Методичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з дисципліни “Процеси І апарати харчових виробництв” для студентів 2 курсу для спеціальності




Скачати 189.02 Kb.
НазваМетодичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з дисципліни “Процеси І апарати харчових виробництв” для студентів 2 курсу для спеціальності
Дата конвертації13.03.2013
Розмір189.02 Kb.
ТипМетодичні рекомендації
uchni.com.ua > Інформатика > Методичні рекомендації
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ХЕРСОНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра харчових технологій
Рег. № ..

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

та тематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з дисципліни “Процеси і апарати харчових виробництв”

для студентів 2 курсу

для спеціальності:

0917 — Технологія зберігання, консервування та переробки плодів і овочів

напряму підготовки 0517 – харчова технологія та інженерія

Херсон – 2012

Методичні рекомендації і контрольні завдання до виконання практичних занять з дисципліни «Процеси і апарати харчових виробництв».

Укладач: О.Д. Шанін. — Херсон: ХНТУ, 2012. — 24 с.

Рецензент: к.т.н., проф. Ковалевський К.А.

Затверджено на засіданні кафедри

технічної хімії і харчових технологій

протокол № 1 від 31 серпня 2012 р.

Зав. кафедри __________Валько М.І.

Відповідальний за випуск Валько М.І., д.т.н., професор, завідувач кафедри технічної хімії і харчових технологій

ВСТУП

Наука про процеси і апарати є основою кожної галузі харчових виробництв. Курс «Процеси і апарати харчових виробництв» є введенням і основою для вивчення курсу спеціальної технології та спеціального устаткування. Курс містить основи теорії процесів, основи методики розрахунку апаратів, основні принципи конструювання апаратів і дає їх раціональну класифікацію.

Головною метою курсу є:

  1. ознайомити студентів теоретично і практично з основним комплексом технологічного устаткування харчових виробництв, яке забезпечує сучасний рівень виконання технологічних процесів виробництва харчових продуктів;

  2. закріпити теоретичні знання студентів практичним ознайомленням з устаткуванням, пристроями, які застосовуються у харчовій промисловості;

  3. ознайомити і навчити студентів основам проектування і конструювання окремих видів устаткування харчової промисловості, усуненню недоліків конструкції.

Основні завдання курсу:

  • Ознайомлення з основними процесами харчової технології;

  • Ознайомлення з будовою та принципом дії апаратів, що використовуються у харчових виробництвах;

  • Набуття навичок у користуванні довідковими матеріалами в цій галузі знань.

В результаті вивчення дисципліни студент повинен знати:

  • Основні процеси та їх математичне описання;

  • Конструкції типового устаткування, що використовується при здійсненні цих процесів;

  • Довідкову літературу.

Студент повинен вміти:

  • Використовувати свої знання для вирішення практичних задач;

  • Проводити розрахунки устаткування для проведення гідромеханічних, теплових та масообмінних процесів харчових технологій;

  • Здійснювати підбір устаткування на основі проведених розрахунків;

  • Користуватись довідковими матеріалами — таблицями, графіками, номограмами та проектною документацією підприємств.


^ ЗМІСТ ДИСЦИПЛІНИ
1. ГІДРОМЕХАНІЧНІ ПРОЦЕСИ

1.1. Основи гідравліки

Гідростатика. Рідини, що скраплюються. Гідростатичний тиск. Диференціальні рівняння рідини Ейлера. Основне рівняння гідростатики.

Гідродинаміка. Грузлі і нев'язкі рідини. В'язкість рідин і газів. Закон Ньютона. Динамічний і кінематичний коефіцієнти в'язкості. Вплив температури і тиску на в'язкість рідин і газів. Лінійність однозначних хіміко-технічних функцій.

Режими руху грузлої рідини. Еквівалентний діаметр. Рівняння витрати. Рівняння нерозривності потоку. Диференціальні рівняння руху рідини.

Питома механічна енергія потоку. Статичний і динамічний напори і їхній вимір. Середня і максимальна швидкості потоку. Теорема Бернуллі для нев'язанням і в'язанням нестисливої рідини. Додатка теореми Бернуллі.

Визначення витрати енергії на транспортування рідин і газів по трубах. Висновок формули опору при ламінарному режимі.

