Министерство высшего и среднею специального обрачования СССР
Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический hhcihtj имени Д. И Менделеева
И А. ГИЛЬДЕНЕЛАТ, Г. С. БОРИСОВ, В. В. ГРИГОРЬЕВ, Л. В. МЯГКОВ, А. В. РЯБОВ
1229у
АППАРАТУРА ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ
И ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГА
Учебное пособие
Москва— 19S1
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЩЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СССР
Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт имени Д.И.Менделеева
гь а
И.А.Гильденблат, Г.С.Борисов, В.В.Григорьев, Л.В.Мягков, А.В.Рябов
АППАРАТУРА 1ЦДРС ТХАНИЧЕСКИХ И ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ
XXMTiECKOiZ ТЕХНОЛОГИИ
Учебное пособие
МОСКОВСКИЙ химиив-т»хнолс,. и^- :и й ин тэт-им. Д. И. Ме.нд„л: -а
ЬИЬДИО Т Г. 1{ Д
Москва - 1981
УДК 66.021(075)
Гильденблат И. А., Борисов Г. С., Григорьев В .В., Мягков Л .В., Рябов А .В. Аппаратура гидромеханических и тепловых процессов химической технологии. М.» Моск, хим.-технол. ин-т им.Д.И.Менделеева, 1981,
80 с.; 168 рис.
Учебпсе пособие предназначено для использования студентами всех специальностей в качестве технического средства обучения на лекциях по курсу процессов и аппаратов химической технологии, посвященных аппаратурным вопросам гидромеханических и тепловых процессов, и для последующей самостоятельной работы.
Рецензенты:
заведующий кафедрой Иркутского политехнического института, доцент, кавд. техн, наук Б.А.Ульянов; профессор кафедры технологии неорганических веществ МХТИ им.Д. И. Менделеева, кавд. техн.наук С.А.Крашенинников
Технический редактор: И.Е.Хованская
Утверждено Ученым Советом института в качестве учебного пособия
©
Московский химико-технологический инсти'^т им. Д.И. Менделеева,.
1981
3
ПЕВОТЛОВЙЕ
Сдай из раЕШ“7 задач, стоящих перед студентами при изучении курса "Основные процессы и акяараты хпмичсской технологии", является ознакомление с принципами устройства и действия различных промышленных аппаратов, в которых проводятся основные технологические процессы. Студент должен научиться грамотно изображать принципиальные о^емы аппаратов, уметь разбираться з пх чертежах. знать ср?Бдительные характеристики и области рационального применения thugвит аппаратов, принципы выбора аппаратов и оптимальных условий их работы, ориентироваться в основных современных тенденциях при конструировании аппаратуры. Позтону, наряду с глубоким изучением теории основных процессов химической технологии, большое внимание должно быть уделено аппаратурным вопросам.
Опыт показывает, что студенты, большинство из которых до прохогдсния курса еще не побывало на хнмических предприятиях, сталкивается с бодьжмг трудностями при инученги аппаратурных вопросов. С целью помочь преодолеть зтк трудности, га кафедре процессов к аппаратов в течение последних лет при чтении лекций практикуется нецел«зевание раздаваемых студентам в индивидуальное пользование иллюстрационных материалов. Эти уатеркалы г легли в основу настоящего пособие^
При составлении пособия руководствовались следующими ос-Е0ВННШ1 прхппкпаик.
Во-первых, по большинству типов аппаратов в пособие включены иллюстрации трет видов: простейшая схема аппарата, по воэмошостк упрощенный его чертеж и цвгляхное изобретение аппарата в виде технического рисунка или фотографии. Включение схем, которые студент должен нс тельге понижен. но и уметь самостоятельно изображать, позволяет устранить при чтении лекций операции по выверчиванию таких схем пе доске и перечерчи-ганкю гг тут же в тетраж, это существенно згоиомит время на лскпки для белее глубокого изложения материала. Иллюстрации второго вида помогают студента?? при последующем обращении к ним учиться понимать е читать чертежи аппаратов. Тс обстоятельство, что студент тут ие на лекции сразу вгдат и наглядное гзебрахение аппарата, дедаст восприятие аппаратурного материала более доступным г кивни*
Вс-втсрчт5 иллюстрации спебкенн пс есзгсенссти иаксщсзльно йНферпатквЕнии псдписяии, являюшштаг bursts с введениям е сс-ответствувдти разделам по существу кратким конспекте^ лекпЕй по аппаратчику вспрссгкг Это позволяет быстрее излагать stf вопроси на лейвиях без ущерба ж шшпваиц^ о. сэкоиоглепное время тратктъ не углубление гатеркага и излечение иовейяит сведений.
Разумеется. усвоение материала- пособии невозможно без самостоятельной работы чад ним» При чтении лекций студентам угазыве-етеяу что и в какой степени должно быть усвоено: сиены кают/ сп-пграгов студент долгое уметт, воспроизводить^ в том числе к на экзаменах, а о гакгх аппаратах он должен иметь лишь обиге представления и т,.дег Пос'ббка целесообразно использовать не только при чтении лекций, по и для прогагуточного контроля зисвпЕ студентов на врактг~ястгггг и лабораторв.?£Х зангткя^”^ е такте частично - при нреве^нкк сбшеннгенерЕбК праЕТики^ курсового троектирова-ЕИЯ Г уГЛуб/GEEGM йЗуЧСЕИЕ F-ЕПГрГ ТурЕЬУ УСПрССНЕ П£ ПрОЙГ.ЛКрУ-ГТГХ ЕЕЛеДрОУо
Первые издзнаш поообЕя поагз-лд поло^тельные отзывы читателей. В настоящем издают .учтен ряд зшечаяни как препо/гавателей и студентов MXTPL так и руководителей кашедр процессов и аппаратов других вузове Авторы особентто благодарны за содержательные отзывы и замечания: завегтапим кафедрами процессов и аппаратов и родственных дисциплин: профессорам ВоИ«,1Латрозовуг МД.Кишиневскому, В.НоСтабникову, М.ДоКузнецову, ОсВ.Маминову,, И.И.Поника-ров> Г^А.Аксельруду. ВeILКоновалову, доцентам БсАеУльяиову, ЗД.Балаевой и преподавателям ;ДТИ: профессорам С„3.Кагану и СД^Крашеншппцсову,, допентам Н«Н Демченко, Нв В „Кочергину и РД„ Кочарову.
Одновременно с данным пособием издается другое, в которого рассмотрена аппаратура жсссобмензпег процессовс
Oh
Ж'ПЧХКОЙ Т^НЗЛОГИП I '*—^— «I» »«^—! mil n  '» ''**^^7“'-
Современная химическая промышленность характеризуется большим разнообразием выпускаемых продуктов. Методы производства и рабочие условия при их получении также весьма многообразны. В то же время получение любого продукта связано с проведением ряда типовых процессов: химического превращения в реакторах, а также перемещения жидкостей; тазов и твердых веществ, сжатия и разрежении газов, перемешивания различны?: спет, фильтрования", подвода и отвода тепла. сушки, кристаллизации, ректификации, абсорбции и до. Несмотря на разнообразие аппаратуры химических предприятий, для проведения этих процессов в производстве самых различных веществ в большинстве случаев применяют сходные по конструкции аппараты: химические реакторы, а также засосы, компрессоры, фильтры, отстойники, аппараты с мешалками, теплообменники. абсорберы, адсорберы, экстракторы . сушилки, кристаллизаторы и др.
Неука о процессах г аппаратах, являющаяся одной из теоретических основ химической технологии, разрабатывает теорию основных процессов, принципы, устройства и обобщенные методы расчета.типовое аппаратов. Роль этой науки в разработке оптимальных условий проведения процессов, в создании и эксплуатации высокоэффективной промышленной аппаратуры весьма велигга. Этим обусловливается большое значение курса “Процессы к аппараты к в системе подготовки инженеров химиков-технологов широкого профиля.
Оснонсй принятой классификации процессов химической технологии являются главным образом кинетические закономерности зж процессов с Различают следующие группы основных .процессов: xi:*гучески а (се агхтовные) : гидромеханические: тепловые:    I ..
мае jp обще нные| механические.
о хани чески е., тепловые, мае особенные и механические процессы, изучаемые в костоящее время в курсе “Процессы и аппараты: играют весьма важную роль в химической прокшленнос-ти. flpOi зводог 30 бзльшицствЕ продуктов складывается из трои
6
основных стадий: подготовки сырья, химического превращения и разделения полученных веществ. Упомянутые процессы и соответствующие им аппараты, как правило, доминируют на первой и третьей из названных стадий. Это может быть проиллюстрировано, в частности, на примере производств серной кислоты (рис.1) или синтетического метилового спирта (рис.2). Знания, полученные при изучении курса, необходимы и для анализа условий проведении второй из названных стадий производства, а именно - условий работы и расчета химических реакторов. Протекание процессов в промышленных реакторах часто характеризуется не микрокинетичес-кями (чисто химическими), а макрокинетическими закономерностями: при этом суммарная скорость процессе монет зависеть как от скорости собственно химического превращения, так и от гидрединамических, тепловых и массообменных факторов, изучаемых в кмрсе “Процессы и аппараты химической технологии1'. Все это определяет место и роль этого курса в системе химико-технологического образ ования.
газы на
I. Технологическая схе^а полут-акчя серной кислоты.
1,Поомывная башня для очистки газа от пыли и соединений,.;’?# 9 £ я « 2.Элек-тоой?лльтр для очистки от-тумана я остатков пыли. 3-.Колонна для осушки газа от водяных пасов, 4,Газодувка. 5.Газовые теплообменникие 6.Контактныйаппарат для окпелэния* ^в SQ? * 7.Холодильник. 8,Абсорбер для поглощения с прлучэнпэч олэума. 9»Абсорбер для поглошэния з с получением моногидрата-* лбэХолодчлъяшш для кислоты. II.Насосы» 12-»Сборнпки
I*6.Компрессоры. 2е/.бсорбер для очистки от CG .« 3 .Агрегат кассе— -мстор-турбина. 4у?.Холодильники. 5t8.Маслоотделители. 9.Смеситель. 10.Десорбер для очистки от каталитических ядов. XI.Теплообменнике 12.Подогреватель- 13«Колонна синтеза нетенола.
14«Холодильник-конденсатор метанола. 15?17«Сепараторы соответственно высокого к низкого давления для отделения газа и пара от йкдкоста.
1еРс»с7Ефгггагп’гяп?ся голонна для разделения метанола к дицеткло— вогс зфвра. 2,9г12,14«Херлегматоры. 3.Сепараторы для отделения нг-кояд.енскрупшихся газов- -+,10.Сборники дистиллятов. 5-Ректифк-кегшоипая колонна для разделения реталола и низкокипяпкх примере/.. Б.Ккпятпльппкк. 7-холодильник. 8-Ректификационная иолом-но. для выделения концентрированного метанола с небольшим количеством нкгкокияяших принесен. II-Колонна экстрактивной ректм— фивецхЕ для отделения остатков метанола /в виде водного раствора/ от азеотропных примесей. 13.Ректификационная колонна для гоиц< нтрирования водного раствора метанола, полученного в ко-локяе II
Рпс^2«» Тс^гологпчеспал схема прог зло дет ва /а/ и очгст^и /б/ /до-тп^сяп-г.нрпае
гщн&иазд га* cX*, M*<ri I».,- *«fcg
Гаэ'делозне svsx Gscies является важней технологической за
дачей eg многих производствах* Оно может преследовать целя освобождения /очистки/ жидкости или rase от загрязнений и виде пения ценник продуктов, диспергированию: в газе пли жидкости. Выбор метода разделения и соответствующей аппаратуры зависит от размера частпп, дисперсной фаз®, от требований, предъявляемых к чистоте продуктов разделения. п ст технико-экономических соображений* На практике применяют следующие основные метода разделения гетерогенных скстеи.
Осагдение: q/в поле сил- -я^еезк {ъ отстсйкигаз^; б/в поле сил пиерииг, в том числе f поле центробежной сиды /в пнерциен-нех пыле- и Срызгоугсгдтехях, в циклонах и гидропиклонах, в отстойных центрифугах/.> г/под действием электростатических сел /в электрофильтрах/*
в фильтрах для суспен-з фильтрующих центрн-
очистки газов от
шовная аппаратура для ieосадительные газохо-те пылеуловители, га-юфплитры для пылей ж герогенннх систем /Ьт-1й и эмульсий, перяо-з.зличных конструкций, рифугв периодического :с. от Г-18 ДО Г-51* ах типов аппаратов к одробно рассматривают-
/о
для уделения пыля
Г-2* Пилеоселительвая дедере: устро ист ва/а/ р р&грез апператя/б/ г
ГоГориронтвлънук палки* 2* Люки ЗоКолоиольнне астворпг?

