- •Пояснювальна записка
- •Гідромеханічні процеси
- •Теплові процеси
- •Основні технологічні поняття та визначення. Класифікація процесів (лекція)
- •Контрольні запитання
- •Основи гідравліки
- •Матеріальний баланс потоку рідини
- •Контрольні запитання
- •1.1 Основи гідравліки (лекція)
- •Енергетичний баланс потоку
- •Рівняння Бернуллі
- •Режими руху рідини
- •Контрольні запитання
- •1.1 Основи гідравліки
- •Повна втрата напору
- •Витікання рідини крізь отвори та водозливи
- •Контрольні запитання
- •1.2 Переміщення газів та рідини (лекція)
- •Основні параметри насосів
- •1.2 Переміщення рідини та газів
- •Порівняння насосів різних типів
- •Контрольні запитання
- •1.2 Переміщення рідини та газів (самостійне вивчення)
- •Запитання для самоконтролю
- •1.2 Переміщення рідини та газів (лекція)
- •Типи та основні параметри компресорних машин
- •Процеси зтискання газу
- •Потужність компресору
- •Характеристика роботи поршневих компресорів
- •Порівняння та вибір компресорних машин
- •Контрольні запитання
- •1.2 Переміщення рідини та газів (самостійне вивчення)
- •Запитання для самоконтролю
- •1.3 Розділення рідких неоднорідних систем (лекція)
- •Розділ суспензій та емульсій. Матеріальний баланс
- •Контрольні запитання
- •1. 4 Відстоювання (лекція)
- •Загальні відомості
- •Швидкість осадження
- •Розрахунок відстійників
- •Контрольні запитання
- •1.4 Відстоювання (самостійне вивчення)
- •Запитання для самоконтролю
- •1. 5 Фільтрування (лекція)
- •Теорія фільтрування
- •Порівняння та вибір фільтрів
- •Контрольні запитання
- •1.5 Фільтрування (самостійне вивчення)
- •1. 6 Центрифугування
- •Порівняння, вибір та обслуговування центрифуг.
- •Розрахунок центрифуг
- •Контрольні запитання
- •1.6 Центрифугування (самостійне вивчення)
- •Запитання для самоконтролю
- •1. 7 Очищення газів (лекція)
- •Загальні відомості
- •Порівняння і вибір газоочисних апаратів
- •Контрольні запитання
- •1.7 Очистка газів (самостійне вивчення)
- •Запитання для самоконтролю
- •1.8 Перемішування (самостійне вивчення)
- •Запитання для самоконтролю
- •2.1 Основи теплопередачі
- •Тепловий баланс Рівняння теплового потоку
- •Визначення теплового навантаження при нагріванні і охолодженні без зміни агрегатного стану
- •Контрольні запитання
- •2.1 Основи теплопередачі
- •Рівняння теплопровідності
- •Рівняння передачі тепла конвекцією (тепловіддачі)
- •Рівняння тепла через стінку
- •Контрольні запитання
- •2.1 Основи теплопередачі (лекція)
- •Середній температурний напір
- •Втрата тепла в навколишнє середовище
- •Контрольні запитання
- •2.1 Основи теплопередачі (самостійне вивчення)
- •Запитання для самоконтролю
- •2.2 Нагрівання та охолодження (лекція)
- •Загальні відомості
- •Засоби нагрівання і охолодження Нагрівання парою
- •Контрольні запитання
- •2.2 Нагрівання та охолодження (лекція)
- •Нагрівання гарячими газами
- •Нагрівання електричним струмом
- •Охолодження
- •Порівняння та вибір теплообмінних апаратів
- •Контрольні запитання
- •2.2 Нагрівання та охолодження (самостійне вивчення)
- •Запитання для самоконтролю
- •2.3 Випарювання (лекція)
- •Загальні відомості
- •Засоби випарювання
- •Температура кипіння розчинів
- •Випарювання
- •Тепловий баланс випарного апарату
- •Прихід тепла.
- •Витрата тепла.
- •Визначення поверхні теплообмінника
- •Контрольні запитання
- •2.3 Випарювання (лекція)
- •Багатокорпусні випарні установки
- •Корисна різниця температур і ії розподілення за корпусами
- •Контрольні запитання
- •2.3 Випарювання (самостійне вивчення)
- •Ваговий та молярний склад
- •Матеріальний баланс процесів масообміну
- •Рівняння масопередачі
- •Контрольні запитання
- •Молекулярна дифузія
- •Конвективна дифузія
- •Масообмін з участю твердої фази
- •Середня рушійна сила
- •Контрольні запитання
- •3.2 Абсорбція (лекція)
- •Загальні відомості
- •Рівновага між фазами
- •Матеріальний баланс
- •Десорбція
- •Тепловий баланс абсорберу
- •Контрольні запитання
- •3.2 Абсорбція (самостійне вивчення)
- •Запитання для самоконтролю
- •3.3 Адсорбція (самостійне вивчення)
- •3.4 Екстракція
- •Матеріальний баланс
- •Устрій екстракторів
- •Контрольні запитання
- •3. 5 Ректифікація (лекція)
- •Загальні відомості
- •Матеріальний і тепловий баланс процесу ректифікації
- •Матеріальний баланс
- •Тепловий баланс
- •Контрольні запитання
- •3.5 Ректифікація (самостійне вивчення)
- •Статика сушіння
- •Властивості вологого газу (повітря)
- •Контрольні запитання
- •(Лекція)
- •Матеріальний баланс сушіння
- •Тепловий баланс сушіння
- •Схеми сушарок
- •Кінетика сушіння
- •Контрольні запитання
- •(Самостійне вивчення)
- •Запитання для самоконтролю
- •4.1 Подрібнення твердих матеріалів
- •Види подрібнення Контрольні запитання
- •4.2 Апарати для подрібнення твердих матеріалів (лекція)
- •Контрольні запитання
- •Література
Запитання для самоконтролю
Як класифікують пиловловлювачі?
