молниезащита; диспетчеризация и автоматизация управления инженерными сетями. Основные чертежи раздела:

планы и схемы теплоснабжения, электроснабжения, газоснабжения, водоснабжения и канализации и др.;

планы и профили инженерных сетей; чертежи основных сооружений;

планы и схемы внутрицеховых отопительно-вентиляционных устройств, электроснабжения и электрооборудования, радиофикации и сигнализации, автоматизации управления инженерными сетями и др.

29) Инженерное оборудование, сети и системы – раздел содержит решения по водоснабжению, канализации, теплоснабжению, газоснабжению, электроснабжению, отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха. Дано инженерное оборудование зданий и сооружений, в том числе: электрооборудование, электроосвещение, связь и сигнализация, радиофикация и телевидение, противопожарные устройства и молниезащита; диспетчеризация и автоматизация управления инженерными сетями. Основные чертежи раздела:планы и схемы теплоснабжения, электроснабжения, газоснабжения, водоснабжения и канализации и др.; планы и профили инженерных сетей; чертежи основных сооружений; планы и схемы внутрицеховых отопительно-вентиляционных устройств, электроснабжения и электрооборудования, радиофикации и сигнализации, автоматизации управления инженерными сетями и др.

30) Организация строительства – разрабатывается в соответствии со СНиП “Организация строительного производства” и с учетом условий и требований, изложенных в договоре на выполнение проектных работ, и имеющихся данных о рынке строительных услуг.

31) Охрана окружающей среды – выполняется в соответствии с государственными стандартами, строительными нормами и правилами, утвержденными Минстроем России, нормативными документами и другими нормативными актами, регулирующими природоохранную деятельность.

32) Инженерно-технические мероприятия гражданской обороны, по предупреждению чрезвычайных ситуаций – выполняется в соответствии с нормами и правилами в области гражданской обороны, защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Для определения стоимости строительства предприятий, зданий и сооружений (или их очередей) составляется сметная документация в соответствии с положениями и формами, приводимыми в нормативно-методических документах Минстроя России по определению стоимости строительства.

33) Сметная документация – разрабатываемая на стадии проекта, должна иметь:сводные сметные расчеты стоимости строительства и, при необходимости, сводку затрат¹; объектные и локальные сметные расчеты; сметные расчеты на отдельные виды затрат (в том числе на проектные изыскательские работы).

34) состав рабочей документации включаются: объектные и локальные сметы². Для определения стоимости строительства рекомендуется использовать действующую сметно-нормативную (нормативно-информационную) базу, разрабатываемую, вводимую в действие и уточняемую в установленном порядке.Разработку сметной документации рекомендуется приводить в двух уровнях цен:в базисном (постоянном) уровне, определяемом на основе действующих сметных норм и цен; в текущем или прогнозируемом уровне, определяемом на основе цен, сложившихся ко времени составления смет или прогнозируемых к периоду осуществления строительства.состав сметной документации проектов строительства включается также пояснительная записка, в которой приводятся данные, характеризующие применяемую сметно-нормативную (нормативно-информационную) базу, уровень цен и другие сведения, отражающие условия данной стройки. На основе текущего (прогнозируемого) уровня стоимости, определенного в составе сметной документации, заказчики и подрядчики формируют свободные (договорные) цены на строительную продукцию. Эти цены могут быть открытыми, то есть уточняемыми в соответствии с условиями договора (контракта) в ходе строительства, или твердыми (окончательными). В результате совместного решения заказчика и подрядной строительно-монтажной организации оформляется протокол (ведомость) свободной (договорной) цены на строительную продукцию по соответствующей форме.При составлении сметной документации, как правило, применяется ресурсный (ресурсно-индексный) метод, при котором сметная стоимость строительства определяется на основе данных проектных материалов о потребных ресурсах (рабочей силе, строительных машинах, материалах и конструкциях) и текущих (прогнозируемых) ценах на эти ресурсы.² Составляются, если это предусмотрено договором на выполнение рабочей документации.

В сводном сметном расчете отдельной строкой предусматривается резерв на непредвиденные работы и затраты, исчисляемые от общей сметной стоимости (в текущем уровне цен) в зависимости от степени проработки и новизны проектных решений. Для строек, осуществляемых за счет капитальных вложений, финансируемых из республиканского бюджета Российской Федерации, размер резерва не должен превышать трех процентов по объектам производственного назначения и двух процентов по объектам социальной сферы.

