МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СССР
Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт имени Д И. .Менделеева
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к изучению аппаратуры гидромеханических и тепловых процессов химической технологии
Москва — 19е О
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО ОТТ^ИАЛТДОТО ОБРАЗОВАНИЯ СССР
МОСКОВСКИ? ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ нм. Д. И. МЕЕ

119 81
ifcETQ1ДОЮКИЕ УКАЗАНИЯ
К ИЗУЧЕЕ
1И»
АППАРАТУРЫ ПЩРОМЕХАНИЧЕСКИХ
И ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНО-
ЛОГИИ
Московский у-мико-техно. 01 и в„„ й ин т им д. И. ^нват БИр Г.ИС ГЕ < А
йэсюа - 1380
УдИ 66.021QC75)
Методические указания к изучению аппаратуры гидромеханических
и тепловых процессов хииическол технологии. М., .‘оск.хж.-технол. ия-т им.д.И.Менделеева, 19Й0
48 с.; 125 рис.
Методические указания предназначены для использования студентам всех специальностей в качестве технического средства обучения на лекциях по курсу процессов и аппаратов химической технологии, посвященных рассмотрению аппаратуры гидромеханических и тепловых' процессов, и для последующей самостоятельное работы.
Составители: Гяльдевблат л. А., Борисов Г.С., Григорьев Б.В., Мягков Л.В., Рябов А.Б.
Рецензенты:
заве дуга it Кааедрой Иркутского политехнического института, доцент, каэд.техн.наук Е.А.Ульянов; доцент Кассдрп технологии неорганических веществ ».ЗСГИ им .Д. ".Менделеева, канд.техн.наук С. А. Крашенинников
© Московский химико-технологический институт им.Д.И.Меяделеева,
1980
- 3 -
ПРЖИОЯОВИЕ
Настоящее пособие предназначено для индивидуального использования студентами в качестве технического средства обучения непосредственно на лекциях по курсу процессов и аппаратов, посвященных рассмотрению аппаратуры гидромеханических и тепловых процессов. Б другом пособии, издаваемом одновременно, рассмотрена аппаратура массообменчых процессов. При составлении пособий руководствовались следующими принципами.
Во-первых, по большинству типов аппаратов в пособив включены иллюстрации трех видов: простейшая схема аппарата, по возможности упрощенный его чертеж и наглядное изображение аппарата в виде технического рисунка или фотографии. Включение схем, которые студент должен не только понимать, во и уметь самостоятельно изображать, позволяет устранить при чтении лекций операции по вычерчиванию таких схем на доске и перечерчиванию их тут же в тетра-ди; это существенно экономит время на лекции для более глубокого изложения материала. Иллюстрации второго вида помогают студентам при последующем ооращения к ням учиться понимать и читать чертежи аппаратов. То обстоятельство, что студент тут же на лекции сразу видит и наглядное изображение аппарата, делает восприятие аппаратурного материала более доступным и живым.
Во-вторых, иллюстрации снабжены по возможности максимально информативными подписями, явлЯи^и^ася по существу кратким конспектом лекций по аппаратурным вопросам. Это позволяет быстрее излагать эти вопросы на лекциях без ущерба для понимая ня, а сэкономленное время тратить на углубление материала и изложение новейших сведений.
Разумеется, усвоение материала поиобля невозмож без самостоятельной работы над ним. При чтении лекций студентам указывается, что и в какой степени должно быть усвоено: схемы каких аппаратов студент должен уметь воспроизводить, в том числе и иа экзаменах, а о каких аппаратах он должен иметь лишь общие представления я т.д.. Пособие целесообразно использовать не только при чтении лекций, но и для промежуточного контроля знаний студентов на практических и лабораторных занятиях.
АППАРАТУРА ДЛЯ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
I. АППАРАТЫ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ГЕТЕРОГЕННЫХ СМЕСЕЙ
Рис. Г-1.
Пылеотстойный газоход
I.Перегородки
2.Бункеры - сборники ныли.
рг 'wtnnj^p'1
Г-2. Пылеосадительная камера: устройство/а/ и разрез алпарата/б/.
I.Горизонтальные полки. 2. Люки для удаления пыли.
3.Колокольные затворы.
- 5 -
«03
пь»ь
РИС. Г-3.
Центробежный пылеуловитель — диклон.
I	.Штуцер для тангенциального ввода запыленного газа.
2	.Цилиндрический корпус с коническим днищем.
3	.Патрубок для вывода очищенного газа.
4	.Разгрузочный бункер ддн пыли.
Рис. Г-4. Батарейный циклон /а/ и его элементы/б/.
I.Корпус аппарата. 2.Шту-цер для ввода запыленного газа. 3.Газораспределительная камера. 4. Верхняя к нихняя трубные решетки.
5.Штуцер для вывода очище-ного газа. 6. Корпуса отдельных циклонных элементов. 7.Патрубки циклонных элементов для вывода из последних очищенного газа.
8.Устройства на внешних поверхностях патрубков 7 для закрутки газа внутри элементов. 9.Разгрузочный бункер для пыли.
ь
6
7
2. Ma-
пыли
I пыаь а ПьмЬ | Рис. Г-5* Рукавный фильтр/а/ и
1
I QJ 5 -о С
Рис. г-5* Рукавный фильтр/а/ и его наглядное изобрахение/б/
I и 3.Штуцера для ввода и вывода'газа, терчатые рукава /мешки/ с кольцами жесткости, я.Встряхивающие устройства. 5*Трубная решетка для крепления рукавов суизу. 6.Разгрузочный бун кер. 7.Шнек для удаления Очищенный . газ
1*ис. Г-6. Схема установки скруббера Вентури для мокрого пылеулавливания.
I.Конфузор. 2.Горловина. 3.Отверстия для ввода воды, ч.Диффузор. 5-Циклонный брызгоуловитель. 6.Отстойник для осветления воды. 7.Насос для воды.
