- •Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Національний університет харчових технологій затверджую
- •Процеси і апарати біотехнологІчних виробництв методичні рекомендації
- •Київ нухт 2012
- •1. Загальні відомості
- •Розподіл годин за видами занять
- •2. Цілі навчальної дисципліни
- •3. Зміст навчальної дисципліни та види діяльності студентів
- •3.1. Лекційні заняття
- •Лабораторні заняття
- •3.3 Практичні заняття
- •3.4. Індивідуальні завдання
- •Зміст модулів навчальної дисципліни, їх оцінювання в балах, форми і терміни поточного і модульного контролю
- •3 Семестр 2 чверть; 4 семестр 3 і 4 чверть
- •Підсумковий контроль знань, умінь і навичок студентів
- •6. Критерії оцінювання знань, умінь і навичок студентів на іспиті
- •7. Питання для підготовки до іспиту
- •7.1. Загальні питання
- •7.2. Основи гідравліки
- •7.3. Гідромеханічні процеси
- •7.4. Теплові процеси
- •7.5. Масообміні процеси
- •7.6. Біоінженерні процеси
- •8. Виконання індивідуальних завдань.
- •8.1. Завдання на виконання курсової роботи
- •8.1.1. Варіанти індивідуальних завдань на виконання курсової роботи
- •8.1.2. Варіанти номерів теоретичних запитань для відповідей до виконання курсової роботи
- •8.1.3. Запитання до виконання курсової роботи
- •8.2. Приклад розрахунку ферментера для безперервного гомогенного культивування аеробної культури мікроорганізмів глибинним способом
- •8.2.1. Загальні відомості
- •8.2.2. Методика розрахунку мішалок з механічними перемішуючими пристроями
- •8.2.2.1. Конструкції перемішуючих пристроїв
- •8.2.3. Вибір типу перемішувального пристрою
- •8.2.4. Розрахунок потужності при перемішуванні
- •8.2.5. Визначення якості перемішування
- •8.2.5. Суспендування і гомогенізація
- •8.2.7. Інтенсифікація теплообмінну
- •8.2.8. Інтенсифікація масовіддачі
- •8.2.9. Приклад розрахунку Порядок розрахунку апарата з перемішувальним пристроєм
- •8.3. Завдання до практичних занять у 3-й чверті (денна форма навчання) та завдання на виконання контрольної роботи у V семестрі (заочна форма навчання)
- •1. Основи гідравліки
- •Визначаємо надлишковий тиск на вільну поверхню рідини, Па:
- •Визначення тиску на дно резервуару
- •Визначення тиску на дно резервуара, h:
- •Визначення сили тиску на кришку люка.
- •Визначення тиску на дно резервуара, Па
- •Запишемо рівняння рівноваги:
- •Рівень води в барометричній трубі, м
- •Абсолютний тиск в конденсаторі, Па
- •Визначити втрати напору в трубопроводі, м:
- •Задача 5. Визначити режим руху рідини в трубках і міжтрубному просторі кожухотрубного теплообмінника для нагрівання цукрового розчину водою і накреслити схему теплообмінника.
- •Визначення критерію Рейнольдса при русі цукрового розчину:
- •Визначення режиму руху води в міжтрубному просторі.
- •Рівняння Бернуллі для перерізів I-I (рівень води в криниці) і II-II (центр насоса).
- •Розрахунок гідравлічної характеристики н-q трубопроводу.
- •Визначення робочої точки.
- •Визначення потужності на валу насоса, кВт, під час його роботи на трубопровід:
- •Характеристика насоса
- •2. Гідромеханічні процеси
- •Визначення швидкості осідання частинок.
- •Визначення маси освітленої рідини.
- •Визначення площі поверхні відстійника, м2
- •Визначення діаметра відстійника.
