Выполняемых технологических

В работах [100, 101] изложены результаты экспериментального исследования изменения интенсивности теплообмена во времени при различных гидродинамических режимах работы контуров с естественной и с вынужденной циркуляцией при выпаривании 20%-ного раствора NaCl и 60%-ного раствора NH4NO3. Исследование проведено на нормально окисленных стальных трубах внутренним диаметром 19 мм с обычным для технических труб состоянием поверхности. В контуре с естественной циркуляцией опыты проведены при двух значениях кажущегося уровня: /zyp=50% и /гур = 100%. Максимальная скорость циркуляции, зафиксированная в этих опытах, составляла: для 20%-ного раствора NaCl — оу0==0,7 м/с (/гур = 50%) и о>0=2,35 м/с (Аур=100%), для 60%-ного раствора МЩЧО3—йУ0 = 0,7 м/с (/iyp = 50%) и w0 = = 1,44 м/с (hjp= 100%). При выпаривании растворов на поверхности парогенерирующих труб постепенно нарастал слой накипи и соответственно снижалась интенсивность теплообмена. Выборочные результаты этих опытов приведены в табл. 13.3. Из табл. 13.3 видно, что как в условиях естественной циркуляции, так и при вынужденном движении жидкости скорость снижения интенсивности теплообмена увеличивается с ростом плотности теплового потока. При высоких значениях q коэффициент теплоотдачи в первые 6 сут снижается более чем в два раза, а затем процесс теплообмена стабилизируется. Резкое снижение а при высоких плотностях теплового потока объясняется тем, что в этом случае раствор у теплоотдающей поверхности достигает насыщения и из него выпадают кристаллы соли. При одном и том же значении q интенсивность отложения накипи и снижения а уменьшается при увеличении скорости циркуляции. Например, при q — 396 кВт/м2 и при Wo = 3 м/с в течение 24 сут значение а снижается в 1,305 раза, а при т>0=5 м/с — только в 1,02 раза. Таким образом, повышение скорости циркуляции является эффективным средством борьбы с образованием накипи на теплоотдающей поверхности. Следует отметить, что в рассматриваемом нами случае опыты проведены с высококонцентрированными растворами. Для NaCl массовая концентрация насыщения снас~29%, поэтому при исходной концентрации с=20% раствор у поверхности нагрева быстро становился насыщенным. Чтобы избежать быстрого засаливания поверхности парогенерирующих труб при упаривании высококонцентрированных растворов, часто применяют выпарные аппараты с вынесенной зоной кипения.

нагреватель из двух секций по 250 трубок, обеспечивающий теплообмен 65 500 ккал/ч. После годовой эксплуатации не обнаружено изменения коэффициента теплоотдачи. При выпаривании растворов сульфата и карбоната кальция интенсивность теплообмена фторопластовых трубок снизилась на 8% по сравнению с чистой поверхностью; у металлических трубок это снижение достигло 60%.

Выпарные установки. При выпаривании растворов растворитель уходит в виде пара, а в аппарате остается либо раствор с резко возросшей концентрацией вещества, либо вещество в твердом виде. При выпаривании раствора количество тепла, передаваемого через поверхность нагрева, пропорционально разности температур между греющим агентом (паром, высококипящим теплоносителем и т. п.) и раствором и коэффициенту теплопередачи в аппарате. Для уменьшения расхода греющего пара выпарные установки выполняются многокорпусными (три — пять последовательно включенных корпусов). Вторичный (соковый) пар из первого корпуса является греющим для второго, вторичный пар из второго — греющим для третьего и т. д. При этом если в однокорпусной установке, не учитывая потерь, считать, что 1 кг пара выпаривает 1 кг воды (растворителя), то в установке с числом корпусов, равным г, расход пара на 1 кг воды будет значительно меньше и составит всего ~1,2:2 кг/кг, например; в двухкорпусном аппарате — около 0,6, IB трехкор'пусном — 0,4, в пятикорлусном — 0,24 кг/кг.

Переход от естественной циркуляции к искусственной — одно из эффективных мероприятий по интенсификации работы выпарных аппаратов. При выпаривании растворов едкого натра и растворов глицерина переход на искусственную циркуляцию может в 6 раз повысить коэффициент теплопередачи. Достоинство искусственной циркуляции заключается и в том, что уменьшаются возможность и скорость загрязнения поверхности нагрева отложениями, осадками, кристаллами из выпариваемого раствора.

Эмалированные теплообменники «сосуд в сосуде» (рис. 2.19) применяют для нагрева и охлаждения агрессивной среды. Чаще всего применяют для конденсации паров, выделяющихся при выпаривании растворов кислот или жидкостей в процессе проведения химической реакции [70].

Исключительное значение указанный процесс имеет для химической промышленности. Так, при выпаривании растворов крепких кислот только с его помощью удается устранить частую замену теплообменников вследствие их быстрой коррозии. Большие затруднения вызывает выпаривание солей, когда кристаллизация их происходит в выпарном аппарате в виде накипи, что резко снижает коэффициент теплопередачи трубчатых теплообменников. Применение же погруженных горелок устраняет эти трудности.

На рис. 22 представлена характеристика разгона одноступенчатого выпарного аппарата по концентрации 25 при выпаривании растворов NaOH. Ее анализ показывает, что выпарной аппарат можно рассматривать как одноемкостный объект с переходным запаздыванием.

Исследования центробежной сепарации вторичных паров при выпаривании растворов показали, что унос капель жидкости паром из циклонного сепаратора характеризуется тремя гидродинамическими режимами [31]: 1) ламинарным осаждением капель (применим закон Стокса); 2) переходным; 3) устойчивым турбулентным.

