- •Кафедра “Информационно-коммуникационные системы управления технологическими процессами”
- •5321700– Информационно-коммуникационные системы управления технологическими процессами
- •Бухара-2017
- •Введение
- •Лекция №1 основные понятия курса план:
- •Возникновение и развитие курса. Предмет курса и его задачи
- •Статика и кинетика процессов
- •Классификация процессов
- •4.Общая схема разработки и расчета аппаратуры
- •5.Материальный баланс процесса
- •6.Энергетический (тепловой) баланс
- •7.Определение основного размера аппарата
- •Основные определения и понятия
- •2. Некоторые физические свойства жидкостей
- •3. Основное уравнение гидростатики
- •Это есть основное уравнение гидростатики
- •Ключевые слова и выражения
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция №3 основы гидродинамики план:
- •Свойство жидкостей
- •Виды движения жидкостей
- •2.Уравнение сплошности (неразрывности) потока.Режимы движения жидкости
- •3.Моделирование процессов и аппаратов.
- •1. Устройство и принцип действия насосов
- •2.Сжатие и разрежение газов. Устройство и принцип действия компрессоров
- •3.Вентиляторы и вакуум-насосы.
- •Ключевые слова и выражения
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция №5 разделение неоднородных смесей план:
- •1.Разделение неоднородных систем
- •Материальный баланс процесса разделения
- •2.Осаждение в гравитационном поле (отстаивание)
- •4.Фильтрование.
- •Фильтровальная перегородка
- •5.Устройство и принцип действия фильтров. Фильтры периодического действия.
- •Ключевые слова и выражения
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция №6 центрифугирование. Перемешивание в жидких средах. План:
- •1. Центрифугирование. Устройство и принцип действия центрифуг
- •2. Перемешивание в жидких средах. Устройство и принцип действия механических мешалок.
- •Конструкции механических мешалок
- •Ключевые слова и выражения
- •Вопросы для самопроверки
- •Измельчение. Устройство и принцип действия дробилок и мельниц
- •1. Линейная степень измельчения
- •2. Объёмная степень измельчения
- •Методы измельчения.
- •Принцип работы щёковых дробилок
- •2. Машины раздавливающего действия применяются для среднего и мелкого дробления.
- •3. Машины для тонкого и сверхтонкого измельчения.
- •Классификация зернистых материалов
- •1.Общие сведения. Способы переноса тепла.
- •Передача тепла теплопроводностью
- •Передача тепла конвекцией
- •Основное уравнение теплопередачи
- •Лучистый теплообмен
- •Характеристики теплового излучения
- •2. Тепловой баланс.
- •Частные случаи.
- •Тепловой баланс
- •Ключевые слова и выражения
- •Вопросы для самопроверки:
- •Лекция №9 теплоносители. Теплообменники план:
- •Теплоносители
- •Нагревание водяным паром
- •Способы нагрева водяным паром
- •Нагревание топочными газами
- •Классификация теплообменников
- •Теплообменники. Их устройство и принцип действия. Кожухотрубчатые теплообменные аппараты
- •Основные способы увеличения интенсивности теплообмена
- •1.Выпаривание
- •Циркуляционной трубой
- •Материальный и тепловой баланс выпарного аппарата
- •Ключевые слова и выражения
- •Вопросы для самопроверки:
- •1. Общие сведения о массообменных процессах
- •Классификация массообменных процессов
- •Материальный баланс при массопередаче
- •2.Равновесие при массопередаче. Законы фика.
- •3. Массоотдача. Уравнение массопередачи.
- •1. Сушка. Способы сушки.
- •Равновесие в процессах сушки
- •2.Материальный и тепловой баланс сушильной установки. Материальный баланс сушки
- •Тепловой баланс конвективных сушилок
- •3.Устройство и принцип действия сушилок
- •1.Процесс абсорбции.
- •Физическая сущность процесса абсорбции
- •Равновесие при физической абсорбции
- •2.Материальный баланс абсорбера и расход абсорбента Материальный баланс абсорбции
- •Противоточного процесса
- •Абсорбента
- •3.Устройство и принцип действия абсорберов Промышленные схемы абсорбции
- •Линии двухступенчатой абсорбции Конструкции абсорберов
- •Насадочные аппараты
- •Гидравлического сопротивления насадки от скорости газа
- •Тарельчатые аппараты
- •Расчет абсорберов
- •Плотность орошения.
- •1.Адсорбция. Характеристики адсорбентов
- •Принципиальная схема адсорбции
- •Равновесие процесса адсорбции
- •Кинетика адсорбции
- •Классификация адсорберов
- •1 Цилиндрический корпус; 2 решетка; 3,4 штуцеры
- •Расчет адсорберов
- •1.Экстракция в системе “жидкость-жидкость”.
- •Принципиальная схема процесса
- •Выбор экстрагента
- •Равновесие в системе «жидкость жидкость»
- •Кинетика экстракции
- •Принципиальные схемы экстракции
- •Многократная (многоступенчатая) экстракция
- •Другие виды экстракции
- •Классификация экстракторов
- •Конструкции экстракторов
- •Способы повышения интенсивности процесса
- •2.Экстракция в системе “жидкость-твердое тело”. Устройство и принцип действия экстракторов. Экстракция в системах «твёрдое тело – жидкость»
- •Равновесие и скорость выщелачивания
- •Способы растворения и выщелачивания
- •Вакуум-фильтрах:
- •Устройство и принцип действия экстракторов.