Рис. Г-4. Батарейный , циклон /а/,/ его элементы /б/ и наглядное изображение/в/•
I.Корпус аппарата. 2-Штуцер для ввода запыленного газа. 3.Газораспределительная камера. 4. Верхняя и нижняя трубные решетки.
5*Штуцер для вывода очищенного газа. 6. Корпуса отдельных циклонных элементов. 7»Патрубки циклонных элементов для вывода из последних очищенного газа.
8.Устройства на внешних поверхностях патрубков 7 закрутки газа внутри элементов. 9 •£’азгРУ3очный бункер для пыли
। Очищенный
* газ
: изящный паз
ь
rvo.ng-, f liKHiKM/ С К0ЛЫ18.МИ ZCC^1 '^встряхивающие устройства^ ♦5.^-''
О Ш4 Ценный
?ис« Г-10. Полый скруббер для иск рои O'izcTKii газа ст пылл /ь верл-ией части аллаза
&ОЪС1 СС
I

г
тз устадавд-гзе СЯ ОрЫЗГЗ\ЛОВР те ль. lie показ ныл л& ^лсунке/
i
1
Восс. co
Рис. Г-II. Центробежный мокрый* скруббер 
I.Цилиндрический корпус. 2.Тангенциальный ввод газа. З.Распреде-_ литель волы по внут-з рспней стенке циклона, х 4.Коническое днище со £ штуцером для стока водь со шламом.
££ р.Штуцер для вьуода Г газа
лекторы осветленной жидкости. ди.трусы для вывода жидкости из внутренней части аппарата. II.разгрузочный конус.
12.Конусный скребок
•рис. Г-21. Отстойник непрерывного действия для эмульсий.
Д.Гтупер для ввода эмульсии, 2«Перфорированная отбойная перегородка.
2 и 4.Отводы легкой и тяжелой фазы соответственно. 5’Устройство для разрыва сифона, предотЕракающее полное опо-рогненкс резервуаре.

17
уровень
Рис» Г-18а» Отстойник для суспензии с плоскими наклонными полк шли•
Т.Корпус* 2«Наклонная перегородка» 3 «Бункер для осадке
рязненнои
9•Штуцер, через который	л
вводится поплавковое устройство, обеспечивающее постоянство уровня жидкости в нижней части скруббера.
Рис. Г-15. Форни И расположение электродов электрофильтров, а — трубчатые; б — пластинчатые*
I.Коропирующие электроди. г.Осадательние электроды

а	б
Гис* Г-17* Пластинчатый электрофильтр с прямоугольный корпусом/a/ е трубчатый электрофильтр с цилиндрическим корпусом/б/
Положения шлангов:
Л — при фильтровании t Е — при движении ленты
/
Рис» Г-26» Один из вариантов камерного автоматического фильтрпресса /Ф1Ш£/, фильтрование и промывка в которой проводятся под избыточным давлением до 0.6 ЬШа»
I«Резиновые уплотнительные шланги, которые при подаче в них воды под давлением Q8-I МПа прижимают к плитам 2 фильтрующую ткань 3 и перекрывают зазоры между соседними плитами, образуя камеры /см«А/. 2»Фильтрующие плиты, имеющие сверху щелевые сите 2а, а снизу - конические днища 26 для сбора фильтрата /расстояние между плитами около 2> мм/» 3 «Фильтрующая ткань, выполненная в виде бесконечной ленты, передвигаемой роликами 7» вращающимися ст общего привода /передвижение ткани и вынос осадка из камер происходит после завершения стадий фильтрования и промывки образовавшихся слоев осадка толщиной 5~2С» мм, когда давление годы в шлангах снимается и шланги сжимаются, открывая зазоры для выхода ткани с ©садком - см«Б/с 4 «Ножи для съема основной части осадка» 5«Ножи для подчистки, очищающие ткань ст остатков осадка» 6«Камера регенерации фильтрующей ткани промывной водой к очисткой скребками.
7«Ролики
филъ.-нрп'пб
рч©. Г-26а. Автоматический камерной фильтрпресс ФПАКЫ конструкции УКРНИИХИЧМАШ
Фильтрпресс состоит из набора расположенных горизонтально одна над другой фильтрующих плит 2, находящихся между верхней упорной / и нижней опорной 6 плитами, связанных между собой стяжками 5.
Фильтрующие плиты подпешейы с зазором к верхней упорной плите. В зазорах между фильтрующими плитами зигзагообразно протянута бесконечная лента фильтрующей ткани 9, приводимая в движение механизмом 8 передвижения ткани.
На опорной плите установлен механизм зажима 4, который нажимной плитой <? поднимает фильтрующие плиты и зажимает их. Уплотненно между плитами — резиновыми троклаДкамп.
ФнЛЬТруЮЩЯЯ I) НПЯ СОСТОИТ 1И двух СОО.ЦШСП-иых между собой часюй: верхней //-—с дренажным устройством для огпода фильтрата, и нижней /Л. которая при сжатии плит обрадует камеру для cyciieinini. Верхняя и нижняя части плиты— с боковыми на трубками, оканчивающимися бобышками. которые нрн сжатии обрадуют коллектор по-.1ЛЧИ id и коллектор отвода /7.
Между верхней н нижней частями фильтрующей плиты установлена резиновая диафрагма* 12, которая вытесняет жидкую фазу и спрессовывает обра-|<>вап1инйся осадок.
При сжатых фильтрующих плитах суспензию под давлением подают в нижнюю полость. Жидкая «раза суспензии проходит через фи титрующую ткань в верхнюю полость фильтрующей плиты, расположенной ниже, и через боковые патрубки поступает в коллектор отвода и талес и приемное устрой-< i во.
Твердая фала суслен ши задерживаете я на фильтрующей ткани, образуя слой счалка. При ло-стижен1Ц1 нужной толщины слоя осадки подачу суспензии прекращают и оставшуюся в полости плиты жидкую фазу вытесняют резиновой диафрагмой, подавая на нее иод давлением воду. В случае необходимости образовавшийся осадок промывают и затем прессуют его диафрагмой либо продувают сжатым воздухом.
По окончании процессов фильтрования, промывки и обезвоживания осадка механизм зажима опускает нажимную плиту. При полностью раскрытых плитах включается механизм передвижений ткани, осадок выносится из пространства между плитами и выгружается с двух сторон фильтрпресса. Одновременно подастся вода в камеру 7, где производится регенерация ткани. После выгрузки осадка механизм зажима вновь зажимает набор фильтрующих ил нт, после чего цикл работы фильтрпресса повторяется.
Управление фильтрпрессом — автоматическое
Фильтрпрессы изготовляют с диафрагмами (Ф11АКМ) и без диафрагм (1ФПАКМ; с продувкой осадка воздухом).
ha го

Фильтрат
J
Суспензий
1(исз <?ЛВЛЭИв^
Рис* Г-2?* Горизонтальней листовой фильтр, работавший под давлениеи/а/, вид и разрезы аппара-та/б/ и его наглядное изображение/в/J/: I.Верхняя /неподвижная/ половина корпуса. ^.Нижняя половина корпуса, откидывающаяся на шарнире после завершения фильтрования и промывки осадка; осадок при этом отдувается сжатым воздухом.
3.Фильтрующие элементы. 4.Откидные болты.
5.Коллектор для отвода Фильтрата. 6. Противовес

Рис. Г-28. Элементы листовых фильтров /они могут быть также выполнены из различных пористых материалов: керамики, пластмасс, прессованных металлических зерен и др./ а - дисковый фильтрующий элемент с
I.Полая круглая рама с прорезью. 2.Проволочная сетка, вставленная в прорезь рамы. 3.Фильтрующая ткань. 4.Пружинящий захват, закрепляющий ткань. 5«Лепешка осадка.
а
б - прямоугольный фильтрующий элемент из труб.
Р.Рама из перфорированных труб. 2.Фильтрующая ткань /сшитая или соединенная молнией/. 3.Патрубок для выхода фильтрата /или промывных вод/ и для подачи сжатого воздуха /при разгрузке осадка/
| фильтрат
из
5"
I Суспензия
iO в
£Ж
V~ 1 ЭД2Ч
Г 7 £
а>иЛг>гпрцт
б
Рис. Г-29* Горизонтальные фильтры с поперечными /;./ и продольными /б/ листовыми элементами, выдвигаемыми по рельсам вместе с крышкой корпуса для выгрузки осадка
f



