НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Заочный факультет
кафедра технологических процессов и аппаратов
УТВЕРЖДАЮ
Декан ЗФ ИДО
«____»______________2006 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА учебной дисциплины
Процессы и аппараты пищевых производств
заочная форма
ООП 260501 «Технология продуктов общественного питания», инженерная подготовка
Факультет Заочный
Курс 3, Семестр 5, 6
Установочные лекции 2 час.
Лекции 10 час.
Лабораторные работы 12 час.
Контрольная работа 6 семестр
Самостоятельная работа 129 час.
Экзамен 6 семестр
Всего 153 час.
Новосибирск 2006
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 655700 «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания» (Регистрационный № 000 тех\дс от 01.01.01 г.)
Шифр дисциплины в ГОС – ОПД. Ф.07, дисциплина относится к федеральному компоненту цикла общепрофессиональных дисциплин.
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Технологических процессов и аппаратов, протокол № 2/06 от 01.01.01г.
Программу разработал
доц. каф. ТПА, к. т.н., доц.
[должность, ученая степень, звание, подпись, Ф. И.О. разработчика]
Заведующий кафедрой ТПА
д. т.н., проф.
[должность, ученая степень, звание, подпись, Ф. И.О. зав. кафедрой]
Ответственный за основную
зав. каф. ТПП, д. т.н., проф.
- Внешние требования
Курс входит в число дисциплин, включенных в учебный план стандарта направления подготовки дипломированного специалиста 655700 «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания» по циклу общепрофессиональных дисциплин направления.
Требования ГОС к обязательному минимуму содержания приведены в табл.1.
Таблица 1
Шифр дисциплины | Содержание учебной дисциплины | Часы |
ОПД. Ф.07 | Процессы и аппараты пищевых производств: основные законы науки о процессах и аппаратах; методы исследования процессов и аппаратов; основные положения теории подобия; механические процессы: измельчение, сортирование, обработка материалов давлением; гидромеханические процессы; законы гидростатики; основные законы гидродинамики; тепловые процессы, основные законы теплопередачи; конденсаторы и конденсация; массообменные процессы, основы теории массопередачи; абсорбция и адсорбция; мембранные процессы. | 153 |
Требования государственного образовательного стандарта (ГОС) по направлению 655700 «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания»
(для инженера, утвержденный 23.03.2000 г.)
1.1.Квалификационные требования.
Для решения профессиональных задач инженер:
- участвует в разработке и внедрении технологических процессов и режимов производства на выпускаемую продукцию;
- изучает характер взаимосвязей параметров технологических процессов и аппаратов на показатели их работы;
- рассматривает рационализаторские предложения по совершенствованию технологии производства; участвует в составлении патентных и лицензионных паспортов, заявок на оборудование, изобретения и промышленные образцы;
- выполняет работы в области научно-технической деятельности по проектированию, строительству, информационному обслуживанию, организации производства, труда и управления; метрологическому обеспечению и техническому контролю.
- изучает и анализирует научно-техническую информацию, достижения науки и техники в области технологии соответствующего производства, технические данные, показатели и результаты работы, обобщая и систематизируя их на базе современных технических средств;
1.2. Требования к профессиональной подготовленности выпускника
Выпускник должен уметь решать задачи, соответствующие его квалификации, указанной в п.1.3 настоящего государственного образовательного стандарта.
Инженер по производству продуктов специального назначения и общественного питания:
должен знать:
- способы осуществления основных технологических процессов получения готовой продукции в соответствии с профилем подготовки;
владеть:
методами определения оптимальных и рациональных технологических режимов работы оборудования;
- Особенности (принципы) построения дисциплины
Особенности построение курса «Процессы и аппараты пищевых производств» приведены в Табл. 2.
