Процеси і апарати харчових виробництв, частина 1
Спеціальність: Харчові технології
Код дисципліни: 6.181.00.O.023
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Хімічна інженерія
Лектор: к.т.н., с.н.с., доцент Іващук Олександр Сергійович
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
Інтегральна компетентність (ІНТ):
Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми технічного і технологічного характеру, що характеризуються комплексністю та невизначеністю умов у виробничих умовах підприємств харчової промисловості та ресторанного господарства та у процесі навчання, що передбачає застосування теоретичних основ та методів харчових технологій.
загальні компетентності:
ЗК1. Знання і розуміння предметної області та професійної діяльності
ЗК2. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями.
ЗК5. Здатність до пошуку та аналізу інформації з різних джерел.
ЗК6. Здатність оцінювати та забезпечувати якість виконуваних робіт.
ЗК7. Здатність працювати в команді.
ЗК11. Здатність спілкуватися державною мовою як усно, так і письмово.
ЗК12. Здатність спілкуватися іноземною мовою.
фахові компетентності:
ФК1. Здатність впроваджувати у виробництво технології харчових продуктів на основі розуміння сутності перетворень основних компонентів продовольчої сировини впродовж технологічного процесу.
ФК5. Здатність розробляти нові та удосконалювати існуючі харчові технології з врахуванням принципів раціонального харчування, ресурсозаощадження та інтенсифікації технологічних процесів.
ФК6. Здатність укладати ділову документацію та проводити технологічні та економічні розрахунки.
ФК7. Здатність обирати та експлуатувати технологічне обладнання, складати апаратурно-технологічні схеми виробництва харчових продуктів.
ФК9. Здатність проектувати нові або модернізувати діючі виробництва (виробничі дільниці).
ФК13. Здатність підвищувати ефективність виробництва, впроваджувати сучасні системи менеджменту.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
1. Здатність здійснювати оперативний контроль за виконанням технологічних операцій на виробництві.
2. Вдосконалення технологічних процесів.
3. Забезпечення високого рівня якості готової продукції.
4. Уміння застосовувати наукові знання для впровадження у виробництво прогресивних технологій.
5. Навички роботи в технологічних лабораторіях.
6. Здатність використовувати професійно-профільовані знання й практичні навички з фундаментальних дисциплін у технологічних процесах;
7. Здатність до самонавчання та продовження професійного розвитку.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Фізика
Математика
Фізична та колоїдна хімія
Біохімія
Харчові технології ч.1,2
Обладнання харчових виробництв
Компонування обладнання
Проектування підприємств галузі
Короткий зміст навчальної програми: Курс “Процеси та апарати харчових виробництв. Ч.1” ґрунтується на фундаментальних законах фізики, хімії, фізичної хімії, термодинаміки, економіки та інших наук, а також на виявленні аналогії зовнішньо різних процесів і апаратів, незалежно від галузі хімічної та харчової промисловості, в якій вони використовуються. Він є інженерною дисципліною, яка вивчає теоретичні основи хімічної та харчової технології, а також складовою частиною комплексу дисциплін, які висвітлюють різні аспекти хімічної та харчової технології як науки, і тісно з ними пов’язаний. Курс “Процеси та апарати харчових виробництв. Ч.1” є основою для розробки найбільш ефективних з техніко-економічного погляду технологічних процесів.
Опис: Тема 1. Загальні відомості.
Питання: Предмет курсу «Процеси та апарати харчових виробництв», класифікація основних процесів, принципи аналізу і розрахунку процесів і апаратів.
Тема 2. Гідромеханічні процеси. Гідростатика
Питання: Основні поняття гідравліки. Гідростатичний тиск. Основне рівняння гідростатики. Приклади практичного використання основного рівняння гідростатики.
Тема 3. Закономірності руху рідин по трубах.
Питання: Загальні поняття: внутрішня, зовнішня і змішана задачі гідродинаміки; швидкість і витрата рідини; гідравлічний радіус і еквівалентний діаметр; стаціонарний і нестаціонарний режим руху потоків; енергетичний баланс потоку рідини (рівняння Бернулі для ідеальної і реальної рідин); визначення втрат напору (рівняння Дарсі); ламінарний і турбулентний режими руху рідини.
Тема 4. Теорія ламінарного і турбулентного режимів руху рідини.
Питання: Розподіл швидкостей по перерізу труби при русі рідини; визначення витрати рідини і втрат напору (гідравлічні опори в трубопроводах). Закономірності витікання рідин з апаратів.
Тема 5. Переміщення рідин.
Питання: Класифікація та основні параметри насосів; напір насосу; визначення висоти всмоктування; будова та робота відцентрових, поршневих та інших видів насосів; порівняння і області використання насосів різних типів; особливості конструкцій насосів, які використовуються у харчовій промисловості.
Тема 6. Переміщення і стиснення газів.
Питання: Термодинамічні основи процесу стиснення газів; поршневі компресори; ротаційні компресори і газодувки; відцентрові компресори; вентилятори; вакуум – насоси.
Тема 7. Гідродинаміка дисперсних систем.
Питання: Види дисперсних систем; закономірності руху твердих тіл у рідинах; закономірності руху рідин через нерухомі зернисті шари матеріалів; гідродинаміка псевдозріджених зернистих шарів.
Тема 8. Перемішування у рідкому середовищі.