Рис, Г-30, Автоматизированный вертикальный листовой фильтр поверхностью .фильтрования м~с удаленней осадка
гидросмывом или с помощью вибрации
фильтр ат а/ и промывные воды /в
дух и..л жидкость для регенерации шильтрующих элементов

Рис. Г-31 »• Патронный фильтр, работающий под давлением /а/ и попереч-
ный разрез патронного фильтрующего элемента /б/.
х.Корпус. 2.Патрон. 3.Крышка. 4-.Решетка для крепления патронов. 5«Днище, откидывающееся при выгрузке осадка отдувкой сжатым воздухо.». каналом 7 ребрами 9 кольцо док
6.Труба с центральным отверстиями 8 и продольными на которую одето фильтрующее
10 из пористого материала. II.Оса—
Рис. Г-32. Листовой или патронных фильтр, работающей под вакуумом.
I.Батарея фильтрующих элементов. •2«Резервуар для суспензии, при помещении батареи в который идет фильтрование под вакуумом.
3.Резервуар для промывной жидкости, при помещении батареи в который идет промывка осадка под вакуумом. 4.Бункер, в который сбрасывается осадок /отдувкой сжатым воздухом или гидросмывом/. 5 .Шнек для удаления осадка.
6.Тельфер. 7«Гибкий шланг, по которому поочередно отсасываются под вакуумом фильтрат /в сборник их сборник/ и подаются сжатый воз-
25
Гис. Г-83. Баробанный вакуум-фильтр♦
а.. Медленно вращающийся металлический барабан с отверстиями. 2.Волнистая проволочная сетка. 3 Фильтровальная ткань. 4.Осадок на барабане. 5»Нож для съема осадка. 6.Корыто для суспензии. /.Качающаяся мешалка.
о.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДа ПрОМЫВЭОЙ ЖГЛКССТИ. 5.Камеры барабана. 10.Трубы, объединенные во вращающуюся часть 1Г распределительной головки, поочередно соединяющие как егы S барабана I с секциями неподвижней части $2 распределительной головки.
Зоны, в которые поочередно г.с.паг.агт секции барабана при вращении; I - ф;:латрован»я и отсоса фильтрата: П - промывки осадка и отсоса промывных вод; S - разрнаело-ккя п отдувки осадка сжатым воздухом; 2У - Ьчисркн ТКаНИ ПрОДуЕКОЙ ВОЗДУХОМ ДЛИ ПКрСМ.
Секции неподвижней части роспр®делител?— ной головки: I - сообщающаяся с пркемкиком фильтрата, находящимся под вакуумом; П - сообщающейся с приемником промкьнкх вод, так-:<:е находящимся под вакуумом; к - сообщающаяся с источником сжатого воздуха г IjT - сообщающаяся с источником сжатого вег-духа Х5ли водяного паре
Free JM?4« Распределительная го долга бараСегногс вакуум-фильтре»
I.Врагамюшаяся иапфа» ^.Соединительные трубы» 3»Вра!цаадаяся шайба» 4.Отверстия в© враыавдейся шайбе» 5»Пйеодбитный корпус. беНеподвигная съемная шайба» 7-дО»ррореги в неподвижной шайбе, соот-ветстжкицие секкияи I-IF на рис. Г-33. XI«Трубопровод для удаления фильтрата. ±2.Трубопровод для удаления промывной яндкости« 12«Трубопроводы для подави Сжатого вовдуха и пэра» 14«Вакуумметры. 15’Прукина
о© снятой фильтровальной гетш.дп
5^00
Рис. Г-36. Вид и раз-
изображение /б/ герметизированного оарабанного вакуум-фильтра, pa-feo ботающего в атмо-сфере инертного газа и используемого для работы с летун____
чими растворителя-* ми, пары которых ядовиты или образуют взрывоопасные смеси с воздухом.
I.Штунера подачи суспензии Вводы инертного газа.
3.Выход осадка из разгрузочного шнека. 4.Насос для смазки. >.Штуцер для регулятора уровня суспензии.
6 и S'.Вводы и вывод промыв ной жидкости. 7.Смотровые люки. 10.Выход фильтрата. Ц.Ввод газа отдувки.
12.Тепловая изоляция.
13.Редуктор
Рис. Г-37* Схема установки герметизированного барабанного вакуум-фильтра о
±.Фильтр. 2.Шнек. 3.Вакуум-сборник фильтрата. 4.Вагуум-сборник промывной жидкости. 5*Брызгоуловители.
6.Вакуум-насос
Лромь'внъй поствер
Язе* Г-40е Карусельный ваку-
ft П 1
v -lAbrrtpoocH.jf.
Осадок
Ссшка засади
t Воздух
Рис. Г-38. Дисковый вакуум-фильтр устройство/a/, упрощенный вид/б/ и наглядное изобракекке/в/.
I.Медленно вращающийся полый барабан. ДИСКИ С фИЛЬТруЮЩИУИ бО' новыми поверхностями. 3.Корыто, в которое непрерывно подается суспензия. 4.Распределительная головка. 5.Привод
Пром мина ткани
уЧзрЧ Промывная
Осии/ка осадка
Г-39- Схема действия карусельного вакуум-фильтра
воздух
29
30
£~ Ocbpm/ww X ЭКиАК<ХГ*Ь
х.Цилиндрическая часть корпуса. 2.Коническая часть корпуса. 3.Тангенциальный ввод суспензии. 4.Перегород-иа. 5.Патрубок. б.Вывог осветленной жидкости. 7-Вывод л лама
Гис. Г-43. Принцип устройства отстойнс и фильтрующей /б/ Центрику: ручной выгрузкой
1 .Вращающийся с оольшой скорое Лм? аал _ж„<хльный или горизонтальный/. 2.Сплошной /а/ или д гый уб/ барабан. З.Ко^ух.
л-.Фильтрующая ткань
Рис о Г-44. Подвесная фильтрующая центрифуга периодического действия с нижней выгрузкой осадка»
I.Дырчатый барабан. 2.Вал. 3.Спора вала.
4.Упорная втулка с ребрами. Ребра втулки. бгКолпак, который во время центрифугирования опущен и закрывает разгрузочные окна между ребрами 5 втулки, а при выгрузке осадка поднят или вынут, причем осадок вручную проталкивается вниз. 7.Электродвигатель
б
Гис. Г-45* Трехколенная фильтрующая центрифуга периодического действия с верхней выгрузкой осадка: устройство /а/, вид и разрез /б/•
1•Перфорировании к б ара-бан. 2.Днище барабана. З.Вал. 4.Дно станины.
5.Неподвижный кожух.
ь.крышка кожуха. 7«Станина. 8.Пружинные тяги, на которых подвешена центрифуга. $.Три опорные колонны. 10.Ручной тормоз. II.Электродвигатель. 12.Шкивы привода. 13.Штуцер для ®yra-та. 14.Фильтрующая ткань 15«Проволочная дренажная сетка
32
a
б
Рис. Г—46. Автоматическая фильтрующая центрифуга периодического действия с ножевыг съемом осадка: устрой— ство/а/ и разрез/б/.
I.Ioтор-барабан с перфорированным цилиндром. 2.Вал. З.Нож для срезания осадка. 4.Же лоб, по которому ссыпается осадок при выгрузке. 5. Кожух. 6.Автоматическое устройство, представляющее собой масляный цилиндр с поршнем и управляющее ножом 3 и клапаном 7 на линии подачи суспензии 8 /Работа клапана и ножа скоординирована. *£огда клапан 7 открыт и в центрифугу поступает суспен-зия? нож опущен. После заполнения барабана до определенного уровня производится отжим осадка и, при необходимости, его промывка жидкостью, поступающей по трубе, не показанной на рисунке: клапан 7 при этом закрыт, а нож 3 по-прежнему опущен. Затем производится срезание и выгрузка осадка путем постепенного подъема ножа почти до внутренней поверхности цилиндра барабана, причем клапан 7 закрыт. Наконец, нож опускается и клапан 7открыва-ется для прохода суспензии по трубе 8/. 5?.Подшипники вала.
10.Станина. II.Электродвигатель с приводом
ХМ-7» Исцрерывноденег дующая фильтрующая центрифуга с. выгрузной осад’га пульсирующим поршнем? ус-
о
t Г|
1* Кожух* 2оПерфорированный барабан, вращающийся на полон валу 3 с постоянной скоростью* 4<»Вал-штоКо ^сПориепь-тол-катель, приводимый автоматическим устройством 6 во вращательное /скорость вращения вяла—штока 4 и поршни 5 —
L 2/ к возвратно-поступательное дави-.кендо г поршень делает 10-16 ходов в шшуту, причем при еагж ходе вправо,

кер но ОД длины бана .j он выталки-в :~еяоб 7 со-тствуюшую порцию о садка ₽ 8сПриемный иену с ? вращающийся вместе с поршней-толкателей; суспензия, поступа-яая непрерывно по рубе 9$ распреденется зткн кону— ои и проходит через зазоры иехсду поршнем к конусок к фильтрующей по— эерхностк барабана
fe
с и >
Рисе Г-48е tie пр еры B/Д а действующая отстойная центрифуга со шнековой выгрузкой осадка^
/^УНтТ
IсКонический отстойный барабан,, вращающийся на полом внешнем валу 2 с постоянной скоростью» 3^Внутренний барабан с винтоеыци /шнековыми/ лопастями 4, вращающийся на внутреннем полом валу 5 с несколько меньшей скоростью, чем отстойный барабан, беТруба для непрерывного подвода суспензии, которая через окна 7 в° внутреннем барабане 3 поступает на отстаивание во внешний берабан. е»Пат-рубок для удаления осветленной жидкости. 9«>Па<трубок для удаления осадка, который медленно перемещается по внутренней поверхности барабана I лопастями шнеке, л-, вследствие неодинаковости скоростей вращения внешнего и внутреннего барабанов
6.
2
3
и.
-с- !"* с:

