pse njihej që në antikitet, vetëm<br />
në mesjetë u zhvillua nga gurët<br />
origjinalë një seri mjetesh me bazë<br />
pluhurat që krijoheshin nga griraj <strong>dhe</strong><br />
shtypja e tyre, të cilaët pasi futeshin në<br />
disa mbajtëse të thjeshta krijuan,<br />
shkumsat, pastelat bojrat e vajit etj.<br />
Po aq antike është e<strong>dhe</strong> përdorimi i<br />
materialeve metalike sidomos të<br />
plumbit, kallajit <strong>dhe</strong> argjendit që<br />
lëshojnë shenja të dukshme mbi fletë,<br />
pergamena ose dru, ku shpesh ishin të<br />
ngjyrosuar sipas qëllimit.<br />
Rreth shekullit të 17 filloi të përhapet<br />
lënda e parë e një tjetër materiali që në<br />
fillim u përcaktua si metal që u quajt<br />
grafiti ose ndryshe “plumbi spanjoll”,<br />
“plumbi anglez”etj që linte mbi fletë<br />
sipas dimensioneve <strong>dhe</strong> intensitetit të<br />
dëshiruar një shenjë e cila gradohej<br />
nëpëmrjet presionit që i jepej me dorë, i<br />
cili mund të mbahej në dorë ose të<br />
hi<strong>dhe</strong>j në mbajtëse të veçanta.<br />
Rreth fundit të shekullit 17 filluan të<br />
dalin mbajtëset prej druri e më vonë<br />
grafiti i pluhurosur i cili pasi<br />
mbështillej ose futej nëpër cilindra të<br />
hollë në fund të të cilëve dilte një majë<br />
e hollë sa për të lëshuar pluhurin e hollë<br />
në letër. Më vonë mbajtëset e drurit u<br />
përmirsuan sidomos në Francë <strong>dhe</strong><br />
Gjermani në fund të 700 ku baza ishte<br />
grafiti <strong>dhe</strong> argjila e pjekur për një<br />
shenjë që thahej disi më shpejt.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 1.3. Evoluimi i majave të<br />
penave për shkrim <strong>dhe</strong> vizatim<br />
Një hap tjetër në përdorimin e mjeteve<br />
të vizatimit <strong>dhe</strong> në përparimin e<br />
teknologjisë së tyre ishte shpikja e<br />
portaminës së lëvizshme me vida, të<br />
cilat me kalimin e kohës u kthyen në<br />
instrumentat kryesorë të vizatuesit<br />
teknik, me frma të ndryshme, me<br />
përdorim të majave të holla, pak<br />
elastike për të të eleminuar faktin që<br />
ishin delikate <strong>dhe</strong> me shumëllojshmëri<br />
ngjyrash.<br />
Figura 1.4. Një mjet bivalent ku<br />
tregohet një mbajtës maje lapsi <strong>dhe</strong><br />
portamine<br />
Deri më tani kemi folur për shenja <strong>dhe</strong><br />
vizatimi që realizohen nga materiale<br />
solide por ka e<strong>dhe</strong> një seri tjetër<br />
materialesh që përdoren <strong>dhe</strong> mund të<br />
jenë të lëngshëm, ose që quehn<br />
njollues.<br />
E<strong>dhe</strong> për këtë gjurmët e para të tyre i<br />
gjejmë në Egjiptin e lashtë me zgjidhje<br />
7
me substanca të lëgshme ngjyrosëse që<br />
kaloheshin mbi fletë nga dru i prerë si<br />
kanal e me majë, nga më vonë e patën<br />
e<strong>dhe</strong> origjinën penat e sotme me bojë.<br />
Nëse penat <strong>dhe</strong> lapsat kanë në<br />
përdorimin e tyre për vizatim shumë<br />
pak impenjim <strong>dhe</strong> janë të thjeshtë në<br />
përdorim, sepse përdoreshin thjesht për<br />
të lënë një gjurmë të caktuar në një fletë<br />
që mund të ishte ajo vetë e ngjyrosur<br />
ose lapsat me ngjyra, tjetër problem<br />
kanë bojrat të cilat ishin më rezistente,<br />
më intense <strong>dhe</strong> riprodhonin një linjë më<br />
afër origjinales.<br />
Pa dyshim që mjetet e para me këtë lloj<br />
materie ishin stilografët. Parimi i tyre i<br />
punës ishte rrjedhja e bojës nëpër një<br />
kanal të hollë <strong>dhe</strong> majat e tyre ishin me<br />
spesorë të ndryshmë në varësi të<br />
shenjës që duam të lihej.<br />
Problemi i tyre ishte fakti se ishin<br />
shumë të vështirë për tu përdorur <strong>dhe</strong> se<br />
nga ta mund të pikonte bojë ose linja e<br />
lëshuar ishte shumë ë eështirë të<br />
riparohej apo të fshihej, por nga ana<br />
tjetër solli një revolucion teknologjik të<br />
përdorimit të këtij lloj mjeti që ishin<br />
penat Graphos që datojnë vitet 30 të<br />
shekullit të kaluar deri tek penat<br />
tubolare të viteve 50. E<strong>dhe</strong> në këtë rast<br />
këto mjete e kanë orighjinën pikërisht<br />
nga mjetet e thjeshta që shpiku<br />
Leonardo. Gjithashtu nuk duhet të<br />
harrojmë se mjetet e vizatimit u<br />
shoqëruan e<strong>dhe</strong> mjetet ndihmëse për<br />
fshirje psh gomat.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 1. 5. Penat Grafos që përdoren<br />
në grafikë<br />
3. Instrumentat ndihmës të vizatimit.<br />
Ngelet fakti që në vizatimin teknik<br />
ndryshe nga ai artistik, kërkohet më<br />
shumë presion në lënien e shenjave <strong>dhe</strong><br />
linjave, në pozicionimin e tyre<br />
(paralelet, perpindikular), në raportin e<br />
tyre dimensional etj. Anash linjave<br />
kërkohet të realizohen rrathë, të plotë<br />
ose të pjesshëm. Prezantimi në shkallë<br />
sjell saktësi <strong>dhe</strong> homogjenitet të<br />
përmasave. E gjitha kjo kërkon vizore,<br />
skuadro, kompaste, gone <strong>dhe</strong> janë<br />
kërkuar që nga zanafilla e vizatimit<br />
teknik.<br />
Llojshmëria e mjeteve të vizatimit<br />
teknik nuk ka pësuar ndryshime të<br />
mëdha nga fillimet e tyre. Psh vizoret<br />
<strong>dhe</strong> skuadrot janë nga elementët e parë<br />
që janë krijuar <strong>dhe</strong> me kalimin e<br />
shekujve nuk kanë ndryshuar si në<br />
formë <strong>dhe</strong> në ndërtim. Ajo që mund të<br />
ketë evoluar në to është lloji i materialit<br />
të ndërtimit të tyre, mënyra e prodhimit<br />
<strong>dhe</strong> format që mund të përshtaten në<br />
punë të ndryshme. Janë përdorur si në<br />
kohët e lashta e<strong>dhe</strong> tani material për<br />
ndërtimin e tyre si dru, metal deri e<strong>dhe</strong><br />
argjend.<br />
8
Figura 1.6. Canta me instrumentat për<br />
vizatim.<br />
Për kompastet <strong>dhe</strong> goniometrat mund ti<br />
futim në mjetet matëse. Tek maskat që<br />
përdoren për realizimin e formave të<br />
ndryshme <strong>dhe</strong> të shpejtë, kemi bazat e<br />
ndërtimit të programeve kompjuterike<br />
të dizaijnit që me anë të tyre ndërtojnë<br />
rrathë, paralele, elipsa etj. Një lloj i<br />
veçantë maske për forma që mund të<br />
jetë ndihmues në shkrim është<br />
normogrami, i cili përdoret nga teknikët<br />
për faktin se shkronjat e nxjerra<br />
nëpërmjet tij janë të një preçizioni <strong>dhe</strong><br />
saktësie maksimale.<br />
Figura 1.7. Maskat për ndërtimin e<br />
elementëve të ndryshëm në vizatim<br />
teknik<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 1.8. Normografi për shkrim i<br />
paisur me një fiksues.<br />
Ky më pas pati e<strong>dhe</strong> një periudhë<br />
modernizimi për tja lënë më pas vendin<br />
kompjuterave.<br />
Figura 1.9. Modernizimi i normografit.<br />
Nuk mund të lëmë pa përmendur e<strong>dhe</strong><br />
mjete të tilla të ndërtuara për realizimin<br />
e punëve të vështira të përhapura<br />
sidomos dy shekujt e fundit si psh<br />
vizorja T ose Te` që mbështetet në<br />
tavolinat e vizatimit, vizoret paralele të<br />
cilat së bashku me tipet e ndryshme të<br />
vizoreve të paisura me rrota janë<br />
tashmë një mjet i vjetër në krahasim me<br />
disainin kompjuterik.<br />
9
Mjete të tjera e<strong>dhe</strong> pse tashmë të<br />
papërdorshme janë një shembull<br />
aplikimi njohurish si gjeometrike ashtu<br />
e<strong>dhe</strong> mekanike.<br />
Figura 1.9.1 Vizore paralele të<br />
përdorura e<strong>dhe</strong> për linja<br />
Një i tillë është psh polyografi i<br />
ndërtuar në 1890 <strong>dhe</strong> që është<br />
projektuar të ndërtojë deri në 10000<br />
figura të ndryshme. Shpesh interes kanë<br />
patur mjetet të cilat riprodhojnë<br />
vizatimet në shkallë të ndryshme<br />
madhësie. Më i njohuri është pantografi<br />
që u ndërtua në fillim të 600 <strong>dhe</strong> që u<br />
modernizua më vonë. Ai është në<br />
gjendje të rikopjojë, të zmadhojë ose<br />
zvogëlojë vizatimet nëpërmjet një maje<br />
që ndjek linjën origjinale <strong>dhe</strong> një maje<br />
që vizaton një kopje në shkallën e<br />
përcaktuar nga lëvizja e levave.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 1.10. Pamje e një Poligrafi<br />
Figura 1.11. Pantografi që është në<br />
gjendje të riprodhojë (zmadhojë ose<br />
zvogëlojë) vizatime.<br />
4. Mjetet për matje <strong>dhe</strong> riferim.<br />
Mjeti kryesor midis tyre është<br />
kompasti, që është i njohur që nga fundi<br />
i civilizimit babilonas. Më vonë u<br />
përmirsua në periudhën romake, ku më<br />
vonë një nga majat fikse u zëvendësua<br />
me një majë më shkumës ose grafit për<br />
10
të lënë shenjë në ndërtimin që donim të<br />
vizatonim.<br />
Figura 1.12. Kompast i florinjtë i<br />
pëdorur në shekullin e 16 te<br />
Kompastet e 600-700 u ndërtuan si të<br />
gjitha mjetet e tjera nga artizanë me<br />
shumë kujdes, në metal të cmuar <strong>dhe</strong><br />
me zbukurime. Vetëm nga 800 u<br />
thjeshtua forma <strong>dhe</strong> kishte disa cilësi<br />
mjeti, më shumë profesionalë sesë<br />
mozaikalë, <strong>dhe</strong> të ndarë në kategori për<br />
profesionistë <strong>dhe</strong> studentë.<br />
Pikërisht në shekullin 19 nën zhvillimin<br />
e revolucionit industrial <strong>dhe</strong> të<br />
transformimeve social-kulturale u bë e<br />
mundur një shpërhapje më e ma<strong>dhe</strong> e<br />
teknikave <strong>dhe</strong> njohurive. Kishte një<br />
rritje të numrit të industrive që<br />
prodhonin mjete vizatimi duke filluar<br />
kështu një lloj gare në vende të tilla si<br />
Francë, Zvicër, e sidomos në Gjermani<br />
për prodhimin e mjeteve teknike për<br />
vizatimin teknik. U eksperimentuan<br />
mjete të reja më të lehta, si psh alumini<br />
ose më rezistente ndaj gërryerjes si<br />
inoksi.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 1.13. Kuti me kompaste prej<br />
hekuri të shekullit 16<br />
Mjetet u bënë më profesionale, me maja<br />
që mund të realizonin rrathë më të hollë<br />
ose duke të dhënë mundësinë e rrathëve<br />
më të më<strong>dhe</strong>nj që realizohen nëpërmjet<br />
zgjatjes së njërës anë. Janë mjetë të<br />
cilat kanë e<strong>dhe</strong> aseksorë si mjete<br />
matëse, ose më thjeshtë dmth mund të<br />
jenë në brendësi të kutive ku ka vizore,<br />
etj.<br />
Duke qënë se është i paisur me gradues,<br />
<strong>dhe</strong> me një vizore që përcakton<br />
shkallën e rrathëve e bën këtë mjet që u<br />
ndërtua në 800 një nga mjetet më të<br />
përdorura.<br />
11
Figura1.14. Goniometri <strong>dhe</strong><br />
shkallëzuesi trekëndor të 700, prej<br />
metali<br />
Ndërtimi i harqeve të vecantë të<br />
shprehur në mënyrë matematikore kanë<br />
cuar në ndërtimin e mjeteve më të<br />
komplikuara si esilografi. Ka mjete të<br />
tjera me qëllim matjen në një vizatim të<br />
sipërfaqeve e që më tepër se mjete<br />
vizatimi janë mjete të llogaritjes;<br />
prezantimi grafik i intereson e<strong>dhe</strong><br />
shkencave të tjera <strong>dhe</strong> teknikave të tjera<br />
me aplikime specifike. Psh në topografi<br />
përvec mjeteve të matjes që janë<br />
përmendur më parë përdoret e<strong>dhe</strong><br />
koordinuesi, që është prototipi i<br />
makinave të përcaktimit të<br />
koordinatave në terren.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 1.15. Esilografi (viti 1830)<br />
Figura 1.16. Koordinatografi<br />
5. Mjetet mbështetëse të vizatimit<br />
teknik.<br />
Vizatimi ashtu si e<strong>dhe</strong> shkrimi kërkon<br />
sipërfaqe të sheshta ku mund të punohet<br />
lehtësisht <strong>dhe</strong> për këtë fillohet që nga<br />
letra. Para letrës mund të gjejmë si mjet<br />
për vizatim papirusin, pergamenën<br />
ndofta e<strong>dhe</strong> prej druri ose kanavacën<br />
(por mos harrojmë të flasim për gurin).<br />
Si material që po zëvendëson së fundmi<br />
letrën mund të përmendim polisterolin<br />
ose materiale të tjera sinetike.<br />
Gjithmonë bëhet fjalë të punohet në fije<br />
të holla që kërkojnë nga ana e tyre një<br />
lloj mbështetjeje; vizatimi nënkupton<br />
një tavolinë për mbështetje. E<strong>dhe</strong><br />
tavolina, sipërfaqja ku vizatohet, duhet<br />
12
të merret si një instrument i vizatimit<br />
teknik; një sipërfaqe plotësisht e<br />
sheshtë, të padeformuar <strong>dhe</strong> të<br />
qëndrueshëm.<br />
Në të kaluarën tavolinat i nënshtroheshin<br />
një trajtimi të ashpër psh aty<br />
mund të përdoreshin ngjitës të<br />
ndryshëm ose presioni i nënshtruar në<br />
to ishte shumë i madh. Idea për të<br />
montuar në tavolinë vizore fikse për të<br />
shenjuar vija paralele, ortogonale etj i<br />
dedikohet pjesës së tretë të shekullit të<br />
kaluar <strong>dhe</strong> psh teknigrafi (ose sic e<br />
quajnë anglezët makina e vizatimit) ka<br />
rritur me 30% shpejtësinë e vizatimit<br />
teknik pikërisht për këtë arsye <strong>dhe</strong> ka<br />
mbijetuar për shumë vite nëpër studiot<br />
e projektimit, duke ja lënë rradhën<br />
vetëm paisjeve elektronike të vizatimit.<br />
Figura 1.17. Zyrë vizatimi <strong>dhe</strong><br />
disenjinimi teknik<br />
Vizatimi teknik është një formë<br />
komunikimi <strong>dhe</strong> shërben për të dhënë<br />
nëpërmjet formave të prezantimit të<br />
dhëna të madhësisë e formës të një<br />
objekti që janë të vlefshme për<br />
ndërtimin e makinerive të tipeve të<br />
ndryshme.<br />
Vizatimi teknik dallohet nga tipet e<br />
tjera të vizatimeve <strong>dhe</strong> grafikëve të<br />
tjerë sepse ka norma <strong>dhe</strong> simbologji<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
(psh skema elektrike, hidraulike, <strong>dhe</strong><br />
elektronike) të detajuara. Pikërisht<br />
vizatimi teknik është një përfaqsim<br />
grafik i elementëve gjeometrikë prezent<br />
në hapsirë. Bazat e tij janë të<br />
përcaktuara nga gjeometria përshkruese<br />
sipas të cilës cdo simbol i vecantë është<br />
i shoqëruar nga një domethënie<br />
hapsinore dmth që i takon një hapsirë e<br />
caktuar.<br />
Vizatimi teknik është tradicionalisht i<br />
ndërtuar mbi letër ose letër kalku. Letra<br />
e vizatimit përdoret zakonisht në<br />
formate të standartizuar e që shënohen<br />
me shenjën An, ku n është numri i<br />
përthyerjeve duke u nisur nga formati<br />
bazë A0. Formatet e zakonshme kanë<br />
dimansionet si më poshtë në milimetra<br />
A0: 1189 × 841<br />
A1: 841 × 594<br />
A2: 594 × 420<br />
A3: 420 × 297<br />
A4: 297 × 210<br />
A5: 210 × 148,5<br />
Formatet më të vogla (A4 e A3)<br />
përbëhen nga letra në paketim (rizme)<br />
ndërsa formatet më të mëdha janë në<br />
rroltullame.<br />
Figura 1.18. Pamje e instrumentave të<br />
vizatimit teknik<br />
13
6. Disa nga instrumentat e përdorur në<br />
vizatimin teknik.<br />
Instrumenti më i zakonshëm për<br />
realizimin e vizatimit teknik është lapsi.<br />
Zakonisht përdoren lapsa me trashësi<br />
mesatare <strong>dhe</strong> te fortë (2H), ndërsa për<br />
linjat më të holla <strong>dhe</strong> fine (HB).<br />
Mund të përdoren apsa të zakonshëm<br />
druri, ose portamina metalike ose<br />
plastike. Vizatimet e realizuara me laps<br />
janë më të zakonshmet e<strong>dhe</strong> për faktin<br />
se mund të ripunohet më shumë mbi to.<br />
Në portamina përdoren maja speciale të<br />
holla <strong>dhe</strong> të kalibruara për dimensione<br />
të ndryshme linjash që do të ndërtohen.<br />
Për letrën e kalkut lapsat mund të jenë<br />
të riciklueshëm ose me një përdorim.<br />
Në të dyja rastet duhet të jenë të<br />
përshtatshme për vizatimin teknik. Për<br />
fshirjen e gabimeve në vizatimin teknik<br />
përdoret goma e lapsit ose e penës, por<br />
e<strong>dhe</strong> lama ose gërvishtës të hollë për<br />
sipërfaqet më rezistente.<br />
Vizorja<br />
Vizoret për vizatimin teknik janë<br />
zakonisht të madhësive midis 50-100<br />
cm, kanë një anë të milimetruar <strong>dhe</strong> nga<br />
ana tjetër kanë shkallëzimin për të<br />
lehtësuar nënvizimin mbi to. Materiali i<br />
ndërtimit të tyre është zakonisht plastic,<br />
por mund të përdoren e<strong>dhe</strong> vizore druri.<br />
Skuadra<br />
Skuadrat për vizatimin teknik janë<br />
zakonisht dy lloje; njëra me kënde të<br />
njëjta 45° <strong>dhe</strong> një me kënde 30° <strong>dhe</strong><br />
60°; kanë njërën anë të milimetruar <strong>dhe</strong><br />
nga ana tjetër kanë shkallëzimin për<br />
lëhtësuar leximin gjatë punës.<br />
Madhësitë nga ana e milimetruar janë<br />
me shumefisha të 10 cm <strong>dhe</strong> më shumë.<br />
Materiali i përbërjes së tyre është<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
zakonisht plastik por mund të përdoren<br />
e<strong>dhe</strong> skuadra druri.<br />
Normografi<br />
Për kuotimin <strong>dhe</strong> shkrimet e vizatimit<br />
që bëhet me dorë, përdoret normografi,<br />
që ka forma të përafërta me format e<br />
projektit. Por varet gjithmonë nga<br />
personi se sa është i aftë ti realizojë<br />
format me dorë të lirë vetëm me<br />
ndihmën e një vizoreje. Ka e<strong>dhe</strong><br />
normografë të përshtatshëm për<br />
riprodhimin e simboleve ekzaktësisht si<br />
në realitet si psh valvulat hidraulike <strong>dhe</strong><br />
pneumatike, të përbërësve të mpianteve<br />
etj.<br />
Tecnigrafi<br />
Teknigrafi është një instrument që<br />
përdoret në vizatimin teknik <strong>dhe</strong> është i<br />
përbërë nga një skuadër (ose cift<br />
skuadrash) të montuara në një<br />
goniometër që mundëson rrotullimin e<br />
tyre këndor.<br />
Tavolina e vizatimit<br />
Ajo është një tavolinë e rregullueshme<br />
që lejon vendosjen e letrës sipas<br />
pozicioneve të punës që bën të mundur<br />
pozicioni korrekt të disenjuesit<br />
Sofwaret<br />
Figura 1.19. Detajë i ndërtuar me<br />
softëare.<br />
14
Eshtë një program i cili mundëson<br />
realizimin e pjesëve në kompjuter sipas<br />
të dhënave që i japim ne nëpërmjet<br />
tastierës. Në figurë kemi sipër objektin<br />
e realizuar me softëar. Softëar më i<br />
përdorur është AutoCAD. Këto softëare<br />
quhen CAD (Computer Aided Design,<br />
dmth projektim nëpërmejt një asistence<br />
kompjuterike).<br />
7. Vizatimi teknik 2D <strong>dhe</strong> 3D.<br />
Figura 1.20. Një vizatim teknik 2 D<br />
<strong>dhe</strong> 3 D.<br />
Vizatimi teknik mund të jetë<br />
dydimensional (2D) <strong>dhe</strong> tridimensionale<br />
(3D). Metodat e prezantimit<br />
dydimensional përfaqsojnë një object<br />
në pamjet e tij të ndryshme (sipër,<br />
anash, përballë), që quhen ndryshe e<strong>dhe</strong><br />
projektime ortogonale.<br />
Metodat e prezantimit tridimensional na<br />
lejojnë paraqitjen komplet <strong>dhe</strong> në një<br />
moment të vetëm të objektit në formën<br />
<strong>dhe</strong> madhësinë e tij. Ndër metodat e<br />
prezantimit 3D mund të përmendim:<br />
1. asonometria<br />
2. projektimi qëndror<br />
3. prezantimet e prespektivës<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Teknikat e prezantimit grafik bazohen<br />
në konceptin e projektimit të objektit<br />
mbi plane imagjinarë të cilët sipas<br />
pozicionit <strong>dhe</strong> rrotullimit të këndeve të<br />
tyre na japin imazhin final.<br />
Fushat e aplikimit.<br />
Vizatimi teknik përdoret në arkitekturë<br />
<strong>dhe</strong> inxhinieri për prezantimin e<br />
krijimeve të projektimeve. Në fushën e<br />
arkitekturës përdoret për paraqitjen e<br />
elementëve përbërës të një ndërtese si<br />
psh:<br />
1. ndërtimi i themeleve<br />
2. dimensionet e strukturës sipas<br />
llogaritjeve statike<br />
3. muret në brendësi të ndërtesës<br />
4. ndarje <strong>dhe</strong> arredime të brendshme<br />
gar<strong>dhe</strong> etj<br />
Në brendësi të projektimit inxhinierik<br />
vizatimi teknik i dedikohet prezantimit<br />
grafik të strukturave <strong>dhe</strong> impianteve<br />
teknologjike të dimensionuar mbi bazën<br />
e llogaritjeve të ndjekura në projekt.<br />
Vizatimi teknik për qëllime<br />
inxhinierike ndahet në katër tipologji: i<br />
përkohshëm, definitiv, ekzekutiv <strong>dhe</strong><br />
as-built.<br />
Metodat e prezantimit.<br />
Metodat kryesore të prezantimit si :<br />
perspektiva, asometria, <strong>dhe</strong> metoda<br />
Monge bazohen në dy tipe<br />
projektimesh:<br />
1. projektimi paralel që quhet<br />
projektimi cilindrik<br />
2. projektimi qëndror që quhet e<strong>dhe</strong><br />
projektimi konik<br />
Bazat teorike të këtyre metodave mund<br />
ti gjejmë në gjeometrinë projektuese,<br />
15
ndërsa organizimi i tyre në raport me<br />
aplikueshmërinë është detyrë e<br />
gjeometrisë përshkruese, që furnizon<br />
rregullat për të marrë ”imazhin ” e<br />
figurave në hapsirë. Me fjalë të tjera<br />
gjeometria përshkruese na jep<br />
elementët e nevojshëm për paraqitjen<br />
grafike të prezantimit.<br />
Projektimi paralel. Kemi një projektim<br />
të tillë kur qëndra e projektimit është e<br />
projektuar në infinit. Drejtimi i kësaj<br />
qëndre në krahasim me planin e<br />
projektimit përcakton drejtimin e<br />
rrezeve projektuese, ndaj mund të kemi<br />
projektime ortogonale si ato që<br />
përdoren në metodën Monge, mund të<br />
kemi projektimet e kuotuara <strong>dhe</strong><br />
asometrinë ortogonale ose projektimet<br />
oblikua.<br />
Projektimet qëndrore Kemi një<br />
projektim qëndror kur<br />
qëndra e projektimit<br />
është e pozicionuar në<br />
distancë përfundimtare.<br />
Quhet ndryshe e<strong>dhe</strong><br />
projektimi Poncelet.<br />
Argumenta të cilët duhet të trajtohen<br />
në një mënyrë prezantimi.<br />
Për të përshkruar një metodë prezantimi<br />
është e nevojshme të trajtohen këto<br />
argumenta:<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
1. mënyrat e ekzekutimit të dy<br />
projektimeve (një projektim nuk<br />
është i mjaftueshëm për të dalluar<br />
elementët gjeometrikë)<br />
2. prezantimi i enteve gjeometrike,<br />
pika, plani etj<br />
3. kushtet e përgjithshme të<br />
perkatshmërisë<br />
4. kushtet e përgjithshme të<br />
paralelizmit<br />
5. kushtet e përgjithshme të<br />
perpendikularitetit etj<br />
8. Gjeometria përshkruese.<br />
Ajo është shkenca që na lejon<br />
nëpërmjet ndërtimeve gjeometrike, të<br />
prezantojmë në mënyrë sa më të<br />
pranueshme në një ose më shumë plane,<br />
objekte bidimensionale <strong>dhe</strong> tredimensionale.<br />
Prezantimi mund të finalizohet<br />
duke paraqitur objekte tashmë<br />
ekzistuese si psh tek relievi i ose<br />
objekteve të konceptuara paraprakisht<br />
si tek projektimi i punimve tredimensionale.<br />
Metodat e prezantimit (të perspektivës,<br />
të asometrisë) të gjeometrisë<br />
përshkruese bazohen në dy operacione<br />
fondamentale, që quhen operacione të<br />
projektimit <strong>dhe</strong> seksionimit.<br />
16
Kompasti është një nga mjetet më atike <strong>dhe</strong> që përdoret akoma<br />
ma<strong>dhe</strong><br />
të shpejtë<br />
Grafosi është mjet për vizatim më i përdoruri në vitet 60-90<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Shenjuesi është mjet i nevojshëm për linjat <strong>dhe</strong> paraleleve në distancë të<br />
Goniometri shërben për matjen e këndeve<br />
Maskat shërbejnë për realizimin e figurave të ndryshmë në mënyrë shumë<br />
Teknigrafi shërben për matjen e këndeve <strong>dhe</strong> linjave të drejta<br />
17
Skuadrat shërbejnë për të vizatuar <strong>dhe</strong> projektuar<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Ranjeto shërben për të shkruajtur saktësisht me rapitograf<br />
Kalkulues analog<br />
Figura 1.21. Mjetet e përdorura në vizatimin teknik <strong>dhe</strong> evoluimi i tyre.<br />
Kompasti<br />
Është i formuar nga nga dy mbajtëse, druri<br />
është metalike, që zakonisht janë në të<br />
njëjtën gjatësi, që li<strong>dhe</strong>n me njëra tjetrën<br />
me një sistem të thjeshtë rrotullash.<br />
Në bazë të dy pjesëve që ndonjëherë janë<br />
e<strong>dhe</strong> që zgjaten, mund të gjejmë<br />
instrumenta të ndryshëm, në varësi të<br />
funksionit që luan kompasti; ato janë të<br />
përbëra nga një sistem majash ose<br />
gjilpërash <strong>dhe</strong> nga një shkrues, lapës,<br />
shkumës, portaminë etj. Në disa kompaste<br />
sidomos në ato profesionalë ekziston<br />
mundësia e ndërrimit të mjetit shkrues sipas<br />
sipërfaqes ku do të përdoret (dërrasë, ose<br />
letër). Në bazë të karakteristikave të<br />
mësiprërme kompastet i ndajmë në :<br />
Figura 1.22. Një kompast (Balaustroni).<br />
18
Quhen të tillë nëse kanë një majë fiksuese<br />
<strong>dhe</strong> një majë për të shkruajtur <strong>dhe</strong> një<br />
rrotull në qëndër për të rregulluar hapjen<br />
<strong>dhe</strong> mbylljen.<br />
Figura 1.23. Pamje e një kompasti perfekt.<br />
Të gjitha kompastet që thamë më sipër janë<br />
të mirë, por përdoren vetëm për të vizatuar<br />
rrathë ose harqe; përkundrazi i ashtuquajturi<br />
kompasti perfekt na lejon të krijojmë<br />
imazhe <strong>dhe</strong> hiperbola, parabola <strong>dhe</strong> elipse.<br />
Ai është i përbërë sit ë gjithë kompastet nga<br />
dy këmbë të lidhura me një ingranazh.<br />
Ndryshimi kryesor që determinon funksionin<br />
