Данное методическое пособие предназначено для студентов направлений 19.03.02 «Продукты питания из растительного сырья» и 35.03.07 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции». В документе подробно изложены цели, структура и порядок выполнения курсовой работы, требования к оформлению пояснительной записки, методика проведения тепловых и гидравлических расчетов, а также представлены варианты заданий и пример оформления титульного листа.
- Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
- Методическое пособие по выполнению курсовой работы по Процессам и аппаратам пищевых производств
- Содержание
- 1. Общие положения
- 1.1 Цель и задачи курсовой работы
- 1.2 Тематика курсовых работ
- 1.3 Виды курсовых работ
- 1.4 Объем и структура курсовой работы
- 2. Содержание и оформление структурных элементов пояснительной записки
- 2.1 Титульный лист
- 2.2 Задание
- 2.3 Содержание
- 2.4 Введение
- 2.5 Теоретические основы процесса
- 2.6 Мотивировка выбора установки и типа конструкции основного оборудования
- 2.7 Описание технологической схемы установки
- 2.8 Технологические расчеты
- 2.9 Заключение (выводы и предложения)
- 2.10 Список использованных источников
- 2.11 Приложения
- 3. Примерный перечень тем для выполнения курсовой работы
- 4. Последовательность расчета процессов
- 4.1 Тепловые расчеты
- 4.1.1 Порядок расчета теплообменников
- 4.1.2 Порядок расчета выпарной установки
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д.Н.Прянишникова»
А.Я.Дьячков, Е.В.Бояршинова
Методическое пособие по выполнению курсовой работы по Процессам и аппаратам пищевых производств
Для направлений подготовки 19.03.02 «Продукты питания из растительного сырья» (бакалавриат) и 35.03.07 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции»
г. Пермь 2020
Содержание
- 1. Общие положения
- 2. Содержание и оформление структурных элементов пояснительной записки
- 3. Примерный перечень тем для выполнения курсовой работы
- 4. Последовательность расчета процессов
- 5. Графическая часть
- 6. Задания курсовой работы
- Список рекомендуемой литературы
1. Общие положения
1.1 Цель и задачи курсовой работы
Систематизировать, закрепить и расширить теоретические знания и практические навыки, полученные на лекциях и практических занятиях по дисциплине «Процессы и аппараты пищевых производств» в процессе разработки и расчета технологических параметров и конструктивных размеров. При подборе материала для конструкции разрабатываемого аппарата (машины или агрегата) по теме курсовой работы.
Темы курсовых работ определяются студентами совместно с ведущим преподавателем дисциплины в начале учебного семестра на специальном бланке и при необходимости утверждается зав. кафедрой.
Выполнение курсовой работы заканчивается в конце учебного семестра. К сдаче (к защите) допускается студент, выполнивший задание на курсовую работу в установленном объеме и оформивший её в соответствии с требованиями.
1.2 Тематика курсовых работ
Темой курсовой работы может быть любая учебная или реальная задача по процессам, обеспечивающим технологию производства пищевых продуктов, а также реальные исследовательские задачи по совершенствованию технологического процесса, расчет и разработка оборудования или элементов оборудования для реализаций рассматриваемого процесса.
Объектом для курсовых работ могут быть любые технологические процессы и соответствующее оборудование по данному технологическому процессу. Объектом может быть и отдельные операции технологического процесса.
В тематику курсовых работ может включаться задачи по научно исследовательской работе кафедры, научного подразделения и др.
1.3 Виды курсовых работ
Исходя из перечня тематики, темы курсовых работ подразделяют на три вида: расчетно-конструкторские, технологические и исследовательские в зависимости от того, какой вид работ по данной теме преобладает по объёму работы.
- Расчетно-конструкторские темы связаны с расчетом конструктивных параметров оборудования и разработкой компоновочной схемы данного оборудования или отдельного устройства.
- Технологические темы в основном предусматривают уточнению процессов, протекающих при производстве рассматриваемого продукта и расчету параметров технологического процесса, определению основных конструктивных параметров аппарата для данного процесса.
- Исследовательские темы связаны с элементами прикладных научных исследований по изучению или совершенствований процессов производства пищевых продуктов или отдельных параметров, протекающих в данной технологии производства, создание новых конструкций оборудования или узлов и деталей, имеющих технологическое и техническое значение.
1.4 Объем и структура курсовой работы
Курсовая работа должна состоять из расчетно-пояснительной записки, таблиц расчетных параметров технологического процесса и оборудования, компоновочных схем аппарата (машины или агрегата).
Пояснительная записка курсовой работы должна включать следующие структурные элементы:
- титульный лист;
- задание;
- содержание;
- перечень условных обозначений, символов, терминов (при необходимости);
- введение;
- теоретические основы процесса (физическая сущность);
- мотивировка выбора установки и типа конструкции основного оборудования;
- описание технологической схемы установки;
- технологические расчеты (материальный, тепловой, гидравлический и др. расчеты);
- список использованных источников.
Примерный объём пояснительной записки 15-20 страниц формата А4 (компоновочные схемы выполнять на листах формата А4 или при необходимости А3).
2. Содержание и оформление структурных элементов пояснительной записки
2.1 Титульный лист
Титульный лист содержит сведения согласно Приложению А и оформляется на бланке формата А4. Перенос слов на титульном листе не допускается. Точка в конце заголовка не ставится.