Трубчатая сверхцентрифуга периодического действия для осветления жидкостей , содержащих тонкодисперсные частицы твердой фазы.
I.Трубчатый барабан диаметром до 200 мм, вращающийся со скоростью'йо45ООО об/мин, а после накопления осадка и остановки центрифуги вынимаемый для чистки. 2.Кожух. 3.Радиальные лопасти.
5-Питающая труба» 6.Шкив. 7-Опора» для вывода осветленной жид-для вывода жидкости
Рис
4-Подпятник
8.Шпиндель. 9 «Труба кости*» 10.Отверстия
Рис* Г-50
3#	\
---to-.------
б араб ан. 2»Кожух
4. Отражатель
Питансе
,легкая
I жидкость
тяжелая жидкость
Трубчатая сверхпентрифуга для непрерывного разделения тонкодисперсных эмульсий?
I .Трубчатый альные лопасти. 4.Отражатель. 5«Труба для подачи исходной эмульсии*. 6.Шкив. 7»Вывод более тяжелой жидкости, располагающейся ближе к стенке. 8.Вывод более легкой жидкости. 9«Т°РИО3
Рисе Г~5£< Устройство
головки барабана сверхцентрифуги для разделения эмульсий
2- Способы перемешивания в жидких средах и основные конструкции мешалок
Перемешивание в жидких средах широко применяется в химической промышленности для приготовления суспензий, эмульсий, пен и растворов. Посредством перемешивания достигаются тесный контакт частиц дисперсной фазы с дисперсионной средой и интенсификация процессов межфазного массо- и теплообмена, а также подвода (отвода) тепла к теплообменным поверхностям* Перемеши-вание способствует увеличению скорости многих процессов в химических реакторах.
Применяют различные способы перемешивания (рис.Г-52). Взаимнорастворимые жидкости, а также газы могут быть смешаны не-посредственно в трубопроводах*^ помощью специальных вставок: диафрагм, сопел, труб Вентури и др. Перемешивание в жидких cpeflav осуществляют также барботажем газа или папа (пневматическое и эрлифтное перемешивание) и циркуляцией жидкостей насосами. Однако, наиболее широко распространено перемешивание механическими мешалками.
Основные, а также некоторые специальные типы мешалок представлены на рис. от Г-53 до Г-64. Среди тихоходных мешалок основными являются лопастные (рис.55 и 56), а среди быстроходных - пропеллерные и турбинные мешалки (рис.57-60). В зависимости от скорости вращения, формы лопастей и способа их установки мешалки могут создавать круговой, радиальный, осевой и промежуточные потоки жидкости. Тихоходные лопастные и другие мешалки, изображенные на рис.55 и 56, создают главным образом круговой, а также круговой и осевой (рис.55в и 566) потоки. Радиальный поток создают обычные турбинные мешалки, осевой -пропеллерные и шнековые (рис,61), в особенности-мешалки с диффузорами (рис.57в), промежуточный радиально-осевой - турбинные мешалки с лопатками, установленными наклонно к плоскости вращения. Быстроходные мешалки чаще всего работают в аппаратах с отражательными перегородками. Отсутствие последних приводит к круговому движению жидкости и к образованию воронки (рис.60).
На рис.61-64 показаны некоторые типы специальных мешалок, назначение которых ясно из подрисуночных подписей.
36
v. :----
ргс« Г*~52е Способы перемешивания в жидких средах /кроме механического перемешивания/?
смешивающихся жидкостей диафрагм /а/ и труб Вен-
а,б - перемешивание ИЛИ Г8ЕОВ С ПОМОЩЬЮ тури /6/f устанавливаемых на определенных участках трубопроводов /оно может осуществляться и просто в турбулентных потоках по трубопроводе^; в - барботажное перемешивание газом или паром; г - циркуляционное перецени:-~
вание насосами
Рис» Г~53«» Основные
типы не-
панических
мешалок
для жидких сред;
а - лопастная;
б — пропеллерная;
в - турбинная
Рисо Г-54* Турбулентное обтекание жидкостью лопасти механической мешалки
Рис. Г-55. Простая лопастная мешалка /а/ с од-
Рис. Г-56е Простая несткло-пастная иешалка/а/
ной или несколькими парами лопастей, многорядные лопастные мешалки /б,в/, применяемые для более высоких сосудов /в - мешалка с наклонными лопастями, используемая для создания добавочного к круговому осевого перем ешивани^у, рамная /г/, якорная /д/ и листовая /е/ мешалки
п двухрядная кешалка с наклон— к^гп лопастяси /б/
Рис. Г-57* Пропеллерная мешалка /а/ и схемы ее работы без диффузора /б/ и с диффузором /в/
Рис. Г-57&. Мешалка
с двигателей
Рис. Г-5&« Турбинные ме шалки различ ных типов: а - открытая с прямыми лопатками; б — открытая с отогнутыми незад лопатками: в - закрытая турбинка I с направляющим аппаратом 2
бинных мешалок? изображенных на рис.58
Рис. Г—60. Направления потоков при перемешивании пропеллерной мешалкой в сосудах без перегородок /а/ и с перегородками /б/ и турбинной мешалкой в сосуде с перегородками /в/
Рас
экстракции
шнековые /винтовые/ мешалки, пригодные для перемешивания жидкостей высокой вязкости к паст
Рис
Г~62« Дисковая мешалка, обеспечивающая высокие напряжения сдвига и применяемая для диспергирования одной жидкости в другой в процессах
Аппарат с вибрационной мешалкой /а/ и принцип устройства перфорированных дисков /б/ таких. мешалок

