26.02.2013

Proces technologiczny jest charakteryzowany przez:

- zmienne wejściowe x

- zmienne wyjściowe y

- zakłócenia z

Zmienne wejściowe procesu technologicznego:

skład chemiczny surowców

postać fizyczna surowców

stężenia surowców

parametry otoczenia procesu

parametry techniczne procesów

czas trwania procesów

stopień odzyskania mediów w procesie (refluks, flegma)

natężenie przepływu surowców

natężenie przepływu czynników grzejnych na wejściu

natężenie przepływu czynników chłodzących na wejściu

Zmienne wyjściowe procesu technologicznego:

skład chemiczny produktów

postać fizyczna produktów

stężenia produktów

stężenia surowców w produkcie

natężenie przepływu produktów

natężenie przepływu czynników grzejnych na wyjściu

natężenie przepływu czynników chłodzących na wyjściu

straty technologiczne

straty cieplne

Zakłócenia procesu technologicznego:

nieprzewidywalne zmiany natężenia przepływu mediów

wahania parametrów prądu elektrycznego

zmiany ciśnienia w aparatach

skoki temperatury

zmiana składu wody technologicznej

zmiana składu powietrza atmosferycznego

awarie sprzętu (urządzenia sterujące)

nierytmiczność dostaw

TECHNIKA

Dziedzina działań mających na celu dostosowanie zasobów przyrody do potrzeb ludzkich. Elementy tego dostosowywania:

Technika poznawcza

- poznanie sił i zasobów przyrody możliwych do wykorzystania

- poznanie przekształceń tej przyrody pod wpływem techniki

- poznanie potrzeb możliwych do zaspokojeni przez technikę

- określenie sposobu zaspakajanie potrzeb przez technikę

Technika stosowana

Określona jest przez rodzaj pracy, w wyniku której następuje dostosowywanie przyrody do potrzeb przez wytwarzanie dóbr materialnych lub usług

Technika poznawcza opiera się na całości wiedzy empirycznej.

Nauki empiryczne są naukami podstawowymi każdej technik.

DZIEDZINY WIEDZY EMPIRYCZNEJ W TECHNICE:

Nauki społeczne - źródło wiedzy o prawach rządzących potrzebami ludzkimi

Zadania nauk społecznych w technice:

• Wskazywanie nowych potrzeb

• Określanie sposobu zaspokajania potrzeb

Nauki przyrodnicze - źródło wiedzy o prawach przyrody i możliwości wykorzystania

Zadania nauk przyrodniczych w technice:

• Umożliwia dostosowania sił przyrody do nowych potrzeb

• Doskonalenie dotychczas funkcjonujących rozwiązań

TECHNIKA STOSOWANA

Dziedzina nauki i praktycznej działalności człowieka, której zadaniem jest praktyczne wykorzystanie praw przyrody oraz surowców naturalnych do budowy oraz eksploatacji układów wymyślonych przez człowieka np.: narzędzia, maszyny, aparatura, urządzenia, budowle, sprzęt użytkowy, środki lokomocji.

Zadaniem techniki stosowanej jest wykorzystanie praw przyrody w taki sposób, aby stosowane układy techniczne wykonywały tylko takie zadanie, które się im zleca.

DEFINICJE TECHNOLOGII

Obecnie obserwuje się proces stopniowego zacierania się ścisłych granic pomiędzy niegdyś zdefiniowanymi naukami ścisłymi takimi jak biologia, fizyka, chemia.

Backermannal (1777)

Technologia to nauka, której przedmiotem jest wykorzystanie procesów zachodzących w przyrodzie lub znajomość rzemiosła.

E. Everelte, Ebert

Technologia obejmuje fizyczne i myślowe procesy, za pomocą których następuje przekształcanie wsadu (inputs) w efekt końcowy (outputs).

INPUTS

TECHNOLOGIA

OUTPUTS

Technologia to nauka interdyscyplinarna o dużym znaczeniu praktycznym. Podstawowym zadaniem technologii jest opracowanie sposobu wytworzenia określonych produktów w możliwie najkorzystniejszych warunkach.

Realizacja tak postawionego zadania technologii określa jej zakres jako przedmiotu nauczania.

Wydaje się, że w ramach technologii powinny być rozważane wszystkie problemy związane z ustalaniem schematu technologicznego produkcji.

Współczesna definicja technologii

Jest to dziedzina wiedzy technicznej, która zajmuje się zagadnieniami prowadzenia następujących rodzajów procesów:

• Produkcyjnych

• Przetwórczych

• Energetycznych

• Usługowych

• Innych (np. informatycznych)

Technologia zajmuje się zagadnienia związanymi z opracowaniem i praktycznym zastosowaniem sposobu przeprowadzania różnorodnych procesów wytwórczych lub określonych czynności.

Zadania technologii

Podstawowym zadaniem każdego rodzaju technologii jest przeprowadzenie w sposób celowy (zamierzony), sprawny i ekonomiczny przynajmniej jednej z następujących operacji:

• Przetworzenie dóbr naturalnych w dobra użyteczne

• Nadanie półproduktom lub wyrobom określonych właściwości wewnętrznych np. nowych cech strukturalnych

• Nadanie półproduktom lub wyrobom określonych właściwości zewnętrznych np. nadanie im odpowiedniego kształtu, masy, wymiarów, estetyki

ZAKRES TECHNOLOGII

- Jednostkowe operacje technologiczne i prawa nimi rządzące

- Jednostkowe procesy technologiczne

- Metody przeprowadzenia bilansów technologicznych

- Metody obliczenia parametrów urządzeń do prowadzenia:

• Operacji jednostkowych

• Procesów jednostkowych

- Uzasadnienie wyboru takiego a nie innego schematu, który łączy poszczególne operacje jednostkowe i jednostkowe procesy technologiczne w jeden ciąg techniczny.

PROCES PRODUKCYJNY

Stanowi część procesu przekształcania zasobów w dobra:

• Proces technologiczny

• Proces kontroli jakości

• Procesy transportowe

• Procesy regeneracji

• Procesy remontowe

Proces produkcyjny to układ dynamiczny obejmujący:

Strumienie wejściowe:

• 
  
  
  Materiałowy

• Energetyczny

• 
  
  Informacyjny

Strumienie wyjściowe:

• Wyroby

• Odpady

Strumień materiałowy procesu produkcyjnego obejmuje

- surowce

- materiały

- półprodukty (półwyroby) stosowane w produkcji

- środki produkcji

- środki do kontroli procesu produkcyjnego

- środki do badań właściwości surowców i wyrobów

Strumień informacyjny procesu produkcyjnego obejmuje:

- informacje naukowe

- informacje techniczne

- informacje gospodarcze

- wytyczne nadrzędne

- przepisy prawne

- normy zewnętrzne i wewnętrzne

- dyrektywy

- instrukcje, dokumentacje

- dane bieżące

- wyniki badań laboratoryjnych

- doświadczenie produkcyjne

Strumień energetyczny procesu produkcyjnego obejmuje:

- energię nieożywioną (siłownie)

- energię żywą (organizmy żywe)

- parametry czynników energetycznych (np. entalpia, entropia, ciepło właściwe)

- parametry urządzeń przekształcających formy energii (np. sprawność)

- parametry energetyczne urządzeń produkcyjnych (np. moc, sprawność)

PROCESY TECHNOLOGII MECHANICZNYCH

Kształtowanie form i gabarytów materiałów wejściowych (procesy obróbki wiórowej, kucia, walcowania, tłoczenia)

(przemysł maszynowy, hutniczy)

Zmiana parametrów wytrzymałościowych surowców (procesy odlewania, kucia, tłoczenia, walcowania)

(przemysł maszynowy, hutniczy)

Montaż gotowego wyrobu z elementów i podzespołów

(przemysł maszynowy, włókienniczy, odzieżowy, obuwniczy, elektroniczny)

PROCESY TECHNOLOGI CHEMICZNEJ

- Operacje zmiany właściwości fizykochemicznych surowców bez zmiany struktury materiału w trakcie procesu

- Operacje rozkładu surowca na kilka substancji stanowiących produkty finalne

- Operacje syntezy gotowego wyrobu z substancji aktywnych

BILANSE DLA OPERACJI TECHNOLOGICZNYCH

Rodzaje bilansów dla przepływu płynów

• Bilans dynamiki przepływu strumienia

• Bilans materiałowy (surowcowy) strumienia

• Bilans energetyczny (cieplny) strumienia

ELEMENTY MECHANIKI PŁYNÓW

Miary intensywności przepływu cieczy:

Średnia liniowa prędkość przepływu cieczy

w - prędkość

w_śr= [m/s]

Objętościowe natężenie przepływu cieczy

V - objętość

V*=A·w_śr [m³/s]

Masowe natężenie przepływu cieczy

m*=G=V*·ρ [kg/s]

Wielkość strumienia cieczy

g*= G*/A=w_śr· ρ [kg/m² · s]

ELEMENTY MECHANIKI PŁYNÓW

Ciśnienie P wywierane na dno naczynia z cieczą

P=P_z+P_h

Wysokość słupa cieczy = miara ciśnienia hydrostatycznego P_h

DOŚWIADCZENIE REYNOLDSA

DYNAMIKA PRZEPŁYWÓW PŁYNOW

Przepływ laminarny, uwarstwiony, spokojny

Przepływ turbulentny, burzliwy, tłokowy

LAMINARNY:

• wektory prędkości cząstek są równoległe do kierunku przepływu

• linie prądu strugi nie przecinają się

• linie prądu strugi są zgodne z torami cząstek cieczy

• cząstki cieczy poruszające się wewnątrz strugi prądu (np. wewnątrz rurki) nie przecinają jej bocznych ścianek

TURBULENTNY:

• wektory prędkości nie są równoległe do kierunku przepływu

• linie prądu strugi przecinają się (mieszają się) !