Подоба фізичних явищ. Основні поняття і визначення. Умови однозначності. Константи подоби, інваріанти подоби, симплекси і комплекси подоби. Висновок критеріїв гідродинамічної подоби.

Узагальнена критеріальна формула для визначення втрати напору на тертя. Опір тертя в гладких і шорсткуватих трубах. Утрата тиску на подолання місцевих опорів. Розрахунок трубопроводів

Гідродинаміка шаруючи зернистих матеріалів. Нерухомий шар. Зважений шар (киплячий, псевдозріджений). Пневмотранспорт.

1.2. Переміщення рідин (насоси)

Класифікація насосів.

Поршневі насоси. Насоси простої і багаторазової дії. Діаграма подачі насоса. Гранична висота усмоктування. Утрати напору на подолання сили інерції. Повітряні ковпаки. Індикаторна діаграма. Загальна характеристика поршневих насосів. Конструкції поршневих насосів. Деталі поршневих насосів.

Роторні насоси.

Відцентрові насоси. Рівняння Ейлера. Гранична висота усмоктування. Формули

пропорційності. Робітники, характеристики насосів. Робота відцентрового насоса на мережу. Рівнобіжне і послідовне з'єднання насосів. Багатоступінчасті насоси. Конструкції відцентрових насосів. Порівняльна оцінка відцентрових і поршневих насосів,

Вихрові насоси. Осьові (пропелерні) насоси.

Пристрій для приміщення рідин за допомогою пари, води і стиснутого повітря (газу). Пароструминні насоси. Водоструминні насоси. Монтежю. Газліфти. Сифони.

1.3. Переміщення і стиск газів

Класифікація машин для стиску і переміщення газів.

Поршневі компресори. Індикаторна діаграма компресора. Коефіцієнт подачі і межа стиску. Багатоступінчастий стиск. Потужність, споживана компресором. Основні типи і конструкції поршневих компресорів.

Турбокомпресори. Характеристика турбокомпресорів. Тиск, що розвивається. Основні конструкції турбокомпресорів. Порівняльна оцінка поршневих

компресорів і турбокомпресорів і області їхнього застосування.

Вакуум - насоси. Основні конструкції: поршневі, ротаційні, водокільцеві і масляні, водо- і пароструминні.

Вентилятори. Відцентрові вентилятори. Робітники характеристика. Осьові вентилятори.

1.4. Поділ рідких неоднорідних систем

Неоднорідні системи в харчовій промисловості, їхня характеристика і класифікація. Методи поділу. Загальні вимоги, що представляються для поділу рідких неоднорідних систем. Осадження. Особливості розрахунку процесу оснащення в рідкому середовищі. Типи відстійників, їхня характеристика й область застосування. Осадження в поле відцентрових сил, Особливості розрахунку швидкості осадження. Гідроциклони, особливість їхнього розрахунку, центрифуги і сепаратори, їхня класифікація. Основи розрахунку центрифуги: відцентрова сила, фактор поділу, продуктивність, габарити, витрата енергії.

Типи центрифуг, їхня характеристика й область застосування. Відстійні центрифуги. Шляхи підвищення техніко-економічних показників центрифуг.

Фільтрування. Типи фільтраційних процесів і область застосування. Основи теорії фільтрації. Режими фільтрації. Методи розрахунку процесу фільтрації. Швидкість фільтрації. Коефіцієнт фільтрації і методи їхнього визначення. Розрахунок фільтра. Класифікація фільтрів для рідких систем. Типи фільтрів, їхня характеристика й область застосування. Центрифуги фільтруючого типу. Шляху підвищення техніко-економічних показників фільтруючих установок. Ультрафільтрація і зворотний осмос. Основи теорії процесу. Напівпроникні для ультрафільтрації і зворотного осмосу. Фільтруючі елементи. Схеми мембранних апаратів і установок. Практичне застосування ультрафільтрації і зворотного осмосу в харчовій промисловості.