konsiston në faktin që njëra nga dy<br />
këmbët mund të zgjatet du bërë të mundur<br />
që të rritet eksenciteti i figurës. Një skemë<br />
funksionimi i këtij kompasti ilustrohet në<br />
figurën më sipër.<br />
Skuadra<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 1.24. Skuadra<br />
Skuadrat (vizoret) janë instrumenta për të<br />
vizatuar, të shënuar <strong>dhe</strong> projektuar. Kanë<br />
një formë rentagolare <strong>dhe</strong> shpesh përdoren<br />
me vizore për të lënë gjurmë ose vizatuar<br />
segmente perpendikularë etj.<br />
Është e ndërtuar me materiale plastike<br />
metali, ose druri <strong>dhe</strong> është në dy variante:<br />
në njërin hipotenuza formon me katetet një<br />
kënd 30° <strong>dhe</strong> 60°, ndërsa në formën tjetër<br />
formon dy kënde 45°. Një nga katetet<br />
zakonisht është i graduar<br />
Rregullatori kalkulues<br />
Figura 1.25. Pamje e Rregullatorit<br />
kalkulues (llogaritës).<br />
Është një instrument llogaritës analog, që<br />
shfrytëzon logaritmet. Shumat e logaritmeve<br />
ekzekutohen grafikisht, duke<br />
spostuar një ose më shumë shkallë<br />
logaritmike.<br />
Përbëhet nga tre pjesë:<br />
1- një trup ku ndo<strong>dhe</strong>n disa shkallë fikse<br />
2- një vizore e rrëshqitshme me shkallë të<br />
lëvizshme, disa para e disa mbrapa<br />
3- një kursor me një ose disa linjë referimi<br />
19
PYETJE<br />
1. Cilat janë mjetet e vizatimit teknik?<br />
2. Kush janë instrumentat e prezantimit grafik të drejtpërdrejtë?<br />
3. Përse shërbejne instrumentat ndihmës të vizatimit?<br />
4. Cilat jane mjetet për matje <strong>dhe</strong> riferim?<br />
5. Cilat janë mjetet mbështetëse të vizatimit teknik?<br />
6. Permendni disa nga instrumentat e përdorur në vizatimin teknik.<br />
7. Çfare është gjeometria përshkruese?<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
20
KAPITULLI 2<br />
TEORIA E PROCESEVE TE SHKEMBIMIT TE MASES<br />
1. <strong>Proceset</strong> njësi <strong>dhe</strong> klasifikimi i tyre<br />
2. Barazimet e këmbimit të masës<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
3. Gjendja e qëndrueshme <strong>dhe</strong> e paqëndrueshme. Derivatet në lidhje me<br />
kohën.<br />
4 Rrjedhësit idealë <strong>dhe</strong> rrjedhësit piklorë.<br />
5. Ekuacionet e prurjes. Shpejtësia mesatare.<br />
6. Koeficienti i viskozitetit.<br />
7. Rrjedhja turbulente. Turbulenca, lindja e turbulencës dukuri e rastit?<br />
8. Karakteristika të rrjedhjes turbulente.<br />
9 . Manometrat<br />
10. Humbjet lokale te presionit<br />
21
KAPITULLI I DYTE<br />
1. TEORIA E PROCESEVE TE SHKEMBIMIT<br />
TE MASES<br />
Në teknologjinë ushqimore përdoren<br />
gjerësisht proceset e shkëmbimit të masës<br />
si përthithja, shpërthithja, kristalizimi,<br />
ekstraktimi lëng-lëng, ekstraktimi trup I<br />
ngurte-lëng, rektifikimi, tharja, avullimi etj.<br />
Karakteristike e këtyre proceseve është<br />
kalimi i substancave te caktuara nga njëra<br />
faze ne tjetrën.<br />
Force lëvizëse e proceseve të shkëmbimit te<br />
masës është diferenca midis përqendrimit<br />
ne ekuilibër <strong>dhe</strong> përqendrimit ekzistues te<br />
substancës ne faze; prandaj përpara<br />
studimit te këtyre proceseve duhet te njihen<br />
mënyrat e shprehjes se përqendrimeve te<br />
substancave qe përbejnë çdo faze.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Përqendrim ne mase i një substance ne një<br />
faze quhet raporti i masës se asaj substance<br />
me masën e përgjithshme te fazës<br />
1. <strong>Proceset</strong> njësi <strong>dhe</strong> klasifikimi i tyre.<br />
<strong>Proceset</strong> njësi janë elementët bazë mbi të<br />
cilët ndërtohen linjat e përpunimit në<br />
teknologjinë ushqimore. Sepse e<strong>dhe</strong> siç<br />
kemi thënë proceset teknologjike në<br />
industrinë ushqimore nuk janë gjë tjetër<br />
veçse një vijueshmëri e proceseve njësi.<br />
Termi “njësi” ka e<strong>dhe</strong> një kuptim tjetër.<br />
Ky kuptim ka të bëjë me faktin se procesi<br />
mund të studiohet me një metodë të vetme,<br />
pavarësisht nga zbatimi specifik <strong>dhe</strong><br />
produktet e prodhuara. Klasifikimi më i<br />
dendur që i bëhet proceseve unitare është ai<br />
që zbatohet mbi natyrën e fenomeneve që<br />
kushtëzojnë zhvillimin e procesit.:<br />
Tabela 2.1 Llojet e fenomeneve ne procese industriale<br />
Natyra e fenomenit Operacionet unitare<br />
Mekanike Bluarje, paketim, thermim, prerje, peshim etj<br />
Mbartja e sasisë së lëvizjes Përzierje, brumëzim, pompim, dekantim,<br />
centrifugim, filtrim, ndarje me membranë etj<br />
Mbartja e nxehtësisë Ngrohje, ftohje, ngrirje, mbingrirje etj<br />
Mbartja e masës Kriposje, ekstraktim, avullim, distilim etj<br />
Reaksione kimike biokimike <strong>dhe</strong><br />
mikrobiologjike<br />
Neutralizim i vajrave, fermentime, stazhionim,<br />
prodhim i biomasës <strong>dhe</strong> i starterave, pasterizim etj<br />
Optimizmi <strong>dhe</strong> kontrolli i proceseve njësi<br />
kërkon njohje të thelluar të fenomeneve<br />
22
fondamentale (mekanike, fizike, kimike<br />
<strong>dhe</strong> biologjike) që i përcaktojnë ato si e<strong>dhe</strong><br />
2. Barazimet e këmbimit të masës<br />
Shpejtësi të zhvillimit të procesit të<br />
shkëmbimit te masës do të quajmë sasinë e<br />
një substance që kalon nëpër njësinë e<br />
sipërfaqes së kontaktit midis fazave te<br />
njësinë e kohës:<br />
Ne çdo faze dallohen dy zona: bërthama<br />
turbulente (pjesa kryesore e fazës) <strong>dhe</strong><br />
shtresa kufitare, qe formohet ne zonën e<br />
kontaktit me fazën tjetër.<br />
Shkëmbimi i masës midis dy fazave kryhet<br />
me anën e difuzionit molekular si <strong>dhe</strong><br />
transmetimit konvektiv.<br />
Difuzion molekular quhet dukuria e<br />
transmetimit te masës për shkak te lëvizjes se<br />
çrregullt te vete molekulave.<br />
Ndërsa me transmetim konvektiv te masës<br />
quhet dukuria e transmetimit te saj për<br />
shkak te përzierjes se shtresave me<br />
përqendrime te ndryshme. Shkëmbimi i<br />
masës ne bërthamën turbulente ndodh<br />
kryesisht për shkak të transmetimit me<br />
konveksion.<br />
Si rrjedhim i përzierjes intensive,<br />
përqendrimi i substancës që shkëmbehet<br />
është i njëjtë ne te gjitha pikat e çdo<br />
prerjeje te bërthamës turbulente. Shtresa<br />
kufitare është zona ku ndodh një ndryshim i<br />
shpejte i përqendrimit të substancës. Në<br />
këtë shtresë shkëmbimi i masës kryhet si<br />
nëpërmjet konveksionit, ashtu e<strong>dhe</strong><br />
nëpërmjet difuzionit molekular (analog<br />
me konduksionin tek shkëmbimi i<br />
nxehtësisë). Duke u afruar drejt sipërfaqes<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
përshkrimin e tyre me relacione<br />
matematike. Këto ekuacione i referohen<br />
zakonisht bilanceve materiale, energjetike<br />
<strong>dhe</strong> kinetike të këtyre proceseve.<br />
se kontaktit midis fazave, rrymat<br />
konvektive vijnë duke u dobësuar, ndërsa<br />
roli i difuzionit molekular rritet. Ne<br />
sipërfaqen e kontaktit kalimi i substancës<br />
ndodh kryesisht për shkak te difuzionit<br />
molekular.<br />
Difuzioni molekular<br />
23
Figure 2.1. Një shembull i difuzionit<br />
molekular<br />
Shpejtësia e kalimit të një substance nëëpër<br />
një shtrese për shkak të difuzionit<br />
molekular është në përpjesëtim të drejtë me<br />
diferencën ndërmjet përqendrimeve<br />
vëllimore në masë në të dyja anët e shtresës<br />
<strong>dhe</strong> në përpjesëtim të zhdrejte me<br />
trashësinë e saj.<br />
Në çdo fazë dallohen dy zona: bërthama<br />
turbulente (pjesa kryesore e fazës) <strong>dhe</strong><br />
shtresa kufitare, qe formohet ne zonën e<br />
kontaktit me fazën tjetër. Shkëmbimi i<br />
masës midis dy fazave kryhet me anën e<br />
difuzionit molekular si <strong>dhe</strong> transmetimit<br />
konvektiv.<br />
Difuzion molekular quhet dukuria e<br />
transmetimit te masës për shkak te<br />
lëvizjes se çrregullt te vete molekulave.<br />
Ndërsa me transmetim konvektiv te masës<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
quhet dukuria e transmetimit te saj për<br />
shkak te përzierjes se shtresave me<br />
përqendrime te ndryshme. Shkembimi i<br />
masës ne bërthamën turbulente ndodh<br />
kryesisht për shkak te transmetimit me<br />
konveksion. Si rrjedhim i përzierjes<br />
intensive, përqendrimi i substancës qe<br />
shkëmbehet është i njëjtë ne te gjitha pikat<br />
e çdo prerjeje te bërthamës turbulente.<br />
Shtresa kufitare është zona ku ndodh një<br />
ndryshim i shpejte i përqendrimit te<br />
substancës. Ne këtë shtrese shkëmbimi i<br />
masës kryhet si nëpërmjet konveksionit<br />
ashtu e<strong>dhe</strong> nëpërmjet difuzionit<br />
molekular(analog me konduksionin tek<br />
shkëmbimi i nxehtësisë).<br />
Duke u afruar drejt sipërfaqes se kontaktit<br />
midis fazave, rrymat konvektive vijnë duke<br />
u dobësuar, ndërsa roli i difuzionit<br />
molekular rritet. Ne sipërfaqen e kontaktit<br />
kalimi i substancës ndodh kryesisht për<br />
shkak te difuzionit molekular.<br />
Koeficienti i difuzionit varet nga vetitë e<br />
substancës qe difuzon <strong>dhe</strong> nga vetitë e<br />
fazës ku zhvillohet procesi i difuzionit<br />
molekular. Ai varet gjithashtu nga<br />
temperatura <strong>dhe</strong> nga presioni.<br />
Sistemi apo procesi ndo<strong>dhe</strong>t në një gjendje<br />
apo kondita izotermike kur temperature<br />
është e njëjtë në çdo pikë brenda tij; në të<br />
kundërt kemi të bëjmë me gjendje ose<br />
kushte joizotermike.<br />
Sistemi apo procesi ndo<strong>dhe</strong>t në një gjendje<br />
apo kushte izobarike kur presioni është i<br />
njëjtë në çdo pikë brenda tij në të kundërt<br />
kemi të bëjmë me gjendje ose kushte<br />
joizobarike.<br />
24
2.3 Gjendja e qëndrueshme <strong>dhe</strong> e<br />
paqëndrueshme. Derivatet në lidhje me<br />
kohën.<br />
Sistemi apo procesi ndo<strong>dhe</strong>t në një gjendje<br />
të qëndrueshme (stacionare) kur parametrat<br />
e tij (shpejtësia, temperature, presioni,<br />
përqendrimi etj) në çdo pikë të tij nuk<br />
ndryshojnë me kohën. Në të kundërt kemi<br />
të bëjmë me gjendjen e paqëndrueshme.<br />
Sistemi apo procesi mund të ndo<strong>dhe</strong>t në<br />
gjendje stacionare e<strong>dhe</strong> në kushte<br />
joizotermike apo joizobarike sikundër<br />
mund të ndo<strong>dhe</strong>t në kushte izotermike apo<br />
izobarike duke qënë ne gjendje<br />
jostacionare. Më poshtë do të trajtojmë<br />
kryesisht sisteme në gjendje stacionare.<br />
Gjendja jostacionare është objekt kontrolli<br />
<strong>dhe</strong> drejtimi të sistemeve ose ndeshet vetëm<br />
në rastet e lëshimit apo fillimit të procesit,<br />
ndërprerjes së tij ose ndryshimit të<br />
parametrave operacional. Sqarojmë<br />
derivatet në lidhje me kohën me të cilat do<br />
të ndeshemi në trajtim: konsiderojmë një<br />
madhësi M, që ndryshon në hapësirë <strong>dhe</strong><br />
kohë:<br />
M=f(x,y,z,t)<br />
Ndjekim ndryshimin e madhësisë M në<br />
pikën e hapësirës me koordinata x, y <strong>dhe</strong> z.<br />
Supozojmë se gjatë një intervali<br />
pambarimisht të vogël kohe dt, madhësia<br />
në fjalë ndryshon me dM. ndryshimi i plotë<br />
i madhësisë në këtë rast erdhi vetëm nga<br />
kalimi i intervalit të kohës:<br />
dM=(αM/αt)dt<br />
kështu që derivati i pjesshëm në lidhje me<br />
kohën shpreh e<strong>dhe</strong> derivatin e plotë të saj<br />
në lidhje me të.<br />
2.4. Rrjedhësit idealë <strong>dhe</strong> rrjedhësit<br />
piklorë.<br />
Në të gjithë materialin lëngjet <strong>dhe</strong> gazet<br />
emërtohen rrjedhës. Ky emërtim nxjerr në<br />
pah vetinë e përbashkët <strong>dhe</strong> dalluese të tyre<br />
nga trupi i ngurtë d.m.th, rrjedhshmërinë që<br />
fitojnë kur mbi ta ushtrohet forcë<br />
zhvendosëshe e<strong>dhe</strong> nëse është e vogël.<br />
Në nxjerrje <strong>dhe</strong> në zbatimin e ligjshmërive<br />
të rrjedhjes, përdoret gjerësisht koncepti i<br />
rrjedhësve idealë <strong>dhe</strong> realë. Ideal<br />
konsiderohet rrjedhësi joviskoz <strong>dhe</strong> me<br />
densitet konstant.<br />
Rrjedhësit realë ose siç quhen rrjedhësit<br />
viskozë nga ana e tyre janë dy llojesh<br />
rrjedhës piklorë <strong>dhe</strong> elastikë- densiteti i të<br />
cilëve konsiderohet i pandryshueshëm ndaj<br />
ndryshimeve të temperaturave <strong>dhe</strong><br />
presionit.<br />
Ndarja në fakt është konvencionale, në të<br />
vërtetë përderisa densiteti i rrjedhësit të<br />
pastër është në funksion të temperaturës<br />
<strong>dhe</strong> presionit të gjithë rrjedhësit në gjendje<br />
stacionare <strong>dhe</strong> në kondita izotermike sillen<br />
si piklorë <strong>dhe</strong> e kundërta, në gjendjen<br />
jostacionare apo në kondita joizotermike<br />
<strong>dhe</strong> joizobarike sillen si rrjedhës elastikë.<br />
Gjatë zhvillimit të proceseve është shumë e<br />
vështirë të sigurohen kushte operacionale<br />
për ta konsideruar rrjedhësin piklor. Deri në<br />
shekullin e kaluar studimet për rrjedhjen e<br />
lëngjeve <strong>dhe</strong> gazeve (studimet në<br />
hidrodinamikë <strong>dhe</strong> aerodinamikë) mbështeteshin<br />
në supozimin e rrjedhësit ideal<br />
(joviskoz).<br />
Në përputhje me këtë teori të rrjdhjes<br />
ideale, <strong>dhe</strong> të rrjedhjes kundrejt trupit apo<br />
zhvendosjes së trupit në rrjedhësin e<br />
palëvizshëm nëpërmjet shtresave të<br />
rrjedhësit si <strong>dhe</strong> ndërmjet tij <strong>dhe</strong> paretit
(sipërfaqes së ngurtë të trupit në kontakt me<br />
rrjedhësin) ushtrohen vetëm forcat normale<br />
të presionit hidrostatik, pra mungonin<br />
forcat tangenciale që do të kushtëzonin<br />
zhvendosjen e shtresave të rrjedhësit<br />
kundrejt njëra tjetrës <strong>dhe</strong> kundrejt paretiti.<br />
Kjo teori ndonëse gjeti aplikim të gjerë në<br />
praktikë (e<strong>dhe</strong> sot ajo gjen aplikim p.sh<br />
ekuacioni i njohur i Bernulit, nuk mundi ti<br />
jepte shpjegim problemit të rezistencës që<br />
lind gjatë zhvendosjes së trupit në<br />
rrjedhës).<br />
Zbatimi i teorisë së rrjedhësve idealë në<br />
këtë rast çonte në përfundimin paradoksal:<br />
mbi trupin e ngurtë që zhvendoset<br />
njëtrajtësisht në vëllimin e pafund të<br />
rrjedhësit nuk ushtrohet asnjë rezistencë<br />
(d.m.th avionit për tu ngritur i duhet të<br />
sigurojë vetëm forcën e nevojshme<br />
ngritëse).<br />
Mospërputhja e këtyre rezultateve me<br />
realitetin shpjegohet me faktin se gjatë<br />
rrjedhjes krahas forcave normale veprojnë<br />
e<strong>dhe</strong> ato tangenciale- dmth forcat e fërkimit<br />
të brendshëm.<br />
Këto të fundit li<strong>dhe</strong>n me atë veti të<br />
rrjedhësit që quhet viskozitet <strong>dhe</strong> lindin<br />
si rezultat i bashkëveprimit fizik<br />
ndërmolekular apo atomo-molekular.<br />
Kështu ndërsa në rastin e rrjedhësve idealë<br />
(ku ky bashkëveprim <strong>dhe</strong> forcat tangenciale<br />
që burojnë prej tij mungojnë) gjatë<br />
sipërfaqes së kontaktit rrjedhës-trup i<br />
ngurtë (paretit), tek rrjedhësit realë (si<br />
rezultat i atij bashkëveprimi <strong>dhe</strong> i forcave<br />
tangenciale që lindin <strong>dhe</strong> ushtrohen në<br />
kufirin ndarës rrjedhës-trup i ngurtë)<br />
rrjedhësi ngjitet në paret: pra pareti <strong>dhe</strong><br />
shtresa e rrjedhësit në kontakt me të<br />
zhvendoset me të njëjtën shpejtësi.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Pikërisht ky fakt e ndryshon tablonë e<br />
rrjedhjes reale nga ajo ideale.<br />
Ndryshimi në fakt varet nga shkalla e<br />
bashkëveprimit. Kjo e fundit është<br />
karakteristike e rrjedhësit <strong>dhe</strong> shprehet<br />
nëpërmjet vlerës numerike të viskozitetit të<br />
tij. Kështu në rastin e rrjedhësve me<br />
viskozitet të ulët <strong>dhe</strong> në kushtet e rrjedhjes<br />
me shpejtësi jo të mëdha, devijimi mund të<br />
mos merret në konsideratë <strong>dhe</strong> mund të<br />
përdoret (si p.sh e<strong>dhe</strong> bëhet në shumë raste<br />
për gazet <strong>dhe</strong> ujin).<br />
2.5. Ekuacionet e prurjes. Shpejtësia<br />
mesatare.<br />
Më poshtë rrjedhësit do ti shqyrtojmë si një<br />
mjedis homogjen i pandërprerë, d.m.th<br />
vetitë fizike janë funksione të vazhdueshme<br />
të koordinatave <strong>dhe</strong> kohës. Nuk do<br />
te merret parasysh fakti se vëllimi<br />
elementar i rrjedhësit- pjesëza apo pika e tij<br />
është një tërësi molekulash në shtrirje të<br />
caktuar në lidhje me njëra tjetrën. Ky<br />
supozim ka vend përderisa elementi<br />
pambarimisht i vogël i rrjedhësit (pjesëza)<br />
që do të merret në shqyrtim ka përmasa<br />
shumë herë më të mëdha se sa rruga e lirë<br />
mesatare e molekulave.<br />
Prerja tërthore e tubit të rrymës pingul<br />
me drejtimin e rrjedhjes do të quhet<br />
seksion tërthor i rrymës, ndërsa<br />
perimetri i kësaj prerjeje- perimetër i<br />
lagur i saj.<br />
Dallojmë prurjen vëllimore Q <strong>dhe</strong> prurjen<br />
në masë G; e para shpreh vëllimin e<br />
rrjedhësit që kalon përmes sistemit në<br />
njësinë e kohës ndërsa e dyta masën e<br />
rrjedhësit që kalon përmes sistemit në<br />
njësinë e kohës.<br />
26
Është e qartë se:<br />
G=Q.p<br />
p- densiteti i rrjedhësit. Ekuacioni i prurjes<br />
është shprehje e ligjit të ruajtjes së masës<br />
ne kushtet e gjendjes stacionare d.m.th G =<br />
konstant. Për sistemin e paraqitur ai do<br />
trajtën:<br />
Q1p1=Q2p2<br />
Shpejtësi mesatare e rrjedhjes Vmes quhet<br />
raporti i prurjes vëllimore me seksion<br />
tërthor të rrymës S. Me këto shënime<br />
ekuacioni i prurjes mund të rishkruhet në<br />
trajtën:<br />
Vmes1S1p1=Vmes2S2p2<br />
Regjimet e rrjedhjes. Diametri i<br />
njëvlershëm.<br />
Le të përshkruajmë ekperimentin e kryer<br />
nga Reinoldsi në vitin 1883. Në enën A<br />
(Figura 2.4) të mbushur me ujë <strong>dhe</strong> të<br />
bashkuar me tubin prej qelqi horizontal të<br />
shkarkimit B është futur tubi kapilar C<br />
përmes të cilit rrjedh lëngu i ngjyrosur i<br />
enës D. Niveli i ujit në enën A mbahet<br />
konstant, ndërsa dozimi i lëngut të<br />
ngjyrosur <strong>dhe</strong> shpejtësia e lëvizjes së ujit<br />
përmes tubit të shkarkimit ndryshohet me<br />
anë të ventilave.<br />
Figure 2.2 Skema e nje regjimi të rrjedhjes<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Për shpejtësi të vogla të ujit në tubin<br />
horizontal B, vihet re se rrëkeja e hollë e<br />
ujit të ngjyrosur zgjatet drejt deri në fund të<br />
tubit pa u përzier me ujin.<br />
Kjo lëvizje e rrjedhësit gjatë së cilës<br />
pjesëzat e tij zhvendosen sipas trajektoresh<br />
paralele u quajt rrjedhje Laminare<br />
(lamina= shtresë, pra rrjedhje në formë<br />
shtresash).<br />
Figura 2.3 Pamje e rrjedhjes turbulente<br />
Me rritjen e mëtejshme të shpejtësisë së ujit<br />
në tubin horizontal (me hapjen e mëtejshme<br />
të ventilit) rrëkeja e lëngut të ngjyrosur<br />
fillimisht kryen lëvizje të valëzuar <strong>dhe</strong> më<br />
pas prishet duke u përzier me masën e ujit.<br />
Kjo lëvizje e çrregullt gjatë së cilës pjesëza<br />
e tij zhvendoste sipas trajektoresh të<br />
çrregullta ndërkohë që masa zhvendoste<br />
në të njëjtin drejtim u quajt rrjedhje<br />
Turbulente (rrjedhje shtjellore).<br />
27
Figura 2.4. Ilustrim i eksperimentit të<br />
Rejnoldsit mbi regjimin e rrjedhjes<br />
Duke përsëritur eksperimentin në kushte të<br />
ndryshme (duke përdorur në vend të ujit<br />
lëngje të tjerë si e<strong>dhe</strong> duke e ndryshuar<br />
diametrin e brendshëm të tubit të<br />
shkarkimit <strong>dhe</strong> prurjen e lëngut) Reinolds<br />
arrin në përfundimin se në tubat e lëmuar<br />
(siç e<strong>dhe</strong> mund të konsiderohen me të<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
drejtë tubat e qelqit) rrjedhja laminare<br />
vazhdon për sa kohë që raporti pa përmasa:<br />
VmesDp/µ, është më i vogël se 2100. Ky<br />
raport u quajt më pas Kriter i Reinoldsi<br />
(Re).<br />
Figura 2.5. Skema e një rrjedhje të rregullt<br />
Pra rrjedhja mbetet laminare për sa kohë që<br />
Re
Në rastet kur seksioni tërthor i rrymës nuk<br />
është rrethor (p.sh gjatë rrjedhjes përmes<br />
tubave, kanaleve apo hapësirave me<br />
seksion tërthor të çrregullt) në vend të<br />
diametrit të brendshëm të tubit D përdoret i<br />
ashtuquajturi diametër i njëvleftshëm De.<br />
Ky diametër është i barabartë me<br />
katërfishin e raportit të sipërfaqes së prerjes<br />
tërthore të tubit të rrymës me perimetrin e<br />
lagur të saj. Shembujt më sipër tregojnë<br />
këtë kuptim.<br />
2.6. Koeficienti i viskozitetit.<br />
Viskoziteti i rrjedhësit i quajtur ndryshe<br />
e<strong>dhe</strong> viskozitet dinamik paraqet një veti<br />
fizike të rrjedhësit <strong>dhe</strong> si e tillë ai është<br />
funksion i gjendjes: µ = µ (T,p). Megjithatë<br />
në praktikë si njësi matëse e viskozitetit<br />
përdoret gjerësisht centipuazë (cpz): 1pz<br />
<strong>dhe</strong> 1Pa.s=1000cpz. Viskoziteti i shumicës<br />
së lëngjeve në kushte të zakonshme variron<br />
në kufijtë 0.5 deri 2 cpz; ai zvogëlohet<br />
ndjeshëm me rritjen e temperaturës <strong>dhe</strong><br />
rritet me rritjen e presionit.<br />
Viskoziteti i gazeve nga ana e tij varion në<br />
kufijtë 0.01 deri 0.05 cpz; Ai rritet me<br />
rritjen e temperaturës (kjo shpjegohet me<br />
natyrën molekular kinetike të gazeve ) <strong>dhe</strong><br />
në presione të mëdha e<strong>dhe</strong> me rritjen e<br />
presionit.<br />
Raporti i viskozitetit të rrjedhësit me<br />
densitetin e tij quhet viskozitet kinematikë:<br />
V= µp<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figure 2. 7. Dallimi midis rrjedhjes<br />
laminare <strong>dhe</strong> turbulente<br />
Rrjedhësit që i binden ligjit të Njutonit, për<br />
fërkimin e brendshëm sipas të cilit fluksi i<br />
sasisë së lëvizjes në një drejtim të dhënë<br />
është në përpjesëtim të drejtë me<br />
gradientin e shpejtësisë në atë drejtim<br />
quhen njutonianë ose normalë. Në shumë<br />
procese industriale veçanërisht në ditët e<br />
sotme ndeshen rrjedhës apo përzierje<br />
rrjedhësish, sjellja e të cilëve ndryshon nga<br />
ajo e rrjedhësve njutonianë.<br />
Në këtë grup hyjnë pjesa më e ma<strong>dhe</strong> e<br />
polimerëve <strong>dhe</strong> suspensioneve koloidal,<br />
ngjitësit bojërat, <strong>dhe</strong> pigmentet,<br />
suspensionet e trasha, pastat e shumë<br />
produkte ushqimore. Të gjithë këta quhen<br />
me një emër rrjedhës jonjutonianë ose<br />
jonormalë. Rrjedhja e tyre përbën një<br />
ndarje të veçantë të Teologjisë (shkenca e<br />
deformimit <strong>dhe</strong> rrjedhjes, që mbështete në<br />
teorinë e mësipërme të rrjedhjes <strong>dhe</strong> në<br />
teorinë e elasticitetit të Hukut).<br />
Në reologji rrjedhësit jonjutonianë<br />
klasifikohen në tre nëngrupe:<br />
a. rrjedhës jonjutonianë me veti reologjike<br />
të pandryshueshme me kohën<br />
b. rrjedhës me veti reologjike të<br />
ndryshueshme me kohen <strong>dhe</strong><br />
29
c. rrjedhës me veti elastike – rrjedhësit<br />
viskoelastikë<br />
Figure 2.8 Skema e një rrjedhësi<br />
Njutonian<br />
Figure 2. 8. Skema e nje rrje<strong>dhe</strong>si me veti<br />
elastike<br />
Në nëngrupin e parë që është e<strong>dhe</strong> më i<br />
madhi dallojmë rrjedhësit e Bingamit,<br />
rrjedhësit pseudoplastikë <strong>dhe</strong> rrjedhësit<br />
dilatantë (të bymyer).<br />
Rrjedhësit që i binden ligjit te Bingamit<br />
qëndrojnë palëvizur për sa kohë që tensioni<br />
i fërkimit të brendshëm është më i vogël se<br />
sa një vlerë kufi <strong>dhe</strong> sillen si rrjedhës<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
njutonianë kur ky tension e kalon këtë<br />
vlerë.<br />
Një rrjedhje e tillë kushtëzohet nga prania<br />
në rrjedhës e një strukture hapësinore jo<br />
shumë të qëndrueshme në formë rrjete apo<br />
ansamblesh, e cila prishet kur tensioni i<br />
ushtruar kapërcen një vlerë kritike. Sipas<br />
këtij modeli sillen suspensionet e argjilave,<br />
pasta e dhëmbëve <strong>dhe</strong> llumrat e<br />
kanalizimeve komunale.<br />
Një tjetër grup janë ata që i binden<br />
modelit të Osvaldit ose i ashtuquajturi<br />
viskozitet aparent. Karakteristikë për këta<br />
është prania e molekulave me varg të gjatë<br />
apo grimcave të zgjatura të cilat në<br />
gradientë të vogla shpejtësie mbeten të<br />
orientuara në mënyrë të çrregullt duke<br />
vështirësuar kështu rrjedhjen ndërsa me<br />
rritjen e gradientit të shpejtësisë fillon<br />
orientimi i tyre në drejtimin e rrjedhjes. Kjo<br />
bën që viskoziteti aparent të zvogëlohet <strong>dhe</strong><br />
rrjedhja ti afrohet asaj njutoniane.<br />
Kështu sillen pjesa më e ma<strong>dhe</strong> e<br />
tretësirave polimere ose substancave<br />
makromolekulare, suspensionet e grimcave<br />
asimetrike suspensionet e flokulantëve <strong>dhe</strong><br />
pigmenteve, në mënyrë të veçantë pulpa<br />
për përgatitjen e brumit të letrës apo<br />
kartonit, bojërat e shtypit etj.<br />
Për rrjedhësit dilatantë pra viskoziteti<br />
