https://www.facebook.com/twoj.biotechnolog

Zagadnienia na egzamin z Inżynierii Chemicznej z opracowaniem.

1. Proces okresowy, proces ciągły:

Proces - z definicji ma początek i koniec dla procesu okresowego czas jest jednoznacznie określony

Proces okresowy - zaczyna się i kończy (Np. nasze życie) jest procesem nieustalonym

Proces ciągły - trwa non stop (płynięcie rzeki) może być ustalony lub nieustalony (np. jezioro retencyjne)

2. Stan ustalony, stan nieustalony:

Stan (proces) ustalony - parametry procesu nie ulegają zmianie -> pochodna po czasie = 0

Np. dla przepływu ustalonego prędkość jest funkcją miejsca a nie czasu.

Przepływ ustalony - zwyczajny przepływ np. pompowanie.

Stan (proces) nieustalony - przynajmniej jeden parametr procesu ulega zmianie

Np. dla przepływu nieustalonego (np. wypływ cieczy ze zbiornika) prędkość jest funkcją miejsca i czasu. (pochodna po czasie
0)

Występuje akumulacja albo ubytek masy w czasie.

W stanie ustalonym strumień masy dopływającej = strumieniowi masy wypływającej - prawo ciągłości strugi (
)

3. Rodzaje przepływów:

Przepływ ustalony - prędkość jest funkcją miejsca, a nie czasu.

Przepływ nieustalony - prędkość jest funkcją miejsca oraz czasu

Przepływ Laminarny (warstwowy) - przy małych prędkościach elementy cieczy:

• Poruszają się po torach prostych, równoległych do osi rurociągu

• Nie zmieniają prędkości ani kierunku przepływu

• Nie zmieniają swojego położenia w przekroju poprzecznym

• Profil prędkości jest paraboliczny

(największą prędkość ma struga w osi rurociągu, najmniejszą-płynąca w pierścieniu przy ściankach rurociągu)

Przepływ Turbulentny (burzliwy) - elementy cieczy:

• Zmieniają prędkość i kierunek

• 
  
  
  Zmieniają swoje położenie w przekroju poprzecznym

Ciecz idealna, lepkość=0 , płynęłaby równolegle (brak siły tarcia)

O rodzaju przepływu decyduje liczba Reynoldsa (Re)

Re<2100 przepływ laminarny

2100<Re<10 000 przepływ nieokreślony

10 000
Re przepływ zdecydowanie turbulentny

4. Liczna Reynoldsa, definicja, znaczenie w zagadnieniach inżynierii chemicznej:

- lepkość -lepkość kinematyczna -prędkość -prędkość masowa

Liczba Re jest MODUŁEM PODOBIEŃSTWA HYDRODYNAMICZNEGO - dwa przepływy dla różnych układów są hydrodynamicznie podobne, gdy ich liczby Re są podobne. Mają podobny obraz przepływu.

Reynolds ustalił, że zależy od średnicy rury wewnętrznej (d), średniej prędkości przepływu (
) i lepkości kinematycznej (
)

Granicą jest
, ale zmiana charakteru przepływu nie zawsze występuje wyraźnie,

Re<2100	przepływ laminarny
2100<Re<10 000	przepływ nieokreślony
10 000 Re	przepływ turbulentny

Znając
można obliczyć krytyczną wartość prędkości płynu

Liczba Re przedstawia ponadto stosunek sił bezwładności do sił lepkości przepłuwającego przez rurę płynu:

5. Prawo ciągłości strugi:

W stanie ustalonym strumień masy dopływającej jest równy strumieniowi masy wypływającej.

jeśli ciecz jest nieściśliwa to:
więc:

6. Rodzaje ciśnień, prawo Bernoulliego:

Prawo Bernoulliego:

- wysokość geodezyjna położenia wszystko w tym równaniu ma wymiar pracy właściwej (odniesionej do jednostki masy)

Dla cieczy idealnej: (powyższe równanie /g)

- drugi zapis prawa Bernoulliego.

Prawo Bernoulliego - dla płynów idealnych - suma 3 ciśnień jest stała.

- trzeci zapis tego prawa.

Rodzaje ciśnień

7. Rola ciśnienia dynamicznego przy rozpatrywaniu przepływów.

W trakcie przepływu cieczy występują nieodwracalne zmiany energetyczne. Energia zamieniana jest na skutek tarcia (tarcie międzycząsteczkowe oraz tarcie na granicy ciecz-ściana przewodu) na ciepło.

