Пароводяні теплообмінники теплових електростанцій (курсовий проєкт)
Спеціальність: Теплоенергетика
Код дисципліни: 6.144.01.E.046
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Теплоенергетика, теплові та атомні електричні станції
Лектор: доцент, к.т.н. Римар Тетяна Іванівна
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення освітнього компоненту передбачає формування у здобувачів вищої освіти компетентностей:
Інтегральна компетентність:
ІК. Здатність розв’язувати складні загальні, спеціалізовані задачі та практичні проблеми у сфері теплоенергетики або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів електричної інженерії і характеризується комплексністю та невизначеністю умов.
Загальні компетентності:
ЗК 4. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
ЗК 6. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
ЗК 9. Здатність приймати обґрунтовані рішення.
Фахові компетентності:
ФК 1. Здатність застосовувати відповідні кількісні математичні методи, методи природничих та технічних наук і комп'ютерне програмне забезпечення для вирішення інженерних завдань в теплоенергетичній галузі.
ФК 2. Здатність застосовувати і інтегрувати знання і розуміння інших інженерних дисциплін для вирішення професійних проблем.
ФК 3. Здатність проектувати та експлуатувати теплоенергетичне обладнання.
Фахові компетентності професійного спрямування:
ФКС 1.1. Здатність застосовувати професійно-профільовані знання і практичні навички для розв’язання типових задач спеціальності, а також експлуатації систем та обладнання теплових електростанцій;
ФКС 1.2. Здатність використовувати знання і уміння для розрахунку, дослідження, вибору, впровадження, ремонту, та проектування систем та складових теплових електростанцій;
ФКС 1.3. Уміння ідентифікувати, класифікувати та описувати роботу систем і складових ТЕС шляхом використання аналітичних методів і методів моделювання;
ФКС 1.5. Уміння проектувати системи та їх елементи з урахуванням усіх аспектів поставленої задачі, включаючи створення, налагодження, експлуатацію, технічне обслуговування та утилізацію;
ФКС 1.6. Уміння аргументувати вибір методів розв’язування спеціалізованих задач, критично оцінювати отримані результати та захищати прийняті рішення.
Результати навчання: У результаті вивчення освітнього компоненту здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
ПР 7. Розробляти і проектувати складні вироби в теплоенергетичній галузі, процеси і системи, що задовольняють встановлені вимоги, які можуть включати обізнаність про технічні й нетехнічні (суспільство, здоров'я і безпека, навколишнє середовище, економіка і промисловість) аспекти.
ПР 9. Вміти знаходити необхідну інформацію в технічній літературі, наукових базах даних та інших джерелах інформації, критично оцінювати і аналізувати її.
ПР 13. Розуміти основні методики проектування і дослідження в теплоенергетиці, а також їх обмеження.
ПР 14. Мати навички розв’язання складних задач і практичних проблем, що передбачають реалізацію інженерних проектів і проведення досліджень відповідно до спеціалізації.
ПР 20. Вміти виконувати дослідження та вирішувати завдання, які потребують комплексного підходу до реалізації інженерних проектів відповідно до освітньої програми.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни:
Попередні навчальні дисципліни:
- Гідрогазодинаміка.
- Тепломасообмін.
- Матеріалознавство.
- Основи програмування та програмного забезпечення для інженерних розрахунків.
- Теоретична механіка та основи конструювання.
- Інженерна та комп'ютерна графіка.
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
- Теплові електричні станції.
- Допоміжне устаткування теплових електростанцій.
- Виконання бакалаврської кваліфікаційної роботи.
Короткий зміст навчальної програми: Під час курсового проєктування виконують конструктивний розрахунок теплообмінного апарату, що містить тепловий, гідравлічний та механічний розрахунки. На основі отриманих результатів виконують конструктивне креслення (креслення загального виду) теплообмінного апарату, що проєктується, та деталювання основних вузлів конструкції.
Опис: Курсовий проєкт складається з пояснювальної записки та графічної частини. Пояснювальна записка до курсового проєкту складається з трьох взаємопов’язаних між собою частин (розділів): тепловий розрахунок тепломасообмінного апарату; гідравлічний розрахунок тепломасообмінного апарату; розрахунок на міцність тепломасообмінного апарату.