aparent rritet me rritjen e gradientit të<br />
shpejtësisë.<br />
Karakteristikë për këta rrjedhës është<br />
prania në ta e grimcave relativisht të<br />
mëdha, të cilat në prani të gradientëve të<br />
më<strong>dhe</strong>nj të shpejtësisë orientohen drejt<br />
një paketimi shumë të ngjeshur duke<br />
krijuar pa pritur një vëllim të lirë e të<br />
madh (bymim), për të cilin lëngu nuk<br />
30
mjafton <strong>dhe</strong> as arrin ta mbushë <strong>dhe</strong> të<br />
orientohet në drejtim të rrjedhjes.<br />
Kështu sillen suspensionet e rërës së trashë,<br />
të rërës thithëse, të niseshtesë, mikës,<br />
betonit te njomë (le të kujtojmë se sa forcë<br />
duhet për të mposhtur rërën e deti kur ecim<br />
apo betonin e njomë për të kaluar se si<br />
zhytet këmba në të).<br />
Nëngrupi i dytë janë rrjedhësit vetitë e të<br />
cilëve janë në funksion e<strong>dhe</strong> të kohës.<br />
E<strong>dhe</strong> në këtë grup dallojmë: rrjedhësit<br />
tiksotropikë <strong>dhe</strong> ata reospektikë.<br />
Për rrjedhësit tiksotropikë është<br />
karakteristikë, prania në një strukture në<br />
formën e vargjeve të gjata molekulare e cila<br />
me ushtrimin e tensionit pra në prani të<br />
gradientit të shpejtësisë prishet (kujtojmë se<br />
nuk është fjala për copëtime mekanike të<br />
lidhjeve molekulare por modifikime<br />
dinamike të strukturave si gjeli), gjë që sjell<br />
zvogëlimin e viskozitetit me kalimin e<br />
kohës, madje e<strong>dhe</strong> në qoftë se gradienti<br />
mbahet i pandryshuar.<br />
Në rrjedhësit reospektivë rritja e gradientit<br />
shoqërohet jo me zvogëlim por me rritjen e<br />
viskozitetit. Struktura e tyre në formë<br />
fibrash me ushtrimin e një gradienti<br />
shpejtësie (ose e<strong>dhe</strong> thjesht duke tundur<br />
enën) tenton drejt një orientimi më të plotë<br />
por që është më larg ekuilibrit që i<br />
përgjigjet orientimit jo të plotë. Si rezultat<br />
viskoziteti rritet, por me largimin e<br />
veprimit të jashtëm ekuilibri vendoset<br />
përsëri. Kështu sillen p.sh suspensionet<br />
ujore të gipsit si <strong>dhe</strong> tretësirat ujore të<br />
bentoniteve <strong>dhe</strong> të pentaoskidit të vadatit.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figure 2.9. Skema e rrje<strong>dhe</strong>sve turbolente<br />
me ndryshimin e temperatures.<br />
Në nëgrupim e tretë bëjnë pjesë<br />
rrjedhësit viskoelastikë. Një numër jo i<br />
vogël lëngjesh kanë e<strong>dhe</strong> veti elastike dmth<br />
zotërojnë aftësinë të ruajnë apo absorbojnë<br />
një pjesë të sasisë së lëvizjes që i<br />
komunikohet <strong>dhe</strong> ta japin atë më pas. I<br />
njohur është p.sh efekti i soup boëlrrotullimi<br />
në kahen e kundërt të supës në<br />
tas pasi e kemi përzier për një çast me lugë.<br />
Kjo dukuri është e lidhur me strukturën në<br />
formë xheli të rrjedhësit, e cila<br />
karakterizohet nga prania e molekulave me<br />
varg të gjatë që gjatë lëvizjes rrotulluese<br />
pësojnë deformime për shkak të<br />
komponentëve të tensionit të fërkimit<br />
normale me drejtimin e rrjedhjes që lindin<br />
gjatë një lëvizje të tillë.<br />
Figura 2.10. Deformimi gjatë rrjedhjes i<br />
rrjedhësit viskoelastik.<br />
31
Rrjedhësit jo Newtonian.<br />
Për ta ilustruar me një shembull po marrim<br />
në shqyrtim si rrjedhës jo ujin e pastër, por<br />
një xhel amidoni. Bëhet fjale në të vërtetë<br />
për një strukturë gjysmë të<br />
ngurtëtredimensionale, në të cilën molekulat<br />
e amidonit të xhelatinizuara <strong>dhe</strong> hidratuara<br />
krijojnë një rrjete që ndalon ujin ne rrjedhë.<br />
Nëse përsërisim eksperimentin e pllakës do të<br />
shohim se xhelatina nuk rrjedh, pra nuk<br />
krijon ndonjë gradient shpejtësie. Përderisa<br />
të qëndrojë e plotë struktura<br />
tredimensionale që mban ujin, xhelatina<br />
nuk mund të rrjedhë. Rrjedhja fillon vetëm<br />
kur forca e zbatuar e tejkalon vlerën kufi që<br />
çon në thyerjen e rrjetës tredimensionale.<br />
Lëngjet që sillen në këtë mënyrë quhen<br />
plastike. Vlefta e TO është shume e<br />
vlefshme për shume zbatime ne<br />
teknologjinë ushqimore. Ajo shërben si<br />
mase sigurie për te penguar rrjedhësin, kur<br />
ne nuk duam qe ai të rrjedhë (bojëra<br />
ushqimore, pasta dhëmbësh etj). TO quhet<br />
ndryshe e<strong>dhe</strong> kufiri i rrjedhshmërisë.<br />
Ekzistojnë disa sisteme që i ngjajnë pak<br />
rrjedhësve plastike, por nuk sillen<br />
saktësisht si ata, prandaj e<strong>dhe</strong> i quajmë<br />
pseudoplastike.<br />
Këto janë sistemet e përberë nga<br />
suspensione <strong>dhe</strong> janë shumë të shpeshtë në<br />
rrjedhësit ushqimore. Rasti klasik është ai i<br />
lëngjeve të turbullt të frutave <strong>dhe</strong> perimeve.<br />
Këto lengje janë të përberë nga një pjese e<br />
lëngët, që në përgjithësi është solucion ujor<br />
sheqeri, kripe <strong>dhe</strong> komponime të tjera me<br />
peshe të vogël molekulare, si e<strong>dhe</strong> nga një<br />
pjese e ngurte, e përberë nga fragmente<br />
celulash në suspension.<br />
Kur lëngu është ne qetësi, pjesëzat e ngurta<br />
vendosen në një strukture tredimensionale,<br />
të ngjashme me atë të xhelit<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
të amidonit <strong>dhe</strong> japin në tërësi pamjen e një<br />
trupi "pothuajse të ngurtë".<br />
Në fakt, pjesëzat e ngurta nuk janë<br />
tëlidhura midis tyre, <strong>dhe</strong> nëse ne kryejmë<br />
eksperimentin e pllakës, zbatimi i një force<br />
qofte e<strong>dhe</strong> shume te vogël, vënë në lëvizje<br />
rrjedhësin, megjithëse me një<br />
gradient shpejtësie shume të vogël.<br />
Formimi i gradientit të shpejtësisë ka si<br />
efekt organizimin e pjesëzave te ngurta <strong>dhe</strong><br />
venien e tyre ne lëvizje. Në rast se forca e<br />
zbatuar është e larte në mënyrë<br />
tëmjaftueshme, copëzat e ngurta ndjekin<br />
shtresat e lëngut <strong>dhe</strong> nuk përfaqesojnë me<br />
një pengesë të fortë për rrjedhjen, me<br />
përjashtim të fërkimit që ekziston midis<br />
tyre <strong>dhe</strong> fazës së lëngët.<br />
Ndryshimi i sjelljes reologjike te lëngjeve<br />
me temperaturën<br />
Viskoziteti i gazeve rritet me rritjen e<br />
temperaturës. Viskoziteti i lëngjeve<br />
zvogëlohet me matjen e temperaturës.<br />
Varësia e viskozitetit nga temperatura<br />
shprehet nga ekuacioni i Arheniusit.<br />
Koncepti i rezistencës tangenciale<br />
Fenomenet e fërkimit përcaktojnë një profil<br />
shpejtësie me një vlefte maksimale pranë<br />
aksit te tubit <strong>dhe</strong> vlere 0 ne paret. Pllakat<br />
me shpejtësi konstante ne këtë rast janë<br />
pllaka cilindrike, lëvizja e të cilave mund të<br />
imagjinohet si lëvizja e disa cilindrave<br />
koncentrike me rreze që vjen duke u<br />
zvogëluar.<br />
Supozojmë se kemi matur presionin në<br />
tëmajte <strong>dhe</strong> në të djathtë. Praktikisht, dy<br />
presionet nuk janë të barabarta. Presioni në<br />
anën e djathte është më i ulët se ai nëanën e<br />
majte. Diferenca AP quhet humbje ngarkese<br />
<strong>dhe</strong> tregon se rrjedhësi duke kaluar nga x ne<br />
+ Ax, ka humbur energji.<br />
32
Figure 2.11. Skema e rezistences<br />
tangenciale<br />
Kjo energji ka humbur për mposhtjen e<br />
rezistencës tangenciale që i kundërvihet<br />
lëvizjes së cilindrit nga fërkimi në cilindrin<br />
që e përmban. Me rritjen e rrezes së<br />
cilindrave, rritet sipërfaqja tyre anësore, për<br />
pasoje rritet fërkimi <strong>dhe</strong> rezistenca<br />
tangenciale që i kundërvihet lëvizjes se tyre.<br />
Afër paretit, ku rrezja është maksimale, do<br />
të kemi maksimumin e rezistencës<br />
tangenciale. Me fjalë të tjera, fenomeni nis<br />
të krijohet pikërisht nga fërkimi i krijuar<br />
midis lëngut <strong>dhe</strong> paretit që, transmetohet<br />
nga lëngu në lëng, deri në boshtin e<br />
tubacionit. Po të mos kishte fërkime<br />
shpejtësia e rrjedhësit do të ishte e njëjtë, si<br />
afër paretit, ashtu e<strong>dhe</strong> në qendër të boshtit<br />
të tubacionit <strong>dhe</strong> nuk do të kishte humbje<br />
energjie.<br />
Regjimi lëvizjes së lëngut real, regjimi<br />
laminar.<br />
Në një farë mënyre mund të themi se<br />
kemi dy mënyra të lëvizjes së lëngjeve:<br />
lëvizje në shtresa, laminare <strong>dhe</strong> lëvizja<br />
turbulente.<br />
Normalisht e<strong>dhe</strong> lëvizja e ujit në një<br />
tubacion, në një kanal ose lumë është<br />
turbulente. Është një lëvizje në të cilën nuk<br />
ndodhin vetëm lëvizjet e padukshme<br />
brauniane <strong>dhe</strong> lëvizin molekulat, por e<strong>dhe</strong><br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
shumë grupe molekulash që lëvizin karshi<br />
lëngut e<strong>dhe</strong> me lëvizje të dukshme, me sy<br />
të lirë. Ka një diferencë të ma<strong>dhe</strong> midis<br />
lëvizjes së këtyre dy rrymave.<br />
Në lëvizjen laminare zhvendosja e<br />
grimcave është e parashikueshme, për çdo<br />
grimcë duke ditur se ku ndo<strong>dhe</strong>t në një<br />
moment të caktuar mund të themi se ku do<br />
të jetë në një moment të ardhshëm. Ligjet<br />
që studiojnë këtë lëvizje janë përcaktuese<br />
<strong>dhe</strong> të qarta.<br />
Ndërkaq lëvizja turbulente është e<br />
paparashikueshme, nuk mund të dihet se ku<br />
do të ndo<strong>dhe</strong>t grimca pas një farë kohe. Kjo<br />
lëvizje studiohet me metoda empirike <strong>dhe</strong><br />
statistike, duke mos qenë në gjendje të<br />
interpretojmë lëvizjen e një molekule të<br />
vetme, por atë të një mase komplekse të<br />
ma<strong>dhe</strong> lëngu. Ai që studioi mënyrat e<br />
ndryshme të lëvizjes së rrjedhësve duke<br />
dhënë konceptet themelore të tyre ishte<br />
Reynolds.<br />
Në lëvizjen laminare lëvizjet e brendshme<br />
të lëngut janë të tilla që e detyrojnë<br />
grimcën të ndjekë faqen e paretit me<br />
fjalë të tjera grimca nuk ka energjinë e<br />
mjaftueshme për të mposhtur fërkimet<br />
<strong>dhe</strong> të lëvizë për llogari të saj. Kurse në<br />
lëvizjen turbulente grimca me të arritur<br />
majën e pengesës vazhdon për inerci<br />
lëvizjen e saj <strong>dhe</strong> pozicioni karshi paretit<br />
ndryshon krejtësisht.<br />
Në këtë rast grimca zotëron një energji<br />
kinetike të mjaftueshme për të përballuar<br />
fërkimet me grimcat rrethuese.<br />
Pra Reynolds doli në përfundimin se<br />
mënyra e lëvizjes së rrjedhësve<br />
përcaktohet nga raporti midis forcave që<br />
e detyrojnë lëngun të thyejë rregullsinë e<br />
lëvizjes laminare.<br />
33
Në praktikë nuk lind nevoja të njihet<br />
shpërndarja e shpejtësisë, temperaturës apo<br />
përqendrimit por njohja e saj lejon të<br />
njehsohen lehtë madhësitë me interes, si<br />
p.sh shpejtësia mesatare apo prurja e<br />
rrjedhësit kur mbi të ushtrohet një forcë<br />
zhvendosëse <strong>dhe</strong> anasjelltas, temperatura<br />
mesatare apo nxehtësia që mbartet në<br />
njësinë e kohës si <strong>dhe</strong> përqendrimi mesatar<br />
apo masa e komponentit që mbartet në<br />
njësinë e kohës. Ndonëse sistemet që do te<br />
merren në shqyrtim janë të thjeshtë<br />
rezultatet që do të arrihen gjejnë zbatim<br />
shumë të gjerë.<br />
Metoda që do të zbatohet për çdo rast do të<br />
jetë e njëjtë: ligjet e njohura të natyrës pra<br />
ligjet e ruajtjes do të zbatohen mbi një<br />
element shumë të vogël në formën e një<br />
shtrese shumë të hollë por me trashësi të<br />
fundme, që do të merret brenda sistemit që<br />
do të analizohet <strong>dhe</strong> në pëpërputhje me<br />
simetrinë e tij.<br />
Mbi këtë element të sistemit do të zbatohen<br />
sipas rastit ligjet e ruajtjes në trajtën e<br />
bilanceve për gjendjen stacionare:<br />
1. Sasia që hyn në shtresën e hollë në<br />
njësinë e kohës<br />
2. Sasia që largohet nga shtresa e hollë në<br />
njësinë e kohës<br />
3. Sasia që prodhohet në shtresën e hollë<br />
në njësinë e kohës<br />
Për të përcaktuar zgjidhjen e këtij problemi<br />
<strong>dhe</strong> për të llogaritur këtë çështje do të<br />
veprohet në këtë mënyra: përpilohet bilanci<br />
i sasisë së lëvizjes në trajtën 3:1 për<br />
elementin e rrjedhësit në formën e shtresës<br />
së hollë me trashësi të fundme kalohet në<br />
limit për trashësinë e shtresës që tenton<br />
drejt zeros <strong>dhe</strong> duke përdorur konceptin e<br />
derivatit të rendit të parë, arrihet në<br />
ekuacionin diferencial të fluksit të<br />
shpejtësisë.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Integrimi i ekuacioneve që përftohen jep<br />
përkatësisht profilin e fluksit <strong>dhe</strong> atë të<br />
shpejtësisë për sistemin në rrjedhje të<br />
marrë në shqyrtim.<br />
Mbi bazën e këtyre njësohen madhësitë me<br />
interes si p.sh forca e fërkimit që ushtrohet<br />
në kufirin ndarës trup i ngurtë-rrjedhës,<br />
shpejtësia mesatare e rrjedhësit apo prurja e<br />
tij në ato kushte etj. Gjatë integrimit të<br />
ekuacioneve shfaqen konstantet e integrimit<br />
për përcaktimin e të cilave nevojiten të<br />
njihen kushtet kufitare.<br />
KK 1 pareti <strong>dhe</strong> rrjedhësi ngjitur me të<br />
zhvendosen me të njëjtën shpejtësi (është<br />
fjala për rrjedhësit realë).<br />
KK 2 në kufirin ndarës lëng-lëng fluksi i<br />
sasisë së lëvizjes <strong>dhe</strong> shpejtësia e rrjedhjes<br />
janë funksione të vazhdueshme dmth kanë<br />
vlera numerike të njëjta nga të dy anët e<br />
kufirit ndarës.<br />
KK 3 në kufirin ndarës lëng-gaz fluksi i<br />
sasisë së lëvizjes nga ana e gazit në drejtim<br />
të lëngut është shumë i vogël <strong>dhe</strong> si i tillë<br />
do të pranohet = 0 (densiteti molar i gazeve<br />
është shumë i vogël nga ai i lëngjeve)<br />
Lë të shikojmë disa sisteme në rrjedhje<br />
gjeometrike të thjeshtë <strong>dhe</strong> në kondita<br />
izotermike pra në kushte kur densiteti <strong>dhe</strong><br />
viskoziteti mbeten të pandryshuar gjatë<br />
rrjedhjes.<br />
Në përputhje me gjeometrinë <strong>dhe</strong> simetrinë<br />
e sistemit që do të merret në konsideratë do<br />
të punohet sipas rastit në sistemin<br />
koordinativ, këndrejte ose cilindrik.<br />
34
Figura 2.12.Pamje e sitemit koordinativ<br />
cilindrik<br />
2.7 Rrjedhja turbulente. Turbulenca, lindja<br />
e turbulencës dukuri e rastit.<br />
Në dallim nga rrjedhja laminare ku pjesëzat<br />
e rrjedhësit zhvendosen sipas trajektoreve<br />
paralele me drejtimin e rrjedhjes <strong>dhe</strong> sasia e<br />
lëvizjes nxehtësia <strong>dhe</strong> masa mbarten nga<br />
shtresa në shtresë si rezultat vetëm i<br />
bashkëveprimit molekular, në rrjedhjen<br />
turbulente pjesëzat e rrjedhësit zhvendosen<br />
në drejtimin e rrjedhjes sipas trajektoresh të<br />
ngatërruara duke kryer lëvizje e<strong>dhe</strong> në<br />
drejtimin e tërthor me atë të rrjedhjes.<br />
Për pasojë në regjimin turbulent këmbimi i<br />
sasisë së lëvizjes, nxehtësisë <strong>dhe</strong> masës<br />
ndërmjet shtresave të rrjedhësit është<br />
shumë më intensiv, sepse në këtë këmbim<br />
marrin pjesë e<strong>dhe</strong> vetë pjesëzat e rrjedhësit,<br />
përmasat e të cilave janë shumë më të<br />
mëdha e<strong>dhe</strong> se rruga e lirë mesatare e<br />
molekulave.<br />
Është për këtë arsye që në praktikën<br />
industriale regjimi i punës që preferohet për<br />
shumicën e proceseve <strong>dhe</strong> aparaturave<br />
është ai turbulent. Ndërkaq rrjedhja<br />
turbulente është shumë e ndërlikuar për tu<br />
përshkruar mbi bazën e bilanceve<br />
mikroskopike.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Thamë më sipër se, kalimi nga rrjedhja<br />
laminare në atë turbulente karakterizohet<br />
nga vlera numerike e kriterit të Reinolds,<br />
madje u përmend fakti që vlera kritike e<br />
këtij të fundit (p.sh 2100 për rrjedhjen në<br />
tubat e lamuar) është vetëm orientues <strong>dhe</strong><br />
se rrjedhja mund të mbetet laminare e<strong>dhe</strong><br />
për vlera të kriterit të Reinolds shumë më të<br />
mëdha se ajo kritike ashtu sikundër<br />
turbulenca mund të fillojë e<strong>dhe</strong> për vlera<br />
numerike të këtij kriteri më të vogla nga ato<br />
kritike.<br />
Krijohet kështu përshtypja sikur lindja e<br />
turbulencës ka karakter disi të rastit- por<br />
nuk është ashtu. Ndonëse për kalimin nga<br />
regjimi laminar i rrjedhjes në atë turbulent<br />
ndikojnë shumë faktorë, objektivë <strong>dhe</strong> të<br />
rastit (vlera numerike të kriterit te Reinolds,<br />
forma e paretit, ashpërsia e sipërfaqes së tij,<br />
për turbinat e jashtme etj) shkaku kryesor i<br />
lindjes së turbulencës duhet kërkuar në vetë<br />
natyrën e rrjedhësit.<br />
Figura 2.13. Rrjedhja turbulente në një<br />
cilindër.<br />
Është pikërisht fërkimi i brendshëm<br />
(sikundër del më poshtë) që është i<br />
pranishëm tek rrjedhësit <strong>dhe</strong> për rrjedhojë<br />
të tij, bashkëveprimi i tyre me paretin e<br />
ngurtë shkaku i vërtetë i lindjes së<br />
turbulencës. Lindja e turbulencës është e<br />
35
lidhur me rrjedhjen në të ashtuquajturën<br />
shtresë kufitare.<br />
Rrjedhja në shtresën kufitare.<br />
Në përputhje me teorinë e rrjedhësve reale<br />
gjatë rrjedhjes përgjatë një pareti të ngurtë<br />
(të sheshtë ose të përkulur) të palëvizshëm,<br />
rrjedhësi ngjitet në paret në kuptimin që<br />
shpejtësia e lëvizjes së shtresës së tij ngjitur<br />
me paretin bëhet zero. Për pasojë në rajonin<br />
pranë paretit vihet re një rritje e vlerës së<br />
shpejtësisë nga zero në paret deri në vlerën<br />
e saj të plotë larg paretit.<br />
Rajoni i rrjedhësit në të cilin vihet re ky<br />
ndryshim i shpejtësisë ose e thënë në<br />
mënyrë figurative, rajoni i rrjedhësit që<br />
e “ndjen” praninë e paretit të<br />
palëvizshëm quhet shtresë kufitare <strong>dhe</strong><br />
largësia nga pareti deri ku ndjehet<br />
prania e këtij të fundit përben trashësinë<br />
e shtresës kufitare.<br />
Krijimin e shtresës kufitare <strong>dhe</strong> rrjedhjen<br />
në të do ti shohim për shembull në rastin e<br />
rrjedhjes përgjatë një pllake të hollë <strong>dhe</strong> të<br />
sheshtë. Supozojmë se rrjedhësi i afrohet<br />
pllakës së palëvizshme me shpejtësi<br />
uniforme Vo. Nga sa thamë më sipër është<br />
e qartë se duke filluar nga x=0, përgjatë<br />
pllakës do të vihet re një rritje e shpejtësisë<br />
në drejtimin Oy nga zero ngjitur me pllakën<br />
deri në Vo kufitare. Është e qarte se si<br />
rezultat i fërkimit të brendshëm me kohë<br />
praninë e pllakës së palëvizshme fillojnë ta<br />
ndjejnë e<strong>dhe</strong> shtresat e rrjedhësit që<br />
ndo<strong>dhe</strong>n më larg, si më poshtë.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 2.14. Formimi i shtesës kufitare ne<br />
rastin e rrjedhjes përgjatë një pllake të<br />
hollë e të sheshtë.<br />
Për rrjedhojë profili i shpejtësisë do të<br />
vazhdojë të ndryshojë <strong>dhe</strong> trashësia e<br />
shtresës kufitare do të rritet me rritjen e x-it<br />
duke filluar nga zero në x=0 deri në ð(x).<br />
Koncepti i shtesës kufitare u dha për herë të<br />
parë nga Prandtl më 1904 i cili arriti në<br />
përfundimin e ekzistencës së saj nisur<br />
vetëm nga ideja e përputhjes së fakteve<br />
eksperimentale me parashikimin e teorisë<br />
klasike të rrjedhësve idealë. Zbulimi i tij<br />
hapi perspektiva të eja në teorinë e<br />
rrjedhësve <strong>dhe</strong> dha një kontribut shumë të<br />
madh në aerodinamikë.<br />
2.8. Karakteristika të rrjedhjes turbulente<br />
Shtjellat që lindin gjatë rrjedhjes turbulente<br />
duke lëvizur në mënyrë të çrregullt pra në<br />
të gjitha drejtimet, kalojnë prej shtresës ku<br />
ato gjenerohen në shtresat fqinje ku e<strong>dhe</strong><br />
gradualisht shuhen ndërkohë që gjenerohen<br />
të tjera shtjella. Në këtë aspekt lëvizja e<br />
tyre në kujton lëvizjen kaotike të<br />
molekulave apo grupeve atomo molekulare,<br />
por në dallim nga ato sasia e lëvizjes,<br />
nxehtësisë apo masës që ato mbartin nga<br />
shtresa në shtresë është shumë herë më e<br />
ma<strong>dhe</strong>. Ky këmbim intensiv i sasisë së<br />
lëvizjes, nxehtësisë <strong>dhe</strong> masës çon në një<br />
barazim të shpejtësive, temperaturës apo<br />
36
përqendrimit në drejtimin tërthor me<br />
drejtimin e rrjedhjes. Kështu gjatë rrjedhjes<br />
përmes tubave profili i shpejtësisë për vlera<br />
të kriterit të Reinolds më të mëdha se 2100<br />
merr format e treguara në figurën si më<br />
poshtë:<br />
Figura 2.15. Profili pa përmasa i<br />
shpejtësisë gjatë rrjedhjes ne tub.<br />
Me rritjen <strong>dhe</strong> më shumë të shpejtësisë (më<br />
saktë të vlerës numerike të kriterit të<br />
Reinolds) profili i shpejtësisë sheshohet<br />
<strong>dhe</strong> rrjedhësi zhvendoset në tub si të ishte<br />
një masë e ngurtë- shpejtësia thuhet se<br />
humbet karakterin e saj vektorial.<br />
Afrimi i shpejtësisë mesatare me atë<br />
maksimale shpjegohet me faktin që me<br />
rritjen e shpejtësisë mesatare rritet shkalla e<br />
turbulencës pra shtjella gjenerohen më<br />
shpejt <strong>dhe</strong> më shpesh <strong>dhe</strong> në përmasa më të<br />
mëdha <strong>dhe</strong> zhvendosja e tyre arrin të<br />
përfshijë pothuaj krejt prerjen tërthore të<br />
tubit.<br />
Shumë lëndë të para <strong>dhe</strong> produkte<br />
ushqimore ndo<strong>dhe</strong>n në gjendje të lëngët<br />
<strong>dhe</strong> si të tilla përpunohen <strong>dhe</strong> transportohen<br />
në procese të ndryshme teknologjike. E<strong>dhe</strong><br />
shumë materiale të ngurta në gjendje të<br />
thermuar ose pluhur transportohen si<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
lëngje, nën veprimin e disa agjenteve<br />
transportues si ajri, uji etj.<br />
Nga sa më sipër del e domosdoshme për<br />
teknologun ushqimor njohja e parimeve që<br />
drejtojnë transportin <strong>dhe</strong> trajtimin e<br />
rrjedhësve, jo vetëm për të zgjidhur në<br />
rrugë sa më racionale problemet e lëvizjes<br />
se rrjedhësve ne tuba, pompa <strong>dhe</strong> pajisje të<br />
ndryshme, por e<strong>dhe</strong> për studimin e<br />
fenomeneve të matjes se nxehtësisë <strong>dhe</strong> të<br />
masës në procese te ndryshme të<br />
teknologjisë ushqimore.<br />
Shkenca që studion lëvizjen e rrjedhësve<br />
është mekanika e rrjedhësve <strong>dhe</strong> ndahet në<br />
dy drejtime: në statiken - që studion<br />
rrjedhjet në gjendje ekuilibri <strong>dhe</strong> në<br />
dinamiken - që studion rrjedhjet ne lëvizje.<br />
Natyra e rrjedhësve<br />
Rrjedhësit, qofshin këta në gjendje të lëngët<br />
apo të gaztë karakterizohen nga një<br />
lëvizshmëri e ma<strong>dhe</strong> e grimcave përbërese,<br />
pra, me shume pak forcë të ushtruar, ata<br />
pësojnë ndryshime të dukshme <strong>dhe</strong> të<br />
përkohshme të formës. Në ndryshim nga<br />
një trup i ngurtë, lëngu merr formën e enës<br />
ku mbahet. Duke zënë pjesën e fundit te<br />
saj, kurse gazi ose avulli, tentojnë te zënë<br />
gjithë hapësirën e enës qe i përmban.<br />
Lëngjet <strong>dhe</strong> gazet dallojnë midis tyre për<br />
shkak te sjelljes qe manifestojnë kur i<br />
nënshtrohen ndryshimit te temperaturës <strong>dhe</strong><br />
presionit. Ndërsa densiteti i një gazi<br />
ndryshon ne mënyrë te ndjeshme me<br />
ndryshimin e presionit te ushtruar ose<br />
temperaturës, densiteti i lëngut ndikohet<br />
shume pak nga këto ndryshime. Kjo na bën<br />
te konsiderojmë lëngjet si rrjedhës të<br />
pashtypshem <strong>dhe</strong> gazet <strong>dhe</strong> avujt si rrjedhës<br />
të shtypshëm.<br />
37
Pjesa më e ma<strong>dhe</strong> e problemeve të lëvizjes<br />
se rrjedhësve ne teknologjin ushqimore<br />
kane te bëjnë me lëngjet <strong>dhe</strong> për pasoje<br />
studimi i mekanikes se lëvizjes se<br />
rrjedhësve përqendrohet tek lëngjet.<br />
Statika e lëngjeve<br />
Në një sistem të vazhduar siç është një<br />
mase lëngu grimcat ose molekulat që e<br />
përbejnë, përveç peshës së ushtruar prej<br />
tyre, i nënshtrohen e<strong>dhe</strong> forcave te<br />
ndërveprimit molekular që vijnë si rezultat i<br />
shtytjes apo tërheqjes midis grimcave.<br />
Veprimi që një mase lëngu ushtron<br />
mbi paretin e enës L që e mban është ne<br />
fakt një pafundesi veprimesh individuale<br />
tëgrimcave të veçanta. Ky veprim i<br />
përgjithshëm, në nivel makroskopik, quhet<br />
tension <strong>dhe</strong> shprehet si forcë e ushtruar në<br />
njësinë e sipërfaqes. Ashtu si e<strong>dhe</strong> çdo<br />
force, ky tension mund të konsiderohet i<br />
zbërthyer në komponenten e tij pingule me<br />
sipërfaqen <strong>dhe</strong> në një komponentë<br />
tangenciale karshi saj.<br />
Duke iu referuar llogjikës së mësipërme<br />
komponenten pingule e quajmë presion<br />
<strong>dhe</strong> e shënojmë me p <strong>dhe</strong> komponenten<br />
tangenciale e quajmë tension te fërkimit te<br />
brendshëm <strong>dhe</strong> e shënojmë me T.<br />
Në një lëng në qetësi, d.m.th në ekuilibër<br />
statik, komponentja tangenciale është zero.<br />
Pra, mund të tregohet se në çdo pikë të<br />
lëngut zbatohet një tension vetëm pingu J<br />
