- •30.Материальный баланс массообмена.
- •31.Местные гидравлические сопротивления. Виды и конструкции запорных устройств.
- •32.Механическое перемешивание жидких сред. Конструкции мешалок и основы их расчета.
- •33.Многокорпусное выпаривание: материальный и тепловой баланс.
- •34. Мокрая и инерционная очистка газовых неоднородных систем.Конструкция аппаратов.
- •35.Молекулярный механизм переноса субстанции,элементарные законы переноса различных субстанций.
- •36. Образование и движение капель и газовых пузырей
- •37. Объемные коэффициенты масоотдачи и массопередачи.
- •38.Однокорпусное выпаривание: материальный и тепловой балансы.
- •39.Определение числа массообменных тарелок с помощю кинетической кривой.
- •40.Осаждение твердых частиц в поле центробежных сил. Циклоны и осадительные центрифуги.
- •41 Осевые и вихревые насосы.
- •42. Основное уравнение центробежных машин.
- •43.Основные рабочие параметры насосов.
- •44.Основне характеристики центробежных насосов.
- •45.Основы динамики потоков жидкость – жидкость
- •46. Особые случаи ректификации.
- •47.Параллельное и последовательное соединение двух центробежных насосов.
- •48. Перегонка жидкостей, равновесие в системе пар-жижкость
- •49. Перемешивание, виды перемешивания, интенсивность и эффективность перемешивания.
- •50.Периодическая ректификация. Виды.
- •51.Пленочное движение жидкости.
- •52.Пленочные массообменные и выпарные аппараты.
- •53. Подобие гидродинамических процессов
- •Подобие массообменных процессов.
- •56 Подобие тепловых процессов.
- •56.Полезная разность температур многокорпусной выпарной установке и ее распределение по корпусам.
- •57.Понятие теоретической тарелки. Эффктивность тарелки по Мерфи.
- •58.Поршневые насосы:конструкции и схемы установки.
- •59. Примеры применения в технике уравнения Паскаля (гидростатика) и Бернулли.
- •60.Проблемы масштабного перехода для промышленных аппаратов. Понятие сопряженного моделирования.
- •61. Процесс абсорбции:общие понятия, равновесие при абсорбции.
- •Равновесие при абсорбции. Закон Генри.
- •62.Процессы жидкостной экстракции
- •63.Процессы простой перегонки, основные виды.
- •64. Процессы сжатия газа в идеальной компрессорной машине. Мощность компрессора.
- •65.Псевдо и гидротранспорт зернистых материалов, понятие и основные виды. Гидродинамика зернистого слоя
- •66. Псевдоожижженый слой, скорость начала псевдоожижжения
- •Режим псевдоожижения
- •Скорость осаждения (витания)
- •67.Работа центробежного насоса на сеть, регулирование подачи центробежного насоса.
- •69Разделение неоднородных систем в поле центробежных сил:конструкции аппаратов.
- •70. Разделение неоднородных систем в поле сил тяжести. Конструкции аппаратов гравитационного разделения.
- •71.Расчет скорости осаждения и уноса.
- •72.Регенеративные и смесительные теплообменники
- •73.Ректификация:схема установок непрерывной и периодической ректификации
- •74. Сжатие и перемещение газов. Классификация компр.Машин
- •75Тепловой баланс в ректификационной колонне.
- •76. Тепловые депрессии в выпарных аппаратах.
- •77.Теплоносители : понятие виды и сферы применения.
- •78) Теплообмен при кипении жидкости
- •79) Теплообмен при конденсации паров
- •80.Теплообмен с телами сложной формы.
- •81.Технологический расчет аппаратов с непрерывным контактом фаз
- •82Технологический расчет аппарата со ступенчатым контактом фаз.
- •83.Турбулентное движение жидкости по трубам.Формула Дарси-Вейсбаха Режимы движения жидкости
- •Определение гидравлических сопротивлений в прямых трубах (определение путевых потерь)
- •Турбулентный механизм.
- •85.Урощенные модели массоотдачи Упрощенные модели массоотдачи.
- •Уравнения Бернулли
- •Физический (энергетический) смысл уравнения Бернулли
- •Уравнение Бернулли для потока реальной (вязкой) жидкости
- •88.Уравнение конвективного переноса импульса (уравнение Навье-Стокса)
- •89.Уравнение конвективного переноса теплоты (уравнение Фурье-Киргоффа)
- •–Уравнение Фурье-Кирхгофа.
- •90.Фазовые равновесия при массобмене
- •2.3.1.Математическое моделирование.
- •2.3.2 Физическое моделирование.
- •2.3.2.1 Теория подобия.
- •92.Фильтрование в поле центробежныз сил конструкции центрифуг.
- •93/ Число и высота единиц переноса
69Разделение неоднородных систем в поле центробежных сил:конструкции аппаратов.
В химической технологии широко распространены процессы, связанные с разделением жидких и газовых неоднородных систем. Выбор метода их разделения обуславливается главным образом размерами взвешенных частиц, разностью плотностей дисперсной и сплошной фаз, а также вязкостью сплошной фазы. Применяют следующие основные методы разделения:
1. Осаждение
2. Фильтрование
3. Центрифугирование
4. Мокрое разделение
Эти методы лежат в основе гидромеханических процессов разделения неоднородных систем.