Рис. Г-7. Тарельчатый /пенныи/ пылеуловитель.
1. Цилиндрический или прямоугольный корпус. х.перфорированная тарелка /металлический лист с отверстиями/. З.Переточ-ный порог, я.Слой газохидкостной дисперсии /пены/ на тарелке.
«оз
- ? -


Гис. Г~8. Скруббер c подвижной шаровой насадкой/а/ и его наглядное изображение/б/.
I.Спорная тарелка. 2.Шаровая насадка. 3.Ограничительная тарелка. 4.Распре де лит ель жидкости. р.Брызгоотбоиное устройство. 6 и 7.Ввод запыленного и вывод очищенного газа. 8.Вывод загрязненной жидкости.
*.Штуцер, через который вводится поплавковое устройство, обеспечивающее постоянство уровня жидкости в нижней части скруббера.

Рис. Г—<?. Формы и расположение электродов электрофильтров, а - трубчатые; б - пластинчатые.
I.хйзронирукщие электроды. 2.Осадительные электроды.
- 8 -
Пыль
пластинчатый /б/.
Изоля-
Рис. Г—10.- Труб чаты и/a,в/  пластин чатый/б/ электрофильтры .
I и 7-Штуцера для ввода запыленного и вывода очищенного газа соответственно.
2.Осадительные электроды - трубчатый /а/ и З.Коронирующие электроды. 4.Рана. 5 торы. £.Стряхивающее приспособление
Очищенный газ
в
/экидкосгч
Рис. Г—II. Непрерывно-действующий отстойник для суспензий с коническими тарелками.
_ с -
Рис. Г-12» Непрерывнодействующий гребковый отстойник /сгуститель/ для суспензий/а/ и наглядное изображение одном из конструкций аппарата/б/.
I.Цилиндрический корпус диаметром до десятков метров. 2.Слегка коническое днище. З.Ввод суспензии. 4-.Кольце вой желоб для сбора осветленной жидкости. >.Вывод осветленной жидкости. ©.Медленно вращающиеся рамы /от одной до четырех/ 7-Косо укрепленные на рамах гребки, передвигающие без взмучивания осадок от периферии к центру днища. Ь.Привод. *?.Вывод сгущенной суспензии. Ю.Диафраг-мовый насос.
Рис. Г-13
I
б
Устройство открытого нутч— фильтра/а/ и закрытый нутч— работающий под избыточным до 3 ат.
2.Обогревающая рубашка. З.Съем-. 4.Перемещающееся дно, которое
фильтр/б/, давлением
I. Корпус, ная крышка для удаления осадка может опускаться при-  мерно на 0,2 м. 5.Фильтровальная перегородка, расположенная на опорной решетке 6 и представляющая собой ткань или слой волокон /в последнем случае над перегородкой 5 помещают защитную сетку 7/• о.Кольцевая перегородка высотой около 0,15 м» поддерживающая осадок во время его выгрузки.
Ъ, 10 и II.штуцера для подачи суспензии, сжатого воздуха и удаления фильтрата соответственно. 12.Предохранительный клапан.
- 10 -
I.Отверстия в плитах и раках для подачи исходной суспензии, образующие при сборке единый канал. 2.Отверстия в плитах и ранах для подачи промывной жидкости, такте образующие при сборке единые каналы. 3.Отводы для прохода суспензии внутрь раы. 4.Внутренние пространства рам., в которые подается исходная суспензия и где скапливается осадок. 5.фильтровальные салфетки, зажимаемые между плитами и рамами. 6.Рифления плит в виде желобков, предотвращающие прилипание фильтровально, i ткани к- поверхностям плит и обеспечивающие дренирование фильтрата. 7.Каналы в плитах для выводи фильтрата /на стадии фильтрования/ или промывной жидкости /при промывке осадка/. 8.Центральные каналы в плитах для сбора фильтрата дли промывной жидкости. 5г.Краны на линиях вывода шильтрата или промывной жидкости.
Рже. Г-15. Фильтрпресс с прямоугольными плитами ж рамами .
Полошзн«я шлангов:
А - при фильтровании Б^ цря двмкеыми локти
Pre. г-IS* Один из вариантов камерного автоматического Фильтрпресса /ФНАК/, фильтрование и црошгв-ке в которой проводятся под избыточным давлением до 6 ат.
I сРезиновые уплотнительные шланги, которые при подана в них воды под давлением 8-10 ати прижимают к плитам 2 фильтрующую ткань 3 и перекрывают зазора между соседними плитами, образуя камеры /см.А/. 2.фильтрующие плитыv ш/еющие сверху щелевые сита 2а, а снизу - конь ческие днища 26 для сбора фильтрата /расстояние между плитами около 25 мм/. 3.фильтрующая ткань, выполненная в виде бесконечной ленты, передвигаемой роликами 7» вращающимися от общего привода /передвижение ткана м вынос осадка из камер происходит после завершения стадий фильтрования и промывки образовавшихся слоев осадка толщиной 5-20 мм, когда давление воды в жявжгах снимается и шланги сжимаются, открывая зазоры для эя-г хода ткани с осадком - см.Б/. 4.Ножи дня съема основной части осадка. 5«Ножи для подчистки, очищающие ткань от остатков осадка. 6.Камера регенерации фильтрующей'ткани промывной водой и очисткой скребкам /.Ролика.
- 12 -
1.Медленно эрадаюянйел! металлический барабан с отверстиями- 2»Волмдетея проволочная сетка. 3-Фильтровальная тк9Ы>* ч-Осадок на барлбяме- 5-Нол для съезд ееддаа- 6.Корыта для суспензии. 7-Яачаюшвяся меямия».
В-Устройство для подводя промыиасй жидкости-9-Камеры барабана. 10.Труби, объединенные вр врааающуэея часть II распределительной голоа»
кж, поочередно соединяющие каморы 9 барабана I с секциями неподвижней части 12 распределительной головки.
