54737

Процессы и аппараты пищевых производств

Книга

Производство и промышленные технологии

Анализ проблемных производственных ситуаций, связанных с гидромеханикой, тепло-массообменом в технологических средах; совершенствованием или созданием новых производств; поиск путей и новых способов решения нестандартных производственных задач, связанных с эксплуатацией тепломассообменной аппаратуры; анализ состояния и динамики показателей качества работы технологического оборудования; интенсификация реализуемых процессов путем использования современных представлений по гидромеханике и тепломассообмену.

Русский

2017-09-27

2.49 MB

21 чел.

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Инженерный институт

Кафедра Механизации животноводства и переработки с/х продукции

ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Методические указания

для студентов специальности 260301.65 – Технология мяса и мясных продуктов.

Новосибирск 2013 г.

УДК 664

Мезенов А.А., Комисаров С.А. Процессы и аппараты пищевых производств Методические указания для студентов специальности 260301.65 – Технология мяса и мясных продуктов/ Новосиб. гос. арграр. ун-т. Инженер. институт. – Новосибирск, 2013. – 72 с.

Даны программа и методические указания по изучению курса "Процессы и аппараты пищевых производств", контрольная работа и рекомендуемая литература для студентов специальности260301.65 – Технология мяса и мясных продуктов.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение    ………………………………………………………..4

Тематический план дисциплины

«Процессы и аппараты пищевых производств»……………….5

Требования к выполнению контрольной работы……………….6

Варианты заданий………………………………………………..15

Тестовые задания…………………………………………………19

Вопросы к экзамену………………………………………………43

Список литературы……………………………………………….45

Приложение……………………………………………………….46

Введение

Дисциплина "Процессы и аппараты пищевых производств" - общепрофессиональная дисциплина для специальности 260301.65  -  Технология продуктов общественного питания.

Цель и задачи дисциплины заключаются в подготовке выпускника к решению следующих профессиональных задач:

- анализ проблемных производственных ситуаций, связанных с гидромеханикой, тепло-массообменом в технологических средах;

совершенствованием или созданием новых производств;

поиск путей и новых способов решения нестандартных производственных      задач,      связанных      с      эксплуатацией тепломассообменной аппаратуры;

- анализ состояния и динамики показателей качества работы технологического оборудования;

         - интенсификация реализуемых процессов путем использования современных представлений по гидромеханике и тепломассообмену.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины

В результате изучения дисциплины студентдолжен знать:

- теоретические основы, способы, аппаратурное оформление и методы расчета процессов и аппаратов.

Студентдолжен уметь:

- рассчитывать режимы процессов и осуществлять аппаратурное оформление конкретных технологических процессов.

Студентдолжен обладать навыками исследования различных процессов общественного питания.

Тематический план дисциплины  «Процессы и аппараты пищевых производств»

п/п

Раздел дисциплины

1.

Введение Содержание и задачи курса «Процессы и аппараты пищевых производств»

2.

Основные законы технологических процессов. Моделирование процессов и аппаратов Методы расчета и проектирования процессов и аппаратов. Основные положения    теории подобия

5.

систем

6.

Псевдоожижение

7.

Мембранные процессы

8.

производствах. Основные законы теплопередачи

9.

Выпаривание. Конденсаторы и конденсация

10.

Основы теории массопередачи. Абсорбция, Адсорбция

11.

Экстракция, Перегонка и ректификация, Кристаллизация

12.

Сушка пищевого сырья

13.

Механические процессы. Измельчение твердого пищевого сырья. Классификация

14.

Перемешивание пищевых сред

15

Обработка материалов давлением

Требования к выполнению контрольной работы

В соответствии с индивидуальным заданием студент должен решить задачу. Данные для решения задачи выбираются студентом из таблицы по шифру.

При выполнении задания и оформлении работы необходимо соблюдать следующие требования:

1) выписать условие задачи и исходные данные;

2) решение задачи следует сопровождать кратким пояснительным текстом, в котором необходимо указать, какая величина определяется и по какой формуле, какие величины подставляются в формулу и откуда они взяты (из условия задачи, из справочника или были определены и т.д.);

3) размерности всех величин, подставляемых в расчетные формулы, должны быть выражены в системе СИ. Если исходная величина, взятая из справочников, выражена в другой размерности, последнюю надо перевести в систему СИ и только после этого подставлять эту величину в формулу;

4) после решения задачи должен быть выполнен краткий анализ полученных результатов.

5) контрольная работа выполняется с применением печатающих и графических устройств вывода ЭВМ. Каждый лист пояснительной записки оформляется рамкой и основной надписью по форме 2 (высотой 40 мм) для первого или заглавного листа и форме 2а (высотой 15 мм) для последующих листов. Расстояние по бокам от рамки формы до границ текста в начале и в конце строк – не менее 3 мм. Расстояние от верхней или нижней строки текста до верхней или

нижней рамки должно быть не менее 10 мм. Абзацы в тексте начинают отступом, равным 15-17 мм. Опечатки, описки и графические неточности, обнаруженные в процессе выполнения документа, допускается исправлять подчисткой или закрашиванием белой краской и нанесением на том же месте исправленного текста (графики) машинописным или рукописным способом.

Контрольная работа, выполненная не по своему индивидуальному заданию, к рассмотрению не принимаются.

Исходные данные для решения контрольной работы выбираются в соответствии с двумя последними цифрами номера зачетной книжки.

Студенты, выполнившие и защитившие контрольную работу, допускаются к экзамену.

Методические рекомендации к решению контрольной работы

Рассчитать выпарной аппарат для выпариванияmн (кг/час) раствора от начальной концентрацииbн (%) до конечнойbK (%). Давление греющего пара -Рабс (ат). Абсолютное давление в аппарате -Рап (ат).

В результате расчета определить:

  1. Количество выпаренной воды.
  2. Коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи.
  3. Расход греющего пара.
  4. Площадь поверхности нагрева.

Выполнить эскиз выпарного аппарата с естественной циркуляцией раствора, с вынесенной циркуляционной трубой или вынесенной греющей камерой, показав на нем стрелками движения потоков раствора, пара.

МЕТОДИКА РАСЧЕТА

1. Определение количества выпаренной воды (кг/с)

W=mн(1-)

2. Определение температуры вторичного и греющего пара

По давлению вторичного пара и греющего пара находятся их температуры (см. табл. 30 приложения).

3. Определение температурных потерь

а) Физико-химическая депрессия определяется по формуле Тищенко:

=H,

гдеH - нормальная депрессия, вычисленная при атмосферном давлении, ºС;

- поправочный коэффициент, зависящий от давления вторичного пара.

ЗначенияH и берутся из табл. 23, 24 приложения.

б) Гидростатическая депрессия. Определяется гидростатическое давление (ат) в среднем слое раствора по формуле:

р = 9,8110-5,

где - плотность раствора в данном корпусе, кг/м3 (находится из таблиц по концентрации раствора и температуре вторичного пара);

l - длина трубок, м (принимают в пределах 24 м).

Для определения давления в среднем слое раствора к давлению вторичного пара в данном корпусе прибавляется вычисленное гидростатическое давление Рср= Рап+р (ат).

По табл. 30 приложения для этого давления находится температура кипения водыt в среднем сечении трубок.

Гидростатическая температурная депрессия определяется как разность температур кипения воды в среднем сечении и на поверхности:

 =t -t,

гдеt- температура пара (находят из таблиц по давлению вторичного пара).

Вычисленные температуры кипения (ºС) складываются:

 = +.

4. Определение температуры кипения раствора (ºС)

tкип=t+

5. Определение полезной разности температур (ºС)

tполез=Tг.п. -tкип

6. Расчет коэффициентов теплоотдачи

Коэффициент теплоотдачи от конденсирующего пара к стенке (Вт/м2К) рассчитывается по формуле:

конд= ,

где А1 - расчетный коэффициент, определяемый по температуре греющего пара из графика (рис. 1);

q - плотность теплового потока, Вт/м2;

l - длина трубок, м.

Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящему раствору (Вт/(м2К))

кип= А2q0,6,

где А2 - расчетный коэффициент, зависящий от температуры кипения и концентрации раствора. Для сахарных растворов коэффициент А2 определяется по графику, представленному на рис. 2, а для остальных - по графику, представленному на рис. 3.

Рис. 1. Значение расчетного коэффициента А1

Рис. 2 Значения коэффициента А2

для сахарных растворов

Рис. 3. Значения расчетного коэффициента А2

для растворов солей

Так как плотность теплового потока неизвестна, задаются несколькими значениямиq (порядка 15 00050 000 Вт/м2), вычисляютконд икип.

7. Расчет коэффициента теплопередачи

Коэффициент теплопередачи рассчитывают по формуле:

К =

гдеr - сумма термических сопротивлений стенки и загрязнений на ней, м2К/Вт.

,

гдест,загр - толщина соответственно металлической стенки трубки и слоя загрязнений, м (принимаютст = 2 мм,загр = 0,51,5 мм);

ст,загр - коэффициенты теплопроводности металлической стенки и слоя загрязнений.