35) Общие принципы анализа, расчета и выбора технологического оборудования Последовательность выбора типа оборудования для каждой стадии технологической схемы:исследуют (отраслевые НИИ) или определяют по справочной литературе физико-химические свойства перерабатываемого материала и готового продукта; на основании требований технологии и экономики выбирают рациональный способ реализации процесса; предварительно выбирают на основании литературно-патентного обзора тип или несколько типов аппаратов для осуществления процесса стадии; окончательный выбор делают на базе технико-экономического анализа, а при необходимости (для крупнотоннажных производств) с учетом результатов исследований отраслевых НИИ. Далее рассмотрим общие принципы анализа и расчета процессов и аппаратов.К одним из важнейших принципов науки о процессах и аппаратах химической технологии относятся теоретические и технологические обобщения и выявление физико-химических аналогий основных процессов. При исследовании и расчете процессов и аппаратов важно знать кинетические закономерности основных процессов химической технологии.Кинетика – это учение о механизмах и скоростях процессов, в том числе гидродинамических, тепло- и массообменных. Кинетика является научной основой создания новых и совершенствования действующих аппаратов химической технологии.По общепринятой классификации, основанной на кинетических закономерностях процессов, различают [14, 15]:Гидромеханические процессы (рис. 10), скорость которых определяется законами гидродинамики: Теплообменные процессы (рис. 11), скорость которых определяется законами теплопередачи: Массообменные (диффузионные) процессы (рис. 12), скорость которых определяется скоростью перехода вещества из одной фазы в другую: Механические процессы, скорость которых определяется законами физики твердого тела. Принципиальную технологическую схему разрабатывают на основе эскизной технологической схемы и выбранного оборудования. При этом разрабатываются способы доставки сырья в цех и отгрузки готовой продукции, обезвреживания и удаления отходов производства, вопросы обеспечения экологической безопасности и охраны труда, автоматизации производства.Предварительный вариант технологической схемы вычерчивают с соблюдением определенных правил. Аппараты можно изображать без соблюдения масштаба, но с учетом соотношения размеров. Обязательным является распределение их по высотным отметкам. По горизонтали аппаратуру располагают последовательно в соответствии с технологическими стадиями процесса. Расстояние между аппаратами на схеме должно быть таким, чтобы она удобно читалась.Каждый аппарат изображается упрощенно в виде эскиза, отражающего его принципиальное устройство. Можно также пользоваться условными обозначениями аппаратов. При установке на технологической стадии нескольких однотипных аппаратов, работающих параллельно, изображают один, а число их указывают в экспликации схемы. Для непрерывных процессов при использовании каскада изображают все аппараты.Основные материальные потоки наносят четкими сплошными линиями с указанием их направления и соответствующей нумерацией, расшифровка которой приводится в правом верхнем углу схемы.Каждый аппарат на технологической схеме должен иметь номер, который сохраняется во всех частях проекта (технологической, строительной, электротехнической и т.д.). Аппарат на схеме нумеруется слева направо с учетом технологической последовательности.На технологической схеме обязательно отмечают, откуда и как поступает в цех сырье и вспомогательные материалы, куда и каким способом удаляется готовая продукция, отходы, сточные воды. При большом расходе сырья целесообразно организовать его прием на цеховой склад. В этом случае изображают схему приема сырья в цех (исходная тара, способ разгрузки, приемная емкость). Если для транспортировки сырья и готовой продукции предусмотрен напольный транспорт, это указывают на схеме. На принципиальной технологической схеме изображают оборудование не только основных, но и вспомогательных технологических стадий (операций) – таких, как подготовка (измельчение, растворение, суспензирование и т.д.) и дозирование сырья, промежуточное хранение продуктов, поглощение отходящих газов и т.п.

36) Гидромеханические процессы — это простейшие процессы, с которыми мы сталкиваемся в химической технологии. Свое название они получили потому, что используются для механического разделения неоднородных смесей жидкостей и газов, их очистки от твердых частиц. Всем хорошо знакомы неоднородные смеси, с которыми мы встречаемся в повседневной жизни,— туман, запыленный воздух, мутная вода. Они составлены из не смешивающихся друг с другом фаз: газовой и жидкой, газовой и твердой, жидкой и твердой. Причем одна фаза сплошная, например воздух или вода, а другая дисперсная, т. е. находится в сплошной фазе в виде мелких взвешенных частичек. Целью разделения неоднородных смесей в промышленности бывает или очистка жидкостей и газов от загрязнений, или же выделение ценных продуктов, содержащихся в виде мелких частиц.

37) Теплообменные процессы Конвективный теплообмен (теплоотдача) представляет собой процесс передачи тепла от твердой поверхности к газу или жидкости, или наоборот, от жидкости или газа к поверхности. Механизм теплоотдачи включает в себя теплопроводность внутри тонкого неподвижного слоя газа или жидкости у поверхности (пограничный слой) и конвекцию, т.е. способ передачи тепла, связанный с перемещением макрообъемов газа или жидкости. Конвекция может быть свободной или вынужденной. При вынужденной конвекции перемещение различно нагретых объемов жидкости происходит под действием какого-либо постороннего источника движения (насоса, вентилятора, компрессора и т.д.).Тепловое излучение представляет собой процесс переноса тепловой энергии посредством электромагнитных волн. Количество тепла, передаваемого излучением, зависит от свойства излучающего тела и его температуры и не зависит от температуры окружающих тел. В общем случае тепловой поток, попадающий на тело, частично поглощается, частично отражается и частично проходит сквозь тело.Теплопроводность представляет собой процесс распространения тепла путем непосредственного соприкосновения беспорядочно движущихся (колеблющихся) структурных частиц вещества – молекул, атомов, электронов. Это так называемый молекулярный способ переноса тепловой энергии, который может осуществляться в любых термически неравновесных (т.е. имеющих различные температуры) телах или системах тел. В основу теории теплопроводности положен закон Фурье – тепловой поток прямо пропорционален температурному градиенту.

38) МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ Процессами массообмена называют такие процессы, в которых основную роль играет перенос вещества из одной фазы в другую. Движущей силой этих процессов является разность химических потенциалов (см. гл. 2). Как и в любых других процессах, движущая сила массообмена характеризует степень отклонения системы от состояния динамического равновесия. В пределах данной фазы вещество переносится от точки с большей к точке с меньшей концентрацией. Поэтому обычно в инженерных расчетах прибли¬женно движущую силу выражают через разность концентраций, что значительно упрощает расчеты массообменных процессов. Массообменные процессы широко используются в промыш¬ленности для решения задач разделения жидких и газовых гомо¬генных смесей, их концентрирования, а также для защиты окру¬жающей природной среды (прежде всего для очистки сточных вод и отходящих газов). Например, практически в каждом химическом производстве взаимодействие обрабатываемых веществ осуществ¬ляется в реакторе, в котором обычно происходит только частичное превращение этих веществ в продукты реакции. Поэтому выхо¬дящую из реактора смесь продуктов реакции и непрорсагировав-шего сырья необходимо подвергнуть разделению, для чего эту смесь направляют в массообменную аппаратуру, из которой не-прореагировавшее сырье возвращается в реактор, а продукты реакции направляются на дальнейшую переработку или исполь¬зование. Наибольшее распространение получили рассмотренные ниже массообменные процессы.1.    Абсорбция -избирательное поглощение газов или паров жид¬ким поглотителем. Этот процесс представляет собой переход ве¬щества из газовой (или паровой) фазы в жидкую. Наиболее широко используется для разделения технологических газов и очистки газовых выбросов.Процесс, обратный абсорбции, т.е. выделение растворенного газа из жидкости, называют десорбцией.2.    Перегонка и ректификация-разделение жидких гомогенных смесей на компоненты при взаимодействии потоков жидкости и пара, полученного испарением разделяемой смеси. Этот процесс представляет собой переход компонентов из жидкой фазы в паровую и из паровой в жидкую. Процесс ректификации используется для разделения жидких смесей на составляющие их компоненты, полу¬чения сверхчистых жидкостей и для других целей.3.   Экстракция (жидкостная) -извлечение растворенного в од¬ной жидкости вещества другой жидкостью, практически не смеши¬вающейся или частично смешивающейся с первой. Этот процесс представляет собой переход извлекаемого вещества из одной жидкой фазы в другую. Процесс применяют для извлечения растворенного вещества или группы веществ сравнительно невысоких концентра¬ций.

39) Механические процессы включают перемещение твердых частиц, измельчение, классификацию, формовку и другие операции. Перемещение твердых материалов достигается с помощью транспортеров, шнеков, элеваторов, пневмотранспорта. Для измельчения ( раздавливание, удар, истирание, раскалывание) используют дробилки и мельницы. Классификацию сырья и готовой продукции проводят в грохотах, гидравлических классификаторах, воздушных сепараторах.

40) Классификация химических реакторов Рассматривая все многообразие реакционных устройств, применяемых в настоящее время в химической промышленности, можно сделать вывод о том, что во всех реакторах имеют место определенные физические процессы (гидродинамические, тепловые и диффузионные), с помощью которых создаются оптимальные условия для проведения собственно химического превращения вещества (химической реакции). Для осуществления этих физических процессов реактор имеет в своем устройстве конструктивные элементы, широко применяемые в аппаратах для проведения собственно физических процессов (мешалки, контактные устройства, теплообменники и т.д.).Поэтому все химические реакторы можно рассматривать как аппараты комплексные, состоящие из известных конструктивных элементов, большинство из которых отдельно используется для проведения технологических операций, не сопровождающихся химическим превращением перерабатываемых веществ.Критериями, по которым классифицируют реакционную аппаратуру является периодичность или непрерывность процесса, его гидродинамический и тепловой режимы, физические свойства взаимодействующих веществ.По принципу организации процесса химическая реакционная аппаратура может быть разделена на три группы:- непрерывного действия;- периодического действия;- полунепрерывного действия.По гидродинамическому режиму различают следующие типы реакторов:- полного вытеснения;- полного смешения;- промежуточного типа (с промежуточным гидродинамическим режимом).По тепловому режиму работы реакторы делят на следующие типы:- изотермический реактор;- адиабатический реактор;- реактор с программированным тепловым режимом.По конструктивным особенностям - классификация реакторов объединяет всю реакционную аппаратуру в следующие группы:- типа реакционной камеры;- типа колонны;- типа теплообменника;- типа печи.По фазовому состоянию:- гомогенные;- гетерогенные.Важнейшим из факторов, определяющих устройство реактора, можно отнести следующие: агрегатное состояние исходных веществ и продуктов реакции, а также их химические свойства, температуры и давление, при которых протекает процесс, тепловой эффект процесса и скорость теплообмена; интенсивность перемешивания реагентов, непрерывность или периодичность процесса; удобство монтажа и ремонта аппарата, простоту его изготовления; доступность конструкционных материалов и т.д.Из всех перечисленных выше факторов агрегатное состояние вещества оказывает самое большое влияние на принцип действия реактора, и его конструктивного оформления. Кроме того, в зависимости от этого фактора определяется выбор некоторых основных и вспомогательных узлов аппарата, таких, как, например, питатель, перемешивающее устройство, поверхность теплообмена и т.д.

