4. Контрольні питання

1. Завдання курсу "Процеси і апарати харчових виробництв". Що таке процес? Класифікація процесів. Рушійні сили процесу.

2. У чому полягає суттєва відмінність апарату від машини? Що є основною характеристикою апарату та машини?

3. Дайте техніко-економічну оцінку апаратів періодичної і безперервної дії. Вкажіть їх переваги та недоліки.

4. На які групи діляться процеси в залежності від закономірностей, які характеризують їх протікання? Назвіть ці групи і процеси, які входять до них.

5. Як складаються матеріальний, тепловий та енергетичний баланси процесів? На основі яких законів ці баланси складають?

6. Як пишеться загальний вираз швидкості протікання процесу? Фізичний зміст і розмірність величин, які входять у загальне рівняння. До якого загального вигляду можуть бути приведені кінетичні рівняння процесів? Їх фізичний зміст.

7. Основні технічні властивості тіл. Від яких величин залежать ці властивості і для чого необхідні знання технічних властивостей робочих тіл?

8. Які вимоги висувають до апаратів і чому? Сформулюйте ці вимоги.

9. Які властивості повинні мати матеріали для апаратів харчових виробництв? Як здійснюється вибір матеріалів при проектуванні апаратів харчових виробництв?

10. Основи раціональної побудови апаратів. Метод інтенсифікації процесів. Роль і значення автоматизації процесів харчових виробництв.

11.Суть принципу оптимізації проведення процесів. Критерії оптимізації. Наведіть універсальні рішення оптимальності процесів.

12. Існуючі методи дослідження процесів і апаратів. Переваги та недоліки кожного методу.

13. Теорія подібності - основа моделювання. Теореми подібності, їх практичне застосування при дослідженні процесів. Критерії подібності, методи їх одержання.

14. Які системи називають подібними і які види подібності враховують в подібних системах?

15. На яких трьох теоремах заснована теорія подібності? Формулювання теорем подібності. На які питання відповідають теореми подібності?

16. Що називають константою подібності, інваріантом подібності? Що таке індикатор подібності?

17. Що таке критерії подібності? Як їх отримують з вихідних рівнянь?

18. На основі якої теореми встановлюють схожість та забезпечують моделювання? Як вона формулюється і в чому її суть?

19. Які і в яких розрахунках застосовуються найважливіші критерії подібності? Наведіть приклади.

20. У чому суть теореми Федермана-Бекінгема? Як виконується обробка експериментальних даних?

21. Які системи називають неоднорідними? Зовнішня, внутрішня фази. Класифікація неоднорідних систем.

22. Неоднорідні системи, їх класифікація, методи розділення неоднорідних систем.

23. З яких фаз складається кожна неоднорідна система і як здійснюється класифікація неоднорідних систем за агрегатним станом і розміром частинок?

24. Методи розділення неоднорідних систем. Суть цих методів.

25. Які типи і конструкції мішалок застосовують для перемішування в рідинному середовищі? Які ще існують способи перемішування рідин?

26. Основні величини, від яких залежить необхідна для роботи мішалок потужність. Як записується загальний вигляд критеріального рівняння для витрат енергії при перемішуванні і як його отримують? Визначення критеріїв Ейлера і Рейнольдса для мішалок.

27. Суть і класифікація процесів перемішування. Способи перемішування рідкої середовища. Які типи механічних мішалок ви знаєте? Основа їх роботи і будова.

28. Визначення потужності двигуна, який приводить в рух мішалку. Вибір потужності електродвигуна для різних мішалок.

29. Як здійснюється пневматична перемішування? Кількість повітря, яке витрачається залежно від інтенсивності перемішування, тиску повітря.

30. Які існують мішалки для перемішування сипучих і в'язких матеріалів? Поточне перемішування рідин.

31. Поясніть суть і призначення основних процесів диспергування рідин. Назвіть емульсії, які використовуються в громадському харчуванні.

32. Які способи та апарати для емульгування ви знаєте? За якими формулами розраховуються відцентрові емульсори?

33. Призначення гомогенізації. Визначте продуктивність і потужність, яку споживає клапанний гомогенізатор.

34. Призначення процесу розпилення рідини. Назвіть приблизне значення площі поверхні одного кілограма розпиленої рідини. Як визначити продуктивність форсунки?

35. Що становить суть піноутворення? Якими показниками характеризуються піни?

36. Гідродинамічна суть псевдозрідження. Якими показниками характеризується псевдозріджений шар?

37. Що необхідно розуміти під терміном "грануляція"? Принципова будова апаратів для грануляції і формула для визначення продуктивності.