- •Ключевые слова и выражения
- •Вопросы для самопроверки:
- •Лекция №16 перегонка и ректификация план:
- •1.Перегонка и ректификация
- •Физическая сущность процесса
- •Равновесие в системе «жидкость – пар»
- •Физическая сущность процесса
- •2.Аппаратура для ректификационной установки Описание схемы процесса непрерывной ректификации
- •Расчет ректификационной установки непрерывного действия для разделения бинарных смесей
- •Тепловой расчет колонны
- •3.Ректификационные колонны
- •Вопросы для самопроверки:
- •Лекция №17 кристаллизация. Мембранные процессы план:
- •1.Кристаллизация. Общие сведения.
- •Принципиальная схема кристаллизации
- •Равновесие процесса кристаллизации
- •«Пар жидкость твердое тело»
- •Материальный баланс кристаллизации
- •Тепловой баланс кристаллизации
- •Процесса кристаллизации
- •Кинетика процесса
- •Конструкции аппаратов
- •2.Мембранные процессы. Общие сведения
- •Физическая сущность процесса
- •Классификация мембран
- •Расчет мембранных процессов
- •Ключевые слова и выражения:
- •Вопросы для самопроверки:
- •Лекция №18 химические процессы план:
- •Химические процессы
- •Классификация химических процессов и реакторов.
- •Конструкция реакторов
- •Устройство и принцип действия реакторов.
- •Ключевые слова и выражения
- •Вопросы для самопроверки:
Ключевые слова и выражения
Центрифугирование; фактор разделения; сепарирование; центрифуга; сепаратор; перемешивание; мешалки – лопастная, рамная, якорная, пропеллерные, турбинные
Вопросы для самопроверки
-
Что называется процессом центрифугирования?
-
По какой формуле находится фактор разделения?
-
Устройство и принцип действия подвесной центрифуги.
-
В каких целях осуществляют перемешивание?
-
Перечислите четыре метода перемешивания в жидких средах?
-
Что входит в основные размеры мешалок?
-
Какие виды мешалок вы знаете?
-
Объясните принцип действия и устройство лопастной мешалки.
МОДУЛЬ №3. МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Лекция №7
ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ. СМЕШЕНИЕ ТВЕРДЫХ СЫПУЧИХ МАТЕРИЛОВ
ПЛАН:
-
ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ДРОБИЛОК И МЕЛЬНИЦ.
-
СМЕШЕНИЕ ТВЕРДЫХ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ. КОНСТРУКЦИИ СМЕСИТЕЛЕЙ.
-
Измельчение. Устройство и принцип действия дробилок и мельниц
Измельчение – это механический процесс, в результате которого уменьшаются размеры твёрдого кускового материала, а его поверхность увеличивается. В зависимости от размеров кусков исходного и измельчённого материала различают следующие классы измельчения:
|
Размер кусков исходного материала |
Размер кусков измельчённого материала
|
Класс измельчения |
Размер кусков исходного материала
|
Размер кусков измельчённого материала
|
Дробление: |
|
|
Помол: |
|
|
крупное |
1000 |
250 |
грубый |
1 – 5 |
0,1 – 0,04 |
среднее |
250 |
20 |
средний |
0,1 – 0,04 |
0,015 – 0,005 |
мелкое |
20 |
1 – 5 |
тонкий |
- 0,04 |
0,005 – 0,001 |
|
|
|
коллоидный |
0,1 |
0,001 |
- диаметр исходных кусков (мм), - диаметр измельчённых кусков (мм)
Результат измельчения характеризуется:
1. Линейная степень измельчения
2. Объёмная степень измельчения
,
где и - размеры самых больших кусков.
Характерным линейным размером куска шарообразной формы является диаметр, куска кубической формы длина ребра. Если твёрдый кусок имеет неправильную геометрическую форму, то его размер может быть найден как средняя геометрическая величина:
,
где - длина куска; - ширина; - толщина.
Если надо найти средний размер множества кусков, материал разделяют с помощью набора сит на несколько фракций. В каждой фракции находят средний характерный размер:
,
где - размер максимального куска; - размер минимального куска.
Предположим, что у нас было фракций, для каждой мы определили и процентное содержание каждой фракции . Тогда средний характерный размер куска в смеси будет определяться как алгебраическая сумма:
Тогда, размеры кусков до и после измельчения, мы можем определить величины , т.е. линейную и объёмную степени измельчения. При измельчении крупных и средних кусков обычно , для мелких кусков и более. Если после измельчения, указанное значение линейной степени измельчения не достигается, то процесс измельчения проводят в несколько стадий различными измельчающими машинами.
Методы измельчения. Многоступенчатое измельчение твёрдых материалов.
Измельчение осуществляется в трёх машинах: крупного (I), среднего (II) и тонкого (III) измельчения.
Рис.7.1.Схема многоступенчатого измельчения.
Исходный материал предварительно проходит через грохот 1. Грохот - это специальное сито, на котором происходит механическое разделение твёрдого материала на крупные и мелкие куски путём просеивания. Таким образом, из грохота 1 крупные куски попадают в машину (I), а мелкие присоединяются к уже измельчённому в машине (I) материалу и вместе с ним поступают на грохот 2. куски, которые прошли через грохот 2, поступают в машину (II), а более крупные возвращаются на повторное измельчение в машину (I). Материал, выходящий из машины (II), поступает на грохот (III), откуда крупные куски опять возвращаются в машину (II), а остальные поступают в машину (III) на тонкое измельчение. Из машины (III) куски поступают на грохот 4, с которого крупная фракция возвращается опять на измельчение в машину (III) и конечный продукт, с заданной степенью измельчения, выводится из системы.