Таблица 2
Особенность (принцип) | Пояснение |
*Основание для введения | Государственный образовательный стандарт (ГОС) по направлению 655700 «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания» |
*Адресат | Студенты направления 655700 «Технология продовольственных продуктов специального назначения и общественного питания» специальности 260501 Технология продуктов общественного питания |
*Основная цель | Основная цель курса для студента: изучить сущность и основные закономерности физико-химических процессов, происходящих в аппаратах, предназначенных для переработки сырья и производства пищевых продуктов. |
*Ядро | Ядро курса составляют гидромеханические, тепловые, массообменные и механические процессы и аппараты, использующиеся в пищевых производствах. |
*Требования к начальной подготовке, необходимые для успешного усвоения дисциплины | Для успешного изучения курса студенту необходимо знать основы физики, математики, физической и коллоидной химии, теплотехники. Желателен опыт практической работы в области пищевых производств. |
*Объем в часах | Курс имеет практическую часть (лабораторные занятия 6 час), теоретическую часть (лекции 10 часов). В течение семестра самостоятельно изучают большую часть теоретических вопросов (самостоятельная работа 135 часов) и выполняют контрольную работу. |
Обеспечение последующих дисциплин образовательной программы | Курс является дисциплиной, занимающей промежуточное положение между общеинженерными дисциплинами (физика, математика, химия, механика, теплотехника) и курсами специальных технологий и специального оборудования. Курсы специальной технологии и оборудования пищевых производств базируются на курсе «Процессы и аппараты пищевых производств». |
Практическая часть дисциплины | Студенты в основном самостоятельно изучают теоретические вопросы и получают навыки расчетов при выполнении контрольной работы. Проверка знаний, закрепление полученных навыков и выполнение лабораторных работ осуществляется во время сессии. |
Описание основных “точек” контроля | В течение семестра студенты выполняют контрольную работу. На сессии студенты защищают лабораторные работы. Итоговый контроль в форме устного экзамена в течение которого студент должен ответить на два теоретических вопроса и решить задачу. |
2. Цели и задачи курса
Номер цели | Цели и задачи |
Студент будет иметь представление: | |
1 | О структуре и содержании курса и его месте в профессиональной образовательной программе. |
2 | О методах исследования процессов и аппаратов пищевых производств. |
3 | О связи процессов и аппаратов, конкретно изучаемых в данном курсе, с процессами, изучаемыми в курсах специальной технологии и оборудования. |
Студент будет знать. | |
4 | Классификацию процессов и аппаратов пищевых производств по протеканию во времени, по организационно-технологическому признаку, по кинетическим закономерностям. |
5 | Основное уравнение гидростатики и основные законы гидродинамики (уравнение неразрывности, уравнение Бернулли, закон трения Ньютона). |
6 | Основные критерии подобия, которые используются для анализа процессов пищевых производств и для расчета аппаратов. |
7 | Основные уравнения теплопередачи. |
8 | Основные уравнения массопередачи и порядок величины коэффициента диффузии в твердых телах. |
9 | Основные механические процессы, используемые в пищевых производствах. |
Студент будет уметь. | |
10 | Применять уравнение неразрывности и уравнение Бернулли для расчета гидравлического сопротивления и диаметров трубопроводов. |
12 | Применять теорему Бэкингема для определения числа критериев подобия при исследовании сложных процессов пищевых производств. |
13 | Рассчитывать коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи в аппаратах пищевых производств. |
14 | Рассчитывать коэффициенты скольжения в процессах резания. |
15 | Применять критериальные уравнения для анализа и расчета скорости осаждения частиц в сплошной среде. |
16 | Определять коэффициент диффузии при твердофазной экстракции |
3. СТРУКТУРА КУРСА
4.СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
Таблица 4
Блок, модуль, раздел, тема | Часы | Ссылки на цели* |
Семестр №_5__ | ||
Установочная лекция. Структура курса, порядок выполнения контрольной работы. Классификация процессов пищевых производств: по организационно – технической структуре процессов, по изменению параметров процессов во времени, по кинетическим закономерностям. Основные законы науки о процессах и аппаратах. Методы исследования процессов и аппаратов. | 2 | 1,2,3,4 |
Семестр №_6__ | ||
Гидродинамика. Живое сечение потока, расход жидкости и средняя скорость. Основные законы гидродинамики: уравнение неразрывности, уравнение Бернулли для идеальной и реальной жидкости. Гидравлические сопротивления. | 2 | 5,10,13,15 |
Гидромеханические процессы Перемешивание. Критерии подобия для процесса перемешивания. Аппараты для перемешивания. Пенообразование и взбивание. Осаждение (отстаивание). Закон Стокса. Отстойники. Фильтрование. Сущность процесса, основное уравнение. Фильтры. | 2 | 2,3,6,15 |
Тепловые процессы. Общие сведения о тепловых процессах. Варка. Варка продуктов в жидкости и в среде пара. Аппараты. Жарка. Аппараты для жарки. | 2 | 2,3,6,8,13,16 |
Массообменные процессы. Классификация, движущая сила. Основы теории массопередачи. Экстракция. Сушка. | 3 | 2,3,4,7,8,15,16 |
Механические процессы: измельчение, сортирование, обработка материалов давлением. Смешение и разделение сыпучих материалов. | 1 | 3,9,14,15 |
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
ЧАСЫ | ТЕМЫ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ |
4 | Изучение осаждения частиц в гравитационном поле. |
4 | Изучение работы теплообменного аппарата |
4 | Изучение процесса экстракции в системе твердое тело-жидкость. |
Рейтинговая система оценки работы студента по отдельным видам деятельности определяется преподавателем в индивидуальном порядке.
