(D) IV. 1. Tantárgyleírások 1996. októberi állapot

A tárgy a vegyészmérnöki szak és a biológusmérnöki szak közös, 1. modulba tartozó tantárgya a nappali tagozaton.

A Vegyipari Géptan-2 alaptárgy, amely a rendelkezésére álló órakeretnek megfelelő részletességgel megismerteti a hallgatókat a vegyi üzemben működő általános gépek (szivattyúk, ventilátorok, kompresszorok, csővezetékek) üzemtani alapfogalmaival, működési elveivel, kiválasztásuk szempontjaival, és az ehhez szükséges gyakorlati áramlástani alapokkal, továbbá a vegyipari alapanyagok java részét kitevő ömlesztett szilárd anyagok egyes mechanikai műveleteivel (szállítás, porleválasztás, tárolás, aprítás). Az oktatás célja, hogy a vegyészmérnök tudjon katalógusból feladatainak megfelelő gépet kiválasztani, annak várható üzemi paramétereit számítással meghatározni és méréssel ellenőrizni, és tegyen szert olyan mérnöki szemléletre, amely döntéseit a szakmai követelmények mellett a biztonság, a gazdaságosság és a környezetvédelem szempontjainak veti alá.

Előtanulmányként a Vegyipari Géptan-1 teljesítése szükséges a tárgy felvételéhez, de a tárgy felhasználja a Matematika és a Számítástechnika első félévben oktatott anyagát is.

A tárgy egy féléves, heti óraszáma 3+1. Az előadáson a legfontosabb fogalmak ismertetésén kívül az elméleti összefüggések levezetésére is sor kerül, az összefüggések alkalmazására, a műszaki számítások menetére számpéldákat mutatunk be. Hasonló feladatokat az előadás öt tárgyköréből a hallgatók házi feladatként, önállóan oldanak meg. (Minden hallgató egyéni, - a többiekétől különböző feladatot kap) A gyakorlatokon a gyakorlatvezetők segítséget nyújtanak a házi feladatok megoldásához. A hallgatók otthoni munkája az öt házi feladat elkészítéséből áll, és átlagosan heti 1 órát igényel.

A tárgyból szóbeli vizsga van, a házi feladatok eredménye 25%-ban beszámít a vizsgajegybe. Az a hallgató, aki a félév befejeztével nem adta be a félévközi feladatokat elfogadható mértékben, a vizsgaidőszakban különeljárási díj fizetése mellett pótolhatja a hiányokat.

A tárgyban megismert gépek gyakorlati bemutatására, üzemi jellemzőik mérésére a tárgyat követő Géplaboratóriumi Gyakorlaton kerül sor.

A tárgy öt kredit pontos.

A Tantárgy oktatásának feltételrendszere

A tárgy előadója: Dr. Kósa Levente egyetemi tanár, gépészmérnök, a műszaki tudomány kandidátusa, habilitált. Az előadó a Gépészmérnöki Karon az Általános Géptan, az Áramlástechnikai gépek és Hajók c. tárgyak oktatásában vett részt, a Vegyészmérnöki Karon a szilárd szemcsés vegyipari alapanyagok témakörében végez kutatásokat, és ebben az irányban fejleszti tovább az előadott tárgyat. Kutatási eredményeit folyamatosan publikálja, figyelemmel kíséri a Vegyészmérnöki Kar igényeit, és a tárgy jegyzetét 1997-ben ebben a szellemben írta meg szerzőtársaival. A tárgy előadásaihoz használjuk a CH C14. teremben kiépített demonstrációs rendszert.

A tárgy gyakorlatvezetői a Vegyipari Géptan tanszék docense, adjunktusai, tanszéki mérnöke és a tanszék doktoránsa.. Az azonos jellegű feladatokat ugyanaz a gyakorlat-vezető javítja, így biztosítva a feladatok elbírálásának egységességét.

A Vegyipari Géptan-2 c. tantárgy programja

Gépek üzemtana

A gép fogalma, a gépcsoport: erőgép, közlőmű, munkagép. A veszteség, hatásfok, terhelési tényező, ezek kapcsolata. Az üzemvitel gazdaságossága átlagos hatásfok, átlagos terhelés. Az erőgépek és munkagépek üzemi jellemzői, jelleggörbéi. A gépek együttműködése, stabil és labilis munkapont. Az energia tárolása, a teljesítmény mérése.

A gyakorlati áramlástan alapjai

A nyomás, mértékegységei, abszolút és túlnyomás. A nyomás mérésének eszközei. Állapotváltozások, az izotermikus, adiabatikus és politropikus kompresszió munkája. A folytonosság törvénye, Newton feszültségtörvénye, viszkozitás, newtoni és nem-newtoni folyadékok. A Reynolds szám, lamináris és turbulens csőáramlás, érdesség, csősúrlódási tényező. Határréteg, szerelvények vesztesége, egyenértékű csőhossz. Bernoulli egyenlet, Laval fúvóka, ülepedési sebesség. Térfogatáram mérése.

Fluidumok szállítása

A fluidumot szállító gépek üzemi jellemzői, a szállítási feladat. Örvényszivattyú: működése, szállítómagasság, kavitáció, szívóképesség, jelleggörbe, jellemző fordulatszám, kagylódiagram, szabályozás. Dugattyús szivattyú: működése, indikátor diagram, folyadékszállítás, szabályozás. Membrán-, csavar-, perisztaltikus szivattyú, injektor. Ventilátorok, fúvók, kompresszorok működése. Károstér, indikált teljesítmény és hatásfok. Csavarkompresszorok, turbokompresszorok, vákuumszivattyúk. Vegyipari szivattyúk, kompresszorok, a gépkiválasztás szempontjai.

Szilárd szemcsés anyagok mechanikája

Az ömlesztett anyagok jellemzői: sűrűség, halomsűrűség, porozitás, szfericitás, fajlagos felület, szemcseeloszlás, belső súrlódás, felsúrlódás, törési feltétel, fluidizációs határsebesség, és ezek mérése. Tárolás silóban, feszültségek, Janssen formula. Kifolyás silóból, boltozódás, bolygatók, adagolók.

Ömlesztett anyagok szállítása

Szállító szalag, serleges elevátor, szállító csiga. Híg- és sűrűáramú pneumatikus szállítás, homogén és heterogén szuszpenzió hidraulikus szállítása. A szállításhoz szükséges nyomás és fluidum-térfogatáram számítása. A szállító fluidum és a szállított szilárd anyag szétválasztása: száraz és nedves porleválasztók. Ülepítő kamra, ciklon, zsákos szűrő, szűrőciklon. Szűrési sebesség, leválasztási fok, határszemcse méret.

Aprítás

Az aprítás jellemzői, energiaszükséglete. Aprítógépek: pofás- hengeres- görgős- csapos- kúpos- kalapácsos törő, golyós- centrifugál- gyűrűs- sugár- gyöngymalom. A behúzás feltétele. Az aprító teljesítmény és az aprítási fok. A gépkiválasztás szempontjai