• linie prądu strugi nie są zgodne z torami cząstek cieczy

• cząstki cieczy poruszające się wewnątrz strugi prądu (np. wewnątrz rurki) przecinają jej bocznych ścianek

Kryterium rodzaju przepływu cieczy

• Liczba Reynoldsa

w - liniowa prędkość przepływu cieczy [m/s]

d - średnic rury [m]

ρ - gęstość cieczy [kg/m3]

η- dynamiczny współczynnik lepkości cieczy [Pa · s], [kg/m · s]

V - kinematyczny współczynnik lepkości [m²/s]

v= η / ρ

Płyny o małej lepkości η<2ηH₂O

Wartość krytyczna liczby Re: Re_kryt=2100 - 2300

- Re < 2100 przepływ laminarny

- Re > 2300 - przepływ burzliwy

Płyny o dużej lepkości η > 2η H₂O

• Wartość krytyczna liczby Re: Re_kryt=2100 - 10000

- Re <2100 przepływ laminarny

- 2100 < Re < 10000 obszar przejściowy

- Re > 10000 przepływ burzliwy

ŚREDNICA ZASTĘPCZA (ekwiwalentna):

A - pole przekroju, przez który przepływa płyn

O - obwód zwilżany przez płyn

d_e=d

PRAWO CIĄGŁOŚCI STRUGI

Podczas przepływu strumienia cieczy nieściśliwej przez układ o zmiennym przekroju w takim samym przedziale czasu delta t, wpływająca przez powierzchnię A₁ ilość masy cieczy delta m₁, jest taka sama jak wypływająca przez powierzchnię A₂ ilość masy cieczy Δm₂, tzn. że w układzie nie występuje akumulacja masy.

A₁ · w₁ = A₂ · w₂

Prawo Bernoulliego - układ idealny

Prawo zachowania energii mechanicznej dla nieprzerwanej strugi cieczy

Całkowita energia mechaniczna w dowolnym przekroju nieprzerwanej strugi cieczy jest wartością stałą

E=E_k+E_p+E_s=const

E_k- energia kinetyczna strugi

E_p - energia potencjalna położenia

E_s - energia potencjalna ciśnienia statycznego

Równanie energii:

=

Równanie ciśnienia

Równanie wysokości słupa cieczy

Całkowite ciśnienie w dowolnym przekroju nieprzerwanej strugi cieczy jest wartością stałą

P=P_k+P_p+P_s=const

P_k- ciśnienie dynamiczne strugi

P_p - ciśnienie położenia

P_s - ciśnienie statyczne

Całkowita wysokość słupa cieczy w dowolnym przekroju nieprzerwanej strugi cieczy jest wartością stałą

H=H_k+H_p+H_s=const

H_k- wysokość prędkości strugi

H_p - wysokość położenia elementu strugi

H_s - wysokość ciśnienia statycznego

Prawo Bernoulliego - układ rzeczywisty

Równanie energii

=

Równanie ciśnienia

Równanie wysokości słupa cieczy

Prawo Bernoulliego - układ rzeczywisty

Prawo zachowania energii mechanicznej dla nieprzerwanej strugi cieczy

Całkowita ciśnienie w dowolnym przekroju nieprzerwanej strugi cieczy jest wartością stałą.

Przyczyny spadków ciśnienia podczas przepływu cieczy

- tarcie cząsteczek cieczy między sobą

- tarcie pomiędzy cząsteczkami cieczy i ściankami rurociągu

- zmiany w średnicy rurociągu

- zmiany kierunku przepływu cieczy

- przeszkody na drodze przepływu cieczy

- przepływ cieczy przez aparaty

UKŁADY TECHNICZNE

Kryterium podziału: zdolność wymiany materii z otoczeniem

Zamknięty (izolowany)

- nie może wymieniać masy

- nie może wymieniać energii

- przykład: wszechświat, ciecz w termosie

Półzamknięty

- nie może wymieniać masy

- może wymieniać energię

- przykłady: gaz w butli, ciecz w autoklawie,

Formy wymiany energii: cieplna, promieniowanie, praca mechaniczna, praca elektryczna, praca magnetyczna

Otwarty

Może wymieniać energię

Może wymieniać masę

Przykłady: zlewka z cieczą, kostka ciała stałego

Formy wymiany energii: praca mechaniczna, praca elektryczna, praca magnetyczna, promieniowanie, energia cieplna

Miary zaawansowania reakcji:

- Stopień przemiany substratu α

- Względny stopień przemiany substratu

- Liczba postępu reakcji

- Selektywność reakcji

- Wydajność reakcji

Stopień przemiany substratu

- Oznaczanie: α

- Stopień przemiany (przereagowania) substratu

- Wyznaczanie alfa dla dowolnego substratu

- Zwykle dla substratu występującego w danej reakcji w niedomiarze stechiometrycznym

Względny stopień przemiany substratu

X_0A - początkowy ułamek molowy składnika w mieszaninie

19.03.2013

Liczba postępu reakcji

Selektywność reakcji

Wydajność

Typy uproszczeń inżynierskich

1. pomijamy wpływy, o których sądzimy, że są liczbowo małe i mają niewielki wpływ na wynik doświadczalny

- sprężystość materiału pomijalna w obliczeniach statystycznych

- gaz pod niskim ciśnieniem zachowuje się jak gaz doskonały

- mieszanina gazów zachowuje się jak gaz doskonały

- ciecz rzeczywista zachowuje się jak ciecz doskonała

- zakłada się idealne zachowanie się gazu, cieczy i mieszanin gazowych w stanie równowagi cieczy i pary

2. Środowisko procesu technologicznego (otoczenie układu) uważa się za stałe i niezmienne w czasie trwania procesu

- termodynamika - stała temperatura, ciśnienie

- mechanika - stała temperatura, ciśnienie

3. układ lub zjawisko fizyczne o charakterze ciągłym zastępuje się systemem nieciągłym (dyskretnym)

- reaktor przepływowy jako suma reaktorów zbiornikowych

4. fizyczne właściwości układu uważamy za stałe

- lepkość, gęstość układu nie zależą od temperatury

- lepkość, gęstość układu nie zależą od ciśnienia

- stała przenikania ciepła nie zależy od temperatury i czasu

5. zależności zmiennych w systemie uważamy za liniowe

- linearyzacja problemu jest niekiedy możliwa w bardzo wąskim zakresie zmienności, bo dostatecznie małą część krzywej można w obliczeniach inżynierskich zastąpić prostą

6. pomijamy stochastyczny charakter niektórych lub wszystkich wielkości występujących w układzie, tzn. model stochastyczny procesu zamieniamy na model zdeterminowany

- przypadkowe zmiany prędkości cieczy w rurze

- wahania parametrów procesu (T, P)

- przypadkowe zmiany w składzie surowców

Jednak niekiedy wielkości zmian pominąć nie można:

- Wahania prędkości cieczy w dowolnym miejscu strumienia podczas przepływu burzliwego prowadzą do występowania tzw. dodatkowych naprężeń w strumieniu, których wielkość podczas pełnej turbulencji wielokrotnie przewyższa wielkość naprężeń pochodzących z lepkości cieczy

Bilans materiałowy procesu

Definicja

Postępowanie mające na celu określenie wielkości natężeń przepływu wszystkich strumieni wchodzących do badanego układu technologicznego oraz wychodzących z tego układu

Bilans materiałowy może dotyczyć:

- jednego aparatu (np. wyparka, kolumna, suszarnia)

- linii technologicznej (układu kilku aparatów)

- całego zakładu produkcyjnego

Podstawa sporządzania bilansu materiałowego procesu

- zasada zachowania masy

- równania stechiometryczne przebiegających reakcji

- współczynniki wydajności

- informacje o selektywności procesów

26.03.2013

Międzynarodowa konwencja

W każdym procesie technologicznym, w którym układ powiększa swoją energię wartościom ciepła i pracy przypisuje się znak dodatni (+).

Układ powiększa swoją energię (czyli zyskuje zdolność do wykonywania pracy) w takich procesach jak:

- ogrzewanie

- sprężanie

Składowe bilansu cieplnego procesu

- Energia doprowadzana do układu z zewnątrz

- Ciepło wprowadzone do układu z surowcami

- Ciepło przemiany fizykochemicznej surowców

- Ciepło przemian chemicznych

- Ciepły przemiany fizykochemicznej produktów

- Ciepło odprowadzone z układu z produktami

- Straty cieplne procesu

Kryteria podziału technologii

- według skali prowadzonych procesów

- według przetwarzanych materiałów

- według otrzymywanego produktu

- według stosowanych warunków przetwarzania

- według stosowanych metod przetwarzania

Podział technologii według skali prowadzonych procesów:

- makrotechnologia (1mm - 100 km)

- mikrotechnologia (1 μm - 1 nm)

- nanotechnologia (1nm - 1μm)

Podział technologii według przetwarzanych materiałów

- technologia surowców mineralnych

- technologia metali i rud metali

- technologia węgla

- technologia ropy naftowej

- technologia gazu ziemnego

- technologia drewna

- technologia przetwarzania surowców roślinnych

- technologia przetwarzania surowców zwierzęcych

Podział technologii według otrzymywanego produktu

- technologia maszyn

- technologia paliw

- technologia żywności

- technologia gumy

- technologia papieru

- technologia szkła

- technologia porcelany

- technologia tworzyw sztucznych

Podział technologii według stosowanych warunków przetwarzania

- technologia rozpuszczalnikowa

- technologia bezrozpuszczalnikowa

- technologia wysokotemperaturowa

- technologia niskotemperaturowa

- technologia wysokociśnieniowa

- technologia wysokiej próżni

- technologia przetwarzania w stanie plazmy

- technologia kosmiczna

Podział technologii według stosowanych metod przetwarzania

- technologia mechaniczna

- technologia chemiczna

- technologia biochemiczna (biotechnologia)

- technologia elektryczna

- technologia wielkich energii

- technologia epitaksjalna

- technologia planarna

Technologia epitaksjalna

- Jest to technologia wytwarzania monokrystalicznych warstw półprzewodnika o określonej koncentracji zastosowanych domieszek na podłożu tego samego półprzewodnika, która umożliwia wytworzenie kolejnych warstw półprzewodnika o różnych

Technologia planarna

- Istota technologii planarnej

Kształtowanie geometryczne wzorców kolejnych warstw struktury materiału przez powtarzanie zespołu (kilka do kilkunastu razy) operacji technologicznych.

