Методичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з дисципліни “Процеси І апарати харчових виробництв” для студентів 3 курсу для спеціальностей




Скачати 292.41 Kb.
НазваМетодичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з дисципліни “Процеси І апарати харчових виробництв” для студентів 3 курсу для спеціальностей
Сторінка1/3
Дата конвертації18.03.2013
Розмір292.41 Kb.
ТипМетодичні рекомендації
uchni.com.ua > Інформатика > Методичні рекомендації
  1   2   3
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХЕРСОНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра технічної хімії і харчових технологій

Рег. № ..

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

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

для студентів 3 курсу

для спеціальностей:

0917 — Технологія бродильних виробництв і виноробства

0917 — Технологія зберігання, консервування та переробки плодів і овочів

напряму підготовки ^ 091700 – харчова технологія та інженерія

Херсон – 2007

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

Укладач: О.Д. Шанін. — Херсон: ХНТУ, 2009. — 24 с.

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

Затверджено на засіданні кафедри

технічної хімії і харчових технологій

протокол № 1 від 31 серпня 2009 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.

^ 3. ТЕПЛОВІ ПРОЦЕСИ

Загальна характеристика теплової обробки харчових продуктів і матеріалів. Застосування законів теплопередачі й основних принципів термодинаміки в розрахунках теплових процесів.

3.1. Основи теплопередачі

Теплопровідність. Закон Фур'є. Коефіцієнт теплопровідності. Диференціальне рівняння теплопровідності. Теплопровідність одношарової і багатошарової стінок. Закон нестаціонарної теплопровідності. Критерії теплової подоби Біо, Фур'є і безрозмірна температура. Методи розрахунку нестаціонарного теплообміну.

Конвективний теплообмін. Закон Ньютона. Диференціальне рівняння конвективного теплообміну. Критерії теплової подоби і зв'язок між ними,

Теплообмін при зміні агрегатного стану рідини. Теплопередача в киплячих рідинах і при конденсації пар.

Основні рівняння теплопередачі. Рушійна сила теплових процесів. Обчислення середньої різниці температур для прямотоку, противотоку, перехресного і змішаного струмів теплоносіїв. Коефіцієнт теплопередачі і термічні опори.

Теплове випромінювання, основні поняття. Тепловипромінювання газів. Розрахунок променистого теплообміну.

3.2. Нагрівання, охолодження, конденсація

Значення теплообміну при здійсненні харчових технологічних процесів. Межі застосовуваних температур і вибір відповідного теплоносія й охолодного агента.

Нагрівання водяною парою. Нагрівання топковими газами. Нагрівання проміжними теплоносіями. Нагрівання електричним струмом.

Охолодження водою, повітрям і льодом. Конденсація: поверхнева і змішання.

Типи конденсаторів, застосовуваних у харчовій промисловості. Розрахунок поверхневого конденсатора, конденсаторів змішання (прямоточних і противоточних). Особливості розрахунку конденсаторів сублімаційних установок.

3.3. Теплообмінна апаратура

Основні принципи класифікації теплообмінних апаратів. Рекуперативні, регенеративні і контактні теплообмінники. Характеристика теплоносіїв і основних типів теплообмінних апаратів.

Теплообмінники: газові, парові, водяники з застосуванням висококиплячих теплоносіїв, з використанням електроенергії, основні типи теплообмінників. Основи розрахунку теплообмінних апаратів. Матеріальний і тепловий розрахунок. Визначення коефіцієнтів теплопередачі в теплообмінних апаратах, вибір швидкості робочих тіл, визначення термічних опорів і т.д. Визначення середньої різниці температур при конденсації, випарі і кипінні, середня різниця температур при прямому струмі, противотоці, змішаному струмі. Гідравлічний і механічний розрахунок теплообмінного апарата. Енергетичний і ККД теплообмінного апарата. Шляху інтенсифікації процесів теплообміну і підвищення техніко-економічних показників.

Теплова ізоляція, характеристика теплових ізоляційних матеріалів і розрахунок ізоляції. Електрофізичні методи обробки харчових продуктів — нагрів в електромагнітному полі — інфрачервоне опромінення, вплив полючи ВЧ і СВЧ, комбіновані методи.