Конструювання та розрахунок тепломасообмінного апарату виконується відповідно до завдання для проєктування, зокрема, здобувачу вищої освіти надається право вибору тематики (з уточненням режиму роботи енергоблока):
1. Проєкт підігрівника низького тиску (ПНТ-1) енергоблоку 200 МВт.
2. Проєкт підігрівника низького тиску (ПНТ-2) енергоблоку 200 МВт.
3. Проєкт підігрівника низького тиску (ПНТ-3) енергоблоку 200 МВт.
4. Проєкт підігрівника низького тиску (ПНТ-4) енергоблоку 200 МВт.
5. Проєкт підігрівника низького тиску (ПНТ-5) енергоблоку 200 МВт.
6. Проєкт підігрівника високого тиску (ПВТ-1) енергоблоку 200 МВт.
7. Проєкт підігрівника високого тиску (ПВТ-2) енергоблоку 200 МВт.
8. Проєкт мережевого підігрівника (МП-1) енергоблоку 200 МВт.
9. Проєкт мережевого підігрівника (МП-2) енергоблоку 200 МВт.
10. Проєкт підігрівника низького тиску (ПНТ-1) енергоблоку 300 МВт.
11. Проєкт підігрівника низького тиску (ПНТ-2) енергоблоку 300 МВт.
12. Проєкт підігрівника низького тиску (ПНТ-3) енергоблоку 300 МВт.
13. Проєкт підігрівника низького тиску (ПНТ-4) енергоблоку 300 МВт.
14. Проєкт підігрівника низького тиску (ПНТ-5) енергоблоку 300 МВт.
15. Проєкт підігрівника високого тиску (ПВТ-1) енергоблоку 300 МВт.
16. Проєкт підігрівника високого тиску (ПВТ-2) енергоблоку 300 МВт.
17. Проєкт мережевого підігрівника (МП-1) енергоблоку 300 МВт.
18. Проєкт мережевого підігрівника (МП-2) енергоблоку 300 МВт.
19. Проєкт конденсатора паротурбінної установки енергоблоку 200 МВт.
20. Проєкт конденсатора паротурбінної установки енергоблоку 300 МВт.
Методи та критерії оцінювання: Оцінювання знань забезпечується поточним (письмова компонента) та заліковим контролями.
Поточний контроль передбачає оцінювання таких складових:
– своєчасність виконання графіку роботи з курсового проєктування;
– сучасність та обґрунтування прийнятих рішень;
– правильність застосування методів аналізу і розрахунку;
– якість оформлення, виконання вимог нормативних документів.
Підсумковий контроль передбачає оцінювання таких складових:
– ступінь володіння матеріалом;
– повнота аналізу можливих варіантів;
– ступінь обґрунтування прийнятих рішень;
– вміння захищати свою думку.
Критерії оцінювання результатів навчання: - письмова компонента (30 балів): якість розрахунків та пояснювальної записки;
- підсумковий контроль (70 балів, залік): захист курсового проєкту.
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: 1. Теплообмінники теплових схем паротурбінних установок. Ч.І. Поверхневі теплообмінники : навч. посіб. для студ. спеціальності 144 «Теплоенергетика», спеціалізації «Теплові електричні станції та установки»/ Л.О.Кесова, Ю.М.Побіровський; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018. – 115 с.
2. Тепло- і масообмінні апарати та установки промислових підприємств: Навчальний посібник з курсового проектування та самостійної роботи студентів. / Б.А. Левченко, Р.Г. Акмен, Є.Г. Братута та ін; За ред. Б.А. Левченко -Х.: НТУ «ХПІ» Ч1. -2002, 388 с.
3. Чепурний М.М. Розрахунки тепломасообмінних апаратів / М.М. Чепурний, С.Й.Ткаченко – Вінниця: ВНТУ, 2006. – 129 с.
4. Іванченко В.В., Барвін О.І., Штонда Ю.М. Конструювання та розрахунок кожухотрубчастих теплообмінних апаратів. – Луганськ: Вид-во СНУ ім. В.Даля. – 2006. – 208с.
5. Мінаковский В.М. Теплотехнологічні процеси та установки: посіб. /В.М. Мінаковський. - К.: НТУУ «КПІ», 2019. - 128 с.
