
- •Курс лекции
- •Для 2 курса
- •Раздел 1 «Гидравлические процессы» 38
- •Пояснительная записка
- •Тематический план для 2 курса
- •Поурочный план для 2 курса дисциплины «Процессы и аппараты»
- •Требования учебно - нормативной документации по теме «Введение»
- •Тема «Введение» Содержание урока 1
- •1. Сущность, цели и задачи дисциплины «Процессы и аппараты». Связь дисциплины с другими дисциплинами.
- •3. Основные направление развития нефтеперерабатывающих и нефтехи-мических производств.
- •4. Классификация основных процессов и аппаратов.
- •1. В зависимости от закономерностей, характеризующих их протекание.
- •2. По принципу организации работ.
- •5. Общие принципы расчета химического оборудования.
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 1.
- •Содержание урока 2
- •1. Общие принципы расчета химического оборудования.
- •2. Общие методы расчета химической аппаратуры
- •3. Системы размерностей
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 2.
- •Задание в портфолио
- •Требование учебно – нормативной документации по теме «Основы гидравлики»
- •Раздел 1 «Гидравлические процессы» Тема: «1.1. Основы гидравлики». Содержание урока 3
- •1. Понятие: гидромеханика, гидростатика, гидродинамика.
- •2. Жидкости: идеальные, реальные, капельные, упругие.
- •3. Основные свойства капельных и упругих жидкостей (плотность, вязкость, поверхностное натяжение). Их зависимость от температуры и давления.
- •2. Вязкость
- •3. Поверхностное натяжение.
- •4. Закрепление знаний, формирование умений
- •1,2 Группа
- •3,4 Группа
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 3.
- •Содержание урока 4
- •Плотность
- •Средняя молекулярная масса
- •Теплопроводность
- •Теплоёмкость
- •Энтальпия
- •6. Теплота испарения, теплота конденсации
- •1,2 Группа
- •3,4 Группа
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 4.
- •Содержание урока 5 (практическое занятие 1) Практическое занятие 1
- •Пояснения к работе.
- •Условия задач.
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 5.
- •Задание в портфолио
- •Содержание урока 6
- •1. Гидростатическое давление.
- •2. Давление жидкости на дно сосуда.
- •4. Давление абсолютное, избыточное, разрежение.
- •5. Закрепление знаний, формирование умений
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 6.
- •Содержание урока 7
- •1. Гидравлические элементы потока жидкости: смоченный периметр, гидравлический радиус, эквивалентный диаметр.
- •2. Расход жидкости и средняя скорость.
- •3. Уравнение расхода.
- •5. Закрепление знаний, формирование умений
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 7.
- •Содержание урока 8
- •1. Материальный баланс потока (уравнение неразрывности потока).
- •2. Удельная энергия жидкости.
- •3. Уравнение Бернулли для реальной и идеальной жидкости (без вывода) и его физическая сущность.
- •4. Два режима движения жидкости.
- •5. Закрепление знаний, формирование умений
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 8.
- •Содержание урока 9
- •1. Критерий Рейнольдса и критическая скорость.
- •2. Понятие о теории подобия.
- •3. Критерии подобия гидравлических процессов.
- •4. Движение жидкости по трубопроводам.
- •5. Потери напора и давления на трение по длине.
- •6. Закрепление знаний, формирование умений
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 9.
- •Содержание урока 10,11
- •1. Понятие о плёночном движении жидкости.
- •2. Расчёт простого трубопровода.
- •3. Гидравлический удар в трубопроводах.
- •4. Арматура: запорная, предохранительная, регулирующая.
- •5. Закрепление знаний, формирование умений.
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 10,11
- •Содержание урока 12 (практическое занятие 2) Практическое занятие 2
- •Пояснения к работе.
- •Задание.
- •Часть 1.
- •Часть 2.
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 12.
- •Содержание урока 13,14 (лабораторная работа 1) Лабораторная работа 1.