- •Визначення об’єму фільтрату Vф, м3/с
- •Визначення питомої продуктивності фільтра за цикл V, м3/м2
- •Визначення тривалості циклу фільтрування ф, с
- •Визначення необхідної площі поверхні барабанного вакуум-фільтра f, м2
- •Визначення частоти обертання барабана п, об/хв
- •Визначення ступеня занурення барабана в суспензію
- •1. Визначення потужності n, кВт на валу повітродувки при пневматичному перемішуванні визначають з рівняння:
- •2. Визначення кількості повітря, що подається в апарат, м3/с
- •1. Визначення відцентрової сили, яку створює шар суспензії с, кН:
- •2. Визначення фактору розділення Kр
- •5. Визначення опору осаду r, м-1
- •3. Теплові процеси Задача №1
- •Визначаємо загальні витрати охолодної води
- •2. Визначаємо питомі витрати охолодної води:
- •Задача №2
- •1. Визначення діаметра конденсатора.
- •2. Визначення кількості полиць і висоти конденсатора.
- •3. Визначення розмірів барометричної труби.
- •4. Визначення діаметрів патрубків.
- •Задача № 3
- •Теплофізичні властивості рідини, що нагрівається.
- •Розрахунок коефіцієнта тепловіддачі.
- •Задача №4
- •Визначення температурних умов нагріву.
- •Теплове навантаження і кількість нагрітої води.
- •Додатки
- •Теплофізичні властивості води на лінії насичення
- •Теплофізичні характеристики цукрових розчинів
- •9. Література Основна
- •Додаткова
- •Процеси і апарати біотехнологІчних виробництв методичні рекомендації
1. Визначення потужності n, кВт на валу повітродувки при пневматичному перемішуванні визначають з рівняння:
, (4.1)
де Q – об‘ємна витрата повітря, що подається, м3/с;
Р – повний гідравлічний опір системи, Па.
. (4.2)
2. Визначення кількості повітря, що подається в апарат, м3/с
, (4.3)
де F – площа вільної поверхні рідини, м2;
. (4.4)
Задача 5. Виконати розрахунок і накреслити схему центрифуги періодичної дії.
Під час розрахунку слід визначити відцентрову силу C, кН, яка виникає при центрифугуванні; фактор розділення Kр; відцентровий тиск на стінку барабана p, МПа; об’єм фільтрату V, м3; середню швидкість фільтрування с, ; опір осаду Rо, м-1 за умови, що опором фільтрувальної перегородки нехтуємо.
Вихідні дані: маса водної суспензії, яку завантажують в барабан mc, кг; температура суспензії t, oC; густина суспензії с, кг/м3; концентрація твердої фази в суспензії x1, мас; вологість осаду , /мас; внутрішній діаметр барабана D, мм; висота барабана H, мм; частота обертання барабана n, об/хв; тривалість періода фільтрування ф, с.
Таблиця 5
Передос-тання цифра шифру |
Задані величини |
Остан-ня цифра шифру |
Задані величини |
|||||||
x1, /мас |
, мас |
n, об/хв |
ф, с |
mc, кг |
D, мм |
H, мм |
t, oC |
с, кг/м3 |
||
0 |
24 |
28 |
1100 |
60 |
0 |
210 |
1000 |
500 |
30 |
1100 |
1 |
23 |
27 |
960 |
80 |
1 |
300 |
1100 |
550 |
35 |
1150 |
2 |
22 |
29 |
1150 |
40 |
2 |
400 |
1200 |
600 |
40 |
1200 |
3 |
24 |
25 |
1200 |
70 |
3 |
280 |
1050 |
450 |
45 |
1250 |
4 |
26 |
30 |
1100 |
45 |
4 |
420 |
1150 |
650 |
25 |
1300 |
5 |
25 |
29 |
960 |
80 |
5 |
450 |
1250 |
700 |
32 |
1050 |
6 |
22 |
25 |
1200 |
70 |
6 |
490 |
1200 |
650 |
38 |
1350 |
7 |
24 |
27 |
1250 |
45 |
7 |
330 |
1100 |
600 |
43 |
1200 |
8 |
23 |
29 |
1100 |
65 |
8 |
190 |
1000 |
450 |
31 |
1100 |
9 |
25 |
30 |
960 |
50 |
9 |
260 |
1050 |
550 |
42 |
1150 |