- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Національний університет харчових технологій затверджую
- •Процеси і апарати біотехнологІчних виробництв методичні рекомендації
- •Київ нухт 2012
- •1. Загальні відомості
- •Розподіл годин за видами занять
- •2. Цілі навчальної дисципліни
- •3. Зміст навчальної дисципліни та види діяльності студентів
- •3.1. Лекційні заняття
- •Лабораторні заняття
- •3.3 Практичні заняття
- •3.4. Індивідуальні завдання
- •Зміст модулів навчальної дисципліни, їх оцінювання в балах, форми і терміни поточного і модульного контролю
- •3 Семестр 2 чверть; 4 семестр 3 і 4 чверть
- •Підсумковий контроль знань, умінь і навичок студентів
- •6. Критерії оцінювання знань, умінь і навичок студентів на іспиті
- •7. Питання для підготовки до іспиту
- •7.1. Загальні питання
- •7.2. Основи гідравліки
- •7.3. Гідромеханічні процеси
- •7.4. Теплові процеси
- •7.5. Масообміні процеси
- •7.6. Біоінженерні процеси
- •8. Виконання індивідуальних завдань.
- •8.1. Завдання на виконання курсової роботи
- •8.1.1. Варіанти індивідуальних завдань на виконання курсової роботи
- •8.1.2. Варіанти номерів теоретичних запитань для відповідей до виконання курсової роботи
- •8.1.3. Запитання до виконання курсової роботи
- •8.2. Приклад розрахунку ферментера для безперервного гомогенного культивування аеробної культури мікроорганізмів глибинним способом
- •8.2.1. Загальні відомості
- •8.2.2. Методика розрахунку мішалок з механічними перемішуючими пристроями
- •8.2.2.1. Конструкції перемішуючих пристроїв
- •8.2.3. Вибір типу перемішувального пристрою
- •8.2.4. Розрахунок потужності при перемішуванні
- •8.2.5. Визначення якості перемішування
- •8.2.5. Суспендування і гомогенізація
- •8.2.7. Інтенсифікація теплообмінну
- •8.2.8. Інтенсифікація масовіддачі
- •8.2.9. Приклад розрахунку Порядок розрахунку апарата з перемішувальним пристроєм
- •8.3. Завдання до практичних занять у 3-й чверті (денна форма навчання) та завдання на виконання контрольної роботи у V семестрі (заочна форма навчання)
- •1. Основи гідравліки
- •Визначаємо надлишковий тиск на вільну поверхню рідини, Па:
- •Визначення тиску на дно резервуару
- •Визначення тиску на дно резервуара, h:
- •Визначення сили тиску на кришку люка.
- •Визначення тиску на дно резервуара, Па
- •Запишемо рівняння рівноваги:
- •Рівень води в барометричній трубі, м
- •Абсолютний тиск в конденсаторі, Па
- •Визначити втрати напору в трубопроводі, м:
- •Задача 5. Визначити режим руху рідини в трубках і міжтрубному просторі кожухотрубного теплообмінника для нагрівання цукрового розчину водою і накреслити схему теплообмінника.
- •Визначення критерію Рейнольдса при русі цукрового розчину:
- •Визначення режиму руху води в міжтрубному просторі.
- •Рівняння Бернуллі для перерізів I-I (рівень води в криниці) і II-II (центр насоса).
- •Розрахунок гідравлічної характеристики н-q трубопроводу.
- •Визначення робочої точки.
- •Визначення потужності на валу насоса, кВт, під час його роботи на трубопровід:
- •Характеристика насоса
- •2. Гідромеханічні процеси
- •Визначення швидкості осідання частинок.
- •Визначення маси освітленої рідини.
- •Визначення площі поверхні відстійника, м2
- •Визначення діаметра відстійника.
- •Визначення об’єму фільтрату Vф, м3/с
- •Визначення питомої продуктивності фільтра за цикл V, м3/м2
- •Визначення тривалості циклу фільтрування ф, с
- •Визначення необхідної площі поверхні барабанного вакуум-фільтра f, м2
- •Визначення частоти обертання барабана п, об/хв
- •Визначення ступеня занурення барабана в суспензію
- •1. Визначення потужності n, кВт на валу повітродувки при пневматичному перемішуванні визначають з рівняння:
- •2. Визначення кількості повітря, що подається в апарат, м3/с
- •1. Визначення відцентрової сили, яку створює шар суспензії с, кН:
- •2. Визначення фактору розділення Kр
- •5. Визначення опору осаду r, м-1
- •3. Теплові процеси Задача №1
- •Визначаємо загальні витрати охолодної води
- •2. Визначаємо питомі витрати охолодної води:
- •Задача №2
- •1. Визначення діаметра конденсатора.
