Анотація

Програма навчальної дисципліни “Процеси, апарати та машини галузі” складена відповідно до освітньо-професійної програми підготовки бакалавра по напрямку 6.050503 «Галузеве машинобудування», спеціалізації 8.05050314 «Обладнання фармацевтичних та біотехнологічних виробництв». Навчальна дисципліна належить до циклу професійної та практичної підготовки бакалавра. 

Предмет навчальної дисципліни: теоретичні засади механічних, гідромеханічних, теплових та дифузійних процесів, які відбуваються та використовуються під час підготовки поживних середовищ, підготовки повітря, культивування біологічних агентів та при виділення та очищення біологічно активних речовин (БАР) і при отриманні мікробних мас, особливості конструкцій, принципи розрахунку, вибору та експлуатації основного устаткування біотехнологічних виробництв.

Метою навчальної дисципліни є формування у студентів здатностей:

·        використовувати знання фундаментальних розділів теорії тепло масообміну в дослідженнях та розробках   процесів, апаратів та устаткування біотехнологічних виробництв;

·      застосувати фундаментальні закони тепломасообміну для теоретичного аналізу конкретних технологічних процесів при  розрахунку і проектуванні устаткування  біотехнологічних, виробництв;

· на основі фундаментальних положень теорії фізичного моделювання розробляти експериментальні установки і виконувати експериментальні дослідження конкретних процесів, узагальнювати їх результати, розробляти рекомендації щодо шляхів удосконалення устаткування біотехнологічних виробництв:

·  здійснювати оптимальний вибір конструкцій  апаратів, устаткування біотехнологічних виробництв для реалізації заданих технологічних процесів.

Основні завдання навчальної дисципліни:

Згідно з вимогами освітньо-професійної програми студенти після засвоєння навчальної дисципліни мають продемонструвати такі результати навчання:

знання:

1) кінетичних закономірностей основних процесів біотехнологічних, біоекологічних і біоенергетичних виробництв та загальні принципи розрахунку апаратів;

2)   фундаментальних закономірностей переносу маси, енергії, кількості руху та загальні принципи їх аналітичного опису;

3) фізико-хімічних основ гідравлічних, гідромеханічних механічних, тепло- та масообмінних процесів, їх математичні моделі та принципи розрахунку відповідних апаратів;

4) конструкцій апаратів для реалізації механічних, гідромеханічних, тепло- та масообмінних процесів і особливості їх розрахунку.

          уміння:

1) на основі фундаментальних рівнянь статики і кінетики процесів будувати методику розрахунку і виконувати параметричні обчислення апаратів, а саме:

−  використовуючи закони і рівняння теплопередачі, а також дані щодо властивостей продукту, базуючись на способах інтенсифікації процесів теплопередачі, за допомогою стандартних методик розраховувати теплообмінні апарати;

− використовуючи кінетичні закономірності теплової дії на життєздатність мікроорганізмів, закономірності переносу теплової енергії у середовищах здійснювати розрахунок та підбирати методи та апаратуру для теплової стерилізації устаткування і поживних середовищ;

−  на базі законів гідравліки, за допомогою стандартних методик обчислювати гідравлічний опір трубопроводів та апаратів і вибирати обладнання для переміщення рідин (насоси, компресори, вентилятори);

−    використовуючи теоретичні основи явищ тепломасопереносу, гідродинаміки газорідинних систем, кінетики мікробіологічних процесів, здійснювати розрахунки та вибір апаратів для періодичного і неперервного культивування мікроорганізмів;

− використовуючи результати аналізу процесу теплообміну у випарних апаратах і дані щодо властивостей продукту, базуючись на методах оптимізації випарних установок, за допомогою стандартних методик, розраховувати одно - та багатокорпусні випарні установки;

− за результатами аналізу процесів сушіння та даних щодо властивостей сушильних агентів і одержуваного продукту, за допомогою стандартних методик проектувати сушильні установки;

−  базуючись на термодинамічних основах помірного та глибокого охолодження, за стандартними методиками розраховувати компресійні та абсорбційні холодильні машини;

− використовуючи дані технічного завдання щодо конструкцій і технологічних характеристик апаратів для розділення неоднорідних газових та рідинних систем, за стандартними методиками розраховувати основні розміри та технологічні параметри відстійників, циклонів, фільтрів, центрифуг;

− використовуючи закономірності осадження частинок при фільтрації повітря виконувати розрахунок та підбір апаратів для тонкого очищення та фільтрації повітря;

−     залучаючи нормативну документацію та теоретичні основи перемішування, обґрунтовувати вибір і виконувати за прийнятими методиками розрахунок апаратів для перемішування рідких та змішування сипких матеріалів;

−   грунтуючись на засадах теорії псевдозрідження і даних щодо властивостей зріджуючих агентів, конструкцій і технологічних характеристик апаратів псевдозрідження, здійснювати вибір і за стандартними методиками розраховувати їх основні розміри й технологічні параметри;

−  застосовуючи теоретичні основи масопередачі в системах "газ-рідина" і дані щодо конструкцій абсорберів, за стандартними методиками розраховувати їх основні розміри і технологічні параметри;

− використовуючи теоретичні основи масопередачі в системах з твердою фазою і дані щодо конструкцій адсорберів, за стандартними методиками розраховувати їх основні розміри і технологічні параметри;

− на базі законів дистиляції та ректифікації і технічного завдання щодо конструкцій ректифікаційних колон, за стандартними методиками розраховувати їх основні розміри і технологічні параметри;

− використовуючи теоретичні основи масопереносу і дані щодо конструкцій екстракторів, за стандартними методиками розраховувати їх основні розміри і технологічні параметри;

2) на основі фундаментальних положень теорії фізичного моделювання розробляти експериментальні установки і виконувати експериментальні дослідження конкретних процесів із узагальненням їх результатів, а саме:

− використовуючи стандартні методики планування і здійснення наукових досліджень, за допомогою дослідних установок і контрольно-вимірювальних приладів в умовах наукової лабораторії або дослідної дільниці проводити експеримент;

−  використовуючи експериментальні дані та обчислювальну техніку, за допомогою типових методик, програм і нормативно-технічної документації здійснювати математичну обробку експерименту та узагальнення його результатів.

3)  на основі аналізу варіантів здійснювати оптимальний вибір конструктивних схем апаратів для реалізації заданих процесів технологічної схеми.

4)  під час розробки технічної пропозиції, ескізного та технічного проектів і робочої конструкторської документації, використовуючи способи і методи інженерної графіки, принципи взаємозамінності та систему допусків і посадок, виконувати робочі креслення деталі, складальної одиниці та апарата в цілому.

досвід:

1) проведення аналізу конструкцій апаратів, устаткування для реалізації механічних, гідромеханічних, тепло- та масообмінних процесів;

2)     виконання розрахунків апаратів, устаткування для реалізації механічних, гідромеханічних, тепло- та масообмінних процесів;

3) проведення експериментальних досліджень роботи апаратів, устаткування для реалізації механічних, гідромеханічних, тепло- та масообмінних процесів;

4) розроблення проектної документації на апарати, устаткування для реалізації механічних, гідромеханічних, тепло- та масообмінних процесів, використовуючи способи і методи інженерної графіки.