mbi një element çfarëdo të sipërfaqes. Sido<br />
që të jetë i orientuar ky element, p.sh, në<br />
rast se marrim në konsiderate tre enë të<br />
mbushura me lëng në të njëjtën lartësi,<br />
veprimi që lëngu ushtron mbi paretet<br />
anësore është gjithmonë pingul me paretet,<br />
<strong>dhe</strong> presioni i ushtruar mbi fundin e enëve<br />
është i njëjtë për te treja enët.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 2.16. Drejtimi i presioneve të<br />
ushtruara në të tre enët<br />
Presioni hidrostatik<br />
Vlera e presionit në një lëng është e njëjtë<br />
në të gjitha pikat e një plani horizontal<br />
paralel me sipërfaqen e tokës por ndryshon<br />
ndryshimin e lartësisë.<br />
Për te shpjeguar këtë fenomen le ti<br />
referohemi figurës 2.17 <strong>dhe</strong> le te marrim ne<br />
konsiderate një kolone lëngu me seksion te<br />
prerjes tërthore S, me lartësi z nga<br />
sipërfaqja e sipërme, mbi te cilën vepron<br />
presioni atmosferik po <strong>dhe</strong> le te shkruajmë<br />
ekuacionin c ekuilibrit për një element<br />
volumi me lartësi dz. i ndodhur ne<br />
thellësinë z, mbi te cilin ushtrohet presioni<br />
p <strong>dhe</strong> ku densiteti i lëngut është p.<br />
Mbi elementin e volumit me lartësi dz<br />
veprojnë tre forca vertikale:<br />
1) Forca pS - qe vepron mbi siperfaqen e<br />
sipërme te elementit te volumit, e drejtuar<br />
nga poshtë.<br />
2) Forca (p + dp)S - që vepron mbi faqen<br />
e poshtme të volumit, e drejtuar për nga<br />
lart, ku përfaqëson ndryshimin e presionit<br />
përgjatë lartësisë pambarimisht të vogël dz<br />
38
te elementit te volumit<br />
3) Forca e rëndesës mg = (pSdz) g, ku g -<br />
nxitimi i rënies së lirë <strong>dhe</strong> pSdz është masa<br />
e elementit të volumit.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 2.17. Kolona e lëngut<br />
Duke qenë se lëngu është në ekuilibër rezultantja e forcave të ushtruara mbi elementin e<br />
volumit të marrë në shqyrtim duhet të jete zero. Ndërkaq, mund të shkruajmë:<br />
(p-dp)S - pS - pgSdz = 0<br />
Prej nga duke thjeshtuar <strong>dhe</strong> me pas duke pjesëtuar me S përftojmë:<br />
dp - pgdz – 0<br />
Për lëngje te pashtypshem densiteti është konstant <strong>dhe</strong> ekuacioni i mësipërm mund te<br />
integrohet duke dhënë:<br />
p = pgz + konstante<br />
Ne rastin e marre ne konsiderate, për z = 0 presioni p është i njëjtë me presionin atmosferik <strong>dhe</strong><br />
ekuacioni merr formën:<br />
p = po + pgz<br />
Presioni p qe llogaritet sipas ekuacionit të mësipërm <strong>dhe</strong> përfaqëson shumën e presionit<br />
hidrostatik me presionin atmosferik <strong>dhe</strong> quhet presion absolut.<br />
Shpesh ne praktike presioni i një lëngu shprehet me lidhje me presionin atmosferik <strong>dhe</strong> quhet<br />
presion relativ. Presionet e treguara nga manometrat janë zakonisht presione relative.<br />
Ekuacionet e mësipërme tregon se si presioni hidrostatik i ushtruar nga një lëng me densitet p<br />
rritet ne përpjesëtim te drejte me rritjen e thellësisë: Nëse lëngu është ujë (p = 1000 kg/nr 1 )<br />
presioni rritet me 9810 Pa për çdo metër.<br />
39
ZBATIME TE STATISKES SE LEMGJEVE<br />
2.9. Manometrat<br />
Manometri është një instrument i<br />
thjeshte <strong>dhe</strong> i lehte ne përdorim për<br />
matjen e diferencave te presioneve.<br />
Manometrat me përdorim me te gjere ne<br />
industrinë ushqimore konsistojnë ne një<br />
membrane te deformueshme (përgjithë-<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
sisht prej çeliku inoks) ne kontakt me<br />
një lëng, deformimi i te cilit, për shkak<br />
te veprimit te presionit, transmetohet<br />
deri tek instrumenti! indikator, mbi te<br />
cilin lexohet ose regjistrohet vlera e<br />
presionit.<br />
Figure 2.18. Pamje e manometrave të ndryshëm<br />
40
Si lëng manometrik (i paraqitur në<br />
figurë nga pjesa e errët) përdoret një<br />
lëng i paperzieshem me lëngun qe matet<br />
<strong>dhe</strong> me densitet te larte. Në rastet kur<br />
ekstremitetet emanometrit li<strong>dhe</strong>n që të<br />
dyja me lëngun që shqyrtohet,<br />
manometri do te tregoje një<br />
presion diferencial (Figura 2.19). Në<br />
rastin kur një nga ekstremitetet e<br />
manometritkoraunikon me atmosferën<br />
manometri tregon vlerën e presionit<br />
relativ. Me presion<br />
relativ do te kuptojmë vlerën e presionit<br />
te lëngut qe shprehet ne krahasim me<br />
presionin atmosferik.<br />
Figure 2.20 Tipe të ndryshme presionesh.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 2.19. Skemë e presionit<br />
diferencial.<br />
41
Duke iu referuar Figurës 2.20. do të<br />
vendosim lidhjen që ekziston midis<br />
ndryshimit të lartësisë midis dy<br />
menisqeve të lëngut në manometër<br />
nëkushte ekuilibri <strong>dhe</strong> presionit ekzistues<br />
në lëng në pikat e lëngut ku duam të<br />
realizojmë matjen.<br />
Le te jetë lëngu A, lëngu manometrik me<br />
densitet pa (kg/m 3 ) <strong>dhe</strong> krahët e<br />
manometrit mbi lëngun A, të jenë plot me<br />
lëng B me densitet pb <strong>dhe</strong> me lëng C, që<br />
normalisht është i njëjtë me B, me densitet<br />
pc. Lëngjet B <strong>dhe</strong> C janë të papërzieshem<br />
me lëngun A <strong>dhe</strong> më të lehtë se lëngu A.<br />
Mbi dy ekstremet e tubit U le të ushtrohen<br />
presionet pi <strong>dhe</strong> p2. Si rezultat i ndryshimit<br />
të presionit pi - p2, lëngu A lëviz nëpër<br />
nivele të ndryshme të dy krahëve të<br />
manometrit, duke pasur si diferencë midis<br />
menisqeve Az. Në bazë të parimeve të<br />
hidrostatikes presioni në a <strong>dhe</strong> b rezulton i<br />
njëjtë, sepse pikat a <strong>dhe</strong> b ndo<strong>dhe</strong>n në të<br />
njëjtën lartësi. Presionet pa <strong>dhe</strong> pb, mund<br />
të shprehen si :<br />
pa = p, + pb g (Ah + Az)<br />
pb = p2 + pcgAh + pagAz<br />
Duke barazuar <strong>dhe</strong> thjeshtuar pa = pb,<br />
kemi :<br />
p, - p2 = Ahg (pc - pb) + Azg (pa - pb)<br />
Nga barazimi, shohim se ne rastin kur<br />
manometri përdoret për matjen e një<br />
presioni diferencial (diference presionesh)<br />
midis pikës 1 <strong>dhe</strong> 2 të njëjtit lëng, të<br />
ndodhura në të njëjtën lartësi, duke qene se<br />
pb - pc, barazimi reduktohet në:<br />
Pi-p2= Azg (pa-pb)<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
nga i cili rezulton se ndryshimi i presionit<br />
nuk varet nga gjatësia Ah e tubave te<br />
lidhjes se manometrit me pikat e matjes së<br />
presionit pi <strong>dhe</strong> p2, por vetëm nga<br />
ndryshimi i lartësisë se menisqeve Az.<br />
Në rastin kur një dege e manometrit është<br />
në komunikim me atmosferën, duke qene<br />
pc e papërfillshme, ne vlerësimin e<br />
presionit relativ në piken 1 është e<br />
nevojshme të mbahet parasysh diferenca e<br />
kuotave Ah.<br />
Për të matur diferenca të vogla presioni,<br />
<strong>dhe</strong> për të pasur një lexim të kujdesshëm,<br />
mund të veprohet mbi densitetin e lëngut<br />
manometrik, duke zgjedhur një lëng me të<br />
lehte, ose duke përdorur një forme<br />
manometri me krah te përkulur, siç<br />
tregohet skematikisht ne Figurën 2.20.<br />
Në këtë rast krahu vertikal i manometrit<br />
paraqet një seksion shumë të zgjeruar, ne<br />
mënyrë qe spostimi i nivelit te lëngut ne<br />
këtë dege rezulton i neglizhueshem <strong>dhe</strong><br />
diferenca e presionit mund të përcaktohet<br />
duke lexuar spostimin e nivelit te lëngut ne<br />
krahun e pjerrët: një diference e vogël e<br />
nivelit Az do te japë një diferencë shumë<br />
më të ma<strong>dhe</strong> Am, në varësi të pjerrësisë së<br />
krahut.<br />
3.10. Humbjet lokale te presionit<br />
Efektet e fërkimit të brendshëm të<br />
diskutuara ne paragrafin me sipër, u morën<br />
parasysh ne rastin e rrjedhjes se zhvilluar<br />
tërësisht në tubacione të drejta.<br />
Çfarëdo ndryshim i papritur i diametrit ose<br />
i drejtimit te rrjedhjes, ose pengesa ne<br />
lëvizje si valvola, rekorderi etj, sjell<br />
humbje te presionit te lokalizuar, për shkak<br />
te formimit te vorbullave.<br />
Rezistenca qe i behet rrjedhjes ne këto<br />
kushte, ne përgjithësi shprehet me një<br />
relacion te tipit:<br />
42
V 2<br />
Apf<br />
---------------- = k<br />
p 2a<br />
ku V-është shpejtësia mesatare në<br />
seksionin më të vogël ose ne tubacionin<br />
kryesor. K është koeficient me vlere te<br />
caktuar në varësi të llojit të rezistencës<br />
lokale.<br />
Figure 2.21 Skema e humbjes lokale të<br />
presionit<br />
PYETJE<br />
1-Cila është teoria e proceseve të shkëmbimit të masës?<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Humbjet e presionit që rezultojnë nga fluksi<br />
nëpërmjet rakorderive si brryle, xhunto në<br />
forme T <strong>dhe</strong> valvola, mund të shprehen<br />
nëpërmjet (6-22), ku vlera e k ndryshon<br />
në funksion të rakorderise se marre në<br />
shqyrtim <strong>dhe</strong> mund të gjendet ne manualet<br />
që trajtojnë transportin e rrjedhësve.<br />
Ekuacioni i mësipërm quhet ekuacioni i<br />
Bernoulli-t i përgjithësuar <strong>dhe</strong> përdoret për<br />
zgjidhjen e problemeve te transportit të<br />
rrjedhësve.<br />
2- Çfarë është gjendja e qëndrueshme <strong>dhe</strong> e paqëndrueshme?<br />
3- Cilët janë rrjedhësit idealë <strong>dhe</strong> rrjedhësit piklore?<br />
4- Cili është ekuacioni i prurjes <strong>dhe</strong> shpejtësia mesatare?<br />
5 - Çfarë kuptojmë me koeficienti i viskozitetit?<br />
6- Flisni për rrjedhjen turbulente. Turbulenca, lindja e turbulencës<br />
dukuri e rastit?<br />
7- Cilat janë karakteristikat e rrjedhjes turbulente?<br />
8- Manometrat. Tipat <strong>dhe</strong> funksionimi i tyre.<br />
9- Cilat janë humbjet lokale te presionit ?<br />
43
KAPITULLI I TRETE<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
1. Kuptimi fizik i lartësisë së pompës <strong>dhe</strong> si varet ajo nga parametrat<br />
e tjerë. Lartësia e thithjes.<br />
2. Barazimi i shpejtësisë së dekantimit të grimcave për pezullitë e<br />
përqendruara.<br />
3. Barazimi i shtypjes centrifugale. Ndryshimi i shtypjes centrifugale<br />
në varësi të lartësisë së lëngut në centrifugë.<br />
44
KAPITULLI I TRETE<br />
1. Kuptimi fizik i lartësisë së pompës <strong>dhe</strong><br />
si varet ajo nga parametrat e tjerë.<br />
Lartësia e thithjes.<br />
Parametrat e përbashkët të pompave janë:<br />
prodhimtaria (Q) në m 3 /s, fuqia (N),<br />
lartësia e kolonës së lëngut që krijon<br />
pompa (lartësia e pompës) në m etj.<br />
Fuqia jepet nga barazimi Nd=ρ.g.H.Q<br />
ndërsa fuqia e elektromotorit merret si<br />
N=Nd/η.<br />
Lartësia e pompës është energjia<br />
specifike që i jepet njësisë së masës ose<br />
vëllimit, lëngut që transportohet nga<br />
pompa. Lartësia përcaktohet duke u nisur<br />
nga Bernuli <strong>dhe</strong> jepet e ilustruar nga<br />
Figura 3.1.<br />
Figura 3.1. Përcaktimi i lartësisë nga<br />
Bernuli<br />
ρ/ ρ.g+Vo/2.g=Hth+ ρth/ ρ.g+Vth/2.g+h<br />
Lartësisë së thithjes. Nga barazimet<br />
marrim formulën Hth= (ρ- ρth)/ ρ.g+(Vo-<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Vth)/2.g, pra lartësia e thithjes varet nga<br />
presioni atmosferik <strong>dhe</strong> është në<br />
përpjesëtim të drejtë nga shpejtësia e<br />
lëngut në tubin e thithjes <strong>dhe</strong> është në<br />
përpjesëtim të zhdrejtë nga dendësia e<br />
lëngut ρ <strong>dhe</strong> është në përpjesëtim të<br />
zhdrejtë nga presioni në hyrje të pompës.<br />
Shtypja atmosferike është në përpjesëtim<br />
të zhdrejtë me lartësinë e vendosjes së<br />
pompës në lidhje me nivelin e detit.<br />
Për shembull në nivelin e detit Hth<br />
maksimale është 10 metra kur pompa<br />
vendoset 2000 metra mbi nivelin e detit<br />
<strong>dhe</strong> lartësia maksimale e vendosjes së<br />
pompës është 8.1 metra. Presioni në hyrje<br />
të pompës li<strong>dhe</strong>t me temperaturën e lëngut<br />
ose me shtypjen e avujve të lëngut që<br />
transportohet. Për shembull për lëngjet që<br />
valojnë ose kanë temperaturë të lartë (afër<br />
valimit) pompa duhet të vendoset nën<br />
nivelin e lëngut që do të thithe përndryshe<br />
pompa nuk funksionon (nuk transporton<br />
lëngun). Dukuria e kavitetit e cila dëmton<br />
pompat lind atëherë kur ne duam të<br />
transportojmë lëngje me temperatura të<br />
larta.<br />
Konstruksioni i pompave <strong>dhe</strong><br />
funksionimi i tyre.<br />
Figure 3.2. Pamje e nje modeli pompe<br />
45
Në një proces të përpunimit ushqimor<br />
pompat mund të përdoren për të rritur<br />
energjinë mekanike të lëngut. Rritja e<br />
energjisë mund të përdoret për të rritur<br />
presionin, shpejtësinë ose lartësinë e<br />
ngritjes së lëngut <strong>dhe</strong> për të mposhtur<br />
humbjet e energjisë për shkak të fërkimit<br />
në tubacione <strong>dhe</strong> në pajisjet e procesit.<br />
Në fushën ushqimore në varësi të produktit<br />
që trajtohet (lëngje, gjysmë lëngje,<br />
rrjedhës, pezulli etj) <strong>dhe</strong> të kushteve të<br />
transportit përdoren tipe të ndryshme<br />
pompash. Rrjedhësit gjithashtu mund të<br />
jenë në temperatura të ndryshme, të kenë<br />
një fuqi të lartë gërryese ose të përmbajnë<br />
papastërti që e bëjnë të rëndësishme një<br />
zgjedhje të kujdesshme të pompës që do të<br />
përdoret.<br />
Në çdo rast materialet me të cilat<br />
ndërtohen pompat nuk duhet të veprojnë<br />
mbi produktin <strong>dhe</strong> pjesët në kontakt me<br />
lëngun duhet të kontrollohen <strong>dhe</strong> të<br />
pastrohen me lehtësi.<br />
Zgjedhja e tipit të pompës bëhet në varësi<br />
të karakteristikave të produktit që trajtohet<br />
<strong>dhe</strong> kërkesave të procesit. Për çdo pompë<br />
është e rëndësishme të përcaktohen<br />
karakteristikat operative si prurja, konsumi<br />
energjetik <strong>dhe</strong> eficienca.<br />
Pompat i ndajmë në: centrifugale <strong>dhe</strong><br />
vëllimetrike.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 3.3. Pamje të Skemave <strong>dhe</strong><br />
imazheve të pompave centrifugale<br />
46
Karakteristikat e pompës centrifugale.<br />
Karakteristikat e rrjetit. Lidhja e pompave<br />
centrifugale në seri <strong>dhe</strong> paralel.<br />
Pompat centrifugale e<strong>dhe</strong> pse me formë<br />
shumë të ndryshme konsistojnë kryesisht<br />
në një element të përbërë nga helika ose<br />
tuba të rrjedhjes. Helikat rrotullohen me<br />
shpejtësi të mëdha në një dhomë të<br />
mbyllur (kasa). Kasat janë të llojeve e<br />
trajtave të ndryshme, por në çdo pompë<br />
është një dhomë brenda të cilës rrotullohet<br />
rotori me hyrjet <strong>dhe</strong> daljet e lëngut që do të<br />
pompohet. Kasat më të përdorshme janë në<br />
trajtë kërmilli, të rrumbullakëta për të<br />
shmangur humbjet që mund të lindin gjatë<br />
goditjeve të lëngut që del nga rotori <strong>dhe</strong> që<br />
hyn me shpejtësi të ma<strong>dhe</strong> në dhomë.<br />
Karakteristikat e pompave centrifugale.<br />
Ne figurat e mëposhtëme tregohet forma<br />
<strong>dhe</strong> karakteristikat e pompave.<br />
Karakteristikë e rrjetit emërtohet varësia<br />
midis prurjes së lëngut Q <strong>dhe</strong> energjisë<br />
specifike H, që nevojitet për transportimin<br />
e lëngut në rrjetin e dhënë. Kjo<br />
karakteristikë mund të paraqitet me anë<br />
të barazimit : H=Hg+k.Q.<br />
Ky barazim del nga zbatimi i ligjit të<br />
Bernulit për rrjetin e dhënë. Në qoftë se<br />
karakteristikat e pompës <strong>dhe</strong> të rrjetit<br />
paraqiten në të njëjtin grafik atëherë nga<br />
prerja e dy grafikëve përcaktojmë<br />
prodhimtarinë Qmax <strong>dhe</strong> lartësinë Hmax të<br />
pompës në rrjet.<br />
Ndryshimi i këtyre parametrave mund të<br />
arrihet duke ndryshuar numrin e<br />
rrotullimeve (n)-të e elektromotorit, duke<br />
zëvendësuar pompën ose duke ndryshuar<br />
karakteristikën e rrjetit p.sh duke ulur<br />
rezistencën hidraulike të rrjetit. Lidhja në<br />
seri e pompave përdoret kur duam të<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
krijojmë një stacion me energji specifike<br />
(H) të ma<strong>dhe</strong> pa u interesuar shumë për Q.<br />
Lidhja në paralele e pompave përdoret kur<br />
duam të krijojmë një stacion pompash me<br />
prodhimtari më të ma<strong>dhe</strong> pa u interesuar<br />
shumë.<br />
Pompat vëllimetrike ose pozitive<br />
Kur procesi kërkon një pompë që të jetë në<br />
gjendje të trajtojë produktin pa turbulencë<br />
<strong>dhe</strong> ajrim me një prurje konstante, me<br />
presione të larta ose të trajtojë me një<br />
dëmtim minimal të produktit e<strong>dhe</strong> grimca<br />
të ngurta në pezulli, zgjidhja gjendet duke<br />
përdorur pompa vëllimetrike.<br />
47
Figure 3. 4. Pamje e pompave<br />
volumetrike<br />
Në këto pompa prurja e lëngut që<br />
shkarkohet është në përpjesëtim të drejtë<br />
me shpejtësinë e rrotullimit të motorit <strong>dhe</strong><br />
presioni i shkarkimit kufizohet nga skema<br />
e pompës <strong>dhe</strong> nga rezistenca mekanike e<br />
saj <strong>dhe</strong> e qarkut që li<strong>dhe</strong>t me të.<br />
Në pompat vëllimetrike nuk është e<br />
mundur të rregullohet prurja e shkarkimit<br />
nëpërmjet përdorimit të një valvole<br />
rregulluese në dalje të pompës ashtu si<br />
veprohet në pompat centrifugale. Kjo<br />
prurje në pompat vëllimetrike rregullohet<br />
nëpërmjet përdorimit të një “bypass” i cili<br />
bën të mundur riqarkullimin e një pjese të<br />
lëngut që del drejt grykës së thithjes së<br />
pompës, duke realizuar kështu kontrollin e<br />
prurjes së shkarkimit.<br />
Pompat vëllimetrike mund të jenë me dy<br />
llojesh me piston <strong>dhe</strong> rrotulluese.<br />
Pompat me piston. Janë tipi më i thjeshtë i<br />
pompës vëllimetrike ku lëvizja e alternuar<br />
e një pistoni thith <strong>dhe</strong> nxjerr nga një<br />
dhomë sasi gjithmonë të barabarta lëngu<br />
nëpërmjet lojës së valvolave të thithjes <strong>dhe</strong><br />
të shkarkimit. Pistoni vihet në lëvizje në<br />
përgjithësi nga një motor elektrik<br />
nëpërmjet një manovele.<br />
Varësia midis lartësisë <strong>dhe</strong> prodhimtarisë<br />
së pompës me piston jepet me një vijë të<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
drejtë pothuaj vertikale. Kjo tregon se<br />
prodhimtaria e këtyre pompave është një<br />
madhësi konstante <strong>dhe</strong> nuk varet nga<br />
lartësia. Praktikisht me rritjen e shtypjes,<br />
prodhimtaria e vërtetë e pompave<br />
zvogëlohet pak. Megjithatë pompat me<br />
piston janë në gjendje të sigurojnë presione<br />
të larta pa ndryshime, <strong>dhe</strong> kanë rendiment<br />
vëllimetrim të lartë.<br />
Presioni që jepet nga një pompë me piston<br />
është pulsues, prandaj në shumë procese<br />
përdoren disa pompa (siç tregohen ne<br />
Figuren 3-5) që janë të sfazuara, në<br />
veprimin e tyre në mënyrë që të<br />
minimizohen ndryshimet e presioneve në<br />
dalje. Përdorimi i tyre në përgjithësi<br />
kufizohet në zbatimet me të cilat kërkohen<br />
presione veçanërisht të larta ose një dozim<br />
i saktë i lëngjeve.<br />
Pompat rrotulluese. Mund të jenë të<br />
llojeve të ndryshme si p.sh me ingranazhe,<br />
me lobe, me vidë, pa fund etj. Në<br />
ndryshim nga pompat me presion në<br />
pompat rrotulluese nuk janë parashikuar<br />
valvola të thithjes <strong>dhe</strong> të shkarkimit.<br />
Shpejtësia e rrotullimit është e kufizuar.<br />
Veprojnë më mirë mbi lëngjet e pastra,<br />
sepse eficienca e pompave zvogëlohet në<br />
mënyrë të dukshme gjatë përdorimit.<br />
48
Figura 3.5. Imazhe të pompave me<br />
ingranazhe<br />
Pompat rrotulluese mund të jenë me<br />
ingranazhe të cilat konsistojnë në një çift<br />
rrotash të dhëmbëzuara që rrotullohen<br />
duke qenë shumë afër pareteve të dhomës<br />
së pompës. Rrjedhësi i thithur mbush<br />
hapësirën boshe midis dhëmbëve <strong>dhe</strong><br />
transferohet gjatë periferisë deri në<br />
shkarkim. Që të kenë eficencë të lartë<br />
duhet që hapësira e tyre të jetë e ngushtë<br />
<strong>dhe</strong> lëngu sa me i pastër.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Pompa rrotulluese me lopata. Kjo është<br />
një pompë vëllimetrike me interes për<br />
industrinë ushqimore që përdoret për<br />
presione të kufizuara që shkojnë 2-3<br />
kg/cm 2 . Konsiston në një dhomë rrethore<br />
ku rrotullohet një bosht me lopata që janë<br />
të përbëra nga një material i përthyeshëm,<br />
neopren.<br />
Pompat vëllimetrike. Elementi i lëvizjes<br />
është ekscentrik, sipërfaqja e brendshme<br />
është e pajisur me thika të lëvizshme që<br />
për shkak të veprimit centrifugal mbahen<br />
gjithmonë në kontakt me paretin e<br />
brendshëm të pompës.<br />
Pompat me lobe. Konsistojnë në një çift<br />
rrotorësh me 2-3 lobe të cilat mbahen në<br />
përgjithësi në lëvizje nga një sistem<br />
ingranazhesh që ndo<strong>dhe</strong>n jashtë dhomës së<br />
pompës në mënyrë të tillë që vëllimi i<br />
gjendur midis lobeve <strong>dhe</strong> dhomës<br />
zgjerohet në thithje <strong>dhe</strong> ngushtohet në<br />
shkarkim. Shërbejnë për të pompuar lëngje<br />
me viskozitete të ndryshme e me presione<br />
maksimale mbi 10 atmosferë.<br />
Në disa raste rotorët janë të veshur me<br />
najlon <strong>dhe</strong> neopren, për të përmirësuar<br />
kontaktin me dhomën e pompës <strong>dhe</strong> për të<br />
zhvilluar presione të larta duke bërë të<br />
mundur një zëvendësim të lehtë të<br />
mbulesës së rotorëve në raste konsumimi.<br />
49
Figura 3.6. Pamje e pompave me lobe<br />
Pompat mono ose me vidë. Rezultojnë<br />
me një interes shumë të madh në fushën<br />
ushqimore. Ato janë të përbëra nga një<br />
rotor i vetëm me formë helike prej çeliku<br />
që rrotullohet brenda një statori fiks.<br />
Rotori me lëvizjen e tij çon në një prurje<br />
konstante të lëngut nga zonat e thithjes në<br />
atë të shkarkimit. Pompat mono kanë<br />
prurje 20-30000 lt/orë <strong>dhe</strong> mund të<br />
zhvillojnë presione të larta deri 10 atm.<br />
Janë shumë të përshtatshme duke qenë se<br />
nuk kanë tronditje <strong>dhe</strong> nuk marrin ajër.<br />
Ashtu si pompat me lobe përdoren për një<br />
numër shumë të madh produktesh që nga<br />
lëngjet e frutave deri tek kremat e gjalpit,<br />
nga solucionet sheqerore deri tek puretë e<br />
ndryshme. Pompat mono përdoren me<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
sukses e<strong>dhe</strong> në transportimin e produkteve<br />
me konsistencë të lartë si psh rasti i brumit<br />
të ullinjve të bluar, të djathit të kosit etj.<br />
Figura 3.7. Pamje të ndryshme të<br />
pompave mono.<br />
50
2. Barazimi i shpejtësisë së dekantimit të<br />
grimcave për pezullitë e përqendruara.<br />
Për rënien e një grimce në një mjedis të<br />
lëngët njohim barazimin e Stoksit. Ky<br />
barazim mund të përdoret duke gabuar pak<br />
për pezullitë e holluara.<br />
Për të përcaktuar shpejtësinë e dekantimit<br />
të grimcave në pezullitë e përqendruara ky<br />
barazim mund të korrigjohet si më poshtë:<br />
Vp=K.d (ρn- ρ)g/μp<br />
Në barazimin më sipër kemi d-diametri<br />
mesatar i grimcave, ρn dendësia e lëndës<br />
së grimcave, ρ dendësia e lëngut <strong>dhe</strong> gnxitimi<br />
i rënies etj.<br />
Barazimi i Stoksit korrigjohet kur kemi<br />
pezulli të përqendruara për këto arsye:<br />
grimcat e mëdha bien në një mjedis<br />
lëngu+grimca të vogla. Kështu që dendësia<br />
<strong>dhe</strong> veshtullia efektive e lëngut rriten.<br />
Lëngu që zhvendoset nga poshtë lart<br />
pengon grimcat që të dekantojnë pra Vρ<br />
zvogëlohet nga faktor. Grimcat e vogla<br />
tërhiqen poshtë nga më të më<strong>dhe</strong>njtë pra<br />
rënia e të parave përshpejtohet. Ndodh<br />
dukuria e aglomerimit të grimcave<br />
meqenëse janë afër me njëra tjetrën.<br />
3. Barazimi i shtypjes centrifugale.<br />
Ndryshimi i shtypjes centrifugale në<br />
varësi të lartësisë së lëngut në centrifugë.<br />
Si pjesë kryesore e centrifugës është koshi<br />
cilindrik i cili rrotullohet me shpejtësi<br />
konstante. Kur koshi është i vrimuar<br />
brenda tij vendoset një shtesë filtruese <strong>dhe</strong><br />
në këtë rast kryhet centrifugimi <strong>dhe</strong> filtrimi<br />
i pezullisë njëkohësisht.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Kjo lloj centrifuge quhet filtruese. Kur<br />
koshi është pa vrima, gjatë centrifugimit<br />
për shkak të dendësisë shumë të ma<strong>dhe</strong><br />
grimcat ngjeshën në paretin e koshit,<br />
ndërsa filtrat grumbullohet në mes të<br />
koshit, në formë cilindrike.<br />
Pas kësaj filtrat fillojnë të rrjedhin<br />
poshtë ose lart. Në rastin e dytë<br />
centrifuga quhet dekantuese.<br />
Kur një grimcë me masë “m” rrotullohet<br />
me rreze “r” <strong>dhe</strong> me drejtim rrezor, mbi<br />
këtë grimcë ushtrohet forca e gravitetit<br />
m.g në drejtim vertikal me rrezen (aksi i<br />
koshit të centrifugës është vertikal,<br />
gjithashtu për shkak të shpejtësisë së<br />
ma<strong>dhe</strong> të rrotullimit, forma e lëngut në<br />
