Контрольная работа №1

По дисциплине: «Процессы и аппараты пищевых  производств».  Гр. ЗХ-11

  Вариант 1

1.Дайте характеристику процесса отжатия жидкости из твердых материалов прессованием. Где используется этот процесс? От чего зависит выход жидкости при отжатии? Начертите и дайте описание шнекового пресса.

2.Опишите устройство и принцип действия однокорпусной выпарной установки. Как рассчитывают расход греющего пара на сгущение раствора?

3.Определить производительность вальцовой дробилки и мощность электродвигателя к ней, если диаметр валков D-0,25 м, их длина l-1,0 м, ширина зазора между валками b - 1 мм, частота вращения валков п-367 об/мин, объемная масса измельченного материала с-800 кг\м, начальный размер измельчаемых частиц dн - 3,5 мм, - 0,6.

4.Определить режим движения жидкости в межтрубном пространстве теплообменного типа “труба в трубе”, если внутренняя труба теплообменнике имеет диаметр 25x2 мм, наружная 51x2,5 мм, массовый расход воды G - 4000 кг/ч, плотность 1000 кг/м, вязкость µ - 1х10ПаПа с.

5.Рассчитать скорость начала ожижения частиц сухого молока в процессе высушивания его в кипящем слое при t-90C, если диаметр частиц 0,8 мм, а плотность с ч=1100 кг\м.

6.Определить необходимую поверхность теплопередачи одноходового кожухотрубного теплообменника для нагревания томатной массы в количестве G - 4000 кг/ч при t - 20 С до t - 90 С водяным паром температурой tн - 106С. Средняя теплоемкость массы С - 4О0ОДж\кг. к, коэффициент теплопередачи К - 800 Вт/мК, потери тепла в окружающую среду 3%.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

7.Определить по «I - х» диаграмме удельную энтальпию и относительную влажность воздуха при t=70С и влагосодержании х =0,016 кг на 1 кг сухого воздуха.

  Вариант 2

1.Дайте характеристику процесса просеивания. Сита, их виды и характеристика. Коэффициент полезного действия сит. Начертите и дайте описание качающегося грохота.

2.Опишите устройство и принцип действия ленточного экстрактора. Область применения процесса выщелачивания

3.Определить угловую скорость вращения ротора свеклорезки, если мощность, необходимая для преодоления сил сопротивления резанию N-11квт, скорость резания w- 6,26 м/сек, длина режущей кромки ножа L-0,165 м, число ножей Z - 24, радиус резания r -0,54 и К-0,85.

4.Определить полный напор насоса, если манометр на напорном патрубке водопровода показывает Р-17 кгc/cм, а вакуумметр на всасывающем патрубке показывает Р-8 кгс/см.Производительность насоса 280 л\сек, а диаметры всасывающего и напорного патрубков равны 500мм и 400 мм, расстояние между точками замера h - 30 см

5.С какой частотой должна вращаться пропеллерная мешалка диаметром d - 250 мм для перемешивания суспензии плотностью с - 1200 кг\м, если мощность потребляемая мешалкой в рабочий период Np - 0,6 кВт, Re-10000.

6.Определить внутренний диаметр и высоту одноходового кожухотрубного теплообменника поверхностью F - 7 м, если диаметр труб 42x2 мм, шаг труб t - 1,4 dн, отношение -H/D - 4, толщина трубной решетки ƅ- 0,015 и высота камеры h - 0,2 м. Найти температуры точки росы и мокрого термометра при охлаждении воздуха с параметрами t - 75С и - 10%.

  Вариант3


1.Дайте характеристику процесса конденсации. Классификация конденсаторов. Начертите и дайте описание барометрического конденсатора. Тепловой баланс процесса конденсации.

2.Опишите устройство и принцип действия ректификационной установки периодического действия. Материальный баланс процесса ректификации.

3.Обеспечит ли производительность 50 т\ч плоский качающийся грохот шириной 0, 4 м и высотой 0, 3 м для перемещения сахара-песка объемной массой с -1600 кг/м при коэффициенте наполнения - 0, 5 и скорости перемещения материала w - 0,15 м\сек.

4.Определить полный напор насоса, если манометр на напорном патрубке водопровода показывает Рм - 20 кгс\см, а вакуумметр на всасывающем патрубке показывает Рв - 1 кгс\см, расстояние по вертикали между точками установки обоих приборовh - 500мм. Диаметр напорного и всасывающих патрубков равны между собой.

