Гидромеханические процессы

Вопросы для экзамена П и АПП

Общие положения

1. Классификация основных процессов пищевых производств.

2. Основные физико - химические свойства пищевых продуктов. Основные структурно - механические свойства твердых и сыпучих продуктов.

3. Кинетические закономерности процессов. Понятие о движущей силе процесса.

4. Порядок анализа и расчета аппаратов. Материальный, теп­ловой баланс процессов.

5. Основные типы процессов и аппаратов. Харак­тер распределения температур в аппаратах идеального смешения, идеального вытеснения и промежуточного типа.

6. Цель моделирования и подобия процессов и аппаратов пищевой промышленности, виды моделирования и основные правила.

7. Понятие о константах и инвариантах, симплексах, комплексах подобия. Основные и вспомогательные критерии подобия.

8. Теоремы подобия и их использование при исследовании процессов и аппаратов.

9. Сущность метода анализа размерностей и его развитие на современном этапе.

Механические процессы

10. Классификация способов измельчения. Теоретические основы деформации и разрушения (формула П.А. Ребиндера).

11. Конструкция и принцип работы щековых и конусных (гирационных) дробилок. Область применения, основные характеристики аппаратов.

12. Конструкция и принцип работы вальцовых и молотковых дробилок. Область применения, основные характеристики аппаратов.

13. Конструкция и принцип работы дезинтеграторов и дисмембраторов. Область применения, основные характеристики аппаратов.

14. Конструкция и принцип работы барабанных (шаровых) и вибрационных мельниц. Область применения, основные характеристики аппаратов.

15. Процесс резания, как частный случай процесса измельчения. Схемы резания лезви­ем.

16. Расчет основных величин, характеризующих процесс резания.

17. Конструкция и принцип работы волчка и куттера. Область применения, основные характеристики аппаратов.

18. Основные виды ножей для резания продуктов. Конструкция и принцип работы корнерезок. Область применения.

19. Классификация и область применения процессов прессования. Основные характеристики процесса брикетирования.

20. Вывод уравнения распределения давле­ния прессования (формула С.М. Гребенюка).

21. Конструкция и принцип работы гидравлического пресса. Область применения, основные характеристики аппаратов.

22. Конструкция и принцип работы шнекового пресса и прессов для формования пластичных масс. Область применения, основные характеристики аппаратов.

23. Способы классификации (сортировки материалов). Виды и основные характеристики процесса грохочения.

24. Конструкция и принцип действия ба­рабанного, качающегося и вибрационного грохотов. Область применения.

Гидромеханические процессы

25. Основные характеристики процесса перемешивания. Вывод формулы кри­терия мощности.

26. Режимы процесса механического перемешивания. Определение частоты враще­ния мешалки по графической зависимости К=f(Rе).

27. Способы перемешивания. Конструкция лопастных мешалок. Область применения.

28. Способы перемешивания. Конструкция пропеллерных и турбин­ных мешалок. Область применения.

29. Способы перемешивания. Конструктивная схема процесса пневматического и циркуляционного перемешивания.

30. Конструкция механических перемешивающих устройств для сыпучих материалов и пластических масс. Область применения.

31. Сущность и физические основы процесса псевдоожижения. Значения основных пара­метров процесса псевдоожижения при различных режимах.

32. Алгоритм расчета скорости псевдоожижения при различных режимах.

33. Конструкция аппаратов с псевдоожиженным слоем. Схема установки для пневмотранспорта. Область применения.

34. Материальный баланс и эффектив­ность процесса осаждения в гравитационном поле. Конструкция, принцип работы и область применения отстойника непрерывного действия.

35. Кинетика процесса осаждения в гравитационном поле. Вывод формулы скорости осаждения под действием силы тяжести при ламинарном режиме (формула Стокса).

36. Алгоритм определения скорости осаждения под действием силы тяжести графичес­ким методом. Влияние формы частиц на кинетику процесса осаждения (скорость стесненного осаждения).

37. Основные характе­ристики процесса осаждения под действием центробежной силы. Вывод формулы фактора разделения в центробежных устройствах.

38. Конструкция отстойной центрифуги и циклона. Схема движения потоков среды. Область применения.

39. Конструкция и принцип работы непрерывно действующей отстойной го­ризонтальной шнековой центрифуги периодического действия (НОГШ).

40. Вывод формулы произво­дительности тарельчатых сепараторов.

41. Конс­трукция и принцип работы камерных и тарельчатых сепараторов, сверхцентрифуги непрерывного действия.

42. Сущность, схема и виды процесса фильтрования. Понятие о движущей силе процесса.

43. Основные величины, характеризующие процесс фильтрова­ния (закон Дарси). Конструкция, принцип работы и область применения песочного фильтра.

44. Конструкция и принцип работы, технологическая схема рамного фильтр-пресса. Область применения.

45. Конструкция и принцип работы барабанного вакуум - фильтра. Область применения.

46. Определение величины давления, действую­щего на стенку барабана при фильтровании под действием центробежной силы.

47. Сущность мембранных процессов разделения. Принцип разде­ления растворов обратным осмосом.

48. Расчет основных величин, характеризующих мембранные процессы (закон Вант – Гоффа).

49. Схема пере­работки молока и установки для концентрирования апельсиново­го сока мембранными методами разделения.

Теплообменные процессы

50. Понятие о теплообмене. Основные законы теплопередачи, теплопроводности, теплоотдачи. Связь коэффициента теплопередачи с коэф­фициентами теплопроводности и теплоотдачи.

51. Определение температуры однослойной плоской стенки при теплопередаче.

52. Расчет тепловых нагрузок. Определение средней разности темпе­ратур при различных схемах относительного движения теплоносителя и продукта при теплопередаче без изменения агрегатного состояния среды.

53. Применение теории подобия для определения коэффициентов теплоотдачи при вынужденной конвекции без изменения агрегатного состояния среды.

54. Понятие о теплопередаче при изменении агрегатного состояния среды (насыщенный и перегретый пар). Виды конденсации пара. Определение коэффициента тепло­отдачи при конденсации.

55. Понятие о теплопередаче при изменении агрегатного состояния среды (насыщенный и перегретый пар). Виды кипения жидкости. Определение тепловых нагрузок и средней разности температур при кипении и конденсации.

56. Основные методы нагревания, их характеристика. Схемы нагревания "глухим" и "острым" паром.

57. Основы пастеризации. Характеристики процесса пастеризации (логарифмический закон), и режимы.

58. Способы пастеризации. Схема трубчатого теплообменника.

59. Способы пастеризации. Схема пластинчатого теплообменника.

60. Способы пастеризации. Схема оросительного теплообменника.

61. Основы стерилизации. Метод тепловых чисел. Способы стерилиза­ции.

62. Сущность процесса выпаривания. Схема и принцип действия однокорпусной вакуум - выпарной установки. Материальный ба­ланс однокорпусной выпарной установки.

63. Тепловой баланс однокорпусной выпарной установки. Основные слагаемые общего расхода пара на выпари­вание. Теоретический и удельный расход пара.

64. Расчет и температурный режим однокорпусно­й вакуум - выпарной установки. Понятие о температурных депрессиях, общей и полезной разности температур.

65. Схема и принцип действия многокорпусных выпарных установок. Материальный и тепловой балансы многокорпусной выпарной установки. Коэффи­циент испарения и самоиспарения.

66. Общая и полезная разность температур при многокорпусном выпари­вании, основные составляющие температурных потерь. Определение опти­мального числа корпусов выпарной установки.

Массообменные процессы

67. Сущность процесса массопередачи. Равновесное состояние системы (диаграмма равновесия). Рабочая линия и движущая сила про­цесса.

68. Основное уравнение массопередачи. Число единиц переноса, высота единиц переноса при массопредаче.

69. Механизм процесса молекулярной и конвективной диффузии, их основные законы.

70. Механизм процесса масооттдачи и основные законы. Критерии подобия массопередачи.

71. Механизм процесса массопередачи с твердой фазой, основные законы.

72. Расчет рабочей высоты аппаратов со ступенчатым контактом фаз: иде­альный процесс.

73. Расчет рабочей высоты аппаратов со ступенчатым контактом фаз: реальный процесс.

74. Понятие об идеальных жидких смесях (закон Рауля и закон Дальтона), реальные жидкие смеси, азеотропные смеси.

75. Сущность, виды и схемы процесса простой перегонки.

76. Сущность процесса ректификации. Схема и материальный баланс ректификационной уста­новки.

77. ХУ - диаграмма ректификации. Расчет флегмового числа.

78. Сущность процесса адсорбции, виды и характеристика адсорбен­тов. Изменение фронта адсорбции, основные величины, характеризующие процесс (уравнение И.А. Шилова).

79. Конструкция адсорберов, схемы адсорбционных установок. Область применения.

80. Физические основы процесса абсорбции (закон Генри). Материальный баланс и кинетические закономерности процесса.

81. Принципиальные схемы абсорбции, типы и конструкции абсорберов. Область применения.

82. Сущность и виды процесса сушки. Формы связи влаги с материалом (по П.А. Ребиндеру).

83. Материальный и тепловой балансы сушилки. Основные величины, характеризующие процесс.

84. Конструкция и принцип работы вальцовой и барабанной сушилки. Область применения.

85. Конструкция и принцип работы распылительного сушильного аппарата. Область применения.

86. Конструкция и принцип работы камерной и ленточной сушилки. Область применения.

87. Сущность и принципиальная схема процесса экстракции. Равновесие в системах жидкость – жидкость. Треугольная диаграмма.

88. Сущность и статика процесса кристаллизации. Диаграммы состояния растворов. Ско­рость кристаллизации и ее изменение во времени. Способы кристал­лизации.

89. Конструкция и принцип работы кристаллизаторов. Область применения.

90. Сущность биохимических процессов? Теория процессов брожения. Какова конструкция, принцип действия и область применения ферментатора?