05.02.13 – машины, агрегаты и процессы (нефтехимические и химические производства)

 Приказ Высшей аттестационной комиссии Республики Беларусь от 7 июня 2007 г. № 108
 

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ПРОГРАММЫ

Программа кандидатского экзамена очерчивает круг вопросов, составляющих специальность. Кандидатский экзамен по специальности должен выявить знание соискателем общих философских концепций в данной области науки, истории формирования и развития данной науки, её теоретических основ, основных проблем этой науки и путей их решения. Соискатель должен показать профессиональные знания по своей специальности — фактический материал соответствующих разделов науки, теоретический аппарат, показать владение современными методами исследований. Соискатель должен знать основные печатные работы по своей специальности, периодические издания, быть знакомым с основными справочными и справочно-нормативными материалами.

Программа кандидатского экзамена по специальности состоит из двух частей. Первая часть представляет собой единую типовую программу-минимум, которая исходит из того, что соискатель обладает знанием в объёме соответствующих вузовских программ и позволяет квалифицировать его как профессионала по данной специальности.

В основу второй части программы кандидатского экзамена должны быть положены новые разделы науки и техники, связанные с конкретной отраслью. Вторая часть программы разрабатывается в соответствии с особенностями аспирантского плана (темой диссертации) и утверждается учёным советом по месту сдачи кандидатского экзамена по специальности.

В основу типовой программы-минимум по специальности 05.02.13. «Машины, агрегаты и процессы нефтехимических и химических производств» положены следующие вузовские дисциплины типового учебного плана по специальности Т 05.03.00. «Машины и аппараты химических производств и предприятий строительных материалов»:

  • Процессы и аппараты химических производств

  • Машины и аппараты химических производств

  • Расчёт и конструирование машин и агрегатов

  • Моделирование и оптимизация технологических процессов и оборудования

  • Технология химического машиностроения

ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ЗНАНИЙ.

В результате освоения программы аспиранты и соискатели должны:

  • иметь представление о тенденциях развития химической промышленности, о кинетике физических и химических процессов их моделировании и оптимизации

  • знать и уметь использовать особенности типовых процессов химической технологии и методику технологического и прочностного расчета машин и аппаратов с оптимизацией конструктивных решений

  • владеть методами теоретических и экспериментальных исследований процессов и аппаратов и обработки экспериментальных данных с получением математических и экспериментально – статистических моделей.

СОДЕРЖАНИЕ  ПРОГРАММЫ

Введение

Роль и место химических и нефтехимических производств в экономике республики и повышении жизненного уровня народа.

Краткая история развития отечественной химической и нефтехимической промышленности, роль в этом развитии учёных и инженеров.

Основные направления научно-технического прогресса в химической промышленности и химическом машиностроении.

1.     ПОКАЗАТЕЛИ  КАЧЕСТВА  МАШИН НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО  ПРОИЗВОДСТВА

Основные показатели качества. Система управления качеством продукции. Сущность и значение стандартизации. Методические основы стандартизации. Государственная система стандартизации и международная стандартизация.

Точность и её роль в повышении качества и экономичности химического оборудования. Исходные положения государственной системы допусков и посадок, используемые при конструировании и производстве изделий. Анализ и синтез отклонений точности.

Общие организационно-методические вопросы обеспечения надёжности на этапах проектирования, изготовления и эксплуатации машин и агрегатов. Номенклатура и нормы показателей надёжности. Методы испытаний и контроль надёжности.

Принцип технологичности конструкции как основа технико-экономического анализа изделий. Альтернативный и количественный методы оценки технологичности изделий на стадии проектирования.

Взаимозаменяемость и её роль в повышении качества оборудования. Расчёт уровня унификации изделий и практика её применения в отрасли. Экономические аспекты агрегатирования и его связь с взаимозаменяемостью. Метод селективной обработки и сборки деталей. Научные основы диагностики машин химических производств.

2.     НАУЧНЫЕ  ОСНОВЫ  СОЗДАНИЯ  И  ИССЛЕДОВАНИЯ НОВОГО  ХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

Разработка принципиальной схемы производства. Оптимальные условия осуществления технологического процесса и его основные показатели. Проектирование как основной этап создания эффективных машин и агрегатов химических производств. Постановка задачи оптимизационного проектирования.

