Doc. Ing. ELEMIR KOSSACZKf, CSc. - Doc. Ing. JIJLIUS SUROVf, CSc.

C H EMI CKE II\ZTIITIERSTVOI

3. nezm,enend uyd,ani,e

afFaVydavatelstvo technickei a ekonomickei literatfry

Bratislava

Ob&horrt ptbl'ilcfude ie ulikld Prfuw|pou procesoo fgzi'kdLneio faziMba-dum&:hpi Ttooohg e&ieircinh s plremgselrwu rwtl'tu'Arii'"in;UAr t t io. v

- ielnoil,it4ich lApirnWnh -nI oplsand

oeiUL, erc fure ie char oktiristi,ckd oil'o1rdd'1)anie hybtwati' a pr e -

atuo tapb.---- -iful- ie apru,ooon& podJa s&tasn{ch oerw il-taqpl!ry9-Chre'

r,ripkd i&irrin'fu, kbrd, 6a preil,nkia -na

ugsok{ah ikoldch okoznkldn{ prdmct-- --E;rbiilll/,.

ie urEerfi ako ulebrfr pomdclca pra poslwMtrutct*tnb i erc ttah, f.nrl e* tryaokoikolskotn Cuidiu nennl'd mo2nostobozn&,nil co- so *kldrti cherninkClto in|'iniaretaa.

1. ayilanie 19632. ayil,anie 1968

Rsdakcia chomiokoj literatriLry - vedfca rodaktorka rue. Mlnrr Knrlovl'

$ruoun* A trr;Fof?t$Atr{E STREDISKOp1 g1sTiiJK3TE,.&r" : 5::!iEi FAlffi.IE

A ALFA, tuatialmn 1972

O B S A H

PredhovorIlvod

1. Fyzlf,ilno velidliy, ioh meranie o vzfohy nedzl nlnl

l.l Fyzikdlne velidinyl l.l Mera,nio substancidlnvch velidln1.1.2 Prirodzend fyzikdlne

-veliCiny

l.2rlednotky mera,nia fyzik6lnych veliCin1.2.1 Matematick6 interpret6cie fyzikdlnej velidiny1.2.2 Matematick6 vztiahy medzi jednotkami merania, fyaftilnej velidiny .1.2.3 Rozmerovri symbolika. .1.2.4 Sristevy jednotiek

1.3. Fyzik6lne rovnice1.3.1 Prepoiet Clselnlfch hodn6t fyzil<4lnych velidin

I Ir3

t7t'7l 8l 8202t,c,

283 l33363?40404l4242434444454545464748ODoo6667606l6i

l . 4 . 3 T i a Z - s 5 r m b o l G : - - .l .4 .4Mno i ,s tvo l6 tky -symbol rn ,n : - - -1.4.5 Hustoto - eymbol e1.4.6 Mern1y' a m6lovf objem - symbol a - -l . 4 . 7 T l a k - s y m b o l p . . . . : .1.4.8 Prrica, energia, teplo - symboly W, E,q . : .1.4.9 V;ikon - svnbol N1.4.10 Mern6 teplo - symbol c - .

