- •Греческий алфавит
- •Содержание
- •Лекция 1
- •I. Общие сведения
- •I. Общие сведения
- •1. Предмет курса «Процессы и аппараты»
- •2. Возникновение и развитие науки о процессах и аппаратах
- •3. Классификация основных процессов
- •4. Общие принципы анализа и расчета процессов и аппаратов
- •5. Различные системы единиц измерения физических величин
- •Лекция 2 Гидромеханические процессы.
- •II. Основы гидравлики. Общие вопросы прикладной гидравлики в химической аппаратуре
- •II. Основы гидравлики. Общие вопросы прикладной гидравлики в химической аппаратуре
- •1. Основные определения
- •2. Некоторые физические свойства жидкостей
- •Гидромеханические процессы. А. Гидростатика
- •3. Дифференциальные уравнения равновесия Эйлера
- •4. Основное уравнение гидростатики
- •5. Некоторые практические приложения основного уравнения гидростатики
- •Лекция 3 гидромеханические процессы.
- •Б. Гидродинамика
- •1. Основные характеристики движения жидкостей
- •2. Уравнение неразрывности (сплошности) потока
- •3. Дифференциальные уравнения движения Эйлера
- •4. Дифференциальные уравнения движения Навье-Стокса
- •5. Уравнение Бернулли
- •6. Некоторые практические приложения уравнения Бернулли
- •7. Движение тел в жидкостях
- •8. Движение жидкостей через неподвижные зернистые и пористые слои
- •9. Гидродинамика кипящих (псевдоожиженных) зернистых слоев
- •10. Элементы гидродинамики двухфазных потоков
- •11. Структура потоков и распределение времени пребывания жидкости в аппаратах
- •Лекция 4
- •III. Перемещение жидкостей
- •III. Перемещение жидкостей
- •1. Объемные насосы
- •2. Конструкция объемных насосов
- •3. Центробежные насосы
- •4. Конструкция центробежных насосов
- •1 Корпус, 2 – крышка, 3 – рабочее колесо, 4 – втулка корпуса,
- •5. Насосы других типов. Сифоны
- •Лекция 5
- •2. Поршневые компрессоры
- •3. Ротационные компрессоры и газодувки
- •4. Центробежные машины
- •5. Осевые вентиляторы и компрессоры
- •6. Винтовые компрессоры
- •7. Вакуум-насосы
- •8. Сравнение и области применения компрессорных машин различных типов
- •Лекция 6
- •V. Разделение неоднородных систем
- •V. Разделение неоднородных систем
- •1. Неоднородные системы и методы их разделения
- •Разделение жидких систем
- •2. Материальный баланс процесса разделения
- •А. Отстаивание
- •3. Скорость стесненного осаждения (отстаивания)
- •4. Отстойники
- •Б. Фильтрование
- •6. Общие сведения
- •6. Фильтровальные перегородки
- •7. Устройство фильтров
- •Лекция 7
- •VI. Перемешивание в жидких средах
- •В. Центрифугирование
- •1. Основные положения
- •2. Устройство центрифуг
- •Г. Разделение газовых систем (очистка газов)
- •1. Общие сведения
- •2. Гравитационная очистка газов
- •3. Очистка газов под действием инерционных и центробежных сил
- •4. Очистка газов фильтрованием
- •5. Мокрая очистка газов
- •6. Электрическая очистка газов
- •VI. Перемешивание в жидких средах
- •1. Общие сведения
- •2. Механическое перемешивание
- •3. Механические перемешивающие устройства
- •Лекция 8 кристаллизация
- •VII. Кристаллизация
- •1, Общие сведения
- •2. Устройство кристаллизаторов
- •Лекция 9
- •А. Крупное дробление
- •2. Щековые дробилки
- •3. Конусные дробилки
- •Б. Среднее и мелкое дробление
- •4. Валковые дробилки
- •5. Ударно-центробежные дробилки
- •В. Тонкое измельчение
- •6. Барабанные мельницы
- •7. Кольцевые мельницы
- •Г. Сверхтонкое измельчение
- •8. Мельницы для сверхтонкого измельчения
- •Некоторые другие методы разрушения твердых материалов
- •Лекция 10
- •1. Грохочение
- •Гидравлическая классификация и воздушная сепарация
- •X. Смешение твердых материалов
- •Дозирование твердых материалов
- •1. Бункеры и затворы к ним
- •2. Питатели
- •Питатели с тяговыми органами
- •Питатели с колебательным движением
- •Вращающиеся питатели
- •3. Дозаторы
- •Автоматические весы
- •Весовые ленточные дозаторы
- •Литература
Лекция 4
III. Перемещение жидкостей
Перемещение жидкостей
Объемные насосы
Конструкция объемных насосов
Центробежные насосы
Конструкция центробежных насосов
Насосы других типов. Сифоны
III. Перемещение жидкостей
Перемещение жидкостей осуществляется по трубопроводам; при этом движущая сила определяется разностью давлений в начальном и конечном пунктах трубопровода. С высшего уровня к низшему жидкость перемещается самостоятельно (самотеком): разность уровней жидкости должна быть достаточной для достижения заданной скорости и преодоления всех сопротивлений.
В тех случаях, когда жидкость необходимо перемещать с низшего уровня на высший или по горизонтали, применяют насосы – гидравлические машины, которые сообщают жидкости энергию и повышают давление.
