- •Кафедра “Информационно-коммуникационные системы управления технологическими процессами”
- •5321700– Информационно-коммуникационные системы управления технологическими процессами
- •Бухара-2017
- •Введение
- •Лекция №1 основные понятия курса план:
- •Возникновение и развитие курса. Предмет курса и его задачи
- •Статика и кинетика процессов
- •Классификация процессов
- •4.Общая схема разработки и расчета аппаратуры
- •5.Материальный баланс процесса
- •6.Энергетический (тепловой) баланс
- •7.Определение основного размера аппарата
- •Основные определения и понятия
- •2. Некоторые физические свойства жидкостей
- •3. Основное уравнение гидростатики
- •Это есть основное уравнение гидростатики
- •Ключевые слова и выражения
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция №3 основы гидродинамики план:
- •Свойство жидкостей
- •Виды движения жидкостей
- •2.Уравнение сплошности (неразрывности) потока.Режимы движения жидкости
- •3.Моделирование процессов и аппаратов.
- •1. Устройство и принцип действия насосов
- •2.Сжатие и разрежение газов. Устройство и принцип действия компрессоров
- •3.Вентиляторы и вакуум-насосы.
- •Ключевые слова и выражения
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция №5 разделение неоднородных смесей план:
- •1.Разделение неоднородных систем
- •Материальный баланс процесса разделения
- •2.Осаждение в гравитационном поле (отстаивание)
- •4.Фильтрование.
- •Фильтровальная перегородка
- •5.Устройство и принцип действия фильтров. Фильтры периодического действия.
- •Ключевые слова и выражения
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция №6 центрифугирование. Перемешивание в жидких средах. План:
- •1. Центрифугирование. Устройство и принцип действия центрифуг
- •2. Перемешивание в жидких средах. Устройство и принцип действия механических мешалок.
- •Конструкции механических мешалок
- •Ключевые слова и выражения
- •Вопросы для самопроверки
- •Измельчение. Устройство и принцип действия дробилок и мельниц
- •1. Линейная степень измельчения
- •2. Объёмная степень измельчения
- •Методы измельчения.
- •Принцип работы щёковых дробилок
- •2. Машины раздавливающего действия применяются для среднего и мелкого дробления.
- •3. Машины для тонкого и сверхтонкого измельчения.
- •Классификация зернистых материалов
- •1.Общие сведения. Способы переноса тепла.
- •Передача тепла теплопроводностью
- •Передача тепла конвекцией
- •Основное уравнение теплопередачи
- •Лучистый теплообмен
- •Характеристики теплового излучения
- •2. Тепловой баланс.
- •Частные случаи.
- •Тепловой баланс
- •Ключевые слова и выражения
- •Вопросы для самопроверки:
- •Лекция №9 теплоносители. Теплообменники план:
- •Теплоносители
- •Нагревание водяным паром
- •Способы нагрева водяным паром
- •Нагревание топочными газами
- •Классификация теплообменников
- •Теплообменники. Их устройство и принцип действия. Кожухотрубчатые теплообменные аппараты
- •Основные способы увеличения интенсивности теплообмена
- •1.Выпаривание
- •Циркуляционной трубой
- •Материальный и тепловой баланс выпарного аппарата
- •Ключевые слова и выражения
- •Вопросы для самопроверки:
- •1. Общие сведения о массообменных процессах
- •Классификация массообменных процессов
- •Материальный баланс при массопередаче
- •2.Равновесие при массопередаче. Законы фика.
- •3. Массоотдача. Уравнение массопередачи.
- •1. Сушка. Способы сушки.
- •Равновесие в процессах сушки
- •2.Материальный и тепловой баланс сушильной установки. Материальный баланс сушки
- •Тепловой баланс конвективных сушилок
- •3.Устройство и принцип действия сушилок
- •1.Процесс абсорбции.
