38.03.07.05 Б3.В.ДВ.1.2 Процессы и аппараты пищевых

2
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Цели освоения
дисциплины: привить обучающимся навыки комплексного использования знаний
полученных при изучении естественнонаучных и общеинженерных дисциплин.
1.2.
Задачи:
-решение важных практических задач по анализу, расчету, проектированию,
оптимизации процессов и аппаратов пищевых производств.
1.1.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ
2.1 Цикл (раздел) ОП:Б3
2.2 Связь с другими дисциплинами учебного плана
Перечень предшествующих дисциплин
Перечень последующих дисциплин, видов работ
1. Химия
1.Товароведение
и
экспертиза
2. Физика
продовольственных товаров
3. Электротехника
2.Управление качеством
4. Физико-химические
методы 3. Методы оценки качества товаров.
исследования
5. Прикладная механика
6. Теоретические
основы
товароведения
3 ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Студент должен знать:
- физическую сущность процессов, а также основы их анализа и методы расчета
аппаратов для осуществления этих процессов, принципы рационального
использования оборудования при минимальных затратах сырья и энергии и
максимальном использовании мощности оборудования (ПК-13).
Студент должен уметь:
- выполнять все необходимые расчеты, анализировать условия и режимы работы
оборудования, выбирать основное и вспомогательное оборудование для конкретных
производственных условий, определять оптимальные условия проведения
технологических процессов (ПК-13).
Студент должен владеть:
- рациональной эксплуатацией машин и механизмов с максимальным использованием
мощности оборудования, о разработке машин и аппаратов, о расчете их оптимальных
размеров, энерго- и металлоемкости и экономической эффективности (ПК-13).
У студента должны быть сформированы элементы следующих компетенций:
- знанием ассортимента и потребительских свойств товаров, факторов, формирующих
и сохраняющих их качество (ПК-13);
4
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1
Аудиторные занятия − очная форма обучения
3
18
8
1-9
10
4
1
2
2
2
2
3
5
2
7
2
9
2
1117
8
Лекции
Модуль 1 «Ведение в курс. Теплообменные процессы в пищевой
промышленности»
Тема 1.1 «Предмет и задачи курса». Возникновение и развитие науки о
процессах и аппаратах. Классификация основных процессов, общие
принципы анализа и расчета процессов и аппаратов.
Тема 1.2 «Моделирование и подобие процессов и аппаратов».
Гидромеханические процессы.
Тема 1.3«Основы теплообмена в пищевых аппаратах». Теплопередача.
Теплопроводность. Тепловое излучение.
Тема 1.4 «Процессы нагревания, охлаждения, испарения, конденсации и
их аппаратурное оформление». Основы расчета и подбора теплообменных
аппаратов.
Тема 1.5 «Процесс выпаривания». Основы теории. Выбор аппаратов.
Холодильные процессы
4
Тема 2.1 «Основы массопередачи». Классификация массообменных
процессов. Механизм процесса массопередачи.Массоотдача. Основные
законы массоотдачи и массопередачи.
Тема 2.2 «Сорбционные процессы». Теоретические и физические основы
процессов. Принципиальные схемы. Основы расчета абсорберов,
адсорберов.
Тема 2.3 «Обработка пищевых материалов давлением». Прессование.
Измельчение пищевых материалов.
Тема 2.4 «Классификация зернистых материалов». Основные типы
измельчающих машин. Сортирование пищевых материалов.
2
2
13
2
2
15
2
17
2
218
18
12
Практические занятия /семинары
210
10
6
Модуль 1 «Ведение в курс.Теплообменные процессы в пищевой
промышленности»
2
2
4
2
2
6
2
2
8
2
2
10
1218
1214
2
6
4
2
ПК-13
ПК-13
ПК-13
ПК-13
ПК-13
Модуль 2 «Массообменные процессы. Механические процессы»
11
8
Формируемые
компетенции
Кол.час
в том числе в
интерактивной форме,
час.
Неделя
118
Вид занятия, тема и краткое содержание
ПК-13
ПК-13
ПК-13
ПК-13
Тема 1.1 «Системы единиц измерения». Общие принципы расчета.
ПК-13
Тема 1.2 «Тепловые балансы». Теплопроводность и тепловое излучение.
Теплоотдача. Теплопередача. Расчет теплообменников.