Задачи моделирования химико-технологических процессов. Основные понятия и принципы моделирования. Физическое и математическое моделирование. Этапы моделирования. Моделирование как основа оптимизации технологических процессов.

Подобные явления, геометрическое и физическое подобие. Теория подобия как аппарат моделирования. Критерии подобия, критериальные уравнения. Метод анализа размерностей. Метод аналогии. Использования физического моделирования для исследования объектов и масштабного перехода от моделей к промышленным аппаратам.

Особенности использования математического моделирования в исследовании технологических процессов. Типы математических моделей, аналитические и экспериментально-статистические модели. Составление и алгоритмизация математических моделей. Адекватность математических моделей. Структура потоков в аппаратах как основа для составления математических моделей. Модели структуры потоков. Типы дифференциальных уравнений, используемые для описания технологических процессов, методы их составления и решения.

Методы регрессионного и корреляционного анализа. Виды регрессий, уравнения регрессий. Критерии значимости коэффициентов уравнений регрессии, коэффициенты корреляции. Переход от уравнений регрессии к натуральному масштабу.

Оптимизация технологических процессов и оборудования. Общая постановка задач оптимизации. Формулировка задачи оптимизации. Критерии оптимизации. Оптимизационные факторы и ограничения. Целевая функция. Характеристика методов оптимизации.

Методы исследования функций классического анализа. Экстремум функции одной переменной, глобальный и локальный экстремум. Экстремумы функций многих переменных. Примеры использования аналитических методов для оптимизации процессов и аппаратов.

Линейное программирование. Постановка задачи линейного программирования, её графическое отображение. Преобразование ограничений. Ограничения типа равенств и неравенств. Симплексный метод решения задач линейного программирования, алгоритм симплексного метода.

Нелинейное программирование. Основные понятия. Целевая функция. Геометрическая интерпретация целевой функции и ограничений. Градиентные методы. Методы релаксации, градиента, наискорейшего спуска. Оптимум при известном аналитическом выражении градиента. Безградиентные методы. Метод локализации экстремума функции одной переменной. Оптимизация с использованием чисел Фибоначчи, метод «золотого сечения». Методы сканирования и последовательного изменения переменных. Метод случайных направлений. Сравнение различных методов.

Экспериментально-статистическая оптимизация. Планирование экспериментов. Полный факторный эксперимент, дробные реплики. Оптимизация методом крутого восхождения по поверхности отклика. Исследование поверхности отклика. Симплексный метод планирования эксперимента.

Динамическое программирование. Многостадийные процессы. Принцип оптимальности. Комбинаторные модели, решение комбинаторных задач. Математическая формулировка принципа оптимальности для дискретных процессов. Вычислительные аспекты динамического программирования. Оптимальное распределение реакционных объемов в каскаде реакторов.

Современные методы измерения основных режимов и конструктивных параметров машин и агрегатов химических производств, перемещения, скорости, деформации и напряжений, давления, расхода энергии, крутящего момента и т.д.

3.     ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ  ОСНОВЫ  МЕХАНИЧЕСКИХ  РАСЧЁТОВ И  КОНСТРУИРОВАНИЯ  МАШИН И АГРЕГАТОВ

Принцип определения структуры технологических машин-автоматов. Основные циклы функционирования машин-автоматов. Выбор структуры и типа исполнительного механизма. Управление и циклограммы технологических машин химических производств. Расчёт параметров циклограмм и их связь с параметрами технологического процесса.

Механические колебания элементов химического оборудования. Поперечные свободные и вынужденные колебания стержней с одной степенью свободы без учета и с учетом сил сопротивления. Приближенные методы определения частоты собственных колебаний конструкций. Виброизоляция оборудования и основы ее конструирования. Динамические уравнения колебаний. Критические скорости вращающихся валов. Виброустойчивость вала. «Жесткие» и «гибкие» валы. Влияние различных факторов (осевой силы, гироскопического эффекта, упругости опор) на критическую скорость вала. Учет собственной массы вала при определении критической скорости на ЭВМ для горизонтального и вертикального вала с несколькими закрепленными на нем массами. Методика расчета быстровращающихся валов с учетом их главных критериев работоспособности: прочности, жесткости и виброустойчивости.

