В учебнике рассмотрены актуальные проблемы, возникающие при разработке новых процессов и альтернативного оборудования лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств.
Предназначено для бакалавров, магистров направлений подготовки «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств» и аспирантов направления «Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование в сельском, лесном и рыбном хозяйстве», обучающихся по лесотехническим профилям подготовки.
Предисловие
При подготовке специалистов для деревоперерабатывающих предприятий необходимо учитывать, что отечественные предприятия в настоящее время оснащаются современным оборудованием, новыми технологиями, позволяющими не только осуществлять более полную переработку древесных материалов, но и оптимально организовывать технологический процесс с учетом как экономических требований, так и требований по энергосбережению. Без глубоких знаний основных закономерностей технологических процессов невозможно правильно выбрать требуемое оборудование и технологию.
Эффективность использования различных по конструкции и назначению машин и механизмов во многом зависит от технически правильной эксплуатации и содержания их в исправном состоянии в соответствии с требованиями технологической надежности.
Предлагаемый учебник поможет студентам самостоятельно изучить основные технологические процессы и оборудование, применяемые в деревоперерабатывающей и смежных с ней отраслях промышленности, принципы разработки новых технологических процессов. Для более глубокого изучения отдельных вопросов и решения конкретных технологических задач в конце издания предложен список рекомендуемой литературы.
Учебник создан на основе лекционных курсов, читаемых в Казанском национальном исследовательском технологическом университете для студентов, обучающихся по лесотехническим специальностям, а также результатов научных исследований, выполненных в последние годы.
Оглавление
Предисловие .......... 3 Введение .......... 4Раздел I
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ДЕРЕВОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ
Глава 1. Структура деревоперерабатывающих предприятий .......... 61.1. Классификация технологических процессов .......... 6
1.2. Законы сохранения, переноса тепла, массы импульса для стационарных и нестационарных процессов .......... 9
1.3. Дифференциальные уравнения переноса массы, энергии и импульса в движущихся средах .......... 18
1.4. Термодинамические основы процессов переработки древесных материалов, протекающих при изменении давления среды .......... 32
1.5. Технологическое оформление процессов .......... 40
Глава 2. Методы исследования и математического описания технологических процессов .......... 492.1. Математическое моделирование .......... 49
2.2. Физическое моделирование .......... 50
2.3. Основы теории подобия .......... 50
2.4. Метод анализа размерностей .......... 65
Глава 3. Статистическое моделирование процессов деревопереработки .......... 713.1. Оценка воспроизведения экспериментов .......... 71
3.2. Обработка результатов исследований .......... 74
3.3. Планирование факторных экспериментов .......... 85
3.4. Оптимизация технологических процессов .......... 91
Раздел II
МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Глава 4. Измельчение материалов .......... 95
4.1. Краткие теоретические сведения .......... 95
4.2. Аппараты для измельчения твердых тел .......... 96
4.3. Аппараты для измельчения древесных материалов .......... 98
4.4. Измельчение сбросом давления .......... 106
Глава 5. Классификация и сортировка материалов .......... 1105.1. Грохочение .......... 110
5.2. Воздушные сепараторы .......... 117
5.3. Сортировка измельченной древесины .......... 119
5.4. Сортировка массы в производстве ДВП .......... 126
Глава 6. Смешение твердых материалов .......... 1276.1. Статистическая теория смешения .......... 127
6.2. Конструкции смесителей .......... 132
6.3. Смесители для деревообрабатывающих производств .......... 136
6.3.1. Лопастные смесители .......... 137
6.3.2. Быстроходные смесители .......... 141
6.4. Перемешивающие устройства в производстве .......... 147
Глава 7. Прессование .......... 1507.1. Основные сведения .......... 150
7.2. Классификация прессов .......... 156
Глава 8. Экструзия .......... 1608.1. Конструкция одночервячного экструдера .......... 160
8.2. Применение экструзии в деревообрабатывающей промышленности .......... 166
Глава 9. Вальцевание и каландрование эластичных материалов .......... 1699.1. Основные закономерности процесса вальцевания .......... 169