OssA.H

2. Materi6lov6. bilanch 6 8

68697 L7 ln 0

737474' t o

7684

85

8688899093g494g79899

2.2 Sp6soby vyjadren2.2.1 Ilmotnostnf2.2.2M61ov.! zlom2.2.3 Relativny hr

2.I Akumuldcia

2.2.4 Objemovj2.?.5 llmobnostn62.2.6 Platnost

2.3 Proktick6 po}2.4 PrlkladyLiteratrira

S. Energetic}i bllancic

3 .3 .13.3.r3.3.r

3.3.2 Laten3.3.23.3.2.23.3.2.3

3.4 Prlkladv

99r00l0 rr04108

r09

109

t22r24126t27t 3 51 3 7r40140140143t44t45t45147t52

Litoratrira

4. Hytuoullka

4.1 Z6kladn6 pojmy.4.1.1 Viskozita tekutfn4.1.2 Povaha toku. -

4.2 Materi6lov6 bilancie toku4.2.I Rovnica kontinuidr

4.3 Energetickd bilancia, toku - Bernoulliho rovnica4.3, I Grafick6 zndzornenie Bernoulliho rovnice

4.4 Straty4.4.1 Straty tronlm

4.4.1. I Poisouillova rovaica4.4.2 Miestno strat5r -4.4.3 Inerciondlne 0trat5r4.4.4 Celkovri, hodnota stratovej vj'Sky .

4.5 Tok plynov4.6 Niektor6 z6konitosti hydrostatiky kvapalin

4.6.1 Moranie tlakov pomocou rrirky tvaru U .4.? Prietokov6 rnnoistvo

4.7.1 Pitotova, rrlrka -4.7.2 Clonky a venturimotre4.7.3 Rotametre4.7.4 Prietok kvapalin otvotbm v nridobe

4.8 Vfpoiot nejvhodnejiieho prierneru potrubie4.9 Tlak a vfkon Cerpadla4.10 Cerpadld

4.10.1 Celkov6 pracovnd a.dopravn6 vfEka4 . l 0 . 2 P r a c o v n d n a s 6 v a c i a v j 6 k a . , . :4.10.3 Vfber typu Corpadief4.10.4 Odstrodiv6 Eerpadl6. . : .

109l l 6l l 9t2r

154166156157158t58r60r60

3. I Energetickd bilancia prietokovdho sy'stomu3.2 Energetie.kd bila,ncia procesu prebie.hajfceho v uzavretom sy-st6me3.3 Tepelnd bila,ncie

3.3.t MernC rosp. m6lovd teplo l6tok

Ossrn

4. 10.4. I llk6tky praktick6ho pouii0ia charakteristik deryadiel4.1Or4.2 Predndsf,i a nodo€tatlEy odetrodiwfch Eorpadiel

4.10.6 Piestov6 6erpadl6 s kmitawim pohybom piesta .4. 10.6 Rota6n6 C€rpadld4.10.7 hdov6 derpadld4.10.8 MonZtky4.10.9 Mamutky

4.ll Niektor6 Epoci6lne pripady toku4. I l.l Jediofdzo.rt'toir vrstvsmi dastlc tuh6ho materi6lu

4. I l. l. I Charakteristiky vrstiov zrnitfc.h metori6lov.4.11.1.2 Strata tlaJru pri toku plymu elebo kvapaliny vretvou Castlc .

4,11.2 Dvojf&zovf tok c€z n6plne kol6n .4.1 1.2.f C[arattcrieti]v n6plnl kol6n4.11,2.2 Strata tlaku .rr neptnovycU kol6naph pri dvojf6zovom toku ply-

nu a kveDelinv4.11.2.3 Tok dvoc'h neirielajfcich sa kvepalln cez vrstvu da,stlc

4.1f.3 Pohyb Castlc vo viek6zrrom proetrodl4.rr3.r Odpor proti pohybu gulovej destice4.11.3.2 Pdd gulovej Castioe vo viek6znom prostrodl. . ; . .4.11.3.3 Vplyv tva,ru dartlc na rfchloed uss&ovarriu.

4 . l l .4F lu i r l i "6g iu , . ' . . . . .4.f 1.4.f Z6konitoati pri fluiitiadcii4.11.4.2 hahov6 rfchlost fluidizdcie

4.12 PrlkladyL i t e r a t r l r a . : . .

5. Bosalelovanle heterog6nnych zmeel, mlelanie

6.1 Filtrdcis5.1.1 Materi6lov6 bilancia filtrdcie6.1.2 Rfchlost ffltrdoie

5.1.2.1 Filtrdcira pri st6lom tlaku .( 5.1.2.2 tr'iltr6cia iri konEtantnej rfctrloeti

6.1.2.3 Kombinova,n;i postup pri filtrdcii6.1.2.4 Premyrva,nie filtradn6ho koldJo .

6. 1.3 FiltraCn6 zariadenia.. 5.1,3.1 Laborat6rny testovacl filter

6. 1.3.2 Filtradn6 nddrie5.r.3.3 Codidlf .5.l.3.4Kalolisv , . .6.1.3.6 RotaCn-6 filtre .6.1.3.6 Rukdvov6 filtre

5,2 Rozdolova,nio rldinkom gravitadnoj sily.5.2.1 Odpraiovacie komory5.2.2Uaadzoval,e . . .

