МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, молоді та спорту УКРАЇНИ
ОДЕСЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ
ОДЕСЬКОЇ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ
ПИТАННЯ
для екзаменаційних білетів
з предмета “Процеси та апарати харчових виробництв”
для студентів 3 курсу технологічного відділення
заочної форми навчання
за напрямом підготовки 5.05170104
«Виробництво хліба, кондитерських, макаронних
виробів і харчоконцентратів»
м. Одеса 2012 р.
Укладач: Точилкін Юрій Георгійович, викладач комісії
спецтехнології, предмет
«Процеси та апарати
харчових виробництв».
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, молоді та спорту УКРАЇНИ
ОДЕСЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ КОЛЕДЖ
ОДЕСЬКОЇ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ
ЗАТВЕРДЖУЮ
заст. директора з НР
___________ В.І.Уманська
ПИТАННЯ
для екзаменаційних білетів
з предмета “Процеси та апарати харчових виробництв”
для студентів 3 курсу технологічного відділення
заочної форми навчання
за напрямом підготовки 5.05170104
«Виробництво хліба, кондитерських, макаронних
виробів і харчоконцентратів»
РОЗГЛЯНУТО
на засіданні циклової
комісії спецтехнології
протокол №__від________
Голова комісії:
__________Г.П. Михайлюк
(підпис)
м. Одеса 2012 р.
1. Виникнення і розвиток науки о процесах та апаратах.
2. Класифікація й характеристика процесів харчової технології.
3. Закони збереження маси і енергії. Закон рівноваги систем. Закони переносу маси і енергії й принцип рушійної сили.
4. Закони масштабного переходу й моделювання.
5. Загальні відомості про склад і технологічні властивості сировини й харчових продуктів. Структурно-механічні властивості.
6. Загальні відомості про процес подрібнювання. Машини, що подрібнюють.
7. Загальна характеристика процесу сортування. Просіювання. Машини, що просівають.
8. Загальні відомості про пресування. Віджаття рідини з твердих матеріалів.
9. Формування пластичних матеріалів. Ущільнення сипучих матеріалів.
10. Роль гідравліки в сучасній техніці. Фізичні властивості рідини. Гідростатичний тиск і його властивості. Основне рівняння гідростатики. Закон Паскаля.
11. Тиск рідини на плоску стінку. Тиск рідини на циліндричну поверхню.
12. Основні поняття гідродинаміки. Рівняння нерозривності потоку рідини.
13. Рівняння Бернуллі і його практичне застосування.
14. Визначення втрат напору.
15. Гідравлічний розрахунок простого водопроводу.
16. Основні види насосів.
17. Будова та принцип дії поршневих насосів.
18. Напір насосу. Об'ємна подача поршневих насосів. Потужність та коефіцієнт корисної дії насосу.
19. Будова та принцип дії відцентрових насосів. Характеристика.
20. Класифікація та характеристика неоднорідних систем. Методи поділу неоднорідних систем.
21. Осадження в полі дії сил ваги (відстоювання).
22. Осадження частинок в полі дії відцентрової сили.
23. Фільтрування під дією перепаду тиску.
24. Характеристика процесу відцентрового фільтрування.
25. Обернений осмос і ультрафільтрування.
26. Загальна характеристика процесів очищення повітря й газів.
27. Загальна характеристика процесів перемішування й змішування.
28. Сутність процесу псевдозрідження.
29. Загальні відомості процесу теплопередачі.
30. Основне рівняння теплопередачі.
31. Визначення теплових навантажень. Визначення середньої різниці температур.
32. Шляхи інтенсифікації теплообміну.
33. Нагрівання.
34. Охолодження. Основи пастеризації і стерилізації.
35. Теплообмінники.
36. Загальні відомості про процес конденсації.
37. Барометричний конденсатор змішування.
38. Загальна характеристика процесу випарювання.
39. Класифікація випарних апаратів.
40. Схеми багатокорпусних випарних установок.
41. Корисна різниця температур і температурні втрати при випарюванні.
42. Загальні відомості одержання штучного холоду. Фізичні основи одержання холоду.
43. Парова компресійна холодильна машина.
