Билет №8

Вопрос № 1 Запорная арматура (вентиль, задвижка, кран).

Кран состоит из корпуса, в котором вращается коническая пробка со сквозным отверстием. Краны имеют простое устройство, низкое гидравлическое сопротивление, однако большая поверхность трения может привести к их заеданию, потери герметичности. Их изготавливают из чугуна, керамики, бронзы, пластмасс,

стекла, применяют для трубопроводов небольшого диаметра при температурах до 100°С и давлении до 0,1 МПа, когда не требуется точного регулирования, так как небольшой поворот пробки вызывает значительное изменение площади проходного сечения крана.

Вентиль используется практически для тех же условий, что и кран, и представляет собой корпус с отверстием, над которым расположен клапан, совершающий возвратно - поступательное движение. При закрытии вентиля клапан плотно прилегает к отверстию, при открывании - отходит, образуя канал для прохода среды. Вентили имеют больший, чем краны, вес, более сложное устройство и более высокое гидравлическое сопротивление. В то же время они более надежны, и точность регулирования расхода у них выше.

Задвижка включает корпус и затвор, имеющий форму клина (или выполненный из двух распираемых клином дисков), движущийся перпендикулярно направлению движения жидкости в корпусе задвижки, изменяя сечение прохода. Задвижки обладают малым гидравлическим сопротивлением, просты в эксплуатации, устанавливаются на трубопроводы с диаметром до 1,5 м при давлениях до 10 МПа, однако громоздки и дороги.

Арматура - устройство, предназначенное для управления и регулирования технологического процесса Самодействующая арматура приводится в действие автоматически при изменении или превышении заданных параметров процесса (Р, Т, С). К самодвижущейся арматуре относятся обратные, предохранительные клапаны

Обратные клапаны могут пропускать рабочий продукт только в одном направлении. По конструкции обратные клапаны делятся подъемные (захлопка) и поворотные (язычковые).

Предохранительные клапаны служат для автоматического открывания трубопровода при превышении установленного давления и закрывания его при восстановлении нормального давления. Это клапаны вентильного типа. По конструкции предохранительные клапаны делятся на грузовые и пружинные. В предохранительных клапанах давление среды на золотник уравновешивается весом груза или пружины.

Вопрос № 2 Технологическая схема: Абсорбционная холодильная установка. Хладагентом в абсорбционных холодильных машинах служит аммиак, который кроме хороших холодильных качеств, обладает большой растворимостью в воде. Газообразный аммиак (99%), выделившийся из водно-аммиачного раствора в кипятильнике 1, при высоком давлении поступает в конденсатор-2, где конденсируется при высокой температуре Т, отдавая тепло охлаждающей воде. Сжиженный аммиак проходит дросселирующий вентиль-3 и испаряется с испарителя-4, воспринимая тепло 0 на низком температурном уровне Т. После испарителя, газообразный аммиак направляется в абсорбер-5 и при охлаждении (отвод теплоты растворения) поглощается водой с образованием высококонцентрированного раствора (50%) аммиака. Полученный раствор нагнетается насосом-6 через теплообменник-7 в кипятильник-1. В кипятильнике за счет нагревания водяным паром (подвод тепла испарения) большая часть аммиака испаряется и в виде газа поступает, в конденсатор-2. Ообедненный водно-аммиачный раствор (20%) уходит из кипятильника через теплообменник-7 и дроссельный вентиль-8 в абсорбер-5, где вновь концентрируется в результате абсорбции газообразного аммиака. В противоположность компрессорным холодильным установкам абсорбционные и пароэжекторные установки расходуют на получение искусственного холода не механическую, а тепловую энергию. Так в абсорбционной установке тепло подводится с греющим паром, затрачивается на испарение аммиака из водно-аммиачного раствора. Это происходит в аппарате, называющимся генератором аммиака. Выделяющиеся из раствора пары после охлаждения конденсируются, а затем, после дросселирования, жидкий аммиак вновь испаряется, отбирая тепло от охлаждаемого тела. Образовавшиеся в испарителе пары поступают в абсорбер, где поглощаются жидким абсорбентом - слабым водно-аммиачным раствором.

Вопрос № 3 Вода в химической промышленности. Вода в химической промышленности имеет широкое и разнообразное применение. Она служит сырьём и реагентом. Основными источниками являются природные воды. Они подразделяются на: атмосферные - воды атмосферных осадков, поверхностные - воды рек, озер и морей, подземные - колодезные, ключевые, артезианские, минеральные. Основные показатели качества воды: жесткость - это свойство воды, обусловленное присутствием в ней растворимых солей кальция и магния. Различают: временную - вызвана присутствием в воде растворов кислоты солей кальция, магния и бикарбонатов; постоянная - определяется присутствие хлористых и сернокислых солеи кальция и магния. Общее солесодержание характеризует наличие в воде минеральных и органических примесей. Окисляемость - это свойство воды, обусловленное присутствием в ней органических веществ. Прозрачность воды измеряется толщиной слоя воды, через который различают визуально или при помощи фотоэлемента изображение креста или определённого шрифта.

Водоподготовка. От взвешенных примесей воду очищают отстаиванием или фильтрацией - обычно через слой песка или гравия. Примеси органических веществ находятся в воде в виде чрезвычайно мелких трудноудаляемых частичек, образующих устойчивые системы, называемые коллоидными. Для удаления из коллоидных систем частичек к ним добавляют специальные вещества - коагулянты. Умягчение воды - один из важнейших процессов водоподготовки. К физическому способу относятся кипячение воды, при которой удаляются соли временной жесткости. При химическом способе, понижение жесткости воды добиваются тем, что переводят растворимые соли кальция и магния в нерастворимые, превращающиеся в осадок, который затем отфильтровывают. Известковый способ умягчения воды, при котором воду сначала обрабатывают известью, а потом содой. Ионообменные способы основаны на свойстве некоторых трудно растворимых веществ - ионитов обменивать свои ионы на ионы солей, растворимых в воде. Дегазацию воды, т.е. удаление растворенных в ней вредных газов, осуществляют продувая, воду воздухом.

Очистка сточных вод. Физико-химическая - аэрация, адсорбция, испарение с выделением примесей осадок. Химическая - осаждение примесей различными реагентами с последующим отставанием и фильтрацией осадков. Биологические - для очистки сточных вод с помощью некоторых микроорганизмов.