- •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
8. Сравнение и области применения компрессорных машин различных типов
В химической промышленности наибольшее распространение получили поршневые и центробежные компрессорные машины.
Турбокомпрессоры и турбогазодувки отличаются компактностью, простотой устройства, равномерностью подачи. Существенным достоинством их является чистота подаваемого газа, не загрязненного смазкой, что часто определяет выбор типа компрессора. Отсутствие инерционных усилий и быстроходность позволяют монтировать турбокомпрессоры на более легких фундаментах с непосредственным присоединением к приводу (как правило, к газовой или паровой турбине) или через повышающую число оборотов передачу — к электродвигателю, так как скорость вращения электродвигателя часто недостаточна.
По значению к. п. д. турбокомпрессоры уступают поршневым. Однако турбокомпрессоры производительностью 6000 м3/ч и выше часто экономически более выгодны в связи с уменьшением капитальных затрат и эксплуатационных расходов. Поэтому турбокомпрессоры обычно применяются в производствах, где требуется подача значительных количеств газа (10 000-200 000 м3/ч и более) при давлениях до 30 am (в среднем 10-12 am). Современные многоступенчатые турбокомпрессоры позволяют получать давления до 300 am; турбокомпрессоры эффективно используют в тех случаях, когда предъявляются повышенные требования к чистоте подаваемого газа.
В области меньших подач (до 10 000 м3/ч) в широком интервале давлений (до 1000 am) применяют почти исключительно поршневые компрессоры.
Ротационные и винтовые компрессоры, обладая достоинствами центробежных, имеют более высокий к. п. д., чем турбокомпрессоры, и применяются при производительностях обычно не более 6000 м3/ч и давлениях не выше 15 am (двухступенчатые пластинчатые ротационные компрессоры). Недостатками ротационных компрессоров являются сложность изготовления и обслуживания, а также высокий износ пластин ротора, из-за чего часто нарушается герметичность рабочих камер и происходит уменьшение степени сжатия.
Осевые компрессоры, отличающиеся компактностью и высоким к. п. д., используются при высоких подачах (80 000 м3/ч и более) и небольших давлениях (до 6 am).
Область применения вакуум-насосов определяется величиной создаваемого ими вакуума.
Мокрые поршневые вакуум-насосы создают разрежение 80-85% абсолютного, а наиболее совершенные конструкции этих машин — 93-97%. Сухие поршневые вакуум-насосы с выравниванием давления могут обеспечивать разрежение, равное 99.9%. Предельный вакуум, создаваемый ротационными пластинчатыми вакуум-насосами с выравниванием давления, составляет 98-99%, без выравнивания 95-96%.
Для получения умеренного разрежения (до 90-95%) и перемещения агрессивных, взрывоопасных и влажных газов и паров на химических предприятиях широкое применение нашли водокольцевые вакуум-насосы, обладающие по сравнению с поршневыми всеми достоинствами и преимуществами центробежных машин, но имеющие более низкий к.п.д. Создаваемое водокольцевыми вакуум-насосами разрежение ограничено величиной парциального давления пара рабочей жидкости, зависящего от температуры.
Для получения остаточного давления не более 0.05-0.1 мм рт. ст. используют специальные конструкции ротационных вакуум-насосов. Такие двухступенчатые машины обеспечивают остаточное давление до 0.005 мм рт. ст., а трехступенчатые — до 0.001 мм рт. ст.
Разрежение 95-99,8% достигается с помощью многоступенчатых пароструйных вакуум-насосов. К достоинствам этих насосов следует отнести простоту устройства и отсутствие движущихся частей, в связи с чем они с успехом могут применяться для отсасывания химически активных газов. Для установки пароструйных насосов не требуются ни привод, ни фундаменты, поэтому их можно установить практически в любом месте. Недостатки пароструйных вакуум-насосов: значительный расход пара и возможность смешения отсасываемого газа с паром.