Личная книжка студента III курса дневного отделения (стр. 8 )

Расчетное определение температур стенок теплообменных аппаратов. [1, c. 300-306].

Лекция 17. Расчет нестационарного теплообмена при нагревании и охлаждении жидкостей.  [1, c. 306-309, 343-344].

Лекции 18-20. Промышленные способы подвода и отвода тепла в химической аппаратуре.

Теплоносители, применяемые для подвода тепла. Требования, предъявляемые к ним. Области применения нагревающих теплоносителей и их сравнительные характеристики.

Охлаждающие агенты. Их сравнительные характеристики и области применения.

Теплообменные аппараты. Их классификация. Поверхностные, смесительные и регенеративные теплообменники. Конструкции теплообменных аппаратов. Их сравнительные характеристики и области применения.  [1,c. 310-346].

Лекции 21-23. Выпаривание. Назначение и способы выпаривания: при атмосферном и избыточном давлениях, под вакуумом.

Способы экономии тепла: многокорпусное выпаривание и выпаривание с термокомпрессией вторичного пара.

Однокорпусные выпарные установки. Материальный и тепловой балансы. Поверхность нагрева. Температурные потери. Определение температуры кипения растворов. Движущая сила теплопередачи в выпарном аппарате. [1, c. 347-354].

Лекции 24-26. Многокорпусные выпарные установки. Основные схемы многокорпусных  установок.  Их  сравнение  и  применение.  Материальный  и

тепловой балансы. Общая разность температур и общая полезная разность температур. Распределение общей полезной разности температур по корпусам. Предельное и оптимальное числа корпусов.

Схема расчета многокорпусной установки.  [1, c. 354-364, 377-381].

Лекция 27. Выпарные аппараты. Их классификация.

Аппараты с естественной и принудительной циркуляцией раствора. Роль циркуляции и способы ее интенсификации.

Пленочные выпарные аппараты.

Сравнительные характеристики и принципы выбора аппаратов различных конструкций.  [1 c. 364-377].

Лекции 28-32. Структура потоков и распределение времени их пребывания в аппаратах.

Поля скоростей и распределение (структура) потоков при их движении в промышленных аппаратах. Различные механизмы продольного и поперечного перемешивания частиц жидкости в однофазных и двухфазных потоках.

Оценка степени перемешивания по распределению  времени пребывания частиц потока. Дифференциальная и интегральная функции распределения. Экспериментальные методы установления характера распределения.

Идеализированные модели структуры потоков в аппаратах. Модели идеального вытеснения и идеального смешения. Диффузионная и ячеечная модели для количественной оценки структуры потоков в реальных аппаратах. Нахождение параметров моделей.

Гидравлическое моделирование промышленных аппаратов.

Влияние распределения потоков в аппаратах на ход процессов. Учет структуры потоков при определении движущей силы теплопередачи. [1, c. 117-126; 2 , c. 178, зад. прим 4.10].

СЕМИНАРЫ

Семинар 1. Тепловые балансы.  [2, с. 178,  прим. 4.10].

Семинары 2,3. Уравнение теплопередачи. Определение средней движущей силы. Выбор взаимного направления движения теплоносителей. Определение поверхности теплопередачи.  [2, c. 179-180, прим. 4.11, 4.12].

Семинар 4. Теплопроводность. Аддитивность сопротивлений. [2, c. 172-173, прим. 4.1, 4.4].

Семинар 5. Теплоотдача при вынужденной конвекции (применительно к трубчатым теплообменникам). [2 ,c. 181-182, 185 прим. 4.13, 4.15, 4.18].

Семинар 6. Совместная теплоотдача конвекцией и излучением. Определение потерь тепла в окружающую среду.  [2, c. 175, прим. 4.7].

Cеминар 7. Теплоотдача при изменении агрегатного состояния (конденсация паров).  [2, c. 188, прим. 4.21].

Семинары 8-9. Расчет теплообменников. Расчет теплообмена при периодическом нагревании и охлаждении.  [2, c.198, 213-237].

Семинар 10. Расчетная работа I по теплопередачe и расчету теплообменников.

Cеминар 11. Теплоотдача при кипении. Расчет поверхности теплообмена выпарных аппаратов с естественной циркуляцией.  [2, c.188, прим. 4.22].

Cеминар 12. Выпаривание: определение температуры кипения растворов в выпарных аппаратах с учетом всех видов температурных потерь. Тепловой баланс конденсаторов паров и определение расхода воды в них. [2, c. 264-265, прим. 5.8-5.10].

Семинар 13. Выпаривание: материальный, тепловой балансы и расчет выпарных аппаратов. [2, с. 255, 257 прим. 5.1, 5.5].

Семинар 14. Выпаривание: элементы расчета многокорпусных установок, тепловой баланс, распределение полезной разности температур. Предел числа корпусов.

[2, c. 276], пример расчета трехкорпусной установки.

Семинар 15. Расчетная работа 2 по выпариванию.

Семинар 16. Разбор результатов расчетной работы. Подведение итогов за  семестр.

ПЕРЕЧЕНЬ

ключевых вопросов, знание которых является обязательным
для студентов, сдающих экзамен по курсу процессов
и аппаратов химической технологии.

