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 - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
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).