Указания к решению. При решении задачи используются уравнения материального баланса процесса сушки:

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 9

Читайте также:

При решении задачи используются уравнения материального баланса процесса сушки:

1) баланс по всему количеству вещества;

2) баланс по абсолютно сухому веществу;

3) - уравнение баланса по влаге.

Из приведенных уравнений определяются:

- количество высушенного продукта на выходе сушилки, т/ч;

- количество испаренной влаги, т/ч;

- общий расход воздуха (кг/час) и

- удельный расход воздуха на 1 кг испаренной влаги.

При определении общего расхода L (кг/ч) и удельного расхода воздуха (кг/кг испар. влаги) влагосодержание воздуха на входе сушилки х₁ (кг/кг сух. воздуха) и на выходе – х₂ (кг/кг сух. воздуха) могут предварительно определяться по I-х диаграмме влажного воздуха (диаграмма Рамзина – см. Приложение В) графическим построением процесса сушки в теоретической сушилке.

При аналитическом решении задачи используются, кроме того, расчетные уравнения для параметров влажного воздуха:

1) - относительная влажность;

2) - влагосодержание воздуха, кг/кг сух. воздуха;

3) i=t+х(2495+1,97t) – энтальпия, кДж/кг;

4) - расход тепла на нагрев воздуха в калорифере, Вт;

5) - расход пара в калорифере (кг/с), где - теплота парообразования, определяемая из Приложения Б, по значению температуры греющего пара .

Вопросы к экзамену

1. Классификация процессов пищевых производств и требования к аппаратурному оформлению процессов. Общие принципы расчета аппарата и проводимого в нем процесса.

2. Моделирование процессов и аппаратов пищевой технологии на основе теории подобия. Значение моделирования, физическое и математическое моделирование.

3. Общие сведения о гидромеханических процессах и их движущая сила. Понятие жидкости в гидромеханике и ее свойство (плотность, удельный вес, вязкость).

4. Давление, создаваемое жидкостью в сосуде. Приборы и единицы измерения давления (СИ, МКГС).

5. Основное уравнение гидростатики и закон Паскаля.

6. Гидродинамика. Основные характеристики движущейся жидкости (расход и скорость движения жидкости). Режим движения жидкости, критерий Рейнольдса.

7. Уравнение постоянства расхода или неразрывности струи (потока). Расчет диаметра трубопроводов.

8. Уравнение Бернулли и его физический смысл.

9. Гидравлическое сопротивление в трубопроводах и расчет потерь напора в трубах.

10. Коэффициент трения и его зависимость от режима движения жидкости.

11. Перемешивание в жидкой среде и расход энергии на процесс перемешивания. Конструкции механических мешалок.

12. Гидравлические машины, их назначение и типы машин (насосы, вентиляторы, компрессоры).

13. Показатели работы насосов: подача, напор, мощность, КПД.

14. Гидродинамика слоя зернистого материала. Неподвижный и кипящий слой, число псевдоожижения.

15. Неоднородные системы и методы их разделения. Осаждение (отстаивание) под действием сил тяжести и в поле действия центробежных сил. Скорость осаждения и расчет отстойников.

16. Циклонный процесс и расчет циклонного сепаратора.

17. Фильтрование газов и жидкостей. Теория фильтрования и движущая сила процесса фильтрования.

18. Конструкции фильтров и требования к фильтровальным перегородкам.

19. Центрифугирование, фактор разделения. Конструкции центрифуг.

20. Мембранные методы разделения жидких систем (ультрафильтрация и обратный осмос).

21. Мокрое разделение (очистка) газов в скрубберах. Конструкция насадочного аппарата (скруббера) и типы насадок.

22. Тепловые процессы и теплопередача в пищевой аппаратуре. Нагревание, охлаждение, испарение, конденсация. Пастеризация, стерилизация.

23. Физические основы и движущая сила процессов теплопереноса. Основные законы передачи тепла – законы Фурье, Ньютона, Стефана-Больцмана.

24. Основное уравнение теплопроводности Фурье. Коэффициент теплопроводности.

25. Уравнение теплопроводности через плоскую однослойную и многослойную стенки. Термическое сопротивление стенки и тепловая проводимость.

26. Конвективный теплообмен. Принудительная и свободная конвекция. Факторы, определяющие интенсивность конвективного теплообмена. Закон теплоотдачи Ньютона, коэффициент теплоотдачи.

27. Тепловое моделирование. Критерии теплового подобия, их физический смысл и практическое применение в тепловых расчетах. Критериальные уравнения конвективного теплообмена для вынужденного и свободного движения жидкости в трубах.

28. Теплопередача от одного теплоносителя к другому через плоскую однослойную и многослойную стенки. Коэффициент теплопередачи, термическое сопротивление теплопередаче.

29. Типы теплообменников и расчет теплообменных аппаратов. Определение среднего температурного напора и поверхности теплообмена.

30. Выпаривание. Методы осуществления процесса, материальный и тепловой балансы. Расчет полезной разности температур и поверхности нагрева.

31. Холодильные процессы. Искусственное охлаждение. Схема и цикл компрессионной холодильной машины (установки). Холодильный коэффициент и хладопроизводительность.

32. Массообменные процессы. Физические основы и движущая сила массопереноса. Классификация массообменных процессов. Законы массопереноса, коэффициенты массоотдачи и массопередачи.

33. Общие сведения о процессах сушки и их значение в пищевой промышленности. Основные способы сушки и схемы сушильных установок.

34. Влажный воздух. Основные параметры влажного воздуха. Определение основных параметров по диаграмме Рамзина.

35. Материальный и тепловой балансы процесса сушки. Конструкции сушильных аппаратов.

36. Графоаналитический расчет сушильных установок по диаграмме Рамзина. Определение расходов воздуха и тепла на сушку.

37. Физические основы абсорбционных процессов и область применения в пищевой промышленности. Закон Генри. Материальный баланс процесса и конструкции аппаратов.

38. Сущность процесса адсорбции. Адсорбенты и изотерма адсорбции. Статическая и динамическая активность адсорбента.

39. Конструкции адсорберов. Схема адсорбционной установки и примеры промышленного применения.

40. Перегонка и ректификация. Физические основы и закономерности проведения процессов. Аппаратурное оформление процесса ректификации.

41. Материальный и тепловой балансы ректификационной установки. Флегмовое число.

42. Общие понятия о процессе экстракции и его применение в пищевой промышленности. Экстракция из твердых тел и аппаратурное оформление процесса.

43. Понятие о процессах растворения и кристаллизации в пищевой промышленности. Зарождение и рост кристаллов, массовая кристаллизация. Кристаллизаторы.

44. Механическое измельчение материалов и измельчающие машины (дробилки, мельницы, резательные и терочные машины).

45. Сортировка (просеивание), дозировка и формовка (прессование, гранулирование, брикетирование) пищевых продуктов.

46. Электрофизические методы обработки пищевых продуктов (токами высокой частоты, инфракрасным излучением, ультразвуком и др.).

Приложение А

(справочное)

Физические свойства воды (на линии насыщения)

Приложение Б

(справочное)

Параметры сухого насыщенного пара на линии насыщения (по давлениям)

Давле- ние Р_абс, МПа	Темпера- тура на- сыщения T_н,⁰С	Удельный объем V, м³/кг	Плотность ρ, кг/м³	Энтальпия, кДж/кг	Теплота парообра- зования r, кДж/кг
вода	пар