Методичка: Энергоэффективные производственные технологии - текст методички. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Методичка

Энергоэффективные производственные технологии

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Методичка
Язык методички: Русский
Прислал: Березовский Н.И., Березовский С.Н.
Дата создания: 2009
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 2158 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной работы
Текст
Факты использования методички

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Введение                  
1. ЕСТЕСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ           
1.2. Физические процессы, используемые в технологии                     
1.2.2. Гидромеханические процессы                   
1.2.3. Тепловые процессы              
1.2.4. Массообменные процессы              
1.3. Химии ческие процессы, используемые в технологии                 
1.4. Биологические процессы, используемые в технологии                
2. НАНОТЕХНОЛОГИИ              
2.1. Общие сведения                      
2.2. Наноматериалы в промышленности            
3. Информационные технологии             
3.1. Роль информационных технологий             
3.3. Основы информационного обеспечения управления предприятием                 
3.4. Технология информационной деятельности                       
4. МИКРОЭЛЕКТРОНИКА                     
4.1. Основные термины и определения              
4.2. Основные направления в микроэлектронике                     
4.3.Технология изготовления интегральных микросхем                     
4.4. Роль микроэлектроники в современном мире                    
5. ЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ               
5.1. Общие сведения                      
5.2. Классификация лазеров                      
5.3. Использование лазеров в промышленности           
6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЛАЗМЫ В ТЕХНОЛОГИЯХ                       
6.1. Общие сведения                      
6.2. Применение в промышленности                  
7. ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА                   
7.1. Основные понятия и определения                
7.2. Ядерные реакторы                   
7.3. Перспективы атомной энергетики               
8. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ (АСУ)            
8.1. Основные понятия и определения                
8.2. Классификация автоматизированных систем управления           
8.3. Информационная технология в управлении предприятием                    
8.4. Задачи, решаемые АСУ предприятием                    
8.5. Схема взаимодействий основных функций управления в функциональной
подсистеме АСУ предприятием               
8.6. Технологии построения автоматизированных систем управления                     
9. АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ                 
9.1. Общие сведения                      
9.2. Использование солнечной энергии              
9.2.1. Тепловые гелиоустановки              
9.3. Биоэнергетика              
9.3.1. Общие сведения                   
9.3.2. Биомасса – аккумулятор солнечной энергии                   
9.3.3. Фотосинтез на службе энергетики           
9.3.4. Время и место получать энергию из когенерационных установок                  
9.4. Гидроэнергетика в Беларуси             
9.4.1. Общие сведения                   
9.4.2. Описание работы гидроэлектростанций              
9.5. Ветроэнергетика                      
9.5.1. Общие сведения                   
9.5.2. Классификация и принцип действия ветроэлектрических установок             
9.5.3. Сохранение ветровой энергии                   
9.5.4. Сравнение возобновляемых топливноэнергетических ресурсов                     
10. РОБОТОТЕХНИКА                 
10.1. Промышленные роботы (ПР) и робототехнологические комплексы (РТК)
10.2. Использование РК и РТК в производственных технологиях                 
10.2.1. Сварочное производство               
10.2.2. Сверление                
10.2.3. Бесконтактная обработка заготовок                    
10.2.4. Нанесение составов на поверхность                   
10.2.5. Чистовая обработка            
10.2.6. Испытания и контроль                  
10.2.7. Сборка                      
11. ГАЗОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ               
11.1. Общие сведения                    
11.2. Технологические процессы транспортировки газа                      
11.2.1. Трубопроводный транспорт газа             
11.2.2. Транспортировка сжиженного природного газа                       
11.2.3. Транспортировка сжатого природного газа                   
11.2.4. Транспортировка воздушным транспортом                   
11.2.5. Транспортировка газов в твердом состоянии                
11.2.6. Бытовое использование газа                     
11.2.7. Использование газа как автомобильного топлива                    
12. НЕФТЯНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ                       
12.1. Первичная переработка нефти                    
12.2. Промышленные установки по первичной переработке нефти              
12.3. Продукты первичной переработки нефти             
12.4. Вторичная переработка нефти                    
12.5. Очистка нефтепродуктов                 
Литература   

ВВЕДЕНИЕ
Производственная деятельность является основой существования как отдельного человека, так и общества в целом. Ее основой является технология. В технологии как таковой реализованы знания человека об окружающем мире. Технология, используя законы естественных наук (физических, химических, биологических) и опыт практической деятельности, воплотила их в создание тех благ, которых нет в природе.
Древние греки считали, что технология (techne – мастерство, умение + logos – учение) – это мастерство (искусство) делать вещи. Более емкое определение это понятие приобрело в процессе индустриализации общества.
