Передмова

У процесах сівби, основної обробки ґрунту, міжрядкової обробки при догляді за сходами, збирання врожаю (у рослинництві), племінної роботи, розведенні, відгодівлі худоби та птиці (у тваринництві) сільськогосподарській сировині надається певна споживча вартість, яка може або знецінитись, або значно зрости в ході подальшої обробки. Тому переробній галузі потрібно приділяти не меншу увагу, ніж галузі безпосереднього виробництва сільськогосподарської продукції. Це набуває ще більшої актуальності, враховуючи сільськогосподарську спрямованість нашої держави. Найрозвинутіші країни, що мають таку орієнтацію, характеризуються пріоритетним розвитком саме переробної галузі сільськогосподарського виробництва, що ґрунтується на високому ступені механізації та автоматизації процесів, використанні складного, але й високоефективного технологічного обладнання.
Різноманітність об’єктів переробки, а саме — видів сировини, напівфабрикатів та готових виробів визначають різноманітність апаратів та машин, що використовуються у переробному сільськогосподарському виробництві. Це насамперед зумовлює відсутність загального підходу до наукового обґрунтування вибору найефективніших типів технологічного обладнання та загальних принципів визначення оптимальних параметрів їх роботи. Між тим, при всій розмаїтості технологічних переробних процесів та обладнання для їх реалізації, велика їх частина є загальною для різних виробництв. Так, серед переробних процесів перемішування характерне для хімічної промисловості, подрібнення та розділення неоднорідних систем — для гірничорудної промисловості, формування — для будівництва тощо. При цьому особливості технологічної реалізації останніх зумовлюють специфіку окремих переробних виробництв. Тому доцільно, враховуючи технологічні особливості, розглядати механізм переробних процесів незалежно від виробництва, в якому вони застосовуються. Такий підхід до обґрунтування цих процесів дає змогу при викладенні спеціальних технологій застосовувати загальні закономірності, що ґрунтуються на використанні законів механіки, гідродинаміки, термодинаміки, хімії та інших базових дисциплін. Це також дає можливість визначити найзагальніші критерії класифікації переробних процесів, що зумовлюють 4 основні їх групи: механічні, гідродинамічні, теплові та масообмінні.
Механічні процеси характеризуються механічною дією на продукцію, а саме дією відцентрової сили, сили тиску тяжіння тощо. До гідродинамічних процесів відносяться процеси, в основу яких покладено рух у рідких або газоподібних системах під дією гідростатичного чи гідродінамічного тиску (перемішування, фільтрація, осадження). Основою теплових процесів є зміна теплового стану середовищ, що взаємодіють в процесі, за рахунок дії градієнта температур (нагрівання та охолодження, конденсація, випаровування, отримання холоду тощо). До масообмінних відносяться процеси, які ґрунтуються на масообміні між елементами взаємодіючих фаз (адсорбція, абсорбція, екстракція, сушіння, кристалізація тощо). Рушійною силою цих процесів є різниця концентрацій речовин у різних фазах.
В цьому посібнику розглядаються основні закономірності протікання різновидів механічних та гідродинамічних процесів, класифікація та методика розрахунку основних параметрів технологічного обладнання, що використовується для їх реалізації. Серед цих машин за функціонально-технологічним призначенням можна відмітити транспортне обладнання для реалізації допоміжних операцій (міжопераційних дій), машини для підготовки сировини до переробного процесу (для миття, очищення сільськогосподарської продукції та для інших операцій, що мають за мету обробку поверхневого покриву сировини), машини для подрібнення, перемішування та обробки продукції тиском, машини та апарати для розділення неоднорідних систем (для осадження, фільтрування, механічного фракціонування сипких мас). Постійне вдосконалення технологічного обладнання та технологій зумовлює необхідність підготовки висококваліфікованих спеціалістів, здатних розв’язувати складні інженерні та практичні завдання, які мають враховувати як вимоги різноманітних технологій, так і особливості фізико-механічних властивостей об’єктів переробного виробництва. Тому особлива увага в посібнику приділяється методиці практичного розрахунку машин та апаратів.
Набуття цих знань інженеру особливо важливо, коли машина за своїм робочим циклом настільки універсальна, що може бути використана при обробці різних матеріалів.
Великий внесок в розробку теорії, методів розрахунку та конструювання обладнання переробних виробництв, зокрема машин та апаратів для реалізації механічних та гідродинамічних процесів, належить відомим вченим та інженерам. Зокрема слід відзначити В.О. Баумана, В.М. Блиничева, І.Ф. Гончаревича, Л.В. Левенсона, В.О. Олевського, В. О. Повідайло, П.О. Ребіндера. В галузі перемішуючого обладнання відомі роботи С.Я. Гзовського, О.М. Ластовцева. Розробка машин та теорія процесів розділення неоднорідних систем розглядаються в роботах В.І. Соколова, Д.Є. Шкоропада (в галузі центрифугування), В.О. Жужикова, М.В. Шпанова (при розробці фільтрів). Загальні методи розрахунку машин та апаратів знайшли відображення в працях Г.Л. Віхмана, Н.І. Гельперіна, Л.І. Гордона, О.Д. Домашнєва, З.Б. Конторовича, О.Г. Касаткіна, В.В. Кафарова, В.К. Мороза, О.Н. Плановського, О.І. Пелєєва, В.М. Соколова, Є.Д. Ситнікова, В.М. Стабнікова, В.М. Степанова та інших діячів науки і техніки.