Быстровращающиеся диски. Расчет дисков простейших профилей (постоянной толщины, конических, гиперболических). Анализ напряженного состояния дисков. Конические и цилиндрические оболочки центрифуг.

Устройство вращающихся барабанных аппаратов. Барабан, бандажи, опорные и опорно-упорные станции, венцовое колесо. Расчет на прочность обечайки вращающегося барабанного аппарата. Определение контактных напряжений в бандаже и роликах. Расчет бандажей на изгиб. Выбор конструктивных решений.

Типы и конструкции уплотняющих устройств вращающихся деталей. Уплотнения валов и штоков: лабиринтные, сальниковые, торцевые, манжетные. Особенности их конструкций и расчетов. Область применения отдельных уплотняющих устройств в зависимости от условий эксплуатации (давление, температура, свойства обрабатываемой среды).

Особенности конструирования стальной сварной, биметаллической, гуммированной и футерованной аппаратуры. Общие сведения о пластинах и оболочках. Основные понятия и положения. Рабочее, расчетное условное и пробное давления. Допускаемые напряжения с учетом свойства материала и коррозионного воздействия обрабатываемой среды. Коэффициенты прочности сварных и паяных соединений. Прибавки к расчетным толщинам. Общие уравнения оболочек, нагруженных симметрично.

Напряженное состояние материала упругих осесимметричных оболочек. Безмоментная теория оболочек. Условия прочности. Вывод формул для расчета цилиндрических, эллиптических, конических и сферических оболочек. Особенности расчета отбортованных конических и сферических днищ. Вывод формул для расчета плоских днищ и крышек. Расчет плоских днищ, подкрепленных ребрами жесткости. Расчет элементов аппарата, нагруженных гидростатическим давлением. Примеры оптимального конструктивного решения. Влияние свойств материала на конструкцию аппаратов.

Виды неразъемных соединений. Основные уравнения моментной теории расчета тонкостенных оболочек. Понятие о «длинных» и «коротких» цилиндрических оболочках. Понятие о краевой задаче. Причины появления краевых нагрузок. Изгиб цилиндрической оболочки краевыми нагрузками. Методика расчета на прочность аппаратов с учетом краевых сил и моментов. Алгоритм решения краевой задачи. Основы конструирования цельносварной аппаратуры. Границы применения различных расчетных методов.

Особенности расчета оболочек, находящихся под действием наружного давления. Понятие об устойчивости. Местная и общая устойчивость. Выводы формул для расчета толщины стенки длинной цилиндрической оболочки. Расчет коротких цилиндрических оболочек. Определение оптимальной толщины стенки при расчете короткой обечайки. Критерий оптимальности. Расчетная длина обечаек, кольца жесткости. Расчет на устойчивость под действием осевых сил и изгибающих моментов. Устойчивость сферических, эллиптических и конических днищ.

Расчет колонных аппаратов. Расчетные усилия от ветровой нагрузки и сейсмического воздействия. Устойчивость и прочность корпуса колонного аппарата. Основные принципы крепления контактных устройств в корпусах колонных аппаратов, расчет на прочность несущих элементов.

Прочноплотные разъемные соединения. Конструкции соединений и область их применения. Фланцевые соединения. Конструкции фланцев. Герметичность соединения и расчет его конструктивных элементов на прочность.

4.     ОСНОВНЫЕ  ПРОЦЕССЫ  И  СОВРЕМЕННАЯ  ТЕХНИКА ХИМИЧЕСКИХ  ПРОИЗВОДСТВ

Классификация основных процессов химической и нефтехимической технологии. Кинетические закономерности процессов. Общие принципы расчёта машин и аппаратов. Периодические и непрерывные процессы.