32.4. Випарювання і випарні апарати

Застосування процесів випарювання в харчовій промисловості. Теоретичні основи випарювання. Фізичні властивості розчинів і зміна їх у процесі випарювання. Однокорпусна випарна установка. Матеріальний і тепловий розрахунок. Випарювання у вакуумі і під тиском. Багатокорпусна випарна установка, її пристрій і принцип дії. Схема роботи багатокорпусної випарки. Самовипар у прямоточній випарній установці. Розрахунок багатокорпусної випарної установки. Визначення температури кип'ятіння розчину, температурні втрати у випарній установці, розрахунок витрати пари, що гріє, розрахунок коефіцієнта теплопередачі у випарних установках з урахуванням перепаду температур на плівці конденсату, розрахунок поверхні нагрівання. Вибір числа корпусів. Основні техніко-економічні характеристики випарної установки. Основні типи випарних апаратів. Випарювання в тонкій плівці. Методи підвищення швидкості циркуляції. Випарні апарати з примусовою циркуляцією розчину. Випарювання з тепловим насосом. Шляху підвищення техніко-економічних показників випарних установок.

^ 4. МАСООБМІННІ ПРОЦЕСИ

4.1. Масообмінні процеси в харчовій промисловості.

Основи теорії масообміну. Механізм масообміну. Масообмін у технологічних процесах харчових виробництв. Масоперенос у харчових продуктах і матеріалах. Харчові продукти як багатокомпонентні і багатофазні системи. Застосування правила фаз для аналізу процесів масообміну. Коефіцієнти масообмену і масопередачі. Коефіцієнт масопереносу і рушійні сили процесу. Кінетичні коефіцієнти в рівняннях масопереноса. Диференціальне рівняння масопереноса і його крайові умови. Загальний вид рішення рівняння. Подоба теплових і масообмінних процесів. Дифузійний і молярний перенос. Концентраційна дифузія і термодифузія. Діаграма рівноваги. Особливості переносу в системах: тверде тіло - рідина; тверде тіло - газ; рідина - рідина. Сучасні методи інтенсифікації массообміну.

4.2. Сорбційні процеси й апарати

Процес абсорбції і застосування його в харчовій промисловості. Неізотермічна абсорбція,

багатокомпонентна абсорбція. Процеси адсорбції і застосування їх у харчовій промисловості. Ізотерми сорбції і десорбції. Метод графічного розрахунку, сорбційних процесів. Основні типи абсорберів і адсорберів, характеристика апаратів, застосовуваних у харчовій промисловості. Регенерація поглиначів. Шляху інтенсифікації сорбційних процесів.

4.3. Екстрагування й екстрактори

Процеси екстракції в харчовій промисловості. Механізм екстракції в системі тверде тіло—рідина. Дифузійна теорія екстракції. Математичний опис процесу екстракції. Коефіцієнти зовнішньої і внутрішньої дифузії і методи їхнього визначення. Вплив термодифузії на процес екстракції. Конструкція екстракторів і методи розрахунку, матеріальний і тепловий баланси, визначення основних розмірів апаратів. Шляху підвищення техніко-економічних показників

екстракторів.

4.4. Основи влагокінетики

Застосування рівнянь масообміну до переносу вологи усередині матеріалу. Стаціонарне і нестаціонарне поле вологовмісту. Форми зв'язку з матеріалом, їх фізико-хімічні й енергетичні характеристики. Адсорбційні, капілярні і ентропійні зв'язки. Коефіцієнт дифузії вологи в матеріалі і його залежність від вологості і температури. Явище термовологопровідності, його фізична сутність і математичний опис. Шляху інтенсифікації переносу вологи усередині матеріалу.