9.2. Каландрование .......... 173
Глава 10. Методы формования изделий .......... 17710.1. Формование изделий литьем под давлением .......... 177
10.1.1. Литьевой цикл .......... 177
10.1.2. Многопозиционные литьевые машины .......... 181
10.2. Формование полых изделий методом раздува .......... 183
10.2.1. Экструзионно-выдувное формование .......... 183
10.2.2. Инжекционно-выдувное формование .......... 185
10.3. Формование изделий из листовых термопластов .......... 187
Раздел III
ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Глава 11. Основы гидромеханических процессов .......... 192
11.1. Элементы гидродинамики .......... 192
11.2. Течение неньютоновских жидкостей .......... 195
11.3. Движение твердых тел в жидкости .......... 202
11.4. Движение жидкости через дисперсные слои и пористые перегородки .......... 203
11.5. Структура потоков и продолжительность пребывания жидкости в аппаратах .......... 205
11.6. Диспергирование жидкости .......... 209
Глава 12. Перемещение жидкостей, газов .......... 21212.1. Общие сведения. Основные виды и параметры насосов .......... 212
12.2. Предельная высота всасывания .......... 215
12.3. Центробежные насосы. Принцип действия и типы насосов .......... 217
12.3.1. Законы пропорциональности .......... 217
12.3.2. Характеристики насосов .......... 218
12.3.3. Работа насосов на сеть .......... 219
12.3.4. Совместная работа насосов .......... 220
12.3.5. Центробежные насосы для перемещения волокнистых суспензий .......... 221
12.4. Поршневые насосы. Принцип действия и типы насосов .......... 223
12.4.1. Характеристика насосов .......... 224
12.4.2. Индикаторная диаграмма .......... 225
12.5. Насосы других типов .......... 226
12.6. Перемещение и сжатие газов .......... 229
12.7. Вакуум-насосы .......... 230
Глава 13. Разделение неоднородных систем .......... 23413.1. Неоднородные системы и методы их разделения .......... 234
13.2. Гравитационное осаждение .......... 235
13.3. Инерционное осаждение .......... 241
13.3.1. Циклоны .......... 242
13.3.2. Гидроциклоны .......... 247
13.3.3. Осаждение в поле центробежных сил .......... 249
13.4. Фильтрование .......... 257
13.4.1. Общие сведения .......... 257
13.4.2. Фильтры и фильтрующие перегородки .......... 261
13.4.3. Отжим .......... 273
13.4.4. Фильтрующие центрифуги .......... 275
13.5. Мембранные процессы .......... 279
13.6. Аппараты для мембранного разделения смесей .......... 285
Глава 14. Псевдоожижение твердого зернистого материала .......... 29214.1 Псевдоожиженные системы .......... 292
14.2. Гидродинамические характеристики псевдоожиженного слоя .......... 294
14.3. Расчет аппаратов с псевдоожиженным слоем .......... 297
Глава 15. Пневмотранспорт .......... 30015.1. Общие сведения и определения .......... 300
15.2. Схема пневмотранспортных установок .......... 300
15.3. Гидродинамические характеристики потока аэросмеси .......... 306
15.4. Расчет пневмотранспортных систем и выбор основного оборудования .......... 310
Глава 16. Перемешивание жидких сред .......... 31616.1. Общие сведения .......... 316
16.2. Механическое перемешивание .......... 317
16.3. Пневматическое перемешивание .......... 323
16.4. Поточное перемешивание .......... 325
Раздел IV
ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ
Глава 17. Основы теплопередачи .......... 326
17.1. Общие понятия и определения .......... 326
17.2. Уравнение Фурье. Коэффициент теплопроводности .......... 327
17.3 Дифференциальное уравнение теплопроводности .......... 330
17.4. Коэффициенты теплоотдачи .......... 333
17.5. Теплообмен излучением .......... 333
17.6. Теплопередача при установившемся процессе .......... 338
17.7. Тепловая изоляция .......... 340
Глава 18. Процессы нагрева, охлаждения и конденсации .......... 34318.1 Общие сведения и определения .......... 343
18.2 Нагревающие агенты и способы нагревания .......... 344
18.3. Охлаждающие агенты, способы охлажденияи конденсации .......... 357
18.4. Конструкции теплообменных аппаратов .......... 361
18.5. Расчет теплообменных аппаратов .......... 367
Глава 19. Выпаривание .......... 37219.1. Общие сведения .......... 372
19.2. Однокорпусные выпарные аппараты .......... 375
19.3. Многокорпусные выпарные аппараты .......... 380
19.4. Роторные прямоточные аппараты .......... 385
19.5. Выпарные аппараты с тепловым насосом .......... 386
19.6. Барботажные выпарные аппараты .......... 388
Раздел V
Массообменные процессы