4.1. Механические процессы и оборудование. Классификация механических процессов химической технологии. Теоретические основы процессов измельчения. Физико-механические свойства измельчаемых материалов. Физические основы процессов измельчения. Дефекты в кристаллической решётке, причины их возникновения и распространения. Теоретическая и реальная прочность, критический размер частиц. Кинетика измельчения. Сущность механической активации и перспективы её использования. Энергоёмкость процессов измельчения, законы измельчения. Критерии качества измельчения и методы их определения, степень измельчения. Классификация машин для измельчения твёрдых материалов.

Дробилки раздавливающего действия. Щёковые, конусные, валковые дробилки, бегуны. Методика определения оптимальных размеров и скорости движения рабочих органов. Расчёт производительности и энергозатрат на проведение процесса измельчения. Дробилки ударного действия.  Теория ударного разрушения, скорость разрушения, оптимальная частота вращения вала дробилок. Роторные, молотковые дробилки, конструктивные особенности и методика расчёта.

Машины для тонкого измельчения (помола) материалов. Барабанные мельницы. Классификация и основные конструктивные схемы. Режимы движения мелющих тел. Теоретические основы расчёта оптимальной кинетики барабанных мельниц. Типовые узлы и детали мельниц и их конструктивные особенности. Работа мельниц по открытому и замкнутому циклам. Энергозатраты на помол и пути их снижения. Мельницы ударного действия. Шахтные, аэробильные мельницы, дезинтеграторы, дисмембраторы. Среднеходные мельницы, области их использования и расчёт основных параметров. Мельницы сверхтонкого помола. Вибромельницы, струйные и каскадные мельницы. Сухой и мокрый помол. Новые способы измельчения. Использование физических эффектов для разрушения материалов. Технологическое обоснование использования мельниц сверхтонкого помола.

Способы классификации твёрдых материалов. Механическая классификация, основы теории механической классификации. Вероятность прохождения материалов через отверстие сита, тяжёлые и лёгкие частицы. Эффективность и производительность грохочения, влияние различных факторов. Кинетика грохочения.

Устройство и принцип действия грохотов. Плоские качающиеся и вибрационные грохоты, области их использования. Расчёт оптимальной частоты вращения вибраторов. Барабанные грохоты. Режимы работы, расчёт конструктивных и технологических параметров барабанных грохотов. Дуговые грохоты.

Пневматическая классификация материалов. Основы теории пневматической классификации. Принципиальные схемы классификации. Определение границы разделения и скорости витания. Гравитационные, центробежные и роторные классификаторы. Расчёт основных параметров классификаторов.

Гидравлическая классификация твёрдых материалов. Основы теории гидравлической классификации, определение границ разделения. Устройство и принцип действия гидравлических классификаторов.

Машины для перемешивания сыпучих и пастообразных материалов. Основы теории смешения. Критерии качества смешения, коэффициент вариации. Кинетика и режимы смешения. Общий подход к определению энергозатрат на перемешивание. Механическое перемешивание материалов. Гравитационные, лопастные и центробежные смесители. Определение критической частоты вращения и мощности привода смесителей. Пневматическое, циркуляционное и пульсационное перемешивание материалов. Системы аэрации. Основы расчёта пневматических смесителей.

Основы теории прессования. Таблеточные машины. Грануляторы. Машины для переработки полимерных материалов и изделий.

4.2. Гидромеханические процессы и аппараты. Основы аэро- и гидродинамики. Поле скоростей в потоке. Уравнение расхода. Уравнение неразрывности потока. Дифференциальные уравнения движения жидкости. Уравнение Бернули и его энергетический смысл. Режимы движения. Гидродинамика многофазных потоков. Движение твёрдых частиц, капель жидкости и пузырьков в средах. Гидродинамика кипящих зернистых слоёв. Классификация оборудования гидромеханических процессов.

Отстаивание и осаждение в поле сил тяжести. Механизм протекания процессов. Определение скорости осаждения частиц дисперсной фазы в сплошной при различных гидродинамических режимах движения. Влияние формы частиц, температуры и давления на скорость осаждения. Стесненное осаждение. Типы отстойных аппаратов для суспензий и эмульсий и пылеосадительных камер для запыленных газов.

