- •Министерство образования и науки украины
- •Вступление
- •Глава 1. Вступление к технологии
- •1.1. Понятие о технологии
- •1.2. Отрасли промышленности и их классификация
- •1.3. Понятие о производственном и технологическом процессах
- •1.4. Экономическая оценка технологического процесса
- •1.5. Типы производств и их основные технологические признаки
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 2. Сырье, топливо, вода и воздух в технологических процессах
- •2.1. Определение сырья и его классификация
- •2.2. Обогащение сырья
- •Водная взвесь измельченной руди
- •2.3. Качество сырья и современные технологические процессы
- •2.4. Виды и основные характеристики топлива
- •2.5. Основные источники и характеристики воды
- •2.6. КласСификация вод
- •2.7 Очистка и обезвреживание воды
- •2.8. Воздух в технологических процессах
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 3. Система технологий в энергетике
- •3.1. Основные виды и источники энергии
- •3.2. Система технологий тепловых электростанций
- •3.3. Система технологий гэс
- •3.4. Система технологий аэс и проблемы радиационной защиты
- •Действующие атомные электрические станции (аэс) Украины
- •3.5. Биохимические источники энергии
- •3.6. Экологически чистые нетрадиционные системы технологий энергетики
- •3.7. Солнечные электростанции
- •3.8. Геотермальные электростанции
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 4. Общая характеристика добывающей промышленности
- •4.1. Определение добывающей промышленности
- •4.2. Разновидности природных ресурсов и Способы эксплуатации
- •4.3. Добывающие предприятия и их отличительные особенности
- •4.4. Технологический и жизненный циклы добывающих предприятий
- •4.5. Горно-геологические условия разработки полезных ископаемых
- •Основные понятия
- •Химическое ингибирование вопросы для обсуждения
- •Глава 5. Добыча угля
- •5.1. Ископаемые угли, их марки и свойства
- •5.2. Способы добычи угля
- •5.3. Технология очистных работ
- •5.4. Комплексная механизация добычи угля
- •5.5. Вспомогательные технологические процессы
- •5.6. Использование угля
- •Основные понятия
- •Глава 6. Добыча нефти и газа
- •6.1. Особенности нефти и ее использование
- •6.2. Условия залегания нефти и бурение скважин
- •6.3. Извлечение нефти на поверхность
- •6.4. Хранение и транспортировка нефти и нефтепродуктов
- •6.5. Технология добычи газа
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 7. Система технологИй металлургической промышленности
- •7.1. Понятие о металлургическом заводе и комбинате
- •7.2. Исходные материалы для выплавки чугуна
- •7.3. Технология выплавки чугуна
- •Материальный баланс доменной плавки
- •Задано, кг
- •Получено, кг
- •7.4. Продукция доменного производства
- •7.5. Технология производства стали
- •7.6. Прокатное производство
- •7.7. Цветная металлургия
- •7.8. Технология порошковой металлургии
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 8. Система технологий машиностроения
- •8.1. Понятие о машиностроительном комплексе
- •8.2. Понятие о технологии машиностроения
- •8.3. Литейное производство
- •8.4. Обработка металлов резанием
- •8.5. Прогрессивные методы обработки металлов
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 9. Система технологий химической
- •9.1. Понятие о химическом производстве
- •9.2. Технология коксохимического производства
- •9.3. Технология переработки нефти
- •9.4. Производство аммиака, азотной кислоты и минеральных удобрений
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 10. Строительные материалы и изделия из них
- •10.1. Свойства строительных материалов
- •10.2. Производство цемента и его разновидности
- •10.3. Производство гипса и извести
- •10.4. Производство безобжиговых каменных материалов
- •10.5. Производство бетона, железобетона и изделий из них
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 11. Система технологий строительного производства
- •11.1. Классификация зданий и сооружений и их элементов
- •11.2. Общие принципы организации строительства
- •11.3. Современные методы производства основных строительных работ
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 12. Системы технологий важнейших продуктов питания
- •12.1. Технология производства сахара
- •12.2. Технология производства кефира
- •12.3. Технология производства муки
- •12.4. Технология производства растительных масел
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 13. Наука и научные организации
- •13.1. Понятие науки
- •13.2. Национальная Академия наук (нан) Украины
- •13.3. Научные степени, ученые и академические звания
- •13.4. Типовая структура научно-исследовательского института (нии)
- •13.5. Формирование тем научных исследований
- •13.6. Технология научных исследований
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 14. Системы технологий коммунального хозяйства
- •14.2 Канализация населенных пунктов
- •14.3. Теплоснабжение жилых помещений, учреждений, заведений
- •14.4. Газоснабжение населенных пунктов
- •14.5. Электроснабжение населенных пунктов
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 15. Бытовое обслуживание населения
- •15.1. Технология пошива одежды в ателье
- •15.2. Технология изготовления трикотажных изделий
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 16. Транспорт и связь населенных пунктов
- •16.1. Транспорт населенных пунктов
- •16.2. Связь населенных пунктов
- •Основные понятия
- •Вопросы для обсуждения
- •Литература
- •Содержание
2.8. Воздух в технологических процессах
Наряду с природной водой воздух широко используется в различных технологических процессах.