2.2 Задание
Задание на курсовые проекты выдают студентам согласно графику учебного процесса в первой неделе текущего семестра. Задание помещается после титульного листа и включается в общую нумерацию листов пояснительной записки.
2.3 Содержание
Содержание состоит из последовательно перечисленных наименований разделов, подразделов и приложений с указанием номера страницы, на которой они помещены. Слово «Содержание» записывается в виде заголовка симметрично тексту с прописной буквы.
2.4 Введение
Введение пояснительной записки содержит общие сведения, кратко характеризующие состояние вопроса и актуальность разработки темы. Во введении указываются цели и задачи курсовой работы. Введение должно занимать не более одной страницы машинописного текста.
2.5 Теоретические основы процесса
Прежде чем приступить к выполнению курсовой работы, необходимо рассмотреть и раскрыть физическую сущность протекающего процесса (теплообмен, выпаривание, абсорбция, ректификация, сушка, экстракция и др.). Необходимо описать условия протекания, условия равновесия и движущую силу процесса.
2.6 Мотивировка выбора установки и типа конструкции основного оборудования
В этом разделе необходимо привести данные по обоснованию выбора типа основного аппарата (выпарной аппарат, ректификационная колонна), типа контактного устройства (например, конструкции ситчатой тарелки и т.п.). Кроме того, должен быть обоснован режим и условия работы аппарата, движение потоков в аппарате относительно друг друга.
2.7 Описание технологической схемы установки
Принципиальная оценка различных вариантов технологических решений должна обеспечить обоснование выбора схемы, подлежащей в дальнейшем рассмотрению и расчету. Если технологическая схема оговорена заданием, то при оценке возможных вариантов необходимо отразить ее преимущества и недостатки в сравнении с другими вариантами.
2.8 Технологические расчеты
Технологический расчет должен составлять не менее 80% объема пояснительной записки. Задача технологического расчета сводится к определению основных размеров аппарата: высоты, диаметра, поверхности и т.д. Начальными данными являются: производительность установки, начальные и конечные параметры перерабатываемого материала.
В этот же раздел входит гидравлический расчет аппарата, целью которого является определение гидравлического сопротивления для дальнейшего анализа затрат энергии на перемещение рабочих сред и подбора машин, используемых для их перемещения (насос, вентилятор).
2.9 Заключение (выводы и предложения)
Заканчивая расчетную часть, студенту необходимо дать анализ полученных результатов, их соответствия заданию на проект, высказать соображения о возможных путях совершенствования данного процесса и его аппаратурного оформления.
2.10 Список использованных источников
Список использованных источников должен включать все источники, расположенные в порядке ссылок в тексте записки или по алфавиту. Дается библиографическое описание каждого источника в соответствии с ГОСТ 7.1-2003, ГОСТ 7.12-1993.
2.11 Приложения
Приложения должны содержать материалы вспомогательного характера (спецификации, алгоритмы, программы ЭВМ, большие таблицы и т.д.). Каждое приложение следует начинать с новой страницы.
3. Примерный перечень тем для выполнения курсовой работы
- Теплообменные аппараты: кожухотрубные, спиральные, аппараты с мешалками, конденсаторы и т.д.
- Выпарные установки: однокорпусная вакуум-выпарная установка, многокорпусные установки.
- Сушильные установки: воздушные калориферные сушилки (одно и многозонные, с рециркуляцией воздуха и без нее), сушилки, работающие на дымовых газах (сушильные барабаны), распылительные сушилки.
4. Последовательность расчета процессов
4.1 Тепловые расчеты
При проектировании и конструировании теплообменных аппаратов необходимо учитывать многочисленные факторы, влияющие на процесс теплопередачи, и противоречивые требования, предъявляемые к теплообменным аппаратам (соблюдение условий процесса, высокий коэффициент теплопередачи, низкие гидравлические сопротивления и др.).
Выпаривание может проводиться под атмосферным давлением, под вакуумом или при избыточном давлении. Наибольшее распространение получили простое однокорпусное выпаривание, многокорпусное выпаривание и выпаривание с тепловым насосом.
4.1.1 Порядок расчета теплообменников
- Выбирается конструкция аппарата.
- Определяется тепловая нагрузка.
- Составляется тепловой баланс.
- Определяется температурный режим.
- Выбираются физические параметры теплоносителей.
- Проводится приближенная оценка коэффициентов теплоотдачи, теплопередачи и теплопередающей поверхности.
- Определяется площадь теплообменного аппарата.
- Выбирается тип нормализованного варианта конструкции.
- Производится гидравлический расчет.
- Производится расчет и выбор вспомогательного оборудования.
4.1.2 Порядок расчета выпарной установки
Определяются параметры греющего пара и раствора по справочным данным.
| № п/п | Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|
| 1 | Температура tгр.п.,°С | х | По давлению pп |
| 2 | Плотность ρ, кг/м3 | х | По температуре tгр.п |
| 3 | Энтальпия пара i», дж/кг | х | По температуре tгр.п |
| 4 | Энтальпия конденсата i’, дж/кг | х | По температуре tгр.п |
| 5 | Энтальпия вторичного пара i»вт., дж/кг | х | По вакууму рвак |
| 6 | Удельная теплоемкость С, дж/кг∙град | х | По температуре tгр.п |
| 7 | Коэффициент теплопроводности λ, Вт/м∙град | х | По температуре tгр.п |
| 8 | Динамический коэффициент вязкости μ, Па∙с | х | По температуре tгр.п |