5.3 Oddolova,nie fiiz zmenou hvbnosti5.4 Oddolova,nie f6z rlCinkom 6dstredivej sily.

5.4.1 Cykl6ny6.4.2 Odstredivkv .

6.4.2.L Fihiadn6 odstr6divky6.4.2.2 IJ adzovacie o&tredivky5.4.2.3 Vysokortdinn6 odstrediv\r.

5.5 Oddelovanie f6z rldinkom elektrickr?ch sil6.6 Spocidlne spdsoby oddelovania fdz- . .5.7 Mioia,nie kvapolln

5.?.1 Mie6ani'erprfdom plynu .5.7.2 CirkuleCn6 mieAanre5.?.3 Mecha,nick6 mieba.nie mio6adlami

5.7.3.1 Mie5adl45,7 .3.2 To6tia mieBania

6.8 hkladyLitoratrlra

163166167169170l 7 l

t72t72t73L77178

l 7 tr72

r80r83183184186r88r89l9rr95r96r99

2002012022022052092 1 02LL2 1 12122122L22132152172 1 82 r 82t9. ) , t

22322322622722722722822922923023023023r233236237

6. Prestup tepla. . . .: . '

6 . f Z r ik ladn6po jmy. . ' . i6.1.1 Druliy pr6stul:u tepla .6.f .2 Z6kladn1y' tvar rovnic r'lithlosti prestupu tepla .6.1.3 Ust6lenf a neustrilenj tok tepla ;

6.2 Prestup tepla vedenlnr6.2.I tr'ourierov z6kon6.2.2 SirCinitel tepelnej vodivosti6.2.3 Ust6lenf tok tepla cez rovnri stenu6.2.4 Ustrilenly' tol< tepla cez valcovri stenu6.2.5 Ustri,tenf toh tepla cez stenu zlotzerfi z viacerfch vrstiev

6.3 Prestup tepla prirden{n .6,3.1 Nowtbnov vzorec6.3.2 V5eobgcnd zrivislost pre vj'podet sirCinitela. prestupu tepla pnidenfin6.3.3 Prestup tepla pri nritenotn pnideni tekrrtin :

6.3.3.1 Turbulentn6 pr(rdenie v rrirkach6.3.3.2 Larnindrne prirdenie v rrirkach .6.3.3.3 Pnldenie v-rfirkach pri prechoclnom reZimo6.3.3.4 Prridenio'r'smere kolmom na liruhov6 r{rrky

6.3.4 Prestup tepla pri prirodzenom prrideni6.3.4.1 VoIn6 prrldenie v neobmeclzenom priestore6.3.4.2 Volh6 prirdenie v obmedzenon priestoreti.3.4.3 Prestrrp tepla pri kondenzricii p6r1i.3.4.4 Prestup tepla do vriacej kvapaliny

6.3.5 Priemern6 hodnotl- stidinitelov prostul)u tepla v teliutin6ch6.4 Prestup tepla srl,lanim

6.4.1 Zakh-dn6 Pojmy6.4.2 Planckov zrikon6.4.3 Stefa,n-Boltzmanuov zikon6.4.4 Kirchhoffov z6kon6.4.5 Larrbertov z6kon.6.4.6 Vj.'mena tepla srila,nim

6.4.6.1 Dve nekonedn6 rovnobeZn6 steny. . . : . .6.4.6.2 ilplne uzavretd teleso .6.4.6.3 Dve sir'6 telesri s Iubovolnjrn tvalorn a v lubovolnej vzrijomnej

vzdialenosti6.4.7 Sd,lanie plynov6.4.8 l(ornbinovanj prestup trpla s6lanlm a prirdenim

6.5 Prechgd tepla pri ust6le.nom stave .6.5.1 Uhnlnli srlCinitel prechodu tepla

6.5.1.1 V6eobecn)t tvar rormico prechodu tepla6.5.1.2 Prechod tepla cez clvojitri rovnt stenu6.5.1.3 Prechod tepla cez. jednoduch{r valcovr-'r stenu

6.5.2 Zosilnenie prechodu tepla6.5.2.1 Yplyv sfidinitelov presbupu tepla v tekrrtinrich na hodnotu k .6.5.2.2 Vplyv odporn steny na hoclnot'u h{i.5.2.3 Rebrqvanie stien