Эоны, в которые поочередно поведают секции барабана при вращении: I — фильтрования и отсоса -фильтрата; П — промывки осадка и отсоса промывных вог* г1 - раэрыхяовдя и отдувки осадка сжатым	здухом; ХУ ~ ©чистки
ткани продувкой воздухом или паром*
Секции неподвижной части распределительной головки: I - сообщающаяся © приемником фильтрата, находящимся под вакуумвм; JP -- сообщавшаяся с приемником промывных вод, также находящим''i под вакуумом; Ш - с©общехш№-яся с источником сжатого воздуха; ХУ — ©©-общающаяся с источником сжатого воздух идя водяного пара.
- ь -
Рлс. 1'—IS. Дисковым вакуум-фильтр: устройство/а/, упрощезныи вид/б/ и негодное пзобрааеЕче/ъ/.
I .Медленно вращающимся полый ба-раоан. 2.Диски с фильтрующими боковыми поверхностями. 3.Корыто, w в которое непрерывно подается суспензия. ^-.Распределительная X ь го донка. 5 «Привод.	‘'J'
чронибчвй раствор
б
- 14 -
Сус/темаи#
Лрогшбная жидкосп<ь
Рис. Г—20. Ленточный вакуум-фильтр: устрой— ство/а/, виды/б/ к наглядное изобрахение/в/.
I	.Стол с вакуум-камерами.
2	.Медленно движущаяся бесконечная резиновая лента с отверстиями. 3.Приводном барабан. 4.Натяжной барабан.
5.Фильтрующая ткань. 6.Лоток для подачи суспензии.
7-Форсунки для распыления промывной жидкости. б.На-тяжные ролики. $«Валик для съема осадка. 10.Редуктор. II.Электродвигатель.
- 15 -
Рис. Г-21. «.Гидроциклов.
1.Цилиндрическая часть корпуса. 2.Коническая часть корпуса. 3 .Тангенциальный ввод суспензии. 4.Перегородка. 5«Патрубоко 6.Вывод осветленной жидкости. 7«Вывод шлаыа.
Рис. Г—22..Принцип устройства отстойной /а/
* и фильтрующей /б/ центрифуг периодического действия с ручной выгрузкой осадка.
I.Вращающийся с большой скоростью вал /вертикальный или горизонтальный/. 2.Сплошной /а/ или дырчатый /б/ барабан. >3.Кожух.
4.Фильтрующая ткань.
- 16 -
Рже. Г-23. Трехколенная фильтрующая центрифуга периодического действия с верхней выгрузкой
1 • Перфорированный барабан. А.днище барабана. З.Бал. -г.Дно станине.
5•Неподвижны.: кожух.
°.прытка кожуха. 7.Ста-if нина. 8.Пружинные тяги, на которых подвешена центрифуга. ^.Три опорные колонны. 10 ..Ручной тормоз. II.электродви— гатель. Т^.ькивы привода» 13.ц1туцер для фуга— тн. 14.Фильтрующая ткань 15«Проволочная прянятняя сетка.
осадка,
1кс. Г—24. Автоматическая фильтрующая центрифуга перилдяческо— х*о действия с ножевым съемом осадка.
I.Ротор-барабан с перфорированным цилиндром. 2.Вал. З.Нож для срезания осадка. 4.Желоб, по которому ссыпается осадок при выгрузке. 5.кохух. 6.Автоматическое устройство, представляющее собой масляный цилиндр с поршнем и управляющее ножом 3 и клапаном 7 на линии подачи суспензии 8 /Работа клапана н ножа скоординирована. Когда клапан 7 открыт и в центрифугу поступает суспензия, 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 г садка путем постепенного подъема ножа почти до внутренней поверхности цилиндра барабана, причем клапан 7 закрыт. Наконец, нож опускается и клапан 7открывается для прохода суспензии по трубе 8/.
- 17 -
Рис. Г-25» Непрерывнодействующая филь-
трующая центрифуга с выгрузкой осадка пульсирующим поршнем: ус-тройство/а/ и разрез/б/.
I.Кожух. г.Перфорированный барабан, вращающиеся на полом валу 3 с постоянной скоростью. 4.Вал-шток. 5.Поршень-толкатель, приводимый автоматическим устройством 6 во вращательное /скорость вращения вала-штока 4 я поршня 5 — та хе, что и у барабана 2/ и возвратно-поступательное движение; поршень делает 10-16 ходов в минуту, прячем при каждом ходе вправо, составляющем примерно 0,1 длины барабана, он выталкивает в желоб 7 соответствующую порцию осадка. 8.Приемный конус, вращающийся вместе с порой ем-толкателем; суспензия, поступающая непрерывно по трубе 9» распределяется этим конусом и проходят через зазоры между поршнем я конусом к фильтрующей поверхности барабана.
5 ч> С й)
Г-26. Непрерывнодействуюцая отстойная центрифуга со шнековой выгрузкой осадка, /а/* устрийство/а/ и разрез/б/.
4 осадок	fypynaT
I.Конический отстойный барабан, вращающийся на полом внешнем валу 2 с постоянной скоростью. 3.Внутренний барабан с винтовыми /шнековыми/ лопастями 4, вращающийся на внутреннем полом валу 5 с несколько меньшей скоростью, чем отстойный барабан. 6.Труба для непрерывного подвода суспензии, которая через оъ ^а 7 во внутреннем барабане 3 поступает на отстаивание _о внешний барабан. 8.Патрубок для удаления осветленной жидкости. 9.Патрубок для удаления осадка, который медленно перемещается по внутренней поверхности барабана I лопастями шнека 4, вследствие неодинаковости скоростей вращения внешнего и внутреннего барабанов.