Dlatego należy zmodyfikować równanie Bernouliego, które wyraża zależność dla cieczy idealnej (pozbawionej tarcia) o tą właśnie stratę energii.

Doświadczalnie wykazano, że spadek ciśnienia
zależy od ciśnienia dynamicznego cieczy oraz współczynnika oporu

równanie to może być stosowane dla płynów ściśliwych tylko gdy

Doświadczalnie zbadano także, że dla prostych odcinków rur:

- współczynnik dla rur prostych, zależy od burzliwości przepływu.

Spadek ciśnienia na odcinkach prostych rur można przedstawić równaniem Darcy'ego-Weisbacha:

Współczynnik oporu
jest funkcją liczby Re

Dla przepływu laminarnego:

- stała zależna id kształtu przekroju rury, dla koła a =64 zatem

8. Opory przepływów, równania:

Opory przepływu = straty ciśnienia.(
)

• Dla rur prostych

• Opory miejscowe (dla nie-prostych rur)

Opory lokalne:

• Zagięcia w rurociągach

• Zmiany średnicy w rurociągach

• Zwinięcia rury

• Zwężki, zawory

Każde zaburzenie strugi powoduje opór miejscowy

gdzie:
- odczytuje się z tablic.

9. 
   
   Budowa i działanie zaworów:

Zawory:

• 
  
  
  
  
  Grzybkowy (normalny)

• Specjalny

• Odcinający(zaporowy) - jak we wkraplaczu - leci albo nie.

• 
  
  
  
  Regulujący

• 
  
  Skośny

• Zwrotny (gwarantuje że się nie cofnie)

Zaznaczanie zaworów na schematach:

Zawór zwrotny:

Zawór grzybkowy:

10. Zasada działania pompy tłokowej, charakterystyka tej pompy, wady i zalety:

Pompy tłokowe posiadają tłok. Ruch tłoka wymuszony przez mechanizm korbowy powoduje przesyłanie cieczy porcjami, do przewodu ciśnieniowego.

Unieruchomienie napędu powoduje zatrzymanie przepływu cieczy przez pompę.

Ciecz jest przesyłana porcjami, więc te pompy są bardzo dobre do dozowania cieczy.

Wady	Zalety
Duże koszty konserwacji i eksploatacji (duża ścieralność, skomplikowana konstrukcja, powietrzniki) Zawory: nie można pompować cieczy zanieczyszczonych	Pompy tłokowe dają duże ciśnienie Możliwość tłoczenia cieczy o dużej lepkości Stała wydajność nawet gdy jest duże przeciwciśnienie (dlatego nadają się do dozowania)

Pompy tłokowe są sprawniejsze niż wirowe, ale wirowe mają więcej zalet dlatego się ich też używa. Tłokowych używa się przy niewielkich ilościach cieczy i najwyższych ciśnieniach albo największych wysokościach ssania.

Ogólnie: zadanie pompy - nadać ciśnienie danej cieczy

Pompy tłokowe są najliczniejszą grupą pomp wyporowych.

11. Pompa perystaltyczna:

Łopatki ściskają wąż i przesuwają płyn.

Podobna do niej jest pompa ślimakowa. Służy do przetłaczania bardzo gęstych past i cieczy, Jest to przykład pompy samozasysającej.

12. pompa odśrodkowa, charakterystyka, wady ,zalety:

Pompa odśrodkowa to rodzaj pompy wirowej. W pompie odśrodkowej ciecz jest podawana od środka.

Pompy wirowe to maszyny przepływowe, w których głównym elementem roboczym jest obracający się wirnik z łopatkami we wnętrzu kadłuba.

Ciecz w tych pompach płynie cały czas nieprzerwanym strumieniem od króćca ssącego do króćca tłoczącego. Nie potrzebne są tutaj powietrzniki ani zawory ssące i tłoczące.

Zatrzymanie napędu nie wstrzymuje przepływu cieczy.

Pompa wirowa sama nie może wytworzyć próżni potrzebnej do zassania cieczy ,dlatego zarówno pompa jak i przewód ssąc muszą być zalane cieczą.