43) Автоматический камерный с механическим зажимом плит фильтрпрес Он предназначен для фильтрования тонкодисперсных суспензий, содержащих от 5 до 500 кг/м твердых частиц, размерами не более 3 мм при температуре суспензий от 5 до 90 °С. Фильтр можно применять в химической, нефтяной, угольной, пищевой, .горнорудной и других отраслях промышленности.Преимущества фильтра: развитая фильтрующая поверхность при незначительной занимаемой производственной площади; фильтрация и отжиме осадка в оптимальном слое под гидравлическим давлением до-15МПа. через гибкие диафрагмы, что резко снижает затраты сжатого воздуха на просушку осадка; незначительное время 1-2 мин - на вспомогательные операции ( раскрытие плит, выгрузка осадка, закрытие пресса и др.), причем достигается хорошая регенерация фильтровальной ткани.Фильтр полностью автоматизирован и механизирован, что позволяет быстро настраивать его на оптимальный технологический режим. Металлоемкость фильтрпресса ФПАКМ, отнесенная к единице производительности по фильтруемой суспензии в 2-3 раза меньше, чем у рамных прессов, а металлоемкость, отнесенная к 1м2 фильтрующей поверхности, ниже, чем у барабанных фильтров непрерывного действия.Применение ФПАКМ позволяет увеличить производительность труда в 4-10 раз по сравнению с рамными фильтрпрессами периодического действия (один оператор может обслуживать до 10 фильтрпрессов) и резко сократить расход фильтровальной ткани.Детали и узлы ФПАКМ изготовляют из углеродистых сталей при работе с щелочными и нейтральными средами и из стали Х18Н10Т и титана при работе о кислыми средами.Автоматический фильтрпресс типа ФПАКМ (рисунок 37) состоит из набора горизонтально расположенных одна над другой фильтрующих рам 1, между которыми зигзагообразно протянута бесконечная лента фильтровальной ткани 2, приводимой в движение механизмом 10.Рамы располагаются с зазором между верхней упорной 5 и нижней нажимной 7 плитами и могут быть сжаты механизмом зажима 8. Усилие зажима воспринимают стойки 6. Уплотнение между плитами, и рамами осуществляется резиновой прокладкой. Для натяжения ленты предназначено устройство 4. Съем осадка при движении ленты выполняют ножи 3 по обе стороны фильтрпресса, после снятия осадка лента проходит камеру регенерации 9. Фильтрующая рама (рисунок 38) состоит из двух частей - нижней со спиралями и отверстием для отвода фильтра и верхней, которая служит камерой для суспензии и осадка. Рамы имеют бобышки, образующие при их сжатии коллектор подачи и коллектор отвода. Между верхней и нижней частями фильтровальной рамы установлена резиновая диафрагма, которая вытесняет жидкую фазу и спрессовывает осадок.Цикл работы фильтра включает стадии фильтрации промывки и отжима или просушки и выгрузки осадка.При сжатых рамах суспензия под давлением поступает в пространство над фильтровальной тканью. Жидкая фаза проходит фильтровальную ткань, твердая фаза задерживается, образуя слои осадка. При достижении нужной толщины стоя осадка подачу суспензии прекращают и оставшуюся в полости рамы суспензию вытесняют резиновой диафрагмой, мой. подавая к ней под давлением воду. В случае необходимости осадок промывают и затем прессуют диафрагмой или продувают сжатым газом. После этого плиты разжимаются, включается механизм передвижения ткани и осадок удаляется.Управление фильтрпрессом автоматическое.

44) Листовые (пластинчатые) фильтры представляют собой резервуар, в котором размещают фильтрующие элементы - листы, состоящие из рамки с натянутой на нее тканью, суспензия подается под давлением в резервуар, а фильтрат выводится по трубкам из внутренней полости каждого элемента. Осадок отжимается от фильтрующей поверхности элементов воздухом или паром, и поверхность очищают в ручную либо, если это доступно по технологическим условиям, осадок вымывают другой жидкостью, не открывая фильтра. Листовые фильтры различают по форме и расположению резервуара и фильтрующих элементов.На рисунке 39 показан распространенный листовой горизонтальный фильтр-пресс с круглыми элементами. Эти фильтр-прессы применяют в процессах очистки масел. Цилиндрический корпус состоит из двух частей 1 и 2. Нижняя половина закреплена на оси 3 и прижимается к верхней откидными болтами 4. Герметичное прижатие осуществляет эксцентриковый вал 5, поворотом которого одновременно подтягивают все откидные болты. Вал приводится во вращение через цилиндрическую передачу. Для подъема и опускания нижней половины корпуса предусмотрено специальное гидравлическое устройство. Фильтрующий элемент представляет собой металлическую рамку, на которую натянута каркасная четка. Поверх каркасной сетки уложены один или несколько слоев более мелкой сетки, затем фильтрующая ткань, закрепленная шнуром. Суспензия поступает в резервуар через штуцер 6 под распредели тельную решетку 7. Фильтрат выводят от каждого элемента 8 через стеклянную трубку 9 и общий коллектор 10. Стеклянная трубка позволяет контролировать работу элемента. Трубку устанавливают между двумя кранами, при помощи которых элемент отключают в случае его неудовлетворительной работы.

45) барабанный вакуумный фильтр (вакуум-фильтр) подходит для фильтрования жидкостей, с большим содержанием взвеси. Очистка фильтра происходит автоматически, с помощью ножа срезающего отработанный слой кизельгура с  фильтратом, с дальнейшим выводом «грязи» с помощью ленточного конвеера.

Процесс фильтрации на вакуумном фильтре происходит в непрерывном режиме, и с полной автоматизацией данного процесса. Вакуум фильтр специально создан для фильтрации жидкостей в высоким содержанием взвесей (осадков). Данный способ фильтрации особенно широко применяется на винодельческих заводах, а также при производстве соков где происходит постоянное накопление густых осадков.  Использование вакуумного фильтра позволяет значительно сократить производственные расходы, уменьшая кол-во утилизируемых отходов.Фильтруемая жидкость очищается проходя через специальные минеральный порошок кизельгур или перлит, который полностью нейтрален к любым агрессивным средам. Использование на производстве вакуумных фильтров, помогает в кратчайшие сроки переработать большое кол-во различных осадков. Данный процесс можно производить в непрерывном потоке. Примеры применения вакуумных фильтров:- Барабанный Вакуум фильтр для вина и виноматериала (для фильтрации гущевых осадков с содержанием твердой взвеси до 40%)

- Барабанный Вакуумный фильтр для фруктовых, ягодных и овощных соков

- Вакуумные фильтра для химической промышленности, и для использование в фармацевтике для фильтрации настоев трав или любых других густых веществ.