38. Значення критеріальних чисел Рейнольдса для ламінарного, турбулентного і перехідного режимів руху ізольованої частинки і визначення швидкості її при вказаних режимах руху.

39. Вплив, який чиниться на процеси розділення неоднорідних систем: концентрації суспензії, форми частинок, ступеня неоднорідності частинок за розміром, розміром частинок і в'язкістю середовища.

40. Осідання в полі сил тяжіння. Апарати, які застосовуються для осідання. Основні розрахункові рівняння.

41. Яка швидкість називається швидкістю осідання і які існують методи розрахунку швидкості осідання? Метод Ляшенко.

42. Осідання у відцентровому полі. Фактор розділення. Центрифуга, будова, робота, розрахунок витрат енергії.

43. Циклони, принцип дії, будова, робота, основні розрахункові рівняння.

44. Розділення газових неоднорідних систем. Які апарати застосовують з цією метою? Наведіть схеми, поясніть роботу.

45. Методи інтенсифікації процесу осідання.

46. Конструкції відстійників періодичної дії (привести ескізи). Визначення їх продуктивності і швидкості осадження. Область застосування.

47. Відстійники напівбезперервної дії (привести ескізи), область їх застосування і методика розрахунку.

48. Конструкції безперервно діючих відстійників (привести ескізи). Вкажіть їхні переваги й недоліки.

49. Принцип дії циклонів. Визначення швидкості осадження.

50. Для чого застосовують гідроциклони? У яких виробничих процесах вони є перспективними. Принцип їх дії. Фактори, що впливають на ефект розділення.

51.В яких машинах для розділення рідких неоднорідних систем використовується відцентрове поле? За якими ознаками класифікують центрифуги?

52. Які відомі конструкції безперервно діючих осаджувальних центрифуг, принцип їх роботи? З якою метою використовується тарілчасті сепаратори, як вони побудовані і як працюють? Як визначають продуктивність сепараторів, їх переваги та недоліки.

53. Принцип, на якому грунтується електроосадження. Конструктивне оформлення апаратів для електроосадження.

54. Суть процесу фільтрації. Робочий орган апаратів для фільтрації. Способи фільтрації. Чим створюється перепад тиску для подолання опорів, які виникають при фільтрації?

55. Режим фільтрації. Фільтрація при постійному перепаді тисків. Визначення констант фільтрації.

56. Фільтрація. Які бувають осади? Дати їм характеристику. Швидкість фільтрації. Від яких факторів залежить швидкість фільтрації?

57. Основне рівняння фільтрації. Фізичний зміст величин, які входять у це рівняння.

58. Методика визначення констант фільтрації.

59. Як розраховують продуктивність фільтра або величину його фільтруючої поверхні?

60. Режими, при яких здійснюється процес фільтрації. Визначення швидкості процесу та фактори, від яких вона залежить.

61. Що таке питомий опір при фільтрації? Розмірність питомого опору.

62. Класифікація фільтрів. Будова, робота, розрахунок поверхні фільтрації барабанного, стрічкового фільтрів, рамного фільтрпреса.

63. У чому полягає суть відцентрової фільтрації?

64. Фільтруючі центрифуги періодичної і безперервної дії. Будова, робота, визначення тиску на стінку барабана.

65. Будова і робота пісочного фільтра, стрічкового вакуум-фільтра, рукавного фільтра. Їх коротка характеристика, розрахунок величин фільтруючої поверхні.

66. Конструкції фільтрів з нерухомою поверхнею фільтрування, переваги та недоліки, області їх застосування.

67. Конструкції фільтрів з рухомою поверхнею фільтрації, переваги і недоліки, область застосування. Визначення кількості фільтрату, яку отримують з одиниці фільтруючої поверхні.

68. Наведіть схему барабанного вакуум-фільтра. Опишіть будову та роботу. Як розрахувати величину фільтруючої поверхні?

69. Наведіть схему стрічкового вакуум-фільтра. Опишіть його будова і роботу. Розрахунок величини фільтруючої поверхні і продуктивності.

70. Назвіть конструкції фільтрів безперервної дії. Вичертите принципову схему деяких фільтрів. Вкажіть основні розрахункові рівняння для визначення поверхні фільтрації і продуктивності.

71. Як зміниться швидкість фільтрації, якщо її проводити в фільтруючих центрифугах? Що таке фактор розділення?

72. Як визначити тиск на стінку барабана фільтруючої центрифуги?

73. У чому суть ультрафільтрації і зворотного осмосу? Приклади використання мембранної технології.

74. Характеристика мембран, їх селективність і проникність. Перспективи застосування мембранних методів розділення.

