5.Классификация процессов по способу организации и направленности взаимодействующих потоков

По способу организации основные процессы в технологии строительных материалов делят на периодические, непрерывные и комбинированные.

Аппараты, где осуществляется периодические процессы, работают в циклическом режиме. Все стадии такого процесса протекают в одном месте (камере аппарата), но в разное время (автоклавная обработка силикатного бетона – типичный химический процесс, осложнённый массообменным (первоначальным) увлажнением с последующим испарением влаги и теплообменным процессами).

Непрерывные процессы осуществляются в проточных аппаратах (установках) с непрерывной загрузкой исходных материалов и непрерывной выгрузкой продуктов, не прошедших обработку. Все стадии такого процесса протекают в одно и то же время, но в разных местах аппарата (обжиг клинкера во вращающихся печах при производстве цемента).

Для более чёткой характеристики периодических и непрерывных процессов используют следующие понятия и обозначения:

Продолжительность процесса (τ) – время, необходимое для завершения всех стадий процесса, начиная от момента загрузки исходных материалов и заканчивая выгрузкой готового продукта (полуфабриката);

Период процесса (t) – время от начала загрузки исходных материалов до начала загрузки следующей партии материалов.

Степень непрерывности процесса (n= τ/t) – частное от деления продолжительности процесса на период процесса.

Для периодического процесса: t≥ τ и n≤1.

Для непрерывного процесса: t→0 и n→∞.

6. Общие принципы анализа и расчета процессов и аппаратов

6.1. Материальный баланс и его назначение.

Материальный баланс основан на использовании закона сохранения массы. В общем виде для любой установки можно записать:

- поступило

- было

- покинуло

- осталось в установке

Материальный баланс м.б. общим (суммарным), если он относится ко всей установке и в него включены все вещества участвующие в процессе, или частным, если он составлен только по отношению к одному компоненту или к части установки.

Пример:

Пусть – кол-во влажного материала, поступающего в сушилку, – его влажность; - кол-во высушенного материала, - его влажность; W – кол-во испарившейся влаги.

Материальный баланс по всему кол-ву вещества:

Материальный баланс (частный) по абсолютно сухому веществу, которое меняется в процессе сушки:

6.2. Тепловой баланс и его назначение.

Пусть соотв. Кол-во теплоты введенной в процесс с мат-лом, подведенное из вне (теплоносителем), выделяющееся при проведении процесса за счет хим. Реакций, выводимой из процесса с готовой продукцией. Выделяемой в окруж. Среду.

Обычно при рассмотрении процессов тепл. Обработки (а в общем случае любых процессов происходящих с затратой энергии) опр-ной величиной явл-ся расход теплоты (энергии) подводимой из вне:

На основании тепл. баланса находят расход вод. пара, воды и др. теплоносителей; а по данным энергетич. баланса – общ. расход энергии на осуществление технологического процесса.