- 18 -
2. СПОСОБЫ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ И КОНСТРУКЦИИ МЕШАЛОК,
I
Рис. Г—27* Способы перемешивания в жидких средах /кроме механического перемешивания/ •
смешивающихся жидкостей диафрагм /а/ и труб Вен-
вляться и прос трубопроводам/ газом
а,б — перемешивание или газов с помощью тури /б/, устанавливаемых на определенных участках трубопроводов /оно может осуществляться и просто в турбулентных потоках по
_ ; в - барботажное перемешивание или паром; г - циркуляционное перемеши-
Рис. Г-28. t Основные типы механических мешалок для а -б -в -
жидких сред.
лопастная; пропеллерная; турбинная.
Г-29* Турбулентное обтекание жидкостью лопасти механической мешалки.
Рис
- 19 -
мешалка /а/ с од-
Рис г Г-31. Простая иестило-пастная меиалка/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 перемешивание/, рамная /г/, якорная /д/ и листовая /е/ мешалки.
и двухрядная мевалка с наклонными лопастями /б/.
- 20 -
Рис. Г-34. Турбинные ме-
шалки различ-
ных типов.
а - открытая с прямыми лопатками; б - открытая с отогнутыми назад лопатками; в - закрытая турбинка I с направляющим аппаратом 2.
гаэл 111
Рис.. Г-35>. Наглядные изображения турбинных мешалок, изображенных на рис»5Ь.

Рис. Г-36. Направления потоков при перемеиивании пропеллерной « мешалкой в сосудах без перегородок /а/ и с перегородками /б/ и турбинной мешалкой в сосуде с перегородками /в/.
xiACOCU И KOxAlIPECCOHiNE машины
у Рис. H-I.°Горизонтслвный порамсвой насос простого действия.
I«Цилиндр. 2.Пориень /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.
|Рис. Н-2. Вертикальный плунжерный насос простого действия.
1.Цилиндр. 2.Плунжер/полый стакан или скалка/. 3.Сальник. 4 и 5.Всасывающий и нагнетательный клапаны соответственно•
/мембранный/ насос.
1<Корпус. 2.Клапаны.
3.Цилиндр. 4.Плунжер.
5»Диафрагма /мембрана из резины или из специальной стали/.
- 22 -
‘ а -	.6
рис. к-4. Горизонтальный плунжерный насос двойного действии: устройство /а/ и разрез /б/.
I л 2.Всасывающие клапаны. 3 и 4.Нагнетательные клапаны. 5.Плунжер. 6«Сальник.
Линий
мвл.етммир
Рис.Н-5. Плунжерный насос тройного действия /трехцилиндровый*или триплекс-насос/.
а - устройство /I«Цилиндры. 2.Плунжеры. 3«Коленчатый вал со смещенными под углом 120° кривовипами. 4.Шатуны./;
б - вертикальный насос; в -горизонтальный насос
Рис^Н-6^/ Ротационный стеренчатый насос.
I.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«Нагнетательный патрубок.
- 23 -
v'Рис. н-7. Устройств©
' центробежного насоса.
I .Улитообразный/спиралеобразный/ корпус. 2.Рабочее колесо /см. рмс»В-Х1/« с загнутыми назад лопатками 3, сидящее в корпусе несколько эксцентрично и вращающееся на валу 4 со скоростью до~3000 об/мин. 5.Всасывающим трубопровод с обратным клапаном 6 и фильтром-сеткой ?. 6.Нагнетательным трубопровод. 9.Линия для залива насоса перед пуском. 10.Сальник.
Рис. Н-9. Типы колес центробежных насосов /поз.2 на рис. Н-9/: от-крытое/а/ и закрытое/б/•
1.Диски. 2.Лопатки.
- 24 -
Рис. Н—10. Один из типов кислотоупорных центробежных насосов.
I.Гайка. 2.Рабочее колесо. З.Фланцы. 4.Корпус. 5-Станина. б.Вал.
7.Сальник. 8.Втулка. 9.Подшипники.
Рис. ।Герметичный центробежный насос.
,1.Рабочее колесо. 2 .Ротор электродвигателя. 3.Статор двигателя.
4.3кран из немагнитной нержавеющей стали. 5«Подшипники. 6«Корпус.
рис. H-I2. Один из типов погружных центробежных насосов.
I«Рабочее колесо. 2.Вал.
3.Всасывающий патрубок.
4.Напорные трубопроводы. 5>Подшипники.
- 25 -
Рис. H-I3. Центробежный многоступенчатый насос.
I.Корпус. 2.Рабочие колеса. 3.Направляющие аппараты. ч.Всюываю-щий патрубок. 5.Нагнетательный патрубок. 6.Краники для выпуска воздуха.
Ршс. H-I4. Вал с рабочими колесами центробежного многоступенчатого насоса.
I.Правая предохранительная втулка с резьбой. 2.Разгрузочный диск, крепящийся шпонкой 3. 4.Рабочие колеса, крепящиеся шпонками 5» 6.Дистанционные втулки. ?.Левая предохранительная втулка с резьбой.
осевого /пропеллерного/ насоса.
Рис. Й-15. Универсальная характеристика
центробежного насоса.
5 л-л
Рис. H-I?. Устройство вихревого насоса.
1.Рабочее колесо. 2.Выфрезерованные в колесе лопатки..З.Ыехлопаточные каналы. 4.Общий кольцевой канал/отвод/, в котором перемещаемая жидкость приобретает вращательное /вихревое/ движение.
5 и ©.Всасывающий и нагнетательный патрубки соответственно.
‘/.Вал рабочего колеса. б.Разделитель потоков. .Корпус.
I .Корпус* емкость. 2 .Линия для периодического заполнения емкости перё-
смесь
Рис. H-I8. Струй-ннй насос.
I.Сопло. 2.Всасывающий патрубок камеры смещения.
3.Конфузор. 4.Горло вина. 5.Диффузор
мещаемой жидкостью.