46) Ленточный вакуумфильтр На длинном столе закреплены открытые сверху вакуум-камеры 3, имеющие в нижней части патрубки для соединения с коллекторами фильтрата 8 или промывающей жидкости 10. К верхней части вакуум-камер прижимается бесконечная резиновая лента 4 с бортами, натянутая на приводной барабан 1 и натяжной барабан 6. Фильтрующая ткань 9 в виде бесконечною полотна прижимается к резиновой ленте при натяжении ее роликами 7. Суспензия подается на ленту из лотка 5. При прохождении ленты с суспензией над вакуум-камерами происходит фильтрование и отложение на ткани осадка. Промывающая жидкость подается через форсунки 2. На приводном барабане фильтрующая ткань отделяется от резиновой ленты и огибает валик 11, при 'лом осадок отделяется от ткани и падает в бункер 12. При прохождении между роликами 7 ткань просушивается и очищается. Ленточные фильтры изготовляют с шириной ленты 0,5- 1,0 м и площадью фильтрации 3,2 - 4,3 м.Преимущества ленточных фильтров: отсутствие распределительной головни, возможность осаждения крупных частиц под действием силы тяжести (благодаря чему фильтрация ускоряется), удобство промывки, возможность работы с тонким слоем осадка. Однако, ленточные фильтры обладают малой поверхностью фильтрации, малым коэффициентом использования фильтрующей ткани, требуют равномерной подачи суспензии, кроме того, в этих аппаратах получается мутный фильтрат и охлаждается фильтруемая суспензия.Усовершенствованной моделью является непрерывно действующий ленточный фильтр, работающий под давлением, однако, он может работать только над незначительным давлением, так как корпус выполнен с плоскими стенками.В ленточных капиллярных фильтрах жидкая фаза суспензии всасывается капиллярами войлочной ленты, а твердая фата остается на ленте. Промытый осадок обезвоживается такими же лентами. Эти фильтры применяют для фильтрации суспензий с небольшим содержанием жидкой фазы.Достоинства этих фильтров: простота конструкции, отсутствие вспомогательных устройств для создания разрежения или давления, довольно значительная производительность.

47) Классификация центрифуг Центрифуги классифицируют: 1) по величине фактора разделения; 2) по физической сущности процесса - осадительные и фильтрующие; 3) по характеру работы- периодические и непрерывные; 4) по расположению ротора; 5) по способу выгрузки осадка.По фактору разделения промышленные центрифуги условно делят на: нормальные центрифуги с фактором разделения Ф_р<3500; скоростные или сверхцентрифуги с фактором разделения Ф_р> 3500.По способу выгрузки осадка из барабана различают центрифуги с выгрузкой ручной, гравитационной, шнековой, ножами и скребками, пульсирующими поршнями и др. (рисунок 45). По организации процесса разделяют периодически и непрерывно действующие центрифуги.

48) Маятниковые центрифуги. Эти центрифуги изготовляют в двух основных конструктивных исполнениях: ФМБ- с верхней (через борт ротора) выгрузкой осадка и ФМД- с нижней (через днище ротора) выгрузкой осадка.Фильтрующие центрифуги ФМБ, ФМД являются универсальными машинами. В химических производствах они применяются для разделения суспензий со средне- и малозернистой (размер частиц более 10 мкм) твердой фазой и широким диапазоном концентраций. Наиболее эффективно применение этих машин в специализированных малотоннажных производствах, а также для разделения труднофильтруемых суспензий, когда требуется получение осадка с минимальной влажностью и весьма высокой эффективностью его промывки. Центрифуги успешно используют для разделения суспензий как с растворимой, так и нерастворимой твердой фазой (в том числе с твердой фазой, имеющей повышенную абразивность), особенно, когда недопустимо ее измельчение.Осадительные центрифуги ОМБ и ОМД предназначены для разделения суспензий с высокодисперсной твердой фазой и объемной концентрацией более 1 %, когда применение осадительных центрифуг непрерывного действия или центрифуг с механизированной выгрузкой осадка невозможно или экономически неэффективно. К таким случаям относятся: а) образование тиксотропных осадков, не транспортируемых шнеком; б) необходимость выделения из суспензии частиц менее 5 мкм (в этом случае центрифуги ОМБ и ОМД работают с порционной выгрузкой суспензии без перелива фугата через борт ротора); в) разделение суспензии с высокоабразивной твердой фазой; г) необходимость переработки небольших порций суспензии.К достоинствам маятниковых центрифуг следует отнести простоту конструкции, малую массу и низкую стоимость машины.Существенным недостатком центрифуг этого типа является применение ручного труда для выгрузки осадка и периодические остановки центрифуги для осуществления этой операции.Общим конструктивным признаком маятниковых центрифуг с ручной выгрузкой осадка является вертикальное расположение оси ротора 3, вал 4 которого вращается в подшипниках качения, расположенных в корпусе привода 2. Станина подвешена на трех тягах с шаровыми шарнирами в колонках 1, установленных на фундаментной плите 6, что позволяет валу ротора самоустанавливаться и уменьшает динамическую нагрузку на подшипники при возникновении дисбаланса. Привод центрифуги - от электродвигателя 5 через клиноременную передачу. Тормоз 7 центрифуги сблокирован с электродвигателем. Описанная конструкция получила наибольшее распространение и считается стандартной для маятниковых центрифуг с ручной выгрузкой осадка.При работе центрифуги суспензия подается в ротор обычно на ходу машины через питатель или отверстие в крышке кожуха. Суспензия высокой концентрации, а также суспензия с абразивной твердой фазой загружаются в неподвижный ротор до пуска центрифуги. Фильтрат и промывной фильтрат выводятся из кожуха через сливной штуцер, расположенный в станине. Осадок выгружается вручную через борт или днище ротора. В химических производствах центрифуги с верхней выгрузкой применяются преимущественно с диаметром ротора 400- 1250 мм, а с нижней выгрузкой - с диаметром ротора 800 - 1600 мм.