6. Теплотехнологічні процеси та установки. Задачі та приклади розрахунків: навчальний посібник / Долгополов І.С., Тучин В.Т., Садовой О.В., Кошлак Г.В. - Дніпродзержинськ: ДДТУ, 2013 -149 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).
Пароводяні теплообмінники теплових електростанцій
Спеціальність: Теплоенергетика
Код дисципліни: 6.144.01.E.044
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Теплоенергетика, теплові та атомні електричні станції
Лектор: доцент, к.т.н. Римар Тетяна Іванівна
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів вищої освіти компетентностей:
Інтегральна компетентність:
ІК. Здатність розв’язувати складні загальні, спеціалізовані задачі та практичні проблеми у сфері теплоенергетики або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів електричної інженерії і характеризується комплексністю та невизначеністю умов.
Загальні компетентності:
ЗК 4. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
Фахові компетентності:
ФК 2. Здатність застосовувати і інтегрувати знання і розуміння інших інженерних дисциплін для вирішення професійних проблем.
Фахові компетентності професійного спрямування:
ФКС 1.1. Здатність застосовувати професійно-профільовані знання і практичні навички для розв’язання типових задач спеціальності, а також експлуатації систем та обладнання теплових електростанцій.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
ПР. 4. Аналізувати і використовувати сучасні інженерні технології, процеси, системи і обладнання у сфері теплоенергетики.
ПР 11. Мати лабораторні / технічні навички, планувати і виконувати експериментальні дослідження в теплоенергетиці за допомогою сучасних методик і обладнання, оцінювати точність і надійність результатів, робити обґрунтовані висновки.
ПР 14. Мати навички розв’язання складних задач і практичних проблем, що передбачають реалізацію інженерних проектів і проведення досліджень відповідно до спеціалізації.
ПР 15. Розуміти основні властивості та обмеження застосовуваних матеріалів, обладнання та інструментів, інженерних технологій і процесів.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни:
- Фізика, Ч.1, Ч.2.
- Гідрогазодинаміка.
- Тепломасообмін.
- Матеріалознавство.
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
- Теплові електричні станції.
- Турбіни теплових та атомних електростанцій.
- Виконання бакалаврської кваліфікаційної роботи.
Короткий зміст навчальної програми: Вивчаються конструкції, принцип дії та методика розрахунку основного тепломасообмінного обладнання ТЕС, до якого відносяться теплообмінні апарати системи регенерації високого та низького тиску, деаератори, мережеві підігрівники тощо.
Опис: 1. Теплообмінне обладнання в циклах паротурбінних установок. 1.1. Схеми відпуску технологічної пари та теплоти на опалення від паротурбінних установок ТЕС. 1.2. Схеми включення теплообмінного обладнання в цикл паротурбінних установок.
2. Теплообмінні апарати регенеративного підігріву живильної води. 2.1. Призначення підігрівників регенеративного підігріву живильної води і їхня класифікація. 2.2. Поверхневі підігрівники низького тиску. 2.3. Підігрівники низького тиску змішуючого типу. 2.4. Підігрівники високого тиску. 2.5. Тепловий розрахунок підігрівників поверхневого типу. 2.6. Теплогідравлічний розрахунок підігрівників змішуючого типу.
3. Особливості роботи та експлуатації пароводяних теплообмінників енергоустановок ТЕС. 3.1. Фактори, які визначають надійність експлуатації поверхневих теплообмінників систем регенерації турбоустановок ТЕС. 3.2. Ерозійно-корозійне зношування вхідних ділянок змійовиків і труб поверхневих теплообмінників енергоустановок.
4. Деаератори. 4.1. Призначення деаераторів та їхня класифікація. 4.2. Типи деаераторів. 4.3. Схеми включення деаераторів. 4.4. Опис конструкції деаераторів. 4.5. Розрахунок масообміну в деаераторах. 4.6. Тепловий розрахунок деаераторів. 4.7. Гідродинамічний розрахунок деаераторів.
5. Конденсатори паротурбінних установок. 5.1. Загальні відомості про конденсатори ПТУ. 5.2. Принципова схема конденсаційної установки. Схема конденсатора. 5.3. Типи та схеми включення конденсаторів. 5.4. Робочий процес в конденсаторі. 5.5. Основні параметри, що характеризують роботу конденсатора. 5.6. Основні вимоги до конструкцій конденсаторів. 5.7. Раціональні схеми трубного пучка конденсатора. 5.8. Конструкції сучасних конденсаторів. 5.9. Деаерація в конденсаторі.