Технология – это совокупность знаний о способах и средствах проведения производственных процессов, при которых происходит качественное изменение обрабатываемых объектов. В широком смысле слова технология – это способ освоения человеком материального мира с помощью социально организованной деятельности, которая включает три компонента: информационную (научные принципы и обоснование), материальную (орудие работы) и социальную (специалисты, имеющие профессиональные навыки). Эта триада составляет сущность современного понимания понятия технологии.
Технологиям управляемых процессов свойственны упорядоченность и организованность, которые противопоставляются стихийным процессам. Исторически термин «технология» возник в сфере материального производства. Информационную технологию в данном контексте можно считать технологией использования программноаппаратных средств вычислительной техники в данной предметной области.
Технический прогресс во многом определяет развитие всего хозяйства страны. Повышение эффективности производства обеспечивает автоматизация. Создание и внедрение в производство новейших конструкций машин, механизмов и приспособлений, отвечающих современным мировым стандартам, возможны при наличии высокопроизводительного автоматизированного и автоматического оборудования.
Автоматизация развивается в направлении автоматизации производства и автоматизации управления. Автоматизация производства осуществляется путем создания автоматизированных и автоматических систем машин, а автоматизация управления – путем создания автоматизированных и автоматических систем управления на различных уровнях производства.
При автоматизации следует исходить не только из возможностей существующей технологии, но и из возможностей применения новых высокоэффективных технологических процессов, в основе которых лежат последние достижения современной науки и техники.
Сегодня управление предприятием без использования компьютеров стало немыслимым. Компьютеры прочно вошли в такие области управления, как бухгалтерский учет, управление складскими запасами, ассортиментом и закупками, управление технологическими процессами.
Однако современный бизнес требует гораздо более широкого применения современных информационных технологий в управлении предприятием. Это обусловлено тем, что современный бизнес очень чувствителен к ошибкам управления. Интуиции, личного опыта руководителя и размеров капитала уже мало, для того чтобы быть и оставаться первым.
Для принятия грамотного управленческого решения в условиях неопределенности и риска необходимо постоянно держать под контролем различные аспекты финансовохозяйственной деятельности вне зависимости от вида деятельности предприятия.

  ЕСТЕСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ
Технологический процесс представляет собой ряд приемов, проводимых для получения из исходного сырья продукта с заранее заданными свойствами.
Все многообразие технологических процессов, применяемых в производстве, можно разделить на три группы:
Физические процессы – связаны с такими преобразованиями сырья в продукт, при которых существенных изменений с химической структурой исходных веществ не происходит. Среди них выделяют:
          механические, основой которых является механическое воздействие на твердые материалы;
          гидромеханические, происходят в жидкостных или газовых системах под влиянием внешних воздействий;
          тепловые, основой которых является изменение теплового состояния взаимодействующих сред;
          массообменные – теплопередача, переход вещества из одной фазы в другую.
Химические процессы – связаны с глубокими и, как правило, необратимыми изменениями химической структуры (формулы) исходных веществ и, следовательно, их свойств.
Биологические процессы – связаны либо с использованием живых микроорганизмов с целью получения требуемых продуктов (традиционная биотехнология), либо с воспроизведением в искусственных условиях процессов, протекающих в живой клетке (современная биотехнология).
Каждый из этих процессов имеет важное значение для человека и общества в целом и поэтому нуждается в глубоком изучении и анализе.
Для обеспечения своего существования обществу необходимо удовлетворять потребности в товарах и услугах. Так как большинство товаров и практически все услуги не появляются естественным природным путем, их необходимо производить искусственно. Поэтому, нужные обществу товары и услуги получают посредством создаваемых людьми производственных систем.
Основу деятельности каждого предприятия составляет производственный процесс – процесс воспроизводства материальных благ и производственных отношений. В современных условиях хозяйствования главным условием повышения производительности труда является тщательное проектирование содержания трудового процесса и методов его осуществления применительно к конкретному виду производства.
По мере механизации и автоматизации производственных процессов уменьшается объем непосредственного участия в них человека путем приложения физической силы и увеличивается объем функций по наблюдению, управлению, регулированию и контролю над ходом технологического процесса.
Технологический процесс составляет основу любого производственного процесса, являясь важнейшей его частью, связанной с переработкой сырья, обработкой заготовок, полуфабрикатов и превращением их в готовую продукцию.
ХХ век вошел в историю как столетие революционных изменений в развитии технологических процессов в различных сферах деятельности человека, а также как время социальных перемен.