- •Физическая сущность процесса абсорбции
- •Равновесие при физической абсорбции
- •2.Материальный баланс абсорбера и расход абсорбента Материальный баланс абсорбции
- •Противоточного процесса
- •Абсорбента
- •3.Устройство и принцип действия абсорберов Промышленные схемы абсорбции
- •Линии двухступенчатой абсорбции Конструкции абсорберов
- •Насадочные аппараты
- •Гидравлического сопротивления насадки от скорости газа
- •Тарельчатые аппараты
- •Расчет абсорберов
- •Плотность орошения.
- •1.Адсорбция. Характеристики адсорбентов
- •Принципиальная схема адсорбции
- •Равновесие процесса адсорбции
- •Кинетика адсорбции
- •Классификация адсорберов
- •1 Цилиндрический корпус; 2 решетка; 3,4 штуцеры
- •Расчет адсорберов
- •1.Экстракция в системе “жидкость-жидкость”.
- •Принципиальная схема процесса
- •Выбор экстрагента
- •Равновесие в системе «жидкость жидкость»
- •Кинетика экстракции
- •Принципиальные схемы экстракции
- •Многократная (многоступенчатая) экстракция
- •Другие виды экстракции
- •Классификация экстракторов
- •Конструкции экстракторов
- •Способы повышения интенсивности процесса
- •2.Экстракция в системе “жидкость-твердое тело”. Устройство и принцип действия экстракторов. Экстракция в системах «твёрдое тело – жидкость»
- •Равновесие и скорость выщелачивания
- •Способы растворения и выщелачивания
- •Вакуум-фильтрах:
- •Устройство и принцип действия экстракторов.
- •Ключевые слова и выражения
- •Вопросы для самопроверки:
- •Лекция №16 перегонка и ректификация план:
- •1.Перегонка и ректификация
- •Физическая сущность процесса
- •Равновесие в системе «жидкость – пар»
- •Физическая сущность процесса
- •2.Аппаратура для ректификационной установки Описание схемы процесса непрерывной ректификации
- •Расчет ректификационной установки непрерывного действия для разделения бинарных смесей
- •Тепловой расчет колонны
- •3.Ректификационные колонны
- •Вопросы для самопроверки:
- •Лекция №17 кристаллизация. Мембранные процессы план:
- •1.Кристаллизация. Общие сведения.
- •Принципиальная схема кристаллизации
- •Равновесие процесса кристаллизации
- •«Пар жидкость твердое тело»
- •Материальный баланс кристаллизации
- •Тепловой баланс кристаллизации
- •Процесса кристаллизации
- •Кинетика процесса
- •Конструкции аппаратов
- •2.Мембранные процессы. Общие сведения
- •Физическая сущность процесса
- •Классификация мембран
- •Расчет мембранных процессов
- •Ключевые слова и выражения:
- •Вопросы для самопроверки:
- •Лекция №18 химические процессы план:
- •Химические процессы
- •Классификация химических процессов и реакторов.
- •Конструкция реакторов
- •Устройство и принцип действия реакторов.
- •Ключевые слова и выражения
- •Вопросы для самопроверки:
\МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
БУХАРСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Кафедра “Информационно-коммуникационные системы управления технологическими процессами”
для студентов, обучающихся по направлению бакалавриата
5321700– Информационно-коммуникационные системы управления технологическими процессами
Бухара-2017
Утвержден на заседании учебно – методического совета Бух ИТИ протокол №1 от 28 август 2017 г.
Утверждено на заседании кафедры «ИКСУТП» протокол №1 от 29 августа 2017 г.
Разработали:
Нарзиев М.С. – БухИТИ, доцент кафедры «ИКСУТП», к.т.н.
Абдурахманов О.Р.– БухИТИ, доцент кафедры «ИКСУТП», к.т.н.
Ямалетдинова М.Ф. – БухИТИ, ст. преп. кафедры «ИКСУТП»
Рецензент: доц. каф. «НГКСТ» Жумаев К.К., к.т.н.
Введение
Бакалавры, подготавливаемые по направлению «Информационно-коммуникационные системы управления технологическими процессами» должны быть компетентны в области техники и технологии пищевого и химического, в том числе нефтяного и газового производств, способны реализовать свои знания и умения на предприятиях этих промышленностей, а также на машиностроительных заводах по производству технологического оборудования, в проектных и научно-исследовательских организациях.
