ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Методические указания и задания к промежуточному контролю

№ 1, 2 для студентов сокращенной заочной формы обучения специальности

Машины и аппараты пищевых производств

Могилев 2015

Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры ТХТ

Протокол № от 2015

Составитель

Л.Н. Левьюк

Рецензент

к.т.н., доцент В.М. Лустенков

© УО «Могилевский государственный университет продовольствия», 2015


УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЙ ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОНТРОЛЯ

При выполнении задач необходимо соблюдать следующие требования:

1 Перед решением задач необходимо тщательно разобрать условие задачи и выписать цифровые данные по последней и предпоследней цифре учебного шифра.

2 Задания должны быть оформлены на стандартных листах формата А4. При оформлении необходимо: полностью написать условие задачи; начертить схему аппарата, показав стрелками движение потоков жидкостей, пара, воздуха и т.д. Контрольная работа должна быть закончена списком использованной литературы и подписана студентом.

3 Решение задач необходимо выполнять сначала в буквенных решениях, после чего подставлять вместо букв числовые значения и производить вычисления. Следует указывать наименование и размерность всех определяемых величин.

4 В тех случаях, когда требуется построить процессы в Н – S и Н - x диаграммах, последние должны быть построены в масштабе на отдельных листах или скопированы с печатных диаграмм.


Задания к промежуточному контролю №1

Задача 1

Определить диаметр отстойника для непрерывного осаждения частиц плотностью ρ, кг/м3 в воде при температуре t,°С. Производительность отстойника по суспензии G, т/ч, массовая доля частиц в суспензии х, %. Диаметр наименьших частиц , подлежащих осаждению, составляет d, мм. Влажность образующегося шлама u, %.

Таблица 1 – Исходные данные к задаче 1

Величины и их размерность Последняя цифра шифра
G, т/ч
ρ, кг/м3
d·102, мм 2,2 2,4 3,0 3,2 2,3 2,5 3,0 3,2 2,4 2,5
Величины и их размерность Предпоследняя цифра шифра
t, °С
х,%
U, %

Методические указания к задаче №1

Определим теоретическую скорость осаждения частиц при ламинарном режиме обтекания по формуле Стокса



(1)

где ρв, кг/м3 – плотность воды при температуре t,°С,

μв, Па·с – динамическая вязкость воды при температуре t,°С,

g=9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.

Проверим правильность применения формулы Стокса. Для этого определим значение критерия Рейнольдса (Rе<0,2)

. (2)

Действительная скорость осаждения частиц в реальном аппарате

Необходимая площадь осаждения

(3)

Диаметр отстойника

(4)

Задача 2

Определить требуемую установочную мощность электродвигателя мешалки, установленной в аппарате для приготовления водного раствора по следующим данным:

1) Диаметр аппарата, м D

2) Отношение диаметра аппарата к диаметру мешалки D/dм

3) Частота вращения мешалки, об/мин n

4) Содержание твердой фазы, кг/кг х

5) Плотность твердой фазы ρ, кг/м3 2200

6) Температура раствора, °С t

Таблица 2 – Исходные данные к задаче 2

Величины и их размерность Последняя цифра шифра
Тип мешалки Двух-лопастная Четырех-лопастная Трех-лопастная пропеллерная Якорная двухлопастная Турбинная шестилопастная
х, кг/кг 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,09 0,07 0,05 0,11 0,15
D, м 1,3 1,2 1,4 1,5 1,8 1,6 1,7 1,1 1,0 0,8
D/dм 2,2 2,4 3,0 3,2 2,3 2,5 3,0 3,2 2,4 2,5
Величины и их размерность Предпоследняя цифра шифра
t, °С
n, об/мин

Задача 3

Определить скорость воздуха, необходимую для начала образования взвешенного слоя частиц молочного сахара плотностью ρч=1540 кг/м3 при следующих условиях: температура воздуха t, диаметр частиц dч.Каково будет гидравлическое сопротивление, если высота неподвижного слоя Н0, а порозность слоя ε0=0,4? Определить также порозность и высоту взвешенного слоя, если скорость воздуха превышает первую критическую в nраз. При решении задачи воспользоваться зависимостью Ly=f(Ar) (Рисунок 1).



Таблица 4 – Исходные данные к задаче 3

Величины и их размерность Последняя цифра шифра
dч, мм 0,5 0,8 1,2 1,5 0,7 1,1 0,6 1,0 0,9 1,3
n 1,9 1,7 2,2 2,1 1,5 2,0 1,6 1,8 1,4 2,4
Величины и их размерность Предпоследняя цифра шифра
H0, м 0,4 0,35 0,5 0,6 0,45 0,55 0,3 0,25 0,2 0,65
t, 0C

Задания к промежуточному контролю №2

Задача 4

Рассчитать площадь теплопередающей поверхности вертикального кожухотрубного теплообменника, состоящего из 111 стальных труб диаметром 25х2мм, в трубном пространстве которого охлаждается метанол oт до , °С. Охлаждение производится водой с начальной температурой и конечной , °С. Расход метанола Gм, кг/с. Коэффициент теплоотдачи от метанола к стенкам труб α1=960 Вт/(м2·°С), коэффициент теплоотдачи от стенок труб к воде α2=840 Вт/(м2·°С), суммарная тепловая проводимость загрязнений стенок труб r=1700 Вт/(м2·°С). Теплоемкости метанола и воды принять соответственно см=2520 Дж/(кг·К), ср=4190 Дж/(кг·К). Потерями в окружающую среду пренебречь. Рассчитать также расход охлаждающей воды.