Принципиальное отличие информационной цивилизации от предшествующих в том, что главной ценностью становится не земля с ее огромными богатствами, не капитал, а знания.
Человек становится целью, ради которой осуществляется научнотехнический прогресс. Новые технологии становятся для человека средством, при помощи которого у него появляется возможность реализовать, с одной стороны, свои способности, а с другой – удовлетворить свои потребности.

1.1. Структура технологического процесса
Технологический процесс представляет собой основную часть производственного процесса, строго определенную последовательность действий по созданию продукции, основанную на использовании естественных (природных) процессов.
Для описания отдельно взятого технологического процесса или сопоставления его с другими процессами используют различные показатели (параметры):
          Частные параметры, позволяющие сопоставлять технологические процессы, выпускающие одну и ту же продукцию и использующие одну и ту же технологию.
К частным параметрам относятся: состав и концентрация исходного сырья, особенности используемого оборудования и инструментов, режимы проведения процесса (температура, давление) и т. д.;
          Единичные параметры, позволяющие сравнивать технологические процессы, выпускающие одну и ту же продукцию, но использующие разную технологию.
К единичным параметрам относят ресурсные параметры (материалоемкость, трудоемкость, энергоемкость, капиталоемкость), а также такой интегральный показатель, как себестоимость, который выражает фактические затраты ресурсов в денежном выражении на производство и реализацию продукции.
1.         Обобщенные параметры, которые позволяют сравнивать разнообразные технологические процессы.
К ним относят удельные, т.е. приходящиеся на единицу продукции, рассчитанные в денежном выражении затраты живого (человеческого) труда и прошлого (овеществленного) машинного труда.
При производстве продукции труд затрачивается на выполнение технологических действий. На уровне технологического процесса всю совокупность действий можно разделить на функциональные и вспомогательные.
Функциональной, основной частью элементарного акта преобразования предмета труда в продукт является непосредственное воздействие инструмента на предмет труда. Эту элементарную часть технологического процесса называют рабочим ходом. Рабочий ход приводит к элементарному изменению свойств предмета труда в направлении свойств получаемого продукта.
Вспомогательной частью элементарного акта преобразования предмета труда в продукт является процесс пространственного совмещения инструмента с предметом труда. Эту элементарную часть технологического процесса называют вспомогательным ходом.
Вспомогательный ход изменяет, как правило, пространственные характеристики (положение) инструмента и предмета труда. Его назначение – подготовить инструмент и предмет труда к выполнению очередного рабочего хода. Выполнение вспомогательного хода всегда предшествует выполнению рабочего при обработке некоторой порции или единицы сырья.
Вид вспомогательного хода предопределяется видом рабочего хода и функционально зависит от последнего.
Вид рабочего хода меняется при изменении вида инструмента, типа воздействия инструмента на сырье, а также режима такого воздействия.
Чередование рабочих и вспомогательных ходов образует технологический переход. Для выполнения технологических переходов, как правило, необходимо осуществить свою группу вспомогательных действий более высокого иерархического уровня. Она включает действия по закреплению инструмента и деталей, включению выключению, переналадке оборудования и т. д. Все эти действия называют вспомогательным переходом.
Последовательность технологических и вспомогательных переходов образует следующий иерархический элемент технологического процесса – технологическую операцию. Для ее выполнения также необходима своя относительно обособленная группа вспомогательных действий. Совокупность технологических и вспомогательных операций приводит к изготовлению продукта, что и является целью технологического процесса.
Таким образом, структура технологического процесса складывается из рабочих и вспомогательных действий.
К рабочим действиям относятся: рабочий ход, технологический переход, технологическая операция; к вспомогательным – вспомогательный ход, вспомогательный переход, вспомогательная операция, причем на каждом иерархическом уровне рабочим действиям соответствует своя группа вспомогательных действий. Рабочие элементы более высокой иерархии состоят из рабочих и вспомогательных элементов более низкого иерархического уровня, образуя определенную структуру.
В условиях производства технологические процессы могут быть поразному организованы в пространстве и во времени. В связи с этим выделяют:
          дискретные процессы, которые характеризуются чередованием во времени вспомогательных и рабочих технологических действий;
          непрерывные процессы, которые характеризуются одновременным выполнением рабочих и вспомогательных действия.
Одновременность выполнения технологических действий в непрерывных процессах достигается тем, что в стадии переработки находится несколько порций или единиц сырья (в дискретных процессах – одна порция или единица).
Для более полного понимания сущности технологических процессов необходимо проанализировать их разнообразные виды.