Pompa wirowa:

Zalety	Wady
Zwarta bodowa i związane z tym oszczędność miejsca Bezpośrednie sprzężenie z silnikiem Duża trwałość (niska ścieralność) Brak zaworów -> nadają się do tłoczenia zawiesin Duże wydajności przy małych i średnich wysokościach podnoszenia Automatyczne zmniejszanie się wydajności w miarę wzrostu oporów bez uszkadzania pompy (ważne podczas tłoczenia przez filtry.)	Są mniej sprawne od pomp tłokowych Mają małe ciśnienie ale za to dają duże objętości

13. Punkt pracy pompy odśrodkowej, regulacja pompy:

Charakterystyka pompy - na największej wysokości pompa tłoczy bardzo mało cieczy, na najniższej bardzo dużo. (różnica wysokości,
)

Charakterystyka sieci - opory wyrażone są przez wysokość użyteczną ->im większa wysokość ->tym większe opory sieci-> tym więcej płynie (chodzi o samą sieć, im więcej płynie tym większe jej opory
)

Punkt pracy pompy - przy wydajności odpowiadającej temu punktowi użyteczna wysokość podnoszenia pompy
jest równa wysokości oporów danej sieci
=>

POMPA = DAWCA

SIEĆ = BIORCA

Charakterystyka sieci mówi jakie będzie ciśnienie na pompie w zależności od strumienia.

Biorca: jakie jest potrzebne
, żeby przez rurociąg przepłynęła dana ilość

jest to równanie biorcy czyli sieci.

zależność paraboliczna.

Zmiana położenia punktu pracy pompy:

Wywołuje się ją przez:

Zmiana statycznej wysokości podnoszenia sieci Zwiększenie wysokości geometrycznej=> wydajność pompy zmalała

Zmiana hydraulicznej wysokości sieci (opory)

Regulacja pompy:

Regulacja pompy ma na celu przystosowanie jej do zmiennego zapotrzebowania na tłoczoną ciecz.

Można jej dokonać gdy
i
.

• Regulacja podczas stałych obrotów pompy

Najczęściej jest stosowana regulacja dławieniowa (gdyby na ssanym to powstaje niebezpieczeństwo kawitacji).

Regulacja dławieniowa jest bardzo prosta, ale niekonieczna ze względu na straty energetyczne.

Reguła upustowa - odprowadzanie nadwyżki tłoczonego czynnika przewodem upustowym do przewody ssawnego pompy albo na zewnątrz zbiornika.

• Regulacja przez zmianę obrotów wirnika

Jest to bardzo dobra metoda regulacji pompy i powinna być stosowana wszędzie tam, gdzie istnieje możliwość łatwej zmiany obrotów silnika.

Powinowactwo charakterystyk wirowych

Jeśli trójkąty na wlocie do wirnika i wylocie pozostają podobne, to wszystkie prędkości będą się zmieniały proporcjonalnie od częstości obrotów.

N- zapotrzebowanie mocy

Ogólnie

Charakterystyka pompy mówi jakie będzie ciśnienie
na pompie od strumienia jaki przypływa przez pompę.

Charakterystyka sieci mówi jakie jest potrzebne ciśnienie na pompie żeby przepłynęła dana ilość cieczy.

Łączenie pomp

Równolegle Szeregowo

Ciśnienie jest stałe przepływ inny Ciśnienie się zmienia przepływ ten sam

Rośnie
Rośnie ciśnienie

14. Sedymentacja pojedynczej cząstki, równania, charakterystyka.

Sedymentacja - swobodne opadanie, przyczyną jest różnica gęstości w polu grawitacyjnym.

Sedymentacja pojedynczej cząstki

Cząstka opada najpierw ruchem niejednostajnie przyspieszonym, potem jednostajnym. Przyjmuje się, że czas tego ruchu jest bardzo krótki i rusza się tylko jednostajnym zatem:

zatem:

Zależność ogólna, także dla obszaru Newtona

Obszary

ta zależność jest empiryczna, nie da się jej przewidzieć

Obszar Sokratesa

15. Odstojnik Dorra

Sedymentacja:

Sedymentacja na bardzo dużym odcinku czas okazuję się, że jest to ruch jednostajny.

Odstojnik Dorra

Wada - zajmują dużo miejsca

Płyn jest podawany centrycznie (z góry), na wysokości - tuż nad połową wysokości odstojnika

Wzory

Sedymentacja jest procesem okresowym - ma jednoznacznie określony czas.

Jaki ten czas powinien być?
gdzie
- czas osadzenia

/:H

D - Średnica aparatu.