Прежде всего, воздух расходуется в энергетических агрегатах во время сжигания органических энергоносителей (угля, газа, мазута, бензина) – тепловых электростанциях и двигателях внутреннего сгорания. Большие объемы воздуха используют в металлургии: на производство 1т стали его расходуют около 15· 103 м3 на 1т меди – примерно 60 · 103 м3. Воздух широко используется для транспортирования материалов (пневмотранспорт), при теплопередаче и охлаждении технологических объектов, как рабочее тепло в пневматических системах. Некоторые физические характеристики атмосферного воздуха: плотность – 1,293 кг/м3; средняя молярная масса (условно) – 29; критическая температура – 140,7 0С, критическое давление 3,72 МПа
Существенную роль в промышленности играют отдельные составные воздуха, характеристики которых приведены в табл. 2.1.
Состав воздуха и его свойства
Таблица 2.1
Содержание водяного пара в воздухе колеблется от долей процента до нескольких процентов и зависит от местных условий и температуры. Определенной температуре и давлению соответсвует конкретное содержание водяного пара в воздухе. Отношение абсолютной влажности воздуха к максимально возможной, выраженной в %, называется относительной влажностью воздуха.
Зная относительную и абсолютную влажность насыщенной парами воды воздуха, можно вычислить концентрацию воды в воздухе, что иногда является необходимым в технологических процессах. Используя полученные данные и фазовую диаграмму воды (см. рис 2.6), можно предусмотреть условия конденсации водяного пара (выпадание росы) на поверхности машин, изделий, предотвращение возникновения процессов коррозии и др. При охлаждении ниже О0С вода почти полностью конденсируется в лед (иней). При температуре ниже -192 0С и давлении 760 мм водяного столба из воздуха образуется легкоподвижная голубая жидкость плотностью 960кг/м3.
Поскольку температура кипения кислорода (-183 0С) выше температуры кипения азота (-196 0С), кислород легче переходит в жидкое состояние, нежели азот, вследствие чего жидкий воздух богаче на кислород, нежели атмосферный. Жидкий воздух можно достаточно долго хранить в специальных термосах-сосудах Дьюара. Во время хранения жидкий воздух еще больше обогащается на кислород вследствие испарения азота, аргона, и др. методом ректификации - перегонкой.
Горение в чистом кислороде проходит быстрее, нежели в воздухе, и тепло не затрачивается на нагрев азота воздуха. Этот эффект используется для получения высоких температур до 3200 0С) при сжигании (ацетилена, водорода) в специальных горелках, которыми сваривают и разрезают металлы.
Кислород интенсифицирует химические процессы многих производств. В доменном процессе при обогащении кислородом дутья повышается производительность плавки, в производстве серной и азотной кислот, в процессе полимеризации этилена. Смесь сжиженного кислорода с органическим веществом (углем, древесиной) имеет сильные взрывчатые свойства и применяется в горнодобывающей технологии для взрывных работ.
В противоположность кислороду, второй компонент воздуха – молекулярный азот – химически малоактивный газ. Атмосферный азот в больших количествах применяется как исходное вещество для синтеза аммиака и некоторых соединений, а также как инертная среда.
Аргон широко применяется как инертный газ в спецметалургии, сварке, как рабочее тело в плазмотронах. Важное значение в процессах новых технологий имеют и другие инертные газы.