Технологический процесс является реализацией естественных (природных) процессов в рамках сложившейся производственной системы. Исходя из этого, любую производственную технологию можно рассматривать как естественный (природный) процесс, воспроизведенный в искусственных (т.е. созданных человеком) условиях производства. Такой подход позволяет дать общую классификацию технологических процессов, используемых в производстве, с точки зрения их природной сущности и свести все многообразие технологических процессов в основные группы, особенностью каждой из которых будет способ воздействия средств труда на предмет труда в процессе его целенаправленного преобразования в продукт труда.
 
1.2. Физические процессы, используемые в технологии
Физические процессы связаны с такими преобразованиями сырья в продукт, при которых существенных изменений с химической структурой (химической формулой) исходных веществ не происходит.
В свою очередь, все многообразие физических процессов, используемых в технологии, можно разделить на подгруппы.
 
 
1.2.1. Механические процессы
Они связаны с преобразованием исходных веществ, находящихся в твердом агрегатном состоянии. Это преобразование связано с изменением положения, формы, размеров, соотношения твердых тел в смесях. Объединяет все эти процессы механический способ воздействия средств труда на предмет труда в процессе получения продукции.
Можно выделить следующие разновидности механических процессов:
Транспортные процессы – предназначены для перемещения насыпных и штучных грузов по заданной трассе без остановок для загрузки и разгрузки. Они являются неотъемлемой частью технологического процесса и делятся на две большие группы:
– процессы непрерывного транспорта (ленточные, пластинчатые, винтовые конвейеры, элеваторы и др.);
– процессы дискретного транспорта (вагоны, вагонетки и т. д.).
Процессы формообразования и формоизменения твердых тел, которые в свою очередь можно подразделить на два вида:
          процессы, основанные на использовании методов пластической деформации (обработка давлением).
Методами пластической деформации получают заготовки и детали из стали, цветных металлов и их сплавов, пластмасс, резины, керамических материалов, стекла, химических волокон и др. Различают следующие методы пластической деформации:
          прокатка – деформирование металла (заготовки) путем обжатия между вращающимися валками прокатного стана, в результате чего происходит изменение формы заготовки (уменьшается поперечное сечение заготовки и увеличивается ее длина);
          волочение – процесс, при котором обрабатываемый металл протягивается через постепенно сужающееся отверстие, получая форму и размеры этого отверстия;
          прессование – процесс, при котором нагретый металл выдавливают из замкнутого пространства контейнера через отверстие (матрицу);
          ковка – пластическая деформация нагретого металла с помощью бойка молота или пресса (при этом течение металла не ограничивается заранее изготовленными формами);
          штамповка – процесс, при котором металл деформируется в заранее изготовленных формах – штампах;
          процессы, основанные на механическом изменении формы, размеров твердых тел путем снятия поверхностного слоя с обрабатываемого материала (обработка резанием).
Процессы изменения размеров твердых тел в зависимости от размера получаемых частиц условно делят на дробление (крупное, среднее, мелкое) и измельчение (тонкое и сверхтонкое). Дробление и измельчение материалов осуществляют путем раздавливания, раскалывания, истирания и удара.
В зависимости от физикомеханических свойств и размеров кусков измельчаемого материала выбирают тот или иной вид воздействия. Так, дробление твердых и хрупких материалов производят раздавливанием, раскалыванием и ударом; твердых и вязких – раздавливанием и истиранием.
Дробление материалов обычно осуществляется сухим способом (без применения воды), тонкое измельчение часто проводят мокрым способом (с использованием воды).
Процессы разделения твердых тел по размеру
В этой подгруппе можно выделить механическое разделение твердых зернистых материалов на ситах (ситовый процесс) и разделение смеси на классы зерен, обладающих одинаковой скоростью осаждения в воде (гидравлический) или воздухе (воздушная сепарация).
Процессы дозирования твердых материалов
Данный вид технологических процессов применяется в производстве строительных материалов, в химической, пищевой и других отраслях промышленности и осуществляются дозаторами. От точности дозирования во многом зависят качество продукции и рациональное расходование материала. Дозирование материалов можно производить по объему и массе.
Процессы смешивания твердых сыпучих материалов
Смешивание – это процесс образования однородных систем из сыпучих материалов. Смешивание осуществляют механическим, гидравлическим, пневматическим и некоторыми другими способами.
В результате смешивания должна получиться такая смесь материала, что в любой ее точке (пробе) к каждой частичке одного из компонентов примыкают частицы другого компонента в количествах, определяемых заданными соотношениями.
 
1.2.2. Гидромеханические процессы
Гидромеханические процессы связаны с одновременной переработкой веществ, находящихся в разных агрегатных состояниях (твердом, жидком, газообразном), так называемых неоднородных систем, при этом, как правило, химического взаимодействия между этими веществами не происходит.