5.Определить скорость начала ожижения для частиц молочного сахара dэ-1 мм, находящихся в потоке воздуха при t - 80С. Плотность частиц - 1450 кг\м.

6.Определить количество воды, выпариваемой в корпусах 4-х корпусной выпарной установки из 16000 кг/ ч раствора концентрацией Вн - 14,2 мас% до Вк -65 мас%, если выпаренная вода распределяется между корпусами в соотношении: Wl: W2: W3: W4 - 1:0,52:0,3:0,23.

7.Определить расход теплоты в калорифере и сухого воздуха в теоретической сушилке для удаления из влажного материала 200кг\ч влаги. Начальное состояние воздуха t-10С, -70%, а на выходе из сушилки t- 40С, - 60%

  Вариант 4

1.Опишите уравнение Д. Бернулли для потока реальной жидкости. Поясните энергетический и гидравлический смысл этого уравнения.

2.Рассмотрите устройство и принцип действия кожухотрубного теплообменника. Виды многоходовых теплообменников. Преимущества и недостатки этих теплообменников.

3.Определить производительность быстроходного триера и потребляемую им мощность для выделения куколя, если диаметр барабана D - 600 мм. длина его Ɩ-1780 мм, частота вращения n - 38 об/мин, масса зерна, выбираемая одной ячейкой – 40*10кг, коэффициент использования ячеистой поверхности К-0,6, содержание куколя в ячмене а-10%, А-4,3 *10,-1,8, диаметр ячеек d -8,5 мм, КПД передачи -0.84.

4.Производительность центробежного насоса Q -54 м/ч, показания манометра на нагнетательном патрубке и вакуумметра на всасывающем соответственно равны Р-2,5 бар, Р -0,4 бар, расстояние по вертикали между точками присоединения манометра и вакуумметра h -0,5 м, диаметры патрубков одинаковы, к. п.д. насоса -0,65. Определить мощность насоса.

5.Определить значение Архимеда для гранул дрожжей dэ -4 мм и плотностью -1100кг/м, находящихся в псевдоожижженном состоянии в потоке воздуха при t-50 С.

6.Определить расход пара с давлением Р -1,1 кгс/смна нагревание в варочном аппарате смеси зерна с водой от температуры t-l0С до температуры t -110С, если количество смеси G - 500 кг, теплоемкость смеси С - 4180 Дж/кг. К. Нагревание глухим паром. Теплопотери - 5%

7.Определить расход воздуха на сушку 1000кг зерна при состоянии воздуха-теплоносителя: до калорифера to-20 С и -40%, после сушки t -50 С и -50%. Влажность зерна до сушки W -15,8% и после сушки W -14,5%

  Вариант 5

1.Опишите турбулентный режим движения жидкости. Поясните, почему турбулентное движение всегда сопровождается ламинарным? Какие трубы называются гидравлически гладкими и почему? Чему равен коэффициент гидравлического сопротивления в этих трубах?

2.Опишите устройство и принцип действия адсорбера с движущимся слоем адсорбента. Характеристика и области применения адсорбентов.

3.Радиус барабана Бурата для муки R -500мм, угол наклона барабана к горизонту-10°, объемная масса сортируемой муки с - 800кг/м, коэффициент разрыхления муки -07, высота слоя муки на сите h -50 мм, масса барабана Gб - 860кг и масса муки Gм -40 кг. Определить частоту вращения, производительность и потребляемую Буратом мощность.

4.Определить полный напор насоса, обеспечивающего подачу воды 10 м за 8 мин, если диаметр всасывающего трубопровода dвс -160 мм, диаметр нагнетательного трубопровода dн -120 мм, показания вакуумметра на всасывающем трубопроводе Рв -300 мм. рт. ст., показания манометра на нагнетательном трубопроводе Рн -10 кгс/см.Манометр и вакуумметр установлены на одном уровне.

5.Определить производительность и площадь отстойника для осветления G - 10800кг/ч суспензии с концентрацией твердой фазы X - 3% сгущения ее до Х=1,5%, если скорость осаждения частиц Woс - 1,2*10 и плотность осветленной жидкости с ж-1050 кг/м3.