6'5'3vypoiet;J;ffit'ifJ"tr11i1,,,",-il,o.,,t"piu' . . . : : : : : : : : : :6.5.3.2 Usporiadanie vz6jornn6ho pohybu tel<utin vo vj'rnenniku teplati.5.3.3 Vfpodet plochy povlchu v;,imennikov tepla pri & : constr strednf

teplotn;i rozdiel6.5.3.4 V;ipo6et plochy povrchu v\"menniko.r' tepla pri menlivej hodnote l'6.5.3.5 Hospoddrnosd vlf nrennikov tepla .

6.5.4 Izold,cie, vjpodet izol4nii.6.5.4.1 V)titodet tepeln{'ch strri,t z izolovandho potrrrbia6.5.a.2 Vfpodet,hrfrbky izolaCnej vrstvy potnrbia . .6.5.4.3 Zniircnie tepelnlich strrit srilanlm pomocou radiadnlrich cl6n

6.6 Neuetdlenf tok tepla . : . .6.6.1 Chladenie a ohrievanie tuhfch telies v tekutinrich.

6.6.1.1 Difelencidlne rovni6e pre chlaclenie a, ohrievanie tuhfch telies

Osser

6.6 .1

Osslrr

238

23823823923924044024124s24724925o25025125325325625625725925525926026326626696626726927027127427427(i

27627828028t2811 8 128328:i285

29229629729829930030230330:l304

3r3 l3 l3 l3 l3r

LiteratLta

3030

3l3 l3 l32:1232323233

3333333334343:43434343434353s35353536363636:16373737:t7.3737373E

2852862872rJ8288290

6.6.1.3 Pra'6.6.2 Ohrievanio

6.6.2.6.6.2.2

6.7 PriemYseln66.7.1 Zdsa'dY6.7.2 ryp

6.7.28.7 -2.

P N E D H O V O R

Touto km'ihou pred,kl,ad4im,e poal,uchd,6om ahC,mi,e a praaoutikom u clurwiolcorn priemgsledi,eln, ktm{rn W sme qlrceli, aspa{t &i,asadne odst'rd,nid ned,osta'tok prdrul,ieh obsahuitlciclralwdryj nTaod do Specializouandho itlid,ia chemickdln inEinieretua; a pre ka,Eddho inii,nierachdmie rninimunr a tornto odbore.

V alhlasa s poslam6.m, knilry sme lcitkw sTracoaa,li tak, afu zod,poueda'lu rui'pl'{rou airozsahun d,ne&ngjm, oenoadrm d,iscipltn4.1 aihemickC 'inlinieratao, ktani sa predndAo na chernic-kljch trysofujch Skokinh ako ztikl,a,il,n! Tiredm,et. Preto sme oyneclwl,i niektori procesy, kwtisa arytaine zahrnuitc do rdmna chernicko-'in2ini'erekef probl,emdi'kg a te6riw ,jeilnotl,i;uljclt

procesoa wnn nnrpzoberd,i do tLplryich podrobnostt. Sm,i:ili, enw sa zd,6razn'il to uieobeai,s C4m sa iniinier a alrcm,ickei prazi stretdua koEdodenne - u hoci,ktorom praenunom zad,eleni.Hlb*ia anal4jza v.ietklch tu rieienljch, Ttrobbmpu totiZ presahuie nimpc takCkoto ddeln a uzhtra-d,on na to nemaZrw urobit oi.ac, rwL aiuiemnocn o hlbt'ie dnr.dium, oclponifut Speai,alnu l,itero-hlnt, najrnii Literahiru [asopiseckti a patentoa&.

Kedin sme necllael,'i prekrodit pl,ltnoaam! rozsah, kni,hg, nezard,il,'i sme lcap'itol'u o lty$ta-liaicii, a mnchanickljch opexi,niich. Oltenr uyrned,zenlho rozsahu rui,s h tomuto t'ozhod,nutiuaind,ol ai ndzm, ie lcryitail,izdnia nie ie zattiaX teoretinky ako iedrwtkouri operdrci,a dostatodne pre-praoooana a Ee rmeolnmiakd operdai.e (draenie, sitouonie, meaha,nink! trerlq)ort trthljoh L.itoka, poil,) nem,paila|il organiclc.g do systemnt'ikg predmntu chemiclcd inEinieretuo.