Гидромеханические процессы можно условно разделить на нижеследующие группы:
Получение неоднородных систем
Неоднородными, или гетерогенными, системами называют системы, состоящие из двух фаз и более.
Любая неоднородная система состоит как минимум из дисперсной (внутренней) фазы и дисперсионной среды или сплошной (внешней) фазы, в которой распределены частицы дисперсионной фазы.
В зависимости от физического состояния фаз различают: суспензии, эмульсии, пены, пыли, дымы и туманы.
Суспензии – неоднородные системы, состоящие из жидкости и взвешенных в ней твердых частиц.
Эмульсии – системы, состоящие из жидкости и распределенных в ней капель другой жидкости, не смешивающейся с первой. Размер частиц дисперсной фазы может колебаться в широких пределах. Под действием силы тяжести эмульсии расслаиваются, но при незначительных размерах капель или при добавлении стабилизаторов эмульсии становятся устойчивыми и долго не расслаиваются.
Пены – системы, состоящие из жидкости и распределенных в ней пузырьков газа, эти газожидкостные системы по своим свойствам близки к эмульсиям.
Пыли и дымы – системы, состоящие из газа и распределенных в нем частиц твердого вещества. Пыли образуются обычно при механическом распределении частиц в газе (при дроблении, смешивании, транспортировке твердых материалов и др.). Дымы получаются в процессах конденсации паров (газов) при переходе их в жидкое или твердое состояние, при этом образуются твердые взвешенные в газе частицы.
При образовании дисперсной фазы из частиц жидкости примерно таких же размеров возникают системы, называемые туманами.
Пыли, дымы и туманы представляют собой аэродисперсные системы, называемые аэрозолями.
Для приготовления эмульсий, суспензий, а также для интенсификации химических, тепловых, диффузионных процессов широко применяется перемешивание в жидких средах. В последнем случае перемешивание осуществляется непосредственно в предназначенных для проведения этих процессов аппаратах, снабженных перемешивающими устройствами.
Способы перемешивания определяются агрегатным состоянием перемешиваемых материалов и целью перемешивания.
Независимо от того, какая среда смешивается с жидкостью – газ, жидкость или твердое сыпучее вещество, – различают два основных способа: механический (с помощью мешалок различных конструкций) и пневматический (сжатым воздухом или инертным газом).
Разделение неоднородных систем
В технологии широко распространены процессы, связанные с разделением жидких и газовых неоднородных систем. Разделение проводится с целью очистки жидкой или газовой фазы от примесей или выделения ценных продуктов.
Применяют следующие основные методы разделения:
для жидких систем:
          отстаивание – осаждение, происходящее под действием силы тяжести. Отстаивание в основном применяется для предварительного грубого разделения. Отстаивание является наиболее эффективным при разделении грубых суспензий, а также эмульсий;
          фильтрование – процесс разделения с помощью пористой перегородки, способной пропускать жидкость, но задерживать взвешенные в среде твердые частицы;
          центрифугирование – процесс разделения эмульсий и суспензий в поле центробежных сил с использованием сплошных непроницаемых для жидкости перегородок.
для газовых систем:
          осаждение под действием сил тяжести (гравитационная очистка);
          осаждение под действием инерционных, в частности, центробежных сил;
          фильтрование – газы, содержащие взвешенные твердые частицы, проходят пористые перегородки, пропускающие газ и задерживающие на своей поверхности твердые частицы;
          мокрая очистка – промывка газов водой или другой жидкостью;
          осаждение под действием электростатических сил (электрическая очистка) – процесс, основанный на ионизации молекул газа электрическим разрядом. Направление движения заряженных частиц будет определяться их знаком, а скорость – напряженностью электрического поля. Соприкасаясь со встречными пылинками и капельками, находящимися в газе, положительные и отрицательные ионы и электроны сообщают им свой заряд и увлекают их к соответствующему электроду: положительному или отрицательному.
Транспортирование жидкостей и газов
Перемещение жидкостей и газов в промышленности осуществляется в основном по трубопроводам. Различают магистральные и промышленные трубопроводы. Трубопроводный транспорт прогрессивен, экономичен, выгоден. Для него характерны отсутствие потерь материалов в ходе транспортировки, возможность автоматизации процесса транспорта.
В систему трубопроводного транспорта входят: трубопроводы, резервуарыхранилища, транспортирующие машины, которые при перемещении жидкостей называются насосами, а при перемещении газов – компрессорами.
Насосы и компрессоры служат для создания перепада давления на концах трубопроводов, благодаря которому и происходит перемещение жидких и газообразных сред.