В зависимости от принципа действия насоса увеличение энергии и давления жидкости может быть осуществлено:
в объемных насосах—путем вытеснения жидкости из замкнутого пространства насоса телами, движущимися возвратно-поступательно или вращающимися;
в лопастных или центробежных насосах – центробежной силой, возникающей в жидкости при вращении лопастных колес;
в вихревых насосах – интенсивным образованием и разрушением вихрей, возникающих при вращении рабочих колес;
в струйчатых насосах – движущейся струей воздуха, пара или воды;
в газлифтах – образованием пены при подаче воздуха или газа в жидкость;
в монтежю и сифонах – давлением воздуха, газа или пара на жидкость.
1. Объемные насосы
Основным видом объемных насосов являются поршневые насосы. В этих конструкциях жидкость вытесняется из замкнутого пространства насоса движущимся возвратно-поступательно поршнем, плунжером (скалкой) или мембраной. К объемным насосам относятся также роторные, в которых жидкость вытесняется зубьями шестерен, винтами, кулачками и выдвижными скользящими пластинами при вращательном их движении. Наибольшее промышленное значение имеют поршневые насосы.
Основными частями поршневых насосов являются (рис.III-1):
цилиндр или корпус насоса;
поршень или плунжер (скалка), при возвратно-поступательном движении которого происходит всасывание жидкости в цилиндр и выталкивание ее из цилиндра в нагнетательный трубопровод;
клапаны, периодически соединяющие пространство цилиндра с пространством всасывания и нагнетания.
По роду привода различают насосы приводные, действующие от электрического привода, и паровые, непосредственно соединенные с паровой машиной.
Соответственно расположению поршня или плунжера различают насосы вертикальные и горизонтальные.
Поршневые насосы делятся по способу действия: на простые, или одинарного действия; двойные, или многократного действия; дифференциальные.
Рассмотрим устройство и принцип действия насосов, группируя их по последнему признаку, т.е. в зависимости от способа действия.
Насосы простого действия. В насосах простого или одинарного действия за один оборот вала или за два хода поршня жидкость один раз всасывается в цилиндр и один раз выталкивается из него.
Вгоризонтальном поршневом насосе простого действия (рис.III-1) при ходе плунжера 4 вправо образуется разреженное пространство. Жидкость под действием атмосферного давления поднимается по всасывающему трубопроводу 1, проходит через открывающийся при этом всасывающий клапан 3 и заполняет цилиндр. При обратном ходе плунжера (влево) всасывающий клапан давлением жидкости закрывается, а нагнетательный клапан 6 открывается, и жидкость вытесняется в нагнетательный трубопровод 8. На рис.III-2 изображена схема вертикального насоса простого действия. Этот насос имеет два клапана и работает аналогично горизонтальному насосу простого действия.
К насосам простого действия относится также насос с проходным (дисковым) поршнем (рис.III-3).
В цилиндре 1 насоса посредством штанги 2 перемещается поршень 3 со сквозным отверстием, которое перекрывается кольцевым клапаном 4. При ходе поршня вверх через всасывающий клапан 5 всасывается жидкость и одновременно выталкивается жидкость, находящаяся над поршнем. При ходе поршня вниз жидкость, находящаяся под поршнем, вытесняется последним и проходит через нагнетательный клапан в верхнюю часть цилиндра.
Таким образом, за один ход поршня происходит всасывание и нагнетание жидкости, другой же ход является холостым. Этим обусловливается значительная неравномерность работы таких насосов.
Насосы двойного действия. В насосах двойного действия всасывание и нагнетание происходит при каждом ходе поршня. Насосы двойного действия можно рассматривать как бы состоящими из двух насосов простого действия.
Они имеют четыре клапана и один плунжер.
В горизонтальном насосе двойного действия (рис.III-4) при ходе плунжера вправо жидкость всасывается в левую часть цилиндра через клапан 1 и одновременно через нагнетательный клапан 4 поступает из правой части цилиндра в напорный трубопровод; при обратном ходе плунжера, наоборот, в правой части цилиндра через клапан 2 происходит всасывание, а в левой – нагнетание через открытый нагнетательный клапан 3. Насосы двойного действия имеются горизонтальные и вертикальные.
Дифференциальные насосы. В насосах этого типа всасывание жидкости происходит за один ход, а нагнетание – за два хода плунжера или поршня.
Дифференциальные насосы также изготовляют горизонтальные и вертикальные.
Рис.
III-4.Схема
насоса двойного действия: Рис.
III-5.Схема
дифференциального насоса: 1,2
– всасывающие клапаны; 3,4 – нагнета-
1 – всасывающий клапан; 2 –
нагнетательный тельные
клапаны
клапан
В насосе горизонтального типа (рис.III-5) при движении плунжера вправо жидкость всасывается в левую часть цилиндра и выталкивается из правой. При обратном ходе плунжера (влево) всасывающий клапан 1 закрывается и жидкость через открывшийся нагнетательный клапан 2 выталкивается из левой части цилиндра в правую. Так как объем правой части цилиндра меньше, чем левой на величину объема, занимаемого штоком плунжера, то часть жидкости выталкивается в нагнетательный трубопровод. Можно так подобрать сечения плунжера и штока, что подача жидкости при прямом и обратном ходах плунжера будет, как и в насосах двойного действия, одинаковый. От последних дифференциальный насос выгодно отличается меньшим числом клапанов.