Таблица 5 – Исходные данные к задаче 4

Величины и их размерность Последняя цифра шифра
Gм, кг/с 18,2 12,9 15,4 14,9 11,8
t , оС
t , оС
Величины и их размерность Предпоследняя цифра шифра
t , оС
t , оС

Задача 5

При атмосферном давлении упаривается G, кг/с водного раствора с начальной температурой tн, °С и массовой долей растворенного вещества х1,%. Температура кипения раствора tк, °С. Избыточное давление насыщенного греющего пара Ризб, МПа. Поверхность греющей камеры F, м2, коэффициент теплопередачи К, Вт/(м2·К). Потери теплоты в окружающую среду составляют 7 %. Определить состав раствора на выходе из выпарного аппарата и необходимый расход греющего пара при его влажности 5 %.

Таблица 6 - Исходные данные к задаче 5

Величины и их размерность Последняя цифра шифра
G, кг/с 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,66 0,68 0,72
tн, оС
х1, %
Продолжение таблицы 6
Величины и их размерность Предпоследняя цифра шифра
tк, оС
Ризб, МПа 0,06 0,05 0,04 0,06 0,08 0,05 0,07 0,06 0,04 0,05
F, м2
к, Вт/(м2 К)

Задача 6

Определить число тарелок в ректификационной колонне непрерывного действия для разделения смеси метиловый спирт-вода под атмосферным давлением. Молярная доля легколетучего компонента в питании колонны хF, %, в дистилляте хD, %, в кубовом остатке хW, %. Коэффициент избытка флегмы φ. Число тарелок, эквивалентное одной ступени изменения концентрации ψ.

Таблица 7 – Исходные данные к задаче 6

Величины и их размерность Предпоследняя цифра шифра
хF, % 42,0 37,0 31,5 32,8 34,3 31,7 38,2 33,0 32,2 30,7
Последняя цифра шифра
хD, % 96,0 92,0 91,0 94,0 90,0 88,9 87,8 89,0 91,6 90,2
хW, % 1,2 1,8 1,9 2,0 1,5 1,6 1,7 1,1 1,4 2,1
φ 1,7 1,68 1,59 1,72 1,78 1,69 1,65 1,71 1,66 1,74
ψ 1,8 1,7 1,6 1,65 1,81 1,82 1,75 1,77 1,8 1,7

Задача 7

Определить необходимые значения расхода воздуха, расхода и давления греющего пара для противоточной сушилки, работающей по нормальному сушильному варианту. Производительность по высушенному материалу Gк, кг/ч, начальная и конечная влажность материала uн и uк, %. Температура материала на входе в аппарат θн, °С и на выходе θк, °С. Состояние воздуха до калорифера: t0, °С, φ0, %; после сушилки: t2, °С, φ2, %. Удельная теплоемкость высушенного продукта ск, кДж/(кг·К). Тепловые потери в окружающую среду составляют 11% от суммы остальных слагаемых теплового баланса. Влажность греющего пара составляет 5 %.

Построить процессы в Н-х диаграмме.

Таблица 9 – Исходные данные к задаче 7

Величины и их размерность Предпоследняя цифра шифра
Gк, кг/ч
uн,%
uк, % 7,8 6,8 8,8 6,4 8,2 8,1 9,2 6,3
t0, °С
φ0, %
Последняя цифра шифра
t2, °С
Продолжение таблицы 8
φ2, %
θн, °С
θк, °С
ск, кДж/(кг·К) 1,56 1,44 1,39 1,4 1,36 1,51 1,18 1,22 1,24 1,37

Литература

1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов / А.Г. Касаткин - 12-е изд., стереотипное, доработанное. Перепечатка с девятого издания 1973 г. – М.: «Альянс», 2005. – 750с.: ил.

2. Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: учебное пособие для вузов / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков; под ред. П.Г. Романкова. – 14-е изд., стереотипное. М.: «Альянс», 2007. – 576 с.: ил.

3. Флореа О. Расчеты по процессам и аппаратам химической технологии. / О. Флореа, О. Смигельский. – М.: Химия, 1971. – 448 с.: ил.

4. Расчеты и задачи по процессам и аппаратам пищевых производств / С.М. Гребенюк, Н.С. Михеева, Ю.П. Грачев [и др.] – М.: Агропромиздат, 1987. – 304 с.: ил.

5. Общие требования и правила оформления учебных текстовых документов: СТП СМК 4.2.3 – 01 – 2011. – Введ. 2011 – 04 – 07. – Могилев: Могилевск. гос. ун-т продовольствия, 2011. – 43 с.

ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Методические указания и задания к промежуточному контролю

№ 1, 2 для студентов сокращенной заочной формы обучения специальности


prochitajte-otrivok-iz-romana-v-pikulya-i-otvette-na-vopros-kakoe-sobitie-opisivaet-avtor-kakovo-ego-znachenie.html
prochitajte-predlozheniya-chem-vizvan-ih-kancelyarskij-ottenok-kak-mozhno-otredaktirovat-predlozheniya.html
    PR.RU™