Для регулирования потоков жидкостей и газов по трубопроводам на них устанавливают так называемую трубопроводную арматуру: краны, вентили, задвижки.
Перемещение сыпучих материалов с помощью движущегося потока воздуха называют пневмотранспортом. Такие установки могут быть всасывающими (вакуумтранспорт) и нагнетательными (пневмотранспорт).
Принципиальной разницы между ними нет, поскольку в обоих случаях движущей силой является разность давлений на входе и выходе из трубопровода, обеспечивающая нужную скорость воздушного потока. Таким образом перемещают пылевидные, порошкообразные, зернистые, мелкокусковые грузы: цемент, гипс, соду, мел, полиэтилен и т. д.

1.2.3. Тепловые процессы
К тепловым относятся процессы, скорость которых определяется скоростью переноса энергии в форме теплоты. Процессы переноса теплоты часто сопутствуют другим технологическим процессам: химическому взаимодействию, разделению смесей и т. д.
По механизму переноса энергии различают три способа распространения теплоты:
1.         Теплопроводность – перенос энергии микрочастицами (молекулами, ионами, электронами) за счет их колебаний при тесном соприкосновении.
Процесс протекает по молекулярному механизму и поэтому теплопроводность зависит от внутреннего молекулярного строения рассматриваемого тела и является постоянной величиной.
2.         Конвективный перенос теплоты – процесс переноса теплоты от стенки к движущейся относительно нее жидкости (газа) или от жидкости (газа) к стенке. Таким образом, он обусловлен массовым движением вещества и происходит одновременно путем теплопроводности и конвекции.
3.         Тепловое излучение – перенос энергии в форме электромагнитных колебаний, поглощаемых телом. Источниками этих колебаний являются заряженные частицы – электроны и ионы, входящие в состав излучающего вещества. При высоких температурах тел тепловое излучение становится преобладающим по сравнению с теплопроводностью и конвективным обменом.
На практике теплота чаще всего передается одновременно двумя или тремя способами, однако превалирующее значение имеет какойнибудь один способ передачи теплоты.
Среди тепловых процессов наибольшее распространение получили следующие:
процессы нагревания и охлаждения, которые проводят в аппаратах, называемых теплообменниками. По принципу действия теплообменники делятся на:
          рекуперативные, в которых участвующие в процессе теплообмена среды разделены перегородкой;
          регенеративные, рабочим органом которых является насадка, попеременно омываемая горячим и холодным теплоносителем;
          смесительные, в которых процесс теплообмена протекает при непосредственном контакте горячей и холодной сред.
Для передачи тепла при нагревании используют вещества, называемые теплоносителями.
Выбор теплоносителей зависит от техникоэкономических показателей, из которых важнейшими являются интервал рабочих температур, теплофизические свойства, коррозионная активность, токсичность и стоимость. Наиболее распространенным теплоносителем является водяной пар.
Для нагревания до температур более 180–200 °С используются высокотемпературные теплоносители: нагретая вода, расплавленные соли, ртуть и жидкие металлы, органические соединения, минеральные масла.
Во многих процессах, протекающих при высоких температурах, используется нагревание топочными газами, получаемыми в печах. Таковы, например, процессы обжига и сушки, широко распространенные в производствах строительных материалов, химической, целлюлознобумажной промышленности.
Наиболее распространенным хладагентом является вода. Для ее экономии на всех предприятиях имеются системы водооборота.
В связи с возрастающим дефицитом воды во всем мире большое значение приобретает использование воздуха как хладагента. Теплофизические свойства воздуха неблагоприятны (малые теплоемкость, теплопроводность, плотность), поэтому коэффициенты теплоотдачи воздуха ниже, чем воды. Для устранения этого недостатка повышают скорость движения воздуха, что вызывает увеличение коэффициента теплоотдачи, распыляют в воздух воду, испарение которой понизит температуру воздуха и увеличит за счет этого движущую силу процесса теплообмена.
Для достижения температур более низких, чем можно получить с помощью воды или воздуха (например, 0° С), при условии, что допустимо разбавление среды водой, охлаждение проводят путем введения льда или холодной воды на его основе непосредственно в охлаждаемую жидкость.
Выпаривание – процесс удаления растворителя в виде пара из раствора нелетучего вещества при кипении этого раствора. Выпаривание применяется для концентрирования растворов нелетучих веществ, выделения нелетучих веществ в твердом виде, а также для получения чистого растворителя. Чаще всего выпариванию подвергаются    водные растворы, а теплоносителем служит водяной пар. Как и для всех тепловых процессов, движущей силой процесса выпаривания является разность температур теплоносителя и кипящего раствора. Процесс выпаривания проводится в выпарных аппаратах.