- Cecha charakterystyczna produktów

Dostępność do wszystkich obszarów obrabianej struktury materiału istotnych dla prawidłowego działania wytwarzanych produktów tylko od jednej strony powierzchni tego produktu.

Stąd pochodzi nazwa: planarna lub płaszczyznowa.

Technologia planarna - włókiennictwo

Technologia wytwarzania batiku

Proces 1: Pokrywanie tkaniny warstwą maskującą (wosk). - maskowanie podłoża

Proces 2: Ręczne grawerowanie w warstwie maskującej zaplanowanego fragmentu ornamentu (o jednym kolorze)

Proces 3: Barwienie tkaniny w zaplanowanym barwniku, utrwalanie, płukanie, suszenie

Proces 4: powtórzenie procesów 1-3 oraz usunięci maski (wosku)

Technologia wytwarzania komponentów elektronicznych

Jest to technologia wytwarzania przyrządów półprzewodni­kowych (np. układów scalonych, tranzystorów, diod i in.), w której wszystkie procesy prowadzące do uzyskania po­żądanych struktur tych przyrządów odbywają się na jednej stronie płytki wykonanej z materiału półprzewodnikowego, zwykle monokryształu krzemu, rzadziej arsenku galu. Cechą charakterystyczną produktów (układów przyrządów półprzewodnikowych) wytwarzanych technologią planarną jest dostępność do wszystkich obszarów struktury Istotnych dla prawidłowego działania przyrządów tylko od jednej strony powierzchni.

Istotą technologii planarnej jest kształtowanie geometryczne wzorów kolejnych warstw struktury przez powtarzanie (kilka do kilkunastu razy) zespołu operacji technologicznych, np.

Proces 1: Płytkę krzemu typu n poddaje się utlenianiu w celu utworzenia cienkiej warstwy SiO2 na powierzchni (maskowanie)

Proces 2: W wyniku procesu litografii w warstwie maskującej powstają tzw. okna - odsłonięta powierzchnia płytki w tych miejscach, które mają być poddane domieszkowaniu.

Proces 3: Wprowadzanie domieszek do podłoża odbywa się zwykle w procesie dyfuzji w podwyższonej temperaturze. (W tym przypadku wprowadza się domieszki typu p, np. atomy boru). Ostatnio coraz częściej stosuje się implementację jonów.

23.04.2013

Kryteria klasyfikacji technologii

- przydatność technologii w przedsiębiorstwie

- zasady inwestowania w technologię (cykl życia)

- wpływ technologii na strukturę przedsiębiorstwa

- decentralizacja ….

Kryterium: wpływ technologii na strukturę przedsiębiorstwa

- struktura sztywna (mało wyjątków)

Technologie rzemieślnicze

Technologie rutynowe

- struktura elastyczna (liczne wyjątki)

Technologie inżynierskie

Technologie jednostkowe

Wykres

Procesy decyzyjne dotyczące technologii w przedsiębiorstwie:

- dostrzeżenie i sformułowanie problemu technologicznego

- zebranie informacji określających istotę problemu

- zaproponowanie rozwiązań alternatywnych

- ocena alternatyw

- wybór wariantu optymalnego

- sprawdzenie skuteczności działania wybranego rozwiązania

ET - emerging technology

- pojęcie, którego przedmiot zmienia się z upływem czasu

- w danym momencie ET określa taką technologię, w odniesieniu do której badania naukowe postąpiły już tak daleko, że ich wyniki wykazują na duże prawdopodobieństwo osiągnięcia sukcesu ekonomicznego dla nowych wyrobów oraz zastosowań, na które przewiduje się rynek zbytu w przybliżeniu na okres przez około 10 lat

- musi wskazywać co najmniej jedną z następujących cech:

• zdolność do powstawania nowych produktów

• zdolność do tworzenia nowych działów przemysłu

• zdolność do znacznego zwiększenia wydajności produkcji

• zdolność znacznej poprawy jakości produktów wytwarzanych przez istniejący przemysł dla obecnych lub nowych rynków zbytu

TAD

Wschodzące technologie 2012

- zastosowanie informacji o położeniu

- rozpoznawanie mowy

- analityka predykcyjna - prognozowanie zdarzeń

- zarządzanie ideami

- zasilanie bezprzewodowe

- e-czytelnictwo

- druk 3D

- tłumacze mowy

- interface: komputer-mózg

- komputery kwantowe

- zastępowanie elementów ludzkiego organizmu

- 3D-biodrukowanie

Metody pozyskiwania technologii

Możliwości zdobycia informacji technologicznych:

Nielegalne: Szpiegostwo przemysłowe

Legalne: Transfer technologii

Transfer technologii

- zasilenie rynku technologiami. Transfer technologii stanowi szczególny przypadek procesu komunikowania się. Bardzo często jest to proces interakcyjny, w którym badania występują rozmaite pętle sprzężeń zwrotnych pomiędzy nadawcami a odbiorcami.

- Transfer technologii obejmuje wszelkiego rodzaju formy dyfuzji innowacji oraz edukacji technicznej. Transfer technologii jest to najczęściej proces rynkowy, w którym technologia jest kupowana i sprzedawana.

Przyczyny transferu technologii:

- wysokie koszty badań naukowych

- postęp naukowo-techniczny za granicą

- podejmowanie podobnej produkcji przez inne firmy

- możliwość kierowania rozwojem

- możliwość przedłużenia efektów- zwiększenie zysków

Z punktu widzenia krajów słabo rozwiniętych:

- zniwelowanie różnic w rozwoju poziomu gospodarczego

- zmiana struktury gospodarczej z surowcowo-rolniczych na przemysłową

- podejmowanie produkcji artykułów przemysłowych w celu ich eksportu na rynki krajów wysoko rozwiniętych

- obniżenie kosztów produkcji

Z punktu widzenia krajów i firm wysoko rozwiniętych:

- kontrolują transfer technologii

- zachowują monopol na nowe technologie dopóki ktoś ich nie dogoni, wówczas udostępniają odpłatnie technologię

- przy transferze technologii stosują szereg ograniczeń np. wielkość produkcji, eksportu

Podział międzynarodowego rynku transferowego technologii:

- Rynek wewnętrzny: transfer technologii w ramach przedsiębiorstw ponadnarodowych tzn. pomiędzy firmą macierzystą a jej filiami za granicą

- Rynek zewnętrzny (wolny rynek): na rynku tym zawierane są umowy o transfer technologii pomiędzy niezależnymi podmiotami,

- Rynek gospodarczy (rynek ograniczony): na rynku tym występuje odpłatny transfer technologii dla celów militarnych

Formy transferu technologii

- zakup za granicą produktu globalnego w celu uruchomienia wytwarzania tego produktu w kraju (imitacja)

- przemieszczanie się ludzi - wiedzy i umiejętności

- w ramach firm międzynarodowych - polega na zakładaniu filii z produkcją opartą na własnej technologii

- tworzenie spółek z kapitałem mieszanym z kapitałem kraju, któremu udziela się technologii

- sprzedaż licencji i patentów, co pozwala na uruchomienie produkcji określonych wyrobów w kraju, który je kupuje

- kooperacja przemysłowa pomiędzy firmami, tzn. kontrakt o ogromnym zakresie współpracy gospodarczej, technicznej i przemysłowej dotyczący wytwarzania określonych towarów

- doradztwo techniczne, np. budowa zakładu pod klucz, rozruch technologiczny produkcji, nadzór technologiczny produkcji

- leasing (wynajem lub dzierżawa na własność)

• Netto (sam najem lub dzierżawa)

• Brutto (najem lub dzierżawa + obsługa i konserwacja)

• Bezpośredni (wynajmującym jest producent towaru)

• Pośredni (wynajmującym są wyspecjalizowane instytucje np. banki pośredniczące w udzielaniu kredytów)

- wymiana samej dokumentacji technicznej

- świadczenie usług technicznych

- współpraca naukowa

Fazy rozwojowe technologii

- faza zastosowania umiejętności naturalnych

- faza wykorzystania sztuki rzemieślniczej

- faza zastosowania wynalazków inżynierskich

- faza wykorzystania odkryć naukowych

Poziomy technologii według Parkera:

Poziom nr 1

Charakterystyka:

- proste wyroby i techniki

- masowo powielane operacje

- znajomość know - how o charakterze głównie rzemieślniczym

- szczątkowe stosowanie zasad naukowych

Kadra kluczowa - rzemieślnicy

Poziom nr 2

Charakterystyka:

- zasadnicza technologia wcielona w maszyny i urządzenia produkcyjne

- mały zakres umiejętności technicznych

- mały zakres umiejętności stosowania zasad naukowych

Kadra kluczowa - technicy

Poziom nr 3

Charakterystyka:

- znaczne umiejętności w zakresie procesów i produktów

- pewien stopień zaawansowania technologii

- stosowanie opanowanej techniki

- umiejętności stosowania zasad naukowych

Kadra kluczowa - inżynierowie

Poziom nr 4

Charakterystyka:

- bardzo duże umiejętności w zakresie stosowanych procesów i wytwarzania produktów

- nowoczesne urządzenia i technologie

- realizacja podstawowych programów badawczo-rozwojowych

- stosowanie nowoczesnych technologii rynkowych

Kadra kluczowa - technolodzy o reputacji zawodowej

Poziom nr 5

Charakterystyka:

- globalne przywództwo technologiczne

- łączenie nowoczesnych technologii

- poszerzanie bazy naukowej

- strategia i organizacja działań w celu uzyskania przewagi konkurencyjnej

Kadra kluczowa - technolodzy o reputacji międzynarodowej

30.04.2013

Nowe technologie:

- w odróżnieniu od odkryć naukowych, nowe technologie wyłaniają się na pewnych etapach rozwoju ekonomicznego

- cykle aktywności innowacyjnej są w sposób ścisły związane z długofalowymi cyklami wzrostu i recesji gospodarczej

- w literaturze cykle te znane są jako cykle Kondratiewa - od nazwiska ekonomisty rosyjskiego, który odkrył to zjawisko

- według Kondratiewa zwrot ekonomiczny w każdym cyklu jest związany z rozwojem i rozpowszechnieniem nowych technologii zawartych w nowych produktach.