Тема 1.3«Расчет одокорпусных выпарных аппаратов»
Способы выражения состава фаз.
Тема 1.4 «Материальные балансы».
ПК-13
Тема 1.5 «Движущая сила и скорость массопередачи»
ПК-13
ПК-13
ПК-13
Модуль 2 «Массообменные процессы. Механические процессы»
Тема 2.1 «Расчет абсорбентов»
Расчет ректификационных колонн.
4
ПК-13
16
2
2
Тема 2.2 «Параметры влажного воздуха. I-х диаграмма».
18
2
2
Тема 2.3 «Расчет барабанной сушилки». Принцип расчета
ПК-13
ПК-13
Вид занятия, тема и краткое содержание
2
Лекции
2
Модуль 1 «Ведение в курс»
Тема 1.1 «Предмет и задачи курса». Возникновение и развитие науки о
процессах и аппаратах.
Классификация основных процессов, общие принципы анализа и расчета
процессов и аппаратов.
Практические занятия /семинары
Модуль 1 «Ведение в курс»
4
4
2
2
2
2
2
2
2
2
ПК-13
ПК-13
Самостоятельная работа студента – очная форма обучения
Кол.час
Темы, разделы, вынесенные на самостоятельную подготовку, тематика
рефератной работы, контрольных работ, рекомендации по использованию
литературы, ЭВМ и др.
Неделя
4.2
Тема 1.1 «Системы единиц измерения». Общие принципы расчета.
Модуль 2 «Механические процессы»
Тема 2.1 «Тепловые балансы». Теплопроводность и тепловое излучение.
Теплоотдача. Теплопередача.
ПК-13
Формируемы
е
компетенции
2
Формируем
ые
компетенции
и
в том числе
в
интерактивн
ой форме,
час.
Кол.час
Аудиторные занятия – заочная форма обучения
1-18
1-2
32
4
3-4
5-6
4
4
Темы, разделы, вынесенные на самостоятельную подготовку
Тема «Требования, предъявляемые к машинам и аппаратам пищевых
производств»
Тема «Основные конструкционные материалы и их выбор»
Тема «Основные конструкции и принцип работы отстойников»
7-8
4
Тема «Классификация центрифуг, конструкции и принцип действия»
ПК-13
9-10
4
Тема «Изучение конструкций фильтров»
ПК-13
11-12
4
Тема «Конструкции перемешивающих устройств и область их применения»
ПК-13
13-14
4
ПК-13
15-16
4
Тема «Изучение конструкций газоочистительной аппаратуры, их сравнительная
характеристика»
Тема «Уравнение теплопередачи через цилиндрическую стенку»
1-18
4
Темы и вопросы, определяемые преподавателем с учетом интересов
студента
ПК-13
36
Общая трудоемкость самостоятельной работы (в час.)
Самостоятельная работа студента – заочная форма обучения
5
ПК-13
ПК-13
ПК-13
ПК-13
Формируемые
компетенции
Кол.час
54
6
6
Темы, разделы, вынесенные на самостоятельную подготовку, тематика рефератной работы,
контрольных работ, рекомендации по использованию литературы, ЭВМ и др.
Темы, разделы, вынесенные на самостоятельную подготовку
Тема «Требования, предъявляемые к машинам и аппаратам пищевых производств »
Тема «Основные конструкционные материалы и их выбор. Основные конструкции и принцип
ПК-13
ПК-13
работы отстойников»
6
6
6
6
Тема «Классификация центрифуг, конструкции и принцип действия »
Тема «Изучение конструкций фильтров»
Тема «Конструкции перемешивающих устройств и область их применения»
Тема «Изучение конструкций газоочистительной аппаратуры, их сравнительная
ПК-13
ПК-13
ПК-13
ПК-13
характеристика»
6
6
6
8
62
4
5
Тема «Уравнение теплопередачи через цилиндрическую стенку»
Тема «Конструкции теплообменных аппаратов, их сравнительная характеристика и область
ПК-13
ПК-13
применения»
Тема «Конструкции выпарных аппаратов, область применения, выбор аппаратов»
ПК-13
Темы и вопросы, определяемые преподавателем с учетом интересов
студента
Общая трудоемкость самостоятельной работы (в час.)
Подготовка к зачету
ПК-13
ПК-13
ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ
5.1 Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
1)Классификация основных процессов.