1.5. Поділ газових неоднорідних систем

Осадження в гравітаційному полі. Сили, що діють на частку. Розрахунок швидкості осадження й аналіз параметрів, її визначення, при різних режимах осадження. Відстійні камери, їхня характеристика й основи розрахунку. Циклони. Розрахунок швидкості осадження в поле відцентрових сил при різних режимах осадження. Кінетика циклонного процесу. План розрахунку циклона. Визначення тривалості перебування в циклоні, габаритів апарата, розрахунок гідравлічних опорі, вибір вентилятора і визначення витрати енергії.

Ефективність роботи циклона і вираження її в критеріальній формі. Шляху підвищення ефективності роботи циклона. Типи циклонів. Батарейні циклони й основи їхнього розрахунку. Фільтри. Типи фільтрів, їхня характеристика й область застосування.

1.6.Перемішування в рідких середовищах

Процес перемішування в харчовій промисловості. Інтенсивність і ефективність перемішування. Технологічні способи перемішування: пневматичне, циркулярне і механічне.

Критеріальна залежність для вираження потужності механічних мішалок. Робітник і пусковий періоди перемішування. Типи апаратів, застосовуваних для перемішування.

^ 2. МЕХАНІЧНІ ПРОЦЕСИ

2.1. Процеси здрібнювання

Застосування процесів здрібнювання в харчовій технології. Теоретичні основи процесу дроблення.

Класифікація методів здрібнювання. Типи дробильних установок.

Схема розрахунку, дробарок.

2.2. Сортування

Сортування в процесах харчових виробництв. Основи теорії ситового аналізу. Типи апаратів для сортування й очищення.

2.3. Пресування

Процеси пресування в харчовій промисловості. Основи теорії обробки харчових продуктів тиском. Віджимання рідини, формування харчових продуктів, брикетування. Типи установок для обробки тиском. Преси для зневоднювання, формування, брикетування.
^ ФОРМА ЗАКРІПЛЕННЯ ВАРІАНТУ

У процесі пророблення курсу студент-заочник повинний виконати контрольну роботу, в яку входять питання і задачі. Контрольна робота складається з двох розділів: 1 розділ — гідромеханічні процеси; 2 розділ — теплові й масообмінні процеси. Номера контрольних задач вибираються по останній цифрі залікової книжки.

^ КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ
Розділ 1. Гідравліка і гідромеханічні процеси.

Номер варіанту

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Номер питання

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

19

20

17

18

15

16

13

14

11

12

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

39

40

38

37

36

35

34

33

31

32


Контрольні питання.

  1. Дайте визначення поняттям система, процес, апарат, технологія, оптимізація.

  2. Які об'єкти називаються подібними. Сформулюйте першу теорему подоби.

  3. Основні визначення гідравліки. Рідина, гідростатичний тиск, режими руху рідини, живий перетин.

  4. Основний закон гідростатики. Повний гідростатичний тиск. Надлишковий тиск, вакуум.

  5. Принцип дії п’єзометра. Область застосування.

  6. Гідравлічний прес. Принцип дії.

  7. Об'ємна витрата рідини. Середня швидкість. Рівняння нерозривності.

  8. Рівняння Бернуллі. Зміст рівняння з енергетичної і геометричної точок зору.

  9. Насоси. Основні типи насосів.

  10. Параметри насосів. Напір. Продуктивність. Потужність.

  11. Принцип дії відцентрового насоса.

  12. Принцип дії поршневого насоса подвійної дії.

  13. Типи компресорних машин. Ступінь стиску.

  14. Перемішування. Ефективність пристрою, що перемішує. Інтенсивність перемішування.

  15. Характеристика основних способів перемішування.

  16. Основні види механічних мішалок. Їхня порівняльна характеристика.

  17. Відстоювання. Пристрій відстійників.

  18. Осадження в поле дії відцентрових сил. Гідроциклони. Центрифуги. Види центрифуг.

  19. Види і класифікація сепараторів.

  20. Фільтрування. Види фільтрування.

  21. Вимоги до фільтрів для забезпечення найбільшої продуктивності.

  22. Нутч-фільтр, що працює під тиском.

  23. Схема роботи фільтр-преса.

  24. Конструкція і принцип дії намивних фільтрів.

  25. Вакуумний барабанний фільтр.

  26. Мембранний фільтр.

  27. Класифікація дробарок і способів дроблення.

  28. Принцип дії вальцьових дробарок.

  29. Дискові і молоткові дробарки.