Opderai&c sa o skdsenosti z prare o o pozna,tky z uiaarodna'j pedagogickei i'ittrwsti pripreilrui,"6ani predmctu chem'inki iniin'inrstuo podd,oanw o iliele ldtku tak, i,e zd,drazhttfeme

Jyzilailnu a lgzi,kdlrw-chemiclctt, porlstatu slctimanlck procesou a obiashu,iemt. iu Ttotnocottmatema,t'icko-lyzifuilnei anal'!2.t1. Opi.ma zl,ol:ka r:gilclatlu ,je pritonr potla,6eni. na tninimunt.Sp6sob ltoilania sme aol,ili talc, aby sma pri zaclrcxant primarandho stupfia efialchxonti, pouZirul'iio rniiednod,unh"66 ma,temat'ick1j opordt a aAy poLiad,aak31 -matema,tdky, lyzi.ky a lyzikcihteichirn'ie.rrcTrelcroiotal,i stupefi, uedomosti absoh)enta n'ii"dinh rodnikou uysokei ilcoly. l' si-aislosti, s t{rn bolo treba rozrie{i,t ur[ite koli.zi,e mnd,zi erahtmoalou a priatupnoslott. Dd.fam.e,ie sa, na,rn za pom,oc'i uiacer$ch uzrutuam'!1alt, naiich i zahrani&rych udebnic chemickdho 'i.n-

iinierstaa podaril,o ndist sprdun,e proporci,e.Nopiaani,rn toltto diela chccl,i, sne pom,6ct pri plneni, &loh Lnuloaania, social,'izrmu u ncis.

Budemp azdo rn6ot poaedal, i,e srne sa a'i my podielali, na tomtp cel,ortdrodrwrn &sili,, ak sanaia publika,cia stane obt&benolt. ttiebnou pondakou itud,ennu a ayl*adiuanau prdru(.|:out.tjch,6o pri qysoko&kol,sko.m ii,?fuliu u ntimrlosti nernali rnolnost oboz,nimit sa so zttkladm,iclwmiclci,lto inlhtier staa.

v Brarislaw dito 8. g. Ig61 Atf ior

Uvoo

Socialistickd vjetavba v na3ej.krajind, s ktorou srlvisl aj pnrdky rozvoj chemick6hopriemyslu, progra,movan5l uzneseniami strany'a vkidy, kladie zvffun6 poiiadav\r navedomosti a pracovn6.rlsilio inZiniora-chemika. Vyiadujo sa od noho, aby wyvijal nov6efektlvne technologick6 postupy a probl6my s tl,im srivisioce rozrie5il komplexne tek,aby cesta od rlspe6nly'ch laborat6rnych vfsledkov po priemyselmrl realizdciu bola do naj-krat6ia a ekonomicky najvfhodnej5ia. Vo vfrobnej praxi sa od neho wyiaduje, aby zve-ron6 prevddzky nielen viedol, ale aby ich riadil so zretelom na, okonomick6 ulrazovatele,bez str6t na materid,li, energii a s r.ysbkou v;lrobnosdou. Splnenie t5ichto dloh je nevS-bautnfm predpokladom pro zabezpedenie prvoradej poiiadav\r socialistickej industria-lizdlc;iet zvydovad produktivitu prdce.

Z uvedenlfch ndrokov vyplfva, ie vedomosti iniiniera pracujfceho v aplikovanornchemicko'm vfskume alobo v chemickom v52robnom zdvodo musia by0 rozeiahle. Efeli-tivnosd wjskurnnej iirurceti aj efekt{vnostl vfrobnej praxe vyiadujrl, aby iniffis1-chemikovlddal nielen chemizmus technologickfch postupov, ale aby poznal aj princlpy procesovfirzik6lnoj a fyzikdLro-chemickej povahy, ner<izluino spiitfch s priem5rselnou realizriciouchemickej reakcie. Te6riou {ichto prbcosov a jej aplik6ciou vo r4iskumnej, projekdneje vfrobnej praxi sa zaober6 pomerne mladf vedn/ odbor.chemickej tochnol6gio -chomick6 iniinierstvo, ZdvaLnosl' a rozsah probldmov, ktor6 sa rie6ia aplikriciou che-mick6ho inZinierstva, vytvdrajri z tejto discipllny vednf odbor temer kfddov6ho wfzna-mu pri plnenl rlloh, uloZenlr?ch chernickdmu priemyslu ako v;iznemnej ekonomickej zloikev rozvoji ndiho hospodd,rstva.

