Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Башкирский государственный аграрный университет»

Кафедра технологического оборудования животноводческих и перерабатывающих предприятий

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсового проекта

по дисциплине «Процессы и аппараты пищевых производств»

Направления подготовки дипломированного специалиста

260200 Производство продуктов питания

из растительного сырья,

260600 Пищевая инженерия,

260300 Технология сырья и продуктов

животного происхождения

Уфа 2005

Рекомендовано к изданию методической комиссией факультета

пищевых технологий (протокол № 1 от 8 января 2005 года)

Составители: доценты Мартынов В.М., Юхин Г.П.

Рецензент: зав. Кафедрой гидравлики, профессор Алмаев р.А. Ответственный за выпуск: заведующий кафедрой

технологического оборудования животноводческих и

перерабатывающих предприятий

доцент Юхин Г.П.

Общие положения

В рабочих учебных планах по направлениям подготовки дипломированных специалистов 260200 - Производство продуктов питания из растительного сырья, 260600 - Пищевая инженерия и 260300 - Технология сырья и продуктов животного происхождения предусмотрен курсовой проект по дисциплине «Процессы и аппараты пищевых производств».

Цель курсового проекта – расширение и закрепление теоретических знаний студентов, полученных при изучении курса, а также приобретение навыков самостоятельного решения задач, связанных с технологическим и конструктивным расчетом аппарата, разработкой математической модели и поиском оптимального варианта.

1. Содержание курсового проекта

1.1 Объектами курсового проекта являются аппараты пищевых производств, режимы их работы.

1.2 Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки объемом 22-25 страниц рукописного текста и графической части на двух листах формата А1. Содержание проекта должно раскрывать тему и давать ясное представление о рассматриваемом процессе, конструктивном решении аппарата, методе его расчета, разработке математической модели, решении задачи оптимизации процесса и аппарата и возможности повышения их эффективности.

2 Расчетно-пояснительная записка

Оформление расчетно-пояснительной записки должно отвечать требованиям стандарта предприятия, предъявляемым к курсовым проектам.

Ниже приводится общая структура расчетно-пояснительной записки. Однако названия разделов не должны механически переноситься из методических указаний в расчетно-пояснительную записку, их следует конкретизировать в соответствии с темой курсового проекта. Например, раздел 2.6 не следует называть «Назначение, устройство и принцип работы аппарата». Его следует назвать в соответствии с темой проекта, например, «Назначение, устройство и принцип работы вальцовых сушилок». Также раздел 2.7 следует назвать «Механизм сушки жидкого продукта на нагретой поверхности» вместо заголовка «Механизм действия процесса» и т.д.

Расчетно-пояснительная записка должна содержать следующие листы и разделы.

2.1 Титульный лист.

2.2 Задание на проект.

2.3 Реферат (приложение А), текст реферата не должен превышать 1 страницу.

2.4 Оглавление с указанием номеров страниц.

Первой страницей считать титульный лист, но нумерацию страниц следует начинать со страницы, соответствующей разделу «Реферат», т. е. со страницы под номером 3. Далее используется сквозная нумерация до последней страницы расчетно-пояснительной записки, включая и приложения.

Разделы «Реферат», «Введение», «Выводы», «Библиография» не нумеровать. Раздел, следующий за введением, считать первым и нумеровать его и последующие разделы арабскими цифрами.

2.5 Введение пишется на 3-5 страницах в соответствии с темой проекта. Введение должно отражать значение и область использования рассматриваемого процесса и аппарата в пищевой промышленности, современное состояние вопроса, возможность выполнения данного процесса на других устройствах, их преимущества и недостатки. Обосновывается актуальность темы выполняемого проекта, и формулируются цель и задачи исследования.

2.6 НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ АППАРАТА

В этом разделе приводятся назначение аппарата, особенности его рабочего процесса. При описании устройства аппарата учитываются альтернативные возможности конструктивного исполнения аппарата. При этом следует ссылаться на соответствующие позиции графического листа курсового проекта и на схемы аппаратов и процессов, приведенные в данном разделе расчетно-пояснительной записки.

2.7 МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ПРОЦЕССА

В данном разделе описывается физическая картина рассматриваемого процесса от начала до конца в развитии. Следует обратить особое внимание на моменты фазовых превращений, если таковые присутствуют. Проанализировать скорость протекания процесса на различных его стадиях, отметить характерные точки, режимы.

8. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ АППАРАТА

Данный раздел является основным, поэтому его доля в расчетно-пояснительной записке не должна быть менее 50%.

2.8.1 Конструктивное решение аппарата

В этом пункте обосновывается принимаемая конструкция аппарата. При этом следует руководствоваться следующими основными требованиями.

Эксплуатационные требования

а) Соответствие аппарата целевому назначению. Это требование заключается в создании условий, оптимальных для проведения процесса, и обусловленных типом про­цесса, агрегатным состоянием обрабатываемых сред, их хими­ческим составом и физическими свойствами. Аппарату должна быть придана форма, обеспечивающая необходимые технологические условия протекания процесса (давление, температура, скорость движения потока; создание необходимого контакта фаз и др.).

Например, требуется подогреть и перемешать вязкий раствор, содержащий взвешенные частицы термонеустойчивого вещества (кристаллы сахара в растворе). Для этой цели могут быть при­менены два аппарата, изображенные на рисунке 1.

а б

Рисунок 1 – Схема мешалок:

а– не удовлетворяющей технологическим требованиям;

в– удовлетворяющей технологическим требованиям

В аппарате, изображенном на рисунке 1а, неизбежно осаждение осадка на дне и в углах. В этих местах будет происходить пригорание и разруше­ние продукта. Следовательно, форма этого аппарата не создает необходимых для протекания процесса условий. В большей сте­пени удовлетворяет целевому назначению аппарат, изображен­ный на рисунке 2б. Аппарат имеет сферическое днище, сопряжен­ное с цилиндрическим корпусом, и мешалку якорного типа. Все это предотвращает образование осадка и его пригорание на стенках днища. Из приведенного примера видно, что при конструировании аппарата необходимо знать и учитывать свойства обрабатываемой системы. Пренебрежение технологиче­скими требованиями ведет к порче продукта.

б) Высокая интенсивность работы аппарата. Одной из основных характеристик аппарата является его производитель­ность – количество сырья, перерабатываемого в аппаратах за единицу времени, или количество готового продукта, выдавае­мого аппаратом за единицу времени. Интенсивность работы ап­парата – это его производительность, отнесенная к какой-либо основной единице, характеризующей данный аппарат. Так, интенсивность работы сушилки выражается количеством удален­ной из материала за 1 ч воды, отнесенным к 1 м³ объема сушилки; интенсивность работы выпарных аппаратов – количест­вом выпариваемой за 1 ч воды, отнесенным к 1 м² поверхности нагрева.

Очевидно, что для достижения высокой производительности при малых габаритных размерах аппаратов интенсификация процесса является основной задачей производства. Пути её достижения различны для разных типов аппаратов. Однако можно установить некоторые общие методы повышения интенсивности работы аппаратов, не зависящие от их устрой­ства. Интенсификация достигается, например, путем замены периодических процессов непрерывными процессами, которые позволяют исключить затраты времени на вспомогательные операции и автоматизировать процесс. В ряде случаев интенсивность работы аппарата может быть повышена увеличе­нием скоростей движения рабочих органов и перемещаемых сред.

в) Коррозионная стойкость материала. Мате­риал, из которого изготовлен аппарат, должен быть устойчивым при воздействии на него обрабатываемых сред. В свою очередь, продукты взаимодействия среды и материала не должны обла­дать вредными свойствами в том случае, если продукт исполь­зуется для питания.

г) Малый расход энергии. Энергоемкость аппарата харак­теризуется расходом энергии на единицу перерабатываемого сырья или выпускаемой продукции. При всех прочих равных услови­ях аппарат тем совершеннее, чем меньше его энергоемкость.

д) Доступность для осмотра, чистки и ремонта. Для правильной эксплуатации аппарата его подвергают систематическим осмотрам, чистке и текущему ремонту. Конструкция аппарата должна обеспечивать возможность производить эти операции без дли­тельных остановок.

е) Надежность. Надежность аппарата и машины — способность выполнять заданные функции, сохранять свои эксплуатацион­ные показатели в заданных пределах в течение требуемого про­межутка времени.

Надежность аппарата обусловливается его безотказностью, ремонтопригодностью, долговечностью.