44. Апаратурна схема охолодження холодильних камер безпосереднім випаром холодоагенту та за допомогою розсолу.
45. Абсорбційна холодильна установка. Пароводяні ежекторні холодильні установки.
46. Теоретичні основи масообміних процесів.
47. Рівновага між фазами. Рушійна сила при масообміні.
48. Молекулярна та конвективна дифузія. Поняття про термодифузію.
49. Загальні відомості процесу абсорбції.
50. Загальні відомості про процес ректифікації.
51. Проста перегонка.
52. Складна перегонка.
53. Загальні відомості процесу адсорбції.
54. Десорбція. Іонообміні процеси.
55. Загальні відомості процесу про процес екстрагування.
56. Сушіння.
57. Діаграма I–x вологого повітря.
58. Класифікація сушарок.
59. Загальні відомості процесу про процес кристалізації.
60. Електрофізичні методи обробки харчових продуктів.
Задача № 1
Визначити поверхню теплообмінного апарату для нагрівання G = 7200 кг/год рідини від температури t1 = 280С до температури t2 = 900С парою з температурою t = 1200С, якщо теплоємність рідини c = 4200 Дж/(кг · К), коефіцієнт теплопередачі у теплообміннику К = 820 Вт/(м2 · К). Теплообмінник прямоточний.
ЗАДАЧА № 2
Визначити повний напір насосу, що забезпечує подачу води V = 20 м3, за час τ= 6 хв, якщо діаметр усмоктувального трубопроводу dвс = 160 мм, діаметр нагнітального трубопроводу dн = 130 мм, показання вакуумметра на усмоктувальному трубопроводі pв = 300 мм рт. ст. Манометр і вакуумметр установлені на одному рівні. Показання манометру на нагнітальному трубопроводі pм = 6 кг/см2.
ЗАДАЧА № 3
Визначити продуктивність і потужність електродвигуна вальцьової дробарки, якщо діаметр валків D = 220 мм, довжина валків l =800 мм, ширина зазору між валками b = 0,8 мм, частота обертання валків n = 360 об/хв, об’ємна маса матеріалу, що подрібнюється, ρ = 900 кг/м3, початковий розмір подрібнюючих частинок d = 3мм, коефіцієнт нерівномірності постачання Ψ = 0,7.
ЗАДАЧА № 4
Визначити коефіцієнт теплопередачі від пари, що конденсує, до води через стальну стінку товщиною δ =5 мм, з коефіцієнтом теплопровідності λ =80 Вт/(м ·К), якщо коефіцієнт тепловіддачі від пари до стінки α1 = 530 Вт/(м2 · К), від стінки до води α2 = 900 Вт/(м2 · К).
ЗАДАЧА № 5
Визначити кількість води W, випареної у однокорпусної випарної установі для згущення G = 8800 кг/год розчину від Bн = 8% до Bк = 50%.
ЗАДАЧА № 6
1 кг повітря з температурою t1 = 200С і відносною вологістю φ1 = 50% нагрівається у калорифері сушильної установки до температури t2 = 700С. Визначити витрату тепла у калорифері й вологовміст повітря.
ЗАДАЧА № 7
Визначити напір у кінці трубопроводу діаметром d = 180 мм, довжиною l = 1500 м, якщо витрата води у трубопроводі Q = 0,02 м3/с, коефіцієнт тертя у стальному трубопроводі прийняти рівним λ = 0,02, сума коефіцієнтів місцевих опорів Σζ = 10. На початку трубопроводу установлена водонапірна вежа висотою H = 30 м.
Задача № 8
Визначити витрату пари з тиском p = 1,5 кгс/см2 на нагрівання у варильному апараті суміші зерна з водою від температури t1 = 180С до температури t2 = 1280С, якщо кількість суміші G = 500 кг, теплоємність суміші c = 4180 Дж/(кг · К). Нагрівання глухою парою. Тепловтрати прийняти – 5%.
ЗАДАЧА № 9
Визначити силу тиску води на бокові стінки й дно прямокутного відкритого резервуара, якщо ширина дна a = 1,5 м, довжина b = 2,2 м, а рівень води у ньому H= 2,0 м.