Питання: Методи перемішування; теоретичні основи процесу, визначення потужності на перемішування; будова мішалок; пневматичне перемішування; перемішування за допомогою сопел і насосів.
Тема 9. Розділення рідких та газових неоднорідних систем. Питання: Методи розділення неоднорідних систем; розділення суспензій відстоюванням; фільтрування – теоретичні основи і апаратура; центрифугування – процеси у відстійних і фільтрівних центрифугах, будова центрифуг; приклади апаратури для розділення неоднорідних систем у бродильному виробництві та виноробстві. Гравітаційна очистка газів; очистка газів у відцентровому полі; очистка газів методом фільтрування; електроочистка газів.
Тема 10. Теплові процеси. Основи теплопередачі.
Питання: Теплові баланси; температурне поле і температурний градієнт; передача теплоти теплопровідністю; конвективний теплообмін; теплове випромінювання; основне рівняння теплопередачі; нестаціонарний теплообмін; розрахунок коефіцієнтів тепловіддачі і теплопередачі.
Тема 11. Процеси нагрівання, охолодження і конденсації.
Питання: Нагрівання і охолодження рідин і газів у галузях харчової промисловості; методи нагрівання – топковими газами, проміжними теплоносіями, в електричному полі, атомних реакторах; насиченою водяною парою; способи охолодження і конденсації; будова і розрахунок теплообмінників – трубчатих, змійовикових, пластинчатих, спіральних, реакційних апаратів. Оптимізація та інтенсифікація процесів теплообміну.
Тема 12. Випарювання.
Питаня: Матеріальний і тепловий баланси випарника; однокорпусні і багатокорпусні випарні установки; будова випарних апаратів; розрахунок багатокорпусних випарних апаратів.
Методи та критерії оцінювання: Екзаменаційний контроль, заліковий контроль, усне опитування, поточний контроль, виконання практичних, лабораторних робіт.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль 30
Екзаменаційний контроль 70
Разом за дисципліну 100
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: Навчально-методичне забезпечення
1. Процеси та апарати хімічної технології. Практикум. Частина 1. Навчальний посібник для студентів першого (бакалаврського) рівня освіти спеціальностей 161 Хімічні технології та інженерія, 181 Харчові технології // Укл. Іващук О.С., Цюра Н.Я., Атаманюк В.М. – Львів: Левада, 2020. – 84 с. – ISBN 978-617-7527-93-9.
2. Цюра Н.Я., Іващук О.С., Атаманюк В.М. Практикум з дисципліни «Процеси і апарати хімічної технології» «Частина 1. Гідромеханічні процеси». // Електронний навчальний посібник для студентів базових напрямків 6.051302 «Хімічна інженерія», 6.051301 «Хімічна технологія», 6.051701 «Харчова технологія та інженерія», 6.120201 «Фармація», 6.051401 «Біотехнологія», 6.050503 «Машинобудування» / Укл. Цюра Н.Я., Іващук О.С., Атаманюк В.М. – ВНС ЛП (http://vns.lp.edu.ua/course/view.php?id=13218) – Зареєстровано НМУ НУ «Львівська політехніка» (№ Е41-220-66/2015 від 03.06.2015 р.) – 34 с.
3. Цюра Н.Я., Іващук О.С., Атаманюк В.М. Практикум з дисципліни «Процеси і апарати хімічної технології» «Частина 2. Розділення неоднорідних систем». // Електронний навчальний посібник для студентів базових напрямків 6.051302 «Хімічна інженерія», 6.051301 «Хімічна технологія», 6.051701 «Харчова технологія та інженерія», 6.120201 «Фармація», 6.051401 «Біотехнологія», 6.050503 «Машинобудування» / Укл. Цюра Н.Я., Іващук О.С., Атаманюк В.М. – ВНС ЛП (http://vns.lp.edu.ua/course/view.php?id=13254) – Зареєстровано НМУ НУ «Львівська політехніка» (№ Е41-220-69/2015 від 30.06.2015 р.) – 23 с.
4. Цюра Н.Я., Іващук О.С., Атаманюк В.М. Практикум з дисципліни «Процеси і апарати хімічної технології» «Частина 3. Насоси та компресори». // Електронний навчальний посібник для студентів базових напрямків 6.051302 «Хімічна інженерія», 6.051301 «Хімічна технологія», 6.051701 «Харчова технологія та інженерія», 6.120201 «Фармація», 6.051401 «Біотехнологія», 6.050503 «Машинобудування» / Укл. Цюра Н.Я., Іващук О.С., Атаманюк В.М. – ВНС ЛП (http://vns.lp.edu.ua/course/view.php?id=13828) – Зареєстровано НМУ НУ «Львівська політехніка» (№ Е41-220-81/2016 від 29.02.2016 р.) – 25 с.
Рекомендована література
Базова
1. Ханик Я.М., Дубинін А.І., Семенишин Є.М. та інш. Процеси та апарати хімічних тех-нологій. Частини I, II, III, IV, V. Видавництво Національного університету «Львівська політехніка».
2. Малежик І.Ф. і інш. Процеси і апарати харчових виробництв. К.: НУХТ, 2003. – 400с.
Допоміжна
1. Процеси та апарати хімічної технології. Навчальний посібник з курсового проектування / А. І. Дубинін, Р. І. Гаврилів, І. О. Гузьова; за ред. А. І. Дубиніна. Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2012. 360 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).