- •Глава V. Основные понятия процессов и аппаратов
- •V. Основные понятия процессов и аппаратов
- •5.1. Классификация основных процессов
- •5.2. Требования к конструкции аппаратов и машин
- •5.3. Некоторые термины и определения, применяемые при проверочных расчетах технологического оборудования на прочность
- •5.4 Материалы, применяемые для изготовления технологического оборудования с пожаровзрывоопасными средами
Глава V. Основные понятия процессов и аппаратов
V. Основные понятия процессов и аппаратов
5.1. Классификация основных процессов
Наиболее целесообразно основные процессы классифицировать по способу создания движущей силы процесса. В соответствии с этим основные процессы можно разделить на следующие классы.
I. Гидравлические процессы связаны с перемещением жидких и газообразных материалов. К ним относятся: перекачивание, транспортирование, хранение, дозирование. Гидравлические процессы являются также основой для проведения ряда других процессов и их интенсификации (теплообменных, массообменных и др.). Движущей силой гидравлических процессов является разность давлений. Скорость протекания процесса определяется законами гидродинамики.
II. Тепловые процессы связаны с передачей тепла от одного тела к другому. К ним относятся: нагревание и охлаждение, испарение и конденсация, плавление и затвердевание. Движущей силой тепловых процессов является разность температур. Скорость протекания процесса определяется законами теплопередачи.
III. Массообменные процессы связаны с переходом вещества из одной фазы в другую в результате диффузии. Поэтому их называют также диффузионными. К этому классу относятся: перегонка, ректификация, абсорбция и десорбция, адсорбция, экстракция, сушка, кристаллизация и др. Движущей силой массообменных процессов является разность концентраций. Скорость процесса определяется законами массопередачи.
IV. Гидромеханические процессы связаны с обработкой неоднородных систем — жидкостей и газов со взвешенными в них твердыми или жидкими частицами. К ним относятся: отстаивание в поле силы тяжести, в центробежном поле, в электрическом и магнитном полях; центрифугирование; перемешивание; фильтрование; течение газа или жидкости через слой сыпучих материалов. Движущей силой является разность давлений, обусловленная разностью плотностей обрабатываемых материалов. Скорость процесса определяется законами гидродинамики неоднородных систем.
V. Химические процессы связаны с превращениями обрабатываемых материалов с целью получения новых соединений. Например, каталитический крекинг, пиролиз, гидроочистка и др. Движущей силой химических процессов являются концентрации реагирующих веществ. Скорость процесса определяется законами химической кинетики.
VI. Механические процессы связаны с обработкой твердых материалов. К ним относятся: измельчение, рассев, транспортирование, дозирование, смешивание. Движущей силой процесса является приложенное к телу усилие или напряжение (сжатия, сдвига). Скорость процесса определяется законами механики.
Таблица 5.1.1.
Процессы |
||||||||||
Гидравлические |
Тепловые |
Массообменные |
Гидромеханические |
Химические |
Механические |
|||||
Перекачивание |
Нагревание |
Перегонка |
Отстаивание |
Крекинг |
Измельчение |
|||||
Транспортирование |
Охлаждение |
Ректификация |
Центрифугирование |
Пиролиз |
Рассев |
|||||
Дозирование |
Испарение |
Абсорбция |
Перемешивание |
Гидроочистка |
Транспортирование |
|||||
Хранение |
Конденсация |
Десорбция |
Фильтрация |
Платформинг |
Дозирование |
|||||
|
Плавление |
Адсорбция |
Течение среды через слой сыпучих материалов |
|
Смешивание |
|||||
|
Затвердевание |
Экстракция |
|
|
||||||
|
|
Сушка |
|
|
|
|||||
|
|
Кристаллизация |
|
|
|
|||||
Таблица 4.1.2. |
||||||||||
Аппараты и машины |
||||||||||
Гидравлические |
Тепловые |
Массообменные |
Гидромеханические |
Химические |
Механические |
|||||
Насосы |
Теплообменники |
Перегонные кубы |
Отстойники |
Реакторы пустотелые |
Дробилки |
|||||
Компрессоры |
Трубчатые печи |
Ректификационные колонны |
Центрифуги |
Реакторы с неподвижным слоем |
Сита |
|||||
Цистерны |
Холодильники |
Циклоны |
Транспортёры |
|||||||
Арматура |
Испарители |
Абсорберы |
Электрофильтры |
Реакторы с псевдоожиженным слоем |
Дозаторы |
|||||
Ёмкости |
Конденсаторы |
Десорберы |
Фильтры |
Смесители |
||||||
Трубопроводы |
Плавильные печи |
Адсорберы |
Аппараты с псевдоожиженным слоем |
Реакторы с фонтанирующим слоем |
|
|||||
|
Кристаллизаторы |
Экстракторы |
|
|||||||
|
|
Сушилки |
Мешалки |
Реакторы с движущим слоем |
|
|||||
|
|
Кристаллизаторы |
|
|
В таблице 5.1.1 дана классификация основных процессов.
Обычно тип аппарата (машины) определяется тем процессом, который играет доминирующую роль.
В таблице 5.1.2 приведена классификация основных классов и типов аппаратов (машин) для проведения типовых процессов.
Различные основные процессы могут быть периодическими и непрерывными.
Периодические процессы характеризуются единством места проведения различных стадий процесса и изменяющимися во времени массами и составами потоков.
Непрерывные процессы характеризуются единством времени проведения всех стадий процесса, каждая из которых осуществляется в специальном аппарате.