Для выпуска высококвалифицированных специалистов для широких кругов инженерно - технических служб имеет большое значение предмет «Технологические процессы и аппараты».
В отличие от нефтегазохимической технологии, занимающейся изучением последовательности и методов переработки природного сырья (сельхозпродуктов, нефти и природного газа) в соответствующие продукты в курсе «Технологические процессы и аппараты» изучаются общие закономерности типовых процессов и аппаратура для их реализации вне зависимости от их места в конкретной технологической цепочке. Это даёт возможность эффективно совершенствовать технологию переработки на базе выбора наиболее рациональных для данных условий процессов и аппаратуры, а также их сочетаний.
Лекция №1 основные понятия курса план:
-
ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ КУРСА. ПРЕДМЕТ КУРСА И ЕГО ЗАДАЧИ
-
СТАТИКА И КИНЕТИКАПРОЦЕССОВ
-
КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ
-
ОБЩАЯ СХЕМА РАЗРАБОТКИ И РАСЧЕТА АППАРАТУРЫ
-
МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПРОЦЕССА
-
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ (ТЕПЛОВОЙ) БАЛАНС
-
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНОГО РАЗМЕРА АППАРАТА
-
Возникновение и развитие курса. Предмет курса и его задачи
Под термином «процесс», (от латинского слова «processuc» - продвижение), в изучаемом курсе понимают процесс производственный, когда исходные материалы в результате ряда воздействий превращаются в конечные продукты. Эти превращения сопровождаются изменением агрегатного состояния, внутренней структуры и химического состава.
Процессы протекают в технологических аппаратах (от латинского слова «apparatus» - прибор, оборудование) и машинах.
Чаще всего аппарат представляет собой емкость, в которой неподвижно располагаются различные трубы, решетки, полки и другие элементы. Типичные примеры аппаратов: теплообменники, ректификационные колонные, выпарные аппараты. В ряде аппаратов (биореакторах, экстракторах) смонтированы вращающиеся механизмы для перемешивания и перераспределения жидких сред.
В отличие от аппаратов машина - это механизм с внешним приводом, совершающий рабочими органами те же операции, которые выполняет человек подобными орудиями труда для совершения подобной работы. Типичные примеры машин: дробилка, смеситель, пресс, центрифуга.
Технология–это способы и последовательность переработки сырья в конечные продукты.
Почти каждая наука, в особенности связанная с последующим практическим использованием ее теоретических изысканий, проходит "собирательную" стадию, когда она оперирует разрозненными объектами и фактами.
Вплоть до конца XIX века технологи в построении промышленных процессов ориентировались на знание отдельных фактов и правил — ПАХТ находились на описательном (собирательном) этапе, преобладающую роль играло инженерное искусство в результате большой работы, проведенной отечественными и зарубежными учеными.
Так в 1897 году Д.И. Менделеев в книге "Основы фабрично-заводской промышленности" впервые изложил принципы построения курса процессов и аппаратов химических технологий и дал их классификацию. Эти идеи затем были развиты А.К. Крупским, И.А. Тищенко и рядом других ученых.
В России первый курс, посвященный процессам и аппаратам, появился в 1913 г. Это была книга проф. И.А. Тищенко "Основные процессы и аппараты химической технологии". В дальнейшем вышли книги проф. А.Г. Касаткина, А.Н. Плановского, Кафарова и т.д. Из других иностранных ученых, внесших заметный вклад в создание и развитие курса процессы и аппараты, можно отметить Льюиса, Уокера, Шервуда, Ричардсона и др.
Из отечественных ученых вклад в эту науку внесли акад.З.Салимов, акад.Н.Р.Юсупбеков и др.
Процессы и аппараты, общие для пищевой, химической, химико-фармацевтической и других смежных отраслей промышленности, получили название основных процессов и аппаратов.
Изучение теории основных процессов, принципов устройства и методов расчета аппаратов и машин составляет предмет и задачу курса.
Одной из задач курса является выявление общих закономерностей протекания различных процессов, например, для переноса вещества и тепла.