Szybkość sedymentacji :

16. Rodzaje filtracji, równania filtracji piaskowej, dyskusja zależności.

Filtracja Objętościowa:

Do filtracji objętościowej wykorzystuje się FILTR PIASKOWY

Jest to filtracja zachodząca w głębi warstwy. Filtracja oczyszczająca (stosunkowa mała wydajność, ale bardzo dobre czyszczenie, dlatego używa się jej wtedy gdy substancji jest mało). Filtry są jednorazowe (nie ma możliwości regeneracji). Przegroda ma swoją objętość, jest porowata, ma meandry. Dobre jak są równej wielkości ziarnka piasku, wtedy jest dokładniejszy filtr.

Filtracja Powierzchniowa:

Przykładowo odkurzacz, filtracja powietrza w samochodzie

• Kiedy jest mało osadu

• Placek filtracyjny powstaje na powierzchni

Filtracja Plackowa:

• Pierwsze filtrowanie jest słabe, mętny roztwór.

• Placek stanowi przegrodę filtracyjną (jest błona, ale ona służy założeniu pierwszej warstwy)

• Aby zapoczątkować filtrację potrzebna jest bibuła

jest siłą napędową filtracji, jest to różnica ciśnień potrzebna na pokonanie oporów przepływu przez placek

Równania filtracji plackowej

d-średnica kanalików

to jest porowatość -> wielkość charakteryzująca złoże usypania (Np. cukier)

- przestrzeń między kryształami cukru

Jeśli

(z wykresu)

-właściwości placka - stała placka

ZATEM:

RÓWNIANIE KARMENA - KOZENY'EGO

Przyrost Grubości Placka:

- w czasie

- osadza się jakaś masa.

/

(wysokość razy pole podstawy)

/:L

Wykresy:

Czas jałowy:

(przy procesach okresowych) czas potrzebny na powtórzenie procesu.

Czas procesów pomocniczych (przemywanie, odrodzenie, regeneracja tkaniny)

Średnia prędkość filtracji

17. Płukanie placka filtracyjnego:

Stosuje się kiedy cenny jest osad.

Np.:

Po przefiltrowaniu otrzymujemy placek zawierający 10% mas. NaCl

Porowatość

To znaczy, że

1 kg osadu
500g

Żeby oczyścić do 100%
należy płukać

Są 2 metody:

REPULTACJA	TŁOCZENIE
powrót do pulpy dużo wody np.: 2000kg wody, nowe stężenie suszymy i otrzymujemy teraz 5000g czyli: 125g NaCl i 4875g i znowu płuczemy	- nie zdejmuje się placka z sączka sączek polewa się wodą pod wpływem tłoka woda i NaCl zamieniają się miejscami ta metoda zużywa mało wody, ale jest ryzykowna, bo często pęka sączek i woda przez niego przepływa (nie wypierając NaCl)

Tak postępuje się przy płukaniu osadów nieściśliwych.

18. Rodzaje i przeznaczenie wirówek.

Siłę odśrodkową wykorzystuje się w wirówkach i hydrocyklonach

Wirówki Filtracyjne

• siłą napędową filtracji jest różnica ciśnień

• bęben tej wirówki jest porowaty
  ciecz przechodzi na zewnątrz bębna, a osad zatrzymuje się na ściankach.

Wirówki Sedymentacyjne

• cały proces zachodzi w jednym naczyniu (tam znajdują się obydwie fazy po rozdzieleniu) bo bęben tej wirówki jest lity! Nie ma dziurek, nic nie przechodzi

• w bębnie jest ciecz, przy ściankach osad

• 2 fazy są podczas procesu rozdzielone, ale nie oddzielone

• ciecz usuwa się specjalnymi przewodami z wnętrza wirówki (ciecz jest na górze, a na dole osad)

• wirówki sedymentacyjne są najczęściej pionowe

Przemysł mleczarski zużywa ogromne ilości tych wirówek

• 
  wirówki sedymentacyjne pracują praktycznie w sposób ciągły

Hydrocyklony

• właściwie nie są już używane w technologii

• konstruuje się je bardzo ciężko, praktycznie metodą prób i błędów, a stopień rozdziału nie jest bardzo duży.

Wyróżnia się

• hydrocyklony dla cieczy

• cyklony dla gazów

19. Flotacja

Flotacja- to proces rozdzielania drobnoziarnistego układu wielofazowego, wykorzystujący różnice w zwilżalności ziaren.