- dotychczasowe cykle trwały zazwyczaj po 40-60 lat

- początek każdego nowego cyklu ekonomicznego jest wynikiem głównie rozwoju nowych technologii.

Cykle koniunkturalne - Są to okresowe wahania aktywności gospodarczej, które występują w przybliżeniu równych odstępach czasu z powtarzająca się regularnością.

Obserwowane zmiany dotyczą głownie:

-PKB

- poziomu cen

- poziomu płac

- wielkości stopy procentowej

- kursu papierów wartościowych

- dochodu narodowego

- wielkości importu i eksportu

- wielkości konsumpcji

- poziomu oszczędności

Najpopularniejsze cykle koniunkturalne:

- Kitchina (krótkookresowe , 3-5 lat)

- Juglara (średniookresowe ; 8-10 lat)

- Kondratiewa (długookresowe ; 45-55 lat)

- Superdługookresowe (150-160 lat)

Pięć faz cyklu Kondratiewa:

1. Ożywienie

2. Szybki wzrost

3. Dojrzałość

4. Nasycenie

5. Recesja

Pierwszy cykl Kondratiewa

Czas trwania 1790-1840

Przyczyna: wynalezienie maszyny parowej

Konsekwencje:

- najważniejsze zastosowanie maszyna parowa znalazła w przemyśle tekstylnym

- powstanie nowej formy produkcji - fabryk włókienniczych

- cykl zakończył się około roku 1840 gdy doszło do głębokiej recesji

Drugi cykl Kondratiewa

Czas trwania 1840-1890

Przyczyna: opracowanie technologii produkcji stali

Konsekwencje:

-efektywne zastosowanie stali

- produkcja maszyn

- budowa statków

- konstrukcje stalowe w budownictwie

- budowa sieci linii kolejowych

- rozwój przemysłu zbrojeniowego

Trzeci cykl Kondratiewa

Czas trwania 1890-1930

Przyczyna: powstanie dwóch nowych gałęzi przemysłu: elektrotechnicznego i chemicznego

Konsekwencje:

- rozwój łączności radiowej, telefonii

-rozwój techniki radarowej

-chemiczne środki bojowe

-technologii produkcji syntetycznych środków lakierniczych

- opanowanie produkcji tworzyw sztucznych , farb , lakierów

- środki ochrony roślin

Czwarty cykl Kondratiewa

Czas trwania 1930-1975

Przyczyna: rozwój motoryzacji

Konsekwencje:

-budowa sieci autostrad

-szybki transport drogowy

- upowszechnienie samochodu

- rozwój komunikacji lotniczej

-ogromne podwyżki cen ropy naftowej przez kraje OPEC

Piąty cykl Kondratiewa

Czas trwania 1975-2025

Przyczyna: rozwój technik informatycznych

Konsekwencje:

- automatyzacja procesów wytwarzania

- rozwój techniki komputerowej, sieci komputerowych

- numeryczne sterowanie procesami technologicznymi

- technologie wytwarzania nowoczesnych materiałów

- szybki przepływ informacji: rozwój telekomunikacji, łączności światłowodowej, satelitarnej, Internet

- rozwój baz danych, bankowość wirtualna

- nauczanie na odległość

Szósty cykl Kondratiewa

Czas trwania 2025 - ?

Przesłanki do kolejnego cyklu:

- wynalazki (Internet, telefonia komórkowa, mikroprocesor)

- wyczerpywanie się źródeł surowcowych

- rozwój gospodarczy wielkich krajów azjatyckich

- pieniądz wirtualny

- globalizacja gospodarki

- ochrona środowiska - odnawialne źródła energii

- techniczne wykorzystanie światła i energii Słońca

- biotechnologia

- nowe materiały i techniki medyczne

Krzywa S w technologii - prezentacja postępu w danej obecnie technologii mierzona poprzez podanie zmian wybranej wielkości fizycznej, technicznej lub użytkowej danego obiektu w czasie.

Krzywa rozgłosu ET:

Pojęcia: graficzne przedstawienie zależności pomiędzy rozgłosem (postrzeganiem) technologii wytwarzania nowego produktu a jej dojrzałością techniczna.

Rozgłos jako funkcja czasu życia technologii.

Elementy krzywej rozgłosu:

- przełom technologiczny

- szczyt oczekiwań

- dno rozczarowania

- stok oświecenia

- wyżyna produktywności

Komercjalizacja technologii

- proces zasilania rynku nowymi technologiami

- obejmuje wszelkiego rodzaju formy dyfuzji innowacji oraz edukacji technicznej

- w wąskim rozumieniu komercjalizacje określa się jako celowe ukierunkowane przekazywanie wiedzy i umiejętności do

Sprawność komercjalizacji wymaga współpracy

- jednostek naukowych - tworzących technologie

- przedsiębiorstw - wprowadzających technologie

- instytucji pomostowych - wspomagających proces

Etapy komercjalizacji technologii:

- obserwacja i publikacja podstawowych zasad technologii

- sformułowanie koncepcji technologii i jej zastosowania w konkretnym produkcie

- analityczne i eksperymentalne udowodnienie krytycznych funkcji i charakterystyk technologii/produktu

- sprawdzanie podstawowych elementów i/lub podzespołów produktu w środowisku laboratoryjnym

- sprawdzanie podstawowych elementów i/lub podzespołów produktu w środowisku rzeczywistym

- sprawdzanie modelu lub prototypu produktu lub jego krytycznych podzespołów w środowisku technicznym

- zademonstrowanie prototypu produktu w rzeczywistych warunkach operacyjnych

- zbudowanie, przetestowanie i zademonstrowanie produktu w wersji użytkowej

- uzyskanie certyfikatów zgodności produktu z odpowiednimi normami

- wprowadzenie produktu do sprzedaży

Użytkownicy nowych technologii:

- Innowatorzy (chcą stosować technologie o najlepszych dostępnych parametrach; są najlepiej poinformowani o nowinkach technicznych; chcą zawsze być pierwsi; mogą kupić nawet niesprawdzony pomysł; nie musza zobaczyć produktu aby go kupić; maja największe zyski, są najbardziej niezależni finansowo)

- Wcześni adaptatorzy ( chcą być liderami w stosowaniu nowych technologii; są dobrze poinformowani o nowinkach technicznych; SA zainteresowani nowymi rozwiązaniami; nie chcą być pierwszymi którzy kupili dana technologie lub produkt; chcą zobaczyć jak działa nowy produkt zanim go kupią; należą do firm o największych zyskach, SA niezależni finansowo)

- Wczesna większość (chcą być w czołówce firm stosujących nowe technologie; chcą kupić od dobrego i sprawdzonego dostawcy chcą wiedzieć czy istnieje duże zainteresowanie nowa technologia - np. ile firm już ja stosuje; technologia musi być łatwa do kupienia i wykorzystania; uważnie obserwują te firmy które zainwestowały w nowe rozwiązania technologiczne; należą do firm o przeciętnych zyskach)

- Pozna większość ( nie chcą pozostawiać zbytnio za innymi firmami stosującymi nowe technologie ; nie chcą żadnych problemów z technologia; dostawca technologii musi być sprawdzony; bezwzględnie oczekują łatwości zakupu i wykorzystania; chcą kupować lokalnie; o zakupie decyduje głównie cena; należą do firm o przeciętnych zyskach)

- Maruderzy (opierają się wszelkim zmianom technologicznym; najbardziej się boja nowych technologii; są najgorzej poinformowani o nowościach w swojej branży; musza wiedzieć jak działa nowa technologia, jak sprawdza się ona u innych; są skłonni wdrożyć innowacje technologiczne gdy nie można już dłużej czekać (często już zbyt późno); często należą do firm o najmniejszych zyskach)

Rodzaje oceny technologii:

- ocena kupowanej przez nabywcę technologii

- ocena technologii aktualnie stosowanej w przedsiębiorstwie

Opis i weryfikacja technologii stosowanych w firmie

1. określenie kosztu i wartości dodanej dla technologii

2. zidentyfikowanie mocnych i słabych stron działań technologicznych firmy

3. określenie sposobu osiągnięcia przewagi konkurencyjnej przedsiębiorstwa przez lepsze wykorzystanie technologii obecnie stosowanych

4. wskazanie możliwych do włączenia nowych technologii

5. określenie skutków wprowadzenia nowych technologii

6. oszacowanie dostępnych w przedsiębiorstwie opcji technologicznych

Ocena aktualnych możliwości technologicznych wewnątrz danego przedsiębiorstwa lub poza nim obejmuje:

- oszczędność energii

- materiałochłonność

- poprawa wydajności procesów

- ograniczenie prac konserwatorskich

- automatyzacja

- informatyka

- wpływ na środowisko

- możliwości wprowadzenia krytycznych punktów kontroli

Koszty procesu technologicznego :

Bezpośrednie koszty wytwarzania surowców, energii, robocizny

Pośrednie koszty wywarzania remontów, wyposażenia technicznego, ochrony środowiska, jakości, magazynowania i transportowe, szkolenia załogi

Inne koszty ogólnozakładowe: badań, licencji, patentów, amortyzacji budynków, administracji, bezpieczeństwa

Koszty całkowite produkcji.