”Вотаторк сс скребковой <	---
нежалкой, используемый в ка честве теп лообменника для нагрева или охлаждения вязких жидкостей /подвижные лопатки-скребки свободно крепятся на стержнях, выступающих из вяла, а при вращении вала под действием центробежной силы приближаются к внутренней стенке корпуса и скользят по ней, сгребая примыкающие к ней слои жидкости/
40
НДСОСЫ И КОМПРЕССОРНЫЕ МАШИНЫ
Для перемещения капельных жидкостей в химической промышленности испсльзуют насосы, а для перемещения, сжатия и разрежения газов - компрессорные машины.
Исходя из принципа действия, различают объемные и динамические насосы и компрессоры.
Объемные машины работают по принципу вытеснения жидкости или газа из замкнутого объема телами специальной формы. К ним относятся поршневые, ротационные и др. насосы и компрессоры.
В динамических машинах энергия сообщается незамкнутому объему жидкости или газа, непрерывно сообщающемуся со входом и выходом. К динамическим относятся лопастные (центробежные и осевые) машины и машины трения (такие как струйные, вихревые и др.).
Основные конструкции насосов рассмотрены на рис. от H-I до Н-22. Наиболее широкое распространение в химической промышленности получили центробежные и поршневые насосы.
Среди поршневых насосов (рис.1-7) чаще применяют плунжерные (рис.4-7), для которых не требуется точной обработки цилиндра, а уплотнение достигается с помощью сальника. Во избежание соприкосновения поршня или плунжера с перекачиваемой средой при работе с химически агрессивными жидкостями или с суспензиями могут быть использованы диафрагмовые,иди мембранные насосы (рис.5). Поршневые насосы простого, или одинарного действия (рис.1 и 4) характеризуются наличием лишь одного всасывания и одного нагнетания за один оборот вала (за два хода поршня). Более высокая производительность и более равномерная подача достигаются у насосов двойного действия (ряс.6). Для еще большего выравнивания подачи применяют насосы тройного действия^ или трехцилиндровые (рис.7).
Поршневые насосы, работающие по принципу вытеснения перекачиваемой среды из замкнутого объема, обеспечивают подачу жидкостей в аппараты, работающие под высоким давлением (в десятки и сотни атмосфер). При этом расход жидкости от давления практически не зависит. Однако, ввиду их тихоходности, связанной с инерционностью возвратно-поступательного движения поршня, они малопроизводительны. Среди других их недостатков: неравномерность подачи, сравнительная сложность конструкции и дорогое обслуживание, наличие клапанов, которые могут легко
забиваться осадками или корродировать при работе с загрязненными или агрессивными жидкостями.
Примерами других насосов объемного типа могут служить ротационный шестеренчатый насос (рис.8) и монтежю (рис.21), в котором вытеснение жидкости из замкнутого объема осуществляется сжатым воздухом или другим газом.
Для создания перепадов давления не оопее нескольких атмосфер (напоров не более нескольких десятков метров) в химической промышленности чаще всего применяют центробежные насосы. В практике химических производств используют одноступенчатые (рис.9-14) и иногоступегч атыэ центробежные насосы (рис.15 и 16).
на рис.17 представлена типичная характеристика центробехло-го насоса при разных числах оборотов его вада, позволяющая выбирать наиболее рациональные условия практического применения данного насоса.
Центробежные насосы просты по устройству, компактны, их сравнительно легко изготовить из коррозконно- и эррозионноус-тойчивых материалов. Они могут перекачивать загрязненные жадности. Вследствие своей быстроходности, они высокопроизводительны, обеспечивая при этом равномерную подачу. В то же время среди их недостатков (кроме у?:азанной невозможности обеспечения одноступенчатыми насосали высоких напоров) могут быть названы: насколько меньший КПД, чем у поршневых насосов, и резкое снижение КПД при малой производительности; уменьшение производительности с увеличением напора; необходимость залива насоса перед пуском.
Другой тип лопастных насос ев - осевые, или пропеллерные (рис. 18). - обеспечивает очень высокую производительность при весьма на божьих напорах.
На рис.19 и 20 изображены насосы трения: вихревой и струйный . Последние бывают водо- или пароструйными; они крайне просты, могут быть изготовлены практически из любых коррозионностойких материалов, однако имеют очень низкий к.п.д,и могут применяться лишь там, где допустимо смешение перекачиваемой жидкости с водой.
Рис.от П-23 до Н-43 посвящены компрессорным машинам. По величине создаваемого давления условно различают машины:
низкого давления, или вентиляторы (до Р =0,01 МПа);
ИЗО
22
среднего давления, работающие без охлаждения, или газодув-ИИ (Р б =0,01 - 0,3 МПа);
высокого давления, работающие е охлаЕдениеи, или собственно компрессоры (РЕзб >0,3 МПа);
вакууинр.сосы, создающие разрешение во всасывающей линии 'Рвак > с’05 Иа).
Поршневые компрессоры простого (одинарного) и двойного действия показаны на рис.23-26. Для снижения неравномерности подачи применяют двух- или многоцилиндровые компрессоры, а также устанавливают между компрессором и потребителем сжатого газе инерционные (буферные) емкости - ресиверы. Для достижения высоких степенен сжатия используют многоступенчатые компрессоры (рис.27 и 28) с промежуточным охлаждением меад ступенямистепень сжатия на каждой ступени при этом составляет примерно от 2 до 4. Многоступенчатость, во-первых, позволяет приблизиться к наиболее экономичному - изотермноиу процессу сжатия, во-вторых, снижает отрицательную роль вредного пространства и повышает производительность и, в-третьих, позволяет избежать сильных перегревов, вредно отражающихся на работе машин.
Монопольная область применения поршневых компрессоров -создание высоких давлений (в сотни и даже тысячи атмосфер). В то же время они сравнительно малопроизводительны, громоздки, требуют для своей установки специальных фундаментов; сжимаемые газы в таких компрессорах загрязняются мельчайшими брызгами и парами масла.
Другие компрессоры объемного типа - роторные и винтовые -у которых роль поршня выполняют тела различной формы, представлены на рис.29-34. Они свободны от ряда указанных недостатков поршневых компрессоров, но создают давления не выше порядка I МЛае
Из лопастных компрессорных машин наиболее распространены центробежные . Различают центробежные вентиляторы (рис.35 и 36)^ служащие для перемещения больших объемов газа (до десятков ты-•z сяч ыучас) при перепадах давления не выше 0,OIMIia,турбогазодувки (рис.37), имеющие одно или несколько рабочих колес, последовательно сжимающих газ без промежуточного охлаждения (для одноступенчатых-до Ркзб=С,03МПа,а для многоступенчатых -до ГЕ3£=0,ЗИЛа*), и турбо компрессоры (рнс Л-38,Т-39),сжимающие газ до десятков атмосфер с промежуточным охлаждением между сту
пенями рабочих кодес. Современные конструкции турбокомпрессоров обеспечивают сжатие газа до нескольких сотен атмосфер, вытесняя поршне-вые турбокомпрессоры в крупнотоннажных производствах.
Лопастные осевые, или пропеллерные вентиляторы (рис.40 и 41) перемещают очень большие объемы газа при весьма малом напоре: таковы, например, дымососы г: ииэгкз ьснтииятсры бытового назначения. Осевые комаресоорк (;::c.z;2) представляют с сбой многоступенчатые осевые машины и обеспечивают давление д:.~5 [ДПа.
В качестве примера струйных компрессоров на рис.43 прит-е-ден пароструйный вакуумнасос (они бывают и водоструйными). Такой одноступенчатый вакуумнасос создает разрежение во всасывающей линии порядка 90%, однако при организации многоступенчатого отсоса величина разрежения может достигать 99,9%. Струйные компрессоры, используемые для нагнетания в аппарат или для отсоса газа из него, навывают инжекторами или эжекторами соответственно.
В качестве вакуумнасосов применяют не только струйные, но и поршневые и ротационные (сухие и мокрые) компрессорные машины.
Рис. H-I* Горизонтальный поршневой насос простого действия.
I«Цилиндр* 2.Поршень /см* рис.Н-2/.
3.Кривошипно-шатунный механизм /S —ход поршня/. 4 и 5.Всасывающий и нагнетательный клапаны соответственно /см. рис Н—^3/• 6 и 7.Всасывающий и нагнетательный трубопроводы соответственно*
14
Pre» Н—2₽ Устройство поршня /а/ и конструкции облегченных дисковых поргшей /б/ - сплошного /слева/ и составного /справе/ .
Х.Лоршекь. 2«Сменяые уплотняющие кольца. 3.Цилиндр. 4.Вал
Ряс. Н-3. Некоторые типы клапанов поршневых насосов /поз.4 к5 на рис. Н-7./'.
а - тарельчатый /I.Пружина. 2.Стержень. 3.Тарелка. 4<Седло /$
б — стккднойг используемый для загрязненных жидкостей /I.Крышка.
2.Седло /; в - шаровой, используемый для вязких жидкостей/л.Корпус. 2еКлапан. 3гКрышка/
Рис. Н—4. Вертикальный плунжерный насос простого действия.
I.Цилиндр. 2«Плунжер/полый стакан или скалка/. 3.Сальник. 4 и 5•Всасывающий и нагнетательный клапаны соответственно
Диафрагма /мем-
б
Рис. Н—5* Г.каФрагиовыи /пенбррнный/ насос5 устрсйстпо/а/ и рдзрез/б/.
X.Корпус. 2> Клепаны.
3.Цилиндр. 4.Плунжер. 5.Диафрагма /мембрана из резины и.ш из специальной стали/
45
Вес* Е~6«г Горизонтальный плунжерный насос двойного действия: устройство /а/ и разрез /б/.
I и 2®Всасывающие клапаны. 3 и 4«Нагнетательные клапаны. 5.Плунжер. 6«Сальник
й'сглсжг^
Рис. Н-7. Плунжерный насос тройного действия /трехцилиндровый,или триплекс-насос/i
е. - устройство /I.Цилиндры. 2.Плунжеры.
3.Коленчатый вал со смещенными под углов 120° кривошипами. 4.Шатуны /;
б - вертикальный насос;
в -горизонтальный насос ।
Рисг Н--8. Ротационный шестеренчатый насос•
Т.Корпус. 2 и 3. Шестерни, одна из которых приводится во вращение двигателем, а вторая - зацеплением за первую. 4.Всасывающий патрубок, в котором создается разрежение при выходе шестерен из зацепления. 5»Наг-гетгтельный патрубок
Р^с. Н-хО. Центрсбегный на сое
Рис. H~9. Устройство
центроб сг-кого насосе. •
1.Улитообразный/спиралеобрэ.знуй/ корпус. 2»Рабочее колесо /зг. рксШ-II/ с зягнутыни назад лопатками 3, сидящее в корпусе несколько эксцентрично и вращающееся на валу 4 со скоростью лс~3000 об/мин. 5•Всасывающий трубопровод с обратным клапаном 6 и фильтром-сеткой 7» В.Нагнетательннй трубопровод. 9.Линия для залива насоса перед пуском. Ю.Сгльиик
Рис. H-II. Типы колес ген-тробе^них насосов /поэв2 нв. рис. И-9/: открыт ое/а/ и зекрнтеэ/б/«
I.Диски. 2.Лопатки
k7
Pro. H-dJ?o Одгн из типов	дентробекных:
касоосве
«Гайка» 2»Рабочее колесо» Зк^дйазщи-р 4<Koptiyce 5*Станина. беВал*
•Сгльник. 8«Втулка. 9«Эодзэшш£ик
Рис. Н-хЗо Герметичней центробежный насос» «Рабочее колесо» 2»Ротор электродвигателя» 3.Статор двигателя. «Экран из немагнитной нержавеющей стали» 5°Подшипники» 6 .Корпус
I
РИСе Н«14е Один ИЗ типов погружных центро-бежннх на-
1	соссв.
I«Рабочее колесо» 2.Вал» 3.Всасывающий патрубок. 4.Напорные трубопроводы.
5.Подшипники
P”Qe E-I5- Центробежный кногсступенчатий насос-
loKoprzyc- ^-Рабочие колеса», 3 «.Направляющие аппараты* 4-Вс^иываю-щий патрубок- 5«Нагнетательный патрубок. 6-Краники для выпуска воздуха
Pre. H-I6- Вел с
рабочими колесами центробежного многоступенчатого насоса *
±* Правая предохранительная втулка с резьбой- ^Разгрузочный диск- крепящийся шпонкой. 3 4--Рабочие колеса, крепящиеся шпонками 5» 6-Дистанционные втулки. 7.Левая предохранительная втулка с резьбой
Нм
Рис. H-I7- Универсальная характ еристика центробежного насоса
Рксв H-I8. Устройство /а/ в рабочее колесо /б/ осевого /пропеллерного/ насоса
5i
KOH
негу
Рис. Н-27•Двухступенчатый поршневой компрессор.
I и 2.Цилиндры первой и второй ступени. 3 и 4.Поршни первой и второй ступени. 5.Шток паны первой ветственно. паны первой ступенчатый
6 и 7.ВсасиЕаЕ’Хке кла-и второй ступеней соот— 8 и §.Нагнетательные кла и второй ступеней. 10.Lie: холодильник для газа
IQ
ОхлажЁа-юш.вй Sodcf
Рисе Н—28. Шестиступенчатый оппозитный поршневой компрессор для скатил газа до 32 ,..“е
Рис
Пластинчатый /сухой/ ротационный компрессор.
I.Цилиндрический корпус /статор/. 2.Ротор с радиальными прорезями 3j установленный эксцентрично относительно корпуса.
4. Пластины/ скользящие в прсреэях. 5 и 6.Отверстия для всасывания и нагнетания газа соответственно.
А. и Д - камеры наибольшего и наименьшего £ - эксцентриситет
объема соответственно.’
А
А-А
Рис. Н-30. Пластинчатый /сухой/ ротационный компрессор в разрезе.
I..Корпус. 2.Ротор. З.Вал. 4.Пластины. 5«Кольца. б.Всасывавщий патрубок. 7.Нагнетательный патрубок. 8.Подшипники. 9.Втулка.
10.Обратный клапан. II.Водяная рубашка для охлаждения
52
PaJG. H~3I. Ротационный водокольцевой /мокрый/ компрессор.
х.д^гиядрическии корпус /статор/. 2.Рстор с неподвижно закреплен— ныкк на нем лопастями 3 одинаковой длины, установленный эксцентрично относительно корпуса, ^.лждкостное кольцо /“жидкостный поршень"/ равномерной толщины, образуемое под действием центробежной силы. 5 и 6.Отверстия для всасывания и нагнетания газа соответ-
ственно.
А и Д - камеры наибольшего и наименьшего объема соответственно;
£ - эксцентриситет
Рис. Н-32. Винтовой компрессор: устройство /а/, разрезы /б/ и наглядное изображение /в/.
X К 2.Винтовые роторы. 3.Корпус
Рис. И—33. Ротационный ком-пр е ссор/ газ о ду вка/ с двухлопастными роторами.
I«Корпус. 2.Роторы /’’поршни"/* 3 и 4.Всасывающий и нагнетательный патрубки соответственно
Рис. Н-34. Ротационные компрессоры с двух/а/ и трехлопастными/б/ ротсраки•
I. Корпус. 2.LecTepHM, приводящие в движение роторы. 3.Роторы
Н-35. Центробежный вентилятор.
2.Рабочее колесо. 3f4.Всасывающий и нагнетательный
Рис
I. Корпус патрубки соответственно
Рис. Н-36. Центробежный вентилятор низкого давления и его рабочее колесо Обозначения аналогичны рис. Н-35

