asyan.org
добавить свой файл
1 2 ... 8 9


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХЕРСОНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Кафедра
ОБЛАДНАННЯ ХІМІЧНИХ ВИРОБНИЦТВ

І ПІДПРИЄМСТВ БУДІВЕЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ

ПРОЦЕСИ І АПАРАТИ ХІМІЧНИХ, ПЕРЕРОБНИХ ТА ХАРЧОВИХ ВИРОБНИЦТВ


ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ



Частина 1. Гідромеханічні процеси



Херсон – 2007


УДК 66.02 : 664.02
Лабораторний практикум з процесів і апаратів хімічних, переробних та харчових виробництв: Частина 1. Гідромеханічні процеси: Навчальний посібник /К.В. Луняка, О.І.Клюєв, С.А.Русанов. – Херсон: Редакційно – видавничий відділ ХНТУ, 2007- 47 с. – Укр. мовою.

Наведені 8 лабораторних робіт з курсів “Процеси та апарати хімічних виробництв” і “Процеси та апарати харчових виробництв”, які охоплюють усі основні гідромеханічні процеси: осадження, фільтрування, перемішування, псевдозрідження. Даються методичні вказівки до проведення робіт, розрахунків і оформлення лабораторних журналів.

Навчальний посібник призначений для студентів, які навчаються на спеціальностях “Хімічна технологія”, “Обладнання хімічних виробництв”, “Харчові технології”, “Обладнання переробних та харчових виробництв”.

Рецензент - Карманов В.В., к.т.н., доцент кафедри сільськогосподарського машинобудування Херсонського національного технічного університета

Затверджено

на засіданні кафедри ОХВіПБМ

20.12.06 р. (протокол №2)
зав.кафедри К.В.Луняка

Затверджено

вченою радою ХНТУ 26.12.2006 р.

(протокол № 4)


Відповідальний за випуск К.В.Луняка, д.т.н., проф., завідувачка кафедри ОХВ і ПБМ
ВСТУП

Лабораторія процесів і апаратів хімічних виробництв



Лабораторні роботи по курсам “Процеси і апарати хімічних виробництв” та “Процеси і апарати харчових виробництв” проводяться в спеціальній лабораторії, де встановлені діючі апарати, які є основними для підприємств названих галузей. Перша частина практикуму присвячена дослідженню гідромеханічних процесів (осадження, фільтрування, перемішування, псевдозрідження), друга частина - дослідженню теплових, третя – масообмінних процесів.

Зміст лабораторного практикуму



Лабораторний практикум охоплює основні питання розділу “Гідромеханічні процеси” і включає 8 робіт. На виконання кожної роботи необхідно 4-6 годин. Обов’язкові до виконання роботи визначаються спеціалізацією студентів і кількістю годин, які відведені на вивчення курсу за навчальним планом.

Даний практикум дозволяє виконувати лабораторні роботи без попереднього прослуховування лекцій, оскільки за навчальним планом лабораторна робота проводиться паралельно з лекціями або передує лекціям по відповідним розділам курсу. З цією метою на початку кожної роботи наводяться теоретичні посилки до виконання роботи і детально пояснюються розрахунки.

Кожна лабораторна робота виконується за єдиним планом: мета роботи, теоретичні передумови до виконання роботи, розрахункова частина, контрольні питання.

Порядок виконання лабораторних робіт



Студенту необхідно підготуватися до виконання роботи, вивчивши відповідний матеріал по лекціях і підручниках, а також ознайомитись з ходом лабораторної роботи по цьому посібнику. При підготовці студент повинен засвоїти сутність, призначення і особливості процесу, що вивчається.

За схемою в практикумі студент повинен розібратись у будові і роботі установки, знати призначення її основних елементів і порядок проведення замірів.

Перед початком роботи студент опитується викладачем для виявлення ступеню його підготовки і тільки після цього допускається до роботи.

Студенти, які допущені до роботи, приступають до її виконання у відповідності з методикою, яка наведена в практикумі. Пуск установки дозволяється тільки у присутності викладача або лаборанта після перевірки ним правильності проведення усієї попередньої підготовчої роботи.

Заміри всіх необхідних параметрів кожний студент в процесі роботи записує у лабораторний журнал. З усіма питаннями, що виникають в процесі роботи, студент повинен одразу ж звертатися до викладача.

При роботі в лабораторії необхідно суворо дотримуватись правил техніки безпеки. Без інструктажу з техніки безпеки і перевірки знань з неї студент до виконання роботи не допускається.

Не дозволяється під час роботи провадити будь-які переключення в установці, які не передбачені методикою проведення експерименту. Відключення установки (закінчення роботи) дозволяється тільки після перевірки викладачем результатів замірів.

Після закінчення роботи студент дає викладачеві на підпис протокол і розрахунки, наводить порядок на робочому місці. Після цього за умови правильно проведеного випробування виконання роботи зараховується.