2)Общие принципы анализа и расчета процессов и аппаратов.
3)Материальный и тепловой балансы.
4)Законы переноса массы и энергии. Интенсивность процессов.
5)Моделирование и оптимизация процессов.
6)Структура потоков и распределение времени пребывания жидкости в аппаратах. Физические модели структуры
потоков.
7)Перечислить и дать определения основных физических свойств жидкостей.
8)Дифференциальное уравнение равновесия жидкости Эйлера.
9)Основное уравнение гидростатики.
10)Уравнение Паскаля.
11)Определение давления жидкости на дно и стенки сосуда.
12)Основные характеристики движения жидкостей. Скорость и расход жидкости.
Установившийся и
неустановившийся потоки.
13)Дать определения и формулы расчета гидравлического радиуса и гидравлического диаметра.
14)Дать качественную и количественную характеристику режимов движения жидкостей.
15)Гидравлические сопротивления при течении потока в трубах.
16)Классификация насосов. Основные параметры насосов.
17)Дать определение неоднородной системы. Классификация неоднородных систем.
18)Методы разделения неоднородных систем и область их применения.
19)Материальный баланс процесса разделения жидкой неоднородной системы разделения.
20)Разделение неоднородных систем под действием гравитационных сил. Основные методы расчета скорости
осаждения
6
21)Расчет скорости осаждения методом последовательных приближений.
22)Расчет скорости стесненного осаждения под действием гравитационных сил. Влияние формы частиц на
скорость стесненного осаждения.
23)Расчет отстойников.
24)Физическая сущность процесса фильтрования. Движущая сила процесса.
25)Способы проведения процесса фильтрования их характеристика.
26)Способы промывки осадка при фильтровании.
27)Основное уравнение фильтрования.
28)Перемешивание. Способы проведения процесса. Дать определения эффективности и интенсивности
перемешивания.
29)Механическое перемешивание. Типы перемешивающих устройств и их область применения.
30)Определение расхода энергии на механическое перемешивание.
31)Поточное перемешивание. Конструкции смесительных устройств.
32)Пневматическое перемешивание. Расчет пневматических перемешивающих устройств.
33)Тепловые процессы. Способы переноса теплоты.
34)Тепловой баланс
35)Температурное поле и температурный градиент. Тепловой поток.
36)Теплопроводность. Закон Фурье.
37)Конвекция. Закон Ньютона.
38)Критерии теплового подобия. Расчет коэффициентов теплоотдачи.
39)Расчет теплообменных аппаратов
40)Основное уравнение теплопередачи
41)Теплопередача через плоскую многослойную стенку
42)Движущая сила процесса теплопередачи
43
Способы выпаривания
44)Материальный и тепловой балансы выпарного аппарата
45)Определение площади поверхности теплообмена выпарного аппарата
46)Движущая сила процесса выпаривания. Температурные потери
47)Многокорпусные выпарные установки. Схемы работы
48)Расчет многокорпусных выпарных установок
49)Классификация массообменных процессов
50)Классификация процессов сушки
51)Контактная сушка. Расчет процесса.
52)Конвективная сушка.
Материальный баланс конвективной сушильной установки
53)Основные свойства влажного воздуха
54)Диаграмма состояния влажного воздуха
55)Тепловой баланс воздушной конвективной сушилки
56)Изображение и расчет процесса сушки с помощью I-x диаграммы
57)Движущая сила процесса сушки
58)Равновесная влажность и связь влаги с материалом
5.2 Фонд оценочных средств для проведения текущего контроля
Структура и содержание фонда оценочных средств представлены в Приложении 1 к
рабочей программе дисциплины
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
7
6.1 Основная и дополнительная литература
№
Выходные данные
Количество
экземпляров
Основная литература
1
1
2
3
1
2
3
4
№
1
2
3
4
Магомедов, Магомед Даниялович. Экономика пищевой промышленности [Текст]
: учеб.для студентов вузов, обучающихся по напр. подготовки "Пр-во продуктов
питания из раст. сырья", "Технология продовольств. продуктов спец. назначения и
обществ. питания", "Пищевая инженерия" / М. Д. Магомедов, А. В. Заздравных, Г.