Як працюють пилоосаджувальні камери?
Що Вам відомо про інерційні пиловловлювачі?
Охарактеризуйте принцип дії циклону.
Як відбувається процес очищення з рукавних фільтрах?
Які переваги та недоліки сухого пиловловлювання?
Охарактеризуйте принцип дії мокрих пиловловлювачів.
Яке пиловловлювання: сухе чи мокре, на Ваш погляд, більш ефективне?
Як працюють електрофільтри?
Який газоочисний апарат, на Ваш погляд, є найбільш ефективним?
1.8 Перемішування (самостійне вивчення)
Мета:- розвинути у студента навики самостійної роботи з спеціальною літературою, вміння вибирати головне, узагальнити і систематизувати знання;
надати студентам загальні відомості про процес перемішування, як відбувається витрати енергії на перемішування, ефективність перемішування та устрій мішалок.
Завдання: прочитати текст в підручники А.Н. Плановський, В.М. Рамм, С.З. Каган «Процессы и аппараты химической технологии» стр.347-362. Скласти конспект згідно питань, приведених нижче. Відповісти на питання для самоконтролю.
Переміщування широко застосовується в хімічній промисловості для виготовлення суспензій, емульсій та розчинів. Як здійснюється перемішування, як витрачається енергія; в яких апаратах воно відбувається? Відповісти на ці питання за наступним планом.
Загальні відомості про перемішування.
Основні характеристики даного процесу.
Охарактеризувати витрати енергії на перемішування.
Як визначають ефективність перемішування?
Які мішалки використовують, їх класифікація?
Перевага та недоліки різних типів мішалок.
Склавши конспект, закрийте зошит та відповідайте на запитання.
Запитання для самоконтролю
Що називають перемішуванням?
Якими засобами його здійснюють?
Назвати основні характеристики цього процесу.
Як витрачається енергія при роботі мішалок?
Від чого залежить ефективність перемішування.
Як класифікують механічні мішалки?
Як працюють лопасні мішалки?
Принцип дії пропелерних мішалок.
Як працюють турбінні мішалки?
Охарактеризуйте преваги та недоліки кожного типу мішалок.
Модуль ІІ
ТЕПЛОВІ ПРОЦЕСИ
2.1 Основи теплопередачі
(лекція)
Мета: ознайомити студентів з основними поняттями процесу теплопередачі, вивчити тепловий баланс та теплове навантаження.
План
Загальні відомості процесу теплопередачі.
Основні способи проведення теплових процесів.
Теплопровідність.
Конвекція.
Випромінювання.
Тепловий баланс. Рівняння теплового потоку.
Визначення теплового навантаження при нагріванні та охолодженні.
При теплових процесах тепло передається від одної речовини до іншої. Для самовільного переносу тепла одна з цих речовин повинна бути більш нагріта, ніж інша. Речовини, які приймають участь в процесі переходу тепла (теплообміні), називаються теплоносії. Речовину з більш високою температурою, яка в процесі теплообміну віддає тепло, називають гарячим теплоносієм, а речовину з більш низкою температурою, яка сприймає тепло, – холодним теплоносієм.
Існують 2 основних засоби проведення теплових процесів:
шляхом безпосереднього зіткнення теплоносіїв;
передача тепла через стінку, яка розділяє теплоносії.
При передачі тепла безпосереднім зіткненням теплоносії звичайно змішуються один з одним, що не завжди припустимо; тому даний засіб застосовується порівняно рідко, хоча він значно простіше в апаратному оформленні.
При передачі тепла через стінку теплоносії не змішуються і кожний з них рухається по окремому каналу; поверхня стінки, яка розділяє теплоносії, використовується для передачі тепла і називаються поверхнею теплообміну.
Передача тепла від одного тіла до іншого може відбуватися шляхом:
теплопровідності;
конвекції;
випромінювання.
Передача тепла теплопровідністю відбувається шляхом переносу тепла при безпосередньому доторкання окремих часток тіла. При цьому енергія передається від однієї частки до іншої внаслідок коливального руху часток.
Передача тепла конвекцією відбувається тільки в рідинах та газах шляхом перенесення їх часток. Перенесення часток обумовлено рухом всієї маси рідини або газу(вимушена конвекція), або різницею густин рідини в різних точках об’єму, яка визвана нерівномірним розподілом температури в масі рідини або газу (вільна конвекція). Конвекція завжди супроводжується передачею тепла шляхом теплопровідності.
Передача тепла випромінюванням відбувається шляхом переносу енергії у вигляді електромагнітних хвиль. В цьому випадку теплова енергія перетворюється в променеву енергію (випромінювання), яка проходить через простір і потім знову перетворюється в теплову при поглинанні енергії іншим тілом (поглинання).
Розглянуті види передачі тепла рідко зустрічаються у чистому вигляді; звичайно вони супроводжують один одного (складний теплообмін). Так, при передачі тепла через стіну перенос тепла від гарячого теплоносія до стінки і від стінки до холодного теплоносія відбувається конвекцією, а через стінку – шляхом теплопровідності.
Втрати тепла з нагрітої поверхні в довкілля відбувається шляхом конвекції та випромінювання.