На наступному занятті в лабораторії студент здає викладачеві оформлений звіт по роботі. Порядок оформлення звіту наведений далі.

Кожну лабораторну роботу по мірі виконання студент захищає на протязі семестру, а в кінці семестру за умови успішного захисту всіх робіт отримує залік по лабораторному практикуму. Графік виконання і захисту лабораторних робіт складається і повідомляється студентам на початку семестру у відповідності з календарним планом проходження курсу.
Принципи складання лабораторних установок

і найбільш поширене лабораторне обладнання, яке використовується в установках
На лабораторних установках вивчається рух матеріальних потоків по трубопроводах, а також крізь моделі виробничих апаратів. Основними видами матеріальних потоків є повітря та вода. При їхньому русі досліджуються: витрата, швидкість, втрата напору та інші характеристики. Найбільш поширені виміри витрат. При виконанні лабораторних робіт вивчається вплив витрати на характеристики руху рідини та ефективність роботи установок, на яких моделюється той чи інший технологічний процес.

Для виміру витрат можна використовувати газові та водяні лічильники, які випускаються промисловістю для побутових потреб. Принцип їхньої роботи полягає в тому, що потік речовини подається в корпус лічильника крізь фільтр і далі поступає у вимірювальну порожнину, усередині якої на спеціальних опорах обертається крильчатка. Вода, яка пройшла зону крильчатки, по гвинтовій траєкторії поступає у вихідний патрубок. Кількість обертів крильчатки пропорційна кількості речовини, що пройшла крізь лічильник. Безпосередньо на осі крильчатки закріплена ведуча магнітна муфта, яка передає обертання веденій муфті, котра знаходиться в рахунковому механізмі. Масштабуючий редуктор приводить кількість обертів крильчатки до значень об’єму речовини, що пройшла крізь лічильник, в метрах кубічних. На шкалі рахункового пристрою є диск приладу, який використовується при настройці лічильника.

Крім названих лічильників, для виміру витрати використовують, як в промисловості, так і лабораторній практиці, різного виду ротаметри. Ротаметри являють собою скляну трубку з відмітками, в якій потоком газу або рідини, що рухається знизу догори, підіймається і утримується на певному рівні (Н) поплавець. Відмітка, на який утримується поплавець, пов’язана з витратою газу або рідини.

Оскільки установка промислових лічильників на кожній лабораторній роботі коштує дорого, можна використати лічильники для калібрування ротаметрів. Для цього до установки, яка включає основні прилади і ротаметр, приєднують лічильник і пропускають крізь всю систему повітря, змінюючи його витрату. Встановлюють залежність між витратою і величиною Н. Як правило, ця залежність буває криволінійною. Для зручності користування провадять так звану лінеарізацію, яка полягає в тому, що знаходять таку функцію величин, що вимірюються, одна від одної, яка на графіку дає пряму лінію. Таким чином виявлено, що залежність V =f() прямолінійна. Побудувавши цю залежність на міліметровому папері, використовують її для визначення витрати повітря за висотою Н.

При визначенні витрати повітря за допомогою побутових лічильників, слід мати на увазі, що вони призначені для виміру витрати природного газу метану. Для перерахування витрати метану на витрату повітря потрібно помножити показання лічильника на відношення густини метану до густини повітря. На графіках, які є на установках, ця поправка вже врахована.

Витрату води можна визначити просто, якщо при працюючому насосі від'єднати шланг від установки і підставити під струмину води мірну судину. Визначають час, за який набирається певний об'єм рідини. Поділивши об’єм рідини на час, знаходять витрату.

Регулювання витрати повітря здійснюється за допомогою зміни напруги, що подається на вентилятор. Зміну напруги здійснюють за допомогою лабораторного автотрансформатору (ЛАТРу). При проходженні матеріальних потоків крізь установку відбувається втрата тиску. Для виміру цієї втрати використовуються диференційні манометри. Дифманометр являє собою U-подібну трубку, яка заповнена манометричною рідиною – найчастіше водою або ртуттю. Перепад рівнів рідини у дифманометрі пропорційний втраті тиску. При підрахунках втрат тиску слід мати на увазі, що матеріальні потоки в установках і манометричні рідини являють собою різні речовини. Перехід від однієї речовини до іншої здійснюється за допомогою відношення густини манометричної рідини до густини матеріального потоку.

Більшість установок, які використовуються в лабораторних роботах, однотипні. Вони складаються з машини для переміщення газів або рідин (насос або вентилятор), подача яких регулюється ЛАТРом, а витрата визначається за допомогою реометрів, основної одиниці обладнання (абсорбційна колона, колона з киплячим шаром, циклон і таке ін.). Гідравлічний опір певної ділянки установки вимірюється дифманометром. Крім названих приладів установка обладнана термометрами, ємностями для рідин, мірним посудом.

Для визначення тиску використовують манометри; вологість повітря вимірюють психрометром; для зважування речовин встановлені техно-хімічні ваги, які забезпечують точність зважування до 0,02 г.





следующая страница >>