А. Афанасьева. - М. : Дашков и К, 2010. - 232 с. - 2000 экз. - ISBN 978-5-39400659-3
Дополнительная литература
Васюкова, А. Т. Организация производства и управление качеством продукции в
общественном питании [Текст] : учеб.пособие / А. Т. Васюкова, В. И. Пивоваров,
К. В. Пивоваров. 4-е изд., испр. и доп. - М. : Дашков и К, 2010. - 328 с. - 1000 экз. ISBN 978-5-394-00687-6.
Срок годности пищевых продуктов: Расчет и испытание [Текст] : пер. с англ. В. Д.
Широкова / под ред. Р. Стеле. - СПб. : Профессия, 2015. - 480 с. : ил. - 2000 экз. ISBN 5-93913-100-Х.
Технологические основы [Текст] / В. И. Филиппов, М. И. Кременевская, В. Е.
Куцакова. [Текст] : учеб. для вузов : в 3 ч. . - СПб., 2008. - 576 с. - 1000 экз. - ISBN
978-5-98879-095-2 (Часть II).
Методические разработки
Сергеев и др. Исследование гидродинамических закономерностей кипящего слоя /
Метод.указания к лаб.раб. по курсу «Основные процессы и аппараты отрасли»
Сергеев и др. Определение констант фильтрации / Метод.указания к лаб.раб. по
курсу «Основные процессы и аппараты отрасли»
Сергеев и др. Осаждение твердых частиц под действием силы тяжести/
Метод.указания к лаб.раб. по курсу «Основные процессы и аппараты отрасли»
Сергеев и др. Определение расхода энергии на перемешивание / Метод.указания к
лаб.раб. по курсу «Основные процессы и аппараты отрасли»
50
10
4
5
1
1
1
1
6.2 Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»
Выходные данные
Дубровин, И. А. Экономика и организация пищевых производств [Электронный ресурс] :
учебное пособие / И. А. Дубровин, А. Р. Есина, И. П. Стуканова. - М.: Дашков и Ко, 2013. 228 с. - 978-5-394-01997-5. http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=115817
Вобликова, Т.В. Процессы и аппараты пищевых производств : учебное пособие / Т.В.
Вобликова, С.Н. Шлыков, А.В. Пермяков ; Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего профессионального образования Ставропольский
государственный аграрный университет. - Ставрополь : Агрус, 2013. - 212 с. : ил. Библиогр. в кн. - ISBN 978-5-9596-0958-0 ; То же [Электронный ресурс]. - URL:
http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=277522
Холодилин, А. Лабораторный практикум по курсу «Процессы и аппараты пищевых
производств» : учебное пособие / А. Холодилин, С.Ю. Соловых ; Министерство
образования и науки Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургский
государственный университет». - Оренбург : ОГУ, 2014. - 142 с. : схем., табл., ил. ; То же
[Электронный ресурс]. - URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=330536
Василевская, С. Практикум по технологическому оборудованию пищевых производств :
учебное пособие / С. Василевская, В. Полищук ; Министерство образования и науки
Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования «Оренбургский государственный
8
университет». - Оренбург : ОГУ, 2012. - 217 с. ; То же [Электронный ресурс]. URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=259366
6.3 Перечень программного обеспечения
№
1
№
1
2
Наименование программного обеспечения
Microsoft Office
6.4 Перечень информационно-справочных систем
Наименование информационно-справочных систем
Консультант +
Техэксперт: электронный фонд правовой и нормативно-технической документации
7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Помещения для проведения всех видов работ, предусмотренных учебным планом,
укомплектованы необходимой специализированной учебной мебелью и техническими
средствами обучения. Для проведения лекционных занятий используется демонстрационное
оборудование. Практические занятия проводятся в компьютерных классах.
№ ауд.
Все аудитории,
где есть
телевизоры,
например, 401,
405,
322
Основное оборудование, стенды, макеты,
компьютерная техника, наглядные пособия и
другие дидактические материалы, обеспечивающие
проведение лабораторных и практических занятий,
научно-исследовательской работы обучающийсяов
с указанием наличия
Наличие телевизоров
Наличие проектора
Основное назначение (опытное,
обучающее, контролирующее) и
краткая характеристика использования
при изучении явлений и процессов,
выполнении расчетов.
Обучающее: при чтении лекций
Обучающее:
при
мультимедийных лекций
проведении
8. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ
Методические указания по освоению дисциплины представлены в Приложении 2 к
рабочей программе дисциплины.
9