Процессы разделения неоднородных систем под действием разности давлений на фильтровальных перегородках. Характеристика фильтровальных перегородок и осадков. Вывод кинетического уравнения фильтрования. Режимы фильтрования при постоянной движущей силе и постоянной скорости процесса. Определение констант фильтрования и производительности. Типы фильтров для разделения жидких неоднородных систем: фильтрпрессы, листовые, барабанные, ленточные, карусельные и др. Фильтры для очистки запыленных газов. Способы выгрузки осадка. Расчёт фильтров.

Процессы разделения неоднородных систем в поле действия центробежных сил. Сравнение скорости гравитационного и центробежного разделения. Фактор разделения в циклонном процессе и при центрифугировании. Закономерности движения среды в циклонах и определение их основных характеристик. Закономерности разделения в отстойных центрифугах. Закономерности разделения в фильтрующих центрифугах. Типы отстойных и фильтрующих центрифуг. Способы выгрузки осадка из центрифуг. Расчёт центрифуг.

Процессы перемешивания в жидких средах. Физическая сущность процессов и их применение в химической технологии. Интенсивность и эффективность перемешивания. Закономерности механического перемешивания. Расход энергии на перемешивание. Критерии мощности. Конструкции мешалок: лопастные, пропеллерные, турбинные, якорные и рамные. Уплотнение валов мешалок. Расчёт мешалок.

Гидродинамические характеристики взаимодействия потоков газа или жидкости с зернистым слоем в аппаратах. Влияние соотношения фаз в системе на состояние зернистого слоя. Порозность слоя и пределы ее изменения. Определение скоростей начала псевдоожижения слоя и начала уноса частиц из слоя. Гидравлическое сопротивление зернистого слоя при различных состояниях. Аппараты кипящего слоя. Конструкции газораспределительных устройств.

4.3. Тепловые процессы и аппараты. Основы теории теплопередачи. Виды переноса теплоты, их характеристика. Понятие о температурном поле, изотермической поверхности, температурном градиенте. Теплопроводность. Уравнение теплопроводности.  Тепловое излучение. Теплообмен при излучении. Тепловое излучение газов. Конвекция и теплоотдача. Профиль температур в потоке. Тепловой пограничный слой. Закон Ньютона (уравнение теплоотдачи). Дифференциальное уравнение конвективного переноса теплоты (уравнение Фурье-Кирхгофа). Подобие процессов теплоотдачи. Критериальное уравнение теплоотдачи.

Теплопередача. Уравнение теплопередачи для плоской и цилиндрической стенок при постоянных и переменных температурах теплоносителей. Связь между коэффициентом теплопередачи и коэффициентами теплоотдачи (уравнение аддитивности термических сопротивлений). Уравнение теплопередачи при переменных температурах теплоносителей. Определение средней движущей силы при прямоточном, противоточном, смешанном и перекрестном направлении движения теплоносителей. Выбор направления движения теплоносителей. Влияние гидродинамической структуры потоков на среднюю движущую силу процесса теплопередачи. Определение температуры стенок. Расчет толщины тепловой изоляции аппаратов. Теплопередача при нестационарном режиме. Определение времени нагревания или охлаждения теплоносителей до заданной температуры. Методы интенсификации процессов теплоотдачи.

Теплообменные аппараты. Классификация и конструкции основных поверхностных теплообменников (кожухотрубные, змеевиковые, пластинчатые и др.). Конструкции смесительных теплообменников. Методика расчета теплообменников (проектный и поверочный) и определение оптимальных режимов их работы.

Выпаривание. Общие сведения о процессе и области его применения. Методы проведения выпаривания. Однокорпусные и многокорпусные выпарные установки. Выпаривание с термокомпрессией вторичного пара. Температурные потери в выпарной установке. Материальный и тепловой баланс однокорпусной и многокорпусной выпарных установок. Распределение полезной разности температур по корпусам. Предел числа корпусов и оптимальное число корпусов в многокорпусной выпарной установке. Методика расчета выпарных установок.

