
- •Часть 3. Типовые процессы и
- •Содержание
- •Введение
- •1 Общие положения
- •1.1 Цель обучения
- •1.2 Программа модуля «Тепловые процессы»
- •1.2.1 Роль тепловых процессов в химической технологии. Особенности тепловых процессов
- •1.2.2 Материал, изученный в предыдущем семестре
- •1.3 Объем модуля и виды учебных занятий
- •1.4 Перечень необходимых средств для выполнения
- •1.5 План-график изучения модуля «Тепловые процессы»
- •1.6 Планы практических занятий
- •Занятие №1
- •Занятие №2
- •Занятие №3
- •Занятие №4
- •1.7 Планы лабораторных занятий
- •1.8 Индивидуальное расчетное задание (ирз)
- •1.9 Самостоятельная работа студентов
- •1.10 Модульный экзамен
- •2 Тепловые процессы
- •2.1 Общие сведения
- •2.1.1 Тепловой баланс
- •2.1.2 Основное уравнение теплопередачи
- •2.1.3 Передача тепла теплопроводностью
- •2.1.4 Передача тепла конвекцией
- •2.1.5 Дифференциальное уравнение конвективного
- •2.1.6 Тепловое подобие
- •2.1.7 Теплоотдача без изменения агрегатного состояния
- •2.1.8 Теплоотдача при изменении агрегатного состояния
- •2.1.9 Теплопередача через плоскую стенку
- •2.1.10 Движущая сила теплообменных процессов
- •2.2 Промышленные способы подвода тепла
- •2.3 Конструкции теплообменных аппаратов
- •2.3.1 Кожухотрубные теплообменники
- •2.3.2 Теплообменники "труба в трубе"
- •2.3.3 Погружные трубчатые теплообменники
- •2.3.4 Оросительные теплообменники
- •2.3.5 Теплообменники с плоскими поверхностями нагрева
- •2.4 Конденсация
- •2.5 Типичные случаи теплообмена
- •2.6 Основные методы интенсификации теплообмена
- •3 Выпаривание
- •3.1 Общие сведения
- •3.1.1 Изменение свойств раствора при выпаривании
- •3.1.2 Методы выпаривания
- •3.1.3 Основные величины, характеризующие работу
- •3.1.4 Элементы расчета однокорпусной выпарной установки
- •3.2 Классификация выпарных аппаратов
- •3.3 Конструкции выпарных аппаратов
- •3.3.1 Выпарные аппараты с естественной циркуляцией раствора
- •3.3.2 Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией раствора
- •3.3.3 Пленочные выпарные аппараты
- •3.3.4 Роторно-пленочные выпарные аппараты
- •3.3.5 Барботажные выпарные аппараты с погружными
- •Приложение а модульно-рейтинговая технология изучения курса пахт
- •Приложение б
- •Тестовые задания Тесты к занятию №1
- •Тесты к занятию №2
- •Тесты к занятию №3
- •Тесты к занятию №4
- •Приложение в
- •Варианты расчетного задания Задача 1
- •Задача 2
- •Приложение г
- •Основные термины и определения
- •Приложение д
- •Ведомость учета успеваемости студентов
- •Приложение е
- •Экспертно-обучающая программа для пэвм
- •Литература Основная
- •Дополнительная
Занятие №2
Тема: Конструкции, выбор и расчет теплообменников.
Цель занятия: Получить навыки выбора и расчета теплообменной аппаратуры.
План проведения занятия:
1. Обсуждение следующих тем и вопросов:
– технические теплоносители и области их применения;
– классификация теплообменников и их выбор;
– расчет теплообменников; интенсификация работы теплообменников.
2. Решение задач: 4- 38, 44, 52 [4].
Подготовка к занятию:
1. Изучить материал занятия в конспектах лекции и учебнике [1], стр. 333-355.
2. Изучить и зарисовать принципиальные схемы основных конструкций теплообменников[1]: рисунки №№ 13.1, 13.4, 13.6, 13.7, 13.8, 13.10, 13.13, 13.14, 13.15, 13.17, 13.18, 13.19.
3. Выучить определения терминов и понятий (см. Приложение Г).
4. Подготовить письменные мотивированные ответы тестового задания №2 (см. Приложение Б).
Основные термины и понятия:
• водоотводчик;
• водяной пар;
• «глухой» пар;
• критический коэффициент теплоотдачи;
• критический температурный напор;
• оптимизирующие факторы;
• оптимизация;•
• «острый» пар;
• поверхностные теплообменники;
• пролетный водяной пар;
• промежуточный теплоноситель;
• проектный расчет теплообменников;
• проверочный расчет теплообменников;
• регенеративные теплообменники;
• смесительные теплообменники;
• температура точки росы.
Занятие №3
Тема: Однокорпусные выпарные установки (ОВУ).
Цель занятия: Изучить конструкции выпарных аппаратов. Получить практические навыки расчета однокорпусных выпарных установок.
План проведения занятия:
1. Обсуждение следующих тем и вопросов:
– сущность процесса выпаривания, области применения. С какой целью в выпарных аппаратах создают условия для циркуляции выпариваемого раствора?
– классификация выпарных аппаратов, области применения выпарных аппаратов различных конструкций;
– негативные процессы, сопровождающие выпаривание;
– факторы, которые следует учитывать при выборе выпарного аппарата;
– расчет однокорпусных выпарных аппаратов.
2. Решение задач: 5-3, 15, 18, 21, 25 [4].
Подготовка к занятию:
1. Изучить материал занятия в конспектах лекции и учебнике [1], стр. 359-365.
2. Изучить и зарисовать принципиальные схемы основных конструкций выпарных аппаратов[1]: рисунки №№ 14.1, 14.7, 14.8, 14.9, 14.10, 14.11.
3. Выучить определения терминов и понятий (см. Приложение Г).
4. . Подготовить письменные мотивированные ответы тестового задания №3 (см. Приложение Б).
Основные термины и понятия:
• вторичный пар;
• выпаривание;
• гидравлическая депрессия;
• гидростатическая депрессия;
• греющий пар;
• ионный обмен;
• концентрация вещества;
• многокорпусная выпарная установка;
• однокорпусная выпарная установка;
• полезная разность температур;
• полная депрессия;
• самоиспарение;
• температурная депрессия;
• экстра-пар;
Занятие №4
Тема: Многокорпусные выпарные установки (МВУ).
Цель занятия: Изучить факторы, определяющие выбор схемы выпарной установки. Получить практические навыки расчета МВУ.
План проведения занятия:
1. Обсуждение следующих тем и вопросов:
– сущность, области эффективного применения, различные способы повышения экономичности работы выпарных установок:
- МВУ;
- выпарные установки с тепловым насосом;
- использование компенсирующего теплового насоса;
- отбор экстра-пара.
– факторы, определяющие выбор схемы МВУ;
– последовательность расчета МВУ.
2. Решение задач: 5-29, 30, 33, 34* [4].
Подготовка к занятию:
1. Изучить материал занятия в конспектах лекции и учебниках [1], стр. 365-374.
2. Изучить и зарисовать принципиальные схемы основных конструкций выпарных аппаратов[1]: рисунки №№ 14.2, 14.6.
3. Подготовить письменные мотивированные ответы тестового задания №4 (см. Приложение Б).