centrifugë është cilindrike).<br />
Ndarja në centrifugë do të jetë aq e shpejtë<br />
sa ndarja me dekantim. Për një pikë në<br />
sipërfaqen e lëngut do të marrim<br />
dz/dr=rώ2/g që është ekuacioni i një<br />
parabole, pra forma e lëngut në centrifugë<br />
është paraboloide. Zero e boshteve<br />
koordinative në këtë rast ndo<strong>dhe</strong>t poshtë<br />
lëngut që tashmë ka marrë një formë<br />
cilindrike. Nga bilanci i forcave mbi një<br />
element si <strong>dhe</strong> mbasi barazojmë me zero<br />
termat p.m.v të rendit të dytë.<br />
51
PYETJE<br />
1. Cili është kuptimi fizik i lartësisë së pompës <strong>dhe</strong> si varet ajo nga<br />
parametrat e tjerë?<br />
2. Barazimi i shpejtësisë së dekantimit të grimcave për pezullitë e<br />
përqendruara. Pse ndryshon ky barazim nga ai i stoksit?<br />
3. Cili është barazimi i shtypjes centrifugale?<br />
4. Ndryshimi i shtypjes centrifugale në varësi të lartësisë së lëngut në<br />
centrifugë?<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
52
KAPITULLI I KATERT<br />
1. <strong>Proceset</strong> e ndarjes me natyre mekanike<br />
2. Dekantimi<br />
3. Enët e dekantimit te vazhduar<br />
4. Pajisjet e procesit të dekantimit<br />
KAPITULLI I KATERT<br />
1. PROCESET E NDARJES ME NATYRE MEKANIKE<br />
Sistemet biologjike janë përgjithësisht te<br />
përberë nga përzierje me komponentë te<br />
ndryshëm. Për te ndare një apo me shume<br />
komponentë nga sistemi mund te përdoren<br />
procese te ndryshme. Përzgjedhja e<br />
procesit behet mbi bazën e karakteristikave<br />
te përzierjes <strong>dhe</strong> vetive kimike e fizike te<br />
komponentëve. Grupi i pare i këtyre<br />
proceseve janë proceset me rruge<br />
mekanike. Ne këtë rast ndarja behet<br />
nëpërmjet shfrytëzimit te forcave fizike te<br />
zbatuara për grimcat e ngurta ose për<br />
lëngjet e interesuara. Forca te tilla mund te<br />
jene gravitacionale, centrifugale ose<br />
kinetike.<br />
Nder proceset e ndarjes me rruge<br />
mekanike përmendim:<br />
Filtrimi. Eshtë ndarja e grimcave qe<br />
ndo<strong>dhe</strong>n te pranishme ne sistemet e<br />
rrjedhësve (lëngje apo gaze) nëpërmjet<br />
filtrave.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Dekantimi. Konsiston në ndarjen e dy apo<br />
më shumë lëngjeve të paperzieshem me<br />
njeri-tjetrin, ose te grimcave te ngurta nga<br />
lëngjet nëpërmjet veprimit te ushtruar<br />
vetëm nga forca e gravitetit.<br />
Centrifugimi. Eshtë ndarja e komponentëve<br />
me peshe specifike te ndryshme <strong>dhe</strong> qe<br />
janë te paperzieshem <strong>dhe</strong> qe favorizohet<br />
duke zbatuar forca te tipit centrifugal.<br />
Flotimi. Eshtë proces i ndarjes se grimcave<br />
te ngurta, duke bere te notoje njërën nga<br />
ato. Në këtë rast ndarja e grimcave ndodh<br />
duke bere te notoje njërën nga fazat, duke<br />
shfrytëzuar ndryshimin e vetive hidrofile<br />
<strong>dhe</strong> aerofile te tyre.<br />
2. DEKANTIMI<br />
Procesi i dekantimit për ndarjen e<br />
grimcave te ngurta përdoret për dy<br />
qëllime: për trashjen <strong>dhe</strong> qartësimin e<br />
lëngut.<br />
53
Qëllimi kryesor i trashjes është rritja e<br />
përqendrimit të pezullisë në krahasim me<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
përqendrimin e grimcave në pezullime<br />
fillestare, ndërsa qëllimi i qartësimit është<br />
prodhimi i lëngut të qarte pa ose me shume<br />
pak grimca të ngurta. Të dyja këto qëllime<br />
që duhen arritur varen nga procesi<br />
teknologjik <strong>dhe</strong> janë relative.<br />
Sistemi trup i ngurte-lëng që i nënshtrohet<br />
dekantimit quhet pulpe.<br />
Në një dekantues përqendrimi i grimcave<br />
ndryshon nga lart-poshtë. Lart marrin lëng<br />
pothuajse te pastër, ndërsa poshtë pulpe te<br />
përqendruar. Ndryshimi i përqendrimit ne<br />
dekantuesit e vazhdueshëm duket me mire<br />
ne Figurën 1, ku sistemi ndahet ne katër<br />
faza:<br />
54
Figure 4.1. Pamje e vaskave në të cilat<br />
realizohet dekantimi<br />
Figura 4.2. Pamje e skemës së një<br />
dekantimi në natyrë<br />
Siç shihet ne figurat e mësipërme, pulpat<br />
ndahen ne disa kategori, në bazë të përmasave<br />
te grimcave <strong>dhe</strong> përqendrimit të tyre në<br />
pulpë.<br />
Në klasën e parë hyjnë pulpat me<br />
përqendrim te vogël grimcash te ngurta. Si<br />
karakteristike kryesore e këtyre pulpave është<br />
fakti se grimcat dekantojnë në mënyrë të<br />
pavarur nga njëra-tjetra. Të tilla janë për<br />
shembull, ujërat e turbullta të lumenjve,<br />
rezervuarëve etj.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Në klasën e dytë, hyjnë pulpat me<br />
përqendrim te ndërmjetëm. Si karakteristike<br />
e këtyre pulpave është fakti se grimcat<br />
dekantojnë duke krijuar dy zona që nuk<br />
kanë sipërfaqe ndarjeje të qartë. Në zonën e<br />
sipërme vihet re një rënie e qetë <strong>dhe</strong> e<br />
pavarur e grimcave, ndërsa në zonën e<br />
poshtme një rënie kolektive e përshpejtuar.<br />
Ne klasën e trete hyjnë pulpat e<br />
përqendruara. Si karakteristike e këtyre<br />
pulpave është fakti se gjatë dekantimit<br />
krijohen zona me ndarje të caktuar, që<br />
kanë grimca me përqendrim <strong>dhe</strong> përmasa<br />
të ndryshme.<br />
Ne klasën e katërt <strong>dhe</strong> te fundit hyjnë<br />
pulpat që kanë grimca me përqendrim shume<br />
të lartë, ku ato janë në kontakt me njëra<br />
tjetrën. Të gjitha pulpat që merren si<br />
fundërrinë në përfundim të procesit të<br />
dekantimit janë në një gjendje të tillë.<br />
Kjo hipoteze, në të vërtetë është e<br />
vlefshme vetëm në rast se grimcat që<br />
dekantojnë nuk ushtrojnë midis tyre shtytje<br />
<strong>dhe</strong> tërheqje reciproke <strong>dhe</strong> ne qofte se<br />
ndikimi i pareteve mbi grimcat është<br />
shume i vogël për tu marrë parasysh.<br />
55
3. Enët e dekantimit te vazhduar<br />
Në zbatimet industriale të dekantimit e<br />
veçanërisht në proceset e pastrimit të<br />
rrjedhësve, përdoren enë që ushqehen në<br />
vazhdimësi, me lëvizje të lëngut horizontale<br />
apo vertikale.<br />
Figure 4.3. Pamje e procesit të dekantimit<br />
të vazhduar.<br />
Në këtë rast grimca i nënshtrohet dy<br />
shpejtësive:<br />
shpejtësia limit e dekantimit Vd<br />
shpejtësia e kalimit V nëpërmjet enës se<br />
bashku me lëngun<br />
Për këtë arsye, grimca ndjek një trajektore<br />
qe është rezultantja e të dy shpejtësive.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
4. Pajisjet e dekantimit<br />
Për realizimin e dekantimit periodik<br />
përdoren ene (fig) qe mbushen nëpërmjet<br />
tubit te shkarkimit T. Pezullia lihet te<br />
"pushoje" deri sa shtresa e "baltës" te arrije<br />
nivelin e paracaktuar. Lëngu i qarte mund te<br />
largohet qofte duke përdorur një sifon te<br />
vendosur ne lartësi te ndryshme, qofte duke<br />
përdorur dalje te ndryshme (A,B <strong>dhe</strong> C), te<br />
përdorura njëra pas tjetrës, duke u nisur nga<br />
me e larta. Materiali i dekantuar largohet<br />
nga fundi nëpërmjet shkarkimit F.<br />
Figura 4.4. Pamje e realizimit të procesit të<br />
dekantimit periodik.<br />
56
Disa dekantues janë te pajisur me një<br />
përzierës qe lehtëson si një larje të<br />
mundshme të dekantuesit, ashtu e<strong>dhe</strong><br />
shkarkimin e fazës së ngurtë.<br />
Aparati lejon një punë të vazhduar <strong>dhe</strong><br />
automatike. Dekantuesi Dorr është i pajisur<br />
me një kruajtese të përberë nga dy krahë të<br />
më<strong>dhe</strong>nj (të gjate deri 100 m) që rrotullohen<br />
ngadalë (2-30 rrot/orë). Lopatat e lidhura me<br />
krahët gërryejnë <strong>dhe</strong> mbartin materialin e<br />
dekantuar drejt qendrës, ku kryhet<br />
shkarkimi.<br />
Ushqimi behet nëpërmjet një tubi që<br />
përfundon në qendër të pajisjes, në mënyrë<br />
që të mos shkaktohet turbulence. Në dalje të<br />
tubit të shkarkimit, rrjedhësi lëviz nga<br />
qendra në periferi, duke u ngjitur ngadalë<br />
drejt pjesës se sipërme. Grimcat e rënda<br />
tentojnë të dendësohen në fund.<br />
Dekantuesit mund të vendosen në bateri, në<br />
mënyrë qe te realizojnë larjen me rrymë të<br />
kundërt të materialit të ngurtë.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 4.5. Pajisje që realizojnë procesin e<br />
dekantimit<br />
Sedimentimi i grimcave në gaz.<br />
Një zbatim tipik i dekantimit të grimcave të<br />
ngurta të pranishme në një gaz ndodh në<br />
57
aparatet e tharjes me atomizim (tharjespray).<br />
Për të mos lejuar që ajri në dalje të<br />
aparatit të tërheqë me vehte grimca të<br />
materialit të thare, zgjidhja më e përhapur<br />
është përdorimi i "Cikloneve ndarës".<br />
Cikloni është një dhome dekantimi ne formë<br />
cilindrike me fund konik.<br />
Ajri, duke hyre nga ana anësore, ndjek një<br />
rruge spirale drejt ngjitjes lart. Mbi grimcat<br />
veprojnë dy forca: njëra centrifugale që i<br />
detyrohet lëvizjes së ajrit <strong>dhe</strong> tjetra forca e<br />
gravitetit. Të dy veprimet e kombinuara<br />
favorizojnë një precipitim të shpejtë të<br />
grimcave.<br />
Ligji i Stoksit lejon të pohojmë që shpejtësia<br />
e grimcave është e lidhur me rezultanten e<br />
forcave qe veprojnë mbi to.<br />
Për një vlere te dhënë te V-së (shpejtësisë),<br />
forca mbi grimcën rritet me zvogëlimin e<br />
rrezes. Për largimin e grimcave te vogla<br />
eficienca e ciklonit rritet me zvogëlimin e<br />
diametrit te këtij te fundit. Me zvogëlimin e<br />
diametrit te ciklonit zvogëlohet prurja e ajrit<br />
ne dalje <strong>dhe</strong> rritet gradienti i presionit midis<br />
hyrjes <strong>dhe</strong> daljes se tij.<br />
Eficienca e një cikloni, përveç se varet nga tipi<br />
i fluksit te ajrit (çdo "shqetësim" qe i behet<br />
trajektores ne forme spiraleje është i<br />
padëshirueshëm), varet ne mase te ma<strong>dhe</strong> nga<br />
dimensionet e grimcave. Nëse diametri i<br />
grimcave rezulton shumë i vogël, është e<br />
nevojshme të përdoren sisteme të tjera ndarjeje<br />
(filtra, elektrofiltraetj).<br />
Theksojmë qe në dekantimin me ciklone, është<br />
shume e rëndësishme që ajri të hyjë<br />
tangencialisht me paretin e ciklonit.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Filtrimi<br />
Filtrimi ka si qëllim të ndajë një fazë<br />
disperse të përbërë nga grimca të ngurta<br />
<strong>dhe</strong> nga një rrjedhës – gaz apo lëng që<br />
formon një fazë të vazhdueshme.<br />
Për realizimin e filtrimit dërgohet pezullia<br />
nëpërmjet mjetit filtrues. Rrjedhësi që kalon<br />
nëpërmjet tij merr emrin filtrat. Grimcat e<br />
ngurta mbahen të gjitha ose pjesërisht në<br />
brendësi të mjetit filtrues. Fazë e lëngët nuk<br />
është kurrë një lëng i vetëm, por zakonisht<br />
një solucion kompleks. P.sh në filtrimin e<br />
birrës apo verës ajo përbëhet nga një<br />
përzierje lëngjesh (ujë alkool etilik) që<br />
përmban gaze të tretur (CO2) <strong>dhe</strong> grimca të<br />
ngurta në tretësirë (sheqerna, kripëra etj).<br />
Një karakteristikë që karakterizon procesin e<br />
filtrimit është e<strong>dhe</strong> viskoziteti i pezullisë.<br />
Shpesh është vetë natyra e rrjedhësit që i ve<br />
kufij zgjedhjeje filtrimit. P.sh një rrjedhës<br />
volativ nuk mund të futet në filtrim në filtra<br />
që punojnë nën boshllëk, sepse avujt do të<br />
pengonin formimin e boshllëkut. Në të<br />
kundërt kur në lëng ndo<strong>dhe</strong>n të tretur gaze<br />
që në presion atmosferik do të humbitnin<br />
atëherë filtrimi kryhet nën presion (CO2 në<br />
verëra, spumante etj).<br />
58
Figure 4.6. Pamje e filtrave të ndryshëm të<br />
cilët realizojnë filtrimin në proceste<br />
teknologjike<br />
Mbajtja e grimcave të ngurta.<br />
Në bazë të mënyrës së funksionimit të mjetit<br />
filtrues dallohen dy tipe filtrimesh:<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
filtrim në sipërfaqe <strong>dhe</strong> filtrim në thellësi.<br />
Në rastin e parë grimcat e ngurta ndahen në<br />
sipërfaqen e mjetit filtrues si me një sitje të<br />
thjeshtë. Kjo mënyrë është si një pengesë që<br />
i vihet grimcave për të kaluar poshtë, për<br />
shkak të diametrit të poreve më të vogël se<br />
diametri i grimcave. Në të kundërt në rastin<br />
e dytë grimcat mbahen me mekanizma të<br />
ndryshme, në brendësi të strukturës poroze<br />
të mjetit filtrues gjatë gjithë thellësisë së saj.<br />
Ky dallim thjeshton shumë paraqitjen e<br />
realitetit. Në praktikë e<strong>dhe</strong> filtrat në thellësi<br />
kanë një veprim të pjesshëm mbajtjeje në<br />
veçanti kundrejt grimcave më voluminoze<br />
po kështu e<strong>dhe</strong> për filtrat sipërfaqësorë<br />
grimcat me diametër më të vogël se poret<br />
mund të depërtojnë <strong>dhe</strong> të depozitohen në<br />
brendësi të filtrit.<br />
Filtrimi mbi membranë.<br />
Realizohet për ndarjen e pezullive me një<br />
përqindje shumë të ulët të grimcave të<br />
ngurta me dimensione shumë të vogla, pra<br />
në ndarjen e grimcave në nivel mikroni.<br />
Mjeti filtrues përbëhet nga membrana<br />
mikroporoze që janë shtresa me trashësi<br />
shumë të vogël (0.2-0.4 m m) që me sy të<br />
lirë duken si të vazhdueshme por që në nivel<br />
mikroskopik kanë një strukturë sfungjerore.<br />
Teknikat e ndarjes <strong>dhe</strong> përgatitjes së<br />
membranave kanë bërë shumë përparime<br />
<strong>dhe</strong> përgatiten me një porozitet të<br />
kontrolluar me dimensione sipërfaqsore të<br />
poreve shumë uniforme.<br />
Me një mjet të tillë filtrues realizohet<br />
kryesisht filtrimi sipërfaqësor. Mundësia për<br />
mbajtjen e grimcave në brendësi të<br />
membranës mund të lihet pas dore sepse<br />
59
itet rezistenca në përparimin e ecjes së<br />
filtratit. Kjo i detyrohet mbylljes<br />
sipërfaqësore të poreve.<br />
Kohët e fundit është vënë re tendenca për të<br />
prodhuar membrana anizotropike, në të<br />
cilat poroziteti është më i vogël nga ana e<br />
hyrjes se sa nga ana e daljes së vetë<br />
membranës. Me fjalë të tjera është njësoj<br />
sikur seksioni i poreve të rritej duke kaluar<br />
nga lart poshtë. Kjo bën të mundur efektin<br />
maksimal të mbajtjes sipërfaqësore <strong>dhe</strong><br />
reduktohet rreziku i blokimit në mes të<br />
filtrimit. Pra një grimcë hyn në një por në<br />
sipërfaqe <strong>dhe</strong> nuk mbart rrezikun e bllokimit<br />
në brendësi të membranës.<br />
Klasifikimi i filtrave<br />
Filtrat dallohen nga karakteristikat<br />
ndërtimore të tyre si <strong>dhe</strong> ato të funksionimit.<br />
Kështu ata mund të ndahen në të vazhduar<br />
<strong>dhe</strong> jo të vazhduar.<br />
Quhen të vazhduar ata filtra në të cilët jo<br />
vetëm pezullia <strong>dhe</strong> filtrat ushqehen <strong>dhe</strong><br />
shkarkohen në vazhdimësi por e<strong>dhe</strong><br />
precipitati i depozituar largohet vazhdimisht<br />
duke rigjeneruar kështu sipërfaqen filtruese.<br />
Quhen jo të vazhduar ata filtra në të cilët<br />
largimi i shtesës së depozituar <strong>dhe</strong> largimi i<br />
mjetit filtrues kërkojnë ndërprerjen e<br />
filtrimit. Në bazë të karaktersitikave të<br />
mjeteve filtruese dallojmë filtra me masë<br />
filtruese, me kartonë filtrues, me pëlhurë, me<br />
membranë etj.<br />
Një mënyrë tjetër klasifikimi bëhet në bazë<br />
të forcës drejtuese të përdorur për kalimin e<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
filtratit nëpërmjet mjetit filtrues. Në bazë të<br />
këtij kriteri dallojmë tre tipe filtrash:<br />
Filtra me presion. Kur aplikohet presion në<br />
shtytjen e pezullisë <strong>dhe</strong> filtri del me presion<br />
atmosferik ose më rrallë me nën presion më<br />
të lartë se atmosferiku por sigurisht më të<br />
ulët se presioni i hollimit të turbullirës.<br />
1. Filtra me boshllëk. Kur presioni i<br />
nevojshëm për filtrim përfitohet duke<br />
zbatuar një ulje presioni nga ana e<br />
filtratit <strong>dhe</strong> duke mbajtur një presion<br />
atmosferik nga ana e ushqimit të<br />
pezullisë. Në këtë rast punohet me<br />
presion 0.5-0.7 kg/m2.<br />
Figure 4.6. Pamje e një makine filtrimi me<br />
boshllëk<br />
2. Filtra centrifugalë. Në këto filtra<br />
presioni nga ana e turbullirës prodhohet<br />
nga forca centrifugale, ndërsa filtri<br />
shkarkohet në presion atmosferik. Në<br />
këtë tip mund të realizohen presione deri<br />
në dhjetëra atmosferë.<br />
60
Figure 4. 7. Skema e nje filtri Centrifugal<br />
Klasifikimi në bazë të forcës lëvizëse të<br />
procesit është më i përhapuri nga të gjithë<br />
klasifikimet e tjera <strong>dhe</strong> korrespondon me<br />
përafërsi të mirë me klasifikimin e bazuar<br />
mbi vazhdimësinë e funksionimit. Në fakt<br />
filtrat me presion janë në përgjithësi jo të<br />
vazhduar; ato me depresion janë<br />
përgjithësisht të vazhduar ose të ndërprerë<br />
<strong>dhe</strong> përfaqësojnë një kategori të<br />
ndërmjetme.<br />
Ndër filtrat mund të përmendim:<br />
Filtrat me dhoma me presion. Në këtë<br />
kategori hyjnë tipa të ndryshme filtrash<br />
shumë të përhapur të cilët dallojnë nga njëri<br />
tjetri nga forma e elementëve filtrues.<br />
Ata mund të jenë me formë të sheshtë në<br />
filtrat me shtresë, me disqe apo me pjata.<br />
Mund të kenë formë cilindrike në filtrat me<br />
kandele, me kartuç <strong>dhe</strong> me xhepa. Elementët<br />
filtrues të pajisur me kavitete të brendshme<br />
vendosen në dhoma cilindrike në të cilat<br />
dërgohet me presion pezullia e turbullt.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Kështu elementët filtrues gjenden të zhytur<br />
në pezulli ndërsa filtrat rrjedh në kavitetet e<br />
brendshme <strong>dhe</strong> grumbullohet në një kolektor<br />
i përbashkët shkarkimi, i cili mund të<br />
vendoset në cep apo në qendër të<br />
elementëve filtrues. Në krahasim me filtrtat<br />
e tjerë, filtrat me presion kanë një diametër<br />
më të vogël <strong>dhe</strong> lejojnë të zvogëlohet<br />
rreziku i humbjes <strong>dhe</strong> kontaminimit.<br />
Dhoma me presion mund të jetë vertikale<br />
ose horizontale <strong>dhe</strong> elementët filtrues<br />
mund të jenë me formë të sheshtë (gjethe,<br />
disqe, pjata) ose cilindrike (kandele,<br />
kartuç). Të gjithë filtrat me dhoma me<br />
presion mund të kryejnë filtrim në shtresë<br />
me parashtesë apo me teknikën e përmbytjes<br />
së vazhduar.<br />
Filtrat me disqe ose pjata. Përbëhen nga një<br />
mbështetës i vrimëzuar mbi të cilin<br />
vendosen pëlhura filtruese, ushqimi i<br />
turbullirës bëhet zakonisht nga jashtë kurse<br />
filtri kullon nga brenda <strong>dhe</strong> dërgohet në<br />
kolektorët e posaçëm.<br />
Filtrat qirinj. Janë filtra në formën e<br />
dhomave me presion në të cilët elementët<br />
filtrues nuk janë pjata por cilindra në formë<br />
qiriu të tipave të ndryshëm.<br />
Filtrat nën boshllëk. Janë përgjithësisht të<br />
vazhduar <strong>dhe</strong> kjo është përparësia e tyre.<br />
Tipi më i zakonshëm është ai tambur që<br />
prodhohet në dy mënyra. Me një dhomë të<br />
vetme <strong>dhe</strong> me shumë dhoma. Filtri me<br />
tambur me shumë dhoma përbëhet nga një<br />
tambur cilindrik që rrotullohet ngadalë rreth<br />
një boshti horizontal gjatë rrotullimit gjysma<br />
e poshtme e tamburit është e zhytur në një<br />
61
vaskë me nivel konstant që përmban<br />
pezullinë e turbullt që do të filtrohet.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 4.8. Pamje e disa lloje filtrash të<br />
cilët përdoren në proceset teknologjike. Një<br />
nga filtrat më të përdorur është e<strong>dhe</strong> filtri<br />
me disqe vertikale.<br />
Pëlhurat filtruese. Përbëhen nga pëlhura<br />
natyrale si pambuku apo materiale sintetike.<br />
Këto materiale mund të prodhohen në një<br />
gamë të gjerë pëlhurash të ndryshme për nga<br />
natyra e filtrit të përdorur (xhufkë, fill i<br />
vazhdueshëm, <strong>dhe</strong> njëfillor). Llojet kryesore<br />
te thurjeve janë diagonale <strong>dhe</strong> të sheshuara.<br />
Karakteristikat filtruese varen nga<br />
karakteristikat e fillit (numri i fijeve<br />
vertikale <strong>dhe</strong> horizontale për njësi gjatësie),<br />
62
përdredhja e fijeve <strong>dhe</strong> trajtime të<br />
mundshme.<br />
Së fundmi mund të përfshihen në këtë<br />
kategori pëlhurat e tirkut që kryesisht janë<br />
shtresa të përbërë nga fibra të shkurtra të<br />
vendosura në mënyrë rastësore. Përftohen<br />
duke shtypur fibrat mes tyre <strong>dhe</strong> duke i<br />
trajtuar më pas me metoda të veçanta<br />
dendësimi të cilat ndihmojnë ndërthurjen e<br />
fibrave duke i dhënë atyre vetinë e<br />
nevojshme të rezistencës mekanike <strong>dhe</strong><br />
kompaktësisë.<br />
Materialet poroze. Përfshihen materiale si<br />
porcelani, materiale plastike etj. Janë mjete<br />
filtruese të rigjenerueshme me larje me ujë<br />
të bollshëm me rrymë të kundërt ose me<br />
tretësira të tjera të përshtatshme.<br />
Materialet metalike përbëhen nga grimca<br />
metalike me formë <strong>dhe</strong> përmasa të<br />
ndryshme, që i nënshtrohen trajtimeve në<br />
presione e temperatura të larta. Shkrirja e<br />
metalit në pikat e kontaktit shkakton<br />
saldimin e grimcave duke krijuar kështu një<br />
strukturë poroze.<br />
Qeramikat poroze përdoren shumë rrallë<br />
<strong>dhe</strong> për filtrime në shkallë të vogël ose<br />
laboratorike. Ato kanë karakteristikë një<br />
inerci të ma<strong>dhe</strong> kimike <strong>dhe</strong> një rezistencë të<br />
lartë ndaj temperaturave të larta. Përbëhen<br />
nga silikate alumin, kuarc etj. E<strong>dhe</strong><br />
materialet si polietileni, tefloni etj mund të<br />
përdoren si filtra porozë.<br />
Filtërpresa<br />
Në formën e saj më të zakonshme ajo<br />
përbëhet nga një bashkësi elementësh të<br />
plotë (pllakat) <strong>dhe</strong> elementësh bosh<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
(kornizat) të afruar në mënyrë ta alternuar<br />
me njëri tjetrin. Janë në përgjithësi katrore,<br />
rrallë të rrumbullakëta, mbahen të varura<br />
vertikalisht të kapura me seksion T.<br />
Presioni sigurohet me mbyllje mekanike, me<br />
vidë ose me veprim hidraulik <strong>dhe</strong> duhet të<br />
jetë i tillë që të sigurojë mbajtjen kompakt të<br />
komponentëve të pakos.<br />
Pllakat kanë në sipërfaqe relieve <strong>dhe</strong><br />
kanalizime për kullimin e filtratit i cili<br />
largohet nëpërmjet vrimave <strong>dhe</strong> kanaleve<br />
brenda.<br />
63
Figure 4.9. Pamje e filterpresave te<br />
ndryshme.<br />
Në variantet moderne ato janë aparate me<br />
fleksibilitet të lartë <strong>dhe</strong> mund të përdoren në<br />
filtrimin me përmbytje duke alternuar<br />
pllakat <strong>dhe</strong> kornizat ose në filtrimin me<br />
kartonë duke përdorur vetëm pllakat të cilat<br />
shërbejnë në mënyrë të alternuar nga pllaka<br />
të ushqimit të pezullisë në pllaka të<br />
mbledhjes së filtratit.<br />
Një mënyrë tjetër paketimi qëndron mbi<br />
bazën e formimit të nënndarjeve të pakos së<br />
pllakave në seksione të ndryshme, në të cilat<br />
mund të kryhen një seri filtrimesh të<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
trashësive të ndryshme: p.sh një filtrim i<br />
trashë me përmbytje i ndjekur nga një filtrim<br />
qartësues mbi kartonë.<br />
Në të njëjtën mënyrë mund të realizohen dy<br />
filtrime në seri me kartonë filtrues me<br />
porozitet të ndryshëm në mënyrë që seksioni<br />
i parë i filtrit të kryejë parafiltrimin <strong>dhe</strong> i<br />
dyti të kryejë filtrimin e hollë.<br />
Në këtë lloj filtrimi problemi qëndron në<br />
dimensionimin e përshtatshëm të të dy<br />
seksioneve në mënyrë që të mos harrohet<br />
bllokimi i njërit seksion përpara se të arrihet<br />
kapaciteti filtrues i seksionit tjetër.<br />
Pra, duhet të shmanget rritja e presionit për<br />
shkak të bllokimit në seksionin e parë,<br />
ndërkohë që në seksionin tjetër nuk kanë<br />
ndodhur ndryshime të ndjeshme të presionit.<br />
Dhe kjo mund të varet si nga një zgjedhje jo<br />
e përshtatshme e mjeteve të filtrimit ashtu<br />
e<strong>dhe</strong> nga ndarja jo e përshtatshme e<br />
sipërfaqeve filtruese.<br />
Kështu, një rrije e ma<strong>dhe</strong> në seksionin e<br />
parafiltrimit do të thotë që ose është kryer<br />
me mjete shumë të holla filtrimi, ose që<br />
sipërfaqja e filtrimit nuk është e<br />
mjaftueshme. Një rritje e tepërt e presionit<br />
në seksionin e parafiltrimit do të thotë që<br />
sipërfaqja është e pamjaftueshme.<br />
Këshillohet në përgjithësi që sipërfaqja e<br />
parafiltrimit të jetë 60 % e sipërfaqes së<br />
filtrimit të hollë <strong>dhe</strong> 40 % e sipërfaqes së<br />
përgjithshme, ndërsa raporti i numrit të<br />
kartonëve midis dy seksioneve të jetë 3:1.<br />
64
Cikli i punës së filtërpresave.<br />
Përfshin fazat e mëposhtme:<br />
formimi i parashtresës me qark të mbyllur<br />
(në rast se përdoret parashtresë)<br />
filtrimi<br />
larja; zhvendosja <strong>dhe</strong> rikuperimi i filtratit<br />
hapja shkarkimi i shtresës <strong>dhe</strong> larja<br />
mbyllja e filtrit<br />
shpëlarja <strong>dhe</strong> sterilizimi i mundshëm<br />
Zgjatja e fazës së filtrimit që është e vetmja<br />