Испарение – процесс удаления жидкой фазы в виде пара из различных сред, главным образом путем их нагрева или создания иных условий для испарения.
Конденсация пара (газа) – процесс, осуществляемый либо путем охлаждения пара (газа), либо посредством охлаждения и сжатия одновременно. Конденсацию используют при выпаривании, для создания разрежения. Пары, подлежащие конденсации, отводят из аппарата, где они образуются, в закрытый аппарат, служащий для сбора паровконденсатов, охлаждаемый водой или воздухом.
Процессы искусственного охлаждения
Ряд процессов технологии проводят при температурах, значительно более низких, чем те, которые можно получить, используя в качестве охлаждающих агентов воздух, воду и лед.
К числу процессов, осуществляемых при искусственном охлаждении, относятся: некоторые процессы абсорбции, процессы кристаллизации, процессы разделения газов, процессы хранения пищевых продуктов и др.
Искусственное охлаждение всегда связано с переносом тепла от тела с более низкой температурой к телу с более высокой температурой, а такой процесс требует затраты энергии, поэтому введение энергии в систему является необходимым условием получения холода.
Можно выделить следующие методы искусственного охлаждения:
          испарение низкокипящих жидкостей. При испарении такие жидкости, имеющие обычно отрицательные температуры кипения, охлаждаются до температуры кипения при давлении испарения;
          расширение газов дросселированием путем пропускания его через устройство, вызывающее сужение потока (шайбу с отверстием, вентиль) с последующим его расширением;
          расширение газа в детандере – машине, устроенной подобно компрессору – газовом двигателе, который одновременно совершает внешнюю работу – перекачивает жидкости, нагнетает газы. Расширение сжатого газа в детандере происходит без обмена теплом с окружающей средой, и совершаемая при этом газом работа производится за счет его внутренней энергии, в результате чего газ охлаждается.
Кристаллизация – процесс выделения твердых веществ из насыщенных растворов или расплавов. Такой процесс характерен для производства минеральных удобрений, солей, таким же образом получают ряд органических полупродуктов и продуктов из растворов органических веществ (спиртов, эфиров, углеводородов).
Кристаллизация из расплавов осуществляется путем их охлаждения водой, воздухом, и таким образом получают разнообразные изделия из кристаллизующихся материалов: металлов, их сплавов, полимерных материалов и композитов на их основе.
Плавление – процесс передачи тепла через металлическую стенку, обогреваемую любым способом: теплопроводностью, конвективным переносом или тепловым излучением без удаления расплава.
 
1.2.4. Массообменные процессы
Данные процессы характеризуются переходом одного или нескольких веществ из одной среды (фазы) в другую.
Всю совокупность массообменных процессов можно разделить на следующие виды.
Абсорбция – процесс поглощения газов или паров из газовых или парогазовых смесей жидкими поглотителями (абсорбентами).
В промышленности абсорбцию применяют для извлечения ценных компонентов из газовых смесей или для очистки этих смесей от вредных веществ и примесей.
Адсорбция – процесс поглощения одного или нескольких компонентов из газовой смеси или раствора твердым веществом – адсорбентом.
Процессы адсорбции широко применяются в промышленности при очистке и осушке газов, очистке и осветлении растворов, разделении смесей газов или паров.
Различают физическую (обусловлена взаимным притяжением молекул адсорбата и адсорбента) и химическую (химическое взаимодействие между молекулами поглощенного вещества и поверхностью молекулярного поглотителя) адсорбцию.
Перегонка жидкостей применяется для разделения жидких однородных смесей, состоящих из двух или большего числа летучих компонентов. Это процесс, включающий частичное испарение разделяемой смеси и последующую конденсацию образующихся паров, осуществляемый однократно или многократно. В результате конденсации получают жидкость, состав которой отличается от состава исходной смеси.
Различают следующие виды перегонки:
          дистилляция – процесс однократного частичного испарения жидкой смеси и конденсации образующихся паров. Ее обычно используют только для предварительного грубого разделения жидких смесей, а также для очистки сложных смесей от примесей;
          ректификация – процесс разделения однородных смесей жидкостей путем двухстороннего массообмена и теплообмена между жидкой и паровой фазами, имеющими различную температуру и движущимися относительно друг друга.
Процессы перегонки и ректификации находят широкое применение в химической промышленности, где выделение компонентов в чистом виде имеет большое значение, в спиртовой промышленности, производстве лекарственных препаратов, нефтеперерабатывающей промышленности и т.д.