Koszty stałe są niezależne od wielkości produkcji

Koszty zmienne zależą od wielkości produkcji

Koszt jednostkowy wyrobu

Optimum ekonomiczne procesu technologicznego określa wielkość produkcji przy której jednostkowy koszt wyrobu jest minimalny

Bardzo często optimum ekonomiczne produkcji danego wyrobu zależy od przyjętej technologii wytwarzania tego wyrobu.

07.05.13

Poziomy gotowości technologii - na stronie

Techniczne przygotowanie produkcji - termin określający różne czynności. Najczęściej stosowana definicja technicznego przygotowania produkcji obejmuje:

Ogół procesów związanych z opracowaniem dokumentacji technicznej która jest niezbędna do uruchomienia produkcji określonego wyrobu.

Ogół procesów obejmujących:

- wykonanie lub zakup urządzeń

- zakup materiałów i pomocy warsztatowych

- produkcją modeli

- produkcją prototypów

- przeprowadzeniem prób i badań

- przygotowaniem pracowników niezbędnych do uruchomienia produkcji seryjnej określonych wyrobów

Opracowanie dokumentacji technicznej produkcji nowego wyrobu obejmuje:

- bezpośrednie opracowanie dokumentacji

- inne procesy warunkujące prawidłowość wykonania tego opracowania

• prace badawczo-rozwojowe;

• badania popytu i podaży na projektowany wyrób;

• przeprowadzenie rachunku ekonomicznego całego przedsięwzięcia

Fazy technicznego przygotowania produkcji

- badania i studia wstępne

- przygotowanie konstrukcyjne

- przygotowanie technologiczne

- przygotowanie organizacyjne

- uruchomienie produkcji

Badania i studia wstępne

- określenie asortymentu i wielkości produkcji

- opracowanie parametrów technicznych, eksploatacyjnych, ekonomicznych nowego wyrobu

- przeprowadzenie badań laboratoryjnych

- prowadzenie prac rozwojowych

Przygotowanie konstrukcyjne

- projektowanie wyrobów

- doskonalenie konstrukcji wyrobów

Przygotowanie technologiczne

- projektowanie i obsługa procesów technologicznych

- wybór metod kontroli jakości

- konstruowanie specjalnych narzędzi, modeli, matryc

- opracowanie technologicznych procesów ich wykonania

- nadzorowanie procesów technologicznych

- nadzorowanie dyscypliny technologicznej

Przygotowanie organizacyjne

- opracowanie planu rozruchy produkcji i jej rozwoju

- wybór systemu sterowania produkcją

- przygotowanie dokumentacji produkcyjnej i plastycznej

- projektowanie rozmieszczenia stanowisk roboczych

- opracowanie powiązań transportowych w przedsiębiorstwie

- szkolenie załogi w celu podjęcia nowej produkcji

Uruchomienie produkcji

- wykonanie serii próbnej

- sprawdzenie prawidłowości konstrukcyjnego i technologicznego przygotowania produkcji

- sprawdzenie wyposażenia każdego stanowiska roboczego

- jakość wytworzonego produktu

- dokonanie korekt w dokumentacji technicznej i organizacyjnej

- korekta normatywnych czasów wykonania kolejnych serii wyrobów

Długość cyklu technicznego przygotowanie

czas wyrażony w dniach (miesiącach lub latach) przeznaczony na wykonanie wszystkich prac związanych z technicznym przygotowaniem produkcji nowego wyrobu.

Okres ten jest liczony od momentu rozpoczęcia prac studialnych i analiz mających na celu opracowanie założeń konstrukcyjnych wyrobu do momentu rozpoczęcia jego produkcji.

Długość trwania cyklu wykonania poszczególnych etapów technicznego przygotowania produkcji lub jego składowych można określić równaniem :

T = P E A / R U G Z W

P - pracochłonność etapu pracy lub czynności

E- współczynnik wydłużenia teoretycznego cyklu

A - współczynnik uwzględniający przerwy w strukturze cyklu

R- liczba wykonawców

U - współczynnik wykorzystania czasu pracy

G - średnia liczba godzin w dni roboczym

Z - liczba zmian

W - współczynnik wykonania norm pracy

Proces wyrobu technologii:

Tekst czerwony - etapy wyboru technologii

Uwaga: pominięto strukturę oraz finanse przedsiębiorstwa,

- wybór produktów do wytwarzania przez przedsiębiorstwo

- ocena rynku

- identyfikacja produktu

- rozmiar rynku

- oszacowanie potencjalnych sposobów inwestowania w planowana produkcję

- preferowane sposoby wybranego wytwarzania produktu

• surowce

• rodzaje energii

• umiejętności

- wybór odpowiednich ścieżek technologicznych

- potencjalni dostawcy technologii

- analiza technologii alternatywnych oraz odpowiadających im źródeł technologii i surowców,

- ocena atrybutów wybranej technologii

• znaki handlowe

• patenty

- sprawdzenie czy dana technologia jest odpowiednia

- analiza rynku technologicznego

- preferowane formy transferu technologii

• Joint-venture

• Licencja

- analiza akceptowalności finansowej

- preferowane technologie i formy przyjęcia

- wybór preferowanego sposobu wdrożenia technologii

• taka sama technologia,

• pojedyncza linia produkcji,

• cały zakład „pod klucz”

- preferowane strategie wejścia na rynek i ustabilizowane pozycje produktu na rynku

- tworzenie przedsiębiorstwa, transfer technologii i wdrożenie projektu

Schematy procesu technologicznego

- schemat ideowy

- schemat wstępny

- schemat technologiczny

- schemat techniczny

Technologiczna koncepcja procesu

Jako wynik pracy technologa projektującego nowy proces technologiczny otrzymuje się tzw. projekt technologiczny. Zawiera on informacje obejmujące dane:

• surowce - rodzaj surowców głównych i pomocniczych,

• aparatura - rodzaj, liczba, wymiary, kolejność ich występowania w ciągu technologicznym,

• warunki - optymalne parametry prowadzenia procesu technologicznego.

Przygotowanie projektu technologicznego

- koncepcja merytoryczna (np. chemiczna) procesu

- badania doświadczalne

- obliczenia wielkości fizykochemicznych i ich mieszanin

- pomiary wielkości fizykochemicznych i ich mieszanin

Wynik: Dane te stanowią podstawę do opracowania koncepcji technologicznej procesu. W opracowaniu koncepcji technologicznej każdego procesu wykorzystuje się pewne ogólne zalecenia tzw. zasady technologiczne.

Etapy przygotowania projektu technologicznego

Koncepcja merytoryczna (np. chemiczna) procesu

- wybór surowców

- ustalenie przemian fizycznych i chemicznych prowadzących do wytworzenia produktu (analiza różnych metod)

- obliczenia stechiometryczne

- obliczenia termodynamiczne (wydajność teoretyczna)

Badania doświadczalne

- statyka procesu,

- kinetyka procesu,

- mechanizm procesu,

- opracowanie rachunkowe wyników (błędy pomiarowe).

Obliczenia i pomiary wielkości fizykochemicznych dla substratów, produktów oraz ich mieszanin:

- termochemiczne, np. ciepło tworzenia, ciepło właściwe, ciepło molowe

- termodynamiczne, np. entalpia, entropia, potencjał termodynamiczny

- termokinetyczne, np. gęstość, lepkość, przewodnictwo cieplne, współczynnik dyfuzji

14.05.2013

Wszystkie zebrane dane stanowią podstawę do opracowania koncepcji technologicznej procesu, tzn. do dokonania wyboru i uszeregowania:

- operacji jednostkowych,

- procesów jednostkowych,

- określenia sposobu ich realizacji.

Wynikiem tych prac jest schemat ideowy procesu. Jest to pierwsza propozycja nadania pewnej koncepcji chemicznej postaci procesu przemysłowego.

Praca rozwojowa nad metodą

Teoria modelowania procesów pozwala podzielić czynności jednostkowe na dwie grupy:

1. te czynności jednostkowe, które można projektować w dużej skali bez konieczności wykonania doświadczeń,

2. te czynności jednostkowe, które można projektować dopiero po przeprowadzeniu serii doświadczeń w kolejnych etapach przy systematycznie powiększanej skali procesu technologicznego.

Powiększanie skali procesu technologicznego - przyczyny

- uzyskanie informacji o przebiegu procesów jednostkowych w mniejszej skali i przeniesienie jej na skalę większą (weryfikacja modelu powiększania skali, poprawki modelu)

- określenie wstępnych wskaźników technologicznych (np. zużycie surowców głównych, surowców pomocniczych, energii elektrycznej, pary technologicznej)

- badanie skutków ruchu ciągłego (gromadzenie się zanieczyszczeń w układzie, aktywność katalizatorów)

- sprawdzanie przydatności różnych typów aparatów (dokonanie wyboru najlepszych)

- ustalanie rodzaju materiałów na wykonanie aparatury, badania trwałości aparatury (szybkość korozji)

- określenie wskaźników ruchowych aparatury (np. szybkość parowania, straty cieplne, zużycie mocy)

- badania dynamiki procesu (próba automatyzacji)

Dla potrzeb prac rozwojowych nad metodą rozróznia się następujące skale procesutechnologicznego:

- instalacja laboratoryjna 0,01%

- instalacja ćwierćtechniczna (tzw. ćwierćtechnika) 0,1%

- instalacja półtechniczna (tzw. półtechnika) 1%

- instalacja techniczna doświadczalna (pilot-plant) 10%

- instalacja techniczna produkcyjna 100%

Wynik: Wynikiem wszystkich tych prac jest schemat wstępny procesu technologicznego.