По ранее рассчитанным коэффициентам теплоотдачиконд икип рассчитывают коэффициент теплопередачи.

Далее определяют температурный напор по формуле:

,

гдеq - принятое ранее значение (15 00050 000 Вт/м2);

K - рассчитанный при этих значениях коэффициент теплопередачи.

Строится нагрузочная характеристика, представляющая зависимостьq =f(t) (см. рис. 4).

Рис. 4. Нагрузочная характеристика выпарного аппарата

По известной величине полезной разности температур находится фактическое значение удельного теплового потокаqф и определяется коэффициент теплопередачи:

Красч=.

8. Определение расхода греющего пара

Расход греющего пара определяют из уравнения теплового баланса:

Q =mнсн(tк -tн) +Wr +Qпот,

гдеtн - начальная температура исходного раствора, ºС (принимается равной 1525оС);

r - теплота парообразования, Дж/кг (находят по давлению вторичного пара);

Qпот - потери тепла в окружающую среду, Вт (принять 5-8 % от полезно затрачиваемого тепла: на испарение воды и на нагревание раствора до температуры кипения).

Рассчитав тепловую нагрузку аппаратаQ, определяют расход пара (кг/с) по температуре:

D =,

гдеr - теплота конденсации греющего пара, Дж/кг.

9. Определение площади поверхности нагрева

Площадь рассчитывают из основного уравнения теплопередачи:

F =.

10.Расчет толщины тепловой изоляции

Толщина изоляционного слоя (м) определяется из уравнения:

,

гдеλиз - коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вт/(мК) (см. табл. 23 приложения);

Кn- коэффициент теплопередачи в окружающую среду, Вт/(м2К).

,

гдеαn - коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции к окружающему воздуху, Вт/(м2К)

n= 9,3 + 0,06tиз;

tиз =60 ºС - допустимая температура поверхности изоляции, ºС;

tвоз =1525 ºС - температура окружающего воздуха, ºС

Задание для выполнения контрольной работы выбирается из табл.

Таблица

Варианты заданий

Послед-няя

цифра шифра

Растворенное вещество

Кол-во

исходного раствора

mн, кг/ч

Начальная концент-рация

раствора

вн, %

Конечная

концент-

рация

раствора

bк, %

0

Сахар

5000

14,0

20,0

1

Сахар

5500

14,5

20,5

2

Сахар

2500

15,0

23,0

3

Сахар

4000

16,0

21,5

4

NaCl

3500

8,5

16,5

5

NaCl

4200

10,0

18,5

6

NaCl

4500

12,0

19,0

7

CaCl2

5000

12,5

21,0

8

CaCl2

5300

13,5

20,5

9

CaCl2

5500

14,0

21,5

Величина

Предпоследняя цифра шифра

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

PАБС, ат

2,0

3,2

4,4

5,6

6,8

2,5

3,2

4,4

5,6

6,8

PАП, ат

0,15

0,17

0,19

0,20

0,22

0,16

0,18

0,21

0,24

0,23

Тестовые задания

1. По закону сохранения материи определяют

- материальный баланс

- энергетический баланс

- тепловой баланс

- материальные потери

2.  По закону сохранения энергииH =K+П . определяют

- материальный баланс

- энергетический баланс

- тепловой баланс

- материальные потери

3. Гидромеханические процессы определяются

- законами гидродинамики– науки о движении жидкостей и газов

- законами теплопередачи– науки о способах распространения теплоты

- характеризуются переносом одного или нескольких компонентов исходной смеси из одной фазы в другую через поверхность раздела фаз

-законамимеханики твердых тел

4.Тепловые процессы определяются

- законами гидродинамики– науки о движении жидкостей и газов

- законами теплопередачи– науки о способах распространения теплоты

- характеризуются переносом одного или нескольких компонентов исходной смеси из одной фазы в другую через поверхность раздела фаз

-законамимеханики твердых тел

5.Массообменные (диффузионные) процессы определяются

- законами гидродинамики– науки о движении жидкостей и газов

- законами теплопередачи– науки о способах распространения теплоты

- переносом одного или нескольких компонентов исходной смеси из одной фазы в другую через поверхность раздела фаз

-законамимеханики твердых тел

6.Механические процессы определяются

- законами гидродинамики– науки о движении жидкостей и газов

- законами теплопередачи– науки о способах распространения теплоты

- характеризуются переносом одного или нескольких компонентов исходной смеси из одной фазы в другую через поверхность раздела фаз

-законамимеханики твердых тел

7. Геометрическое подобие предполагает

- чтобы в рассматриваемых подобных системах отношение физических констант двух любых сходственных точек или частиц, подобно размещенных в пространстве и во времени, были постоянными

- чтобы сходственные точки или части геометрически подобных систем, двигаясь по геометрически подобным траекториям, проходили геометрически подобные пути в промежутки времени, отношение которых выражается постоянной величиной

- что сходственные размеры данного тела и ему подобного параллельны, а их отношение выражается постоянной величиной

- что начальное состояние и состояние на границах систем подобны при условии наличия геометрического, временного и физического подобий

8. Временное подобие требует

- чтобы в рассматриваемых подобных системах отношение физических констант двух любых сходственных точек или частиц, подобно размещенных в пространстве и во времени, были постоянными

- чтобы сходственные точки или части геометрически подобных систем, двигаясь по геометрически подобным траекториям, проходили геометрически подобные пути в промежутки времени, отношение которых выражается постоянной величиной

- что сходственные размеры данного тела и ему подобного параллельны, а их отношение выражается постоянной величиной

- что начальное состояние и состояние на границах систем подобны при условии наличия геометрического, временного и физического подобий

9. Физическое подобие требует

- чтобы в рассматриваемых подобных системах отношение физических констант двух любых сходственных точек или частиц, подобно размещенных в пространстве и во времени, были постоянными

- чтобы сходственные точки или части геометрически подобных систем, двигаясь по геометрически подобным траекториям, проходили геометрически подобные пути в промежутки времени, отношение которых выражается постоянной величиной

- что сходственные размеры данного тела и ему подобного параллельны, а их отношение выражается постоянной величиной

- что начальное состояние и состояние на границах систем подобны при условии наличия геометрического, временного и физического подобий

10. Подобие начальных и граничных условий предполагает

- чтобы в рассматриваемых подобных системах отношение физических констант двух любых сходственных точек или частиц, подобно размещенных в пространстве и во времени, были постоянными

- чтобы сходственные точки или части геометрически подобных систем, двигаясь по геометрически подобным траекториям, проходили геометрически подобные пути в промежутки времени, отношение которых выражается постоянной величиной

- что сходственные размеры данного тела и ему подобного параллельны, а их отношение выражается постоянной величиной

- что начальное состояние и состояние на границах систем подобны при условии наличия геометрического, временного и физического подобий

11. Первая теорема подобия формулируется

- любая зависимость между переменными, характеризующими какое-либо явление, может быть представлена в виде зависимости между соответствующими критериями в форме уравнения подобия

- при подобии систем всегда могут быть найдены такие безразмерные комплексы величин, которые для сходственных точек данных систем одинаковы

- подобны те явления, которые описываются одной и той же системой дифференциальных уравнений и у которых соблюдается подобие условий однозначности

12.  Вторая теорема подобия формулируется

- любая зависимость между переменными, характеризующими какое-либо явление, может быть представлена в виде зависимости между соответствующими критериями в форме уравнения подобия

- при подобии систем всегда могут быть найдены такие безразмерные комплексы величин, которые для сходственных точек данных систем одинаковы

- подобны те явления, которые описываются одной и той же системой дифференциальных уравнений и у которых соблюдается подобие условий однозначности

13. Третья теорема подобия формулируется

- любая зависимость между переменными, характеризующими какое-либо явление, может быть представлена в виде зависимости между соответствующими критериями в форме уравнения подобия

- при подобии систем всегда могут быть найдены такие безразмерные комплексы величин, которые для сходственных точек данных систем одинаковы

- подобны те явления, которые описываются одной и той же системой дифференциальных уравнений и у которых соблюдается подобие условий однозначности

14. При значении массы жидкости равной 120 кг ее плотность составляет 550 кг/м3 какой объем  она будет занимать

-V =0,22 м3   -V = 0,8 м3    -V = 1,3 м3 -V = 5,6 м3

15. При массе жидкости 500 кг,  она занимает объем 0,5 м3, какой плотности жидкость

- ρ =  0,001 кг/м3   - ρ =  1000 кг/м3  - ρ =  2500 кг/м3  - ρ = 250 кг/м3

16. Жидкость занимает объем 1 м3при плотности 0,1  кг/м3 , какую массу имеет жидкость

-m  =  10 кг  -m = 0,1  кг  -m = 1  кг  -m =  100 кг

17. Как изменится числоRe при изменении диаметра трубопровода сd = 8 мм наd = 10 мм

скорость потокаυ = 2 м/с, коэффициент кинематической вязкости, = 0,013см2/с.