6.Рассчитать расход пара на первый корпус четырехкорпусной выпарной установки с уменьшенным вакуумом и концентратом, если поступающий на установку сахарный сок в количестве G -43 кг/с сгущается в ней от Вн - 14% до Вк - 65% сухих веществ и отборы экстрапара по корпусам составляют E - 7,8 кг/с; Е- 4,96 кг/с; Е - 6,35 кг/с.

7. 1кг воздуха с температурой t1- 20С и относительной влажностью 80% нагревается в калорифере сушильной установки до температуры 70С. Пользуясь «I-х» диаграммой влажного воздуха найти энтальпию, влагосодержание воздуха на выходе из калорифера.

  Вариант 6

1.Опишите, как протекает теплообмен при кипячении жидкости. Режимы кипения жидкости и их влияние на коэффициент теплоотдачи. Пути интенсификации теплообмена.

2.Дайте характеристику мокрой очистки газов. Опишите устройство и принцип действия скрубберов.

3.Определить мощность, потребляемую молотковой дробилкой, если окружная скорость вращения ротора w - 22м/с, его диаметр D - 350 мм, длина Ɩ - 40 см.

4.В прямоугольном открытом резервуаре хранится 60 м воды. Определить силы давления на стенки и дно резервуара, если ширина дна 6 м, а длина-10 м.

5.Рассчитать мощность, потребляемую турбинной мешалкой диаметром d - 300 мм в рабочий период для перемешивания суспензии плотностью с -1300 кг/м и вязкостью µ -0,12 Па*с, если окружная скорость вращения мешалки w - 7 м/с.

6.Определить конечные концентрации раствора в корпусах четырехкорпусной выпарной установки, если на выпаривание поступает 32 кг/с раствора концентрацией Вн-15% сухих веществ, а количество воды, удаляемой из корпусов, составляет соответственно W- 8 кг/с, W - 7 кг/с, W- 6 кг/с, W - 3,64 кг/с.

7. Определить состояние смеси, полученной при смешивании 1 кг воздуха температурой t- 15 С и ц1 - 50% с 2 кг воздуха температурой t - 40С и  ц2 - 55%.

  Вариант 7

1.Дайте характеристику процесса фильтрования. Виды фильтрования. Области применения процесса. Начертите и дайте описание барабанного вакуум-фильтра.

2.Опишите устройство и принцип действия сушилки с псевдоожижеиным слоем. В чем заключается процесс псевдоожижения? 

3.Определить число отверстий в матрице ротационного пресса для гранулирования сухого жома, если производительность пресса G - 0,6 кг/с, диаметр гранулы d - 6 мм, длина Ɩ - 7 мм, объемная масса гранул - 400 кг/м , число прессующих валков Z -3 и частота вращения матрицы n - 30 об/мин.

4.Дизельное топливо хранится в цилиндрической емкости высотой 8 м и диаметром 5 м. Определить силу, действующую на боковую стенку хранилища. Плотность дизельного топлива с - 0,86*10 кг/м .

5.Определить среднюю разность температур в теплообменнике со смешанным током конденсирующегося спиртового пара и воды, текущей по трубам, если температура пара начальная tп. н. - 93С, конечная tп. к. - 85С, а температура воды начальная tв. н. - 20С и конечная tв. к. - 70С.

6.Определить число полок в барометрическом конденсаторе, если пар поступает в него при температуре tнас - 52C, t в. н - 18С, tв. к.  - 49C, расстояние между полками h - 0,5 м, ширина полки b - 970 мм, расход воды на конденсаторе 15 кг/с.

7.Определить относительную влажность воздуха, выходящего из калорифера, температурой t -110С и влагосодержанием х - 0,07 кг/кг сухого воздуха при общем давлении Р-110кПа

  Вариант 8

1.Дайте характеристику теплоносителям, используемым для нагревания. Укажите их достоинства и недостатки.

2.Опишите устройство и принцип действия шаровых и стержневых мельниц. Производительность мельниц.

3.С какой частотой будет вращаться модельная пропеллерная мешалка диаметром d - 300мм при перемешивании суспензии плотностью с - 1250 кг/м, если потребляемая мешалкой мощность в рабочий период Np - 7 кВт и Re_- 800?

4.Определить массовое суточное количество сахарной пыли, выделяемой в пенном аппарате из воздуха объемом V - 2 м/с, если начальная концентрация сахара в воздухе Сн -0,012 кг/м и степень улавливания пыли - 0,96

5.Определить режим движения воды по трубопроводу, если известно: температура воды 160С, внутренний диаметр трубопровода d - 250 мм, объемный расход воды - 1,764 м/ч.