Рис. Н-37* Турбогазодувка.
I.Корпус. 2.Рабочее колесо.
3.Направляющий аппарат•
4 и 5.Всасывающий и нагнетательный патрубки соответственно
Рис» Н—38. Иногсступенчатый турбокомпрессор.
Р.хКожух* 2->.Группы рабочих колес с четвертой до первой ступени соответственно. б.Неподвижные направляющие аппараты /диффузоры/, 7.Подвижные направляющие аппараты. &.Разгрузочный поряень. с- и 10-Нагнетательный и всасывающий патрубки соответственно• II.Текступенчатые холодильники для газа
Рис. Н-39. Рабочее колесо турбокомпрессора /покрывной диск снят/•
I.Основной диск колеса. 2.Лопатки
Рис. H-4D. Осевой /пропеллерный/ вентилятор
Рис. Н~^2е Осевой компрессор, х.Корпус /статор/. 2.Ротор с лопатка— 105 3, 4*НеПОДВИ5Е— ныо лопатки статора
Рис. Н*-4Хо Осевые вентиляторы с электродвигзте— лямк, расположен— ныик внутри потока газа/а/ к рис егп/б/с
I«Рабочее колесо-крпльчатка, 2сЛо-пагкк-е 3 «Корпусг <4 «Электродвигатель
Рис. В-43 о Пароструйный вскуу^н&ссс г
I«-Паровое сопло® РгКаиера сдепения пара. с отсасы-ва.еиыы газом, 3,Диффузор. 4<-Патрубок, соединяюпийй вакуумнасос с линией, в которой создастся разрежение
СПОСОБЫ ПОДВОДА И ОТВОДА ТЕПЛА В ПРОМЫШЛЕННОЙ
АППАРАТУРЕ. Т.ШЭОБМ :ННЫЕ АППАРАТЫ
В химической промышленности прижигаются различные способы подзола и отвода тепла.
Для подвода тепла нсполь:.> г электроэнергию, топочные газы. полученные сжиганием газvCOpaaново, гадкого или твердого топлива, и промежуточные теплоносители. В ряде случаев источниками тепла служат экзотермические процессы в химических реакторах; здесь отбор тепла, необходимый о технологической точки зрения, позволяет в то ::а время утилизировать его, что повышает экономичность производстве.
Выбор способа подвода тепла и —бор •’’еплоносителей определяются потребной температурой, технологическими и техиико-ако-яо.ли чес:: л ми сопбра денлями.
При злектроооогре><р тепле мотает подводиться в нагревательных устройствах с э л е кт г. ап роти зл е ни е и или внешним индукционным ооогрегом (рис.л-1),токргг высокой частоты(пис.Т-й)»а также в электродуговых печах. При этом достигаются высокие температуры (при нагревании электросопротивлением - порядка Ю00°С, а при электродуговом нагреве - несколько-тысяч градусов). Температура может легко регулироваться отключением или включением части элементов или изменением напряжения. Установки с электро-обогревом - весьма компактны. Однако их распространение лимитируется дефицитностью и сравнительно высокой стоимостью электроэнергии.
Обогрев топочными газair осуществляют либо непосредственно в печах, либо - в вынесенных теплообменниках (рис/Т-3). Такой способ подвода тепла прост, обеспечивает достижение высоких температур Гдо~1000°С), однако обладает рядом существенных недостатков: опасность взрывов и пожаров, невозможность быстрого и точного регулирования температуры. громадность .установок из-за низких коэффициентов теплоотдачи от газов (10-60 Вт/лАк) и низкой объемной теплоемкости посяедню:.
Для подвода тепла при более низких температурах (до нескольких сот градусов) предпочитают использовать промежуточные теплоносители.
Наиболее широко распространенным теплоносителем при необ
57
ходимости обеспечения температур до^2С0°С является насыщенный водяной пар. При возможности транспортирования на большие расстояния он обладает рядом существенных достоинств: доступность; высокий коэффициент теплоотдачи (~10000 Вт/ьЛК), обеспечивающий компактность установки; высокая теплота конденсации, обеспечивающая низкий его расход; равномерность обогрева и возможность тонкого регулирования температуры изменением давления.
На рис.Т-4 показан обогрев "острым",а на рис.1-5 -"глухим" паром. При наиболее широко распространенном способе использования водяного пара, в поверхностных теплообменниках ("глухой” пар) достижение полной конденсации пара в теплообменном аппарате обеспечивается установкой на выходе из него конденсатоот-водчиков (риссТ—5 и Т-6).
Для работы при болое высоких температурах, чем те, которые достигаются с помощью водяного пара, применяют васокотемпера-т.урные теплоносители - парообразные и жидкие.
Среди паровых органических теплоносителей наибольшее распространение нашла дифенильная смесь, содержащая около трех четвертей дифенилового эфира и около четверти дифенила. При атмосферном давлении жидкая дифенильная смесь кипит при 258сС, а при повышенном давленви(~О,8МПа)ее мо-кно применять до^400°С (выше начинается интенсивное разложение смеси). Дифенильная смесь, хотя и горюча, но практически взрывобезопасна и изтоксична.
Пары высококипящих органических жидкостей, как и водяной пар, получают в котлах, обогреваемых топочными или технологическими газами (в последнем случае котлы называют котлами -утилиз ат о рами)и направляют для использования в теплообменники; образовавшийся в последних конденсат вновь возвращают в котел.
При использовании жидких высокотемпературных теплоносителей применяют либо обогрев с поиощьл: рубашек (бань), либо (ча-ще)цирку ляционный обогрев(рис.Т-7). Среди таких теплоносителей можно назвать перегретую воду при давлениях и температурах, близких к критическим (ею можно греть до 30и-350сСф, минеральные масла, органические и кремнийорганические соединения (в том числе и уде упоминавшуюся жидкую дифенильную смесь), расплавленные соли и металлы (последние применяют, при температура/ вплоть до ^1СЮО°С).
Отвод тепла чаще всего осуществляют с памошыо естествеиных
хладоагентов- - воды и воздуха, а при необходимости достижения более низких температур - с помощью низкотемпературных агентов.
Вода на сегодня является наиболее распространенным охлаждающим агентом. Это обусловлено ее доступностью, высокими коэффициентами теплоотдачи и высокой теплоемкостью (по сравнению с воздухом). Наиболее рациональное использование воды связано с организацией на химических предприятиях водооборотных циклов: нагретую в холодильниках воду направляют на испарительное охлаждение воздухом в градирнях(р ис е Т-36), после чего вновь используют в холодильниках. При это?л резко сокращается потребность е свежей воде из естественных водоемов.
Несмотря на очевидные преимущества воды, как хладоагента, в теплотехническом отношении, в последнее время наблюдается явно выраженная тенденция к расширению использования отвода тепла воздухом. Это связано со все увеличивающимся дефицитом воды, а также с пониженными сроками службы водяных холодильников, по сравнению с воздушными (вода корродирует материалы теплообменников к загрязняет их поверхности отложениями, что требует частью: чисток). Отвод тепла воздухом может осуцгествляться как путем его непосредственного контакта с охлаждаемым веществом (как в упомянутых градирнях), так и в поверхностных холодильниках. В последнем случае из-за низких значений коэффициента теплоотдачи к воздуху теплообменные поверхности делают оребренны-ни (рве .^25.1-25,1-27 Д-28).
Отвод тепла, при температурах ниже тех, которые могут быть обеспечены применением воды или воздуха, осуществляют с помощью низкотемпературных агентов, причем достижение низких температур обеспечивается методами ис кус с тв еиного охлаждения, рассматриваемыми ниже -5 разделе"Холодильные установки".
Теплообмеиные аппараты лэти теплообменники, по способу передачи тепла классифицируются на поверхностные, смесительные и регенеративные.
В поверхностных теплообменниках, которые наиболее широко распространены в промышленности, горячий и холодный теплоносители разделены поверхностью стенки. На рис. Т-5 и от Т-6 до Т-35 представлены такие теплообменники с поверхностями, образованными стенками аппарата (рис.5, 8, II, 35), трубами (рис. 9 - 28) и каналами различной формы (рис.29 - 35). Характеристики этих
53
аппаратов, их сопоставление и области рационального применения подробно рассматриваются на лекциях и в учебника по курсу.
В качестве примеров смесительных теплообменников с непосредственным контактом теплоносителей могут быть названы уже упомянутые аппараты для обогрева "острым” паром(рис.Т-4).градирни (рис.Т-36),а также конденсаторы смешения (рис.Т-37) и аппараты с погружными горелками, рассмотренные в разделе "Выпарные установки и аппараты".
Принципы устройства регенеративных теплообменников очевидны из рис. от Т-38 до Т-40.
GO
Рис. T-I. Принципиальная схема электрического обогрева сопротивлением или индукцией.
I.Обогреваемый аппарат. 2»Нагревательный элемент в виде проволочной спирали или ленты при обогреве сопротивлением или индукционная катушка при обогреве индукцией /в последнем случае тепло выделяется в стенках аппарата из-за возникновения токов Фуко/
Рис. Т-2. Принцип высокочастотного /диэлектрического/ нагревания.
I	.Пластины конденсатора, к которым подведен ток высокой частоты.
2	.Нагреваемый материал /диэлектрик/,
в котором при сиене знака поля про-
исходит разогрев из-за колебательных движений при переориентации диполей и поляризации неполярных молекул