-Re = 15384, -Re = 12307, -Re = 1,54, -Re = 1538,4

18. При повышении температуры воды с 5° С до 20 ° С при диаметре трубопровода 10 мм и  скорость потокаυ = 2 м/с числоRe равно

-Re = 13333, -Re = 20000,Re = 200,Re = 2000

19. Неустановившееся движение

это такое движение, когда параметры движущейся жидкости в различных точках занимаемого ею пространства изменяются с течением времени

это такое движение, когда параметры движущейся жидкости в различных точках пространства с течением времени не изменяются

- это такое движение,  при котором скорости частиц жидкости в сходственных точках двух смежных сечений равны между собой

- это такое движение, при котором скорости частиц жидкости в сходственных точках двух смежных сечений не равны между собой

20. Установившееся движение

это такое движение, когда параметры движущейся жидкости в различных точках занимаемого ею пространства изменяются с течением времени

это такое движение, когда параметры движущейся жидкости в различных точках пространства с течением времени не изменяются

- это такое движение,  при котором скорости частиц жидкости в сходственных точках двух смежных сечений равны между собой

- это такое движение, при котором скорости частиц жидкости в сходственных точках двух смежных сечений не равны между собой

21. Равномерное движение

это такое движение, когда параметры движущейся жидкости в различных точках занимаемого ею пространства изменяются с течением времени

это такое движение, когда параметры движущейся жидкости в различных точках пространства с течением времени не изменяются

- это такое движение,  при котором скорости частиц жидкости в сходственных точках двух смежных сечений равны между собой

- это такое движение, при котором скорости частиц жидкости в сходственных точках двух смежных сечений не равны между собой

22. Неравномерное движение

это такое движение, когда параметры движущейся жидкости в различных точках занимаемого ею пространства изменяются с течением времени

это такое движение, когда параметры движущейся жидкости в различных точках пространства с течением времени не изменяются

- это такое движение,  при котором скорости частиц жидкости в сходственных точках двух смежных сечений равны между собой

- это такое движение, при котором скорости частиц жидкости в сходственных точках двух смежных сечений не равны между собой

23.Суспензии

неоднородные системы, состоящие из жидкости и взвешенных в ней твердых частиц

- системы, состоящие из газа и распределенных в нем твердых частиц размерами 3…70 мкм

системы, состоящие из газа и распределенных в нем твердых частиц размерами 0,3…3,0 мкм

системы, состоящие из газа и распределенных в нем капель жидкости размерами 0,3…3,0 мкм

системы, состоящие из жидкости и распределенных в ней капель другой жидкости, не растворяющейся в первой

системы, состоящие из жидкости и распределенных в ней пузырьков газа

24.Дымы

неоднородные системы, состоящие из жидкости и взвешенных в ней твердых частиц

- системы, состоящие из газа и распределенных в нем твердых частиц размерами 3…70 мкм

системы, состоящие из газа и распределенных в нем твердых частиц размерами 0,3…3,0 мкм

системы, состоящие из газа и распределенных в нем капель жидкости размерами 0,3…3,0 мкм

системы, состоящие из жидкости и распределенных в ней капель другой жидкости, не растворяющейся в первой

системы, состоящие из жидкости и распределенных в ней пузырьков газа

25.Туманы

неоднородные системы, состоящие из жидкости и взвешенных в ней твердых частиц

- системы, состоящие из газа и распределенных в нем твердых частиц размерами 3…70 мкм

системы, состоящие из газа и распределенных в нем твердых частиц размерами 0,3…3,0 мкм

системы, состоящие из газа и распределенных в нем капель жидкости размерами 0,3…3,0 мкм

системы, состоящие из жидкости и распределенных в ней капель другой жидкости, не растворяющейся в первой

системы, состоящие из жидкости и распределенных в ней пузырьков газа

26.Эмульсии

неоднородные системы, состоящие из жидкости и взвешенных в ней твердых частиц

- системы, состоящие из газа и распределенных в нем твердых частиц размерами 3…70 мкм

системы, состоящие из газа и распределенных в нем твердых частиц размерами 0,3…3,0 мкм

системы, состоящие из газа и распределенных в нем капель жидкости размерами 0,3…3,0 мкм

системы, состоящие из жидкости и распределенных в ней капель другой жидкости, не растворяющейся в первой

системы, состоящие из жидкости и распределенных в ней пузырьков газа

27.Пены

неоднородные системы, состоящие из жидкости и взвешенных в ней твердых частиц

- системы, состоящие из газа и распределенных в нем твердых частиц размерами 3…70 мкм

системы, состоящие из газа и распределенных в нем твердых частиц размерами 0,3…3,0 мкм

системы, состоящие из газа и распределенных в нем капель жидкости размерами 0,3…3,0 мкм

системы, состоящие из жидкости и распределенных в ней капель другой жидкости, не растворяющейся в первой

системы, состоящие из жидкости и распределенных в ней пузырьков газа

28. К аэрозолям относят

- Пены, - Эмульсии, - Дымы, - Суспензии

29. Осаждение –

- процесс разделения неоднородных смесей на фракции, при котором взвешенные в жидкости или газе твердые или жидкие частицы отделяются от сплошной фазы под действием силы тяжести, центробежных сил или электростатических сил

– процесс разделения суспензий при помощи пористых, фильтрующих перегородок, способных пропускать жидкость или газ, но задерживать взвешенные в среде твердые частицы

– процесс разделения неоднородных суспензий и эмульсий на фракции в поле центробежных сил

– процесс разделения неоднородных жидких смесей на фракции, различающиеся по плотности, в поле действия центробежных сил

-  процесс улавливания взвешенных в газе частиц какой-либо жидкостью.

30. Мокрое разделение

- процесс разделения неоднородных смесей на фракции, при котором взвешенные в жидкости или газе твердые или жидкие частицы отделяются от сплошной фазы под действием силы тяжести, центробежных сил или электростатических сил

– процесс разделения суспензий при помощи пористых, фильтрующих перегородок, способных пропускать жидкость или газ, но задерживать взвешенные в среде твердые частицы

– процесс разделения неоднородных суспензий и эмульсий на фракции в поле центробежных сил

– процесс разделения неоднородных жидких смесей на фракции, различающиеся по плотности, в поле действия центробежных сил

-  процесс улавливания взвешенных в газе частиц какой-либо жидкостью.

31. Фильтрование –

- процесс разделения неоднородных смесей на фракции, при котором взвешенные в жидкости или газе твердые или жидкие частицы отделяются от сплошной фазы под действием силы тяжести, центробежных сил или электростатических сил

– процесс разделения суспензий при помощи пористых, фильтрующих перегородок, способных пропускать жидкость или газ, но задерживать взвешенные в среде твердые частицы

– процесс разделения неоднородных суспензий и эмульсий на фракции в поле центробежных сил

– процесс разделения неоднородных жидких смесей на фракции, различающиеся по плотности, в поле действия центробежных сил

-  процесс улавливания взвешенных в газе частиц какой-либо жидкостью.

32. Центрифугирование –

- процесс разделения неоднородных смесей на фракции, при котором взвешенные в жидкости или газе твердые или жидкие частицы отделяются от сплошной фазы под действием силы тяжести, центробежных сил или электростатических сил

– процесс разделения суспензий при помощи пористых, фильтрующих перегородок, способных пропускать жидкость или газ, но задерживать взвешенные в среде твердые частицы

– процесс разделения неоднородных суспензий и эмульсий на фракции в поле центробежных сил

– процесс разделения неоднородных жидких смесей на фракции, различающиеся по плотности, в поле действия центробежных сил

-  процесс улавливания взвешенных в газе частиц какой-либо жидкостью.

33.  Сепарирование –

- процесс разделения неоднородных смесей на фракции, при котором взвешенные в жидкости или газе твердые или жидкие частицы отделяются от сплошной фазы под действием силы тяжести, центробежных сил или электростатических сил

– процесс разделения суспензий при помощи пористых, фильтрующих перегородок, способных пропускать жидкость или газ, но задерживать взвешенные в среде твердые частицы

– процесс разделения неоднородных суспензий и эмульсий на фракции в поле центробежных сил

– процесс разделения неоднородных жидких смесей на фракции, различающиеся по плотности, в поле действия центробежных сил

-  процесс улавливания взвешенных в газе частиц какой-либо жидкостью.