6.Определить количество вторичного пара, образующегося в испарителе из 5000 кг/ч конденсата, поступающего под давлением р - 618 кПа, если температура самоиспарения tкс -67 С.

7.Определить высоту слоя активного угля и диаметр адсорбера для поглощения паров бензина из паровоздушной смеси, если расход смеси равен 3000 м/ч, начальная концентрация бензина Ун -0,02 кг/ м3 скорость паровоздушной смеси, отнесенной к полному сечению адсорбера v0 - 0,2 кг/с. Динамическая емкость угля по бензину X к - 0,08 кг/кг, начальная концентрация Xн - 0,006 кг/кг, насыпная плотность угля Ун - 600 кг/м . Продолжительность абсорбции 1,5 ч.

Вариант 9

1.Дайте характеристику процесса механического перемешивания. Виды мешалок, их характеристика и область применения.

2.Опишите устройство и принцип действия барабанного кристаллизатора. Запишите общий материальный баланс кристаллизации.

3.Определить гидравлический радиус для трубы с внутренним диаметром D - 450 мм, работающей полным сечением и когда труба заполнена жидкостью только наполовину.

4.Определить степень улавливания частиц сахарной пыли размером dэ - 25 мкм и плотностью сч - 1490 кг/м при t - 40С из воздуха, проходящего со скоростью 1,6 м/с через решетку с отверстиями do - 5 мм.

5.Определить эквивалентный диаметр межтрубного пространства в кожухотрубном теплообменнике с внутренним диаметром кожуха Дв - 1м. Трубы диаметром dн - 57мм расположены на трубной решетке по вершинам правильных треугольников. На диаметре решетки расположено 12 труб.

6.Стенка нагревательной печи имеет два слоя кирпича. Внутренний слой выполнен из огнеупорного кирпича толщиной - 350 мм, а наружный из красного толщиной -250мм. Определить температуру на внутреннем слое поверхности стенки t и на внутренней стороне красного кирпича t, если на наружной стороне температура стенки t - 90 С, а потеря тепла через 1 мравна 1 кВт. Коэффициенты теплопроводности огнеупорного красного кирпича соответственноо. к. - 1,4 Вт/м* град и к. к. - 0,58 Вт/м*град.

7.Определите, какое количество влаги выделится из 1 кг воздуха с параметрами t -30 С и - 70%, если его охладить до t - 10 С 

  Вариант 10

1.Напишите и поясните основное уравнение теплопередачи. Связь коэффициента теплопередачи с коэффициентами теплоотдачи. Изобразите схему передачи тепла.

2.Опишите устройство и принцип действия паровой компрессионной холодильной установки. Холодопроизводительность холодильной машины.

3.Определите высоту слоя h ячменя на плоском качающемся грохоте шириной 0,4 м, если производительность его G - 20 т/ч, скорость перемещения материала по ситу w-0,15 м/с, объемная масса материала с - 750кг/ми коэффициент разрыхления его - 0,4

4.Открытый канал заполнен водой. Определить давление на внутреннюю стенку канала на глубине 1м от поверхности, если известно, что барометрическое давление равно 770 мм. рт. ст.

5.Определить потерю напора в прямом трубопроводе длиной Ɩ - 1000м, по которому прокачивается нефтепродукт с плотностью с - 900 кг/м3 в количестве Q - 31,4 л/сек. Внутренний диаметр трубопровода d - 200мм, коэффициент гидравлического сопротивления - 0,04.

6.Определить коэффициент теплоотдачи при пленочной конденсации водяного пара при tнас— 100С на вертикальных трубах высотой Н - 3 м при температуре стенки t ст - 80 С.

7.Найти аналитически влагосодержание и энтальпию воздуха при t 30 С и - 50%, Р-0,1МПа.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

Баранцев задач по процессам и аппаратам пищевых производств. - М.: Агропроиздат,1985.

, Королев и аппараты пищевых производств. - М.: Агропроиздат,1991.

, Баранцев и аппараты пищевых производств. - М.: Легкая и пищевая промышленность,1983.

, Бессребренников гидравлики и теплотехники. - М.: Энергия,1978.

Дополнительная

Гинзбург М. А.,Красовская характеристики пищевых продуктов. - М.: Агропромиздат,1989.

, ,Попов и аппараты пищевых производств. - М.: Агропромиздат,1985.