  30. Різання. Види пристроїв, що ріжуть.

  31. Дискові та відцентрові різання.

  32. Роторні різки.

  33. Методи сортування. Сита.

  34. Поділ за формою часток. Трієри.

  35. Пресування. Мета пресування.

  36. Віджимання рідини. Основні фактори, що впливають на процес віджимання рідини.

  37. Принцип дії шнекового преса.

  38. Принцип дії пневматичного преса.

  39. Принцип роботи стрічкових пресів.

  40. Гранулювання і таблетування.


Задача №1. Визначити витрату, середню і максимальну швидкість у поперечному перерізі трубопроводу діаметром d, якщо розподіл місцевих швидкостей по перетині описується рівнянням
u = 50  (r02 – r2), де r0 = 0,5d — внутрішній радіус труби,
r — відстань, м, від осі труби до точки, у якій обчислюється швидкість u.

На якій відстані від стінки труби місцева швидкість дорівнює середньої швидкості?
Таблиця вихідних даних

Величини

Варіанти




1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

d, мм

100

150

200

250

75

300

350

400

500

450

Q, м3

0,019

0,02

0,025

0,03

0,015

0,018

0,02

0,025

0,03

0,032



^ Методичні вказівки до рішення задачі №1.

Витрата рідини — об’єм епюри швидкостей (рис. 1).



Рис. 1

Середню швидкість знаходять за формулою:



Для визначення відстані r1 від осі труби до точок, у яких місцева швидкість дорівнює середньої, скористаємося вираженням

v = u, чи

Відстань до тих же точок від стінки труби:

y = r0 – r1
^ Задача №2. Поршнєвим насосом простої дії з діаметром поршня d і ходом поршня s необхідно подавати Q рідини відносної густини 0,93 зі збірника в апарат, тиск у який рнадл. Тиск у збірнику атмосферний. Геометрична висота підйому 19,5 м. Повна втрата напору в усмоктувальній лінії 1,7 м, у нагнітальної — 8,6 м. Яку частоту обертання треба дати насосу і якій потужності електродвигун установити, якщо прийняти коефіцієнт подачі насоса 0,85 і коефіцієнти корисної дії: насоса 0,8, передачі й електродвигуна по 0,95?
Таблиця вихідних даних

Величини

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

d, мм

160

150

180

200

140

120

110

100

210

230

s, мм

200

190

220

240

180

160

150

140

250

270

Q, л/хв

430

410

450

480

400

380

360

410

470

500

pнадл., кгс/см2

3,2

3,0

3,4

3,6

4,0

3,8

4,2

3,5

4,5

3,1


^ Методичні вказівки до рішення задачі №2.

Частоту обертання знаходять за формулою:

n =

Напір, що розвивається насосом, визначаємо по формулі:

H = HГ + + hП

Потужність, споживану електродвигуном насоса, розраховуємо по формулі:

N =

де η — загальний к. к. д. насосної установки

η = ηн ηпер ηдв.

Із запасом на можливі перевантаження двигун до насоса встановлюється трохи більшої потужності NУСТ чим споживана потужність:

NУСТ = β Nдв

Коефіцієнт запасу потужності β береться в залежності від величини N (табл.).

Nдв, кВт

β

Nдв, кВт

β

<1

1 — 5

2 — 1,5

1,5 — 1,2

5 — 50

>50

1,2 — 1,15

1,1



^ Задача №3. Визначити швидкість осадження у рідині твердих частинок еквівалентним діаметром d і щільністю ρч. В'язкість середовища прийняти μ, щільність ρс.

Таблиця вихідних даних

Величини

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

d, мм

3

0,3

0,02

2·10–3

1,5

0,01

0,003

0,1

1

0,05

ρч, кг/м3

2000

1900

2020

1400

1100

1600

1520

1450

2500

2070

μ, Па·сек

10–3

1,5·10–3

4,5·10–3

0,0049

0,002

0,0051

0,042

0,01

0,01

0,05

ρс, кг/м3

1000

1050

1030

1078

1009

1080

1075

1011

1010

1025


^ Методичні вказівки до рішення задачі №3.

Визначають критерій Архімеда за формулою.