75. Флотація. Суть процесу та область його застосування.

76. Які процеси відносяться до дроблення і різання? Способи подрібнення матеріалів і класифікації обладнання.

77. З яких двох складових складається формула Ребіндера, яке з них має більше значення при грубому подрібненні і яке при тонкому подрібненні?

78. Які основні умови роботи дробарок, вплив кута захвату? Класифікація машин для подрібнення.

79. Суть теорії подрібнення. Рівняння Ребіндера. З яких частин складається робота, яка витрачається на подрібнення.

80. Дробарки, які застосовуються при крупному подрібненні. Будова, робота, переваги і недоліки.

81. Дробарки, які застосовуються для середнього подрібнення. Будова, робота, переваги, недоліки. Розрахункові формули для визначення продуктивності.

82. Дробарки, які застосовуються для тонкого подрібнення. Будова, робота, переваги і недоліки.

83. Які вимоги пред'являються до обладнання для подрібнення? Класифікація методів подрібнення і дробильних машин.

84. Сортування. Область застосування. Класифікація методів сортування. Просіювання, суть процесу. Сита, їх характеристики, основи ситового аналізу.

85. Які існують методи сортування та області їх застосування в харчовій промисловості? Існуючі машини для сортування.

86. Яка суть і методи електромагнітної сепарації. Електромагнітні сепаратори.

87. Мета, яка переслідується при обробці матеріалів тиском. Сформулюйте основи теорії обробки харчових продуктів тиском.

88. Класифікація машин для обробки харчових матеріалів тиском. Опишіть будову найбільш розповсюджених пресів, розрахуйте їх продуктивність.

89. Якому закону підпорядковується процес пресування при відділенні рідини? Як визначають роботу на пресування?

90. Виконайте схеми роботи гвинтових, шнекових і гідравлічних пресів. Поясніть їх роботу, приведіть основні розрахункові рівняння.

91. Як визначають тиск на продукт в гідравлічних пресах? На якому законі грунтується робота гідравлічного преса?

92. Як здійснюється механізм передачі тепла теплопровідністю, конвекцією та випромінюванням. Основні закони, яким підкоряються різні способи передачі теплоти, їх математичне вираження.

93. Складні випадки теплообміну. Теплообмін конвекцією і випромінюванням. Визначення втрат тепла в зовнішнє середовище.

94. Складні випадки теплообміну. Теплообмін конвекцією і теплопровідністю. Загальні рівняння теплопередачі. Фізичний зміст величин в цьому рівнянні, їх розмірності.

95. Як розраховують загальний коефіцієнт теплопередачі і середню різницю температур?

96. Особливості теплопередачі в технологічній апаратурі. Завдання, які вирішуються при тепловій обробці продуктів. Ознаки класифікації теплообмінних апаратів.

97. Як визначають середній температурний напір при нагріванні і охолодженні, при прямотечійному, протитечійному, при змішаному перебігу?

98. Які ви знаєте способи нагрівання? Складіть теплові баланси нагрівання змішуванням і через поверхню теплообміну.

99. Складіть рівняння теплових балансів нагрівання парою і рідкими теплоносіями, при охолодженні холодними агентами, а також випарюванні і конденсації.

100. Які критерії подібності застосовують при передачі теплоти конвекцією і що характеризують ці критерії?

101. Фізичний зміст і розмірність коефіцієнтів тепловіддачі, теплопередачі й теплопровідності. Термічний опір і зв'язок його з коефіцієнтами тепловіддачі і теплопередачі.

102. Як здійснюється передача тепла через плоску стінку, як розподіляється загальний температурний напір і як графічно зображується розподіл температурного напору по ділянках теплообміну?

103. Загальна класифікація основних випадків теплообміну. Які основні критерії є визначальними при конвективному теплообміні, при вільному і вимушеному русі, при конденсації?

104. Як визначається коефіцієнт тепловіддачі при вільній конвекції без змін агрегатного стану речовин? До якого розрахунковому виду призводять критеріальні рівняння?

105. Які критеріальні рівняння процесу тепловіддачі застосовують у разі вимушеного руху в трубах і каналах без змін агрегатного стану речовин.

106. Критеріальні рівняння теплопередачі при зміні агрегатного стану речовини (конденсація пари, що гріє). Критеріальні рівняння, які застосовуються для визначення коефіцієнта тепловіддачі при вільному пароутворенні і кипінні в трубах.

107. Як впливають на величину загального коефіцієнта термічного опору співвідношення коефіцієнтів тепловіддачі, термічного опору стінки і пласта накипу.