4.4. Массообменные процессы и аппараты. Основы массопередачи в системах со свободной границей раздела фаз (газ(пар)–жидкость, жидкость–жидкость). Общие сведения. Состояние фазового равновесия в системах. Рабочее состояние в системах, движущая сила при массопередаче и направлении протекания массообменных процессов. Молекулярный и конвективный массоперенос. Первый и второй законы Фика. Коэффициент молекулярной диффузии. Дифференциальное уравнение конвективного массопереноса. Теоретические модели массопереноса. Понятие о турбулентной диффузии, гидродинамическом и диффузионном пограничных слоях. Уравнение массоотдачи. Преобразование дифференциальных уравнений переноса массы методами теории подобия. Критериальное уравнение массоотдачи в общем виде. Основное уравнение массопередачи. Выражение коэффициента массопередачи через коэффициенты массоотдачи (уравнение аддитивности фазовых сопротивлений). Средняя движущая сила процессов массопередачи и влияние на ее величину гидродинамической структуры потоков. Методы расчета основных размеров массообменных аппаратов. Определение рабочей высоты с непрерывным контактом фаз в аппаратах (насадочных, пленочных). Число единиц переноса и высота единиц переноса. Объемные коэффициенты массопередачи. Определение рабочей высоты аппаратов со ступенчатым контактом фаз. Теоретическая ступень изменения концентраций (теоретическая тарелка). Высота эквивалентная теоретической ступени изменения концентрации. Эффективность ступени по Мерфри. Коэффициент полезного действия колонны. Явление брызгоуноса в тарельчатых аппаратах и его влияние на эффективность процесса. Расчет диаметра массообменных аппаратов. Определение рабочей скорости движения сплошной фазы в сечении аппарата. Способы интенсификации массообменных процессов. Особенности массопередачи в системах с твердой фазой. Уравнение массопроводности. Уравнение массопередачи для систем с участием твердой фазы.

Абсорбция. Общие сведения о процессе и области его практического применения. Равновесие при абсорбции. Закон Генри. Материальный баланс абсорбции. Уравнение линии рабочих концентраций. Минимальный и оптимальный расходы абсорбента. Понятие о многокомпонентной абсорбции и абсорбции, сопровождаемой химической реакцией. Десорбция. Методы проведения. Принципиальные схемы абсорбционно-десорбционных установок.

Типы абсорберов. Пленочные и насадочные колонны (виды насадок, их характеристики). Выбор насадки. Тарельчатые колонны с организованным и неорганизованным сливом жидкости (ситчатые, провальные и др.). Выбор конструкции тарелок. Абсорберы с разбрызгиванием жидкости. Сравнительная характеристика абсорберов и пути их совершенствования.

Перегонка и ректификация. Общие сведения о процессах и области их практического применения. Относительная летучесть компонентов в системах. Равновесие в системе пар-жидкость. Закон Рауля. Уравнение линии равновесия для идеальных систем и близких к идеальным. Простая перегонка. Простая перегонка с дефлегмацией. Материальный баланс простой перегонки. Молекулярная дистилляция. Перегонка с водяным паром. Определение температуры перегонки и расхода водяного пара. Ректификация. Принцип ректификации. Схема установок периодической и непрерывной ректификации. Материальный баланс непрерывной ректификации бинарных смесей. Уравнение линий рабочих концентраций укрепляющей и исчерпывающих частей ректификационной колонны. Тепловой баланс ректификационной колонны. Зависимость размеров колонны (высоты и диаметра) и расхода теплоты от величины флегмового числа. Совместный тепломассоперенос при ректификации. Основы расчета непрерывной ректификации бинарных смесей. Принципы анализа и расчета ректификации многокомпонентных смесей. Типы ректификационных аппаратов. Особенности устройства ректификационных колонн. Расчёт ректификационных колонн.