fazë aktive e ciklit varet nga vetitë e<br />
turbullirës që filtrohet (dendësia,<br />
viskoziteti), vetitë e filtrit (vëllimi i dhomës<br />
ku filtrohet <strong>dhe</strong> raporti midis këtij vëllimi<br />
<strong>dhe</strong> sipërfaqes filtruese), si <strong>dhe</strong> nga kushtet e<br />
punës (presioni prurja e turbullirës etj).<br />
Gjatë punës precipitati që formohet nëpër<br />
dhoma në brendësi të pëlhurave zvogëlon në<br />
mënyrë progresive shpejtësinë e filtrimit.<br />
Kur dhomat mbushen në atë nivel sa<br />
shpejtësia e filtrimit ulet në vlera<br />
jashtëzakonisht të ulta vazhdohet me fazën<br />
e larjes, e cila ka për qëllim të rikuperojë<br />
lëngun e vlefshëm që mbush kapilarët e<br />
precipitatit duke e zëvendësuar atë me lëng<br />
jo të vlefshëm siç është uji.<br />
Larja kryhet duke dërguar ujin e pastër<br />
nëpërmjet të njëjtit tub që sjell në filtër e<strong>dhe</strong><br />
pezullinë <strong>dhe</strong> kapërcen shtresën duke<br />
ndjekur të njëjtën rrugë me filtratin.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 4.10. Pamje e llojeve të tjerë të<br />
filtrave që përdoren në procest e<br />
teknologjive të ndryshme të pastrimit.<br />
Në këtë sistem ekziston rreziku që lëngu të<br />
tentojë të rrjedhë në zonat me rezistencë më<br />
të ulët <strong>dhe</strong> nuk përshkon të gjithë shtresën e<br />
precipitatit. Për të evituar këtë dukuri në<br />
shumë pajisje filtrimi është parashikuar<br />
një qark i veçantë larjeje.<br />
65
PYETJE<br />
1. Cilat janë proceset e ndarjes me natyre mekanike? Çfarë dini ju për këto<br />
procese?<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
2. Si realizohet dekantimi? A mund të realizoni një ekeperiment të thjeshtë me<br />
intuitën tuaj ku të shihni se si ndodh procesi i dekantimit <strong>dhe</strong> ta përshkruani atë?<br />
3. Cilat janë enët e dekantimit te vazhduar? Cilat janë karakteristikat e tyre? Po<br />
format <strong>dhe</strong> ligjshmëritë e tyre?<br />
4. Cilat janë pajisjet e dekantimit?<br />
5. Procesi i filtrimit. Cfarë është filtrimi? Si realizohet ai? Cilat janë llojet kryesorë<br />
të filtrave <strong>dhe</strong> materialet të cilatshërbejnë për ndërtimin e filtrave<br />
66
KAPITULLI 5<br />
1- Thërmimi <strong>dhe</strong> bluarja e materialeve të ngurta<br />
KAPITULLI I PESTE<br />
1. Thërrmimi <strong>dhe</strong> bluarja e materialeve të<br />
ngurta.<br />
Si të gjitha industritë e transformimit e<strong>dhe</strong><br />
në industrinë ushqimore lëndët e para që do<br />
të përpunohen duhet ti përgjigjen kërkesave<br />
të tregut, vetive funksionale <strong>dhe</strong> sasisë. Nga<br />
pikëpamja e punueshmërisë së një materiali<br />
ushqimor është në fakt një seri elementësh<br />
me natyra të ndryshme që përfshijnë kohën e<br />
vjeljes së lëndëve të para (sagumë prodhime<br />
janë sezonale) kushtet e kërkuara për<br />
ruajtjen e lëndëve të para; gjendjen higjenosanitare;<br />
karakteristikat fizike (dimensionet,<br />
forma, konsistenca etj), biologjike (gjendja e<br />
pjekurisë, varieteti etj), kimike (përbërja,<br />
prania e mbetjeve apo kontaminantëve etj).<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
2- Klasifikimi i materialeve të ngurta. Diametri i grimcave. Sitat <strong>dhe</strong><br />
analiza sitore.<br />
3- Përzierja <strong>dhe</strong> emulsioni.<br />
4- Përzierës për lengje me shpejtesi të ndryshme.<br />
5- Emulsioni.<br />
6- Disa lloje makinash që përdoren në Industrinë Ushqimore<br />
<strong>Proceset</strong> kryesore që kanë të bëjnë me<br />
lëndën e parë por që në disa raste përbejnë<br />
e<strong>dhe</strong> produktin gjysmë të gatshëm ose të<br />
gatshëm janë:<br />
larja, ose ndarja e çdo lloj substance<br />
kontaminuese të lëndës së parë<br />
kalibrimi ose ndarja e materialit sipas<br />
kategorive në funksion të karakteristikave<br />
fizike; dimensionet, etj.<br />
seleksionimi ose ndarja në funksion të<br />
cilësisë<br />
qërimi ose heqja e pjesëve të këqija ose jo<br />
të vlefshme, etj.<br />
Bluarja e materialeve të ngurta është një<br />
proces shumë i shpeshtë në industrinë<br />
ushqimore. Arsyet mund të jenë të<br />
ndryshme:<br />
Copëtimi në dimensione të vogla lejon<br />
ose favorizon ekstraktimin e përbërësve<br />
67
të dëshiruar (p.sh prodhimi i miellrave te<br />
bukës).<br />
Bluarja lejon të arrihet madhësia e<br />
kërkuar e copëzave e kërkuar për disa<br />
lloje produktesh si erëzat<br />
Rritja e sipërfaqes specifike ndërmjet<br />
bluarjes favorizon ecurinë e disa<br />
proceseve si tharja, pjekja etj<br />
Copëtimi në grimca më të vogla<br />
favorizon përzierjen tretjen ose<br />
shpërndarjen në përbërje ushqimore të<br />
ndryshme etj.<br />
Thërrmimi karakterizohet nga shkalla e<br />
thërrmimit i që është raporti i diametrit të<br />
grimcave të materialit të ngurtë para<br />
thërrmimit me diametrin e grimcave pas<br />
thërrmimit. Në bluarje materiali i<br />
nënshtrohet një force si psh shtypjes,<br />
fërkimit etj. Kur energjia e thithur nga<br />
materiali arrin <strong>dhe</strong> tejkalon një nivel kritik<br />
që varet nga natyra e trupit, formohen të<br />
çarat e para që më te zhvillohen përgjatë<br />
vijash të theksuara. Në këto kushte vihet re<br />
një ndalim i akumulimit të energjisë.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
68
Figura 5. 1. Pamje e tipeve të ndryshme të<br />
makinave grirëse <strong>dhe</strong> bluarse.<br />
Thërrmimi ka e<strong>dhe</strong> pajisjet e tij. Ndër to<br />
mund të përmendim:<br />
Mullinjta me nofull. Janë makina të cilët<br />
veprojnë nëpërmjet presionit <strong>dhe</strong> shtypjes<br />
midis nofullave, njëra nga të cilat është e<br />
palëvizshme ndërsa tjetra godet.<br />
Mullinjtë rrotullues të cilët janë formuar<br />
nga dy kone të përmbysur një i jashtëm i<br />
fiksuar <strong>dhe</strong> një i dytë karshi të parit<br />
rrotullues<br />
Mulliri me cilindër të dhëmbëzuar, i<br />
përshtatshëm për materiale të buta, i cili<br />
eviton formimin e sasive të larta të pluhurit.<br />
Gjithashtu ajo që është e rëndësishme është<br />
e<strong>dhe</strong> fakti se ka e<strong>dhe</strong> makina bluarëse për të<br />
formuar pjesëza më të imta. Përmendim këtu<br />
mullirin me cilindra. Me qëllim që copat e<br />
thërrmuara të hiqen si rezultat i fërkimit<br />
midis dy cilindrave, përmasa e copave<br />
fillestare të materialit të ngurtë duhet të jenë<br />
të paktën 20 herë më e vogël se diametri i<br />
cilindrave. Janë të thjeshtë për punë,<br />
kompakt <strong>dhe</strong> të sigurt. Një tjetër mjet është<br />
lëmi; është një tip i vjetër mulliri i përdorur<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
në bluarjen e lagësht siç është rasti i bluarjes<br />
së ullinjve para shtrydhjes për vaj. Në këtë<br />
lloj mjeti realizohet njëkohësisht e<strong>dhe</strong><br />
bluarja e mirë e<strong>dhe</strong> përzierja<br />
Thërrmimi i materialeve të ngurta që mund<br />
të realizohet për qëllime nga më të<br />
ndryshmet, karakterizohet nga shkalla e<br />
thërrmimit, raportit midis diametrit të<br />
grimcave para thërrmimit (df) <strong>dhe</strong> pas<br />
thërrmimit (dp). Në varësi të përmasave<br />
fillestare <strong>dhe</strong> përfundimtare të copave të<br />
materialit dallojmë copëtimin ku df lëviz nga<br />
1500 në 3 mm, ndërsa <strong>dhe</strong> tjetra nga 250 në<br />
1 mm. Copëtimi ndahet në varësi në 1- i<br />
imët, i mesëm, <strong>dhe</strong> i trashë. Bluarja ndahet<br />
në të imët <strong>dhe</strong> sipërfaqësore. Të dy proceset<br />
mund të zhvillohen në dy lloj ciklesh, në<br />
ciklin e hapur <strong>dhe</strong> në ciklin e mbyllur.<br />
Sipas ciklit të mbyllur pas procesit materiali<br />
klasifikohet <strong>dhe</strong> grimcat qe nuk kanë arritur<br />
madhësinë e kërkuar futen përsëri në proces.<br />
2. Klasifikimi i materialeve të ngurta.<br />
Diametri mesatar i grimcave. Sitat <strong>dhe</strong><br />
analiza sitore.<br />
Klasifikim emërtohet ndarja e materialeve të<br />
grimcuara sipas përmasave (kryesisht sipas<br />
diametrit mesatar). Ekzistojnë tre mënyra<br />
klasifikimi: 1 mekanike (me sitje); 2<br />
hidraulike që bazohet në ndarjen e grimcave<br />
në fraksione në bazë të shpejtësive të<br />
ndryshme të dekantimit që ato kanë në ujë; 3<br />
diametri mesatar, kjo sepse grimcat nuk janë<br />
sferike <strong>dhe</strong> kur ndahen ato klasifikohen në<br />
fraksione ku diametrat mesatare lëvizin në<br />
diapazone të ndryshme, rezultatet e një<br />
analize kokrrizore paraqiten në grafikë që<br />
quhen grafikët e shpërndarjes që mund të<br />
jenë integrale <strong>dhe</strong> diferenciale. Efikasiteti i<br />
69
sitës përkufizohet si raporti i masës së<br />
grimcave që kalojnë sitën me masën e<br />
grimcave që mund të kalojnë atë. Nëqoftëse<br />
N është pesha e grimcave të një përmase që<br />
ndo<strong>dhe</strong>n mbi sitë, atëherë mbas një kohe t<br />
sitosje kemi: dN/dt=-k.N ku k- konstante e<br />
sitës <strong>dhe</strong> llojit të grimcave. Ky barazim<br />
integrohet nga N1 në N2 <strong>dhe</strong> në fund<br />
N2=N1.e- kt . sitja realizohet në mënyrë të<br />
thatë ose me ujë.<br />
Figure 5.2. Makina grirëse për materiale<br />
më të imta.<br />
Si të gjitha industritë e transformimit, e<strong>dhe</strong><br />
në industrinë' ushqimore lëndët e para që do<br />
të përpunohen duhet t'i përgjigjen kërkesave<br />
të caktuara të cilësisë, vetive funksionale<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
<strong>dhe</strong> sasisë. Nga pikëpamja e "punueshmërise"<br />
së një materiali ushqimor është ne<br />
fakt një përmbledhje e një serie elementesh<br />
me natyre të ndryshme që përfshijnë kohen e<br />
vjeljes së lendeve të para (shumë prodhime<br />
janë sezonale), kushtet e kërkuara për<br />
ruajtjen e lëndëve të para; gjendjen higjenosanitare;<br />
karakteristikat fizike (dimensionet,<br />
forma, konsistenca, etj), biologjike (gjendja<br />
e pjekurisë, varieteti, etj), kimike (përbërja,<br />
prania e mbetjeve apo kontaminanteve, etj)<br />
<strong>dhe</strong> funksionale.<br />
Duke lënë mënjanë ne këtë kapitull aspektet<br />
biologjike, qe janë të një rëndësie të ma<strong>dhe</strong>,<br />
në pikëpamjen teknologjike proceset<br />
kryesore që kanë të bëjnë me lëndën e parë<br />
(por që në disa raste përfshijnë e<strong>dhe</strong><br />
produktet gjysmë të përpunuara si <strong>dhe</strong><br />
produktet përfundimtare) janë:<br />
1. Larja, ose ndarja e cilësdo substance<br />
kontaminuese sipërfaqësore te lendes se<br />
pare.<br />
2. Kalibrimi ose ndarja e materialit sipas<br />
kategorive ne funksion te karakteristikave<br />
fizike : dimensioneve, formës etj.<br />
3. Seleksionimi ose ndarja ne funksion te<br />
cilësisë.<br />
4. Qërimi ose heqja e pjesëve jo te<br />
vlefshme(lëkura, heqja e bërthamës, heqja e<br />
kockave për mishin etj) ose, ne te kundërtën,<br />
nxjerrjen e pjesëve me interes<br />
ushqimor(shtrydhje, veçimi, etj)<br />
Ne fushën ushqimore substancat kontaminuese<br />
qe takohen me shpesh mund te jene<br />
me natyre te ndryshme :<br />
70
minerale toke, rërë, gurë, pjesëza metalike,<br />
vajra <strong>dhe</strong> yndyrna qe vijnë nga makineritë ;<br />
vegjetale : gjethe, rrënjë etj;<br />
kafshësh : jashtëqitje, qime, copa insektesh<br />
<strong>dhe</strong> vezët e tyre, etj ; kimike : mbetje<br />
plehrash kimike, insekticide <strong>dhe</strong><br />
fitorregullues ; mikrobike mikroorganizma<br />
<strong>dhe</strong> produkte te metabolizmit te tyre ;<br />
Largimi i substancave kontaminuese mund<br />
te kryhet:<br />
1. Ne te thate: sitosje, aspirim, gërryerje,<br />
fshirje, ndarje magnetike etj.<br />
2. Në të lagësht: zhytje, flotim, filtrim, etj.<br />
Sigurisht, janë të mundshme kombinime<br />
të ndryshme.<br />
Të gjitha proceset e sapopërmendura<br />
zbatohen në industrinë ushqimore me<br />
mënyra <strong>dhe</strong> mjete të studiuara ose të<br />
adoptuara për çdo material specifik.<br />
Bluarja <strong>dhe</strong> sitosja e materialeve te ngurta.<br />
Bluarja e materialeve të ngurta është proces<br />
shumë i shpeshtë në industrinë ushqimore.<br />
Arsyet mund te jenë të ndryshme :<br />
1. Copëtimi në dimensione të vogla lejon<br />
ose favorizon ekstraktimin e «ve<br />
dëshiruar, (p.sh. prodhimi i miellrave<br />
nga drithërat).<br />
2. Bluarja lejon te arrihet madhësia e<br />
dëshiruar e copëzave, e domosdoshme<br />
kjo për disa lloje produktesh (psh.<br />
përgatitja e disa erëzave).<br />
3. Rritja e sipërfaqes specifike<br />
nëpërmjet bluarjes favorizon ecurinë e<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
disa proceseve (si tharja, ekstraktimi<br />
me solvent, pjekja <strong>dhe</strong> trajtimet<br />
termike ne përgjithësi).<br />
4. Copëtimi në grimca të imta favorizon<br />
përzierjen, tretjen ose shpërndarjen ne<br />
përbërjen e ushqimeve te ndryshme.<br />
Në bluarjen e zakonshme materiali i<br />
nënshtrohet veprimit të një force si për<br />
shembull shtypjes, fërkimit, shtytjes etj. Kur<br />
energjia e thithur nga materiali arrin <strong>dhe</strong><br />
tejkalon një nivel kritik, nivel që varet nga<br />
natyra e tipit të ngurtë, formohen të çarat e<br />
para që më tej zhvillohen përgjatë vijash të<br />
theksuara. Nën këto kushte vihet re një<br />
ndalim i akumulimit të energjisë, energji që<br />
pjesërisht përdoret për të krijuar sipërfaqe të<br />
reja <strong>dhe</strong> pjesërisht thithet në formë<br />
nxehtësie.<br />
Energjia e kërkuar varet nga fortësia e<br />
materialit si <strong>dhe</strong> nga thërmueshmeria e tij.<br />
E<strong>dhe</strong> koha luan një rol të rëndësishëm, sepse<br />
për forcë të barabarte të ushtruar shkalla e<br />
arritur e imtësisë rritet me zgjatjen në kohë<br />
të trajtimit. Duke qenë se energjia e tepërt<br />
është e destinuar të kthehet në nxehtësi,<br />
forcat e zbatuara duhet të dimensionohen<br />
sipas kërkesave të duhura. Por nuk është<br />
gjithmonë e lehte të llogaritesh minimumin e<br />
energjisë së kërkuar për një proces të dhënë.<br />
Një afrim teorik është ai i të supozuarit se<br />
për të arritur një zvogëlim dL të një grimce<br />
me dimension L, energjia e nevojshme është<br />
një funksion eksponencial i L:<br />
dE/dL = KL n<br />
71
ku k <strong>dhe</strong> n janë konstante karakteristike të<br />
materialit.<br />
Kjo shprehje është e njohur e<strong>dhe</strong> si ligji i<br />
Rittingerit për n=-2, (energjia e kërkuar<br />
supozohet si proporcionale me sipërfaqen e<br />
re të përftuar nga bluarja), ose si ligji i Kick<br />
për n = -1, <strong>dhe</strong> se fundi si ligji i Bondit për<br />
n=-3/2.<br />
Bluarja kryhet si rregull mbi materiale të<br />
thata ose me një përmbajtje lagështie të<br />
mbetur mjaft te ulet, me qellim qe te<br />
evitohen fenomenet e brumëzimit. Për<br />
materialet e lagështa ose me një përmbajtje<br />
të larte në vajra, bluarja duhet të kryhet në<br />
temperaturë të ulët.<br />
Në raste të ushqimeve si p.sh mishi, bluarja<br />
në cdo rast çon në formimin e "brumit".<br />
Pajisjet e bluarjes<br />
Për te kryer bluarjen ekzistojnë tipe të<br />
ndryshme makinerish që dallohen për<br />
karakteristikat <strong>dhe</strong> dimensionet si të<br />
materialit që do të bluhet, ashtu e<strong>dhe</strong> të<br />
produktit që dëshirojmë të përpunojmë.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figure 5.3. Tipe të ndryshme makinerish<br />
bluarse<br />
MAKINAT THYERESE. Janë makina që<br />
përgjithësisht përdoren për të kryer një<br />
zvogëlim fillestar të përmasave. Kujtojmë<br />
këtu mullinjtë me nofull që veprojnë<br />
nëpërmjet presionit <strong>dhe</strong> shtypjes; mullinjtë<br />
rrotullues janë formuar nga dy kone te<br />
përmbysur, një i jashtëm i fiksuar <strong>dhe</strong> një i<br />
dyte, i përmbysur karshi te parit, rrotullues:<br />
koni fiks shërben si trup bluarës ne muret e<br />
te cilit shtyhet materiali qe bluhet nga koni<br />
rrotullues. Ne këtë mënyrë kemi një<br />
kombinim te shtypjes me bluarjen mulliri<br />
me cilindër te dhëmbëzuar, i përshtatshëm<br />
72
për materiale te buta, eviton formimin e<br />
sasive<br />
3. Përzierja <strong>dhe</strong> Emulsionimi<br />
Përzierja<br />
Bashkimi i imët i dy apo tre substancave<br />
quhet përzierje (mishele). Substancat e<br />
përziera - në çdo moment mund të ndahen<br />
në rrugë mekanike, në ndryshim me sa<br />
ndodh me një përbërje kimike.<br />
Përzierja konsiderohet homogjene kur në të<br />
gjitha pikat e saj përfaqëson të njëjtën<br />
përbërje; ajo quhet heterogjene nëse nuk<br />
shpreh të njëjtën shkallë uniformiteti.<br />
Eficienca e një procesi përzierjeje varet nga<br />
përdorimi efektiv i energjisë së përdorur për<br />
të shkaktuar lëvizjen e komponentëve. Sasia<br />
e energjisë <strong>dhe</strong> agjenti mekanik me të cilin<br />
ajo futet, së bashku me formën e enës <strong>dhe</strong><br />
vetitë fizike të komponentëve të mishelës që<br />
duam të prodhojmë, janë të gjitha variabla<br />
që duhen marrë parasysh në zgjedhjen e një<br />
përzierësi.<br />
Materialet që mund të punohen me një<br />
aparature te këtij lloji, shkojnë nga ata pak<br />
viskoze ne brumërat me viskozitet te larte e<br />
deri tek pluhurat e thate.<br />
Shkalla e përzierjes karakterizohet në një<br />
fare mënyrë nga përbërja e kampioneve të<br />
marrë për analizë. Për shembull, në një rast<br />
ekstrem, nëse kampioni është aq i madh sa<br />
t'i korrespondojë të gjithë misheles, përbërja<br />
e kampionit rezulton sa e kampionit mesatar<br />
<strong>dhe</strong> nuk është e nevojshme të përzihet me<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
tej. Nga ana tjetër, nëse është e mundur të<br />
marrim kampion në nivel molekular, çdo<br />
kampion do të përmbajë një tip të vetëm<br />
komponenti të misheles <strong>dhe</strong> asnjë përzierje e<br />
mëtejshme do të mund ta ndryshoje<br />
gjendjen.<br />
73
Figurë 5.<br />
4. Pamje e makinave të përzierjes<br />
Figura 5.5. Imazhe të makinave të tjera<br />
të cil;at realizojnë përzierjen.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Midis këtyre dy rasteve ekstreme ekzistojnë<br />
të gjitha dimensionet e kampioneve që<br />
merren praktikisht, por pika më e<br />
rëndësishme është që rezultati do të varet<br />
nga dimensionet e kampionit.<br />
Në shume raste praktike, dimensionet e<br />
kampionit që do të merret janë të vendosura<br />
nga kushtet e procesit. P.sh, nëse një pluhur<br />
për përgatitjen e pudingut duhet të përmbajë<br />
1% alginat natriumi, po të shtojmë 1 kg<br />
alginat natriumi në një sasi prej 99 kg<br />
pluhuri bazë, duket se jemi në rregull.<br />
Gjithsesi, nëse kjo përzierje shitet në pako të<br />
vogla prej 100 gr, në secilën prej tyre duhet<br />
të jenë të pranishëm 1/100 kg alginat<br />
natriumi, me njëfarë tolerance si <strong>dhe</strong> me një<br />
shkalle përzierje të përshtatshme.<br />
Kampioni i vërtetë i kësaj përzierjeje duhet<br />
të jetë 100 gr. Me vazhdimin e përzierjes një<br />
numër gjithnjë e më i madh kampionesh do<br />
të tentoje drejt 99% pluhur baze <strong>dhe</strong> 1%<br />
alginat natriumi.<br />
Pra, devijimi i përbërjeve e kampioneve nga<br />
përbërja mesatare e gjithë misheles,<br />
përfaqëson masën e zhvillimit te proesit të<br />
përzierjes:<br />
Një mënyrë me e kënaqshme e matjes se<br />
këtij devijimi është termi Statistikë :<br />
s 2 = 1/n [(x, - x*) 2 + (x2 - x*) 2 +<br />
..........................................................................<br />
+(xn - x*) 2 ]<br />
ku n është numri i kampioneve të marra në<br />
atë stad përzierjeje, xj është fraksioni 1 i një<br />
komponenti të pranishëm në kampionet e<br />
ndryshme të marra <strong>dhe</strong> x është fraksioni<br />
74
mesatar i të njëjtit komponent ne përzierjen<br />
e përgjithshme.<br />
Termi s 2 njihet me tepër si ndryshim i<br />
përbërjeve te pjesshme te kampioneve nga<br />
përbërja mesatare.<br />
Përzierjet e lëngëta<br />
Energjia e futur në një sistem përzierës<br />
lëngjesh nëpërmjet një përzierësi<br />
përcaktohet nga shpejtësia e rrotullimit të<br />
përzierësit, nga forma e enës <strong>dhe</strong> nga vetitë<br />
fizike te përzierjes. Relacioni i Rushton-it<br />
<strong>dhe</strong> i të tjerëve përcakton se :<br />
p = f (N, D,P, m g)<br />
ku:<br />
N - shpejtësia rrotulluese e perzieresit<br />
D - diametri i përzierësit<br />
p - densiteti<br />
p - viskoziteti<br />
g-nxitimi gravitacional<br />
P/ D 5 N 3 p = c (D 2 N p) a (D N 2 ) b<br />
ku a,b,c janë te lidhura me sistemin <strong>dhe</strong><br />
gjeometrinë e tij.<br />
Kurbat e fuqisë janë të pavarura nga<br />
diametri i enës <strong>dhe</strong> ne se përftohen në<br />
impiante pilot, në shkalle te vogël, mund të<br />
përdoren e<strong>dhe</strong> për aparatura më të mëdha,<br />
mjafton që ato të kenë të njëjtat forma<br />
gjeometrike.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 5.5. Tipe të tjera makinash<br />
përzierse<br />
Përzierësit<br />
Zakonisht merren ne shqyrtim tie tipe<br />
kryesore përzierësish :<br />
1) Enë fikse <strong>dhe</strong> përzierës i lëvizshëm me<br />
lopate (që p.sh. rrotullohet rreth një trungu).<br />
Në enët vertikale ky tip përdoret për<br />
përzierjen e lëngjeve me viskozitet të ulët,<br />
suspensione trup i ngurte-lëng në lëvizje të<br />
lirë si <strong>dhe</strong> dispersione (shpërndarje) të gazit<br />
në lëng.<br />
Ene fikse me lopata te lëvizshme, thika,<br />
prerëse me forme plori, etj. : këta përzierës<br />
75
përdoren për materiale me konsistence te<br />
larte, lëngje viskoze, masa brumore,<br />
brumëra, yndyrna etj.<br />
2) Ene e lëvizshme me lopata te<br />
lëvizshme apo të palëvizshme, thika, prerëse<br />
në formë plori etj: janë pajisje të<br />
përshtatshme për përzierjen e materialeve<br />
me konsistence të lartë, masa pastoze <strong>dhe</strong><br />
materiale plastike.<br />
Pajisjet e treguara më lart janë të<br />
përshtatshme e<strong>dhe</strong> për përzierjen e<br />
pluhurave te thate.<br />
4. Përzierës për lëngje me shpejtësi te<br />
ndryshueshme<br />
Më i thjeshti është përzierësi rrotullues me<br />
bosht <strong>dhe</strong> lopata. Në një sistem të këtij lloji<br />
dallohen tre komponentë të lëvizjes së<br />
lëngut : a) një komponent radial që vepron<br />
në drejtim pingul me trungun rrotullues, b)<br />
një komponent gjatësore vepron ne drejtim<br />
paralel me trungun <strong>dhe</strong> c) një komponent<br />
rrotullues që vepron në drejtim tangencial<br />
me perimetrin rrotullimit të trungut.<br />
Komponentët radiale (a) <strong>dhe</strong> gjatësor (b)<br />
përgjithësisht ndikojnë mbi përzierjen,<br />
ndërsa komponentja rrotulluese është<br />
përgjithësisht joefikase.<br />
Me një përzierës në pozicion qendror karshi<br />
enës, që rrotullohet me njëfarë shpejtësie,<br />
krijohen disa shtresa në mes të lëngut, të<br />
cilat nuk lejojnë përzierjet e mëtejshmec(si<br />
e<strong>dhe</strong> shtim energjie). Për ta eliminuar ose<br />
reduktuar këtë fenomen të padëshirueshëm,<br />
ndonjë here është më se e mjaftueshme që ta<br />
spostosh trungun jashtë qendre ose të<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
vendosen disa valëthyes mbi sipërfaqen e<br />
enës kontaktit përshkohen nga kanale me<br />
thellësi që vjen duke u zvogëluar. Materiali i<br />
ushqyer nga lart <strong>dhe</strong> në qendër të rrotave,<br />
detyrohet të përshkoje kanalizimet, ndërsa<br />
pluhurat dalin në drejtim radial; mulliri<br />
pluhurizues me cilindra, i ndërtuar nga një<br />
apo më shume çifte cilindrash që rrotullohen<br />
me shpejtësi të ndryshme në mënyrë që të<br />
realizojnë thyerjen e grimcave si nëpërmjet<br />
presionit, ashtu e<strong>dhe</strong> nëpërmjet fërkimit.<br />
Mulliri centrifugal ku materiali shtypet ndaj<br />
një pareti të fiksuar nga rula të lidhur<br />
nëpërmjet krahëve lëvizës me një trung<br />
qëndror rrotullues; mulliri me sfera, në një<br />
cilindër rrotullues të vendosur<br />
horizontalisht, brenda te cilit janë vendosur<br />
disa sfera prej materiali të forte: bluarja<br />
bëhet me anë te shtytjes <strong>dhe</strong> fërkimit të<br />
sferave midis tyre <strong>dhe</strong> midis copave të<br />
materialit që do të bluhet.<br />
Sitosja e materialeve te ngurta.<br />
Bluarja, zakonisht, ndiqet nga procesi i<br />
ndarjes së copave të ndryshme të materialit<br />
te bluar. Ky proces klasifikimi, i quajtur<br />
sitosje, realizohet duke kaluar produktin<br />
nëpërmjet disa pllakave me vrima të<br />
vendosura njëra pas tjetrës, me diametër të<br />
vrimave që vjen duke u zvogëluar. Çdo<br />
pllakë e vrimëzuar (site) karakterizohet nga<br />
një numër vrimash për njësi sipërfaqe (cm",<br />
inch", etj).<br />
Analiza granulometrike e një materiali të<br />
përberë nga grimca, realizohet duke kaluar<br />
një sasi të peshuar të produktit nëpërmjet një<br />
serie sitash të vendosur në kolone. Duke<br />
kaluar nga lart-poshtë, dimensioni i vrimave<br />
bëhet gjithmonë e më i vogël. Në fund të<br />