ЗАДАЧА № 10
Визначити витрату сухого повітря і теплоти у теоретичній сушарці для виділення з вологого матеріалу 100 кг/год вологи, якщо початковий стан повітря до калорифера: температура t0 = 150С і відносна вологість j0 = 90%, а на виході із сушарки: температура t2 = 450С і відносна вологість j2 = 50%.
ЗАДАЧА № 11
На спареній вальцьовій дробарці подрібнюють ячмінь. Визначити продуктивність дробарки, якщо довжина валків l = 0,6 м; ширина зазору між валками b = 0,07 мм; середня швидкість обертання валків w = 4,1 м/с; об'ємна маса ячменя r = 0,75 т/м3; коефіцієнт нерівномірності постачання валків Ψ = 0,7.
ЗАДАЧА № 12
Визначити кінцеву концентрацію випарної маси в корпусах двохкорпусної випарної установки при співвідношенні масових кількостей води, що випарюється по корпусах.
І : ІІ = 1,0 : 1,1
Кількість маси, що надходить, G = 1,9 кг/с, із початковою концентрацією Bн = 7% до кінцевої концентрації продукту Bк = 21%.
ЗАДАЧА № 13
Визначити продуктивність барабанного сита для просіювання муки, якщо радіус барабана R = 0,4 м, довжина барабана l = 2,8 м, кут нахилу осі барабана до горизонту α = 50, об'ємна маса муки ρ = 550 кг/м3, коефіцієнт розпушення матеріалу ε = 0,8, висота шару матеріалу на ситі h = 4,5 см.
ЗАДАЧА № 14
Розрахувати витрату сухого повітря на сушіння G = 1600 кг цукру-рафінаду, якщо температура повітря до влучення в калорифер t0 = 150С, відносна вологість j0= 40%, після виходу із сушарки температура повітря t2 = 450С, відносна вологість j2 = 30%, вологість до сушіння w1 = 3,2%, після сушіння w2 = 0,18%.
ЗАДАЧА № 15
Визначити коефіцієнт теплопередачі від пари, що конденсує, до води через сталеву стінку товщиною d = 6 мм з коефіцієнтом теплопровідності l =75 Вт/(м ·К), якщо коефіцієнт теплопередачі від пари до стінки a1 = 530 Вт/(м2 · К), від стінки до води a2 = 940 Вт/(м2 · К).
ЗАДАЧА № 16
На якій висоті Н від поверхні землі повинний знаходитися рівень води у водонапірній вежі, щоб по трубі діаметром D = 190 мм і довжиною l = 900 м вода потрапляла на висоту h = 7 м? Витрата води дорівнює Q = 0,01 м3/с. Коефіцієнт тертя в сталевому трубопроводі прийняти λ = 0,022, а коефіцієнт місцевих опорів – Σζ = 6.
ЗАДАЧА № 17
Поршневий насос подвійної дії наповняє резервуар діаметром Dрез = 4,0 м і висотою h = 4,9 м за час τ = 50 хв.
Діаметр поршня насоса Dп = 220 мм, діаметр штока dш = 40 мм, радіус кривошипа r = 155 мм, частота обертання n = 55 об/хв. Визначити коефіцієнт подачі насоса.
ЗАДАЧА № 18
Визначити частоту обертання, продуктивність і споживану братом потужність для сортування муки, якщо радіус його барабана R = 0,50 м, кут нахилу барабана до обрію α = 60, об'ємна маса муки, що сортується, ρ = 450 кг/м3, коефіцієнт розпушення муки ξ = 0,6, висота шару муки на ситі h = 65 мм, маса барабана Gб = 1200 кг і маса муки Gм = 70 кг.
ЗАДАЧА № 19
Для водопостачання споживачу подається вода по трубопроводі з внутрішнім діаметром d = 370 мм у кількості V = 50 м3 за час τ = 12 хв, довжина трубопроводу l= 1700 м, тиск води на початку лінії p1 = 1,1 МПа. Відзнака осі трубопроводу в кінцевій точці вище на розмір Δh = 9,0 м, коефіцієнт опору тертя λ = 0,040, сума місцевих утрат напору дорівнює 10% лінійних утрат. Визначити повний напір H і тиск p2 наприкінці трубопроводи.