Ar =

Швидкість осадження визначають за формулою:



де d — мінімальний розмір часток, що осаджуються, м; μ — коефіцієнт динамічної в’язкості, Па · с; b, n — дослідні величини (табл.)

Режим осадження

Ar

b

n

Ламінарний

< 36

1 / 18

1

Перехідний

36 — 84000

1 / 13,9

0,6

Турбулентний

> 84000

1 / 0,33

0


^ РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА.

  1. Процессы и аппараты пищевых производств. (В.Н. Стабников, В.Д. Попов, В.М. Лысянский, Ф.А. Редько). — М.: Пищевая промышленность, 1976. — 663 с.

  2. Стабников В.Н., Лысянский В.М., Попов В.Д. Процессы и аппараты пищевых производств. — М.: Агропромиздат. 1985. — 503 с.

  3. Кавецкий Г.Д., Васильев Б.В. Процессы и аппараты пищевой технологии. — 2-е изд., перераб. И доп. — М.: Колос, 2000. — 551с.

  4. Проектирование процессов и аппаратов пищевых производств. / Под ред. В.Н. Стабникова. — Киев: Вища школа. 1982. — 199 с.

  5. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. — Л., Химия. 1987. 576 с.

  6. В.И. Баранцев Сборник задач по процессам и аппаратам пищевых производств. — М.: Агропромиздат. 1989. — 105 с.

  7. Гребенюк С.М., Михеева Н.С. Расчеты и задачи по процессам и аппаратам пищевых производств. — М.: Агропромиздат. 1987. — 273 с.

  8. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. — М., Химия, 1974. — 752 с.






Схожі:

Методичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з дисципліни “Процеси І апарати харчових виробництв” для студентів 2 курсу для спеціальності iconМетодичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів...
Методичні рекомендації І контрольні завдання до виконання практичних занять з дисципліни Процеси І апарати харчових виробництв
Методичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з дисципліни “Процеси І апарати харчових виробництв” для студентів 2 курсу для спеціальності iconМетодичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів...
Відповідальний за випуск Валько М.І., д т н., професор, завідувач кафедри технічної хімії І харчових технологій
Методичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з дисципліни “Процеси І апарати харчових виробництв” для студентів 2 курсу для спеціальності iconМетодичні рекомендації та індивідуальні завдання для самостійної...
Методичні рекомендації І контрольні завдання до виконання практичних занять з дисципліни Процеси І апарати харчових виробництв
Методичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з дисципліни “Процеси І апарати харчових виробництв” для студентів 2 курсу для спеціальності iconТематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з...

Методичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з дисципліни “Процеси І апарати харчових виробництв” для студентів 2 курсу для спеціальності iconТематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з...
Основні напрями діяльності бакалавра з харчових виробництв. Шифри спеціальностей за стандартом
Методичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з дисципліни “Процеси І апарати харчових виробництв” для студентів 2 курсу для спеціальності iconМетодичні рекомендації та індивідуальні завдання для самостійної...
Сучасне харчове виробництво може розглядатися як сукупність численного ряду самостійних технологічних операцій переробки сировини...
Методичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з дисципліни “Процеси І апарати харчових виробництв” для студентів 2 курсу для спеціальності iconТематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з...
Тематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з дисципліни «Технологія зберігання І переробки зерна»
Методичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з дисципліни “Процеси І апарати харчових виробництв” для студентів 2 курсу для спеціальності icon«Організація виробництва» для студентів 4 курсу заочної форми навчання спеціальності
Методичні вказівки до виконання контрольної роботи з дисципліни «Організація виробництва» (для студентів 4 курсу заочної форми навчання...
Методичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з дисципліни “Процеси І апарати харчових виробництв” для студентів 2 курсу для спеціальності iconМетодичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів...
Нові вимоги до підготовки спеціалістів, розвиток І використання наукового потенціалу вузів вимагають залучення майбутніх спеціалістів...
Методичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з дисципліни “Процеси І апарати харчових виробництв” для студентів 2 курсу для спеціальності iconТематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з...
Дайте порівняльну характеристику обладнанню для інспекції, калібрування І сортування продуктів. Принцип дії машини для калібрування....
Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


База даних захищена авторським правом © 2014
звернутися до адміністрації
uchni.com.ua
Головна сторінка