34. Движущей силой процесса осаждения является

- центробежная сила,

- сила тяжести,

- разность температур,

- разность давлений

35. На рисунке представлена схема

- Сепарирования

- Центрифугирования

- Фильтрования

- Мокрого разделения

- Осаждения

36. На рисунке представлена схема

- Сепарирования

- Центрифугирования

- Фильтрования

- Мокрого разделения

- Осаждения

37. Движущей силой процесса центрифугирования является

- центробежная сила,

- сила тяжести,

- разность температур,

- разность давлений

38.  На рисунке представлена схема

- Сепарирования

- Центрифугирования

- Фильтрования

- Мокрого разделения

- Осаждения

39. На рисунке представлена схема работы

- Сепаратора

- Центрифуги

- Фильтра

- Мокрого разделителя

- Гидроциклона

39. На рисунке представлена схема работы

- Сепаратора

- Центрифуги

- Фильтра

- Пенного скрубера

- Гидроциклона

39. На рисунке представлена схема работы

- Сепаратора

- Центрифуги

- Трубчатый электрофильтра

- Пенного скрубера

- Гидроциклона

40. К основным мембранным процессам относят

- обратный осмос

- ультрафильтрацию

- фильтрование

- центрифугирование

41. При ультрафильтрации исходный раствор разделяется под давлением

- 0,1…1,0 МПа, - 10 …100 МПа, - 0,1…0,5 Па, - 1…10 МПа.

42. Движущей силой процесса обратного осмоса является

- центробежная сила,

- сила тяжести,

- разность температур,

- разность давлений

43. На рисунке представлен рабочий орган

- Сепаратора

- Центрифуги

- Трубчатый электрофильтра

- Мембранного аппарата

- Гидроциклона

44. На рисунке представлена схема

- Сепаратора

- Центрифуги

- Аппарата для псевдоожижения

- Мембранного аппарата

- Гидроциклона

45. На рисунке представлен график

- Кривая псевдоожижения

- Кривая теплообмена

- Кривая сушки

- Кривая фильтрования

46.Нагреванием называется

- процесс повышения температуры материалов путем подвода к ним теплоты

– процесс превращения жидкости в пар путем подвода к ней теплоты

– процесс понижения температуры материалов путем отвода от них теплоты

– переход вещества из паро- или газообразного состояния в жидкое путем отвода от него теплоты

47. Испарениемназывается

- процесс повышения температуры материалов путем подвода к ним теплоты

– процесс превращения жидкости в пар путем подвода к ней теплоты

– процесс понижения температуры материалов путем отвода от них теплоты

– переход вещества из паро- или газообразного состояния в жидкое путем отвода от него теплоты

48. Охлаждениемназывается

- процесс повышения температуры материалов путем подвода к ним теплоты

– процесс превращения жидкости в пар путем подвода к ней теплоты

– процесс понижения температуры материалов путем отвода от них теплоты

– переход вещества из паро- или газообразного состояния в жидкое путем отвода от него теплоты

49. Конденсацией называется

- процесс повышения температуры материалов путем подвода к ним теплоты

– процесс превращения жидкости в пар путем подвода к ней теплоты

– процесс понижения температуры материалов путем отвода от них теплоты

– переход вещества из паро- или газообразного состояния в жидкое путем отвода от него теплоты

50. Движущей силой процесса теплообмена является

- центробежная сила,

- сила тяжести,

- разность температур,

- разность давлений

51. На рисунке представлена схема

- кожухотрубчатый вертикальный одноходовой теплообменник

-погружной змеевиковый теплообменник

- теплообменник «труба в трубе»

- оросительный теплообменник

- пластинчатый теплообменник

52. На рисунке представлена схема

- кожухотрубчатый вертикальный одноходовой теплообменник

-погружной змеевиковый теплообменник

- теплообменник «труба в трубе»

- оросительный теплообменник

- пластинчатый теплообменник

53. На рисунке представлена схема

- кожухотрубчатый вертикальный одноходовой теплообменник

-погружной змеевиковый теплообменник

- теплообменник «труба в трубе»

- оросительный теплообменник

- пластинчатый теплообменник

54. На рисунке представлена схема

- кожухотрубчатый вертикальный одноходовой теплообменник

-погружной змеевиковый теплообменник

- теплообменник «труба в трубе»

- оросительный теплообменник

- пластинчатый теплообменник

55. Теплопередача –

-  процесс передачи тепла от более нагретой к менее нагретой жидкости (газу) через разделяющую их поверхность или твердую стенку

- процесс распространения электромагнитных колебаний с различной длиной волн

- перенос тепла вследствие движения и перемешивания макроскопических объемов газа или жидкости

- перенос тепла от более к менее нагретым участкам тела вследствие теплового движения и взаимодействия микрочастиц, непосредственно соприкасающихся друг с другом

56. Тепловое излучение –

-  процесс передачи тепла от более нагретой к менее нагретой жидкости (газу) через разделяющую их поверхность или твердую стенку

- процесс распространения электромагнитных колебаний с различной длиной волн

- перенос тепла вследствие движения и перемешивания макроскопических объемов газа или жидкости

- перенос тепла от более к менее нагретым участкам тела вследствие теплового движения и взаимодействия микрочастиц, непосредственно соприкасающихся друг с другом

57. Конвекция

-  процесс передачи тепла от более нагретой к менее нагретой жидкости (газу) через разделяющую их поверхность или твердую стенку

- процесс распространения электромагнитных колебаний с различной длиной волн

- перенос тепла вследствие движения и перемешивания макроскопических объемов газа или жидкости

- перенос тепла от более к менее нагретым участкам тела вследствие теплового движения и взаимодействия микрочастиц, непосредственно соприкасающихся друг с другом

58. Теплопроводность

-  процесс передачи тепла от более нагретой к менее нагретой жидкости (газу) через разделяющую их поверхность или твердую стенку

- процесс распространения электромагнитных колебаний с различной длиной волн

- перенос тепла вследствие движения и перемешивания макроскопических объемов газа или жидкости

- перенос тепла от более к менее нагретым участкам тела вследствие теплового движения и взаимодействия микрочастиц, непосредственно соприкасающихся друг с другом

59. Движущей силой процесса выпаривания является

- центробежная сила,

- сила тяжести,

- температурная депрессия,

- разность давлений

60.Абсорбция

– избирательное поглощение газов или паров жидкими поглотителями

– избирательное поглощение газов, паров или растворенных в жидкостях веществ поверхностью твердого поглотителя

– удаление влаги из влажных материалов путем ее испарения

– извлечение из сложного твердого вещества одного или нескольких компонентов при помощи жидкого растворителя

– извлечение из сложного по составу жидкого вещества другой жидкостью одного или нескольких компонентов

– процесс выделения твердой фазы в виде кристаллов из растворов или расплавов

61.На рисунке представлена схема

- прямоточная схема взаимодействия веществ в абсорбере

- противоточная схема взаимодействия веществ в абсорбере

- с рециркуляцией абсорбента в абсорбере

- с рециркуляцией газовой фазы в абсорбере

62.На рисунке представлена схема

- прямоточная схема взаимодействия веществ в абсорбере

- противоточная схема взаимодействия веществ в абсорбере

- с рециркуляцией абсорбента в абсорбере

- с рециркуляцией газовой фазы в абсорбере

63. На рисунке представлена схема

- прямоточная схема взаимодействия веществ в абсорбере

- противоточная схема взаимодействия веществ в абсорбере

- с рециркуляцией абсорбента в абсорбере

- с рециркуляцией газовой фазы в абсорбере

64.На рисунке представлена схема

- прямоточная схема взаимодействия веществ в абсорбере

- противоточная схема взаимодействия веществ в абсорбере

- с рециркуляцией абсорбента в абсорбере

- с рециркуляцией газовой фазы в абсорбере

62.На рисунке представлена схема работы аппарата

- поверхностный абсорбер

- пленочный абсорбер

- распыливающий абсорбер

- насадочный абсорбер

63. Адсорбция

– избирательное поглощение газов или паров жидкими поглотителями

– избирательное поглощение газов, паров или растворенных в жидкостях веществ поверхностью твердого поглотителя

– удаление влаги из влажных материалов путем ее испарения

– извлечение из сложного твердого вещества одного или нескольких компонентов при помощи жидкого растворителя

– извлечение из сложного по составу жидкого вещества другой жидкостью одного или нескольких компонентов

– процесс выделения твердой фазы в виде кристаллов из растворов или расплавов.

64.Силикагели изготавливают

- при сухой перегонке углесодержащих веществ, таких, как дерево,торф

- из продуктов обезвоживания геля кремниевой кислоты

- из водных алюмосиликатов природного или синтетического происхождения

- бентонитовые глины на основе монтмориллонита и отбеливающие глины гумбрин

65. Цеолиты изготавливают

- при сухой перегонке углесодержащих веществ, таких, как дерево,торф

- из продуктов обезвоживания геля кремниевой кислоты

- из водных алюмосиликатов природного или синтетического происхождения

- бентонитовые глины на основе монтмориллонита и отбеливающие глины гумбрин

66.Адсорбенты характеризуются  удельной поверхностью составляющей

- 400 – 1750 м2/г             - 100-350 м2

- 10 – 100  м2/г                    - 1 - 10 м2

67.На рисунке представлена схема работы аппарата

- адсорбер с псевдоожиженным слоем

- адсорбер с кольцевым слоем

-емкостный адсорбер с механическим перемешиванием

- вертикальный цилиндрический адсорбер

68. Сушка.