' Chemick6 iniinierstvo ako vedn;i odbor vzniklo v obdobl velk6ho rozmachu chemic-koj technol6gie po prvej svetovej vojne. Jeho sformov&nie ako vyhranenej.discipllnychemickej teohnol6gie si vyiiadala prex a, do3lo k tomu vtedy, ked ea, poznalo, iiz na-priek rozdielnosti chomick5ich vyrob ich skladba pozostriva zo za,riadeni a operdcii, ktor6sa vyznaCujrl rovnakou fyzik6lnou podstatou.

Tali vzniklo zbtriedonie operdcii aplikovanfch v chemickej technol6gii do trochvelkjch skupln:

a) operdcie, pre ktord jo chalaliteristickd od,otzd,ciuonie h,ybnosti,,b) operrfuie, pre ktor6 je charakterislickf prestup tepla,c) oporricie, pre ktor6 je charakterisLick!, prestup hfulcg - ddlliaw operdci,e.Do kaidej skupin5r patri rad procesov, tzv. ied,notkoaSjeh, eperdci,i, Wznedujfcich

sa urditfmi Specifick;imi znakmi. Napriklad do skupiny oper6cii, pre ktord je charak-toristickd odovzdril.anie hybnosti, 1:atri transport tekutin, filtrdcie, usadzovanie atd.;do sktrpiny diltiznych opercici| patri clestil6cia, extrakcia, su3enie atd.

l 4 Uvop

Roztriedenie operrici{ z hladisk& charakteru fyzikdlnych dejov, ktor6 bvoria ich

podstatu, urnoi,nilo vypracova0 vedeckri zd,kladrlu chemick6ho iniinierstva' Vznik

chemickdho inZinierstva ako eemogt&tnoj diecipllny jo d6leZit;i"nr medznlkom v apli:

kova,nej ch6mii, ktor6 pomocou neho'a iniiniersky ch6panoj a '"'ysvetlovanej fyzikrilnoj

ch6mie dostriva sa z oblasti emplrio na vedeckf zriklad a nadobrida skutoCno iniiniersky -

technicky charaktor.Te6ria chemick{ho iniinierstva zahriruje analy-zu fyzikri,lnych dejov a intorpretriciu

zrikonitostf, ktorjmi sa riadia procosy aplilcovan6 v r6znych odvetviach chemickoj

technol6gie. Analyzou fyzik6lnej podstaty t;ichto procesov umoZf,uje chemick6 in-

iinierstvo:a) Predpoved.at priebeh procesu pri.urditfch podrnienkach, ked je jeho priobeh

zn6my pri infch podmionkach; doeia,hne sa, to tak, io sa odvodl ztivislost medzi volidi-

nami vplfvajrlcirni na priebeh skriman6ho deja'

bf predpovodat priebeh proce'u v urditom zariadeni, ked je znri,my priebeh procesu

toho ist6ho druhu v zariadenl infch rozmerov; robi sa to pomocou te'rip pod,obnosti,

ktorou moino napriklad urcili, ako bucle prebiehat dej v zariadeni, ked je jeho prieboh

zn{rny z pokusov na modeloch malich rozmorov'

t; freapoveaad priebeh urCit6ho deja, ked je zn6my priebeh in6ho deja a fyzikAlne

principy oboch aelov srl spolodn6; naprlklad objav, ie epoloin5im princlpom destildcie

