Ф. 4 – 35 Лекционный комплекс

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Рудненский индустриальный институт

Кафедра строительного материаловедения и стандартизации

ЛЕКЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС

по дисциплине «Процессы и аппараты 1»

для студентов специальности

050730 – Производство строительных материалов, изделий и конструкций

Составил Д.А. Мухамедзянов – ст. преподаватель

Утверждены на заседании кафедры СМС

Протокол № 5 от 15.01.2009

Заведующая кафедрой О.А. Мирюк

Рудный 2009

Тема 1. ВвЕдение. Задачи курса и его содержание. Общие сведения

План

1. Краткая характеристика основных стадий технологического процесса

2. Классификация процессов по способу организации, кратности, направленности взаимодействующих потоков

Тезисы лекции

1. В эпоху, когда все в большей мере проявляется роль науки как непосредственной производительной силы, главными становятся уже не отдельные ее достижения, а высокий научно-технический уровень всего производства.

При всем разнообразии технических процессов в промышленности строительных материалов многие из них являются общими для различных производств.

Курс «Процессы и аппараты 1» рассматривает процессы независимо от вида производства, в котором эти процессы используются и создают предпосылки для преподавания дисциплин специализаций с привлечением математического аппарата как для анализа физических явлений, протекающих на отдельных стадиях технологического процесса. Так и для оптимизации их и всего процесса в целом.

Отрасль промышленности – это совокупность предприятий, специализированных на выпуске однородной продукции.

Технология – это наука о методах и способах переработки сырья в предметы потребления.

Любой технологический процесс – совокупность взаимосвязанных основных, вспомогательных и обслуживающих процессов.

Основным технологическим процессом является такой, в результате которого предметы труда превращаются в готовую продукцию, характерную для данного предприятия (кирпич, ЖБИ и др.).

Вспомогательные процессы, характеризуются получением продукции, не являющейся основой данного предприятия (воздух, пар, ремонт оборудования и др.).

Обслуживающие процессы создают условия для осуществления основных и вспомогательных процессов (транспорт, технический контроль и др.).

Процесс производства материала состоит из отдельных стадий или переделов, которые в свою очередь подразделяются на ряд технологических операций, выполняемых в строго определенной последовательности.

Технологическая операция состоит из отдельных элементов, представляющих собой законченное трудовое действие, и характеризуется неизменностью объекта обработки, рабочего места и исполнителей. Операции могут быть ручные, машинные, автоматические и аппаратные.

Последовательность основных переделов в промышленности строительных материалов представлена на схеме:

Подготовка исходных компонентов

↓

Смешивание компонентов

↓

Формование полуфабрикатов

↓

Тепловая обработка

↓

Дополнительные процессы: механическая обработка, отделка, резка и т.д.

Пример: изготовление керамического кирпича и железобетонных плит перекрытий.

2. Классификация основных процессов в технологии строительных материалов может быть приведена на основе различных признаков.

В зависимости от основных законов, определяющих скорость протекания процессов, различают:

2.1. Механические процессы, основой которых является механическое воздействие на исходные материалы, описываемые законами механики твердых тел (измельчение, сортировка, смешение и транспортировка твердых компонентов).

2.2. Гидромеханические процессы, скорость которых определяется законами гидродинамики – наукой о движении жидкостей и газов.

Движущей силой процесса является гидростатическое и гидродинамическое давление. К ним относятся перемещения и перемешивание жидкостей и газов. Разделение жидких неоднородных систем под действием сил тяжести и центробежных сил. Движение твердых тел в жидкости или газе.

2.3. Тепловые и массообменные процессы, скорость которых определяется законами теплопередачи – наука о способах распространения теплоты, и законами молекулярной диффузии.

2.4. Химические процессы, протекающие со скоростью, определяемой законами химической кинетики (гидратации цемента, реакции полимеризации и поликонденсации и др.).

По способу организации основных процессов подразделяются на периодические и непрерывные.

Периодические процессы проводятся в установках, характеризуемых тем, что все стадии процесса протекают в одном месте, но в разное время.

Пример: автоклавная обработка: изделие на месте в автоклаве, но процессы нагрева, изотермы, спада температуры в разное время.

Непрерывные процессы, характеризуются единством времени протекания отдельных стадий процесса, но осуществляются в разных местах установки, выполняющего одну технологическую операцию.

Пример: тепловлажностная обработка бетона в щелевых проточных камерах.

Продолжительность процесса (t) – время, необходимое для завершения всех стадий процесса, начиная от момента загрузки и кончая выгрузкой готового продукта или полуфабриката.

Период процесса (Т) – время от начала загрузки исходного материала данной партии до начала загрузки материала последующей партии.

t /Т – степень непрерывности процесса.

Для периодического процесса Т > 0 и t /Т ≤ 1.

Для непрерывного – период процесса Т → 0, и степень непрерывности → ∞.