Рис. Т-4. Обогрев *Ъстрым” водяным паром.	„
а - бесшумный сопловой подогреватель /I.Сопло. 2.Смешивающий диффузор/; б — паровой барботер
€4
Конденсат'
Рис* Т-5- Схема установки конденса-тоотподчини на аппарате с обогревом "глухим” водяным паром.
I.Паровая рубашка. 2.гСонденсатоотвод— чик, устанавливаемый ниже аппарата.
3 .Обводная линия для обеспечения возможности осмотра и ремонта конденсат пре npf
Рис. Т-7* Принципиальные схемы обогрева с естественной /а/ и с принудительной /б/ циркуляцией высокотемпературных теплоносителей.
Г.Печь для нагрева теплоносителя. ^.Теплообменник. 3.Циркуляционный контур, перемещение жидкости в котором обеспечивается или за счет разности ее плотностей в нагретой и охлажденной ветвях /а/ или насосом 4/6/
-8г Аппарат со штампованной рубашкой, соединенной с корпусом контактной сваркой ее давление при ожст быть повышено мПа,по сравне-
ёгс на (£ л а и дал/« лепления рубашки
в
/ или песколъки-рямыми трубами /в/с я среда
в.яной холодильник оре высокого дав-ими концентричес" змзевикамк
PiT.Ce Т-12. Аппарат с приваренным снаружи змеевиком
Рисе Т-14е Способы размещения труб
в трубных решетках.
а - наиболее распространенный способ - по вершинам правильных шестиугольников /или равносторонних треугольников/; б - по вер шинам квадратов5 в — по концентрическим окружностям
«Рис. Т-15* Способы крепле-ния труб в трубных решетках.
• а - развальцовка; б - раз-! вальцовка в отверстиях с
Рис. Т-16. Кохухотрубчатые теплообменники с компенсацией неодинаковости температурных удлинена.* труб и кожуха /I и П - теплоносителе/*
а - теплообменник с линзовым компенсатором /колущесткая конструкция/; б - аппарат с плавающей головкой; в - аппах>ат с U-образный/, трубами; г - теплообменник с трубками Фильда /ицногобаллонБый’г/.
I .Кожух. 2.Трубы. 3.Линзовый компенсатор. 4.Плавающая головка
Рис, Т-Т?. Многоходозые /по трубному пространству/ кожухотрубча— тые теплообменники жесткой конструкции»
а - двухходовой; б - четырехходовой.
Еестиходовой теплообменник
рие* Т-19- Разрез аппарата /а/ н размещение труб /б/ для Егвогохсдовых теплообменников по ГОСТ 15120-79 и 15116-7S
1-Крышка распределительной камеры.
£-Распределительная камера. ЗсКокух. : 4-Трубы. 5*0пора /лапы/. 6«Крышка.
1 7«Линзовый компенсатор
с - неразборные
охл
для
ребр«
|<
Воде
Рис
Воде
Рис. Т-22. Оросительный холодильник.
I.Трубы. 2.Соединительные колёна /	' "
для распределения дающей воды. 4.Корыто сбора воды
/калачи/. 3.Желоб	ur-r-
пределения охлаж- '	/Л-
горячая
Элементы трубчатого теплообменника с поперечный оребрением.
а - прямоугольные ребра б - трапециевидные
(22^22£lZZZZZZl
Способы оребрения внутренних труб теплообменников "труба в трубе”, используемые для интенсификации теплообмена при движении по кольцевому пространству газа, вязкой жидкости или при ламинарном режиме потока.
- ребра закреплены в канавках; б - корытообразные ребра; в - оребрение накаткой
Т-26* Пластинчатый калорифер для подогрева воздуха
Рис. Т-27а. Аппарат воздушного охлаждения.
I. Трубные секции. 2. Диффузор.
3. Осеней вентилятор.
4. Электродвигатель. 5. Стойки каркаса. 6. Защитная решетка.
7. Коллектор для распыления воды з жаркую погоду.
8. Аалюзи для регулирования расхода воздуха
Рис. Т-2?б. Воздушный конденсатор пари*, установленный на крыше цеха
Пластинчатый /перекрестно-точный/ теплообменник для газов I и II

Рис* Т-31с Пластинчатый теплообнен~
ник типа
пфильтрпресс” в сборе
69
Рис. Т-34. Блочный теплообменник из графита для жесткокоррозионных сред: схема движения потоков в блоке /а/ и разрез аппарата /б/.
1.Графитовые блоки. 2»Вертикальные круглые каналы для теплоносителя I, движущегося снизу ьверх. 3.Горизонтальные круглые каналы для теплоносителя П. 4.Боковые переточные камеры. 5«Торцевые крышки. 6. Стержни-стяжке

Рис» Т-35» Шнеков^.; '.еплообменник для высоковязких жидкостей и сыпучих материалов, обладающих низкой теплопроводностью.
I,Корпус. 2.Рубашка. 3 и 4.Шнеки, которые, вращаясь навстречу друг другу на пустотелых обогреваемых валах, перемешивают и транспортируют материал. Сальники.
6.Приводной механизм
70
Pirc, Т-36. Градирни с естественной /а/ и с принудительной /б/ тягой: в - фотография градирни с естественной тягой.
Г.Слой насадки\ по которой пленкой стекает охлаждаемая вода.
2.Распределитель горячей воды. 3.Поддон для сбора охлажденной воды. 4-«Полая высокая часть градирни для обеспечения естественной тяги. 5«крыльчатка осевого вентилятора для принудительного движения воздуха. б.Брызгоото'ойник
Рис. Т-37. Противоточный барометрический конденсатор смешения, служащий для создания вакуума в аппаратах с паровой средой.
£.Цилиндрический корпус конденсатора. 2.Ловушка для освобождения отсасываемых некон-денсируемых газов от брызг. 3.Барометрическая труба, обеспечивающая удаление воды самотеком из пространства конденсатора, находящегося под разрежением. 4.Емкость, образующая вместе с трубой гидравлический затвор S«Штуцер для ввода пара. 6.Патрубок для удаления неконденсирующихся газов. 7«Патрубок для вывода смеси воды и образовавшегося конденсата. 8.Перфорированные полки, обеспечивающие создание большой повепхности соприкосновения воды с паром
71
ЛсясЛныи. теплонаситсла
Т-38* Установке. регенераторов с неподвижней насадке;.. ристающих в нестацио-нссном режк~ь .
i и 2гРегенеративные :еплозбменники с насадкой из кирпичей, металлически:: листов, шаров, алюминиевое гофрирование:, r.e-irj, изображенной на рис. Т-3^ и др. 3 и и-. Клапаны, позволяющие переключать подачу холодного и горячего теплоносителей с одного регенератора на другой /при пропускании горячего тег.-тонзеителя тепло аккумулируется насадкой, а при пропускании холодного - отдается последнему
Гт-:с. Т--39» Алюминиевая гофрированная лента, рулоны которой капельдуются в регенераторах, служащих для охлаждения газев до очень низких температур /до -2С0сС/с вымораживанием диоксида углерода и последующим выделением его вптепдые“истоки При оттаивании
Рис* Т—40. Установка регенераторов с движущейся насадкой, работающих в стационарном режиме.
I и 2.Регенераторы с насадкой из металлических шаров, непрерывно перемещающихся сверху вниз. 3 и 4.Затворы, через которые нагретая насадка непрерывно разгружается из верхнего регенератора в нижний, а охлажденная - жз нижнего в элеватор 5> подающий ее снова в верхний регенератор
ЕШППНЕ УСТАНОВКИ И АППАРАТА
Концентрирование растворов нелетучих веществ путей их вы-Пйргневгя црЕ кипении является скшы из распространенных тепло-явх нроцессове В качестве теплоносителя при выпаривании чаще ecers щлшеияют волнист пар. Его называют греющим, или перви^-гнго Пар растворителе уддлнеинй из растворе., является вторкч-ни%
Е^гбрнпание - весша экергоепстгИ провесег С целью экономия тепла выпарные установки часто делают не однокорпуеннцв. а кпд-гексркудиЕип» При яток, для того, чтобы вторичный пар предыдущего корпуса мег слупсть греющий парой для последующего- давление должно пснкшаться от корпуса к корпусу. Схемы д.;о1’02:орг;тс?па. установок представлены на рис.В-I. Другим способом эконожи тепла является использование термокоштрессии вторичного пара/рис.Ь~2£ прг сжатик вторичного пара его тежература повышается, г он может слуггть гретни*. Oxhsfo выпаривание с тетжоксмпресспс? гораздо реже притеняется в треской промышленноетк, чек итого-корпусное кыпергвангЕ, вследствие сравнительно высоких згечснгГ тсг*пературрог депрессрт растворов.
Еоистругагт ссновных типов випгрнкх аппаратов показаны на pre* ет Е-3 до Р-13. Аппапет с подводог тепла посредством погружного горения, принцип устройства которого дал на рис-3, при-меняется для упаргвенгя ттчески агрессивных хзгдкостеЕ. обладав ищет тергтчесгой устойчивостью. В остальных представленных шше ₽ипаратах подход тепла всушествляется грежчм паром через довер-хгостх: теплообменных труб. Ес рпсгФ-Ю представлены аппараты с grnpaE^esncE естественной пкркудяпией, рпсЛ! к 12 - с прину-дитёльпск цирдуляпней. е на pnc.IL - аппарат с выпапнвавиек ркАТСоря вс вепогэагщей пленке, работающий без пкркуляпнЕ* Ос-Eobhfmh стл^гятф трубчатых выпарных аппаратов от ссычеых коду-хструбнж теплоебненнгкпт являются наккчке у них.- вс—первтхх, с<~ псгзтсграЕ с бркзгоотбойникадг. п. во-вторых. специальных уст-Fc тр для сргенггзецгЕ наврав ленн с й пирку л язик раствора /кроне ШХФначногс аппарата/, ииркуляпня ДЕтенсидипкртет теплоотдачу при жгьенгг г щ)еп-тствует отлоненкю осадков на теплое-сменных псверхнестя^.
Ср^гнктеььные зтрегтериптгк^ выпарных аппаратов рази чип? к згетруЕЦгГ г области жх пршененкя рассиатрквазтгг на лехжяха
к baкуу^касосу
t!X>.bbnt:U
tan??, tar £
Ркс. Е-х* Схепп /а и 6/ ,-? фотография /й/ 1Я1ОГОКОР-Улусных вы парных установок.
а - установка с параллельные /прямоточные/ движением пара и раствора; б - установка с противоточным двиганием пара и раствора» £?2 и 3.Корпусе /нуме-радия по ходу пара/.
4.Конденсатор. 5*^асоср
HiLo 'r ~[
кенденснт
! "
И » r.
7 J ;
• fcf

УПа.рУ nnbi u pc izniQUP

гзг
Wr
Lrcyacithi‘j '• pGXTtbP £
fafiw ui;*' n.b.p'
faour^.cz,?)* j
'	! J
£
I 4
Схена выпарной установки с тер'/п-компруссиеи /с "тепловым насосой*’/
£ <, El шаря ой а штарат. 2»Компрессор /турбо-
вокпрессор илк пароструйный инкектор/ для сжатия вторичного пара и повышения, его температуры; при сжатии Пь-р статгг.вится перегретым и для преГ’ращокг'Л в насыщенный его увлажняют после Я 0,2 яр с ссора, впрыскивая ыо;..
Рис. Б-Sr Выпарной аппарат с погружной горелкой.
Р.Корпус* 2.Горелка. 3.Переливная трубе для удаления упаренного раствора.
.Вризгостбойкое, устройся во
аппарат с центральной
рыпарпо^ _
цирк.уляцконкой трубой
? -nif.'S)-
Пии
^Д/йлЛ/я, г.
зйицкоста