108. За якими ознаками класифікують теплообмінники? Дайте порівняльну оцінку теплообмінним апаратам різних типів і конструкцій.

109. Яким вимогам повинні задовольняти теплообмінні апарати? Які міркування повинні бути покладені в основу при виборі теплообмінників? Методи підвищення інтенсивності теплообміну в теплообмінних апаратах і їх техніко-економічна оцінка.

110. Методи розрахунку теплообмінних апаратів. Які основні величини задаються та визначаються при проектному розрахунку поверхневих теплообмінників, і який порядок розрахунку?

111. Як визначають при розрахунку теплообмінних апаратів перетин трубного і між трубного простору, вибирають діаметр і швидкість руху рідини в них, коефіцієнти теплопередачі, гідравлічний опір.

112. Основні елементи підігрівачів, які визначаються при конструктивному розрахунку. Викладіть методику їх конструктивного розрахунку.

113. Призначення та суть процесу пастеризації. Наведіть залежність між тривалістю і температурою пастеризації.

114. Як здійснюється вибір режиму пастеризації?

115. Наведіть схеми апаратів, які використовуються для пастеризації. Розрахунок пластинчастих та трубчастих апаратів.

116. Дайте характеристику нетепловим способам пастеризації.

117. Призначення та суть процесу стерилізації.

118. Апаратура, що використовується при стерилізації. Тепловий баланс процесу стерилізації.

119. Дайте визначення процесу випарювання. Як змінюються властивості розчинів при їх згущуванні? Визначення температури кипіння розчинів.

120. Опишіть основні методи випарювання і дайте їм техніко-економічну оцінку.

121. Які основні величини характеризують роботу випарного апарату і як їх визначають?

122. Як складається матеріальний баланс випарювання, які величини в нього входять і як їх визначають з матеріального балансу?

123. Як складається тепловий баланс випарювання в одиночному випарному апараті і які висновки можна зробити з аналізу рівнянь, за якими визначають витрати гріючої пари і кількість випареної вологи?

124. На які класи можна розділити випарні установки по числу корпусів, взаємною напрямку потоків гріючої пари і випареного розчину, за способом створення вакууму?

125. На чому грунтуються теплові розрахунки установок для випарювання і в яких випадках виконують проектні та перевірочні теплові розрахунки?

126. За якими основними ознаками класифікують випарні апарати? Наведіть основні конструктивні схеми апаратів для випарювання і дайте їм техніко-економічну оцінку. Якими вимогами слід керуватися при виборі апаратів для випарювання?

127. Дайте схему компресійного апарату вакуум-випарного апарату з паропоточним тепловим насосом. Будова роботи паропоточного насоса (інжектора), розрахунок коефіцієнта інжекції.

128. Чому число корпусів багатокорпусної установки обмежений?

129. Для чого, де і в яких випадках застосовується процес конденсації пари? Типи конденсаторів. Які існують конструкції поверхневих конденсаторів, як проводять їх розрахунок?

130. Типи конденсаторів змішування. Будова, робота, призначення вакуум-насоса.

131. Основні розрахункові рівняння конденсаторів змішування: визначення витрат охолоджуючої води, кількості повітря, основних параметрів конденсатора (діаметр, висота).

132. Які фактори впливають на витрати охолоджуючої води: які способи застосовують для видалення води з конденсаторів змішування?

133. Які існують конструкції конденсаторів змішування? Як здійснюють розрахунок конденсаторів змішування і як визначають необхідну потужність вакуум-насоса?

134. Які процеси називаються масообмінними і чому їх називають дифузійними процесами? Перерахуйте їх і охарактеризуйте суть цих процесів.

135. Наведіть основні закони дифузії. Від чого залежить процес молекулярної дифузії? Що є основою теорії дифузії?

136. Що є фізичною причиною процесу дифузії, що розуміють під молекулярною і конвекційною дифузією і в чому їх відмінність?

137. Покажіть існуючу аналогію теплових і дифузійних явищ.

138. У чому суть теорій перенесення маси і термодифузії?

139. Масовіддача і масопередача. Зв'язок між коефіцієнтами масовіддачі і масопередачі.

140. Сорбційні процеси, використання їх у харчовій промисловості та в громадському харчуванні.

141. Суть процесу абсорбції, матеріальний баланс, конструкція абсорберів.

142. Суть процесу адсорбції, матеріальний баланс, конструкція адсорберів.

143. Як здійснюється процес адсорбції і якими паралельними процесами він супроводжується? Як складається матеріальний баланс адсорбції і що є рушійною силою процесу?