Przykłady czynności jednostkowych w różnych skalach

1. zagęszczanie (zatężanie) roztworów

Instalacja laboratoryjna

Operacja okresowa - odparowanie rozpuszczalnika pod ciśnieniem atmosferycznym

Operacja okresowa - wyparka rotacyjna

Instalacja techniczna

Proces ciągły - wyparka pod ciśnieniem atmosferycznym

Proces ciągły - wyparka próżniowa

2. krystalizacja

Instalacja laboratoryjna

Operacja okresowa - wydzielanie kryształów przez chłodzenie roztworu

Instalacja techniczna

Operacja ciągła - wydzielanie kryształów przez częściowe odparowanie roztworu w próżni

3. Oddzielanie kryształów lub osadów

Instalacja laboratoryjna

Operacja okresowa - oddzielanie kryształów lub osadów za pomocą filtracji próżniowej

Operacja okresowa - oddzielanie kryształów lub osadów za pomocą sedymentacji i dekantacji

Operacja okresowa - oddzielanie kryształów lub osadów za pomocą wirowania i dekantacji

Instalacja techniczna

Operacja okresowa - oddzielanie kryształów lub osadów za pomocą wirowania lub odciskanie

Operacja ciągła oddzielanie kryształów lub osadów przez wirowanie

4. Suszenie ciał stałych

Instalacja laboratoryjna

Proces okresowy - suszenie na bibule na powietrzu

Proces okresowy - suszarka elektryczna

Proces okresowy - eksykator próżniowy

Instalacja techniczna

Proces okresowy - obrotowa suszarka bębnowa

Proces okresowy - suszenie na gorących walcach

Proces okresowy - suszenie rozpyłowe w strumieniu gazu (np. proszki)

5. Reakcja chemiczna

Instalacja laboratoryjna

Proces okresowy w reaktorze zbiornikowym

Proces półokresowy w reaktorze zbiornikowym

Instalacja techniczna

Proces ciągły w przepływowym reaktorze zbiornikowym

Proces ciągły w reaktorze rurowym

6. Hodowla komórkowa

Instalacja laboratoryjna

Proces okresowy na płytce Petriego

Proces okresowy w probówce mikrobiologicznej

Instalacja techniczna

Proces ciągły w fermentatorach zbiornikowych

Proces ciągły w fermentatorach przepływowych

Etapy rozwoju nowej metody - podsumowanie

- koncepcja merytoryczna procesu

- koncepcja technologiczna

- projekt procesowy

- projekt technologiczny

Koncepcja merytoryczna procesu

• Wybór surowców głównych i pomocniczych

• Ustalenie przemian fizycznych, chemicznych i biologicznych

• Obliczenia stechiometryczne

• Obliczenia termodynamiczne

• Wybór metody

• Badania doświadczalne elementów procesu w skali laboratoryjnej (statyka, kinetyka, mechanizm)

• Pomiary i obliczenia wielkości fizykochemicznych potrzebnych do wykonywania projektu

Koncepcja technologiczna

• Wybór i uszeregowanie operacji i procesów jednostkowych

• Wybór sposobu realizacji operacji i procesów jednostkowych

• Opracowanie schematu ideowego procesu

• Wykonanie bilansu materiałowego i energetycznego procesu

• Praca rozwojowa nad metodą (powiększanie skali)

• Wybór aparatów i materiałów do ich budowy (obliczenia)

• Przygotowanie schematu technologicznego

Zasady technologiczne to ogólne wskazania (zalecenia) odnośnie do sposobu projektowanie nowego procesu technologicznego.

1. zagadnienie najlepszego wykorzystania różnic potencjałów

2. zagadnienie najlepszego wykorzystania surowców

3. zagadnienie najlepszego wykorzystania energii

4. zagadnienie najlepszego wykorzystania aparatury

5. zagadnienie umiaru technologicznego

Zagadnienie najlepszego wykorzystania różnicy potencjałów

Szybkość przebiegu dowolnego procesu technologicznego (operacji jednostkowej lub procesu jednostkowego) podlega podstawowemu prawu przyrody:

Szybkość = k siła napędowa / opór

Siłę napędową dowolnego procesu technologicznego stanowi różnica potencjałów charakterystycznych dla danego procesu. Jest ona jest miarą aktualnego oddalenia danego procesu. Jest ona miarą aktualnego oddalenia procesu od stanu równowagi.

Im większa jest wartość siły napędowej danego procesu technologicznego tym większa jest intensywność z jaką proces ten może przebiegać.

Przykłady:

PROCES SIŁA NAPĘDOWA PROCESU

praca mechaniczna różnica ciśnień, różnica wysokości

konwekcja naturalna różnica sił ciężkości (gęstości)

przepływ prądu różnica prędkości

wymiana ciepła różnica temperatur

przepływ prądu elektrycznego różnica potencjałów

reakcja chemiczna różnica potencjałów termodynamicznych

I prawo

Procesy dyfuzyjne (transport masy)

I prawo Ficka

dm/dt = -DA(ρ₂-ρ₁)/X

D - współczynnik dyfuzji, A - powierzchnia wymiany masy, X - grubość warstwy, m - masa, ρ - gęstość warstwy

II prawo

Procesy tarcia wewnętrznego (transport pędu)

Prawo Newtona

dp/dt = -ηA(u₂-u₁)/X

P - pęd, η - współczynnik lepkości dynamicznej, A - powierzchnia wymiany pędu, u - prędkość warstwy cieczy lub gazu,
X - grubość warstwy

III prawo

Przemiany wymiany ciepła (transport energii)

Prawo Fouriera

dQ/dt = -λ A (T₂-T₁)/X

A - powierzchnia wymiany ciepła, X - grubość warstwy, Q - energia wymieniana na sposób ciepła, λ - współczynnik przewodnictwa cieplnego, T - temperatura procesu

IV prawo

Przepływ prądu elektrycznego (transport ładunku)

Prawo Ohma

dq/dt = I = -(U₂-U₁)/R

R = ρL/A , I = -kA(U₂-U₁)/L , k = 1/ρ

I - natężenie prądu, A - powierzchnia przekroju poprzecznego przewodnika, L - długość przewodnika, ρ - opór właściwy przewodnika, k - przewodnictwo właściwe przewodnika, q - przepływający ładunek elektryczny

Prawa te tworzą zagadnienie najlepszego wykorzystania różnicy potencjałów

Zagadnienie najlepszego wykorzystania surowców

Zasady technologiczne:

1. Zasada zachowania materii

2. Zasada przeciwprądu materiałowego

3. Zasada maksymalnego wykorzystania produktów ubocznych

4. Zasada indywidualnego regulowania szybkości procesów głównych i ubocznych

5. Zasada regeneracji materiałów

Zasada zachowania materii

Dla dowolnego procesu technologicznego zasada ta określana jest jako zasada zachowania ilości substancji w procesie.

- w procesie fizycznych nie ulega zmianie całkowita liczba cząsteczek uczestniczących w tych procesach

- w procesie chemicznych nie ulega zmianie całkowita liczba atomów uczestniczących w tych procesach

- w procesie jądrowych nie ulega zmianie całkowita liczba nukleonów uczestniczących w tych procesach

Zasada zachowania materii

Zasada zachowania ilości substancji jest prawem niezależnym od zasady zachowania masy.

Zasada zachowania masy

Całkowita masa substancji przed procesem jest rowna masie po procesie.

Zasada ta jest słuszna z dokładnością do metod wagowych.

Uwaga! W dowolnym procesie technologicznym masa substancji, która podlega procesowi fizycznym, chemicznym lub jądrowym nie jest wielkością absolutna lecz zależy od stanu energetycznego materii- głównie od jej energii kinetycznej

E=mc2 -> poprawniej delta E = delta mc2

Na zasadzie tej oparte jest sporządzanie bilansu materiałowego dowolnego procesu technologicznego.

Bilans taki obejmuje:

- wszystkie surowce wprowadzone do procesu

- wszystkie otrzymane produkty

Sporządzenie bilansu materiałowego procesu jest pierwszą czynnością przy projektowaniu koncepcji technologicznej tego procesu.

W technologii chemicznej należy rozróżnić następujące typy bilansów materiałowych (masowych):

- bilans do przeprowadzania analizy koncepcji merytorycznej

- bilans do opracowania koncepcji technologicznego procesu

- bilans do opracowania projektu procesu przemysłowego

21.05.13

Zasada przeciwprądu materiałowego

Zastosowanie tej zasady pozwala na racjonalne wykorzystanie surowców w poszczególnych procesach jednostkowych przebiegających w takich układach, w których istnieje wyraźnie ukształtowana granica faz.

Kontaktujące się ze sobą fazy

- nie mogą być nadmiernie rozdrobnione

- muszą różnić się dość znacznie gęstościami.

Zasada przeciwprądu materiałowego wykorzystuje naturalną tendencję do wyrównywania stężeń dowolnego składnika nierównomiernie rozmieszczonego pomiędzy dwoma fazami pozostającymi ze sobą w bezpośrednim kontakcie. Ilość masy składnika przenoszona z jednej fazy do drugiej jest wprost proporcjonalna do aktualnej różnicy stężeń w obu fazach tej substancji, która bierze udział w procesie przenikania mas.