– избирательное поглощение газов или паров жидкими поглотителями

– избирательное поглощение газов, паров или растворенных в жидкостях веществ поверхностью твердого поглотителя

– удаление влаги из влажных материалов путем ее испарения

– извлечение из сложного твердого вещества одного или нескольких компонентов при помощи жидкого растворителя

– извлечение из сложного по составу жидкого вещества другой жидкостью одного или нескольких компонентов

– процесс выделения твердой фазы в виде кристаллов из растворов или расплавов.

69.Влага удерживаемая у поверхности раздела коллоидных частиц с окружающей средой называется

- Химически связанная                                        - Осмотически связанная

- Физико-механическая связанная                       - Капиллярно-связанная

70. На рисунке представлена схема

- камерная сушилка

- туннельная сушилка

- ленточная сушилка

- радиационная сушилка

71. На рисунке представлена схема

- камерная сушилка

- туннельная сушилка

- ленточная сушилка

- радиационная сушилка

72.  На рисунке представлена схема

- камерная сушилка

- туннельная сушилка

- ленточная сушилка

- радиационная сушилка

73. На рисунке представлен график

- Кривая псевдоожижения

- Кривая теплообмена

- Кривая сушки

- Кривая фильтрования

74. Экстракция из твердого тела.

– избирательное поглощение газов или паров жидкими поглотителями

– избирательное поглощение газов, паров или растворенных в жидкостях веществ поверхностью твердого поглотителя

– удаление влаги из влажных материалов путем ее испарения

– извлечение из сложного твердого вещества одного или нескольких компонентов при помощи жидкого растворителя

– извлечение из сложного по составу жидкого вещества другой жидкостью одного или нескольких компонентов

– процесс выделения твердой фазы в виде кристаллов из растворов или расплавов

75. Полученная в результате экстракции жидкая смесь поступает в разделитель, где разделяется на

- экстракт,    - дисцилят и кубовый остаток,   - экстракт и рафинат,  - осадок и фильтрат

76. На рисунке представлена схема

- Тарельчатого экстрактора

- Ступенчатого (секционные) экстрактора

- Смесительно-отстойного экстрактора

- Тарельчатого экстрактора

77. Какой процесс заключается в проникновении растворителя в поры твердого тела и растворении извлекаемых веществ

- выщелачивание,        - кристаллизация,    - выпаривание, - ректификация

78. Жидкостная экстракция

– избирательное поглощение газов или паров жидкими поглотителями

– избирательное поглощение газов, паров или растворенных в жидкостях веществ поверхностью твердого поглотителя

– удаление влаги из влажных материалов путем ее испарения

– извлечение из сложного твердого вещества одного или нескольких компонентов при помощи жидкого растворителя

– извлечение из сложного по составу жидкого вещества другой жидкостью одного или нескольких компонентов

– процесс выделения твердой фазы в виде кристаллов из растворов или расплавов.

79. Способом разделения однородных жидких смесей по критерию летучести компонентов является

- экстракция

- абсорбция

- ректификация

- кристаллизация

80. Полученная в результате перегонки исходная смесь разделяется

- эмульсия и суспензия,    - дисцилят и кубовый остаток,

- экстракт и рафинат,  - осадок и фильтрат

81. Кристаллизация

– избирательное поглощение газов или паров жидкими поглотителями

– избирательное поглощение газов, паров или растворенных в жидкостях веществ поверхностью твердого поглотителя

– удаление влаги из влажных материалов путем ее испарения

– извлечение из сложного твердого вещества одного или нескольких компонентов при помощи жидкого растворителя

– извлечение из сложного по составу жидкого вещества другой жидкостью одного или нескольких компонентов

– процесс выделения твердой фазы в виде кристаллов из растворов или расплавов.

82. Движущей силой процесса выпаривания является

- центробежная сила,

- сила тяжести,

- разность между рабочей и равновесной концентрациями,

- разность давлений

83. Смесями смешение компонентов которых происходит без выделения и поглощения теплоты и без изменения объема называют

- идеальными

- насыщенными

- реальными

-пересыщенными

84. На рисунке представлена схема

-Ректификационная установка для разделения многокомпонентной смеси

- Ректификационная установка периодического действия

- Ректификационная установка непрерывного действия

-Ректификационная установка для разделения бинарной смеси

85. Раствор, находящийся в равновесии с твердой фазой при данной температуре, называется

- идеальными

- насыщенными

- реальными

-пересыщенными

86. Раствор в котором концентрация растворенного вещества больше его растворимости называется

- идеальными

- насыщенными

- реальными

-пересыщенными

87. На рисунке представлена схема

- Кристаллизаторы с псевдоожиженным слоем

- Барабанные кристаллизаторы

- Кристаллизаторы непрерывного действия

- Вакуум аппарат с подвесной греющей камерой

88.Измельчение

– процесс механического воздействия на продукт рабочими органами, который приводит к преодолению сил взаимного сцепления иразрушению продукта под действием внешних нагрузок, а также к увеличению поверхности твердых материалов

– это процесс разделения смесей различных сыпучих продуктов на фракции одинакового качества и степени зрелости, различающиеся размерами и физическими свойствами

- это процесс разделения различных продуктов на фракции с одинаковыми размерами по форме и массе

- процесс отделения посторонних примесей из исходного сыпучего продукта

89. Классификация

– процесс механического воздействия на продукт рабочими органами, который приводит к преодолению сил взаимного сцепления иразрушению продукта под действием внешних нагрузок, а также к увеличению поверхности твердых материалов

– это процесс разделения смесей различных сыпучих продуктов на фракции одинакового качества и степени зрелости, различающиеся размерами и физическими свойствами

- это процесс разделения различных продуктов на фракции с одинаковыми размерами по форме и массе

- процесс отделения посторонних примесей из исходного сыпучего продукта

90. Калибрование

– процесс механического воздействия на продукт рабочими органами, который приводит к преодолению сил взаимного сцепления иразрушению продукта под действием внешних нагрузок, а также к увеличению поверхности твердых материалов

– это процесс разделения смесей различных сыпучих продуктов на фракции одинакового качества и степени зрелости, различающиеся размерами и физическими свойствами

- это процесс разделения различных продуктов на фракции с одинаковыми размерами по форме и массе

- процесс отделения посторонних примесей из исходного сыпучего продукта

91. Очистка

– процесс механического воздействия на продукт рабочими органами, который приводит к преодолению сил взаимного сцепления иразрушению продукта под действием внешних нагрузок, а также к увеличению поверхности твердых материалов

– это процесс разделения смесей различных сыпучих продуктов на фракции одинакового качества и степени зрелости, различающиеся размерами и физическими свойствами

- это процесс разделения различных продуктов на фракции с одинаковыми размерами по форме и массе

- процесс отделения посторонних примесей из исходного сыпучего продукта

92.Процесс раскалыванияосуществляется

- за счет создания больших концентраций нагрузок в местах контакта материала с клинообразным рабочим элементом, на который воздействует силаF

- под действием статической нагрузки, создаваемой силойF на нажимную плиту внутреннее напряжение в материале постепенно повышается и по достижении внутреннего напряжения выше предела прочности сжатия материал разрушается

- совершается за счет воздействия изгибающих силF

-осуществляется лезвиями (ножами), под действием которых создается усилиеF, направленное под определенным углом к измельчаемому материалу

- за счет удара осуществляется под действием динамических нагрузок на продукт, в результате которых возникают динамические напряжения, приводящие к его разрушению

93. Процесс раздавливании осуществляется

- за счет создания больших концентраций нагрузок в местах контакта материала с клинообразным рабочим элементом, на который воздействует силаF

- под действием статической нагрузки, создаваемой силойF на нажимную плиту внутреннее напряжение в материале постепенно повышается и по достижении внутреннего напряжения выше предела прочности сжатия материал разрушается

- совершается за счет воздействия изгибающих силF

-осуществляется лезвиями (ножами), под действием которых создается усилиеF, направленное под определенным углом к измельчаемому материалу

- за счет удара осуществляется под действием динамических нагрузок на продукт, в результате которых возникают динамические напряжения, приводящие к его разрушению

94. Процесс разламывания осуществляется

- за счет создания больших концентраций нагрузок в местах контакта материала с клинообразным рабочим элементом, на который воздействует силаF

- под действием статической нагрузки, создаваемой силойF на нажимную плиту внутреннее напряжение в материале постепенно повышается и по достижении внутреннего напряжения выше предела прочности сжатия материал разрушается

- совершается за счет воздействия изгибающих силF

-осуществляется лезвиями (ножами), под действием которых создается усилиеF, направленное под определенным углом к измельчаемому материалу

- за счет удара осуществляется под действием динамических нагрузок на продукт, в результате которых возникают динамические напряжения, приводящие к его разрушению

95. Процесс резания осуществляется

- за счет создания больших концентраций нагрузок в местах контакта материала с клинообразным рабочим элементом, на который воздействует силаF

- под действием статической нагрузки, создаваемой силойF на нажимную плиту внутреннее напряжение в материале постепенно повышается и по достижении внутреннего напряжения выше предела прочности сжатия материал разрушается