" abso"p"ie je difuzia, umoznil pouiid niektor6 zhodn6 vlfpodtov6 postupy pri rieseni

destila,Cnfch a absorPdnfch kol6n.d) Predpovedad priebeh deja, kod je znri,rny priebeh analogick6ho doja inej fyzik6l-

nej podstaty. skutodnbsd, io difrizia'a prestup tepla sri slce dva odlfin6 fyzik6lne.deje'

no si1 a,nalogick6, do sa odrdza v tom, ie erl oplsa,n6 slce obsahove odliSnfmi, ale tvaxove

ahodnfmi diferencidln5rmi rovnicami, umoZnile odvodid rovnice pre odparovanie kva-

paliny do prrldu plynu v kol6nach so zm6ca,nvmi st€nami na z6klade meran{ pr6stdpu

tepla v rrlrkach.e) obme&it pri vfskume podet experimentov, prlpadne v urditfch prlpadoch ich

celkom vyllCid; tento bod m6ie chemicko-iniiniersky vfskum plnit v miore, ktord z6visi

od toho, ci ss shfuna,nf dej podart sprdvne analyzovat a odvoden6 vzfahy - otydajne

v tvaro diferencidlnych rovnlc - rie5it zndrrymi matematickfmi postupmi. dasto je

viak velkfm prlnosom aj Ciastodnd rie5enie, ktor6 umoif,uje navrhnrld program obme.

dzendho v5iskumu.Prax.chemick6ho inZinioretva jo zaloien6 na aplikovani teoretickich poznatkov

vo vfpoCtoch, na z6kl,ade ktorfch mozno vyslovid podmienky racion6lneho a ofektlvneho

vedenia prevddzok i z6sady spr6vnej volby charakteristlk zariadenia, v ktorom proces

prebieha.

Chemicko-inZinierske vfpoCty sr1 trojakd:a) materi6lov6 bila.trcie,b) energetick6 bilancie,c) vfpodty zdkladnfch pa,rametrov w,jirobnfch apar6tov na zriklado rfchlosti

priebehu v nich uskutoCnen52ch procesov.Makridl,oud aibncin tvoria z6klad chemicko-iniinierskych v;fpoitov. urdujfi sa

nimi spotroby meteri6lov pri realizdcii vfroby, sleduje sa nimi stupell rryuiitia tychto

materi6lov vo qirobo, ymoZiujrt odhalit a prlpadno aj odstrdni0 strs,ty na materidloch

a napokon slriZira lra zlskanie ridajov pre vfpoCet rozrnerov zariadenia, v ktorom proces

probieha. .'

T&k ako zo str6nky matori6lovej zhodnocujf oper6ciu materi6lov6 bilateie, ener'

get4cki bilartcin ju zhodnocujd zo str6nky onergetickej. Energetickfmi bilanciami sa

fIvoD I t

zistluje energetick6 ridinnosd procesov, umoziuje sa ich porovndva,nie a yjber najvlihod-nejdieho posbupu vly'roby z hladiska rispory energie, odhalujf sa straty enorgie a podobne.

V{poCtg srivieiaoe s urdenlm r{chlaati procesou sri vlastne vl,ipodtami, p ktorfch prizn6mych fdajoch ma-torid,lovej, prlpadne aj energetickej bilancie wyplfvejri

"o"-rryzariadenl, v ktorSich sa, procesy uskutodiujri. Na zdklade tvchto vlipociov mozno robitiaj a.nalfzu procesu z hladiska moZnosti jeho dalBej intenzifikricie a navrhnrif opatroniapotrebnd na zv;i5enie intenziiy jeho priebehu, a, tlm na zvfienio produktivity prrice.

Okrem materidlu, energie a zariadenia je na roalizrlciu chemickej vjroby potrebn6aj Ttacot;rui sila,. }Joci sa predmet chemick6 inZinierstvo nezaoberd, problematikou pra-covnly'ch sil priamo, dotfka ea viak bezprostreclne tak;ich z6vain!,ch probl6mov srl-casnosti, ako je mechaniz6cia, automatizi,cia, zvySova,nie produktivity prdce, rnoinosfodstrrinenia namrihavfch rikonov a pod., st6va sa tak nevylinutnoo porn'6ckoo iniinierach6mie pri plnenl uloh, ktor5ich eplnenio na6e zriadenie odneho odakriva, krritko zhrnu_tlich v poZiadavke: Vynaloiif ma,ximum risilir v snahe uspokojovali uatavidne'rastricematerid,lno a, kulirirne potreby pracujricich.

