- •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
3.4. Індивідуальні завдання
№ пор. |
Вид завдання |
Діяльність студента |
Номер цілі |
Денна форма навчання |
|||
1. |
Курсова робота
|
Виконання розрахунків та оформлення результатів в записці курсової роботи, креслення одного аркуша формату А4 |
1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 2.1, 2.2, 2.3, 3.3, 3.4 |
Заочна форма навчання |
|||
1. |
Контрольна робота |
Теми: гідравліка, гідромеханічні, теплові та масообмінні процеси. Розв‘язання задач по темам. Відповіді на теоретичні питання |
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 3.1
|
2. |
Курсова робота
|
Виконання розрахунків та оформлення результатів в записці курсової роботи, креслення одного аркуша формату А4 |
1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 2.1, 2.2, 2.3, 3.3, 3.4 |
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
Номер модуля |
Елементи модуля |
Кількість балів |
Поточний і модульний контроль навчальної роботи студентів |
||
Міні-мальна |
Макси-мальна |
Форма контролю |
Тиждень чверті |
||
|
3 семестр 2 чверть |
||||
1. |
Розділ 1—3лекційного курсу (6 тем лекцій)
|
30 |
50 |
Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота |
4
4
8
8
8
8 |
Лабораторні роботи № 1 Визначення режиму руху рідини в потоці |
30 |
50 |
Виконання і захист лабораторної роботи |
2 |
|
№2 Експериментальна ілюстрація рівняння Бернуллі |
|
|
Виконання і захист лабораторної роботи |
3 |
|
№3 Випробування відцентрового насоса |
|
|
Виконання і захист лабораторної роботи |
4 |
|
№4 Фільтрування суспензій на рамному фільтрпресі |
|
|
Виконання і захист лабораторної роботи |
6 |
|
№5 Відцентрове фільтрування |
|
|
Виконання і захист лабораторної роботи |
7 |
|
|
Всього(І модуль) |
60 |
100 |
|
|
|
4 семестр 3 чверть |
||||
1. |
Розділ 3—6 лекційного курсу (10 тем лекцій)
|
6 |
10 |
Письмова контрольна робота
Письмова контрольна робота
Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота
Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота |
4
4
4
4
4
8
8
8
8
8 |
|
Лабораторні роботи № 6 Фільтрування суспензій на барабанному вакуумфільтрі |
6 |
10 |
Виконання і захист лабораторної роботи |
1 |
|
№7 Осідання в гравітаційному полі |
|
|
Виконання і захист лабораторної роботи |
2 |
|
№8 Вивчення роботи відцентрового молочного сепаратора |
|
|
Виконання і захист лабораторної роботи |
3 |
|
№9 Визначення параметрів процесу подрібнення |
|
|
Виконання і захист лабораторної роботи |
4 |
|
№10 Визначення повздовжнього перемішування в екстракторі з вібраційною системою перемішування |
|
|
Виконання і захист лабораторної роботи |
5 |
|
№11 Визначення витрати енергії при механічному перемішуванні в рідкому середовищі |
|
|
Виконання і захист лабораторної роботи |
6 |
|
№12 Дослідження роботи пластинчастого теплообмінника |
|
|
Виконання і захист лабораторної роботи |
7 |
|
№13 Дослідження роботи кожухотрубного теплообмінника |
|
|
Виконання і захист лабораторної роботи |
8 |
|
Практичні заняття №1 Параметри технологічних процесів. Система одиниць вимірювання. Основні рівняння гідростатики і гідродинаміки та їх практичне застосування. |
6 |
10 |
Тестування знань
|
2
|
|
№2 Методи розділення неоднорідних систем. Визначення швидкості осідання в гравітаційному полі |
|
|
Тестування знань
|
3 |
|
№3 Розрахунок швидкості фільтрування для стислих і нестиглих осадів |
|
|
Тестування знань
|
4 |
|
№4 Відцентрові методи розділення. Розрахунок сепаратора |
|
|
Тестування знань
|
4 |
|
№5 Перемішування рідких неоднорідних систем. Визначення параметрів якості процесу |
|
|
Тестування знань
|
5 |
|
№6 Теплові процеси. Розрахунок теплообмінників. |
|
|
Тестування знань
|
6 |
|
№7 Випарювання. Розрахунок випарних апаратів. |
|
|
Тестування знань
|
7 |
|
№8 Конденсація. Розрахунок конденсаторів |
|
|
Тестування знань
|
8 |
|
Всього(ІІ модуль) |
18 |
30 |
|
|
|
4 семестр 4 чверть |
||||
3. |
Розділ 3 лекційного курсу (13 тем лекцій)
|
9
|
15 |
Письмова контрольна робота
Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота
Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота Письмова контрольна робота |
4
4
4
4
4
4
8
8
8
8
8
8
8 |
|
Лабораторні роботи №14 Випарювання у двохкорпусній випарній установці |
9 |
15 |
Виконання і захист лабораторної роботи |
1
|
|
№15 Проста перегонка |
|
|
Виконання і захист лабораторної роботи |
2
|
|
№16 Дослідження роботи насадкової ректифікаційної колони |
|
|
Виконання і захист лабораторної роботи |
3 |
|
№17 Вивчення кінетики процесу конвективного сушіння |
|
|
Виконання і захист лабораторної роботи |
4 |
|
№18 Інтенсифікація масообмінних процесів в системі мікроорганізм–рідина–газ |
|
|
Виконання і захист лабораторної роботи |
5 |
|
№19 Визначення масообмінних характеристик ферментаторів методом дегазування з використанням полярографічного датчика |
|
|
Виконання і захист лабораторної роботи |
6 |
|
№20 Визначення витрат енергії при механічному перемішуванні в системі газ-рідна |
|
|
Виконання і захист лабораторної роботи |
7 |
|
№21 Визначення масообмінних характеристик ферментерів за допомогою сульфітної методики |
|
|
Виконання і захист лабораторної роботи |
8 |
|
Всього (ІІІ модуль) |
18 |
30 |
|
|
|
Разом |
36 |
60 |
|
|
|
Іспит |
24 |
40 |
|
|
|
Всього за дві чверті |
60 |
100 |
|
|