- совершается за счет воздействия изгибающих силF

-осуществляется лезвиями (ножами), под действием которых создается усилиеF, направленное под определенным углом к измельчаемому материалу

- за счет удара осуществляется под действием динамических нагрузок на продукт, в результате которых возникают динамические напряжения, приводящие к его разрушению

96. Процесс дробления осуществляется

- за счет создания больших концентраций нагрузок в местах контакта материала с клинообразным рабочим элементом, на который воздействует силаF

- под действием статической нагрузки, создаваемой силойF на нажимную плиту внутреннее напряжение в материале постепенно повышается и по достижении внутреннего напряжения выше предела прочности сжатия материал разрушается

- совершается за счет воздействия изгибающих силF

-осуществляется лезвиями (ножами), под действием которых создается усилиеF, направленное под определенным углом к измельчаемому материалу

- за счет удара осуществляется под действием динамических нагрузок на продукт, в результате которых возникают динамические напряжения, приводящие к его разрушению

97. Из рисунка видно,  что смесь

- полностью неделима

- частично делима

- полностью делима

- можно разделить в два этапа

98. Из рисунка видно,  что смесь

- полностью неделима

- частично делима

- полностью делима

- можно разделить в два этапа

99. Из рисунка видно,  что смесь

- полностью неделима

- частично делима

- полностью делима

- можно разделить в два этапа

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ

  1. Классификация процессов пищевых производств по организационно техническому признаку, по протеканию во времени, по кинетическим закономерностям.
  2. Моделирование процессов и аппаратов (математическое, физическое). Основы теории подобия. Анализ размерностей.
  3. Общие принципы расчета машин и аппаратов. Материальный и тепловой баланс. Требования к аппаратам пищевых производств.
  4. Характеристика и методы оценки дисперсных систем.
  5. Расчет скорости свободного и стесненного осаждения частиц в гравитационном поле. Конструкции отстойников. Определение их основных размеров.
  6. Центрифуги фильтрующие и отстойные периодического и непрерывного действия. Сепараторы. Основы расчета осадительных центрифуг.
  7. Классификация и основные типы фильтровальной аппаратуры. Фильтры периодического и непрерывного действия для разделения суспензий. Основы расчета фильтров периодического и непрерывного действия.
  8. Расчет мощности на механическое перемешивание. Конструкции мешалок
  9. Перемешивание. Критерии подобия для перемешивания. Степень перемешивания. Аппараты для перемешивания.
  10. Осаждение (отстаивание). Закон Стокса. Отстойники. Материальный баланс.
  11. Фильтрование. Фильтры. Основное уравнение фильтрации.
  12. Мембранные методы разделения. Осмос, обратный осмос. Свойства мембран. Аппараты.
  13. Разделение под действием центробежных сил. Фактор разделения.  Аппараты.
  14. Разделение газовых систем. Степень очистки. Аппараты.
  15. Общие сведения о тепловых процессах. Движущая сила. Теплоносители.
  16. Уравнение Фурье. Теплопроводность плоской однослойной и многослойной стенки.
  17. Уравнение Ньютона для теплоотдачи. Теплообмен излучением.
  18. Псевдоожижение. Кинетика процесса. Аппараты.
  19. Тепловые процессы без изменения агрегатного состояния вещества. Критерии теплового подобия, естественная и вынужденная конвекция.
  20. Конденсация жидкостей.
  21. Выпаривание. Материальный и тепловой баланс. Аппараты.
  22. Классификация процессов массообмена. Равновесие между фазами.
  23. Массопередача и массоотдача. Закон Щукарева, уравнение Фика. Массопроводность.
  24. Экстракция. Закон распределения. Материальный баланс. Аппараты.
  25. Перегонка и ректификация. Закон Рауля. Материальный баланс. Аппараты.
  26. Абсорбция. Общие сведения. Материальный баланс. Аппараты.
  27. Адсорбция, адсорбенты, равновесие при адсорбции. Аппараты.
  28. Сушка. Свойства влажных материалов. Кинетика процесса.
  29. Материальный и тепловой баланс сушки. Аппараты.
  30. Измельчение твердого пищевого сырья. Классификация.
  31. Обработка материалов давлением

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Кавецкий Г.Д., Королев А.В. Процессы и аппараты пищевых производств. М:. КолосС 2006 г.
  2. Машины и аппараты пищевых производств в 2х кн.: Под ред. Акад. В.А. Панфилова. М:. Высшая школа 2001г., 1400с.
  3. Круглов  Г.А.   Теплотехника / Г. А. Круглов , Р. И. Булгакова,  Е. С.Круглова. - М. ; СПб. ; Краснодар : Лань, 2010. - 207 с.
  4. Гидравлика, гидромашины и гидропнемоприводы: учеб. пособие для студ. вузов по инж. спец. / Т.В. Артемьева, Т.М. Лысенко, А.Н. Румянцева, С.П. Стесин: под ред. С.П. Стесина. – 2-е изд., стер. – М.: Академия, 2006. – 336 с.

5.  Бородулин Д.М. Процессы и аппараты химической технологии:учеб. пособие/ Д.М. Бордулин, В.Н. Иванец; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. – Кемерово, 2007. – 168 с.

6. Мефодьев М.Н., Харченко Г.М., Мезенов А.А. Процессы и аппараты пищевых производств в агропромышленном комплексе: лекционный курс / Новосиб. гос. арграр. ун-т. Инженер. Ин-т. – Новосибирск, 2009. – 150 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1

Трубы стальные бесшовные горячекатаные (ГОСТ 8732-58)

Наружный диаметр dн, мм

Толщина

стенки, мм

Наружный диаметр

Толщина стенки, мм

от

до

от

до

25

2,5

8

63,6

3

14

28

2,5

8

68

3

16

32

2,5

8

70

3

16

38

2,5

8

73

3

19

42

2,5

10

76

3

19

45

2,5

10

83

3,5

19

50

2,5

10

89

3,5

24

54

3

11

95

3,5

24

57

3

13

102

3,5

24

60

3

14

108

4

28

Таблица 2

Число труб, размещаемых в трубной доске по шестиугольникам

Число труб

по диагоналям

6-уголь-ника

Число труб

в пучке без учета сегмента

Общее число труб

в пучке

Число труб

по диагоналям

6-уголь-ника

Число труб в пучке без учета сегмента

Общее число труб

в пучке

3

7

7

0,90

23

397

439

0,54

5

19

19

0,80

25

469

517

0,53

7

37

37

0,72

27

547

613

0,52

9

61

61

0,68

29

631

721

0,51

11

91

91

0,65

31

721

823

0,51

13

127

127

0,62

33

817

931

0,50

Окончание табл. 2

Число труб

по диагоналям

6-уголь-ника

Число труб

в пучке без учета сегмента

Общее число труб в пучке

Число труб

по диагоналям

6-уголь-ника

Число труб

в пучке без учета сегмента

Общее число труб в пучке

15

169

187

0,60

35

919

1045

0,49

17

217

241

0,58

37

1027

1165

0,48

19

271

301

0,57

39

1141

1303

0,47

21

331

367

0,56

41

1261

1459

0,47

Таблица 3

Физические свойства воды на линии насыщения

t

Р

с10-3

102

а107

106

104

103

Рr

0

1,01

999,9

4,21

55,0

1,32

1,789

0,63

75,5

13,67

10

1,01

999,7

4,19

57,5

1,37

1,306

0,70

74,1

9,52

20

1,01

998,2

4,19

60,0

1,43

1,006

1,82

72,6

7,02

30

1,01

995,7

4,18

61,8

1,49

0,805

3,21

71,2

5,42

40

1,01

992,2

4,18

63,5

1,53

0,659

3,87

69,6

4,31

50

1,01

988,1

4,18

64,7

1,57

0,556

4,49

68,6

3,54

60

1,01

983,2

4,18

66,0

1,61

0,478

5,11

66,1

2,98

70

1,01

977,8

4,19

66,7

1,63

0,415

5,70

64,3

2,55

80

1,01

971,8

4,20

67,5

1,66

0,365

6,32

62,6

2,21

90

1,01

965,3

4,21

68,0

1,68

0,326

6,95

60,70

1,95

100

1,01

958,4

4,22

68,2

1,69

0,295

7,52

58,8

1,75

110

1,43

951,0

4,23

68,5

1,70

0,272

8,08

56,9

1,60

120

1,99

943,1

4,25

68,5

1,71

0,225

8,64

54,8

1,47

130

2,69

934,8

4,27

68,5

1,72

0,233

9,19

52,9

1,36

140

3,61

926,1

4,29

68,5

1,73

0,217

9,72

50,7

1,26

Окончание табл. 3

t

Р

с10-3

102

а107

106

104

103

Рr

150

4,75

917,0

4,32

68,5

1,73

0,203

10,3

48,8

1,17

160

6,17

907,4

4,35

67,4

1,73

0,191

10,7

46,6

1,10

170

7,91

897,8

4,38

67,9

1,73

0,181

11,3

44,3

1,05

180

10,03

886,9

4,42

67,5

1,73

0,173

11,9

42,3

1,00

190

12,55

878,0

4,46

67,0

1,72

0,165

12,6

40,0

0,96

200

15,52

863,0

4,51

66,3

1,72

0,158

13,3

37,6

0,93

Данные в таблице:

t - температура, ºС;

c - удельная теплоемкость, Дж/кг·К;

а - коэффициент температуропроводности, м2/с;

- коэффициент объемного расширения, К-1;

- коэффициент поверхностного натяжения, Н/м;

Р - давление, бар;

- плотность, кг/м3;

- коэффициент теплопроводности, Вт/м·К;

- кинематическая вязкость, м2/с;

Рr - критерий Прандтля.

