Материал: Д6725 Федоров КМ Процессы и аппараты контр раб 1-2

УДК 663.62

Федоров К.М., Гуляева Ю.Н., Дужий А.Б. Процессы и аппараты пищевых производств. Контрольные работы № 1, 2: Учеб.-метод. пособие. СПб.: НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2014. 50 с.

Приведены темы дисциплины, варианты контрольных работ, вопросы промежуточного и итогового контроля знаний студентов. В конце работы дан список литературы.

Предназначено для самостоятельной работы студентов направления бакалавриата

220700, 151000, 240700, 260100, 260200 очной и заочной форм обучения.

Рецензент: доктор техн. наук, проф. В.А. Арет

Рекомендовано к печати редакционно-издательским советом Института холода и биотехнологий

В 2009 году Университет стал победителем многоэтапного конкурса, в результате которого определены 12 ведущих университетов России, которым присвоена категория «Национальный исследовательский университет». Министерством образования и науки Российской Федерации была утверждена программа его развития на 2009–2018 годы. В 2011 году Университет получил наименование «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики».

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, 2014

Федоров К.М., Гуляева Ю.Н., Дужий А.Б., 2014

2

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Введение

Основы теории моделирования. Математическое и физическое моделирование. Основы теории подобия.

Гидромеханические процессы

Классификация неоднородных систем. Методы их разделения. Закономерности процессов осаждения под действием силы тяжести и центробежной силы. Материальные балансы осаждения. Расчет скорости осаждения. Исследование гидродинамики псевдоожиженного слоя.

Процессы фильтрования. Сущность процессов фильтрования суспензий. Методы и способы фильтрования, свойства осадков. Скорость фильтрования. Движущая сила процесса. Теория фильтрования с образованием слоя несжимаемого осадка при постоянной движущей силе.

Мембранные методы разделения. Сущность мембранных методов разделения и их классификация. Механизм переноса массы через мембраны. Область применения и преимущества мембранных методов разделения.

Процессы перемешивания в жидких средах. Интенсивность и эффективность процесса. Типы мешалок. Определение мощности, потребляемой для организации процесса перемешивания.

Работа с учебником [3]: Глава X, стр.149 – 177.

Работа с учебником [3]: Глава VII, стр.102 – 115. Работа с учебником [4]: Глава 9, стр.118 – 129.

Теплообменные процессы

Основы расчета теплообмена в теплообменных аппаратах. Общие сведения о тепловых процессах. Температурное поле и температурный градиент. Движущая сила процесса теплообмена. Теплоносители. Тепловой поток. Тепловые балансы в аппаратах. Передача теплоты конвекцией.

3

Общий вид критериальных зависимостей для конвективного теплообмена. Классификация теплообменных аппаратов. Пути интенсификации теплообмена. Основы расчета теплообменников.

Поверхностная конденсация. Конденсация смешения. Процессы выпаривания. Выпаривание под вакуумом.

Температура кипения раствора, физико-химическая, гидростатическая и гидравлическая депрессии. Полная и полезная разности температур. Устройство и принцип действия однокорпусных выпарных установок.

Материальный и тепловой балансы выпаривания. Многокорпусное выпаривание.

Работа с учебником [3]: Глава XII-XIII, XV, стр.193 – 234, 275-

288.

Работа с учебником [3]: Глава XIV, стр.235 – 275.

Массообменные процессы

Основы теории массопередачи. Классификация массообменных процессов по виду и по способу взаимодействия фаз. Способы выражения состава фаз. Фазовое равновесие. Материальный баланс и уравнение рабочей линии массообменного процесса. Движущая сила массообменных процессов. Механизм процесса массопередачи. Молекулярная и конвективная диффузия.

Основные законы массопередачи. Закон молекулярной диффузии (первый закон Фика). Закон конвективной диффузии. Критерии подобия массообменных процессов. Основное уравнение массопередачи.

Перегонка и ректификация. Способы проведения перегонки. Простая перегонка и перегонка с дефлегмацией. Уравнение простой перегонки.

Процесс ректификации в спиртовой промышленности. Уравнений линий рабочих концентраций укрепляющей и исчерпывающей частей колонны. Минимальное и рабочее флегмовое число. Контактные устройства ректификационных колони. Гидродинамические режимы при взаимодействии потоков на этих устройствах.

Сушка. Общая характеристика процесса. Свойства влажных материалов. Виды связи влаги с материалом. Способы сушки. Кинетика

4

сушки. Кривые сушки и скорости сушки. Параметры состояния влажного воздуха.

Изображение и анализ основных вариантов конвективной сушки на диаграмме Рамзина для теоретического и действительного сушильного процесса. Материальный и тепловой балансы конвективной сушилки.

Работа с учебником [3]: Глава XVI-XVIII, XX стр.291 – 360, 389-

426.

Сорбционные процессы

Процессы абсорбции. Физическая сущность процесса абсорбции. Абсорбент и абсорбтив. Изотерма абсорбции и десорбции. Процесс абсорбции при прямотоке и противотоке. Графическое изображение процесса. Движущая сила процесса абсорбции. Устройство и принцип действия абсорберов.

Процесс адсорбции. Физическая сущность процесса адсорбции. Виды адсорбции. Адсорбент и адсорбтив. Регенерация адсорбентов. Равновесные соотношения при адсорбции. Десорбция.

Работа с учебником [3]: Глава XIX, XXII стр. 361 – 388, 460-484

ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Студенты, обучающиеся по сокращенной форме обучения выполняют одну контрольную работу № 2. Все студенты выбирают варианты контрольной работы в зависимости от номера зачетной книжки – по последней ее цифре (т. е. номер варианта должен совпадать с последней цифрой шифра зачетной книжки). При выполнении контрольной работы необходимо:

–последовательно и подробно изложить решение задачи вначале в буквенных выражениях, затем в цифрах;

–привести ответы решенных задач в системе единиц измере-

ния СИ.

5