- •Домашнее задание 13,14
- •Требования учебно – нормативной документации по теме «Гидравлика сыпучего слоя»
- •Тема: «1.2. Гидравлика сыпучего слоя». Содержание урока 15
- •1. Движение жидкости и газа в слое сыпучего материала.
- •2. Характеристика слоя сыпучего материала: гранулометрический состав, пористость слоя, эквивалентный диаметр частиц.
- •2.1. Гранулометрический состав.
- •2.2. Порозность (пористость) слоя.
- •2.3. Эквивалентный диаметр частиц.
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 15
- •Содержание урока 16,17 (лабораторная работа 2)
- •Лабораторная работа 2
- •Пояснения к работе
- •Порядок проведения работы
- •Содержание урока 18
- •Домашнее задание 18
- •Содержание урока 19 (2-38)
- •Контрольные вопросы
- •Список использованной литературы
- •Приложение а – Зависимость вязкости воды от температуры
- •Приложение б – Зависимость плотности воды от температуры
2. По принципу организации работ.
1 тип – Дискретное производство.
Это производства, выпускающие штучную продукцию. К таким производствам относят приборостроительные и машиностроительные предприятия.
2 тип – Непрерывные технологические процессы.
Характеризуются тем, что сырьё и готовый продукт находятся в жидком, газообразном или сыпучем состоянии. Поэтому транспортировка сырья и продукта на всех стадиях его получения осуществляется непрерывно. К таким предприятиям относятся нефтеперерабатывающие заводы.
3 тип – Технологические процессы периодического действия.
Это процессы, в которых сырьё подвергается изменению по строго заданной программе, после чего продукт выпускается и процесс повторяют вновь.
5. Общие принципы расчета химического оборудования.
Чтобы охарактеризовать тот или иной технологический процесс, составляют материальный и энергетический балансы. Составление материального баланса производят при проектировании новых производств, а также для анализа работы существующих.
а) материальный баланс
Материальный баланс — вещественное выражение закона сохранения массы вещества, согласно которому во всякой замкнутой системе масса веществ, вступивших в реакцию, равна массе веществ, получившихся в результате реакции. Применительно к материальному балансу любого технологического процесса это означает, что масса веществ, поступивших на технологическую операцию — приход, равна массе всех веществ, получившихся в результате ее, — расходу.
Это можно представить в виде уравнения материального баланса:
для идеальных систем (рисунок 5)
[0.1]
где
масса
веществ, поступивших на технологическую
операцию, кг;
масса
веществ, получившихся в результате
технологической операции, кг.
аппарат
рисунок 5
Для реальных систем (рисунок 6), необходимо учитывать количество веществ потерянных в результате переработки, тогда уравнение материального баланса имеет вид:
[0.2]
где масса веществ, поступивших на технологическую операцию, кг;
масса веществ, получившихся в результате технологической операции, кг;
масса
веществ, потерянных в результате
переработки, кг.
аппарат
рисунок 6
Для периодических процессов материальный баланс составляется на одну операцию, для непрерывных процессов – за единицу времени, например за 1ч.
Материальный баланс можно составить для одного аппарата, для его части или для группы аппаратов. В тоже время материальный баланс может быть составлен для всех перерабатываемых веществ или только для одного компонента.
б) тепловой (энергетический) баланс.
По закону сохранения энергии, количество энергии, введенной в процесс, равно количеству ее, полученному в результате проведения процесса, т. е. приход энергии равен расходу ее.
Энергия может вводиться в процесс и отводиться вместе с участвующими в нем веществами или отдельно от них. Энергия, вводимая и отводимая с веществами, состоит из внутренней, потенциальной и кинетической энергии этих веществ.
К энергии, вводимой и отводимой из процесса отдельно от участвующих в нем веществ, относятся: тепло, подводимое в аппарат путем его обогрева через стенку или электрическим током; механическая работа, затрачиваемая в насосе или компрессоре, а также тепло, теряемое аппаратом в окружающую среду.
Наиболее общим выражением энергетического баланса применительно к процессам химической технологии является обобщенное уравнение Бернулли, о котором мы поговорим позднее.