- •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:
Фильтровальная перегородка
Фильтровальная перегородка является важнейшей составной частью любого фильтра. Она должна задерживать твёрдые частицы и легко отделяться от них, обладать достаточной механической прочностью низким гидравлическим сопротивлением и химической стойкостью. Она должна задерживать твёрдые частицы и легко отделяться от них, обладать достаточной механической прочностью низким гидравлическим сопротивлением и химической стойкостью. На практике применяются фильтровальные перегородки из металлических сетов, хлопчатобумажных, шерстяных и полимерных тканей, а также нетканых материалов. Длительным сроком службы отличаются пористые керамические, металлические и металлокерамические плитки, однако существенным недостатком их является трудность удаления проникших в поры твёрдых частиц.
Процесс фильтрования часто не заканчивается разделением суспензии на фильтры и осадок. Осадок до его удаления с фильтровальной перегородки часто подвергается промывке другими жидкостями для удаления остатков фильтрата, а иногда продувке холодными или нагретыми газами с целью уменьшения его влажности.
Процесс фильтрования в промышленных условиях проводится на фильтрах периодического и непрерывного действия.
5.Устройство и принцип действия фильтров. Фильтры периодического действия.
Нутч – фильтр – наиболее простой фильтр периодического действия, работающий под вакуумом или под давлением.
Нутч – фильтр, работающий под вакуумом представляет собой открытую ёмкость, внутри которой находится ложное днище 2, на котором уложена фильтрующая перегородка 3. суспензия заливается сверху, после чего под фильтрующей перегородкой создаётся вакуум. Жидкая фаза в виде фильтрата отсасывается в ёмкость 4, а твёрдая фаза в виде осадка накапливается на перегородке и периодически вручную выгружается, что является его существенным недостатком, ограничивающим область применения.
квакуум насосу
Рис.5.5. Нутч – фильтрработающий под вакуумом:
1 – открытая ёмкость; 2 – ложное днище; 3 – фильтрующая перегородка;
4 – ёмкость.
Нутч - фильтр, работающий под давлением, состоит из корпуса 1, съёмной крышки 2 и фильтрующей перегородки 4, лежащей на ложном днище 5. Для подачи суспензии и сжатого газа служит штуцер 3, фильтрат удаляется через штуцер 6. Цикл работы состоит из следующих операций: наполнение нутч – фильтра суспензий, фильтрование суспензии под давлением газа, удаление осадка с фильтровальной перегородки, съёма и промывки фильтровальной перегородки.
Рис.5.6. Нутч – фильтр, работающий под давлением:
1 – корпус; 2 – съёмная крышка; 3 – штуцер;
4 – фильтрующая перегородка;5 – ложное днище.
Рис.5.7. Рамный фильтр – пресс:
1 – упорная плита; 2 – рама; 3 – плита; 4 – фильтровальная перегородка; 5 – подвижная плита; 6 – горизонтальная направляющая; 7 – винт; 8 – станина;
9 – желоб
Фильтр пресс является фильтром периодического действия. Состоит из упорной плиты 1 и двух круглых опор, на которых помещают в чередующемся порядке рамы 2 и таблицы – плиты 3. Рама представляет собой полую внутри деталь из чугуна. В верхней части рамы имеется отверстие для прохода жидкости, которое сообщается с внутренней полостью. Таблица – плита также изготавливается из чугуна и имеет в верхней части сверление – канал для прохода суспензии. В качестве фильтрующей перегородки используются самые разнообразные ткани, которые надеваются на плиты.
Суспензия под напором поступает в головную плиту и далее в канал, образованный совпадающими отверстиями в рамах и плитах. Отверстия рам соединяются с внутренними пространствами. Суспензия, попадая в объём, ограниченный рамой и фильтрующей тканью, зажатой между рамами и плитами, фильтруется через ткань. Фильтрат стекает из отверстий плит и через нижнее отверстие собирается в желоб пресса 9. После заполнения всего объёма рам осадком подачу суспензии прекращают; зажим освобождают, рамы раздвигают и вручную выбрасывают накопившийся осадок в поддон , установленный под фильтром.
Всё более широкое применение находят автоматизированные фильтр – прессы. В них фильтровальная ткань представляет собой бесконечное полотно, проходящее между плитами и направляемое роликами, которое поддерживается в натянутом состоянии гидравлическим устройством.