24<ипятильнне труби» ЗоПяркуляцп-
4-Сбпаратор* ^еБрнзгсотбойш
£ГСРМ«ИЙМ пл»

/озющий
пар
3
> \ Г/
v
wn*
VnCPewvv
* I	ЖР
.!
4Lr-f
.1-
1 иг !1 ft'
о
rprZJDE.
Free В-“/с ЙК’
ПОП РГгГ^рСТ G
ГЛ'УГ’Л ЕОругЗТЕ'
LT ШТрЕуЛГПГ
OEHFИГ труба
ГЕ Г С EHF.O
сенгсй гонст
ГГЛлСНПГ
Ш*рК7ЛЯЩ’О15ИО и..
14
ITTXr
гапгпг^г
о
А
ГГСППНОЙ 5М?НОЙ ггпо
Гис- Е-6» Вппжрной аппа
Нг,х



&
Vn/-;rr?W<UM
PACT'-СП
w

Трубп;
кайера » 2 ^Свшар*?
*г."гг’С''кае
Вриз Г G ПТ бо К'Ц'Г


75
Уа.-,.1гяьл>| Нязисчекне штуиеров к бобышек oflosiifi’je-1 и квименование гясмгяют
вив | выпарного спперлте
Z Б й Г д Е Ж 3
ш 10 о п
п с
Вход греющего лире
Выход вторичного neps
Выход кекденезтг
Вход раствори
Выход рвствора
Сдувке пекокдеисиругрщу.хсл гезов
Вход ВОДИ ДЛЯ npOJ-'HBFB
Вход воды для промыпкк н опрес совии яежтрубиого пространстве
Выход воздухе
Смотровое окно
Отбор ”роб
Указатель уровня кохденедтс
Люк не сепараторе
Л ок яа греюшей камере
Для меноиетра
Для термометра
Слив ИЗ ДППЗрЯТЕ
Огив кз мед-тр^биого пространстве
Денгробезкнь'й брызгоуловитель
йализийлкй брызгоулсвителъ. ксторий мох-ет установлен вместо центробежного
Рес- В-8«. Черте?.: аппарата с наружной циркуляционной, труб с „ и с винесенной зоной ПЕПСЕНЯ* УСТРОЙСТВО брызгоулозятелей<
Ync» В—$♦ Выпарной аппарат с вынесенной греюдеи камерой.
1.Греющая камера. 2.Се пари-тор"» 3.Циркуляционная труба
rap
Рис. В-Юо Выпарной аппарат с подвесной гребшей камерой.
1.Корпус о 2.Козух греюаеи камеры. ЗоКн-пятильные т^убы. ^»*.сльцевои зазор кех-ду треютей катере.. и корпусов аппарата, у.Труба для свода пара в греющую каме-
ру. 6 г 7.0кна для ввода пара к вывода конденсата иг гревшей камеры. б.Кронатслны - споры для греюшей каые-
ры. V•Сепарационное пространство. Ю.Грызгоотболиики»
11.Сток длдкссти. 12.фланцы на трубе для выводе конден-
сата, соединение и разъедлкеылс которых при сборке и разборке аппарата производятся у-эрез соково? люк в ко-вкческом днише, не показанные на рисунке. 13.Сальниковые уплотнения
77
Ж
2
Н ТТг гв
Fp&wuti
Fro
ПАРОХ^Л1СРСГ,?«<7 сь?есй
ВгПКШЧиЬШ т паР
&р~зрмчрий f i ttap
3
ЛАР
Ucxo r^fti
txcxa ж>/и 'г рас r»tcf>
п
*
(О
ПАРОХШКОСТЫДО СЙЕС(?
#Г / t
Выпарные аппарату” с хфннудительной
•l!.!l I! (If
EVCT&OP
ПАР
¥гарёж&й pacrr’&sf>
о.
£
<з
§

pCfcCfTj&C^*
нкргу ЛЯ1ШСЙ.
a •=» с вынесенной греющей ка£герсй; б — с наружной циркуляционной трубойо
IеГреюкая камера* 2«.Сепаратор. З.Брызгоотбойник. 4«Циркуляцией-
пая труба» 5₽ЦиРкУлят1ионны.й насос
rTfOi’ ffF
ЕТОРЫЧЧЫЙ П/Р
&Т£?£НР1Ы PftCTCKF
/ГЛХ?
УПАРЕННЫЕ р/^стеор
Ct<FC£
уис. В-13. Пленочный выпарной аппарат .
I.Греющая камера. 2.Сепаратор. З.Брызгоот-боглик
Fro. B-I2r Емпарго£ аппарат с крпиудгтст-вей цгр гулгпвей
ХОЛС-ЖШ-НЫЕ УСТАНОВКИ
Для достижения температур, которые нельзя получить охлат-декием с помощью естественных охлаждающих агентов - воды и воздуха - в химической промышленности применяют искусственное охлаждение. Условно различают умерзиное охлаждение - до температур минус 75 - минус 100°С и гл?/бокое охлаждение - до еще более низких тем и е dату в.
Умеренных холод, как правило, получают испарением низко-кипящих жидкостей (аммиака, Фреонов л др.). Принципиальные схемы компрессионных и абсорбционной холодильных установок, работе которых основана на использовании этого принципа, представлены на рис. от X-I до а-5.
Для получения глубокого холода с ожижением воздуха и других газов, имеющих низкую критическую температуру, обычно используют или дросселирование, или рссщисзиче газов с соверде-чием внешней г--боты (ото расширение проводят в поршнегы; детендерах или в турбодетэндепах, прячем, кек поавило, в схемах холодильных установок, расширение в детандере сочетают с дросселированием). Неотъемлимым элементом схем установок для получения глубокого холода является рекуперация холода путем теплообмена иежд, потоками охлажденного газа и газа, идущего на охлаждение. Л«иннипиальныг схемы таких холодильных установок, работающих по пи? там-высокого и низкого давления, даны на рис. от Х-4 до Х-б.
79
Компрессионная паровая холодильная установка.
I.Компрессор, сжимающий пары холодильного агента до давления, при котором они могут быть сконденсированы водой или воздухом.
2.Конденсатор•
3.Вентиль для дросселирования жидкого холодильного агента до давления в испарителе. 4«Испаритель, где отбирается тепло от охлаждаемой среды или от хладоносителя — переносчика холода /обычно — холодильного рассола/
*	Ра&ачий
пар
Рис. Х-2- Пароводяная эжекторная холодильная установка.
I.Пароструйный эжектор, создающий вакуум в испарителе 2 /остаточное давление 5-Ю мм рт.ст./ 2.Испаритель воды, температуру которой понижается здесь до 3-8JC /для получения температур ниже 0°С вместо воды используют водные растворы солей/. 3.Конденсатор водяных па- | ров. 4.Насос для конденсата
is
воззрит вопи
валя
Ц&>ЫГПОК
ВОДД
,Ъ
.	----------конденрат
ВКЛОЖДеПНОЙ &ЗДС1- (\^jmpo8ou кот к потребителю холода
бода или
' 8ОЗДУХ .	г
к потребителю
1. У?

&7ДД
Рис. Х-3. Абсорбционная холодильная установка.
I и 2.Генератор паров хла-доегента /например, ректификационная колонна с де
флегматором/, отгоняемых иг водного раствора при повыиеь-ном давлении. 3.Конденсатор.
4.Дроссельный вентиль. 5-Испаритель. 6.Абсорбер для поглощения
/с отводом тепла/ паров хладоагента разбавленным раствором.поступающим из генератора паров. 7.Насос. 6.Теплообменник для нь— трепания концентрированного и охлаждения разбавленного растворе хладоагента. ^.Вентиль для снижения давления растворе
8Q
Рис С
/775
/Г’
установки виесксго дгй-левня для по-глубокого холоде о пх'.К5хейиеи тааа простей дросселгров??-ииеие
ХсИиогоступеичатый ком-Егрсссор ЛЯП СжСТЕЯ ГЕРГ д«Р гусоглего давления
2ерсгенератигпый тепло-обгеннгк для сглагденг-я егатогс газа₽ ддупсгс ег дрпссслЕрои^нпе с неезги— гетгнЕГ" гегпгз RasjKcm ЖЕлеЕЕя. 2«Дросселт для: сингония давления с су-ласте нгег г частичной ксиденегцгвк геэп.
4.Сборник олух едкого РГ:?е.
Схема установки высокого давления для получения глубокого холода с расширением газа в детандере и дросс₽ пированиет». I«Многоступенчатый ком— грессср» 2<Детандер — поршневая машина для расширения сжатого газа с совершение! внешней работы и его охлаждением 3 и 4.Регенеративные теплообменники. ^.Дроссель. 6.Сборник ожихен-иогс газа
г&2
Ггсе Х-6» Схема установки низкого дав-ленкь для получения гтгубокого хслсде.
1»Турбспомпрессор для сжатия газе /воз-£yxa-so**0f6 ЮТа/, 2.Турбодетаидер для ресгиренг/? отлепленного сжатого газа с ссдерЕгнием внегвей работы и его даль-гг.йпгг сглехденкеи. 3 и 4-.Регенератив-ние теппообненникЕф 5»Дроссель. Е.Сбор— пглг ехгпенного газе
СОДЕРЖАНИЕ
I Ipe uic.iouite.	3
Об основных процессах п аппаратах химической технологии.	5
Аппаратура для гидромеханических процессов.	9
1. Способы разделения гетерогенных систем и применяемая аппаратура.	9
2. Способы перемешивания и жидких средах п основные конструкции мешалок.	35
Насосы и компрессорные машины.	40
Способы подвода и опк ia тепла в промышленной аппаратуре. Теплообменные аппараты.	56
Выпарные хстанояки и аппараты.	72
v....................................................................................   78
8/ХП-Е1 т.
ЗйК<:'1 1241
Тираж 150'1
Объем 5.0 п. л.
Типография МХТЙ имени Д. И. Менделеева