Таблица 4

Плотность водных растворов этилового спирта приt 20 ºС

в зависимости от концентрации

Содержание спирта, %

20, кг/м3

Содержание спирта

20, кг/м3

5

989,3

55

902,5

10

981,9

60

891,1

15

975,1

65

879,4

20

968,6

70

867,6

25

961,7

75

855,6

30

953,8

80

843,3

35

944,9

85

831,0

40

935,2

90

818,0

Окончание табл. 4

Содержание спирта, %

20, кг/м3

Содержание спирта

20, кг/м3

45

922,5

95

804,2

50

911,4

100

789,3

Плотность растворов спирта (кг/м3) при температуреtC) определяется по формуле:

t=20 0,66(t - 20).

Таблица 5

Плотность водных растворов сахара приt 20 ºС

в зависимости от концентрации

%

, кг/м3

%

, кг/м3

%

, кг/м3

%

, кг/м3

1

1004

19

1079

37

1163

54

1254

2

1008

20

1083

38

1163

55

1260

3

1012

21

1087

39

1174

56

1266

4

1016

22

1092

40

1179

57

1271

5

1020

23

1097

41

1184

58

1277

6

1024

24

1101

42

1189

59

1283

7

1028

25

1105

43

1194

60

1289

8

1034

26

1110

44

1199

61

1295

9

1036

27

1115

45

1205

62

1301

10

1040

28

1120

46

1210

63

1307

11

1044

29

1124

47

1215

64

1313

12

1048

30

1129

48

1221

65

1319

13

1053

31

1134

49

1226

66

1325

14

1057

32

1139

50

1232

67

1331

15

1061

33

1144

51

1237

68

1337

16

1065

34

1149

52

1243

69

1343

17

1070

35

1153

53

1249

70

1350

18

1074

36

1158

Плотность раствора сахара (кг/м3) при температуреtC) определяется по формуле:

t=20 (0,4 - 0,0025b)(t - 20),

где b - концентрация раствора, %.

Таблица 6

Плотность водных растворов глицерина, кг/м3

t, ºС

Концентрация, % масс.

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

20

1026

1050

1074

1100

1127

1154

1181

1208

1235

1261

30

1021

1045

1068

1094

1121

1148

1175

1202

1228

1255

40

1016

1040

1063

1088

1115

1141

1168

1296

1222

1248

50

1011

1034

1057

1083

1109

1135

1162

1189

1215

1242

60

1005

1029

1052

1077

1103

1129

1155

1183

1208

1235

70

1000

1024

1046

1071

1096

1122

1149

1176

1202

1229

80

994

1018

1040

1065

1090

1116

1142

1169

1195

1222

90

988

1013

1035

1059

1084

1110

1136

1162

1189

1216

100

983

1007

1029

1053

1078

1104

1130

1156

1183

1209

Таблица 7

Плотность, коэффициенты теплопроводности, теплоемкости

и кинематическая вязкость растительных масел

t, ºC

Подсолнечное

Хлопковое

, кг/м3

,Вт/мК

с103,Дж/кгК

106, м2

, кг/м3

,Вт/мК

с103,Дж/кгК

106, м2

20

921

0,168

1,93

914

0,168

2,0

75,1

30

914

0,167

1,96

41,3

907

0,167

2,03

48,6

40

907

0,164

1,99

29,3

900

0,164

2,06

39,4

50

900

0,163

2,02

23,0

893

0,163

2,09

23,6

60

893

0,163

2,05

17,0

887

0,163

2,12

17,6

70

886

0,160

2,08

12,8

880

0,160

2,15

13,5

80

880

0,159

2,11

10,4

873

0,159

2,18

10,5

90

873

0,157

2,14

8,3

867

0,157

2,21

8,6

100

866

0,156

2,17

6,7

860

0,156

2,24

6,9

110

859

0,155

2,20

5,6

853

0,155

2,27

5,8

Таблица 8

Плотность 100 % уксусной кислоты, кг/м3

Температура, ºC

Плотность, кг/м3

Температура, ºC

Плотность, кг/м3

0

1070

80

983

20

1049

90

972

30

1039

100

960

40

1025

110

948

50

1017

120

936

60

1006

130

923

70

995

140

909

Плотность смеси определяется по формуле:

гдеρb,ρa - плотности чистых веществ, кг/м3;

a,b - содержаниекомпонентов в смеси, %.

Коэффициент теплопроводности растворов солей (Вт/(мК))

=в(1 -b 10-5),

гдев - коэффициент теплопроводности воды при данной температуре, Вт/(мК);

b - концентрация, %;

- растворенное вещество (см. табл. 13).

Таблица 13

Данные для расчета

Растворенное вещество

CaCl2

NaCl

309

248

Коэффициент теплопроводности сахарных растворов (Вт/(мК))

= Кв(1 - 55610-5 b),

гдев - коэффициент теплопроводности воды при данной температуре, Вт/(мК)

b - концентрация, %;

К - безразмерный коэффициент (см. табл. 14).

Таблица 14

Данные для расчета

К

1,0

0,95

0,890

0,834

0,777

0,720

0,660

0,605

%

0

10

20

30

40

50

60

70

Удельная теплоемкость растворов солей и щелочей (кДж/(кгК))

,

гдеcв - удельная теплоемкость воды, кДж/(кгК);

b - концентрация раствора, %.

Удельная теплоемкость растворов сахара (кДж/(кгК))

с = 4,19 - (2,52 - 0,0075t),

гдеt - температура, ºС;

b - концентрация, %.

Таблица 15

Удельная теплоемкость сухих веществ

Растворенное вещество

NaCl

CaCl2

с, кДж/(кгК)

0,87

0,685

Таблица 18

Коэффициенты теплопроводности некоторых жидкостей, ккал/мчºС

Вещество

Температура, ºС

0

20

40

60

80

100

120

Уксусная

к-та, 50 %

0,1

0,15

0,145

0,142

Уксусная

к-та, 100 %

0,155

0,15

0,145

0,143

Глицерин,

100 %

0,235

0,240

0,242

0,243

0,245

0,250

0,255

Глицерин,

50 %

0,33

0,365

0,375

0,420

Спирт этил., 20 %

0,38

0,410

0,44

0,465

0,490

Спирт этил., 40 %

0,30

0,33

0,33

0,355

0,410

Спирт этил., 60 %

0,215

0,245

0,27

0,30

0,325

Спирт этил., 80 %

0,223

0,225

0,226

0,226

0,225

0,225

0,225

Спирт этил., 100 %

0,160

0,155

0,150

0,147

Пересчет в СИ: 1 ккал/мчºС = 1,163 Вт/(м·К).

Таблица 19

Средняя удельная теплоемкость некоторых жидкостей

с, кДж/(кгК)

Жидкость

Температура, ºС

20

40

50

60

70

80

90

100

Спирт этил., 100 %

2,48

2,72

2,84

2,96

3,08

3,21

3,36

3,51

Спирт этил., 80 %

2,83

3,01

3,11

3,22

3,33

3,43

3,53

3,64

Спирт этил., 60 %

3,14

3,31

3,40

3,48

3,54

3,60

3,69

3,77

Спирт этил., 40 %

3,51

3,64

3,66

3,69

3,75

3,81

3,89

3,94

Окончание табл. 19

Жидкость

Температура, ºС

20

40

50

60

70

80

90

100

Спирт этил., 20 %

3,85

3,90

3,91

3,93

3,95

3,98

4,02

4,06

Уксусная

к-та, 100 %

1,99

2,10

2,15

2,21

2,26

2,31

2,36

2,42

Уксусная

к-та, 50 %

3,10

3,14

3,16

3,18

3,22

3,26

3,28

3,30

Глицерин,

50 %

3,56

3,52

3,52

3,52

-

-

-

-

Глицерин, 100 %

3,20

2,42

2,50

2,55

2,60

2,70

2,73

2,80

Пересчет в СИ: 1 кДж/(кгК) = 1000 Дж/(кгК).