Największe różnice stężeń kontaktujących się ze sobą substancji uzyskuje się wówczas, gdy dwie niemieszające się ze sobą fazy pomiędzy którymi dokonuje się wymiana jednego ze składników, poruszają się w przeciwnych kierunkach. Tego typu ruch faz nazywamy przeciwprądem materiałowym. Zasada przeciwprądu materiałowego znajduje szerokie zastosowanie w procesach ługowania i ekstrakcji.

3. Zasada maksymalnego wykorzystania produktów ubocznych

W wielu procesach technologicznych obok produktu głównego mogą powstawać również produkty uboczne i odpadkowe.

Już na etapie wyboru koncepcji technologicznej należy wybrać koncepcję z takimi surowcami pomocniczymi, które pozwolą na:

a. pełne powtórne ich wykorzystanie,

b. prowadzą do otrzymywania odpadów posiadających pewną wartość użytkową.

Przykład

Usuwanie SO₂ z przemysłowych gazów odlotowych:

a. za pomocą zawiesiny Ca(OH)₂ prowadzi do uciążliwego odpadu bedącego

mieszaniną CaSO₃ i CaSO₄.

b. za pomocą wodnego roztworu amoniaku prowadzi do użytecznego produktu

w postaci (NH₄)₂SO₄.

c. odzyskiwanie siarki.

4. Zasada indywidualnego regulowania szybkości procesów głównych i ubocznych

Jeżeli w układzie technologicznym możliwy jest przebieg obok procesu głównego również procesów ubocznych, w których zużywane są surowce, to zgodnie z tą zasadą należy dobrać takie warunki prowadzenia procesu głównego, aby osiągnąć możliwie maksymalną szybkość procesu głównego. Podczas tego działania należy dążyć do nie zwiększania jednocześnie szybkości procesów ubocznych. Procesami w których wystêpuje konieczność zastosowania tej zasady są przypadki zachodzenia procesów równoległych i szeregowych oraz bardziej złożonych.

Praktyczna realizacja tej zasady odbywać się może na różnych drogach:

1. Zmiana koncepcji chemicznej procesu

Nitrowanie aniliny prowadzi do otrzymania mieszaniny o-nitroaniliny i p-nitroaniliny.

Zablokowanie grupy aminowej aniliny poprzez przeprowadzenie jej w acetanilid, jego nitrowanie, a następnie odblokowanie grupy aminowej na drodze hydrolizy prowadzi do otrzymania czystej p-nitroaniliny.

2. Zmiana wartości czynnika określającego szybkość procesu głównego

W procesie produkcji sodu na drodze elektrolizy NaCl z zastosowaniem katody rtęciowej zachodzą dwa procesy:

1. tworzenie się amalgamatu sodowego (proces korzystny),

2. rozkład wytworzonego amalgamatu sodu wodą obecną w układzie reakcyjnym (proces niekorzystny).

Doświadczalnie stwierdzono, że szybkość tworzenia się amalgamatu sodu zależy od katodowej gestości prądu, podczas gdy szybkość procesu konkurencyjnego od tego czynnika nie zależy. Z obserwacji tej wynika praktyczne wskazanie, że prowadzenie tego procesu przy możliwie dużej gęstości katodowej prądu zwiększa szybkość procesu głównego, co przy stałych stratach sodu w procesie konkurencyjnym prowadzi do względnego obniżenia udziału procesu konkurencyjnego.

3. Zastosowanie odpowiednich warunków procesu

Zalecenie to w odniesieniu do procesów chemicznych dotyczy:

1. właściwego doboru rozpuszczalnika,

2. zastosowania bardziej specyficznego katalizatora,

3. właściwego zakresu temperatur,

4. właściwego doboru odczynu pH środowiska reakcyjnego.

4. Zasada regeneracji materiałów

W wyborze merytorycznej koncepcji projektowanego procesu technologicznego należy dononać wyboru takiego procesu z zastosowaniem surowca pomocniczego, który w danym ciągu technologicznym bêdzie można regenerować i ponownie zawracać do obiegu. Zastosowanie tej zasady umożliwia istotne zmniejszenie zużycia surowców.

Należy zdawać sobie sprawę z tego, że regeneracja surowca pomocniczego jest nie-kiedy procesem bardzo kosztownym. Ponadto, zarówno w procesie głównym jak i w procesie regeneracji surowca pomocniczego mogą wystąpić pewne straty tego surowca. Zatem zregenerowany surowiec ponownie wprowadzony do obiegu będzie musiał zostać uzupełniony o wielkość tych strat.

W przypadku gdy koszt regeneracji i uzupełniania strat surowca pomoc­ni­czego przewyższa koszt pozyskania świeżego surowca często rezygnuje się z jego regeneracji w procesie produkcyjnym. Należy podkreślić, że taka rezygnacja z rege­neracji surowca prowadzi do powstania często dużych ilości odpadów poproduk­cyj­nych, które niekiedy bywają uciążliwe dla środowiska.

Przykład:

W procesie kaustyfikacji sody nie regeneruje się kamienia wapiennego CaCO₃

CaCO₃ -----> CaO + CO₂

Na₂CO₃ + H₂O + CaO -----> 2 NaOH + CaCO₃

pomimo, że związek ten tworzy się jako produkt odpadowy.

28.05.13

Oczyszczanie gazów odlotowych

Kryteria podziału metod oczyszczania gazów odlotowych

-rodzaj stosowanego procesu

-wytwarzanie odpadów

-charakter stosowanego procesu

-rodzaj zastosowanego sorbentu

-rodzaj otrzymywanego produktu utylizacji

Podział metod oczyszczania gazów odlotowych ze względu na rodzaj procesu

-absorpcyjne (pochłanianie w całej objętości medium)

-adsorpcyjne (gromadzenie zanieczyszczeń na powierzchni)

-katalityczne

Ze względu na wytwarzanie odpadów

-bezodpadowe(regeneracyjne)

-półodpadowe

-odpadowe(nieregeneracyjne)

ze względu na charakter procesu

-mokre

-suche

-półsuche

ze względu na rodzaj zastosowanego sorbentu

-wapniowe

-sodowe

-amoniakalne

-magnezowe

ze względu na rodzaj otrzymywanego produktu utylizacji

-szlamu posorpcyjnego

-gipsu(CaSO4 2H2O)

-dwutlenku siarki(SO2)

-kwasu siarkowego(H2SO4)

-siarczanu amonowego((NH4)2SO4)

-siarki elementarnej(S)

Zagadnienie najlepszego wykorzystania energii

1. Zasada zachowania energii

2. Odzyskiwania ciepła

3. Przeciwprądu cieplnego

4. Wielokrotnego wykorzystania ciepła w procesie

5. Wykonywania czynnosic jednostkowych w temp. możliwie bliskich temp otoczenia

6. Dostosowanie wymiaru aparatu do szybkości wymiany ciepła

7. Wykonywanie pracy tylko niezbędnej

1. Zasada zachowania energii

Na zasadzie tej oparte jest sporządzanie bilansu energetycznego dowolnego procesu technologicznego.

Bilans energetyczny procesu obejmuje:

- wszystkie surowce wprowadzone do procesu

- wszystkie otrzymane produkty użyteczne.

- wszystkie odpady

Najlepsze wykorzystanie energii podobnie jak stopień wykorzystania surowców często decyduje o opłacalności proponowanej metody technologicznej.

Z ekonomicznego punktu widzenia istotna jest ocena stopnia i racjonalności wykorzystania energii:

- w projektowanym

- modernizowanym procesie technologicznym.

Ocenę taką przeprowadza się na podstawie bilansu energetycznego danego procesu.

Podstawą do sporządzenia bilansu energetycznego jest zasada zachowania energii.

W przypadku technologii wykorzystującej proces chemiczny należy rozróżnić trzy rodzaje bilansów energetycznych:

A. Bilans do analizy koncepcji chemicznej

Bilans ten sporządza się przy wykorzystaniu obliczeń stechiometrycznych, termo­chemicznych i termodynamicznych rozpatrywanego układu równań chemicznych reakcji wchodzących w skład projektowanego procesu technologicznego.

B. Bilans do koncepcji technologicznej

Bilans ten jest zawsze bliższy rzeczywistości. Przy jego wykonaniu uwzględnia się bowiem wszystkie współczynniki wydajności poszczególnych procesów. Przy wykonywaniu tego bilansu energetycznego uwzględnia się następujące wartości liczbowe:

- współczynniki wydajności procesów (znane z bilansu materiałowego),

- współczynniki energetyczne, charakterystyczne dla poszczególnych procesów jednostkowych (znane w przybliżeniu z praktyki realizowanych w skali technicznej analogicznych procesów)

C. Bilans dla procesu przemysłowego

Bilans ten ustala się po przeprowadzeniu badań wykonanych

- w skali półtechnicznej

- w zakładzie doświadczalnym

Bilans ten uwzględnia dodatkowo wielkości strat wynikających

- z niedoskonałości zastosowanej aparatury,

- nieodpowiedniej jakości surowców (np. niestabilności składu jakościowego, a zatem odmiennej od zakładanej w projekcie ich pojemności cieplnej).

2. Zasada odzyskiwania ciepła

Jeżeli w danym procesie technologicznym występują procesy lub operacje jedno­stkowe przebiegające w wysokiej temperaturze, to ich występowanie wiąże się zawsze z koniecznością ogrzania oraz chłodzenia odpowiednich substancji. Zgodnie z zasadą odzyskiwania ciepła gdy w jednym miejscu procesu otrzymuje się substancję o wysokiej temperaturze, którą w następnym etapie danego procesu trzeba ochłodzić, należy wykorzystywać ciepło ochłodzonego materiału do ogrzewania substancji o niższej temperaturze w drodze wymiany ciepła.