76
operacionit, duke peshuar mbetjet në çdo<br />
site, përftohet shpërndarja e kthyer në<br />
përqindje e copave të ndryshme.<br />
Sitat identifikohen nëpërmjet numrit të<br />
"mesh", ku me mesh përcaktohet si numri i<br />
vrimave për inç linear. Seria e sitave për<br />
analizën granulometrike është e<br />
standardizuar, megjithëse ekzistojnë shumë<br />
shkalle (Seria Tyler, seria A.S.T.M. -<br />
American Society for Testing Materials).<br />
Në shkallë industriale aparaturat me<br />
përdorim më të gjërë janë tre tipesh: sitë<br />
horizontale, ku materiali ngarkohet mbi një<br />
sitë që i nënshtrohet në vazhdimësi një serie<br />
lëvizjesh horizontale që favorizojnë sitosjen,<br />
sitë tambur, ku materiali ushqehet në<br />
brendësi të një tamburi të pjerrët, që<br />
rrotullohet rreth aksit të vet <strong>dhe</strong> që përbëhet<br />
nga sita me vrima me sipërfaqe që vjen duke<br />
u rritur në drejtim të pozicionit të poshtëm të<br />
tamburit.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 5. 6. Pamje e përzierësve të<br />
ndryshëm.<br />
Përzierësit me lopate<br />
Janë të përshtatshëm për përzierje të<br />
thjeshta, tretësira trupash të ngurte në<br />
solvente, etj., ky lloj përzierësi rrotullohet në<br />
një interval prej 20 - 150 rrot/min.<br />
Shpesh vendosen disa valëthyes në muret e<br />
enës. Lopatat kanë ndërtim të thjeshtë, mund<br />
të mbulohen me material antikorroziv <strong>dhe</strong> të<br />
marrin forma të veçanta (në formë"<br />
kangjelle, në forme spirance apo kundërrrotulluesish).<br />
Përzierësit me turbinë<br />
Lopatat e këtij tipi përzierësi zënë<br />
përgjithësisht vetëm 30-50% të diametrit të<br />
enës <strong>dhe</strong> normalisht rrotullohen me shpejtësi<br />
që përfshihet ne intervalin 30-500 rrot/min.<br />
Një modelim i lopatave mund të përmirësojë<br />
karakteristikat e turbulencës së misheles,<br />
kështu ekzistojnë lopata me thep <strong>dhe</strong> Lopata<br />
te përkulura.<br />
77
Përzierësit me helike<br />
Helika rrotullohet me shpejtësi midis 500<br />
deri ne disa mijëra rrot/min.<br />
Karakteristikat e përzierjes rezultojnë të jene<br />
më të mira në qoftë se përzierësi montohet<br />
jashtë qendrës se enës; përveç kësaj është i<br />
përshtatshëm e<strong>dhe</strong> për përzierje te lëngjeve<br />
me shpejtësi të ulët.<br />
5. Emulsionimi<br />
Emulsionet janë suspensione të<br />
qëndrueshme të një lëngu në një tjetër<br />
(zakonisht të papërzieshem). Qëndrueshmëria<br />
e emulsionit arrihet nëpërmjet<br />
shpërndarjes në pika shume të vogla të një<br />
lëngu, që quhet faza disperse, nëpërmjet<br />
një lëngu tjetër që quhet faza e vazhduar.<br />
Qëndrueshmeria e emulsionit varet mbi të<br />
gjitha nga vlerat e tensionit sipërfaqësor <strong>dhe</strong><br />
paperzieshmeria, nga përmasat e pikave, nga<br />
viskoziteti <strong>dhe</strong> nga ngarkesat e mundshme<br />
elektrike sipërfaqësore.<br />
Diametri i piklave disperse përfshihet<br />
mi dis 1 <strong>dhe</strong> 10 mikrometër.<br />
Pajisjet për emulsionimin<br />
Është e nevojshme te kujtojmë që procesi i<br />
përzierjes i paraprin gjithmonë atij të<br />
emulsionimit <strong>dhe</strong> zakonisht realizohet me<br />
përzierës me shpejtësi te larte rro t ul li mi .<br />
Homogjenizatoret me presion<br />
Homogjenizim është termi i përdorur për të<br />
përshkruar zvogëlimin e volumit të piklave<br />
të vogla të fazës disperse, që arrihet<br />
nëpërmjet kalimit të detyruar të tretësirës qe<br />
trajtohet nëpërmjet një kalimi të ngushtuar.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Një homogjenizator me presion përbëhet<br />
kryesisht nga një valvule homogjenizuese<br />
(Fig.5.7) <strong>dhe</strong> nga një pompe për presionin e<br />
lartë. Valvola duhet të jetë në gjendje të<br />
durojë presione me të larta se 680 atm <strong>dhe</strong><br />
për këtë arsye ndërtohet me materiale si<br />
monel ose çelik inoksidabel i luciduar me<br />
kujdes, të aftë që ti rezistojnë më mirë<br />
përdorimit.<br />
Formimi i paevitueshëm i grumbujve të<br />
vegjël të piklave të shpërndara, në dalje të<br />
homogjenizatorit me presion të larte, bën të<br />
nevojshëm kalimin nëpërmjet një pajisjeje<br />
homogjenizuese me presion të ulët (27-34<br />
atm) për thyerjen e agregateve të tilla.<br />
Homogjenizatoret me presion përdoren<br />
gjerësisht në industrinë ushqimore,<br />
vecanërisht për produkte si qumështi,<br />
kremrat me përmbajtje të ulët yndyrë,<br />
qumështi i avulluar <strong>dhe</strong> i sterilizuar,<br />
përzierje për akullore, kremra të kripura,<br />
disa salca e shumë të tjera.<br />
Figura 5. 7. Pamje e mullinjve qëpërdoren<br />
për koloidet<br />
78
Mulliri për koloide konsiston kryesisht në<br />
një sipërfaqe të palëvizshme (statori) <strong>dhe</strong> një<br />
rrotulluese e vënë përballë saj (rotori):<br />
madhësia e sipërfaqeve të tyre është shumë e<br />
reduktuar <strong>dhe</strong> e rregullueshme.<br />
Figura 5.8. Mullinjtë mekoloide<br />
Figura 5.9. Pamje e një mulliri i cvili<br />
përdoret për përgatitjen e lëngjeve viskoze.<br />
Shpejtësia e rrotullimit te rotorit është 3000<br />
- 15.000 rrot/min, sipas diametrit të rotorit,<br />
qoftë ky 38 cm apo 9 cm respektivisht.<br />
Ky tip mulliri është i përshtatshëm për<br />
lëngje pak viskoze. Një pajisje me një parim<br />
të tille funksionimi (mulli brumi), përdoret<br />
në fakt për materiale me viskoze (Figura<br />
5.9), duke aplikuar shpejtësi rrotullimi te<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
rendit 3000 rrol/min me diametër 25 cm<br />
deri ne 10.000 rrot/min me diametër
ultratingujve. Ai konsiston në një shtrëngues<br />
që mbaron në një forme drejtkëndëshe,<br />
përballë së cilës vendoset një teh i fiksuar<br />
në anën e kundërt të farës. Dalja me<br />
shpejtësi të ma<strong>dhe</strong> e lëngut nga e çara<br />
provokon vibrimin e tehut, me vibrimin e<br />
duhur që i transmetohet menjëherë lëngut.<br />
Sitat<br />
Në shkallë industriale aparaturat me<br />
përdorim më të gjerë janë tre tipesh:<br />
1- Sitë horizontale ku materiali ngarkohet<br />
mbi një sitë që i vështrohet në<br />
vazhdimësi një serie lëvizjesh<br />
horizontale që e favorizojnë sitjen. Këto<br />
sita përdoren për sitjen e materialeve me<br />
rrugë të njomë ose të thatë, kur diametri<br />
i copëzave nuk është më i madh se 50<br />
mm. Si përparësi mund të përmendim<br />
prodhimtarinë e ma<strong>dhe</strong>, kurse si të meta<br />
vendosjen në katet e sipërme të<br />
ndërtesave industriale.<br />
2- Sitë baraban ku materiali ushqehet në<br />
brendësi të një tamburi të pjerrët që<br />
rrotullohet rreth aksit të vet që përbëhet<br />
nga sita me vrima me sipërfaqe që vijnë<br />
duke u rritur në drejtim të pozicionit të<br />
poshtëm të tamburit.<br />
3- Sitë me vibrim në të cilën një manovelë<br />
ekscentrike i lejon govatës një lëvizje<br />
horizontale <strong>dhe</strong> vertikal pra tundje duke<br />
kryer procesin e sitjes.<br />
1.1.Disa lloje makinash që përdoren<br />
në industrinë ushqimore<br />
Më poshtë jepen disa prej makinave të cilat<br />
kanë një përdorim të gjërë në tëknologjinë<br />
ushqimore. Ata janë makina që realizojnë<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
procese të ndyshme teknologjike. Më<br />
kryesoret janë: kapsulatricet automatike të<br />
cilat bëjnë të mundur mbushjen e shisheve<br />
në vakum, makina të cilat realizojnë<br />
mbushjen e shisheve me precision të lartë<br />
(janë makina që përdoren për mbushjen e<br />
pijeve të shtrenjta por e<strong>dhe</strong> pijeve normale<br />
<strong>dhe</strong> lëngjeve të ndryshme), dozatues të<br />
ndryshëm të cilët funksionojnë në mënyrë<br />
pneumatike <strong>dhe</strong> përdoren e<strong>dhe</strong> këto për<br />
mbushjen e shisheve. Nga ana tjetër në<br />
teknologjinë ushqimore një rol shumë të<br />
rëndësishëmn ne funksionimin e makinerive<br />
të cila janë në sistemin zinxhie kanë e<strong>dhe</strong><br />
transportierët e ndryshëm të cilët bëjnë të<br />
mundur transportimin nga një vënd në tjetrin<br />
ose nga një proces te tjetri të shisheve <strong>dhe</strong><br />
pajisjebve të tjera. Pamje <strong>dhe</strong> ilusytrime të<br />
ndyshme të këtyre transportierëve jepen në<br />
figurat e mëposhtëme.<br />
Figura 5.9. Një kapsulatriçe automatike.<br />
Realizon mbushjen me vakum të shisheve<br />
etj.<br />
80
Figura 5.10. Makine mbushëse me<br />
precizion të shisheve me produkte<br />
ushqimore<br />
Figura 5.11. Dozatuesi gjysmë pneumatik<br />
që përdoret për mbushjen e produkteve të<br />
lëngshme.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figura 5.12. Pamje e transportatorit <strong>dhe</strong><br />
mbushësit.<br />
Figura 5.13 Pamje e një prej<br />
transportuesve kryesorë.<br />
81
PYETJE<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figurë 5.14. Pamje e një tipi tjetër<br />
transportuesi<br />
1- Si realizohet thërmimi <strong>dhe</strong> bluarja e materialeve të ngurta? Përmendni<br />
mënyrat e tyre <strong>dhe</strong> makineritë që i realizojnë ato, funksinimi i tyre.<br />
2- Cili është klasifikimi i materialeve të ngurta. Diametri i grimcave. Sitat<br />
<strong>dhe</strong> analiza sitore. Cilat janë tipet e sitave <strong>dhe</strong> diferencat ndërmjet tyre.<br />
3- Si realizohet përzierja <strong>dhe</strong> emulsioni. Cilat janë makineritë kryesorë që i<br />
realizojnë ato?<br />
4- Cilët janë perzierës për lëngje me shpejtësi të ndryshme.<br />
5- Si realizohet emulsioni. Ci;leta jën tipek kryesore të makinerive me rol të<br />
përcaktuar mbushje, transporti , dozuesish etj.<br />
6- Cilet jane disa lloje makinash qe perdoren ne industrine ushqimore<br />
82
KAPITULLI I GJASHTE<br />
KAPITULLI I GJASHTE<br />
1. Mekanizmi molekular i mbartjes së<br />
nxehtësisë. Ligji i Furiesë për<br />
përcjellshmërinë termike.<br />
Konsiderojmë pllakën e ngurtë me trashësi δ<br />
<strong>dhe</strong> sipërfaqe F (ose një rrjedhës në prehje<br />
në mes dy pllakave paralele me sipërfaqe F<br />
secila <strong>dhe</strong> δ larg njëra tjetrës).<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
1. Mekanizmi molekular i mbartjes së nxehtësisë. Ligji i Furiesë për<br />
përcjellshmërinë termike<br />
2. Koeficienti i përcjellshmërisë termike<br />
3. Mbartja e nxehtësisë<br />
4. Transmetimi i nxehtësisë përmes paretit të ngurtë<br />
5. Humbjet e nxehtësisë nga fleta e hollë metalike<br />
6. Percaktimi i koeficienteve të dhënies së nxehtësisë<br />
Figure 6.1. Skema shkëmbimit të<br />
nxehtësise<br />
Fillimisht le të jetë temperatura kudo e njëjtë<br />
To. Rrisim papritur temperaturën në faqen e<br />
poshtme të pllakës në vlerën T1 <strong>dhe</strong> e<br />
mbajmë në këtë vlerë. Konsiderojmë pllakën<br />
të përbërë nga një numër shumë i madh<br />
shtresash shumë të hola pingule me<br />
drejtimin Oy.<br />
Energjia termike suplementare që iu dha<br />
shtresës së poshtme të pllakës çon në rritjen<br />
e energjisë së pjesëzave elementare<br />
(molekulave, atomeve <strong>dhe</strong> elektroneve) të<br />
saj. Një pjesë e kësaj energjie është e qartë<br />
se nëpërmjet mekanizmit molekular –<br />
bashkëveprimit në mes pjesëzave (goditja e<br />
molekulave apo grupeve atomike tek lëngjet,<br />
lëvizja e çrregullt e molekulave tek gazet,<br />
83
lëkundja e atomeve në rrjetin kristalin <strong>dhe</strong><br />
lëvizja e lirë e elektroneve tek trupat e<br />
ngurtë) do të mbartet në shtresën e sipërme.<br />
Kjo nga ana e saj për të njëjtat arsye, një<br />
pjesë e energjisë suplementare të fituar do<br />
t'ia transmetojë shtresës fqinjë të sipërme<br />
<strong>dhe</strong> kështu me radhë do të vazhdojë mbartja<br />
e nxehtësisë nga shtresat në shtresë deri në<br />
faqen e sipërme të pllakës që mbahet në<br />
temperaturën To.<br />
Figura 6.2. Paraqitja skematike e<br />
mekanizmit të mbartjes së nxehtësisë<br />
Fillimisht nxehtësinë do ta ndjejnë në vetëm<br />
shtresat e poshtme të pllakës, por pas një<br />
intervali kohe (to) vendoset gjendja<br />
stacionare (joizotermike) <strong>dhe</strong> temperaturat e<br />
shtresave mbeten të pandryshuara si në<br />
figurën më sipër.<br />
Kur të jetë arritur kjo, që të mund të mbajmë<br />
faqen e poshtme në temperaturën T1 d.m.th<br />
që të mund të mbahet ndryshimi i<br />
temperaturës në mes dy faqeve të pllakës i<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
barabartë me T1-To (nënkuptohet që në<br />
faqen e sipërme mbahet To, nëpërmjet<br />
largimit të vazhdueshëm të nxehtësisë që<br />
mbërrin atje), duhet që pllakës përmes faqes<br />
së saj të poshtme ti komunikohet në njësinë<br />
e kohës një sasi nxehtësie Q, e cila rezulton<br />
të jetë në përpjesëtim të drejtë me sipërfaqen<br />
e pllakës <strong>dhe</strong> me gradientin e temperaturës<br />
(në analogji në çfarë kemi thënë më parë)<br />
pra:<br />
Q=-kF(dT/2)<br />
Koeficienti i proporcionalitetit “k” përbën<br />
koeficientin e përcjellshmërisë termike të<br />
lëndës (trup i ngurtë apo rrjedhës). Këto<br />
barazime <strong>dhe</strong> të tjerë përbejnë ligjin e<br />
Furiesë për përcjellshmërisë termike.<br />
Dhënia “-” në këta barazime vihet siç e<strong>dhe</strong><br />
thamë më sipër për shkak të shenjës<br />
negative të gradientit të temperaturës ajo<br />
tregon se nxehtësia mbartet në kahen e<br />
zvogëlimit të temperaturës, pra nga rajoni<br />
me temperaturë më të lartë drejt rajonit me<br />
temperaturë më të ulët.<br />
2. Koeficienti i përcjellshmërisë termike.<br />
Koeficienti i përcjellshmërisë termike<br />
paraqet një veti fizike të lëndës (rrjedhës ose<br />
trup të ngurtë) <strong>dhe</strong> si i tillë ai është funksion<br />
i gjendjes:<br />
k=k(T,p).<br />
Ne mund ti përcaktojmë lehtësisht njësitë<br />
matëse të koeficientit të përcjellshmërisë<br />
termike:<br />
[k] =Jsek 1 m -1 /K=ëattm -1 /K<br />
[k] teknik = kkal ore -1 m -1 /C=1.163 si<br />
84
Fluksi i nxehtësisë në dallim nga fluksi i<br />
fërkimit të brendshëm ka vetëm tre<br />
komponentë meqenëse shprehet nëpërmjet<br />
gradientit të temperaturës e cila është një<br />
madhësi skalare (fluksi i fërkimit të<br />
brendshëm kishte nëntë komponentë pasi<br />
shprehej nëpërmjet gradientit të shpejtësisë e<br />
cila është madhësi vektoriale).<br />
Në praktikë për fat të keq gjejnë përdorim të<br />
tre njësitë e mësipërme. Koeficienti i<br />
përcjellshmërisë termike i trupave të ngurtë<br />
ndryshon në kufij shumë të gjerë: nga disa<br />
ëatt/mK (materialet refraktarë <strong>dhe</strong><br />
zjarrdurues) në disa qindra ëatt/mk (metalet<br />
që përcjellin shumë mirë nxehtësinë si<br />
argjendi, bakri alumini etj) <strong>dhe</strong> zvogëlohet<br />
pak me rritjen e temperaturës.<br />
Në trupat e ngurtë është për tu përmendur<br />
ndikimi i madh që kanë në vlerën numerike<br />
të koeficientit të përcjellshmërisë termike<br />
papastërtitë apo deformimet e strukturës.<br />
Një varësi e lehtë nga temperaturat e<br />
koeficientit të përcjellshmërisë termike vihet<br />
re e<strong>dhe</strong> në rastin e lëngjeve, madje në disa<br />
raste (për disa tretësira ujore) kjo varësi<br />
paraqet maksimum. Vlerat numerike të tij<br />
për shumicën e lëngjeve varirojnë në kufijtë<br />
0.1-1.0 ëatt/mK.<br />
Përsa i takon gazeve koeficienti i tyre i<br />
përcjellshmërisë termike variron në kufijtë<br />
0.01-0.1 ëatt/mK <strong>dhe</strong> rritet mjaft me rritjen e<br />
temperaturës <strong>dhe</strong> fare pak me rritjen e<br />
presionit (kjo shpjegohet e<strong>dhe</strong> në këtë rast<br />
me natyrën molekular-kinetike të gazeve).<br />
Raporti i koeficientit të përcjellshmërisë<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
termike me nxehtësinë specifike<br />
(termokapacitetin) Cp <strong>dhe</strong> densitetin e<br />
lëndës përbën të ashtuquajturin difuzion<br />
termik.<br />
3. Mbartja e nxehtësisë<br />
Në paragrafin e mësipërm u trajtua në një<br />
farë mënyre mbartja e nxehtësisë në kufirin<br />
ndarës trup i ngurtë-rrjedhës. Mbështetur në<br />
përkufizimin e koeficientit të dhënies së<br />
nxehtësisë mund të njehsojmë vlerën<br />
mesatare të koeficientit α për rastin në fjalë:<br />
Α=Q/BL(Tp-To)= 0.807[pk] 2/3[Cpδg/μL] 1/3<br />
që mund të konsiderohet e<strong>dhe</strong> si vlera<br />
mesatare e koeficientit të dhënies së<br />
nxehtësisë për rastin e rrjedhjes laminare në<br />
formë cipe përgjatë një pareti të sheshtë<br />
vertikal.<br />
Mbështetur në koeficientin e dhënies së<br />
nxehtësisë siç do të shihet më poshtë është e<br />
mundur të trajtohen me lehtësi mjaft<br />
problema me interes praktik.<br />
4. Transmetimi i nxehtësisë përmes paretit<br />
të ngurtë.<br />
Me transmetim të nxehtësisë do të kuptohet<br />
mbarja e nxehtësisë nga një mjedis apo<br />
lëndë në një mjedis apo lëndë përmes një<br />
pareti apo sipërfaqe ndarëse.<br />
Me shumë interes është veçanërisht<br />
transmetimi i nxehtësisë përmes paretit të<br />
ngurtë, të sheshtë ose cilindrik <strong>dhe</strong> të<br />
përbërë nga një ose disa shtresa, i cili<br />
ndeshet dendur jo vetëm në praktikën<br />
industriale por e<strong>dhe</strong> në jetën e përditshme.<br />
85
Figura 6.3. Transmetim nxehtësi nëpërmjet<br />
paretit cilindrik<br />
a) transmetimi i nxehtësisë përmes<br />
paretit të sheshtë.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Rasti i paretit me një shtresë. Shqyrtojmë<br />
mbartjen e nxehtësisë përmes një pareti të<br />
sheshtë me lartësi L gjerësi B <strong>dhe</strong> trashësi δ.<br />
Le të jetë k koeficienti i përcjellshmërisë<br />
termike të paretit. Në x=xo pareti le të jetë<br />
në kontakt me mjedisin me temperaturë Tb1<br />
(është fjala për temperaturën e mjedisit larg<br />
paretit), ndërsa në x=x1 në kontakt me<br />
mjedisin me temperaturë Tb2 (Tb1>Tb2).<br />
Në gjendjen stacionare sasia e nxehtësisë që<br />
mbartet nga mjedisi i nxehtë në paret:<br />
Q=fluks x sipërfaqe=α1(Tb1-Tpo)BL<br />
Është e njëjtë me atë që mbartet përmes këtij<br />
të fundit:<br />
Q=(k/δ) (Tpo-Tpl)BL<br />
Dhe prej këtej në mjedisin e ftohtë:<br />
Q= α2(Tp1-Tb2)Bl<br />
Tre ekuacionet e mësipërm do të formojnë<br />
më vonë koeficientin e përgjithshëm tëi<br />
transmetimit të nxehtësisë ndërsa e<br />
anasjelltë është rezistencë e përgjithshme<br />
termike.<br />
Kjo e fundit paraqitet si shumë e tre<br />
rezistencave termike në seri, rezistenca e<br />
dhënies së nxehtësisë nga mjedisi i nxehtë<br />
në paret, rezistenca termike e vetë paretit<br />
<strong>dhe</strong> ajo e dhënies së nxehtësisë nga pareti në<br />
mjedisin e ftohtë.<br />
Në përgjithësi rezistenca termike e vetë<br />
paretit duke qenë se ky në shumicën e<br />
rasteve është metalik është e papërfillshme<br />
kundrejt rezistencës së dhënies së nxehtësisë<br />
86
kështu që mund të shkruajmë 1/K=1/ α+1/<br />
α2.<br />
Pra transmetimi i nxehtësisë përcaktohet<br />
plotësisht prej dhënies së nxehtësisë nga<br />
mjedisi i nxehtë në paret <strong>dhe</strong> masat duhen<br />
marrë të tilla që të rritin dhënien e<br />
nxehtësisë nga ana e këtij mjedisi.<br />
Përfundimisht për sasinë e nxehtësisë që<br />
transmetohet në njësinë e kohës përmes<br />
paretit të sheshtë me sipërfaqe F do të<br />
shkruanim në trajtë të përgjithshme:<br />
Q=KF(Tb1-Tb2)<br />
Rasti i paretit me shumë shtresa: Shqyrtojmë<br />
tani rastin kur pareti i sheshtë me lartësi L<br />
<strong>dhe</strong> gjerësi B përbëhet nga n-shtresa<br />
materialesh të ndryshme, me trashësi<br />
përkatësisht δ1, δ2, δ3.... δn <strong>dhe</strong> koeficiente<br />
të përcjellshmërisë termike përkatësisht k1,<br />
k2, k3....kn.<br />
Pikërisht koeficienti:<br />
K=1/[(1/α1)+Σ(δ/K)+(1/ α2)]<br />
quhet koeficienti i përgjithshëm i<br />
transmetimit të nxehtësisë <strong>dhe</strong> nga kjo del:<br />
1/K=1 α1+ Σ(δ/K)+1/ α2<br />
quhet rezistencë e përgjithshme termike.<br />
Kjo e fundit paraqitet si shuma e disa<br />
rezistencave termike në seri, krahas dy<br />
rezistencave të dhënies së nxehtësisë. Ky<br />
rast ndeshet e<strong>dhe</strong> më dendur në praktikë<br />
sepse rrallë herë pareti i ngurtë përbëhet<br />
vetëm nga një shtresë. Kështu kur qëllimi<br />
është të minimizohet sasia e nxehtësisë që<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
transmetohet nga një mjedis në tjetrin (ose<br />
siç thuhet zakonisht të zvogëlohen humbjet e<br />
nxehtësisë), pareti metalik vishet me shtresë<br />
termoizoluese, ndërsa kur ai shërben vetëm<br />
si paret ndarës për dy mjediset që këmbejnë<br />
nxehtësi, me kalimin e kohës në të<br />
depozitohen papastërti ose kripëra (bigor)<br />
madje ka raste kur rezistenca termike e<br />
këtyre bëhet më e ma<strong>dhe</strong> se ajo e dhënies së<br />
nxehtësisë.<br />
E<strong>dhe</strong> për këtë rast vlejnë çfarë thamë më<br />
lart; kur ndonjëri nga termat e anës së<br />
djathtë të figurës më sipër është shumë më i<br />
vogël në vlerë se të tjerët atëherë ai<br />
përfaqëson e<strong>dhe</strong> rezistencën termike<br />
kryesore.<br />
Për sasinë e nxehtësisë që transmetohet<br />
përmes paretit në njësinë e kohës ka vend<br />
përsëri ky ekuacion.<br />
5. Humbjet e nxehtësisë nga fleta e hollë<br />
metalike<br />
Siç e<strong>dhe</strong> del nga ekuacioni i përgjithshëm i<br />
transmetimit të nxehtësisë për të përmirësuar<br />
apo intensifikuar nxehtësinë, krahas rritjes<br />
së diferencës së temperaturave në të dy anët<br />
e sipërfaqes së këmbimit të nxehtësisë duhet<br />
rritur koeficienti i përgjithshëm i<br />
transmetimit K ose sipërfaqja e këmbimit të<br />
nxehtësisë F.<br />
Për të rritur këtë të fundit sipërfaqja e<br />
këmbimit të nxehtësisë d.m.th pareti i<br />
ngurtë, pajiset me flete të holla ose përgatitet<br />
i tillë, (kujtojmë me këtë rast kaloriferët apo<br />
radiatorët që përdoren për ftohjen e<br />
motorëve <strong>dhe</strong> transformatorëve).<br />
Supozojmë se kemi një fletë të hollë, me<br />
gjatësi L, gjerësi B <strong>dhe</strong> me trashësi<br />
87
δ(δ
PYETJE<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
1. Cili është mekanizmi molekular i mbartjes së nxehtësisë. Ligji i Furiesë për<br />
përcjellshmërinë termike. Flisni për të.<br />
2. Cili është koeficienti i përcjellshmërisë termike <strong>dhe</strong> si llogaritet ai?<br />
3. Si realizohet mbartja e nxehtësisë. Tregoni shembuj<br />
4. Si bëhet transmetimi i nxehtësisë përmes paretit të ngurtë? Duke parë figurën<br />
bëni interpretimin e saj.<br />
5. Cilat janë humbjet e nxehtësisë nga fleta e hollë metalike <strong>dhe</strong> si përllogariten<br />
ato?<br />
6. Si bëhet percaktimi i koeficienteve të dhënies së nxehtesisë?<br />
89
KAPITULLI I SHTATE<br />
1. Mbartja e nxehtësisë<br />
2. Mekanizmat e mbartjes se nxehtësisë<br />
3. Konduksioni. Ligji i Fourier-it për përcjellshmërinë termike.<br />
4. Mbartja e nxehtësisë nëpërmjet njepareti te sheshte<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
5. Modelimi i proceseve të shkëmbimit të nxehtësisë që përdorin<br />
përziersa. Kuptimi i shtresës valuese. Shpejtësia e fillimit të valimit.<br />
6. Forca lëvizëse e proceseve të shkëmbimit të nxehtësisë <strong>dhe</strong> nga se<br />
varet ajo.<br />
7. Shkëmbyesit e nxehtësisë <strong>dhe</strong> njëhsimi i tyre<br />
8. Avulluesit ndërtimi <strong>dhe</strong> funksioni.<br />
9. Impiantet e avullimit me shumë aparate. Bilanci termik i një aparati të<br />
impiantit me shumë aparate.<br />
10. Tharja. Parametrat përzierjeve gaz-avull. Psihrometri.<br />
11. Kristalizimi. Etapat që duhen realizuar për të marrë kristale me kushte<br />
të paracaktuara. Teoritë e procesit <strong>dhe</strong> shmangiet nga to.<br />
90
KAPITULLI I SHTATE<br />
1. Mbartja e nxehtësisë<br />
Praktikisht të gjitha proceset e teknologjisë<br />
ushqimore sjellin thithje ose eliminimin e<br />
nxehtësisë.<br />
Dallohen dy raste:<br />
a) Kur transmetimi i nxehtësisë është kusht<br />
themelor për realizimin e një procesi të<br />
dhënë p.sh dukuria që përcakton rregullat e<br />
mbarëvajtjes së proceseve të avullimit,<br />
tharjes apo distilimit është ndikimi i<br />
nxehtësisë së fshehte të avullimit. Liofiliziini<br />
bazohet në ndikimin e nxehtësisë se<br />
sublimirnit te akullit, pasterizimi <strong>dhe</strong><br />
sterilizimi termik, blansherimi <strong>dhe</strong> pjekja,<br />
janë operacione që bazohen në ndikimin e<br />
nxehtësisë deri në rritjen e temperaturave të<br />
afta për të mos shkatërruar ose për të<br />
inaktivizuar enzimat etj.<br />
b) Në raste te tjera, kur shkëmbimi i<br />
nxehtësisë, mesjrthesfi nuk është esencial<br />
për zhvillimin e operacionit, shërben për të<br />
fiksuar kushtet e temparatures me të<br />
përshtatshme për realizimin e procesit, p.sh<br />
mbajtja e temperaturës optimale në shumë<br />
ferrnentirne kërkon largimin e nxehtësisë së<br />
prodhuar nga aktiviteti mikrobik.<br />
Po kështu, gjatë konservimit të frutave <strong>dhe</strong><br />
zarzavateve duhet të përshtatet eliminimi i<br />
nxehtësie së gjeneruar nga aktiviteti<br />
frymëmarrës i produkteve. Sisteme të<br />