5. Учебная деятельность
Для успешного освоения курса “Процессы и аппараты пищевых производств” студенту рекомендуется:
Самостоятельно изучить темы не рассмотренные в курсе лекций и лабораторных работ.Ссылки на цели курса | Часы | ТЕМЫ |
2,12 | 2 | Математическое и физическое моделирование. Основные положения теории подобия. Метод анализа размерностей. |
5,10 | 2 | Гидравлика. Законы гидростатики. Использование закона Паскаля и Архимеда в расчетах аппаратов и устройств. |
5,10,13,15 | 2 | Основы реологии. Неньютоновские жидкости |
3,4,6 | 2 | Гидравлические машины. Центробежные, роторные, винтовые, поршневые насосы, область применения в пищевой промышленности. Общие сведения о компрессорах и вентиляторах. |
2,6 | 2 | Гидромеханические процессы. Характеристики и методы оценки дисперсных систем. |
3,6.15 | 2 | Диспергирование. Процессы эмульгирования, гомогенизации, распыливания жидкостей. |
3,6.15 | 2 | Псевдоожижение. Число псевдоожижения. |
3,5,6,15 | 2 | Разделение под действием центробежных сил. Центрифуги, сепараторы. |
3,6,8,13 | 2 | Тепловые процессы. Общие сведения о тепловых процессах. Основные законы теплопередачи, теплопроводность, конвекция, излучение. Процессы без изменения агрегатного состояния вещества. |
3,6,8,13 | 2 | Процессы с изменением агрегатного состояния вещества. Конденсаторы и конденсация. Интенсификация тепловых процессов и аппаратов. |
3,7,8 | 2 | Абсорбция и адсорбция. |
3,7,13 | 2 | Ректификация и дистилляция. |
3,5,7 | 2 | Мембранные процессы. Осмос, обратный осмос. Аппараты. |
Выполнить и защитить контрольную работу.
Образец заданий по контрольной работе:
Задание №1:
Дать ответ на теоретический вопрос. Сущность и назначение процесса фильтрации при проведении технологических процессов пищевых производств. Основные закономерности процесса фильтрации.
Задание №2:
Для скользящего резания при измельчении продуктов графически представить форму и два характера движения рабочих инструментов для созданных коэффициентов скольжения.
Характер движения ножа: вращательный Kβ =0,35
поступательный Kβ =0,70
Задание №3:
Составить классификационную и конструктивную схему аппаратов. Описать принцип работы, отличительные конструктивные и эксплуатационные особенности аппаратов для сушки продуктов.
Задание №4:
Определить общее количество теплоты, которая отдается наружными поверхностями вертикально расположенного аппарата в окружающую среду за 1 час. Форма аппарата цилиндр, диаметр 450 мм, высота 1100 мм, температура вертикальных поверхностей 55 °С, температура горизонтальных поверхностей 60 °С. Температура окружающей среды t=20°С, степень черноты полного нормального излучения поверхности ε=0,92.
Задание №5:
Определить коэффициент диффузии заданной системы: аммиак – вода при температуре среды t=80 °С, давление среды P=105 Па.
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
ЛИТЕРАТУРА
Основная
Липатов и аппараты пищевых производств. - М.: Экономика, 1987.
др. Процессы и аппараты пищевых производств. - М.: Агропромиздат, 1985 (1995).
, и др. Расчеты и задачи по процессам и аппаратам пищевых производств. - М.: Агропромиздат, 1987.
, Васильев и аппараты пищевой технологии. – М.: Колос, 1997.
Дополнительная
и др. Механическое оборудование предприятий общественного питания. - М.: Экономика, 1987.
, Гордон оборудование предприятий общественного питания. - М.: Экономика, 1983.
Беляев оборудование предприятий общественного питания. - М.: Экономика, 1990.
Дорохин оборудование предприятий общественного питания. - Киев: Вища школа, 1987.
E. Основы холодильной техники и холодильной технологии. - М.: Пищевая промышленность, 1975.
Дытнерский и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. Изд.-2-е. В 2-х кн. Часть 1. Теоретические основы процессов химической технологии Гидромеханические и тепловые процессы и аппараты. М.: Химия, 1995-400с.
11. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. 9-е изд. М.: Химия, 1973. 750 с.
Перечень сборников задач и методических материалов
, , Носков и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Л.: Химия, 1981. , Жуков гидравлического сопротивления трубопровода. Лабораторная работа по курсу “Гидромеханические процессы и аппараты”: - Новосибирск: Изд-во НГТУ. - 1999. Жуков процесса экстракции в системе твердое тело – жидкость. // Лабораторная работа по курсу «Массообменные процессы и аппараты» , Жуков и аппараты пищевых производств. Методические указания к изучению курса и выполнению контрольной работы для студентов IV курса заочного отделения. - Новосибирск: Изд-во. НГТУ. - 1999. - 28 с Жуков и аппараты пищевых производств. Учебное пособие. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. – 168 с.