- •2. Визначення кількості полиць і висоти конденсатора.
- •3. Визначення розмірів барометричної труби.
- •4. Визначення діаметрів патрубків.
- •Задача № 3
- •Теплофізичні властивості рідини, що нагрівається.
- •Розрахунок коефіцієнта тепловіддачі.
- •Задача №4
- •Визначення температурних умов нагріву.
- •Теплове навантаження і кількість нагрітої води.
- •Додатки
- •Теплофізичні властивості води на лінії насичення
- •Теплофізичні характеристики цукрових розчинів
- •9. Література Основна
- •Додаткова
- •Процеси і апарати біотехнологІчних виробництв методичні рекомендації
Лабораторні заняття
№ п/п |
Тема лабораторного заняття |
Кількість годин за формою навчання |
Діяльність студентів |
Номер цілі |
|
денною |
заочною |
||||
1 |
Визначення режиму руху рідини в потоці |
4 |
1 |
Дослідним шляхом визначити числа Re для різних режимів руху |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
2 |
Експериментальна ілюстрація рівняння Бернуллі |
2 |
1 |
Провести лабораторні дослідження та підтвердити теоретичні положення |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
3 |
Випробування відцентрового насоса |
2 |
- |
Дослідним шляхом отримати характеристики насоса; визначити оптимальні умови його роботи |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
4 |
Фільтрування суспензій на рамному фільтрпресі |
4 |
2 |
Визначення констант в рівнянні фільтрування, проведення розрахунків продуктивності фільтра |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
5 |
Відцентрове фільтрування |
4 |
2 |
Визначення витрат енергії на процес та фактору розділення |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
6 |
Фільтрування суспензій на барабанному вакуумфільтрі |
4 |
- |
Визначення параметрів фільтрування неперервного процесу |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
7 |
Осідання в гравітаційному полі |
4 |
- |
Вибір методу розрахунку швидкості осідання в гравітаційному полі, розрахувати швидкість осідання та порівняти її з даними досліду. |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
8 |
Вивчення роботи відцентрового молочного сепаратора |
4 |
- |
Визначити фактор розділення, розрахувати продуктивність сепаратора |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
9 |
Визначення параметрів процесу подрібнення |
4 |
2 |
Визначення констант в рівнянні фільтрування, проведення розрахунків продуктивності фільтра |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
10 |
Визначення повздовжнього перемішування в екстракторі з вібраційною системою перемішування |
4 |
- |
Визначення параметрів процесу поздовжнього перемішування, встановлення структури потоків апарата |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
11 |
Визначення витрати енергії при механічному перемішуванні в рідкому середовищі |
4 |
- |
Дослідним шляхом визначити витрати енегрії при механічному перемішуванні, встановити область використання отриманого критеріального рівняння |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
12 |
Дослідження роботи пластинчастого теплообмінника |
4 |
2 |
Провести розрахунки коефіцієнта теплопередачі теплообмінника, визначити значення коефіцієнта теплопередачі за даними досліду і порівняти його з розрахунковим значенням. |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
13 |
Дослідження роботи кожухотрубного теплообмінника |
4 |
- |
Провести розрахунки поверхні теплопередачі та оптимізувати процес |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
14 |
Випарювання у двохкорпусній випарній установці |
4 |
- |
Розрахунок поверхні теплопередачі, перевірка теплового балансу |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
15 |
Проста перегонка |
4 |
- |
Експериментально на лабораторній установці перевірити диференціальне рівняння простої перегонки |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
16 |
Дослідження роботи насадкової ректифікаційної колони |
4 |
2 |
Визначення кількості теоретичних та реальних тарілок та числа одиниць перенесення |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
17 |
Вивчення кінетики процесу конвективного сушіння |
4 |
2 |
Встановити закономірності зміни вологовмісту матеріалу і швидкості сушіння |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
18 |
Інтенсифікація масообмінних процесів в системі мікроорганізм–рідина–газ |
4 |
2 |
Визначення обємного коефіцієнту масоперенесення |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
19 |
Визначення масообмінних характеристик ферментаторів методом дегазування з використанням полярографічного датчика |
4 |
2 |
Визначення параметрів процесу та часу релаксації |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
20 |
Визначення витрат енергії при механічному перемішуванні в системі газ-рідна |
4 |
2 |
Дослідним шляхом визначити витрати енегрії при механічному перемішуванні, встановити область використання отриманого критеріального рівняння |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
21 |
Визначення масообмінних характеристик ферментерів за допомогою сульфітної методики |
4 |
- |
Визначення сульфітного числа та порівняння метода з іншими |
1.3 1.4 2.2 3.3 3.4 |
Всього |
80 |
20 |
|
|