përshtatshme ftohjeje duhet të parashikohen<br />
në bluarjen e produkteve të ndryshme për të<br />
eliminuar nxehtësinë e zhvilluar si pasojëe<br />
fërkimeve duke zvogëluar kështu efikasitetin<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
e procesit <strong>dhe</strong> që në disa raste mund të<br />
dëmtojë cilësinë e produktit.<br />
Në të gjitha këto raste faktor vendimtar për<br />
efektshmerinë e procesit është shpejtësia me<br />
të cilën nxehtësia i hiqet produktit Shumë<br />
shpesh kjo bëhet me një projektim të<br />
përshtatshëm të impianteve, zgjedhjen e<br />
materialeve të përshtatshme <strong>dhe</strong> kushteve të<br />
punës.<br />
2. Mekanizmat e mbartjes së nxehtësisë<br />
Kusht që të kemi mbartjen e nxehtësisë<br />
midis dy pikave është që dy pikat të gjenden<br />
në temperatura të ndryshme- mbartja e<br />
nxehtësisë realizohet nga pika me<br />
temperature me te larte drejt pikave me<br />
temperature me te ulet.<br />
Konduksioni (përcjellshmëria), është<br />
transporti i nxehtesise tipik për trupat e<br />
ngurte, i pashoqëruar me ndonjë lëvizje te<br />
dukshme te lendes. Në trupat e ngurtë jo<br />
percjelljes i detyrohet lëkundjes së<br />
molekulave, ndërsa në metalet i detyrohet<br />
lëvizjes së elektroneve. Konduksioni është i<br />
mundshëm e<strong>dhe</strong> në lëngjet e<strong>dhe</strong> në gazet,<br />
me kusht që ato të mbeten të palëvizshme,<br />
në mënyrë që të dallohen lëvizjet e<br />
konveksionit.<br />
Konveksion është mbartja e nxehtësisë, kur<br />
një sasi makroskopike grimcash spostohet<br />
duke transportuar (marre me vete) një sasi të<br />
caktuar nxehtësie.<br />
Kjo mënyrë e mbartjes se nxehtësisë është<br />
tipike për lëngjet. Është e kuptueshme që<br />
91
lëvizja prodhohet vetëm kur grimcat i<br />
nënshtrohen një force që i mban në lëvizje<br />
duke mposhtur fërkimet e brendshme.<br />
Studimi i mbartjes së nxehtësisë me<br />
konveksion është pra i lidhur me lëvizjen e<br />
lëngjeve.<br />
Forcat qe çojnë në formimin e rrymave<br />
konvektive janë të dy tipeve. Ato shkaktohen<br />
nga ndryshimet e densitetit të shkaktuara nga<br />
ndryshimet e temperature, flitet për<br />
konveksion natyral.<br />
Lëvizja e ajrit që krijohet në një ambient<br />
në kontakt me një aeroterme është<br />
shembull i një konveksioni natyral.<br />
Kurse kur lëvizja realizohet nga një mjet<br />
mekanik sikurse është një pompe, një<br />
përzierës ose një ventilator kemi te bëjmë<br />
me konveksion te detyruar.<br />
Rrezatimi është fenomen i mbartjes se<br />
energjisë termike përmes hapësirës,<br />
nëpërmjet valëve elektromagnetike.<br />
Rrezatimet nëpërmjet hapësirës boshe nuk<br />
transformohen ne nxehtësi <strong>dhe</strong> as<br />
devijojnë drejtimin e tyre.<br />
Në qoftë se në rrugën e tyre hasin trupa,<br />
rrezatimit mund te transmetohen,<br />
reflektohen ose përthithja: energjia e<br />
fraksionuar round të transformohet në<br />
mënyrë sasiore në nxehtësi: p.sh kuarci i<br />
shkrirë transmeton praktikisht të gjitha<br />
rrezatimet që godasin.<br />
3. Konduksioni. Ligji i Fourier-it për<br />
percjellshmerine termike<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Marrim parasysh një pllakë të rrafshet prej<br />
materiali të ngurtë me trashësi " O " <strong>dhe</strong><br />
sipërfaqe "F".<br />
Në çastin e kohës t = 0, temperatura e faqes së<br />
poshtme ngrihet papritur. Energjia termike<br />
suplementare që jepet në faqen e poshtme<br />
nëpërmjet mekanizmit molekular (është fjala<br />
për energji kinetike të molekulave që<br />
përcaktohet nga temperatura) do të mbartet në<br />
faqen e sipërme.<br />
Si rezultat i kësaj shpërndarja e temperaturës në<br />
materialin e ngurtë do të ndryshoje derisa, te<br />
jete arritur gjendja e qëndrueshme. Pasi te jete<br />
arritur kjo, duhet qe te mbahet ndryshimi i<br />
temperaturës. Duhert qe përmes saj ne<br />
material te kaloje ne njësinë e kohës një sasi<br />
nxehtësie Q, ne përpjesëtim te drejte me<br />
sipërfaqen qe ngrohet F <strong>dhe</strong> me gradientin. e<br />
temperaturës për rastin e paraqitur ne figurn<br />
7.1.<br />
Figura 7.1. Aplikimi i ligjit të Furie<br />
4. Mbartja e nxehtësisë nëpërmjet një pareti<br />
të sheshtë<br />
Rasti më i thjeshtë <strong>dhe</strong> më i shpeshtë është<br />
ai i mbartjes në një drejtim. Marrim si<br />
shembull rastin e paretit te një furre, paraqitur<br />
92
skematikisht ne Fig. 7. 2. Fillimisht në furre<br />
pareti gjendet ne ekuilibër me ambientin <strong>dhe</strong><br />
shpërndarja e temperaturës ne paret<br />
përfaqësohet nga vija 1. Supozojmë që furra<br />
ndizet <strong>dhe</strong> temperatura e brendshme e paretit<br />
rritet menjëherë ne 600°C.<br />
Në këtë pike, për shkak të gradientit të<br />
temperaturës midis pjesës së brendshme <strong>dhe</strong><br />
të jashtme të furrës, kemi një transmetim të<br />
nxehtësisë nga brenda-jashtë.<br />
Pas një fare kohe, shpërndarja e temperaturës<br />
mund te përfaqësohet nga vija 2, Gjate IU kësaj<br />
kohe, mbartja e nxehtësisë quhet jo e<br />
qëndrueshme sepse temperatura ne secilën<br />
pike te paretit ndryshon ne kohe.<br />
Transmetimi i nxehtësisë nëpërmjet një<br />
pareti te perbere nga shume shtresa<br />
Figura 7.2. Transmetimi i nxehtësisë<br />
nëpërmjet një pared cilindrik<br />
Rastet e shqyrtuara më lart i referohen<br />
transmetimit të nxehtësisë nëpërmjet pareteve ë<br />
sheshta. Kjo do të thotë që njëra faqe e<br />
shkëmbimit të nxehtësisë nuk ndryshon gjatë<br />
drejtimit të ndryshimit të nxehtësisë.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Rasti i transmetimit të nxehtësisë nëpërmjet<br />
cilindrit është i ndryshëm <strong>dhe</strong> shihet shumë<br />
shpesh në praktike. Këtu sipërfaqja F nuk<br />
mund të konsiderohet si konstante, por ndryshon<br />
në funksion të rrezes <strong>dhe</strong> kjo çon në një<br />
përpunim tjetër të ekuacionit të shkëmbimit të<br />
nxehtësisë.<br />
Figura 7.2. Transmetimi i nxehtësisë<br />
5. Modelimi i proceseve të shkëmbimit të<br />
nxehtësisë që përdorin përziersa. Kuptimi i<br />
shtresës valuese. Shpejtësia e fillimit të<br />
valimit.<br />
Përziersat përdoret si proces ndihmës në<br />
procese të ndryshme të shkëmbimit të<br />
nxehtësisë <strong>dhe</strong> të masës.<br />
Rëndësi në këto raste ka përcaktimi i numrit<br />
të rrotullimeve n2 në natyrë në mënyrë që<br />
procesi i kryer atje të ketë një ose disa<br />
parametra të njëjtë me procesin e<br />
eksperimentuar në model me numër<br />
rrotullimesh n1.<br />
Shumë procese në industrinë kimike <strong>dhe</strong> në<br />
industri të tjera që kanë të bëjnë me<br />
bashkëveprimin e një trupi të ngurtë me një<br />
rrjedhës kryhen duke mbajtur trupin e ngurtë<br />
93
<strong>dhe</strong> të grimcuar në një gjendje lëvizjeje të<br />
vazhdueshme, me anë të rrjedhësit që lëviz<br />
nga poshtë lart. Kemi parasysh <strong>dhe</strong> kujdes<br />
që rrjedhësi të mos transportojë trup të<br />
ngurtë si në figurë (të vendos figurën e faqes<br />
8 tek letrat).<br />
Figure 7. 3. Paraqitja skematike e një pike<br />
valimi<br />
Duke i mbajtur grimcat pezull në gjendje<br />
valimi zhvillohen shumë mirë proceset<br />
katalitike, të djegies, të tharjes, të ekstratimit<br />
trup i ngurtë lëng, i absorbimit etj.<br />
Përparësitë më të dukshme të kryerjes së<br />
procesit në këtë mënyrë janë: procesi ecën<br />
me shpejtësi më të ma<strong>dhe</strong>, prodhimtaria për<br />
njësi të vëllimit të aparatit është më e<br />
ma<strong>dhe</strong>, parametrat e mbajtës së procesit<br />
kontrollohen më mirë, ndikimi mbi grimcat<br />
është më homogjen (për shkak të përzierjes<br />
së njëtrajtshme).<br />
Shpejtësia e fillimit të kalimit të grimcave<br />
nga gjendja e qetësisë në “valim”<br />
përcaktohet eksperimentalisht sepse matet<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
në një model rënia e shtypjes në varësi të<br />
shpejtësisë të gazit apo lëngut v.<br />
Përpunimi i të dhënave eksperimentale<br />
kryhet mbasi i vendosim vlerat në një sistem<br />
boshtesh log(Δp)-log(v). Praktika ka treguar<br />
se pikat eksperimentale renditen si në figurë.<br />
6. Forca lëvizëse e proceseve të<br />
shkëmbimit të nxehtësisë <strong>dhe</strong> nga se varet<br />
ajo.<br />
Sasia e nxehtësisë që kalon nga një mjedis<br />
në tjetrin pavarsisht se me cfarë rruge kalon<br />
për proceset e vazhdueshëm ose sic thirret<br />
shpesh stacionare, jepet me anë të barazimit:<br />
Q=K.F.DT.<br />
Në këtë barazim K quhet koeficeficenti i<br />
përgjithshëm i transmetimit të nxehtësisë, F<br />
është sipërfaqa e shkëmbimit të nxehtësisë<br />
ndërsa Dt merret zakonisht si diferencë e<br />
temperaturave të mjediseve (temperatura që<br />
ndryshiojnë në hapsirë por jo në kohë) <strong>dhe</strong> E<br />
shprehur në gradë celcius.<br />
Figure 7.4 . Procesi i Valimit<br />
Kur temperaturat e mjediseve nuk<br />
ndryshojnë p.sh një lëng valon nbasi ngrohet<br />
me nxehtësinë e kondensimit të një avulli,<br />
atëhere DT=T1-T2. Një rast i tillë në<br />
94
praktikë takohet rrallë prandaj është futur<br />
koncepti i temperaturës mesatare.<br />
Në fillim nisemi nga rrymat e njëjta të<br />
mbartësve (ose rrymat paralele) ose të<br />
kundërta pastaj shikojmë për rrymat e<br />
ndërlikuara që ekzistojnë në praktikë.<br />
7. Shkëmbyesit e nxehtësisë <strong>dhe</strong> njehsimi i<br />
tyre<br />
Shkëmbyesit e nxehtësisë njehsohen në<br />
fillim përafërsisht <strong>dhe</strong> më vonë përfundimi<br />
saktësohet. Të dhënat fillestare janë prurjet<br />
në masë të mbartësve si G1 <strong>dhe</strong> G2,<br />
ndryshimi i temperaturës të paktën e nëjrit<br />
nga mbartësit si <strong>dhe</strong> temperatura fillestare e<br />
tjetrit.<br />
Në fillim përcaktohet konstanjta fizike e<br />
mbartesit, si nxehtësia specifike, viskoziteti,<br />
densësia, përcjellshmëria termike,<br />
temperatura mesatare e cdo mbartësi etj,.<br />
Hapi tjetër është përcaktimi i llojit të<br />
shkëmbyesit <strong>dhe</strong> kjo varet nga natyra kimike<br />
e mjediseve, gjendja fizike e tyre, prurjet<br />
temperaturat nëse do të ndryshohjë gjendja<br />
fizike e mbartësit apo jo, kosto e prodhimit<br />
etj.<br />
Në përgjithësi zgjdhja është standartizuar në<br />
bazë të sipërfaqes ose të ndonjë parametri<br />
tjetër p.sh numri i tubave.<br />
Këto standarte paraqiten në katalogë të<br />
firmës që i prodhon. Parametri që saktësohet<br />
mbasi është vendosur lloji i shkëmbyesit<br />
është sipëqrfaqa e shkëmbimit F e cila në<br />
shumicën e rasteve realizohet me anë të<br />
tubave. Në mënyrë që shkëmbimi të<br />
realizohet sa më mirë merret Re= 20 000<br />
<strong>dhe</strong> numri i tubave përcaktohet nga<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
barazimi: Re=v.d.ρ/μ=G/π.d. μ=20 000 kjo<br />
sepse dimë që v=4.G/ ρ.π.d.<br />
8. Avulluesit ndërtimi <strong>dhe</strong> funksioni.<br />
Avulli është procesi i ndarjes së tretësit nga<br />
tretësirat e lëndëve të ngurta inorganike <strong>dhe</strong><br />
organike. Në industri ai realizohet duke<br />
mbajtur tretësirën në gjendje valimi <strong>dhe</strong><br />
ndonjëherë në temperatura të larta. Si burim<br />
nxejtësie përdoret avull uji i prodhuar nga<br />
kaldaja të cilit i merret gjithmonë vetëm<br />
nxehtësia e kondensimit (pra avulli i<br />
prodhuar nga kaldaja për ngrohje është avull<br />
i ngopur.<br />
E<strong>dhe</strong> kur kemi burim tjetër avulli të<br />
tejnxehur ai përpara se të përdoret kthehet<br />
në gjendje të ngopur. Avulli që clirohet<br />
quhet avull sekondar. Nxehtësia që përmban<br />
ky avulli sekondar gjithmonë duhet të<br />
rekuperohet.<br />
Rekuperimi realizohet më mirë duke<br />
ndërtuar impiante avullimi me shumë<br />
aparate avullimi, ku avulli sekondar i<br />
aparatit parardhës shërben si avull ngrohës<br />
(primar) në aparatin pasardhës. Avulli<br />
sekondar përdoret e<strong>dhe</strong> për qëllime të tjera<br />
<strong>dhe</strong> në këtë rast ai quhet avull ekstra.<br />
Avulluesit ndahen në: 1. Me qarkullim<br />
natyral të tretësirës. 2. Me qarkullim të<br />
detyruar të tretësirës që do të avullohet.<br />
Qarkullimi realizohet më mirë kur futet një<br />
tub qarkullues në të cilin avullimi realizohet<br />
me më pak intensitet (me më pak flluska<br />
avulli) kjo për shkak të diametrit më të madh<br />
që ai ka ose të temperaturës më të ulët që<br />
tratësira ka aty. Në këtë mënyrë lëngu ka<br />
95
gjithmonë një densitet më të madh se në<br />
tubat e tjerë <strong>dhe</strong> ka tendencë të lëvizi nga<br />
lart poshtë.<br />
9. Impiantet e avullimit me shumë aparate.<br />
Bilanci termik i një aparati të impiantit me<br />
shumë aparate.<br />
Nga sa pamë më sipër për një kg tretës të<br />
avulluar, shpenzohen 1.2 kg avull ngrohës<br />
pra në aparatet e avullimit shpenzohen sasira<br />
shumë të mëdha avulli ngrohës.<br />
Për të ulur sasinë e avullit (për një kg tretës<br />
të avulluar) ndërtohen impiantet e avullimit<br />
me shumë aparate.<br />
Skemat që përdoren janë tre:<br />
1. Me rryma paralele.<br />
2. Me rryma të kundërta<br />
3. Me futje të njëkohshme të tretësirës<br />
në të gjitha aparatet e avullimit.<br />
Në skemën e parë avulli <strong>dhe</strong> tretësira lëvizin<br />
njëkohësisht për shkak të vakumit që<br />
krojohet nga kondestatori në fund të<br />
impiantit, ndërsa avulli sekondar i aparatit<br />
parardhës shërben si avull ngrohës nga<br />
aparati pasardhës.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Figure 7.5. Pamje e Impianteve të avullimit<br />
Gjithashtu këtu nuk kemi shpenzim të<br />
energjisë për të transportuar tretësirën. Në<br />
skemën e dytë lëvizja e avullit është e<br />
njëjtë si në skemën e parë, por lëvizja e<br />
tretësirës realizohet me anë të pompave.<br />
Skema e tretë përdoret më rrallë. Bilancet<br />
materiale <strong>dhe</strong> termike kryhen njëlloj si në<br />
impantin me një aparat <strong>dhe</strong> nga këta<br />
përcaktohen e<strong>dhe</strong> shpenzimet e avullit <strong>dhe</strong><br />
ngarkesat termike të aparateve.<br />
10. Tharja. Parametrat përzierjeve gazavull.<br />
Psihrometri.<br />
Tharja është largimi i lagështirës (fazës së<br />
lëngut) nga materialet e ngurtë.<br />
Ajo është procesi pëfundimtar mbas të cilit<br />
marrim produkte të gatshme, për transport<br />
ose për tu përdorur në ndonjë proces tjetër.<br />
Tharja është një proces shkëmbimi mase<br />
njëkohësisht e<strong>dhe</strong> nxehtësie. Me anë të këtij<br />
procesi arrihet një përmirsim i vetive të<br />
materialit sidomos ai ruhet <strong>dhe</strong> transportohet<br />
lehtësisht.<br />
96
Dallojmë dy mënyra në një proces<br />
tharjeje:<br />
1. Konvektive<br />
2. Me kontakt<br />
Në mënyrën e parë nxehtësia i jepet<br />
materialit me anë të një gazi (që thirret<br />
agjent tharës), që në shumicën e rasteve<br />
është ajër i nxehur.<br />
Në rastin e dytë nxehtësia i jepet materialit<br />
nëpërmjet një pareti të ngurtë të ndarë mirë<br />
nga materiali. Mënyra e parë është më e<br />
perdorura në industrinë kimike <strong>dhe</strong><br />
ushqimore. Pra ajri njëkohësisht i jep<br />
nxehtësi materialit <strong>dhe</strong> i merr atij lagështirën<br />
(sigurisht në përqëndrime realativisht të<br />
ulta) duke kthyer në fazë të gaztë (avull).<br />
Kjo nënkupton që nga parametrat e ajrit<br />
varet në masë të ma<strong>dhe</strong> e<strong>dhe</strong> cilësia e<br />
zhvillimit të një procesi tharje.<br />
Parametrat që përcaktojnë plotësisht<br />
gjendjen e një përzierje gaz-avull janë:<br />
lagështia absolute, lagështia relative,<br />
përmbajtja e lagështirës, entalpia specifike<br />
që përkufizohet sasia e nxehtësisë <strong>dhe</strong><br />
dëndësia e gazit.<br />
Duke u nisur nga barazimet e mësipërme<br />
nëse kami dy nga pesë parametrat e<br />
përkufizuar më sipër mund të gjem tre të<br />
tjerët, pra mund të përcaktojmë plotësisht<br />
gjendjen e ajrit. Për të lehtësuar këtë drejtim<br />
është ndërtuar diagrama H-Y e ajrit me<br />
lagështirë. Kjo diagramë është nja grafik i<br />
parapregatitur ku këndi midis boshteve është<br />
135 0 <strong>dhe</strong> jo si në grafikët e zakonshëm <strong>dhe</strong><br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
kjo bëhet me qëllim që të hapen vijat φ=<br />
konstante <strong>dhe</strong> në këtë mënyrë të lehtësohet<br />
përdorimi i diagramës.<br />
Cdo vijë e hequr në diagramë tregon si<br />
ndryshojnë parametrat e tjerë kur një<br />
parametër mbahet konstant.<br />
Kjo vijë emërohet parametri = konstant. Në<br />
diagramë janë ndërtuar vijat t=konstant, φ=<br />
konstante. Vijat ndërtohen duke u nisur nga<br />
barazimet e mësipërme.<br />
Psihometri. Le të marrim një enë ta mbyllur<br />
psh një dhomë. Në një shuk pambuku të<br />
lagur me ujë ajri jep nxehtësi përzierjes<br />
pambuk-ujë <strong>dhe</strong> po kjo nxehtësi i kthehet<br />
ajrit me anë të avullimit të një pjesë të ujit<br />
që ka pambuku.<br />
Bilanci termik shkruhet:<br />
G.H=G.Ho+U.Cu.T1<br />
<strong>dhe</strong> φ=1 rreth e rrotull ajrit që rrethon<br />
pambukun.<br />
Pra psihometri është një vend ku vendosen<br />
dy termometra njëri i zakonshëm ndërsa<br />
tjetri i rrethuar me një pambuk me bisht të<br />
zhytur në një epruvetë të mbushur me ujë.<br />
Gjendja e ajrit pra pika dy termometrave,<br />
përcaktohet si në figurën e mëposhtëme.<br />
97
Figura 7.6 Gjendja e ajrit në termometër<br />
Më e rëndësishme është përmbajtja termike<br />
që është vija H=konstante që pritet me T0=<br />
konst <strong>dhe</strong> nga prerja del pika A që është<br />
e<strong>dhe</strong> gjendja e ajrit me avuj uji.<br />
Shpejtësia e tharjes <strong>dhe</strong> koha e nevojshme<br />
për realizimin e një procesi tharjeje.<br />
Në shpejtësinë e tharjes influencon shumë<br />
mënyra se si uji është lidhur në materialin e<br />
ngurtë. Me këtë argument merret kimia<br />
fizike.<br />
Shpejtësi tharjeje do të quajmë sasinë e<br />
lagështirës që largohet në njësinë e kohës.<br />
Pjesën e lagështirës që largohet me<br />
shpejtësi konstante do ta quajmë lagështi<br />
e lirë. Pjesën tjetër që largohet me<br />
shpejtësi sa vjen e<strong>dhe</strong> zvogëlohet do ta<br />
quajmë lagështi të lidhur.<br />
Ajo pjesë e lagështirës që nuk largohet nga<br />
materiali në çfarëdo kushtesh tharjeje do ta<br />
quajmë lagështi ekuilibri. Forma<br />
diferenciale e shpejtësisë së tharjes shkruhet<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
si më poshtë: v=(1/N).(dU/dt) ku t është<br />
koha (sekonda). Procesin e tharjes si <strong>dhe</strong><br />
vlerat sasiore të lagështive të lidhur në<br />
material, studiohen në tharëse laboratorike.<br />
Po ashtu dimë se: U=N.(Ao-A) <strong>dhe</strong> barazimi<br />
me sipër shkruhet si : v=-dA/dt.<br />
Nga hedhja e të dhënave të marra në<br />
tharësen laboratorike në sistemin<br />
koordinativ A-t <strong>dhe</strong> në sistemin tjetër<br />
koordinativ marrim dy lloj kurbash që<br />
shërbejnë për llogaritje <strong>dhe</strong> për të kuptuar<br />
më mirë atë që do të shpjegojmë më poshtë:<br />
kohën e tharjes do ta ndajmë në dy pjesë,<br />
njëra është koha e nevojshme për largimin e<br />
lagështirës së lirë <strong>dhe</strong> tjetra është koha për<br />
largimin e lagështirës së lidhur.<br />
11. Kristalizimi. Etapat që duhen realizuar<br />
për të marrë kristale me kushte të<br />
paracaktuara. Teoritë e procesit <strong>dhe</strong><br />
shmangiet nga to.<br />
Përkufizohet si ndarja e kripërave nga<br />
tretësirat e ngopura <strong>dhe</strong> përdoret në<br />
industri sepse u jep produkteve pastërti<br />
<strong>dhe</strong> veti të tjera të mira.<br />
Nuk ekzistojnë kristalizatorë që të punojnë<br />
për një numër të madh tretësirash siç ndodh<br />
për proceset e tjera të shkëmbimit të masës.<br />
Aparatet zakonisht ndërtohen vetëm për një<br />
kripë të caktuar ose për disa kripëra.<br />
98
Figure 7.7. Dukuria e kristalizimit<br />
për të realizuar sa më mirë kristalizimin që<br />
duhet të arrihet, për kushtet e dhëna. Duhet<br />
të kemi parasysh tre momente:<br />
1. Arritja e mbingopjes ose e tejftohjes<br />
2. Formimi i qendrave të kristalizimit<br />
3. Rritja e kristaleve.<br />
Pika e parë arrihet me ftohje, avullim me<br />
anë të një lënde shtesë (precipitati) ose me<br />
anë të një reaksioni kimik midis dy fazave<br />
homogjene. Që të realizohet procesi duhet të<br />
ekzistojnë qendrat e kristalizimit të cilat<br />
mund të krijohen vetvetiu ose artificialisht.<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
Gjatë procesit të kristalizimi duhet<br />
shmangur me çdo kusht krijimi i<br />
vetvetishëm i qendrave.<br />
Shtimi i paramenduar i qendrave të<br />
zgjedhura bëhet në mënyrë të tillë ose në<br />
sasi të tilla që kristalizimi të ndodhë vetëm<br />
në këto qendra.<br />
Variantet për të arritur mbingopjen janë nga<br />
më të ndryshmet p.sh ftohje e shpejtë ose e<br />
ngadaltë <strong>dhe</strong> gjatë këtyre me qendra ose pa<br />
qendra kristalizimi.<br />
Tretësira mëmë ndahet nga kristalet me<br />
filtrim ose centrifugim <strong>dhe</strong> për të lehtësua<br />
e<strong>dhe</strong> këto procese nganjëherë kontrollohet<br />
procesi i kristalizimit. Mbas kësaj kristalet i<br />
nënshtrohen tharjes e cila duhet të kryhet në<br />
mënyrë të tillë që kristalet pasi të jenë të<br />
rrjedhshëm si <strong>dhe</strong> të shpërndahen në mënyrë<br />
të njëtrajtshme në sipërfaqe të ndryshme si<br />
psh sheqeri, kripa e gjellës, plehrat minerale<br />
etj.<br />
Shkëmbimi i masës mund të konsiderohet si<br />
i realizuar për shkak të forcës lëvizëse,<br />
ndryshimit të përqendrimit nga ai i ngopur<br />
(a-ae) ku a është përqendrimi me mbingopje<br />
(% në masë). Nëse mbi sipërfaqen e ngurtë<br />
mendohet një shtesë kufitare me trashësi “δ”<br />
atëherë molekulave që të arrijnë deri aty<br />
duhet të difuzojnë me shpejtësi D <strong>dhe</strong><br />
dN/dt=D.F (a-ae)/δ. Zakonisht përdoret<br />
barazimi i parë.<br />
99
PYETJE<br />
1. Si realizohet mbartja e nxehtësisë ?<br />
2. Cilat janë mekanizmat e mbartjes së nxehtësisë?<br />
3. Konduksioni. Ligji i Fourier-it për përcjellshmërinë termike.?<br />
4. Si realizohet mbartja e nxehtësisë nëpërmjet një pareti të sheshtë ?<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
5. Cili është modelimi i proceseve të shkëmbimit të nxehtësisë që përdorin<br />
përziersa?<br />
6. Cili është kuptimi i shtresës valuese. Shpejtësia e fillimit të valimit?<br />
7. Cilat janë forcat lëvizëse të proceseve të shkëmbimit të nxehtësisë <strong>dhe</strong> nga se<br />
varen ajo?<br />
8. Cilët janë shkëmbyesit e nxehtësisë <strong>dhe</strong> si njëhsohen ato?<br />
9. Cilet janë avulluesit?. Flisni për ndërtimin <strong>dhe</strong> funksionimin e tyre?<br />
10. Cilët janë impiantet e avullimit me shumë aparate. Bilanci termik i një<br />
aparati të impiantit me shumë aparate?<br />
11. Si realizohet tharja. Parametrat përzierjeve gaz-avull. Psihrometri?<br />
12. Çfarë është kristalizimi. Etapat që duhen realizuar për të marrë kristale me<br />
kushte të paracaktuara. Teoritë e procesit <strong>dhe</strong> shmangiet nga ato?<br />
100
LITERATURA<br />
<strong>Makinat</strong> <strong>dhe</strong> <strong>Proceset</strong> <strong>Teknike</strong><br />
ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS METÁLICAS. CÁLCULO DE APLICACIONES REALES CON<br />
METAL 3D. Autorë: José Antonio Flores Yepes, Joaquín Julián Pastor Pérez, Manuel<br />
Ferrández-Villena García y Antonio Martínez Gabarron. Viti 2011 (1ª Edición).<br />
AA.VV. Enciclopedia dell'Architettura, Garzanti, Milano 1996, ISBN 88-11-50465-1<br />
B. Tschumi e M. Berman, Index. Archivio dell'architettura contemporanea, postmedia<br />
books, Milano 2004, ISBN 88-7490-017-1.<br />
Inxhinieria Kimike, “Fenomenet e mbartjes”, N. Dhamo.<br />
Giorgio Cricco e Francesco Di Teodoro, Itinerario nell'arte, Zanichelli, Bologna<br />
2003 ISBN 88-08-21740-X.<br />
TUBERÍAS DE POLIETILENO. MANUAL TÉCNICO. Autor: Luis Balairón Pérez. Año 2008.<br />
Encuadernación en tapa dura, 402 páginas, más de 220 ilustraciones (fotografías,<br />
dibujos, cuadros, esquemas, diagramas, tablas, gráficos). Tamaño: 24 x 17 cms.<br />
AÑO 2008. ISBN: 9788481435313.<br />
MÁQUINAS ELÉCTRICAS Y TÉCNICAS MODERNAS DE CONTROL. AUTOR: Pedro<br />
Ponce. Viti: 2008, EDICION , ISBN: 9789701513125.<br />
NEUMÁTICA, HIDRÁULICA Y ELECTRICIDAD APLICADA. Autor: José Roldan Viloria. Viti<br />
2009 (10ª Edición).<br />
<strong>Proceset</strong> themelore ne teknologjinë ushqimore. A Kopali, I Malollari. 2004.<br />
Peynaud E. Enologia e Tecnica del vino.<br />
Pevsner, Fleming e Honour, Dizionario di architettura, Utet, Torino 1978 ISBN 88-06-<br />
51961-1ristampato come Dizionario dei termini artistici, Utet Tea, 1994.<br />
Sergio Bollati e Giuseppe Lonetti, L'organismo architettonico, Alinea, Firenze 1990.<br />
W. Müller e G. Vogël, Atlante di architettura, Hoepli, Milano 1992, ISBN 88-203-<br />
1977-2.<br />
101