Tladicie chemick6ho iniinierstva v dssn sLr pomerne chudobnd. v obdobi pred<lruhou svetovou vojilou prof. voNonidnri vydal velrni 2s'jimavri knihu: zafiaayalpott& t: chemicki agj,robi. z tohto hladiska a aj z hladiska jeho cirurosti na vysokej ikoleho moino povaZovali za priekopnlka chemick6ho inZinierstva u n6s. Vfznamnej5i rozvojv tomto odbore u nrfu nastal at po diuhej svetovej vojne a je rizko zviazanf s CinnosfouKatedry procesov a apardtov na vysokej skole chemicko-technologickej v

-prahe. v po-

merne kuitkom obdobl sa do problematiky chemick6ho ioZinierstva zaiqteresovdlo.vela mlad;y'ch ludi, ktorl v6ak spolu s mensim podtom starsich precovnikov - odbor-nikov pre chemick6 iniinierstvo - nijako nestodiq kryl potrebu ipecialietov v tomtoodbore. Je velkou a vly'zrramnou rilohou wysokfch it6l, aby porrr6Ni odetr{rif tentonedostatok v na$om chomickor,n priemyale.

t

i

l

t . Fyz , r r f , LNE yEL IC tN r , ICH MEn ,ANIELY7 .T , IUY MEDZI N I l t t I

Z vymedzenia nd,plne chemick6ho inZinierstva vyplyva, i,e analfza pro-cesov patriacich do oblasti tohto vedndho odboru, ako aj konkr6tne vjpodtysrivisiace s navlhovanim zariad:eni pre tieto llroce-cy a ich hodnotenim opierajirsa o zrikonitosti fyzily.

S fyzikd,lnymi vztahmi opisujricimi prirodn6 zdkonitosti prostrednictvomfyzikr{,lnych velidin pracuje chemickf iniinier ako so vzdahmi matematickli'mi.Hoci prechod od fyzik6.lnej reality k matematickej abstrakc.ii sa zd6 byt naprv1y' pohlad celkom prirodzen5i, je 6asto pridinou taZkosti a nejasnostl, ktor6m6Zu viest, k chybnfm zhverom.

Cielom tejto kapitoly je objasnit konvencie umoZirujrice prevod fyzik6l-nych idei prostrednictvom fyzikrilnych velidin do matematickej redi. Lenddslednost v tlichto z6,sad6"ch.?aruduje sprd,vne pouiivanie fyzikrilnvch rovnicpri qfpodtoch, ba do viac, je predpokladom sprdvnvch teoretickfch z6,verovwyplf vajricich z matematickej analj, zy fyzikri,lneho dej a.

I.I FYZIKAT,NN VELIEINY

Pri pozorovaxi dejov prebiehajircich v prirode samovolne alebo na5impridinenim zistujeme, Ze sN sprev6,dzan6 zmenami vlastnosti lifiok a ie naich priebeh majri vplyv rozlidn6 faktory. Tieto zmeny a vplyvy moZno opisaf,kvalitativne alebo kvantitativne. Pre vedeck6 zov5eobecnenie poznatkov, aleaj pre ich praktich6 vyuZitie je potrebnd pr6ve kvantitativne, t. j. dfulomvyjadren6 zhodnotenie

Kvantitativne hodnotenia javov v prirode pozorovanych sa uskutodf,ujfiprostrednictvom fyzikrilnych velidin. Takto sa oznadujri pojmy z oblastifyziky, ktor;fch hodnotu, velkost alebo froveir moZno vyjadrit E selne. Fyzi-luiilna ueliiina je ted.a fyzi,hilny pojem opi,satelnli rnatematicley.

Fyzikrilne velidiny rnoZno lozdelit do dvoch skrrpin. Prvri sknpinu tvoriat'zv. substancidlne aeli,iiny (dli:ka, das, objem, pr6ca a pod.). Pre substancid,lnuvelidinu je charakteristickd, ie akrikolvek jej hodnotu - velkost - moZnodiselne vyjadrit iba relativne ako ndsobok urditej jej hodnoty - velkosti -zVolenej za z6,Had porovnd,vania. Trito miera hodn6t'fyzikrilnej velidiny -jej Standardnri velkosd - sa nazliva jerlnotlca merania fyzilcdlnej uel,idiny, alebo

Chemicko inllnierstro I

iIi

f