49) Подвесные центрифуги с верхним приводом Область применения этих машин практически та же что и маятниковых центрифуг Общий конструктивный признак подвесных центрифуг -верти-кальное расположение оси перфорированного ротора 1 и вала- веретена 3. Вал верхним концом подвешен в шаровой опоре, расположенной значительно выше центра тяжести вращающейся системы. Шаровая опора-головка привода центрифуги- представляет собой систему подшипников качения, размещенных в стакане, свободно опирающемся своей сферической поверхностью на корпус головки привода. Отклонения вала ограничиваются резиновым амортизатором, в результате чего уменьшается динамическая нагрузка на подшипники при возникновении дисбаланса. Такое шарнирное расположение опоры и нижнее крепление с резиновым амортизатором обеспечивают самоцентрирование вращающейся системы и ее устойчивость при работе.При работе фильтрующих центрифуг суспензия подается сверху при пониженной частоте вращения ротора. Затем частоту вращения ротора доводят до максимальной, при которой осадок отжимают, промывают и повторно отжимают. В осадительных центрифугах суспензия подается при рабочей частоте вращения ротора.Подвесные центрифуги изготовляют с ручной и механизированной выгрузкой осадка. У механизированных центрифуг выгрузка осадка производится при пониженной частоте вращения ротора, у центрифуг с ручной выгрузкой - при остановленном роторе.Подвесная центрифуга с нижней механизированной выгрузкой осадка представлена на рисунке 58. Центрифуга имеет кольцевую выгрузку осадка, которая обеспечивается продольным движением поршня на всю длину ротора. К поршню прикреплен запорный конус, закрывающий нижнее отверстие ротора во время операций загрузки, центрифугирования и промывки. При выгрузке осадка запорный конус опускается, отрывая проход для выталкиваемого кольцевым поршнем осадка. Центрифуга снабжена пятискоростным электродвигателем, что позволяет выполнить все операции цикла при оптимальной частоте вращения ротора.

50) Горизонтальные центрифуги с ножевой выгрузкой осадка Фильтрующие центрифуги (ФГН) (рисунок 59) применяются для разделения суспензий со средне- и мелкозернистой (размер частиц более 30 мкм), преимущественно растворимой твердой фазой, когда допускается дробление частиц осадка. Работа центрифуг наиболее эффективна при объемном содержании суспензии более 10 %. В их конструкциях предусмотрена возможность хорошего отжима и эффективной промывки осадка Конструктивные модификации центрифуги с осадительным ротором предназначены для разделения малокон- центрированных плохо фильтрующихся суспензий с нерастворимой твердой фазой (размер частиц 5  40 мкм).Осадок в этих центрифугах не промывается.Основное преимущество центрифуг типа ФГН состоит в возможности проведения всех стадий процесса в автоматическом режиме и при постоянной частоте вращения ротора. К их недостаткам следует отнести измельчение кристаллов при срезе осадка, большие трудности регенерации фильтрующей перегородки при обработке суспензий с нерастворимой твердой фазой.Общий конструктивный признак центрифуг (рисунок 59)-горизонтальное расположение оси ротора 5, вал 7 которого вращается в подшипниках качения, установленных в станине 8. Привод центрифуги от электродвигателя через клиноременную передачу. В передней крышке центрифуги смонтирован механизм среза осадка 3, разгрузочный бункер 1, питающая труба 2, труба промывки и регенерации (для фильтрующих центрифуг), регулятор уровня слоя загрузки и переключатель хода ножа. Повоpoтная крышка подвешена на петлях, уплотнена резиновой прокладкой. Описанная конструкция является наиболее распространенной для центрифуг с консольным расположением ротора.В отличие от фильтрующих, у осадительных центрифуг имеется механизм отвода фугата из ротора, состоящий из черпающей трубки с силовым гидроцилиндром , снабженным дросселем для регулирования скорости ввода трубки в ротор. У осадительных центрифуг нет клапанов промывки и регенерации а также разделительных клапанов.При работе фильтрующей центрифуги суспензия через регулируемый загрузочный клапан и питающую трубу поступает во вращающийся с полной скоростью ротор и равномерно распределяется по поверхности сит.Фильтрат, промывной фильтрат и жидкость после регенерации сит отводятся раздельно. При достижении заданной толщины слоя осадка в роторе подача суспензии автоматически прекращается, после чего происходит отжим и промывка осадка. Отжатый после промывки осадок срезается ножом (или скребком) и выгружается из центрифуги.Типовой цикл работы фильтрующих центрифуг состоит из операции фильтрования суспензии с образованием осадка, его промывки, центробежного отжима осадка после промывки, выгрузки осадка и регенерации фильтрующей перегородки. Последняя операция в зависимости от проницаемости слоя, остающегося после среза осадка, может производится в каждом цикле или через несколько циклов.