Сушка – процесс удаления влаги из различных материалов. Предварительное удаление влаги осуществляется обычно более дешевыми механическими способами (отстаиванием, отжимом, фильтрованием, центрифугированием), а более полное обезвоживание достигается сушкой.
По способу подвода тепла к высушиваемому материалу различают следующие виды сушки:
          конвективная сушка – осуществляется путем непосредственного соприкосновения высушиваемого материала с сушильным агентом, в качестве которого обычно используют нагретый воздух или топочные газы в смеси с воздухом;
          контактная сушка – осуществляется путем передачи тепла от теплоносителя к материалу через разделяющую их стенку;
          радиационная сушка – осуществляется путем передачи тепла инфракрасными лучами;
          диэлектрическая сушка – осуществляется путем нагревания в поле токов высокой частоты. Под действием электрического поля высокой частоты ионы и электроны в материале меняют направление движения синхронно с изменением знака заряда: диполярные молекулы приобретают вращательное движение, а неполярные молекулы поляризуются за счет смещения их зарядов. Эти процессы, сопровождаемые трением, приводят к выделению тепла и нагреванию высушиваемого материала;
          сублимационная сушка – это сушка в замороженном состоянии, при которой влага находится в виде льда и переходит в пар, минуя жидкое состояние при глубоком вакууме и при низких температурах.
Процесс удаления влаги из материала протекает в три стадии:
          при снижении давления в сушильной камере происходят быстрое самозамораживание влаги и сублимация льда за счет тепла, отдаваемого самим материалом;
          удаление основной части влаги сублимацией;
          удаление остаточной влаги тепловой сушкой.
Высушиваемый материал при любом методе находится в контакте с воздухом, который при конвективной сушке является и сушильным агентом.
Экстракция – процесс извлечения одного или нескольких компонентов из растворов или твердых тел с помощью избирательных растворителей (экстрагентов). При взаимодействии с экстрагентом в нем хорошо растворяются только извлекаемые компоненты и почти не растворяются остальные компоненты исходной смеси. Основным достоинством процесса экстракции в сравнении с другими процессами разделения жидких смесей (ректификация, выпаривание и др.) является низкая рабочая температура процесса.

1.3. Химические процессы, используемые в технологии
Химические (химикотехнологические) процессы нашли широкое применение практически во всех отраслях промышленного производства.
Любой химикотехнологический процесс можно разделить на ряд взаимосвязанных стадий:
I. Подвод реагирующих веществ в зону химической реакции.
II. Осуществление химического превращения, в ходе которого происходит глубокое изменение структуры, состава и свойств веществ, участвующих в нем.
III. Отвод полученных продуктов из зоны реакции.
Химикотехнологические процессы можно классифицировать по следующим признакам.
По кратности обработки сырья различают: процессы с открытой схемой, процессы с закрытой (циркуляционной) схемой, процессы с комбинированной схемой.
По способу организации выделяют: периодические, непрерывные, комбинированные.
По виду используемого сырья химические процессы делятся на: процессы, использующие минеральное сырье, процессы, использующие сырье животного или растительного происхождения.
По агрегатному состоянию веществ, участвующих в химической реакции, различают:
          гомогенные химикотехнологические процессы, в которых все реагирующие вещества находятся в одной какойнибудь фазе: газовой, твердой, жидкой. При осуществлении таких процессов реакция обычно протекает быстрее;
          гетерогенные химикотехнологические процессы, в которых участвуют вещества, находящиеся в разных состояниях, т.е. в двух или трех фазах. К гетерогенным процессам относятся, например, горение (окисление) твердых веществ и жидкостей, растворение металлов в кислотах и щелочах и др.
По тепловому эффекту химической реакции различают:
          экзотермические процессы, которые протекают с выделением теплоты;
          эндотермические процессы, протекающие с поглощением теплоты, называются эндотермическими.
По направлению протекания химикотехнологические процессы подразделяют на обратимые и необратимые.
В необратимых процессах равновесие в реакциях полностью смещается в сторону продуктов реакции, а обратная реакция, как правило, не протекает. Во всех обратимых процессах устанавливается равновесие, при котором скорости прямого и обратного процессов уравниваются, в результате чего соотношения между компонентами во взаимодействующих системах остаются неизменными до тех пор, пока не изменятся условия протекания процесса. В случае изменения таких параметров, как температура, давление или концентрация реагирующих веществ, равновесие нарушается, и процесс начинает протекать в том или ином направлении до наступления нового равновесия.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Живет в море, со щупальцами и мычит – кто это?
- Осьмибык.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru