Процессы и аппараты пищевой и перерабатывающей технологий. Курс лекций (290,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

УДК 664.08 (075.8) ББК 36.81 я73 С 32 Учебное пособие составлено в соответствии с рабочей программой дисциплины, рассмотрено и рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА, протокол № 4 от 24.11.2020 г. А. Г. Иванов – доцент кафедры «Теоретическая механика и сопротивление материалов» ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА Рецензент: А. А. Сергеев – кандидат философских наук, доцент кафедры философии ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА Авторы: и оборудования пищевых и перерабатывающих производств ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА И. В. Бадретдинова – доцент кафедры технологии Сергеев, А. А. С 32 Процессы и аппараты пищевой и перерабатывающей технологий: учебное пособие / А. А. Сергеев, И. В. Бадретдинова [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые данные (5,1 Мб). – Ижевск: ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА, 2020. – Систем. требования: PC не ниже класса Pentium I; 32 Mb RAM; своб. место на HDD 16 Mb; Windows 95/98; Adobe Acrobat Reader. Приведены общие сведения, принципы анализа, расчета и моделирования основных процессов пищевых технологий. Описаны конструкции типовых аппаратов, методы их расчёта и области применения. Приведены примеры решения контрольной работы, варианты контрольной работы, варианты экзаменационных тестов. Реализация дисциплины возможна с применением дистанционных образовательных технологий. Для студентов вузов, обучающихся по направлениям «Агроинженерия» и «Технология продукции и организация общественного питания». УДК 664.08 (075.8) ББК 36.81 я73 © ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА, 2020 © Сергеев А. А., Бадретдинова И. В., 2020

Стр.2

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 ГЛАВА 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.1 Классификация основных процессов пищевой технологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2 Теоретический фундамент науки о процессах и аппаратах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.3 Кинетические закономерности основных процессов пищевой технологии . . . . . . . . . . . . . 8 1.4 Общие принципы расчета аппаратов и машин . . . . . . . 9 1.5 Основные конструкционные материалы и их выбор . . . 12 1.6 Основные свойства пищевых продуктов и сырья. . . . . 14 1.7 Периодические и непрерывные процессы . . . . . . . . 23 1.8 Определение основных размеров аппаратов . . . . . . . 29 1.9 Элементы теории подобия . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 ГЛАВА 2. ТЕПЛОПЕРЕДАЧА . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.1 Общая характеристика тепловых процессов . . . . . . . 38 2.2 Теплопроводность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.3 Тепловое излучение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 2.4 Конвективный теплообмен . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 2.5 Теплообмен при изменении агрегатного состояния теплоносителей . . . . . . . . . . . . . . 55 2.6 Сложный теплообмен. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 2.7 Связь коэффициента теплопередачи с коэффициентом теплоотдачи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 2.8 Движущая сила тепловых процессов . . . . . . . . . . . 65 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 ГЛАВА 3. ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ . . . . . . . . . . . . . . 70 3.1 Нагревание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 3.2 Испарение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 3.3 Конденсация. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.4 Охлаждение до обыкновенных температур . . . . . . . . 78 3.5 Устройство теплообменной аппаратуры. . . . . . . . . . 80 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 ГЛАВА 4. ВЫПАРИВАНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 4.1 Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 4.2 Некоторые свойства растворов. . . . . . . . . . . . . . . 99 4.3 Простое выпаривание. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102 3

Стр.3

4.4 Многократное выпаривание . . . . . . . . . . . . . . . .108 4.5 Выпаривание с применением теплового насоса . . . . . 118 4.6 Устройство выпарных аппаратов . . . . . . . . . . . . .121 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127 ГЛАВА 5. ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ . . . . .129 5.1 Классификация неоднородных систем . . . . . . . . . .129 5.2 Материальный баланс гидромеханических процессов . . . 131 5.3 Кинетика осаждения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132 5.4 Кинетика фильтрования . . . . . . . . . . . . . . . . . .136 5.5 Осаждение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139 5.6 Оборудование для отстаивания и осаждения . . . . . . .144 5.7 Фильтрование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .151 5.8 Оборудование для фильтрования . . . . . . . . . . . . .158 5.9 Псевдоожижение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .167 5.10 Аппараты с псевдоожиженным слоем . . . . . . . . . .173 5.11 Мембранные процессы . . . . . . . . . . . . . . . . . .175 5.12 Устройство мембранных аппаратов . . . . . . . . . . .183 5.13 Расчет аппаратов проточного типа . . . . . . . . . . . .189 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .191 ГЛАВА 6. МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ . . . . . . . . . .193 6.1 Измельчение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .193 6.2 Сортирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .201 6.3 Отделение металлических примесей . . . . . . . . . . .214 6.4 Обработка материалов давлением . . . . . . . . . . . . .215 Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .225 ГЛАВА 7. ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227 7.1 Кожухотрубные теплообменники. Общие сведения . . .227 7.2 Расчет теплообменника. . . . . . . . . . . . . . . . . . .231 7.3 Тепловой расчет теплообменника . . . . . . . . . . . . .232 7.4 Механический расчет теплообменника . . . . . . . . . .238 7.5 Определение диаметров штуцеров . . . . . . . . . . . .241 ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ. . . . . . . . . . . .248 ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ТЕСТЫ . . . . . . . . . . . . . . . .253 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .276 4

Стр.4