51) Классификация и основные требования к теплообменным аппаратам.Теплообменные аппараты классифицируют по различным признакам. На рисунок 107 представлены классификация и номенклатура теплообменных аппаратов. По способу передачи тепла их можно разделить на две группы: поверхностные и смешения. Теплообменники имеют конструктивные особенности в зависимости от назначения, от направления движения рабочих сред, от компоновки теплообменной поверхности, градиента температур теплоносителей, материала из которого изготовлен аппарат, от конфигурации теплообменной поверхности. Требования к промышленным теплообменным аппаратам в зависимости от конкретных условий применения весьма разнообразны. Основными требованиями являются: обеспечение наиболее высокого коэффициента теплопередачи при возможно меньшем гидравлическом сопротивлении; компактность и наименьший расход материала; надежность и герметичность в сочетании с разборностью и доступностью поверхности теплообмена для механической очистки ев от загрязнений; унификация узлов и деталей; технологичность механизированного изготовления широких рядов поверхностей теплообмена для различного диапазона рабочих температур, давлений и т.д.При создании новых, более эффективных теплообменных аппаратов стремятся: уменьшить удельные затраты материалов, труда, средств и затрачиваемой при работе энергии по сравнению с теми же показателями существующих теплообменников. Удельными затратами для теплообменных аппаратов называются затраты, отнесенные к тепловой производительности в заданных условиях.Интенсивностью процесса или удельной тепловой производительностью теплообменного аппарата называется количество тепла, передаваемого в единицу времени через единицу поверхности теплообмена при заданном тепловом режиме.Интенсивность процесса теплообмена характеризуется коэффициентом теплопередачи К. На интенсивность и эффективность влияют также форма поверхности теплообмена; эквивалентный диаметр и компоновка каналов, обеспечивающие оптимальные скорости движения сред; средний температурный напор; наличие турбулизирующих элементов в каналах; оребрение и т.д. Кроме конструктивных методов интенсификации процесса теплообмена существуют режимные методы, связанные с изменением гидродинамических параметров и ре жима течения жидкости у поверхности теплообмена. Режимные методы включают: подвод колебаний к поверхности теплообмена, создание пульсаций потоков, вдувание газа в поток либо отсос рабочей среды через пористую стенку, наложение электрических или магнитных полей на поток, предотвращение загрязнений поверхности теплообмена путем сильной турбулизации потока и т.д.

52) теплообменники типа "Труба в трубе" Теплообменники этого типа состоят из ряда последовательно соединенных звеньев (рисунок 114). Каждое звено представляет собой две соосные трубы. Для удобства чистки и замены внутренние трубы обычно соединяют между собой "калачами" или коленами. Двух трубные теплообменники, имеющие значительную поверхность нагрева состоят из ряда секций, параллельно соединенный пар, то его, как правило, направляют в межтрубное (кольцевое) пространство. Такие теплообменники часто применяют как жидкостные или газо–жидкостные. Подбором диаметров внутренней и наружной труб можно обеспечить обеим рабочим средам, участвующим в теплообмене, необходимую скорость для достижения высокой интенсивности теплообмена. Преимущества двухтрубного теплообменника: высокий коэффициент теплоотдачи, пригодность для нагрева или охлаждения сред при высоком давлении, простота изготовления, монтажа и обслуживания.Недостатки двухтрубного теплообменника: громоздкость, высокая стоимость вследствие большого расхода металла на наружные трубы, не участвующие в теплообмене, сложность очистки кольцевого пространства.

53) Витые теплообменники Поверхность нагрева витых теплообменников (рисунок 115) компонуется из ряда концентрических змеевиков, заключенных в кожух и закрепленных в соответствующих головках. Теплоносители движутся по трубному и межтрубному пространствам. Витые теплообменники широко применяют в аппаратуре высокого давления для процессов разделения газовых смесей методом глубокого охлаждения. Эти теплообменники характеризуются способностью к самокомпенсации, достаточной для восприятия деформаций от температурных напряжений.

54) Оросительные теплообменники Оросительные теплообменники представляют собой ряд расположенных одна над другой прямых труб, орошаемых снаружи водой (рисунок 116). Трубы соединяют сваркой или на фланцах при помощи "калачей". Оросительные теплообменники применяют главным образом в качестве холодильников для жидкостей и газов или как конденсаторы. Орошающая вода равномерно подается сверху через желоб с зубчатыми краями. Вода, орошающая трубы, частично испаряется, вследствие чего расход ее в оросительных теплообменниках несколько ниже, чем в холодильниках других типов. Оросительные теплообменники– довольно громоздки аппараты, они характеризуются низкой интенсивностью теплообмена, но просты в изготовлении и эксплуатации. Их применяют, когда требуется небольшая производительность, а также при охлаждении химически агрессивных сред или необходимости применения поверхности нагрева из специальных мате риалов (например, для охлаждения кислот применяют аппараты из кислотоупорного ферросилида, который плохо обрабатывается).