144. Дайте техніко-економічну оцінку основних типів адсорберів, Накресліть попередньо їх схеми. Як визначаються розміри адсорберів?

145. Типи адсорберів, які застосовуються в харчовій промисловості та громадському харчуванні і вимоги, які пред'являються до них.

146. На яких законах грунтуються процеси екстракції і в чому суть внутрішньої і зовнішньої дифузії? У яких галузях харчової промисловості застосовується процес екстрагування?

147. Принципова схема екстракційної установки. Основні елементи, їх призначення. Матеріальний баланс.

148. Суть процесу екстрагування в системі «тверде тіло-рідина», «рідина-рідина».

149. Яким чином здійснюється, за допомогою вибіркової розчинності, отримання з твердої або рідкої речовини одного або декількох компонентів? З яких стадій складається цей спосіб? Процеси екстракції, які характерні для харчової промисловості.

150. Наведіть приклади процесу екстрагування в громадському харчуванні. Шляхи інтенсифікації процесу.

151. Конструкції екстракторів для видалення цукру з цукрового буряку і жиру з насіння. Робота, матеріальний баланс.

152. Яким вимогам повинен задовольняти розчинник для екстрагування. Які розчинники застосовують в харчовій промисловості?

153. Який процес називають перегонкою і що є необхідною умовою проведення цього процесу? Що покладено в основу класифікації бінарних систем.

154. Поясніть суть простої перегонки (дистиляції) та ректифікації.

155. Наведіть схему апаратів, призначених для проведення перегонки.

156. Як складають матеріальний та тепловий баланс простий перегонки?

157. Способи видалення вологи з матеріалів і застосування кожного з цих способів сушіння. До якої групи процесів відноситься сушіння і чому? Як здійснюється процес сушіння? Форми зв'язку вологи з матеріалом, періоди швидкості сушіння.

158. Які сушильні агенти застосовують для сушіння, їх переваги та недоліки? Параметри вологого повітря.

159. На які групи діляться вологі матеріали, і які існують види зв'язку вологи з матеріалом? Розподіл концентрації вологи в матеріалі. Що таке вологість, вологовміст, рівноважна вологість?

160. Процес сушіння матеріалу, його протікання. Що є рушійною силою при сушінні, і як визначають кількість пари, яка випаровується з поверхні матеріалу? Як будуються криві сушіння? На які періоди поділяється процес сушіння, чим характерні ці процеси?

161. Що є рушійною силою в перший період сушіння, кількість вологи, що випаровується з одиниці поверхні? Які визначальні чинники впливають на швидкість сушіння в першій період?

162. Що є рушійною силою у другий період сушіння? Яка волога віддаляється в цей період? Фактори, які впливають на швидкість сушіння у другий період.

163. Характеристика процесу повітряного сушіння. Схема процесу. Як будується теоретичний процес сушіння в i-х діаграмі сухого повітря?

164. Як складається матеріальний баланс сушарки і визначається кількість випареної вологи? Як складається баланс вологи в сушарці і визначаються загальна та питома витрата повітря?

165. Як складається тепловий баланс реальної сушарки, і як визначаються витрати теплоти?

166. Як будується дійсний процес сушіння в i-х діаграмі?

167. Дайте оцінку різним типам і конструкціям сушарок, які застосовуються в харчовій промисловості.

168.Який принцип роботи контактних сушарок? Будова і робота сушарок.

169. Нові способи сушіння, які застосовуються в харчовій промисловості. Для сушіння яких харчових продуктів їх застосовують і чому? Будова і робота сушарок. Техніко-економічна оцінка нових методів сушіння.

170. Будова і робота барабанної, стрічкової, розпилювальної, аерофонтанної сушарок.

171. Що таке кристалізація, розчинення і розчинність? Від чого залежить розчинність? Якими способами досягається перенасиченість розчину?

172. З чого починається процес кристалізації і які основні фактори впливають на швидкість кристалізації?

173. Що вивчає кінетика кристалізації, як складають матеріальний баланс кристалізації?

174. Які конструкції апаратів для кристалізації застосовують, їх переваги та недоліки.

175. Наведіть приклади використання електростатичного поля. Суть цього процесу.

176. Області застосування НВЧ - нагріву в харчовій промисловості та громадському харчуванні.

177. Фізичні основи нагрівання продуктів у змінному НВЧ-електромагнітному полі.

178. Які Ви знаєте джерела ІЧ - випромінювання? У чому полягає інтенсифікація різних технологічних процесів інфрачервоним нагріванням.

179. Суть і область застосування електродіалізу.

180. Наведіть принципову схему електродіалізної установки. Мембрани, які використовуються при електродіалізі.