- •Кафедра процессов и аппаратов химической технологии
- •Предмет, значение и задачи дисциплины
- •Программа Введение
- •Теоретические основы процессов химической технологии
- •Гидромеханические процессы и аппараты
- •Механические процессы
- •Тепловые процессы и аппараты
- •Массообменные процессы и аппараты
- •Курсовой проект
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Лабораторные работы
- •Методические указания к выполнению контрольных заданий
- •Тема I. "Гидромеханические процессы". Задачи и вопросы для контрольных работ: 1-10, 1-20. Стандартные задачи: 3.4, 3.6, 3,10, 3.18, 3.23 [3, Глава 3]. Теория - глава 5 [1].
- •Тема 4. "Сушка. Адсорбция" (Задачи 51-70, вопросы 81-110). Стандартные задачи: 9.1; 9.3; 9.4; 10.4; 10.16; 10.21; 10.24. Теория - главы IX, х. [3].
- •Контрольная работа 4. (для экономических специальностей)
- •Тема 1. Гидромеханические процессы
- •Тема 2. Теплопередача в химической аппаратуре. Нагревание, охлаждение, конденсация, выпаривание.
- •Тема 3. Основы массопередачи. Абсорбция. Перегонка и ректификация.
- •Тема 4. Сушка. Адсорбция.
- •Концентрация поглощаемого вещества на выходе из аппарата (проскоковую) принять начальной 5% от начальной. Контрольные вопросы.
- •Классификация теплообменников.
- •Устройство кожухотрубчатого теплообменника.
- •Конструкции кожухотрубчатых теплообменников.
- •Методика расчёта кожухотрубчатого теплообменника
- •1) Определяем среднюю разность температур Δtср
- •2) Тепловая нагрузка (расход передаваемого тепла):
- •3) Определяем коэффициент теплопередачи.
- •4) Требуемая площадь поверхности теплообменника f:
- •1) Определяем среднюю разность температур Δtср
- •2) Определяем тепловой поток q
- •3) Определяем поверхность теплообмена f
- •Пример расчета задач 31-40.
Методические указания к выполнению контрольных заданий
Студенты заочных факультетов выполняют контрольные работы, которые включают в себя решение задач и ответы на вопросы. До выполнения задания по расчету студент должен обязательно ознакомиться с теоретическими положениями по разделу курса, соответствующему содержанию решаемой задачи. В тех случаях, когда необходимо использовать малоизвестные формулы, необходимо дать ссылку на соответствующий литературный источник. Ссылку необходимо также давать при использовании данных по физическим параметрам (например, вязкость, плотность, теплоемкость и т.п.).
С целью выработки навыков для решения задач по данному курсу перед выполнением каждой контрольной работы необходимо решить два-три примера на соответствующе темы, по книге К. Ф. Павлова, П. Г. Ромашова, А. А. Носкова "Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии", изд. 10-е, 1987. Ниже в перечне тем заданий будут рекомендованы стандартные задачи и их решения, которые могут быть использованы при выполнении контрольных работ.
Отчёты по контрольным заданиям обязательно должны быть написаны чернилами на листах бумаги формата А4 или в тетрадях (с полями: левая сторона - 2 см, правая сторона- 2,5-зсм).
Ответы на вопросы должны быть конкретными, исчерпывающими и при необходимости сопровождаться схемами или рисунками.
При выполнении задания нельзя сокращать слова кроме общепринятых. Задания должны быть датированы и подписаны студентом. Задания зачитываются, если они не содержат ошибок принципиального характера.
Если задание оказалось незачтённым, то студент его переделывает заново в соответствии с замечаниями рецензента и посылает в институт вместе с первоначальным (незачтённым). Не разрешается исправлять ошибки в первоначальном тексте, который уже был проверен рецензентом.
Для удобства выполнения контрольных работ, весь объем материал курса, по которому решаются задачи и делаются ответы на вопросы, подразделен на темы:
Тема I. "Гидромеханические процессы". Задачи и вопросы для контрольных работ: 1-10, 1-20. Стандартные задачи: 3.4, 3.6, 3,10, 3.18, 3.23 [3, Глава 3]. Теория - глава 5 [1].
1-5. Необходимо рассчитать скорость отстаивания, подтвердить соответствие примененной формулы режиму отстаивания.
6-10. Необходимо вычислить скорость осаждения твердой части в центробежном поле, проверить соответствие режиму примененной формулы.
Тема 2 . "Теплопередача в химической аппаратуре. Нагревание, охлаждение, конденсация, выпаривание." Задачи и вопросы для контрольных работ 11 - 30 , 21 - 60. Стандартные задачи 4.22, 4,25, 4.II 4.IV. Пример расчета трехкорпусной выпарной установки в главе V [З], главе IV и V [3]. Теория - главы VII, VIII, IX [1].
11-20. Составить тепловой
баланс теплообменника в системе:
конденсация насыщенного водяного пара
– нагревание жидкости. Рассчитать
коэффициенты теплоотдачи α1, α2 обоих
теплоносителей и коэффициент теплопередачи.
Проверить выполнение теплового
соотношения относительно удельных
тепловых потоков (
).
При вычислении необходимой стандартной
поверхности теплообменника использовать
данные табл. 4.12
21-30. Составить материальный
баланс установки и по корпусам, определить
депрессии, вычислить температуру кипения
растворов в корпусах. Рассчитать
коэффициент теплопередачи
в I
корпусе, определение
и
производится с использованием соотношения
.
Записать тепловые балансы по корпусам
и рассчитать полезную разность температур
и поверхность аппаратов. Рассчитанные
данные свести в таблицу температур по
корпусам.
Тема 3. «Основы массопередачи. Абсорбция. Перегонка и ректификация» (задачи 31-50, вопросы 51-80). Стандартные задачи: гл. 6. Задачи 6.1; 6.3; 6.6; 6.8; 6.12; 6.14; гл.7. 7.10, пример расчета тарельчатой ректификационной колонны, с. 351, [3].
31-40. Рассчитать скорость движения газовой смеси, исходя из максимальной величины в точке захлебывания, вычислить коэффициент массоотдачи в жидкой и газовой фазах. Следует конкретизировать размерность величин, входящих в уравнения материального баланса, средней движущей силы, массопередачи. Определить диаметр и высоту аппарата.
41-50. Составить материальный баланс РК. Построить диаграмму X-Y для заданной смеси. Вычислить рабочее флегмовые число и скорость движения пара в колонне в зависимости от типа тарелок (следует привести эти формулы из Ю. И. Дытнерского) и затем диаметр аппарата. Высоту аппарата вычислить с использованием числа теоретических тарелок и КПД тарелки (график прил. 3). Определить расходы тепла в теплообменнике.
