Паливо та котельні установки
Спеціальність: Теплоенергетика
Код дисципліни: 6.144.00.O.029
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Теплоенергетика, теплові та атомні електричні станції
Лектор: Старший викладач ЗВО, к.т.н., Капустянський Андрій Олександрович
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
- інтегральні компетентності:
ІК-1: 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:
ЗК3: Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями;
ЗК4: Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях;
ЗК7: Здатність працювати в команді;
ЗК9: Здатність приймати обґрунтовані рішення.
- спеціальні (фахові) компетентності:
ФК2: Здатність застосовувати і інтегрувати знання і розуміння інших інженерних дисциплін для вирішення професійних проблем.
- фахові компетентності професійного спрямування:
ФКС2.4: Уміння аналізувати та розробляти схеми теплоенергетичних установок та процесів з урахуванням вимог безпеки і сучасних тенденцій розвитку енергетики в залежності від призначення і типу палива, яке використовується.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
знати:
- склад палива та його характеристики;
- рівняння повного та неповного горіння;
- теплоту згоряння палива;
- умови займання та горіння палива;
- методи використання палива різного виду.
вміти:
- визначати склад та характеристики палива;
- визначати кількість необхідного для повного згоряння повітря;
- визначати об'єм та склад продуктів згоряння;
- виконувати тепловий баланс процесу горіння;
- визначати необхідні витрати палива;
- виконувати теплотехнічні розрахунки процесів горіння органічного палива.
ПР4: Аналізувати і використовувати сучасні інженерні технології, процеси, системи і обладнання у сфері теплоенергетики.
ПР5: Обирати і застосовувати придатні типові аналітичні, розрахункові та експериментальні методи; правильно інтерпретувати результати таких досліджень.
ПР6: Виявляти, формулювати і вирішувати інженерні завдання у теплоенергетиці; розуміти важливість нетехнічних (суспільство, здоров'я і безпека, навколишнє середовище, економіка і промисловість) обмежень.
ПР11: 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.
ПР12: Розуміти ключові аспекти та концепції теплоенергетики, технології виробництва, передачі, розподілу і використання енергії.
ПР14: Мати навички розв’язання складних задач і практичних проблем, що передбачають реалізацію інженерних проектів і проведення досліджень відповідно до спеціалізації.
ПР15: 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:
- Теоретичні основи теплотехніки
- Технічна термодинаміка
- Тепломасообмін
- Хімія
Короткий зміст навчальної програми: Розглянуті основи однієї із загально-технічних дисциплін, яка є теоретичною основою теплоенергетики. Навчальна дисципліна «Паливо та котельні установки» необхідна для розвитку виробничо-технічних, проектних, конструкторських та дослідницьких навиків здобувачів освіти. Основна увага зосереджена на: стані та перспективах розвитку паливно-енергетичного комплексу; класифікації видів палива; основних властивостях і технічних характеристиках енергетичного палива; фізико-хімічних основах теорії горіння; кінетиці реакцій горіння та інших особливостях горіння твердих, рідких і газоподібних видів палива; розглядаються матеріальний і тепловий баланси процесів горіння палива; типи і конструкції основних видів паливоспалюючого устаткування; методи газового аналізу та контролю процесів горіння в топкових пристроях.
Опис: Тема 1. Загальні відомості про паливо
Вступ. Паливо і його значення. Паливні ресурси. Коротка класифікація та види палива. Походження різних видів.
Тема 2. Склад палива
Хімічна будова та елементарний склад палива. Теплотехнічна оцінка окремих складових палива. Вихід летких речовин і властивості твердого горючого залишку.
Тема 3. Теплота згоряння палива
Теплота згоряння палива (теплотворна здатність палива). Нижча і вища теплота згоряння. Методи визначення теплоти згоряння палива. Умовне паливо, приведені характеристики палива.
Тема 4. Класифікація палива
Класифікація твердих видів палива. Класифікація рідких видів палива. Класифікація газоподібних видів палива.
Тема 5. Горіння палива
Склад повітря. Кількість кисню для горіння палива. Основні стехеометричні рівняння повного і неповного горіння.
Тема 6. Склад і кількість продуктів згорання палива
Об'єм продуктів згоряння.
Тема 7. Ентальпія продуктів згоряння та температура горіння палива
Розрахунок ентальпії продуктів згоряння палива (димових газів). Жаропотужність палива. Калориметрична температура горіння. Корисне тепловиділення в топці. Адіабатна температура горіння.
Тема 8. Кінетика реакцій горіння
Швидкість реакцій горіння. Закон діючих мас. Закон Ареніуса. Ланцюгові реакції. Хімічна рівновага реакцій горіння.
Тема 9. Особливості спалювання палива
Горіння вуглецю. Горіння пиловугільного факелу. Горіння твердого палива в шарі. Газифікація твердого палива. Методи спалювання газів. Методи спалювання рідкого палива.
Тема 10. Топкові пристрої та тепловий баланс процесу горіння
Види топкових пристроїв. Зведення теплового балансу процесу горіння.
Тема 11. Газовий аналіз та контроль топкового процесу
Визначення надлишку повітря. Методи визначення коефіцієнту надлишку повітря. Показники досконалості топкового процесу.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль на практичних та лабораторних заняттях проводиться з метою виявлення готовності студента до занять у таких формах:
• вибіркове усне опитування перед початком занять;
• фронтальна перевірка виконання домашніх завдань:
- виклик до дошки окремих студентів для самостійного розв’язання задач, письмові відповіді на окремі запитання та письмове розв’язування задач;
- оцінка активності студента у процесі занять, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей і т. ін.;
- опитування та доповіді під час практичного та лабораторного заняття;
- захист лабораторних робіт, оцінювання звітів до лабораторних робіт.
Екзаменаційний контроль здійснюється з метою з’ясування рівня засвоювання знань студентів у таких формах:
- письмова екзаменаційна робота впродовж 90 хвилин;
- 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, самоконтроль і корекцію помилок під час відповіді, аналіз та оцінювання відповіді.
Підсумковий контроль проводиться шляхом підсумовування результатів поточного контролю та семестрового екзаменаційного контролю.
Критерії оцінювання результатів навчання: - 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. Прокоф’єв О.І., Демчика Б.Г., ШнальТ.М. та ін. Посібник з теорії горіння. Львів:НУ «ЛП», 2002.108с.
2. Теорія розвитку й припинення горіння. Практикум. Частина IІ: / О.В. Тарахно, Д.Г. Трегубов, К.В. Жернокльов, А.І. Шепелева, В.В. Коврегін - Х.: НУЦЗУ, 2010. - 314 с.
3. Мисак Й.С., Гнатишин Я.М., Івасик Я.Ф.. Паливні пристрої для спалювання низькосортних палив. Львів НУ«ЛП», 2002. 98с.
3. Костюк О.П. Паливо та обладнання для його спалювання : навч. посіб. Рівне: НУВГП, 2011. 121с.
4. Кусковець С.Л., Шаталов О.С., Турченюк В.О. Основи теорії горіння та вибуху: Навч. посібник. – Рівне, НУВГП, 2012. – 374 с.
5. Паливно-енергетичний комплекс України на порозі третього тисячоліття / Під заг.ред. А.К. Шидловського, М.П. Ковалка. – К.: Українські енциклопедичні знання. 2003. – 472с.
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).