Жидкостная экстракция. Общие сведения о процессе и области его практического применения. Основные схемы проведения экстракционных процессов (без регенерации и с регенерацией экстрагента, сочетание экстракции с реэкстракцией и др.). Равновесие в системе жидкость-жидкость. Материальный баланс. Одноступенчатая и многоступенчатая экстракция. Массопередача при экстракции. Особенности расчета экстракционных аппаратов. Пути интенсификации процессов экстракции. Конструкции экстракторов. Гравитационные экстракторы с непрерывным контактом фаз: распылительные, насадочные. Экстракторы со ступенчатым контактом фаз (смесительно-отстойные, тарельчатые). Механические экстракторы с непрерывным контактом фаз (роторные, пульсационные и др.). Выбор типа экстрактора.

Адсорбция. Общие сведения о процессе и области его применения. Промышленные адсорбенты, их структура и свойства. Равновесие при адсорбции. Изотермы адсорбции. Материальный баланс адсорбции. Динамика равновесной и неравновесной адсорбции. Десорбция, способы ее проведения. Схема проведения периодического и непрерывного процесса адсорбции. Методика расчета адсорбера с неподвижным слоем.

Сушка. Общие сведения о процессе и области его практического применения. Конвективная и контактная сушка. Формы связи влаги с материалом. Основные параметры влажного воздуха. Диаграмма состояния влажного воздуха. Равновесие при сушке. Материальный и тепловой балансы конвективной и контактной сушилок. Варианты организации проведения конвективной сушки. Кинетика процесса сушки. Тепломассоперенос в процессе сушки. Кинетические кривые сушки. Периоды постоянной и падающей скоростей сушки и методы расчета скорости сушки при этих условиях. Методы интенсификации процессов сушки.

Типы сушилок. Конвективные сушилки с неподвижным слоем высушиваемого материала (камерные, ленточные и др.). Конвективные сушилки с перемешиванием высушиваемого материала (барабанные и др.). Конвективные сушилки с псевдоожиженным слоем высушиваемого материала. Конвективные сушилки с пневмотранспортом высушиваемого материала. Контактные сушилки (сушильные шкафы, вальцовые и др.). Специальные виды сушки: радиационная, сублимационная, токами высокой частоты. Методика расчёта сушилок.

4.5. Реакторы химических процессовКлассификация оборудования для процессов химического превращения веществ. Типовые конструкции реакторов: каталитических и некаталитических газофазных процессов, жидкофазных процессов, реакторов для химического превращения твёрдых веществ. Особенности конструкции аппаратов высокого давления. Принципы расчёта реакционных аппаратов.

ЛИТЕРАТУРА

Дитрих Я. Проектирование и конструирование. — М.: Мир. — 1981.

Червоный А.А., Лукьященко В.И., Котин А.В. Надёжность сложных систем. — М. Машиностроение. — 1976.

Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. — М.: Химия. — 1985.

Батунер Л.М., Позин М.Е. Математические методы в химической технике. — Л.: Химия. — 1968.

Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс. — М.: Радио и связь. — 1988.

Кольман-Иванов Э.Э. Машины-автоматы химических производств. — М.: Машиностроение. — 1972.

Лащинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов. — Л.: Машиностроение. — 1981.

Расчёт и конструирование машин и аппаратов химических производств (примеры и задачи). / Под.ред. Михалева М.Ф. — Л.: Машиностроение, 1984..

Завгородний В.К. Оборудование предприятий по переработке пластмасс. — Л.: Химия. — 1972.

Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. — М.: Химия. — 1977.

Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологи. 9-е изд. – М.: Химия, 1973.

Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. В 2-х ч. – М.: Химия, 1992.

Таубман Е.И. Выпаривание. – М.: Химия, 1982.

Шервуд Т., Пигфорд Р.Л., Уилки У. Массопередача. – М.: Химия, 1982.

Рамм В.М. Абсорбция газов. – М.: Химия, 1975.

Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. 2 изд. – М.: Химия, 1984.

Сажин Б.С. Основы техники сушки. – М.: Химия, 1984.

Чернобыльский И.И. Машины и аппараты химических производств. — М.: Машиностроение, 1979.

Маркаў У.А., Вайцяховіч П.Я. Працэсы і апараты хімічнай тэхналогіі. — Мн.: БДТУ, 2002.

Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. / Под.ред. В.Г.Айнштейна. — М.: Логос-Высш.шк., 2003.