55) Ребристые теплообменники Ребристые теплообменники применяют для увеличения теплообменной поверхности оребрение с той стороны, которая характеризуется набольшими термическими сопротивлениями. Ребристые теплообменники (калориферы) используют, например, при нагревании паром воздуха или газов. Важным условием эффективного использования ребер является их плотное соприкосновение с основной трубой (отсутствие воздушной прослойки), а также рациональное размещение ребер. Ребристые теплообменники широко применяют в сушильных установках, отопительных системах и как экономайзеры. Помимо трубчатых теплообменников с трубами, имеющими поперечные ребра прямоугольного или трапециевидного сечения, разработаны конструкции с продольными, плавниковыми, проволочными, игольчатыми непрерывными спиральными ребрами и др.Трубы с поперечными ребрами различной формы широко используются, в частности, в аппаратах для нагрева воздуха –калориферах (рисунок 117), а также в аппаратах воздушного охлаждения. При нагреве воздуха обычно применяют насыщенный водяной пар, поступающий в коллектор 1 и далее в пучок оребренных труб 2. Конденсат отводится из коллектора 3. Иногда используются про дольные ребра, которые для турбулизации пограничного слоя (что особенно важно при ламинарном течении теплоносителя) на определенном расстоянии надрезаются.Конструкции оребренных теплообменников разнообразны. Схема устройства современного пластинчато–ребристого теплообменника, работающего по принципу противотока, приведена на рисунке 118. Теплообменники такого типа используются, например, в низкотемпературных установках для разделения воздуха.

56) Спиральные теплообменники В спиральном теплообменнике (рисунок 119) поверхность теплообмена образуется двумя 1 металлическими листами 1 и 2, свернутыми по спирали. Внутренние концы листов приварены к глухой перегородке З, а их наружные концы сварены друг с другом. С торцов спирали закрыты установленными на прокладках плоскими крышками 4 и 5. Таким образом внутри аппарата образуются два изолированных один от другого спиральных канала (шириной 2–8 мм), по которым, обычно противотоком, движутся теплоносители. Как показано на рисунок 12, теплоноситель 1 поступает через нижний штуцер и удаляется через боковой штуцер в правой крышке теплообменника, а теплоноситель 2 входит в верхний штуцер и удаляется через боковой штуцер в левой крышке. Имеются также конструкции спиральных теплообменников перекрестного тока, применяемые главным образом для нагрева и охлаждения газов и конденсации паров.Спиральные теплообменники весьма компактны, работают при высоких скоростях теплоносителей (для жидкостей 1–2 м/с) и обладают при равных скоростях сред меньшим гидравлическим сопротивлением, чем трубчатые теплообменники различных типов. Вместе с тем эти аппараты сложны в изготовлении и работают при ограниченных избыточных давлениях, не превышающих 10х10⁵ н/м² (10 ат), так как намотка спиралей затрудняется с увеличением толщины листов; кроме того, возникают трудности при создании плотного соединения между спиралями и крышками.

57) Пластинчатые теплообменники В последнее время распространены пластинчатые разборные теплообменники, отличающиеся интенсивным теплообменом, просто той изготовления, компактностью, малыми гидравлическими сопротивлениями, удобством монтажа и очистки от загрязнений. Это теплообменники состоят из отдельных пластин, разделенных резиновыми прокладками, двух концевых камер, рамы и стяжных болтов (рисунок 120). Пластаны штампуют из тонколистовой стали (толщина 0,7 мм). Для увеличения поверхности теплообмена и турбулизации потока теплоносителя проточную часть пластин выполняют гофрированной или ребристой, причем гофры могут быть горизонтальными или расположены ‘в елку’ ( шаг гофр 11,5; 22,5; 30 мм; высота 4 - 7 мм).К пластинам приклеивают резиновые прокладки круглой и специальной формы для герметизации конструкции; теплоноситель направляют либо вдоль пластины, либо через отверстие в следующий канал.Движение теплоносителей в пластинчатых теплообменниках может осуществляться прямотоком, противотоком и по смешанной схеме. Поверхность теплообмена одного аппарата может изменяться от 1 до 160 м², число пластин– от 7 до 303. НИИХИММАШ рекомендует следующие стандартные размеры пластин: площадь поверхности в м²–0,2 ; 0,3; 0,5; длина Н в мм– 1000, 1250, 1400; ширина B в мм– 315, 380, 500.В разборных пластинчатых теплообменниках температура теплоносителя ограничивается 150⁰ С (с учетом свойств резиновой прокладки), давление не должно превышать 10 кгс/см² .

58) Графитовые теплообменники Эти теплообменники составляют отдельную группу. Высокая коррозионная стойкость и значительная теплопроводность делают графит незаменимым в некоторых производствах. Промышленностью выпускаются блочные, кожухотрубные, оросительные теплообменники и погружные теплообменные элементы.Для устранения пористости графит предварительно пропитывают фенолоформальдегидными смолами. Пропитанный графит является химически стойким материалом в весьма агрессивных средах (например, в горячей соляной, разбавленной серной, фосфорной кислотах и др.) и отличается высокими коэффициентами теплопроводности, равными 92  116 вт/(м град), или 70  90 ккал/(м ч град).Типичными теплообменными аппаратами из графита являются блочные теплообменники (рисунок 121), состоящие из отдельных графитовых блоков 1, имеющих сквозные вертикальные каналы 2 круглого сечения и перпендикулярные им каналы 3. Теплоноситель 1 движется по вертикальным каналам, а теплоноситель П по горизонтальным каналам 3, проходя 2. последовательно все блоки, как показано на рисунке 121. Горизонтальные каналы различных блоков сообщаются друг с другом через боковые переточные камеры 4. Графитовые блоки уплотняются между собой прокладками из резины или тефлона и стягиваются торцовыми крышками 5 на болтах.