3.Подача сжатого газа, вытесняющего жидкость.
4.Линия сообщения с атмосферой при заполнении емкости. 5.Линия сообщения с вакуумом /при необходимости/. 6.Нагнетательная линия.
Рис. Н—xdO. Воздушный подъемник /эрлифт/.
I«Линия подачи газа /например, воздуха/ для барботажа сквозь жидкость. 2.Распределитлпъ газа. 3.Подъемная труба. 4.Отбойник, 5«Сборник поданной жидкости.
асоснвание
Ув₽
Уве
Уп___
Vo
5
I нагнетение С
3
M7V
10
Оллажда-Вода
Рис • Н—24 • Шестиступенчатый оппозитный пор— паевой компрессор для скатил газа до 320 ат.
Рис..Н-21. устройство и индикаторная диаграмма* поршневого компрессора простого действия.
I.Цилиндр. 2.Поршень. 3 и 4.Всасывающий и нагнетательный клапаны соответственно. 5.Вредное пространство при крайнем /"мертвом"/ левом полохении поршня.
а и & - крайние положения левой плоскости поршня; end- положения левой плоскости поршня в моменты открытия нагнетательного я всасывающего клапанов соответственно.
р- давление / Р, - всасывания* р^-нагнетания/; V - объем, описываемый поршнем; V©- объем цилиндра за вычетом объема поршня; VB » Уо-Увр-весь объем, проходимый поршнем;
-	объем вредного пространства;
-	объем всасываемого при давлении рд газа. 
Рис.Н-22. Поршневой компрессор двойного действия.
1.Цилиндр. 2.Поршень. 3. клапаны. 4.Нагнетательные
Всасывающие клапаны.
оссыбаниЛ
Рис. н-23 • Двухступенчатый поршневой компрессор.
I и 2.Цилиндры первой и гторой ступени. 3 и 4.Поршни первой и второй степени \ .Шток. 6 и 7»Ьсй.сцЕаш1ще клепаны первой и второй ступеней соответственно. 8 и 9«Нагнеггательные клапаны первой и второй ступеней. Ю.Ыек-ступенчатый холодильник д тя газа.
£ - эксцентриситет.
Рис. Н-25. Пластинчатый /сухой/ ротационный компрессор.
I.Цилиндрический корпус /статор/• 2«Ротор с радиальными прорезями Зь установленный эксцентрично относительно корпуса.
4.Пластины, скользящие в прорезях. 5 ж 6.Отверстия для всасывания и нагистация газа соответственно.
А. и Д — камеры наибольшего и наименьшего объема соответственжо.
:с. Н-26. Ротационный водокольцевои /мокрый/ компрессор.
_. ^линдрический корпус-/статор/. 2.Ротор с неподвижно эакреплен--
•лДИ на нем лопастями 3 одинаковом длины, установленный эксден—
.1чно относительно корпуса. .Жидххостное кольцо /"жидкостный поршень"/ равномерной толщины, оиразуемое под действием центробежной силы. 5 и 6.Отверстия для всасывания и нагнетания газа соответственно.
а и д - камеры наибольшего и наименьшего объема соответственно. £- эксцентриситет.
Рис. Н-2?/Винтовой компрессор: устройство /а/ и наглядное изображение /б/.
I и 2. Винтовые ротора. 3.Корпус.
- 29 -
Рис. Н-28. Ротационный ком-прессор/газодувка/ с двухлопастными роторами•
I.Корпус. 2.Роторы /’’поршни”/.
3 и 4.Всасывающий и нагнетательный патрубки соответственно.
Рис. П-29* Ротационные компрессоры с двух/а/ и трехлопастными/б/ роторами•
I. Корпус. 2.Шестерни, приводящие в движение роторы. 3.Роторы.
Рис. Н-30. Центробежный вентилятор.
I«Корпус. 2.Рабочее колесо. 3f4.Всасывающий и нагнетательный паточбки соответственно.
Рис.н“31- Центробежный вентилятор низкого давления и его рабочее колесо
Обозначения аналогичны
рже. Н-ЗО.
- 30 -
Рис. Н-32. Турбогазодувка.
I.Корпус. 2.Рабочее колесо.
3.Направляющий аппарат.
4  5•Всасывающий и нагнетательный патрубки соответствен но.
Рис* Н—33. Многоступенчатый турбокомпрессор.
I.Кожух. 2-5»Группы рабочих колес с четвертой до первой ступени соответственно. б.Неподвижные направляющие аппараты /диффузоры/.
У.родвижные направляющие аппараты. 8.Разгрузочный поршень.
с и 10.Нагнетательный и всасывающий патрубки соответственно.
II.Межступенчатые холодильники для газа.
Рис. Н-34.1 Рабочее колесо турбокомпрессора /покрывной диск снят/•
I.Основной диск колеса. 2.Лопатки.
3
Рис. Н-35».Осевом /пропеллерным/ вентилятор.
2
Рис. Н~36. Осевой компрес-сор.
I	.Корпус /статор/.
2	.Ротор с лопатка— 1 м 3. 4.Неподважные лопатки ста-' тора.
Рис.:Н-37.. Осевые вентиляторы с электродвигате-1шми, расположенными внутри потока газа/а/ и вне его/б/•
I.Рабочие колесо-крыльчатка. 2.Ио-шатки. 3.Корпус. 4.Электродвигатель.
Рис.1 Н-ЗБ. Пароструйным вакууынасос.
ХЯГаровое сопло. 2.Камера смешения пара с отсасываемым газом. 3.Диффузор. 4.Патрубок, соединяющий вакуумнасос с линией, в которой создается разрежение.
- 32 -
СПОСОБЫ ПОДВОДА J ОТВОДА ТЕПЛА В ПРОМЫШЛЕННОЙ АППАРАТУРЕ. ТЪПЛООБКвННЫЕ АППАРАТЫ
Рис. Т—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. Схемы обогрева топочными газами, л - в вынесенном теплообменнике.