Глава 20. Основы массопередачи .......... 391
20.1 Общие сведения о массообменных процессах .......... 391
20.1.1. Виды массообменных процессов .......... 391
20.1.2. Скорость массопередачи .......... 400
20.2. Движущая сила процессов массопередачи .......... 410
20.3. Расчет основных размеров массообменных аппаратов .......... 412
20.4. Массопередача с твердой фазой .......... 416
Глава 21. Сушка .......... 42221.1. Теоретические сведения о сушильных процессах .......... 422
21.2. Конвективная сушка .......... 426
21.3. Кинетика конвективного процесса сушки .......... 437
21.4. Аппаратурное оформление конвективных процессов .......... 443
21.5. Вакуум-осциллирующая сушка пиломатериалов .......... 456
Глава 22. Адсорбция .......... 46621.1. Теоретические сведения об адсорбционных процессах .......... 466
22.2. Регенерация адсорбентов .......... 473
22.3. Устройство адсорберов и схемы адсорбционных установок .......... 475
22.3.1. Адсорберы с неподвижным слоем поглотителя .......... 475
22.3.2. Адсорберы с движущимся слоем поглотителя .......... 479
22.4. Ионообменные процессы .......... 489
Глава 23. Абсорбция .......... 49623.1. Равновесие при абсорбции .......... 496
23.2. Материальный и тепловой балансы .......... 499
23.3. Кинетика абсорбции .......... 503
23.4. Устройство абсорбционных аппаратов .......... 509
23.5. Расчет абсорберов .......... 526
23.6. Десорбция .......... 526
Глава 24. Перегонка жидкостей .......... 52924.1. Общие сведения .......... 529
24.2. Фазовое равновесие в системе «жидкость — пар» .......... 530
24.3. Простая перегонка .......... 535
24.4. Ректификация .......... 541
24.5. Устройство и расчет ректификационных колонн .......... 547
Глава 25. Экстракция .......... 55625.1. Основные сведения об экстракции .......... 556
25.2. Устройство и принцип действия экстракторов .......... 558
25.3. Расчет процесса экстракции .......... 567
25.4. Выбор и регенерация экстрагента .......... 574
25.5. Экстракция веществ из древесных материалов .......... 577
25.5.1. Экстрагирование смолистых веществ из древесины .......... 581
25.5.2. Совершенствование технологии комплексной переработки древесной зелени .......... 583
Глава 26. Пропитка древесных материалов .......... 59526.1. Виды пропитки .......... 595
26.2. Установки для пропитки древесины .......... 600
Глава 27. Кристаллизация .......... 60327.1. Теоретические сведения о кристаллизации .......... 603
27.2. Аппаратурное оформление процесса .......... 610
Раздел VI
ХОЛОДИЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ
Глава 28. Теоретические основыхолодильных процессов .......... 616
28.1. Общие сведения .......... 616
28.2. Методы искусственного охлаждения .......... 620
Глава 29. Аппаратурное оформление холодильных процессов .......... 62429.1. Компрессионные паровые холодильные машины .......... 624
29.2. Абсорбционные холодильные машины .......... 630
29.3. Пароэжекторные холодильные машины .......... 632
Раздел VII
ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Глава 30. Общие сведения о химических процессах .......... 637
30.1. Основные технологические понятия химической кинетики .......... 639
30.2. Основы микро- и макрокинетики .......... 642
Глава 31. Термохимические процессы переработки древесных материалов .......... 65431.1. Механизм термического разложения древесины .......... 654
31.2. Термомодификация .......... 660
31.3. Газогенерация .......... 664
31.4. Пиролиз .......... 673
31.4.1. Пути развития пирогенетической переработки древесины .......... 676
31.4.2. Продукты пирогенетического разложениядревесины .......... 680
31.4.3. Аппараты для пирогенетической переработки древесины .......... 691
31.5. Обзор разработок КНИТУ по пирогенетической переработке древесных материалов .......... 699
Глава 32. Гидролиз .......... 70832.1. Характеристика продукции гидролизного производства .......... 708
32.2. Основы теории гидролиза растительного сырья .......... 708
Глава 33. Варка целлюлозы .......... 71733.1. Теоретические аспекты процесса варки целлюлозы .......... 717
33.2. Технология варки целлюлозы .......... 719
33.3. Регенерация черного щелока .......... 721
Условные обозначения .......... 725 Приложение .......... 727 Библиографический список .......... 731 Предметный указатель .......... 738| Пользовательские характеристики | |
|---|---|
| Артикул | 2651 |
| Дата выпуска | 2020 |
| Кол-во страниц | 752 |
| Кол-во томов | 1 |
| Переплет | Твердый |
| Плотность бумаги | 65 г/м2 |
| Формат | 60x90/16 (145x215) |
- Цена: 2 850 руб.