Wymiana ciepła pomiędzy różnymi materiałami może się odbywać na dwa sposoby:

a. bezpośredni (tzw. sposób bezprzeponowy),

b. pośredni (tzw. sposób przeponowy).

Bezprzeponowa wymiana ciepła

Proces ten polega bezpośrednim zetknięciu materiału o wysokiej temperaturze z materiałem ogrzewanym (o niskiej temperaturze).

Przykładem tego rodzaju wymiany ciepła jest podgrzewanie powietrza służącego do spalania paliwa w piecu, ciepłem stałego materiału wypalonego uprzednio w piecu.

Przykładem tego rodzaju wymiany ciepła jest podgrzewanie powietrza służącego do spalania paliwa w piecu, ciepłem stałego materiału uprzednio wypalonego w piecu.

Przeponowa wymiana ciepła

Proces ten polega zetknięciu materiału o wysokiej temperaturze z materiałem ogrzewanym (o niskiej temperaturze) poprzez tzw. przeponę czyli stałą przegrodę dobrze przewodzącą ciepło. Taki proces wymiany ciepła stosuje się wówczas, gdy istnieje konieczność wymiany ciepła pomiędzy dwoma materiałami mieszającymi się ze sobą, np. dwoma gazami, dwoma cieczami mieszającymi się ze sobą.

Przeponowa wymiana ciepła realizowana jest w takich urządzeniach jak:

a. wymienniki ciepła,

b. regeneratory ciepła (rekuperatory).

Wymienniki ciepła

Są to aparaty typu:

a. rura w rurze (np. chłodnica Liebiga)

b. pęk rur w zbiorniku (np. podgrzewacze wody)

c. wężownica w zbiornika (np. piece gazowe centralnego ogrzewania)

d. płyta (np. kaloryfery)

Regeneratory ciepła

Są to aparaty z wypełnieniem zdolnym do łatwej wymiany ciepła. Proces regeneracji ciepła polega na kolejnym zastosowaniu dwóch faz:

a. W pierwszej fazie przez masę stałego wypełnienia przepuszcza się gorący gaz, który w danym procesie technologicznym powinien być chłodzony. Gaz ten ogrzewając wypełnienie regeneratora ciepła, sam się chłodzi.

b. W drugiej fazie przez rozgrzane wypełnienie przepuszcza się gaz ogrzewany, dzięki czemu gaz ten chłodząc wypełnienie regeneratora ciepła, sam ulega ogrzaniu.

Regeneratory ciepła stosuje się głównie wtedy gdy

a. trudno jest dobrać odpowiednie tworzywo dobrze przewodzące ciepło.

b. powierzchnia wymiany ciepła w wymiennikach ciepła musiałaby być bardzo duża.

Współprąd materiałowy - schłodzimy do wyższej temperatury niż w przypadku przeciwprądu - wykres

3. Zasada przeciwprądu cieplnego

We wszystkich przypadkach wymiany ciepła należy stosować przeciwprąd cieplny o ile względy bezpieczeństwa nie wymuszają zastosowania innych rozwiązań.

Zastosowanie tej zasady pozwala na racjonalne wykorzystanie energii w poszczególnych procesach jednostkowych przebiegających w takich układach, w których istnieje wyraźnie ukształtowana granica faz.

Wymiana ciepła w przeciwprądzie może odbywać się zarówno w sposób bezprzeponowy jak i przeponowy.

Zasada przeciwprądu cieplnego

Bezprzeponowa wymiana ciepła

Podobnie jak w przypadku przeciwprądu materiałowego kontaktujące się ze sobą fazy nie mogą być nadmiernie rozdrobnione i muszą różnić się dość znacznie gęstościami.

Zasada przeciwprądu cieplnego wykorzystuje naturalną tendencję do wyrównywania temperatur pomiędzy dwoma fazami pozostającymi ze sobą w bezpośrednim kontakcie. Ilość energii (ciepła) przenoszona z jednej fazy do drugiej jest wprost proporcjonalna do aktualnej różnicy temperatur obu faz, które biorą udział w procesie wymiany ciepła.

Największe różnice temperatur kontaktujących się ze sobą faz uzyskuje się wówczas, gdy dwie niemieszające się ze sobą fazy pomiędzy którymi dokonuje się wymiana ciepła pomiędzy składnikami poruszającymi się w przeciwnych kierunkach. Tego typu ruch faz nazywamy przeciwprądem cieplnym.

Przeponowa wymiana ciepła

Zastosowanie przeponowej wymiany ciepła w przeciwprądzie cieplnym umożliwia efektywne wykorzystanie różnic temperatur pomiędzy dwoma czynnikami.

W rezultacie temperatura czynnika ochładzanego na wyjściu z wymiennika ciepła może być bardzo bliska temperaturze początkowej czynnika ogrzewanego.

Zasada przeciwprądu cieplnego znajduje szerokie zastosowanie w procesach odzyskiwania ciepła.

4. Zasada wielokrotnego wykorzystania ciepła w procesie

Zgodnie z tą zasadą należy w sposób maksymalny wykorzystywać ciepło odpadkowe powstające w jednych procesach do podgrzewania substancji w innych procesach.

Zastosowanie tej zasady umożliwia poprawę bilansu energetycznego przeprowadzanego procesu technologicznego.

W praktyce ciepło odpadowe często jest zawarte w nośniku o temperaturze niższej niż temperatura potrzebna do przeprowadzenia danego procesu. W takiej sytuacji ciepłem odpadkowym o niskiej temperaturze z całą pewnością nie można ogrzewać odbieralnika, którego temperatura ma być wyższa.

Nic jednak nie stoi na przeszkodzie, aby odpadowym ciepłem wstępnie ogrzewać zimne surowce, a następnie tak ogrzane surowce ogrzewać do pożądanej temperatury wykorzystując energią dodatkowo doprowadzoną do układu.

Zasadę wielokrotnego wykorzystania ciepła stosuje się wszędzie tam gdzie można:

a. stworzyć szereg odbieralników ciepła o coraz niższych temperaturach,

b. podwyższyć temperaturę nośnika odpadowego ciepła poprzez dostarczenie mu dodatkowej energii (np. termokompresja).

Typowe przykłady zastosowania:

1. Wyparka

Opary substancji ogrzewanej w wyparce mogą służyć do ogrzewania innych mediów.

W wyparkach wielodziałowych ogrzewanie cieczy odbywa się w kilku etapach,

a. opary stopnia I mogą służyć do wstępnego podgrzewania surowca,

b. opary stopnia II mogą służyć do podgrzewania surowca w stopniu I,

c. opary stopnia III mogą służyć do podgrzewania surowca w stopniu II, itd.

2. Autoklaw

Często ogrzewanie zawartości autoklawu odbywa się tzw. parą żywą. Oznacza to,

do cieczy umieszczonej w autoklawie doprowadza się pod wysokim ciśnieniem parę, która ogrzewając zawartość autoklawu kondensuje (skrapla się) w autoklawie pod panującym w nim ciśnieniem. Po zakończeniu procesu przebiegającego w autoklawie pod wysokim ciśnieniem należy obniżyć ciśnienie do ciśnienia atmosferycznego. W tym celu przeprowadza się tzw. odprężanie autoklawu. W wyniku tego zabiegu woda znajdująca się w autoklawie pod wysokim ciśnieniem uchodzi z niego w postaci pary.

3. Gazy odlotowe

Wykorzystanie strumienia ciepła gazów odlotowych uchodzących do komina na wstępne ogrzanie strumieni płynów wchodzących do układu technologicznego,

np. wody do kotłów parowych.

5. Zasada wykonywania jednostkowych czynności w temperaturach możliwie bliskich temperaturze otoczenia

Zgodnie z tą zasadą należy utrzymywać możliwie małe różnice temperatur pomiędzy temperaturą we wnętrzu aparatu i temperaturą otoczenia.

W dowolnym procesie technologicznym największe straty ciepła mają miejsce zawsze wtedy jeżeli w danym procesie występuje duża różnica temperatur pomiędzy temperaturą we wnętrzu danego aparatu czy urządzenia technologicznego a jego otoczeniem.

Zastosowanie tej zasady pozwala na zmniejszenie do minimum wielkości strat cieplnych aparatu, co w konsekwencji prowadzi do poprawy bilansu energetycznego całego procesu technologicznego.

Należy zwrócić uwagę, że pełne zastosowanie tej zasady jest związane często ze zmianami temperatury otoczenia w skali roku. W związku z tym wraz ze zmianą temperatury otoczenia czasami konieczna będzie zmiana temperatury wewnątrz aparatów, co może pociągać za sobą konieczność zmiany niektórych parametrów technologicznych danego procesu

Okres letni: 14 stopni jako temp. odniesienia

Okres zimowy: 2 stopnie (zmywacz do paznokci)

W zakładach które pracują cały rok: 7-8 stopni

6. Zasada doboru wielkości aparatu do ilości wymienianego ciepła

Przebiegowi każdego procesu chemicznego lub mikrobiologicznego a także większości procesów fizycznych towarzyszy wydzielanie się ciepła lub jego pobieranie z otoczenia. Ilość wymienianego ciepła, kierunek tej wymiany oraz jej intensywność mają decydujące znaczenie dla doboru aparatów w których taka wymiana ciepła ma mieć miejsce w procesie realizowanym na skalę przemysłową.

Rodzaj oraz wielkość stosowanego aparatu do wymiany ciepła zależy od postawionego przez technologa celu jaki chce on uzyskać w procesie wymiany ciepła.

M E I

Proces produkcyjny

W O

d

---