4.5. Процеси сушіння і сушильні установки

Процеси сушіння в харчовій промисловості. Основні проблеми теорії і техніки сушіння. Сучасний етап розвитку науки про сушіння. Сушіння як процес поділу фаз в умовах взаємодії зовнішніх і внутрішніх полів. Методи зневоднювання і застосування їх у залежності від властивостей продукту й енергії зв'язку вологи з матеріалом. Параметри вологого повітря. І—Х діаграма. Основи статики сушіння: аналіз ізотерми сорбції і десорбції, рівноважна вологість, гігроскопічна вологість, гістерезис сорбції і десорбції і його практичне значення, термодинамічні характеристики вологого матеріалу. Основи кінетики сушіння. Криві сушіння, швидкість сушіння і температурні криві. Характеристика окремих періодів процесу сушіння. Рівняння криві сушіння для першого і другого періоду.

Крайові умови і методика рішень диференціального рівняння влагопроводності для другого періоду сушіння. Коефіцієнт сушіння і методи його визначення, кінетичний розрахунок процесу сушіння.

Зміна структурно-механічних властивостей матеріалів у процесі сушіння. Методи обґрунтування оптимального режиму процесів сушіння.

Основи інженерного розрахунку сушильних установок. Термодинамічний аналіз сушіння в 1-х діаграмі, побудова в ній процесів, що відбуваються в калорифері і сушильній камері. Варіанти сушильного процесу, їх аналітичний і графоаналітичний розрахунок. Енергетичний К.П.Д. сушильної установки.

Нові методи сушіння, їхня фізична сутність: конвективна сушка в псевдозрідженому, шарі що кипить, фонтануючому, вихровому шарі і в зваженому стані, сушіння інфрачервоними променями, сушіння в електричному полі високої і надвисокої частоти, комбіновані методи сушіння, піносушка, сушіння сублімацією, акустичне сушіння. Контактний вологообмін. Оцінка економічної ефективності і шляху підвищення техніко-економічних показників сушильних установок.

4.6. Процеси перегонки і перегінні апарати

Поняття про процес дистиляції. Діаграми фазової рівноваги для бінарних і багатокомпонентних сумішей. Процеси перегонки і ректифікації в харчовій промисловості. Основи теорії перегонки. Класифікація розділених сумішей, основні закони перегонки. Класифікація процесів перегонки і слабості їхнього застосування. Умови поділу взаєморозчинних компонентів, частково розчинних і нерозчинних. Складна перегонка: многокубові апарати; колонні апарати. Особливості процесу ректифікації. Ректифікація бінарних сумішей — ідеальних, реальних, азеотропних. Екстрактивна ректифікація. Процеси, що протікають на тарілках, насадочні колони, плівкові колони, ротаційні апарати. Поняття про К.К.Д. тарілчастий апарат, еквівалентній висоті, одиниці переносу. Шляху підвищення техніко-економічних показників ректифікаційних апаратів. Поняття про ректифікацію багатокомпонентних сумішей. Молекулярна дистиляція.

4.7. Кристалізація

Процеси кристалізації в харчовій промисловості. Основи теорії кристалізації з розчинів. Криві рівноваги для процесу кристалізації. Зародження кристалів. Кінетика процесу кристалізації. Методи кристалізації. Кристалізація в процесі заморожування, основні закономірності. Типи апаратів для кристалізації: вакуум апарати; мішалки-кристалізатори.

Матеріальний і тепловий розрахунок кристалізаторів. Шляхи підвищення техніко-економічних показників

кристалізаторів.
^ 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
  1   2   3

Схожі:

Методичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з дисципліни “Процеси І апарати харчових виробництв” для студентів 3 курсу для спеціальностей 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 3 курсу для спеціальностей 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 3 курсу для спеціальностей 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 3 курсу для спеціальностей 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 3 курсу для спеціальностей 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 3 курсу для спеціальностей 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 3 курсу для спеціальностей 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 3 курсу для спеціальностей 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 3 курсу для спеціальностей iconТематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з...
Дайте порівняльну характеристику обладнанню для інспекції, калібрування І сортування продуктів. Принцип дії машини для калібрування....
Методичні рекомендації та тематика контрольних робіт для студентів заочної форми навчання з дисципліни “Процеси І апарати харчових виробництв” для студентів 3 курсу для спеціальностей iconМетодичні рекомендації до виконання курсового проекту з дисципліни...
Установка вакуумна трьохкорпусна для випарювання томатної маси продуктивністю 9 т/год
Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


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