Тепловые процессы и аппараты

Способы подвода и отвода теплоты и их сопоставление. Принцип составления тепловых балансов. Теплоносители. Представление о теплопроводности, конвекции и излучении. Уравнение теплопроводности через плоскую стенку. Уравнения теплопередачи и теплоотдачи. Коэффициенты теплопередачи и теплоотдачи; принципы их расчета и связь между ними ( уравнение аддитивности). Основные критерии теплового подобия (Нуссельта,  Пекле и Прандтля). Движущие силы теплоотдачи и теплопередачи. Определение средней движущей  силы; сопротивление противотока и прямотока теплоносителей. Основы метода оценки структуры потоков по распределению времени пребывания. Представления о моделях идеального вытеснения и смешения и о влиянии структуры потоков на движущую силу теплопередачи. Изображение и сопоставление основных конструкций трубчатых теплообменников. Изображение и принципы действия градирни и барометрического конденсатора смешения. Выпаривание. Способы экономии греющего пара. Схемы однокорпусной и многокорпусной установок. Материальный и тепловой балансы выпаривания. Расчет поверхности теплопередачи выпарных аппаратов. Общая и полезная разности температур; температурные потери. Изображение хотя бы одного из выпарных аппаратов с направленной (естественной и принудительной) циркуляцией и аппарата без циркуляции (пленочного); их сопоставление.

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Цель курса – ознакомить студентов со свойствами основных конструкционных и некоторых функциональных материалов, показать возможность подбора материалов для определенных химико-технологических сред с учетом коррозии металлов или разрушения неметаллических материалов. В результате изучения курса студент должен знать классификацию, маркировку, свойства основных  конструкционных и функциональных материалов, применяемые в химической технологии и химическом аппаратостроении.

Курс «Основы материаловедения» включает лекции, курсовую работу (реферат). Для текущего контроля предусмотрены две контрольные работы.

Курс завершается зачетом.

Библиографический список

Основной:

Материаловедение. М., Изд-во МГТУ им. . 2005. – 645 с. , Основы материаловедения. Ч. I. Металловедение. РХТУ им. , М., 1999. – 155 с. Сажин к началам курса «Основы материаловедения». - М., ТЕИС. 2005. -156 с. , Пряхин : Учебник для вузов. Изд. 3-е перераб. и доп. – СПб.: ХИМИЗДАТ, 2004. – 736 с.: ил.

Дополнительный:

1. Материаловедение и технология металлов. - М., Высшая школа. 2001. – 638 с.

2. Научные основы материаловедения. - М., Изд-во МГТУ им. , 1994. – 366 с.

3. , Марценко и технология конструкционных материалов. РХТУ им. , Новомосковский институт; Новомосковск, 2004. – 194 с.

4. Справочник по конструкционным материалам. Изд. МГТУ им. . 2005. – 637 с.

5. Сборник задач по материаловедению и технологии конструкционных материалов. РХТУ им. , Новомосковский институт, Новомосковск, 2003, - 71 с.

6. , Материаловедение. – М., Высшая школа. 1991. – 448 с.

, , Хорошилов и защита металлов. Изд-ие 2-ое. М., Физматхим, 2006. – 371 с.

7. , . Материаловедение и технология конструкционных материалов. Изд. Михалова -Петербург. 2005. -410 с.

8. , Малахов металловедения и теории коррозии. - М., Высшая школа. 1991. – 169 с.

ЛЕКЦИИ

Лекция 1. Задачи металловедения. Металлы и сплавы. Современные тенденции в производстве черных и цветных металлов. Свойства металлических материалов. Показатели свойств.

Лекция 2. Кристаллическое строение металлов и сплавов. Типы кристаллических решеток. Классификация кристаллов по типам связи. Кристаллизация металлов и сплавов. Самопроизвольная кристаллизация. Несамопроизвольная кристаллизация.

Лекция 3. Аморфные материалы. Наноматериалы. Дефекты реальных кристаллов и их  влияние на свойства металлов и сплавов.

Лекция 4. Аллотропические превращения металлов. Непрерывная разливка стали.  Методы изучения структуры металлов.

Лекция 5. Основы теории сплавов. Диаграммы состояния сплавов. Диаграммы – «состав-свойство». Фазовый состав сплавов. Зависимость свойств сплава от количества, размера и распределения промежуточных фаз.

Лекция 6. Железоуглеродистые сплавы. Структуры сплавов железо-углерод. Диаграммы состояния железо-цементит. Термическая обработка сплавов. Виды термической обработки.

Лекция 7. Термическая обработка стали (основные виды) – отжиг, нормализация, закалка, отпуск. Закаливаемость и прокаливаемость сталей. Химико-термическая обработка. Диффузионное насыщение поверхности неметаллами, диффузионная металлизация. Ионная химико-термическая обработка. Перспективы развития химико-термической обработки. Диффузионное удаление примесей.

Лекция 8. Конструкционные металлические материалы. Углеродистые и легированные стали. Классификация сталей, определение понятия качества стали (требования к качеству). Влияние углерода и постоянных примесей на качество стали, методы улучшения качества (повышение их конструкционной прочности).

Лекция 9. Влияние легирующих элементов. Диаграммы состояния железо-легирующий элемент. Конструкционные стали. Инструментальные стали. Маркировка углеродистых и легированных сталей.