1.Толка. 2.Камера смешения. 3.Теплообменник для нагревания вещества!. 4.Дымосос.
б — з котле или автоклаве, встроенном в печь.
I.Ckho для подачи топлива и воздуха для сгорания. Топка. 3.Топочная кадера. 4.Обогреваемый аппарат.	канал. 6.Боров.
в-в трубчатке, встроенной в печь.
I.Okho для подачи топлива и воздуха. 2.Топка. 3.Топочная камера.
4.шахта. 5. -образные 1 >убы для нагревания вещества!. 6.Боров.
Рис. Т-3. Обогрев •Ьстрым**водяным паром.
а - бесшумный сопловой подогреватель /I.Сопло. 2.Смешивающий диффузор/; б - паровой барботер.
- 33 -
Рис. Т-^. Схема установки конденсате отводчика на аппарате с обогревом "глухим" водяном паром.
I.Паровая рубашка. 2.Конденсатоотвод— чяк, устанавливаемый ниже аппарата.
3.Обводная линия для обеспечения возможности осмот-г ра -и ремонта конден-сатоотводчика или продувки парового пространства.
а 4 кондмкяг	6 '----*—.
Рис. Т-5- Конденоатоотводчики /"конденсационные горшки"/.
а - отводчик с закрытым поплавком /используются при давлении свыше 10 ат./.
I.Корпус. 2.Поплавок, всплывающий при поступлении кснденсата и открывающий клапан 3; с выходом конденсата поплавок опускается, и клапан закрывает выходное отверстие. 4 и 5.Стержень и направляющий стакан, фиксирующие вертикальное положение поплавка с клапаном.
-о б - отводчик с открытым поплавком. I.Корпус. 2.Стаканной поплавок, всплывающий при поступлении конденсата и закрывающий клапаном 3, крепящимся к стакану 2 стержнем 4, выходное отверстие; при дальнейшем поступлении конденсата он переливается через края поплавка, заполняет и топит его, открытая клапан 3, причем конденсат выдавливается по трубе 5» пока клапан вновь не закроется. 6.Обратный клапан.
7.Продувочный вентиль.
а	б
Рис. Т-6. Принципиальные схемы обогрева с
естественной /а/ и с принудительной /б/ циркуляцией высокотемпературных теплоносителей.
•Печь для нагреьа теплоносителя. 2.Теплообменник. 3.Циркуляционный контур, перемещение жидкости в котором обеспечивается 1ли за счет разности ее плотностей в нагретой и охлажденной ветвях /а/ или насосом 4/6/.
- 34 -
с 8-10 ат для
б - схема крепления рубашки
с одним /а/ или нескольки
Погружные теплообменники _ ми /б/ спиральными змеевиками и с прямыми трубами /в/ £.Проточная или непроточная среда.
''О-г*ээ2’>'!
*а *3?!
НИЮ
аппарат;
Рис. Т-7- Аппарат со штампованной рубашкой, соединенной с корпусом контактной сваркой /внешнее давление при этом может быть повышено до 70-80 ат, по сравне-рубашек на фланцах/.
Погружные трубы
Рис. T-S-. Водяной холодилькмк для газа в реакторе высокого давления с несколькими концентрическими спиральными змеевиками
Bui)u
Вова
Рис
2.Змеевик. 3.Металлическая
Т-11. Аппарат с приваренным снаружи змеевиком.
Рис. Т-10. Аппараты с наружными змеевиками.
а, б, в - с приваренными снаружи змеевиками раз-личной формы; г - с залитыми при изготовлении в стенке змеевиками I.Корпус аппарата прокладка.
- 35 -
4
Узел А
/в 7
з.
Рис< Т-12. Кожухотрубчатый теплообменник жесткой конструкции'/I и С -теплоносители/•
I.Кожух. 2.Трубные решетки. 3.Трубы.
4.Крншки. 5 и 6«Штуцера для ввода и -вывода теплоносителей, движущихся по межтрубному пространству и по трубам соответственно. 7«Болт
8.Прокладка
Рис. Т-13. Способы размещения труб
в трубнцх решетках.
а - наиболее распространенный сйособ - по вершинам правильных шестиугольников /или .равносторонних треугольников/; б - по вершинам квадратов; в - по концентрическим окружностям.
Рис. Т-14. Способы крепления труб в трубных решетках.
а - развальцовка; б - развальцовка в отверстиях с канавками; в - сварка; г - сальниковые уплотнения.
Рис. Т-15> Кожухотрубчатые теплообменники с компенсацией неодинаковости температурных удлинений труб и кожуха /• I и П - теплоносители /.
а - теплообменник с линзовым компенсатором /полухесткая конструкция/; б — аппарат с плавающей головкой; в — аппарат с и — образными трубами.	»
I.Кожух. 2.Трубы. 3.Линзовый компенсатор. 4«Плавающая головка.
- 36 -
Рис. Т-17 • многоходовой
/по мезструбноыу пространству/ кожухотруб чатни теплообменник.
I.ivoxyx. г.Перегородка.
Рис. Т-16. многоходовые /потрубному пространству/ кожухотрубчатые теплообменники жесткой конструкции.
а - двухходовой; О - четырехходовой.
Шестжходовой теплообменник
I.Крышки. 2.Перегородки в
Mil	uh
а
Рнс.> Т-18. ;Вкарез аппарата /а/ ж размсжаиме труб /б/ длн многоходовых тадлообманнжмов во ГОСТ I5L20-69 м I5H8-69.
I.Крышка распределительной камеры. 2.Распределительная камера. 3.Кожух.
4.Трубы. 5-Опора /лапы/. 6.Крышка. /.Линзовый компенсатор.
- ЗБ -
ложенмем секций теплообменных тэуб.