чем состоянии. Полное удаление растворителя в таких аппаратах возможно тогда, когда растворенное вещество является жидким (например, при выпаривании растворов глицерина) или при температуре процесса находится в расплавленном состоянии (например, при выпаривании растворов аммиачной селитры или едкого натра).

В ряде случаев при выпаривании растворов твердых веществ достигается насыщение раствора. При дальнейшем удалении растворителя происходит его кристаллизация, т.е. выделение растворенного твердого вещества из раствора.

между греющим паром и раствором (3...5 °С) и при выпаривании растворов с большой вязкостью, естественная циркуляция которых затруднена.

Размеры и предельные отклонения. Изготовление корпусной детали состоит из нескольких, последовательно выполняемых технологических операций. Основные из них:

Общая компоновка автоматической линии и порядок выполняемых технологических операций показаны на рис. 273, а, б,

Корпусные детали. Размеры и пре-Дельные отклонения. Изготовление корпусной детали состоит из нескольких, последовательно выполняемых технологических операций. Основные из них:

Основные характеристики АЛ, назначаемые заказчиком, следующие: па-метры обрабатываемой детали, объем выполняемых технологических операций, параметры конструктивного исполнения АЛ и ее основных элементов, показатели назначения АЛ (мощность, точность и шероховатость обработки, надежность, производительность, базы обработки, показатели технологичности, уровень унификации и стандартизации, уровень качества, безопасности, эргономичности, патентной чистоты).

Анализируя сводную таблицу вариантов рядов силовых узлов, можно сделать следующие выводы: ряды, выполняющие все виды обработки (СФРН), все виды обработки за исключением фрезерования (СРН, СН) и все виды обработки за исключением фрезерования и нарезания резьбы (СР, С) очень близки и перекрываются рядом из шести типоразмеров с мощностями: 0,4; 1,1; 2,2; 5,5; 10; 22 кВт. Для выполнения операции фрезерования оптимальным является ряд из четырех типоразмеров с мощностями 1,1; 3,0; 7,5; 13 кВт, для выполнения операций нарезания резьбы — ряд из трех типоразмеров с мощностями 0,6; 1,5; 4,0 кВт. Таким образом, располагая статистическими закономерностями, характеризующими потребность в узлах различных типов и вариантами типажа, составленными с учетом выполняемых технологических операций, можно путем полного перебора и оценки всех вариантов по выбранному критерию найти оптимальное решение.

Классификация структурных схем оборудования и генерирование вариантов. Структурные схемы станков и сборочных машин весьма разнообразны. В зависимости от числа и последовательности выполняемых технологических переходов они могут быть подразделены на три класса: системы с первой (KI), второй (КН) и третьей (КП1) степенями концентрации операций. Внутри каждого класса элементарные операции могут выполняться последовательно, параллельно и параллельно-последовательно (рис. 5).

В процессе эксплуатации узлы и детали линии изнашиваются, вследствие чего точность выполняемых на ней технологических операций снижается [6]. Поэтому новое оборудование должно иметь определенный запас точности по каждому параметру выполняемых технологических операций и переходов. В настоящее время

Весьма совершенная система машин, позволившая значительно повысить степень непрерывности выполняемых технологических процессов, получила применение в бумажном производстве. Бумажная масса после обработки в специальной машине поднималась черпальным колесом на наклонную плоскость, служившую для задержания тяжелых частиц. Затем в механических устройствах масса обезвоживалась и формировался бумажный лист, который многократно прожимался между валками, уплотнялся, а затем направлялся на сушильные барабаны. После этого лист пропускали между двумя гладкими барабанами, получая необходимый глянец; далее бумагу лощили и разрезали. Система технологических машин действовала непрерывно; она не нуждалась в помощи человека и выполняла возложенные на нее функции путем разделения работ на части и объединения всех частичных процессов в едином машинном комплексе. Таким образом, в системе машин бумажного производства был реализован принцип автоматизации технологических процессов.

Выбор системы управления в зависимости от характера выполняемых технологических операций основывается на возможности получения сигналов о выполнении этих операций. При этом используется пройденный инструментом путь, величина сопротивления перемещению, изменение потребляемой мощности, длительность цикла и т. п. Например, окончание перемещения органа, несущего режущий инструмент, фиксируется каким-либо датчиком, срабатывающим при окончании перемещения. После этого датчик посылает сигнал, разрешающий или непосредственно включающий следующую фазу цикла действия станка. Все эти показатели называются косвенными, они показывают только

Роботом будем называть универсальную машину для автоматизации производства, способную быстро перестраиваться с одних технологических операций на другие и адаптироваться к изменяющимся производственным условиям путем информационного и двигательного взаимодействия с обслуживаемым оборудованием и объектами производства. В зависимости от типа двигательной системы и характера выполняемых технологических операций роботы могут быть манипуляционными, транспортными, измерительными и т. п.

назначают с учетом потребной производительности и выполняемых технологических операций.

Изыскание путей эффективного решения задачи привели к идее, что в основу создания роботизированных автоматических комплексов, состоящих из линий узловой и общей сборки, объединенных транспортно-питающей системой, и специализированных промышленных роботов (исполнительных, транспортных и обслуживающих), должен быть положен принцип модульного построения. Суть его состоит в разработке и организации серийного и массового производства отдельных частей (сборочных позиций) ПР, причем каждая линия сборки и каждый ПР состоят из типового ряда унифицированных модулей. И уже из этих модулей можно собирать линии узловой и общей сборки и ПР требуемой сложности применительно к специфике, сложности выполняемых технологических операций и переходов. Это позволяет обеспечить высокую гибкость и мобильность сборочных .линий и ПР. Вместе с тем, ориентация на модульный принцип не исключает того, что в отдельных случаях более эффективными могут оказаться ПР и управляющие устройства немодульного типа.