Ciała źle zwilżane to takie dla których
>90
(ciało A)

Ciało A jest źle zwilżone, kiedy zostaje otoczone cieczą nie przylega ona do niego (do pojedynczej cząstki), jeżeli natomiast w cieczy będą pęcherzyki powietrza to otoczą one tą cząstkę
wytworzy się trwały aglomerat. Jeśli pęcherzyk powietrza będzie duży, a cząstka mała (mały ciężar) to poleci ona do góry - wytworzy się PIANA.

Ciało B jest dobrze zwilżone, w cieczy opadnie na dół, dno.

Flotacja Pionowa:

Piana
układ gaz - ciecz z przewagą gazu (ciecz ok. 1-2%)

Materiał użyty do flotacji powinien być zmielony (odpowiednio drobny)

Następnie dodaje się detergentu, żeby wytworzył pianę, trzeba również mieszać.

Rodzaje mieszadeł:

• Mieszalniki mechaniczne (dominują!)

Łapowe Ramowe Wolne Kotwicowe

Śmigłowe Wstęgowe Turbinowe

WIR- niekorzystny, okrężny ruch cieczy bez zmiany pozycji, należy tak projektować mieszalniki, żeby nie dopuścić do jego powstawania - dlatego wstawia się do mieszalników przegrody.

Widok z góry

• Mieszalniki statyczne

Zamiast łopatki w takim kształcie stosuje się skręcone:

20. Przewodzenie ciepła, równania:

Przenoszenie ciepła
radiacja

przewodzenie

konwekcja

Przewodzenie ciepła

Ciepło przewodzi się z jednego miejsca do drugiego za pomocą jakiegoś ciała przewodzącego (analogicznie do prądu)

Dobrymi izolatorami są ciała lekkie, porowate, pulchne. Najtańszym izolatorem jest powietrze. Bardzo dobrym jest styropian.

Prawo Fouriera:

powierzchnia - współczynnik przewodzenia ciepła

Przykład obliczeniowy:

Przykład 2.

Styropian dobrze izoluje więc temperatura po 2 stronach ścianki jest bardzo zróżnicowana- duża różnica.

21. Charakterystyka ciał ze względu na właściwości przewodzenia ciepła

Ciała dzielimy na:

• Dobre przewodniki - większość metali

• Złe przewodniki - styropian, drewno, próżnie, gazy

Chodzi tutaj głównie o uporządkowanie cząstek w sieci - metale są ciasno uporządkowane

Dobrymi izolatorami są ciała porowate (zawierające w porach gazy)

22. Wnikanie ciepła - równania

Wnikanie ciepła - konwekcja

Przekazywanie ciepła przez medium będące w ruchu (np.: suszarka)

Można zastosować model uproszczony:

Im gwałtowniej płynie strumień tym bardziej S się zmniejsza czyli burzliwość poprawia ruch ciepła.

Chcemy coś szybko wysuszyć to należy zwiększyć strumień (większa burzliwość) (nie można zmienić A, temp. też ma swój limit.)

23. Sposoby intensyfikacji wnikania ciepła

Skoro jest prawo
to zwiększyć przepływ ciepłą można tylko przez zwiększenie współczynnika
.

Korzystając z modelu uproszczonego przyjmują, że
, a więc:

• Zwiększenie strumienia przepływu

• Zwiększenie powierzchni A (założenie na ściankę żeber)

W rurociągach często odkłada się kamień kotłowy (albo inny osad) on zmniejsza intensywność procesu (ponieważ
)

24. Przenikanie ciepła - równania

Przenikanie
Przewodzenie

Przenikanie

k- współczynnik przenikania

25. Współprąd i przeciwprąd

Przeciwprąd	Współprąd

Siłą napędową w procesie jest (
)

Ogólnie w procesach lepszy jest przeciwprąd, bo
czyli temperatura wody gorącej na wylocie jest niższa niż wody zimnej na wlocie - bardzo duża wymiana ciepła. We współprądzie temperatura wody gorącej nigdy nie będzie Niżna niż wody zimnej (mała wymiana ciepła). Stąd większe możliwości zagrzania wody przy użyciu mniejszej ilości ciepłego płynu.