Рао. Т-26.. Пвас.гжнчгодм таляо-ОбМШШК ^фаЫХЬТрДрвС-ногсГ типа в его зламашв» а - нсштакная схаза оагвоиоглео»-го «^варгта.
1 и II. Вход и выход теглоносн-теля П. 2 и 12.Выход и вход теплоносители I. 3.Неподвижная головная плита, ч и 13.панах>в для движения теплоносителя I, путь -> которого показан пунктиром.
5 и 14.Каналы для движения теп-
лоносителя П, путь которого показан сплошнычи линиями, ь.Четные пластины, считая слева направо /остальные пластины-нечетные/, гофриро-панныэ для повышения устойчивости прогибу, обтекаемое теплоносителем I справа и теплоносителем П слева. /.Направляющие стержни. 8-Подвижная головная плита. 9.Неподвижная стойка. 10.Стяжное винтовое устройство;
б - схед	пижония теплоносителей I и П
в оде.по .яош/одноходовом/ теплообменнике; в - характер потока жидкости в пространстве межд™ двумя соседними гофрированными пластинами;
г - устройство одного из типов пластин:
1 большая прокладка., ограничивающая пространство между пластинами, во которому движ ется /снизу вьеох/. 2 и 3 .Отверстия для прихода этого
теплоносителя. 4.Д&6 .‘tanue кольцевые прокладки, уплотняых^е от-нврстня 5 и 6> через которые проходит теплоноситель II.
теппооомен-
ник тлпа "фильтрпресс" в сборке*
Рис J Т—28• Спиральный теплообменник.
£ и 2. Длинные металлл-ч ские листы, свернутые в спирали9 и образующие узкие каналы шириной 8-12 мм для прохода теплоносителей I /светлый канал/ и П /канал, покрытый точками/.  3. Пластина-перегородка, к которой приварены ЭТИ ЛИСТЫ. 4.НРЫККИ.
5 .Флач <ih . 6«Прокладка. 7 .Диетам- ционная полоса. 8.Штуцера для входа и выхода теплоносителей.
Рис.. Т-29. Блочный тепло-- обменник из графита для жест кокеррознойных сред» схеш. движения потоков в блоке /а/ и раз--рез аппарата /б/.
I.Графитовые блоки. 2.Вертикальные круглые канале для теплоносителя I, движущегося снизу вверх.
3.Горизонтальные круглые каналы для теплоносителя П. 4оБоковеа переточнне камеры. 5.Торцевые крынги.
6.Стержни-стяжки•
Рис. Т-30. Градирни с естественной /а/ и с принудительной /б/ тягой; в фотография градирни с естественной тягой.
1.Слои насадки, по которой пленкой стекает охлаждаемая вода.
З.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.Боызгоотбойник.
Рис. Т-31. Противоточный барометрический .конденсатор смешения, служащий для создания вакуума в аппаратах с паровой средой.
I.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 5«Етуцер для ввода пара. 6«Патрубок для удаления неконденсирующихся газов. 7«Патрубок для вывода смеси воды и образовавшегося конденсата. 8.Перфорированные полки, обеспечивающие создание большой поверхности соприкосновения воды с паром.
'Е е и к:

Рис. Т-32. Установка регенераторов с неподвижной насадкой, работающих в нестационарном режиме.
I. и 2.Регенеративные теплообменники с насадкой из кирпичей, металлических листов, шаров, алюминиевой гофрированной лонтн и др. 3 и 4.Клапаны, позволяющие переключать подачу холодного ж горячего теплоносителей с одного регенератора на другой /при пропускании горячо го теплоносителя тепле аккумулируется насадкой, а при пропускании холодного - отдается последнему/
лолодн&и. теплоносителе
,3
- 41 -
ВЫПАРНЫК УСТАНОВКИ И АППАРАТЫ
бгпйриуньлЛ
исходмш растров
квагмил*-ЖХСОСУ
<Л“
<»пЭ-Г
к taxyttn-
комрнсшп
 '»Ч1
Уяореияый росабор
и повышения его
тии пар становится перегретым и для превращения в насыщенный его увлажняют после компрессора, вспрыскивая воду

упомнен растлор
горючий ws
/Л$о «43
г ПС
ч
Рис. В-I. Схемы /а и б/ и фотографии /в/ многокорпусных выпарных установок, а - установка с параллельным /прямыточным/ движением па^а и раствора; б - установка с противоточным движением пара и раствора.
1,2 и 3.Корпуса /нумерация по ходу пара/, /«cwi 4.Конденсатор. 5»Насосы


I Р
Рис. ь-2. Схема выпарной установки с териокомпрессией /с Тепловым насосом*'/.
I.Выпарной аппарат.
2.Компрессор /турбокомпрессор или пароструйный инжектор/ для сжатия вторичного пара температуры; при сжа-
Рис. В-3. Выпарной аппарат с погружной горелкой.
I.Корпус. 2.Горелка. 3.Переливная труба для удаления упареннцго раствора.
4 .Брызгоотбойное устройство.
- 42 -
Раствор
вторичной оар
Гпгющий лар
Рис
г
3
Конденсат
! Упооеикый Т рИГтдОО
Выпарной аппарат с центральной циркуляционном трубой.
I.Корпус. 2.Кипятильные трубы. 3.Циркуляционная труба. 4.Сепаратор. ^.Брызгоотбоини-
ки
6 .Сток жидкости
ЬТОРМ^НЫЙ ПАР
ЫПААЫННЫЫ РАСТВОР ГРИИЖЦШ -»-П ПАР И
ПАР
КОНДЕНСАТ
ЛАРОЖИЛХОСГМАР Ы^ГСЬ
ПЛРО*иАКОСТНА9
Рис. В-5« Выпарной
иСХОДНрий. ал_ раствор парат с наружной циркуляционной трубой.