Таблица 20

Физические свойства молока и сливок

t, ºC

Плотность

, кг/м3

Удельная

теплоёмкостьс, Дж/кгК

Удельная теплопроводность, Вт/мК

Коэффициент динамической вязкости106, Па·с

Коэффициент кинематической вязкости

106, м2

Критерий ПрандтляPr

МОЛОКО

20

1029

3913

0,495

1790

1,74

14,2

25

1027

3918

0,512

1541

1,50

11,8

30

1025

3922

0,523

1333

1,30

9,95

40

1021

3934

0,552

1041

1,02

7,50

45

1019

3918

0,570

937

0,92

6,10

50

1017

3897

0,581

854

0,84

5,50

55

1014

3876

0,593

771

0,76

5,00

60

1011

3855

0,605

708

0,70

4,50

65

1009

3858

0,605

656

0,65

4,10

70

1006

3855

0,616

624

0,62

3,90

75

1003

3855

0,628

582

0,58

3,60

80

1000

3855

0,640

560

0,56

3,43

Окончание табл. 20

t, ºC

Плотность

, кг/м3

Удельная

теплоёмкостьс, Дж/кгК

Удельная теплопроводность, Вт/мК

Коэффициент динамической вязкости

106, Па·с

Коэффициент кинематической вязкости

106, м2

Критерий ПрандтляPr

СЛИВКИ

20

994

4022

0,371

17728

11,8

148,00

25

992

4106

0,321

8824

8,9

114,75

30

998

3855

0,324

6916

7,0

81,50

35

985

3687

0,329

5417

5,5

64,35

40

983

3570

0,334

4227

4,3

47,20

45

982

3612

0,340

4124

4,2

36,00

50

981

3599

0,345

2548

2,6

26,00

55

980

3599

0,351

2519

2,57

25,55

60

970

3603

0,358

2503

2,57

25,10

65

971

3603

0,3675

2466

2,54

23,10

70

965

3603

0,381

2451

2,54

23,10

75

964

3603

0,390

2449

2,54

23,00

80

962

3603

0,398

2453

2,55

23,00

Таблица 21

Вязкость водных растворов неорганических веществ, мПас

Вещество

Концентрация, %

Температура, ºС

-10

0

10

20

30

40

NaCl

5

1,86

1,39

1,07

0,87

0,71

10

2,01

1,51

1,19

0,95

0,78

15

3,37

2,27

1,69

1,34

1,07

0,89

20

4,08

2,67

1,99

1,86

1,24

1,03

25

5,19

3,31

2,38

1,86

1,46

1,20

CaCl2

5

1,93

1,41

1,10

0,90

0,72

10

2,17

1,58

1,27

1,00

0,80

15

4,1

2,58

1,87

1,52

1,21

0,98

20

4,9

3,14

2,32

1,89

1,50

1,21

25

6,3

4,03

3,05

2,54

1,92

1,52

30

9,1

5,8

4,4

3,6

2,9

2,3

35

14,2

8,9

6,6

5,1

4,2

3,32

40

8,9

6,9

5,1

Окончание табл. 21

NaCl

Концентрация, %

Температура, ºС

50

60

70

80

90

100

5

0,60

0,51

0,45

0,40

0,35

0,32

10

0,67

0,57

0,51

0,45

0,41

0,37

15

0,75

0,64

0,56

0,50

0,45

0,41

20

0,87

0,74

0,64

0,87

0,51

0,47

25

1,05

0,91

0,77

0,67

0,60

0,54

CaCl2

5

0,62

0,52

0,46

0,41

0,36

0,32

10

0,68

0,59

0,51

0,45

0,40

0,36

15

0,84

0,72

0,63

0,54

0,47

0,42

20

1,05

0,90

0,79

0,68

0,58

0,51

25

1,31

1,14

0,98

0,84

0,73

0,63

30

1,90

1,58

1,35

1,15

0,97

1,82

35

2,80

2,32

1,95

1,65

1,45

1,20

40

4,25

3,51

2,93

2,47

2,05

1,65

Таблица 22

Коэффициенты теплопроводности некоторых материалов, Вт/(мК)

Наименование материала

Алюминий

200

Асбест

0,116

Асбозурит

0,178

Латунь

85

Медь

380

Накипь котельная

1,43,1

Ньювель

0,093

Свинец

35

Совелит

0,10

Сталь, чугун

45

Сталь нержавеющая

17

Стекло

0,75

Стекловата

0,0350,070

Шлаковая вата

0,07

Таблица 23

Значение нормальной депрессии

для водных растворов различных веществ, ºС

Растворенное

вещество

Концентрация, %

10

20

30

35

40

45

50

55

60

65

70

NaCl

1,9

4,9

9,6

CaCl2

1,5

4,5

10,5

14,3

19

24,3

30

36,5

43,0

Сахар

0,2

0,4

0,7

0,9

1,2

1,5

2,0

2,6

3,8

4,2

5,4

Таблица 24

Поправочный коэффициент в формуле Тищенко

Абсолютное давление

0,06

0,64

0,08

0,66

0,1

0,69

0,15

0,73

0,2

0,76

0,3

0,81

0,4

0,85

0,5

0,89

0,6

0,91

0,8

0,96

1,0

1,00

Таблица 25

Средняя температура и относительная влажность

атмосферного воздуха в различных районах СНГ

Наименование пункта

Январь

Июль

t, ºC

, %

t, ºC

, %

Алма-Ата

-8,6

87

22,1

56

Астрахань

-7,1

91

23,2

58

Ашхабад

-0,4

84

29,6

41

Баку

3,4

82

23,3

65

Батуми

6,3

78

23,1

84

Окончание табл. 25

Наименование пункта

Январь

Июль

t, ºC

, %

t, ºC

, %

Брянск

-8,8

88

18,2

74

Владивосток

-13,7

74

20,6

77

Ворошиловград

-7,0

84

22,2

69

Владимир

-11,7

84

18,3

69

Вологда

-12,0

85

17,0

70

Воронеж

-9,8

90

20,0

62

Волгоград

-9,9

85

20,7

50

Грозный

-4,9

88

23,9

70

Днепропетровск

-6,0

88

22,3

60

Екатеринбург

-16,2

84

17,2

70

Ереван

-5,8

89

25,0

50

Иваново

-12,0

90

18,8

71

Казань

-13,6

86

19,9

63

Калуга

-9,7

89

18,4

68

Керчь

-1,3

88

23,4

68

Киев

-6,0

89

19,3

69

Кишинев

-4,3

88

21,6

62

Краснодар

-2,1

90

23,7

67

Курск

-9,3

88

19,4

67

Львов

-4,0

87

18,1

74

Минск

-6,8

88

17,5

78

Н. Новгород

-12,2

89

19,4

68

Николаев

-4,0

88

23,1

68

Одесса

-3,1

88

22,6

61

Орел

-9,6

92

18,6

77

Рига

-5,1

86

17,9

75

Ростов-на-Дону

-6,1

89

23,7

59

Саратов

-11,3

84

23,1

53

Смоленск

-8,4

88

17,6

78

Тамбов

-11,1

88

20,0

68

Ташкент

-1,3

81

25,8

46

Тбилиси

-1,0

80

24,6

51

Харьков

-7,7

88

20,6

65

Херсон

-3,4

89

23,3

62

Челябинск

-16,2

84

18,6

72

Таблица 27

Объем влажного воздуха на 1 кг сухого воздухаV0, м3/кг

t

10

20

30

40

50

60

70

80

40

0,912

0,919

0,925

0,933

0,940

0,947

0,954

0,962

45

0,928

0,937

0,947

0,956

0,966

0,976

0,986

0,996

50

0,945

0,958

0,979

0,983

0,996

1,01

1,02

1,04

55

0,963

0,979

0,996

1,01

1,03

1,05

1,07

1,09

60

0,982

1,00

1,02

1,05

1,07

1,09

1,12

1,15

65

1,00

1,08

1,08

1,09

1,12

1,15

1,19

1,22

70

1,02

1,06

1,09

1,13

1,17

1,22

1,27

1,32

75

1,05

1,09

1,14

1,25

1,31

1,38

1,31

1,46

80

1,07

1,13

1,19

1,26

1,34

1,43

1,63

1,65

85

1,10

1,17

1,26

1,36

1,46

1,59

1,75

1,94

90

1,13

1,22

1,33

1,47

1,63

1,83

2,08

2,42

95

1,16

1,28

1,43

1,62

1,86

2,19

2,65

3,35

100

1,20

1,35

1,55

1,81

2,17

2,72

3,63

5,45

Таблица 28

Удельная теплота парообразования, кДж/кг

Вещество

Температура, ºС

0

20

40

60

80

100

120

140

Уксусная кислота

-

352

365

375

384

390

405

396

Этиловый спирт

920

910

900

877

850

810

760

710

Таблица 29

Равновесные составы фаз бинарных смесей

при атмосферном давлении

Компоненты

Х, моль %

Y, моль %

t, ºC

А

В

Вода

mf=18

Уксусная кислота

mb=60

0

0

118,7

15

26,2

111,8

25

40,0

108,9

Окончание табл. 29

Компоненты

Х, моль %

Y, моль %

t, ºC

А

В

Вода

mf=18