гидромеханические процессы в нефтехимии и энергетике

А.Г. ЛАПТЕВ, М.И. ФАРАХОВ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В НЕФТЕХИМИИ И ЭНЕРГЕТИКЕ А.Г. ЛАПТЕВ, М.И. ФАРАХОВ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В НЕФТЕХИМИИ И ЭНЕРГЕТИКЕ ПОСОБИЕ К РАСЧЕТУ АППАРАТОВ Издательство Казанского университета 2008 УДК 66.01 : 532 ББК 35 Л 24 Научный редактор доктор техн. наук, профессор А.Я.Мутрисков (КГЭУ) Рецензенты: доктор техн. наук, профессор Н.Х.Зиннатуллин (КГТУ) доктор техн. наук, профессор В.Л.Федяев (МММ Каз. НЦ РАН) Лаптев А.Г. Л24 Гидромеханические процессы в нефтехимии и энергетике: Пособие к расчету аппаратов / А.Г.Лаптев, М.И.Фарахов. – Казань: Изд-во Казанск. гос. ун-та, 2008. – 729 стр. ISBN 978-5-98180-583-7 Рассмотрены теоретические основы гидромеханики одно- и многофазных систем. Приводятся сведения по гидродинамике и теории пограничного слоя, очистке газов и жидкостей от дисперсной фазы. Даны конструкции аппаратов, методы и примеры расчетов (отстойников, фильтров, центрифуг, сепараторов, флотаторов, смесителей и т.д.) Представлены оригинальные конструкции сепарирующих элементов и распределителей фаз. Рассмотрены математические модели процессов разделения эмульсий в отстойниках, полей скоростей и брызгоуноса на барботажных тарелках, полей скоростей в ситчатых экстракторах. Приведены результаты численного исследования процессов в промышленных аппаратах. Даны рекомендации по аппаратурному оформлению процессов. Пособие предназначено для проектировщиков аппаратов, инженернотехнических работников, преподавателей, аспирантов и студентов технических вузов. ISBN 978-5-98180-583-7 © Лаптев А.Г., Фарахов М.И., 2008 ВВЕДЕНИЕ В зависимости от основных законов, определяющих скорость протекания процессов, различают следующие типы процессов: гидромеханические, тепловые, массообменные, химические и механические. В данном пособии подробно рассмотрены основные гидромеханические процессы, некоторые конструкции аппаратов и методы их расчета. Авторы постарались изложить материал в доступной форме, как для студентов, аспирантов и молодых специалистов (первые главы монографии), так и для научных работников и проектировщиков аппаратов. Расчет гидромеханических процессов является неотъемлемой и важной частью в проектировании промышленного оборудования, как в нефтехимической технологии, так и в других областях науки и техники. Гидромеханические процессы – это процессы, в которых скорость определяется законами гидродинамики – науки о движении жидкостей и газов. К этим процессам относятся перемешивание и движение в каналах и аппаратах жидкостей, сжатие и перемещение газов, разделение жидких и газовых неоднородных систем в поле сил тяжести (отстаивание), в поле центробежных сил (центрифугирование), а также под действием разности давлений при движении через пористый слой (фильтрование). Гидродинамические закономерности движения фаз определяют характер протекания процессов теплопередачи, массопередачи и химических реакционных процессов в промышленных аппаратах. Теоретической основой описания гидромеханических процессо