I.Греющая камера. 2.Сепаратор. З.Брызгоотбойник 4.Циркуляционная труба
ВТОРИЧНЫЙ ПАР
5.Труба вскипания
^КОНДЕНСАТ
УДАРЕННЫЙ РАСТВОР
Рис. В—7. Выпарной аппарат с двумя наружными циркуляционными трубами к е вынесенной зоной кипения.
Рис. В-6. Выпарной аппарат с наружной £ циркуляционной трубой и вынесенной зоной кипения.
43
Условные Назначение штуцеров и бобышек
Центробежный брызгоуловитель
обозиаче* НИИ
и наименование элементов выпарного аппарата
А Б Н Г Д Е
И К Л м 1U ю о п
Вход греющего пара Выход вторичного пара Выход конденсата Вход раствора Выход раствора Сдувка неконленснрующихся газов Вход воды для промывки Вход воды для промывки и опрес совки межтрубного пространства
Выход воздуха Смотровое окно Отбор проб Указатель уровня конденсат*» Люк на сепараторе Люк на греющей камере Для манометра Для термометра Слив из аппарата Сяиз из межтрубного пространства
Жалюзийный брызгоуловитель, который может быть установлен вместо центробежного»
Гис. В-8» Выпарной аппарат с наружной циркуляционной трубой и вынесенной зоной кипения по ГОСТ 11987-73;.
- 44
Рис. В-9* Выпарной аппарат с вынесенной греющей камерой.
I.Греющая камера. 2.Сепаратор. 3.Циркуляционная труба
Рис
В-10. Выпарной аппарат с подвесной греющей камерой.
I«Корпус. 2.Кохух греющей камерн. 3«Кипятильные трубы. 4.Кольцевой зазор между греющей камерой и корпусом аппарата.
5.Труба для ввода пара в греющую каме-для ввода пара и вывода конденсата из
8.Кронштейны - опоры для греющей каме-
10 .Брызгоотбойники•
12.Фланцы на трубе для вывода кокден-
ру. 6 и 7.Окна греющей каперы ры. 9.Сепарационное пространство II«Сток жидкости сата, соединение и разъединение которых при сборке и разборке аппарата производятся через боковой люк в конической* днище, не показанный на рисунке. 13.Сальниковые уплотнения.
- *5 -
циркуей •
а - с вынесенной греющей кокорой; б - с наружной циркуляционной
трубой.
I.Греющая камера. 2.Сепаратор. З.Брызгоотбойник. ^.Циркуляционная труба. 5«Циркуляционный насос.
ВТОРМЧНЬМ ПАР
Пленочный выпарной ап-
парат .
1.Греющая камера. 2.Сепаратор. З.Брызгоотбойник.
Рис. В-12. Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией .
исходный РАСТВОР
- 46 “
ХОЛОДИ TTbHblR УСТАНОВКИ
Компрессионная паровая холодильная установка*
I«Компрессор, сжимавшим 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/.
Рис. Х-2. Пароводяная эжекторная : лодильная установка.
1.Пароструйный эжектор, создающий вакуум в испарителе 2 /остаточнбе давление 5-10 мм рт.ст./ 2.Испари, те ль воды, температура которой попихается здесь до 3-8°С /для полу чения температур ниже О°C вместо воды используют водные растворы солей/. 3.Конденсатор водяных паров. -t.Насос для конденсата.
3
4
бода ши
-1-5	* потреВитею
ЯШ
Рис. X—3. Абсорбционная холодильная установка.
I и 2«Генератор паров хладоагента /например, ректификационная колонна с де-
флегматором/, отгоняемых из . водного раствора при повышенном давлении. 3«Конденсатор.
4.Дроссельный вентиль. 5«Испари— .	тель. 6.Абсорбер для поглощения
/с отводом тепла/ паров хладоагента разбавленным раствором,по
ступающим из генератора паров. ?.Насос. 8.Теплообменник для на-
гревания концентрированного и охлаждения разбавленного раствора хладоагента. 9.Вентиль для снижения давления раствора.
- 47 -
Рис. Х-5- Схема установки высокого давления для получения глубокого холода с расширением газа в детандере и дросселированием.
1	.Многоступенчатым ком-
Рис. Х—4. Схема установки высокого давления для получения глубокого холода с ожижением газц простым дросселированием.
I.Многоступенчатый компрессор для сжатия газа до высокого давления /воздуха до ~200ат/.
2	.Регенеративны» теплообменник для охлаждения сжатого хаза, идущего на дросселирование, пеожи-женным газом низкого давленияо 3.Дроссель для снижения давления с охлаждением и частичном конденсацией газа.
4.Сборник ожиженного газа.
прессор. 2.Детандер -поршневая машина для расширения сжатого газа с совершением внешней работы и его охлаждением 3 и 4.Регенеративные теплообменники. 5»ДР°с~ сель. 6«Сборник ожиженного газа.

Рис. Х-*о. Схема установки низкого давления для получения глубокого холода.
I.Турбокомпрессор для сжатия газа /воздуха - до «-6 ат/. 2.Турбодетандер для расширения охлажденного сжатого газа с совершением внешней работы и его дальнейшим охлаждением. 3 и 4.Регенеративные теплообменники. 5.Дроссель. 6.Сборник ожиженного газа.
- 48 -
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Предисловие............................................ 3
Аппаратура для гидромеханических процессов............. 4
I. Аппараты для разделения гетзрогэяных	смесей...... 4
2. Способы перемешивания в конструкция мешалок...... 18
Насосы я компрессорные машины.......................... 21
Способы подвода и отвода тепла в промышленной аппара-
' туре. Теплообменные аппараты........................... 32
Выпарные установки и аппараты.......................... 41
Холодильные установки...............................    46
3a*t._79?
Объ?м 36 п л.______Тираж 503 Цсча t3 • or
Типография МХТИ имени Д. И меядагсева /