Czasami jednak stosuje się współprąd - gdy chce się zapobiec przegrzaniu współprąd daje pewność, że temperatura wody zimnej nigdy nie przekroczy minimalnej temperatury wody gorącej.

W procesie suszenia - w tym procesie lepiej stracić na efektywności ale zyskać na bezpieczeństwie (nie przegrzeje się)

26. Bilans ciepła w wymienniku

Ogólnie

Cp - ciepło właściwe - temperatura na wlocie - temperatura na wylocie - masowe natężenie przepływu

To jest bilans ciepła dla jednego medium!

Czyli jak w wymienniku ciepła jest woda gorąca i zimna to taki bilans rozpisuje się osobno dla zimnej i osobno dla gorącej (to
powinno być mniej więcej takie same). Potem jak już się ma to
można obliczyć współczynnik przenikania ciepła k!

Czyli dla wymiennika, w którym jest woda gorąca i zimna:

Obliczanie ruchu ciała:

27. Przenikanie ciepła w wymienniku określanie siły napędowej

Przenikanie ciepłą w wymienniku liczy się ze wzoru:

k - współczynnik przenikania A - powierzchnia grzejna

i to „k” to współczynnik przenikania określa się na podstawie odpowiednich korelacji

Celem obliczeń dotyczących wymienników jest wyznaczenie tego „A” -powierzchni grzejnej

Siła napędowa

Siłą napędową przenikania ciepłą jest różnica temperatur medium A i medium B

(
)

Sumując stronami:

28. Budowa i działanie wymienników ciepła

Wymienniki Ciepła to aparaty służące do wymiany ciepła, która zachodzi między 2 mediami.

To co się ochładza jest medium grzewczym

Wymienniki dzielą się na 2 rodzaje:

• Przeponowe (ze ścianką - przegrodą np.: chłodnica Liebiga)

• Bezprzeponowe (np. roztwór woda + para)

Rura w rurze - chłodnica Liebiga (można tę rurkę zwinąć w spiralkę - inne chłodnica)

• Płaszczowo - rurkowy

2 dna sitowe, w których w otworach znajdują się rurki Wady: Istnieją miejsca o większej i mniejszej liczbie Re (czyli miejsca o mniejszym i większym k) Problem rozszerzalności cieplnej (to chyba wtedy gdy w małych rurkach jest zimna ciecz a płaszcz jest gorący) dlatego buduje się ściany pofałdowane.

Szykany - niepełne dno w tym wymienniku. (koło)

Woda przelatuje przez to niepełne dno, wtedy płynie szybciej i jest lepsza wymiana ciepła.

Wymiennik Typu U -Rurka

Ten wymiennik jest lepszy pod względem dylabacji - rozszerzalności cieplnej Mniejszy przekrój jest wewnątrz rurek więc do nich wlewamy medium, którego jest mniej

UZUPEŁNIENIE

• Średnica zastępcza:

- obwód zwilżony przez strugę

• Rurka Prandtla - Pilota

• Urządzenia

-maszyna: musi być moment siły, pompa

-aparat: stacjonarna rzecz (np. zbiornik, kaloryfer)

• Sedymentacja

KONIEC

SPIS TREŚCI - ZAGADNIENIA:

1. Proces okresowy, proces ciągły

2. Stan ustalonym stan nieustalony

3. Rodzaje przepływów

4. Liczba Reynoldsa, definicja, znaczenie w zagadnieniach inżynierii chemicznej

5. Prawo ciągłości strugi

6. Rodzaje ciśnień, prawo Bernoulliego

7. Rola ciśnienia dynamicznego przy rozpatrywaniu przepływów

8. Opory przepływu, równania

9. Budowa i działanie zaworów

10. Zasada działania pompy tłokowej, charakterystyka tej pompy, wady i zalety

11. Pompa perystaltyczna

12. Pompa odśrodkowa, charakterystyka, wady ,zalety

13. Punkt pracy pompy odśrodkowej, regulacja pompy

14. Sedymentacja pojedynczej cząstki, równania, charakterystyka

15. Odstojnik Dorra

16. Rodzaje filtracji, równania filtracji plackowej, dyskusja zależności

17. Płukanie placka filtracyjnego

18. Rodzaje i przeznaczenie wirówek

19. Flotacja

20. Przewodzenie ciepła, równania

21. Charakterystyka ciał ze względu na właściwości przewodzenia ciepła

22. Wnikanie ciepła, równania

23. Sposoby intensyfikacji wnikania ciepła

24. Przenikanie ciepła, równania

25. Współprąd, przeciwprąd

26. Bilans ciepła w wymienniku

27. Przenikanie ciepła w wymienniku, określanie siły napędowej

28. Budowa i działanie wymienniku ciepła

UZUPEŁNIENIE

1. Średnica zastępcza

2. Rurka Prandtla - Pilota

3. Klasyfikacja urządzeń

4. Sedymentacja

1

wysokość geodezyjna położenia

wysokość (dynamiczna)