Осаждение представляет собой процесс разделения, при котором взвешенные в жидкости или газе твердые или жидкие частицы отделяются от сплошной фазы под действием силы тяжести, сил инерции(в том числе центробежных) или электростатических сил. Осаждение, происходящее под действием силы тяжести, называются отстаиванием. В основном отстаивание применяется для предварительного, грубого разделения неоднородных систем.
Фильтрование-процесс разделения с помощью пористой перегородки, способной пропускать жидкость или газ, но задерживать взвешенные в сфере твердые частицы. Оно осуществляется под действием сил давления или центробежных сил и применяется для более тонкого разделения суспензии и пылей, чем путем осаждения.
Скорость осаждения под действием силы тяжести мала и для ее увеличения проводят процессы осаждения в поле центробежных сил. Для создания поля центробежных сил обычно используют один из двух способов: либо обеспечивают вращательное движение потока в неподвижном аппарате, либо поток направляют во вращающийся аппарат. В первом случае процесс проводят в циклонах, во втором – в отстойных (осадительных) центрифугах. Центробежные силы в циклоне (рис. 2.7) создаются за счет тангенциального подвода газа к цилиндрическому корпусу аппарата 1. Благодаря такому вводу газа, он приобретает вращательное движение вокруг трубы, расположенной по оси аппарата и предназначенной для вывода очищенного газа. Частицы пыли под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам корпуса 1 и поступают в разгрузочный бункер 3. Чем меньше радиус циклона, тем больше ускорение центробежной силы и выше факторы разделения. Однако уменьшение радиуса циклона ведет к росту скорости потока и возрастанию гидравлического сопротивления. Поэтому при больших расходах запыленного газа вместо одного циклона большого диаметра устанавливают несколько циклонных элементов меньшего размера, объединенных в одном корпусе и работающих параллельно. Такие аппараты называют батарейными циклонами (рис. 2.8). Так как обеспечить тангенциальный подвод запыленного газа к каждому элементу циклона трудно, используется другой принцип создания закрученных потоков – установка неподвижных лопастей на внутренних трубках циклонов. Для осаждения твердых частиц из жидкости в поле центробежных сил применяют гидроциклоны, которые отличаются от обычных циклонов пропорциями отдельных частей и деталей. Большие центробежные силы и высокие факторы разделения можно достичь в осадительных центрифугах. На рис. 2.9 показана схема отстойной центрифуги периодического действия. Основной частью центрифуги является сплошной барабан 2, насаженный на вращающийся вал 1. Под действием центробежной силы твердые частицы из суспензии отбрасываются к стенкам барабана, образуя слой осадка. Осветленная жидкость (фугат) переливается в неподвижный корпус 3 (кожух) и удаляется через патрубок в его нижней части. По окончании отстаивания центрифугу останавливают и выгружают осадок вручную. На рис. 2.10 показана отстойная центрифуга непрерывного действия с горизонтальным валом и шнековой выгрузкой осадка. Суспензия поступает по трубе во внутренний барабан и через окна выбрасывается во вращающийся отстойный барабан конической формы, где под действием центробежной силы происходит ее разделение. Осветленная жидкость (фугат) устремляется в широкую часть барабана, перетекает в неподвижный кожух и удаляется из него через патрубок. Осадок осаждается на стенках барабана и перемещается с помощью шнека, благодаря небольшому различию частот вращения барабана и шнека. Отстойные центрифуги для разделения эмульсий часто называют сепараторами. Широко распространены тарельчатые сепараторы непрерывного действия (рис. 2.11). Эмульсия по центральной трубе попадает в нижнюю часть вращающегося барабана (ротора), снабженного пакетом конических перегородок – тарелок с отверстиями. Проходя через отверстие, эмульсия распределяется тонкими слоями между тарелками. При разделении более тяжелая жидкость отбрасывается центробежной силой к стенке барабана, движется вдоль нее и удаляется через отверстие. Более легкая жидкость перемещается к центру барабана и удаляется через кольцевой канал. Путь движения жидкостей показан стрелками. Скорость вращения барабана составляет 5000 – 7000 об/мин. Если разделяется мелкодисперсная суспензия, то используются сепараторы с тарелками без отверстий. Твердая дисперсная фаза суспензии осаждается на поверхности каждой тарелки (кроме верхней), соскальзывает с них и скапливается возле стенки барабана. Осветленная жидкость движется к центру барабана, поднимается вверх и выходит из него. Выгрузка осадка осуществляется вручную или автоматически. Тарельчатые сепараторы характеризуются высокой производительностью и высоким качеством разделения. Центрифуги с очень большим числом оборотов (до 60 тыс. об/мин) и большими факторами разделения (свыше 3500) называются ультрацентрифугами или сверхцентрифугами. Возникающие в них огромные центробежные силы используются для разделения тонкодисперсных суспензий и эмульсий. С целью достижения больших факторов разделения сверхцентрифуги имеют малый радиус. В трубчатой сверхцентрифуге периодического действия (рис. 2.12) суспензия поступает по трубе внутрь быстро вращающегося барабана 1, заключенного в кожух 2. Внутри трубчатого барабана (ротора) со сплошными стенками имеются радиальные лопасти 3, препятствующие отставанию жидкости от стенок барабана при его вращении. Твердые частицы суспензии оседают на стенках барабана, а осветленная жидкость выбрасывается из него через отверстия вверху 8 и удаляется из верхней части кожуха. Осадок удаляют вручную периодически после остановки центрифуги и разборки барабана.