6. Мережеві підігрівники. 6.1. Призначення мережевих підігрівників. 6.2. Конструкція і схеми включення мережевих підігрівників. 6.3. Вертикальні мережеві підігрівники. 6.4. Горизонтальні мережеві підігрівники. 6.5. Тепловий розрахунок мережевих підігрівників. 6.6. Гідравлічний розрахунок мережевих підігрівників.
7. Випарники та пароперетворювачі. 7.1. Схеми включення випарників. 7.2. Багатоступеневе випарювання. 7.3. Конструкції випарників і пароперетворювачів. 7.4. Тепловий та гідравлічний розрахунки випарників та пароперетворювачів.
8. Підвищення ефективності пароводяних теплообмінних апаратів ТЕС. 8.1. Значення інтенсифікації теплообміну. 8.2. Методи підвищення ефективності теплообмінних апаратів ТЕС.
Методи та критерії оцінювання: Оцінювання знань забезпечується поточним та екзаменаційним контролями:
1. Поточний контроль на практичних і лабораторних заняттях здійснюється з метою з’ясування готовності студентів до занять у таких формах:
– вибіркове усне опитування перед початком занять.
– фронтальне стандартизоване опитування з допомогою тестів тривалістю 5 – 10 хв.
– фронтальна перевірка виконання домашніх завдань.
– виклик до дошки окремих студентів для самостійного розв’язування задач, письмові відповіді на окремі запитання, задані на лабораторному занятті.
– оцінка активності студента у процесі занять, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей тощо.
2. Екзаменаційний контроль здійснюється з метою з’ясування рівня засвоювання знань студентів у таких формах:
– опитування з допомогою тестів, розміщених у ВНС Львівської політехніки, тривалістю 30 хв.
– письмове опитування (екзаменаційна робота) тривалістю 70 хв.
– усне опитування з метою оцінювання рівня засвоювання знань та досягнення результатів навчання. Полягає у з’ясуванні рівня знань студентів завдяки прямому контакту з ним під час перевірочної бесіди. Усне опитування передбачає постановку викладачем питань (завдань), підготовку студентів до відповіді та демонстрації своїх знань, корекцію і самоконтроль викладених у процесі відповіді, аналіз та оцінювання її.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль - 30 балів (робота на практичних заняттях – 15 балів;
робота на лабораторних заняттях – 15 балів).
Екзаменаційний контроль – 70 балів (письмова компонента - 60 балів, усна компонента - 10 балів).
Разом за дисципліну - 100 балів.
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: 1. Об’єкти теплових електричних станцій. Режими роботи та експлуатації/ Й.С. Мисак, Я.Ф. Івасик, П.О. Гут, Н.М. Лашковська. Львів, Національний університет «Львівська політехніка», 2007. – 256 с.
2. Теплообмінники теплових схем паротурбінних установок. Ч.І. Поверхневі теплообмінники : навч. посіб. для студ. спеціальності 144 «Теплоенергетика», спеціалізації «Теплові електричні станції та установки»/ Л.О.Кесова, Ю.М.Побіровський; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2018. – 115 с.
3. Чепурний М.М. Розрахунки тепломасообмінних апаратів / М.М. Чепурний, С.Й.Ткаченко – Вінниця: ВНТУ, 2006. – 129 с.
4. Іванченко В.В., Барвін О.І., Штонда Ю.М. Конструювання та розрахунок кожухотрубчастих теплообмінних апаратів. – Луганськ: Вид-во СНУ ім. В.Даля. – 2006. – 208 с.
5. Клімов Р.О. Теплоенергетичні системи промислових підприємств / навч. посібник. – Дніпродзержинськ: ДДТУ, 2013. – 200 с.
6. Мисак Й.С, Римар Т.І., Заяць М.Ф. Підвищення ефективності роботи РПП та економічності котлоагрегатів ТЕС. Монографія. – Львів: НВФ «Українські технології» 2018. – 250 с.
7. Кулінченко В.Р., Шевченко О.Ю. Теплопередача з елементами масообміну (теорія і практика процесу). Підручник. Київ: Фенікс, 2014. – 920 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).