wysokość ciśnienia

statycznego

ciśnienie dynamiczne

związane z przepływem, ruchem

ciśnienie statyczne

zawsze występuje

ciśnienie hydrostatyczne

(geometryczne)

związane z wysokością

1 - Laminarny (prosta)

2 - Burzliwy

Re

Łagodna zmiana przekroju

Skokowa zmiana przekroju

Skokowa zmiana przekroju

Najmniejszy przekrój przepływu

Grzybek z uszczelką

sprężynka

1,2 - zawory (ssące, tłoczące)

1

2

Pompa odśrodkowa

Tu wpływa woda

N

N - punkt pracy pompy

Charakterystyka sieci

Charakterystyka pompy

Zwiększenie oporów => mniejsza wydajność pompy

Opory sieci mogą być także zwiększane przez dławienie czyli używanie zaworów (mniejszy strumień)

Dławieniem jest także narastający w rurociągach kamień kotłowy -> zmniejsza wydajność pracy.

Regulacja upustowa pompy

rurociąg

rurociąg

d

Obszary:

S- Sokratesa

A- Allena

N- Newtona

S

A

N

500

0,2

górna linia

5

4

3

2

1

dolna linia

górna linia

dolna linia

t

Ciecz podaje się z góry.

Wokół aparatu jest rynna do której wlewa się czysta ciecz, szlam osiada na dnie, zagarnia go zgarniak i jest odprowadzany dalej przez pompę.

Takie aparaty powinny być niskie i szerokie.

Niskie bo szybciej opada na dno

pompa

szlam

porowate dno

piasek

Kule:

Nie-kule:

Właściwości placka

Ciśnienie dynamiczne

(trzeba uwzględnić współczynnik oporu)

Współczynnik oporu

UWAGA!

jest tutaj współczynnikiem proporcjonalności

L

kąt

Najlepszy czas

mleko

Wirówka sedymentacyjna do ciała stałego

Ślimak do wypychania osadu

śmietana

(hydro)cyklon jest tak skonstruowany, że po wpuszczeniu do niego cieczy (pod ogromnym ciśnieniem) powstają w nim 2 wiry (pierwotny i wtórny)

Zanieczyszczenia wychodzą dołem

A:

B:

Tę pianę usuwa się razem z nią czarne cząstki (silnie zwilżone

Kolektory - ich zadaniem jest hydrofobizacja składników rozdzielanego układu, one zwiększają siłę oddziaływania pęcherzyków powietrza z cząstkami wynoszonymi do piany (kolektor nie ma wpływu na pianę, on modyfikuje powinowactwo do pęcherzyków powietrza.)

Słabo zwilżony

Silnie zwilżony

Do lepkich substancji. Unosi do góry a potem substancja opada w dół

Łopatki

Różnica: w przewodzeniu ciało przewodzące pozostaje w bezruchu. W konwekcji jest ruch ciepła i masy.

S

minus zmienił granicę całkowania

S- Styropian

M- Mur

S M

M S

Próżnie, gazy, ciała stałe, metale

przewodnictwo

ścianka

- współczynnik wnikania ciepła

płyn

- współczynnik przewodzenia ciepła

S - stoi!

S

B

ReB

A

ReA

x

S

Przenikanie = wnikanie + przewodzenie

Wnikanie!

Przewodzenie

przewodzenie

wnikanie

przenikanie

L

T

L

T

Od wyższej odejmujemy niższą

Właściwie powinno być:

WNIKANIE

PRZEWODZENIE

WNIKANIE

A- ciśnienie statyczne

wektor prędkości go nie „widzi”

B- ciśnienie statyczne + dynamiczne (tą rurką coś wpływa)

A

B

Ta różnica to ciśnienie dynamiczne

Całkowite rozdzielenie

B

B

A

A

Tego nie da się rozdzielić bo prędkości opadanie są sobie równe

---