Тепломасообмінні апарати промислових підприємств
Спеціальність: Теплоенергетика
Код дисципліни: 6.144.03.E.057
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 3. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями;
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.
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.
- Акумулювання енергії.
- Виконання бакалаврської кваліфікаційної роботи.
Короткий зміст навчальної програми: Вивчаються конструкції, принцип дії та методика розрахунку основного середньотемпературного та низькотемпературного тепломасообмінного обладнання, до якого відносяться теплообмінні апарати, випарні, ректифікаційні, сушильні та холодильні установки. У всіх перерахованих пристроях мають місце процеси теплообміну, а в деяких також і масообміну.
Опис: 1. Рекуперативні теплообмінні апарати безперервної дії. 1.1. Класифікація теплообмінних апаратів. Теплоносії. 1.2. Конструкції апаратів поверхневого типу. 1.3. Конструктивний і тепловий розрахунки апаратів поверхневого типу.1.4. Апарати з ребристими поверхнями нагрівання. 2. Теплообмінні апарати зі змішуванням теплоносіїв і їх тепловий розрахунок. 3. Апарати періодичної дії і апарати з киплячим шаром. 3.1. Рекуперативні апарати періодичної дії. 3.2. Регенеративні апарати. 3.3. Апарати з киплячим шаром. 4. Випарні установки. 4.1. Загальні поняття про процес випарювання водних розчинів. 4.2. Класифікація випарних апаратів і установок. 4.3. Конструкції найбільш поширених випарних апаратів з паровим обігрівом. 4.4. Сепарація вторинної пари у випарних установках. 4.5. Принципові схеми багатокорпусних випарних установок безперервної дії. 4.6. Тепловий розрахунок випарних установок безперервної дії. 4.7. Теплові баланси і витрата пари для випарних установок безперервної дії. 4.8. Тепловий розрахунок випарних апаратів періодичної дії. 5. Дистиляційні і ректифікаційні установки. 5.1. Основні фізико-хімічні властивості бінарних сумішей. 5.2. Дистиляційні установки. 5.3. Ректифікаційні установки. 6. Сушильні установки. 6.1. Природне і штучне сушіння матеріалів. 6.2. Механізм і кінетика сушіння вологих матеріалів. 6.3. Варіанти конвективного сушіння матеріалів. 6.4. Основні типи і конструкції сушарок. 7. Гідравлічний і механічний розрахунки теплообмінних апаратів. 7.1. Гідравлічний розрахунок теплообмінних апаратів. 7.2. Розрахунок теплообмінних апаратів на міцність. 8. Холодильні установки. 8.1. Значення холодильної техніки і способи отримання штучного холоду. 8.2. Компресійні холодильні установки. 8.3. Абсорбційні холодильні установки. 8.4. Пароежекторні холодильні установки. 8.5. Вихрові труби.
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. Чепурний М.М. Розрахунки тепломасообмінних апаратів / М.М. Чепурний, С.Й.Ткаченко – Вінниця: ВНТУ, 2006. – 129 с.
2. Іванченко В.В., Барвін О.І., Штонда Ю.М. Конструювання та розрахунок кожухотрубчастих теплообмінних апаратів. – Луганськ: Вид-во СНУ ім. В.Даля. – 2006. – 208с.
3. Клімов Р.О. Теплоенергетичні системи промислових підприємств / навч. посібник. – Дніпродзержинськ: ДДТУ, 2013. – 200 с.
4. Алексахін О.О., Ганжа А.М., Круглякова О.В. Теплообмінні апарати в системах теплопостачання: навчальний посібник. – Харків: НТУ «ХПІ», 2023. – 249 с.
5. Врагов А.П. Теплообмінні процеси та обладнання хімічних і газонафтопереробних виробництв: навч. посібник. - Суми: ВТД «Університетська книга», 2006. – 260 с.
6. Врагов А.П. Масообмінні процеси та обладнання хімічних і газонафтопереробних виробництв: навч. посібник. - Суми: ВТД «Університетська книга», 2007. – 284 с.
7. Кулінченко В.Р., Шевченко О.Ю. Теплопередача з елементами масообміну (теорія і практика процесу). Підручник. Київ: Фенікс, 2014.- 920 с.
8. Кулінченко В.Р., Мирончук В.Г. Випарювання і випарні апарати у розрахунках і конструюванні: навч. посібник. – К.: Кондор, 2006. – 392с.
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).
Тепломасообмінні апарати промислових підприємств (курсовий проєкт)
Спеціальність: Теплоенергетика
Код дисципліни: 6.144.03.E.058
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 компонента 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 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.
Результати навчання: У результаті вивчення освітнього компонента 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.
- Акумулювання енергії.
- 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 чотирьох взаємопов’язаних між собою частин (розділів): тепловий розрахунок тепломасообмінного апарату; гідравлічний розрахунок тепломасообмінного апарату; розрахунок на міцність тепломасообмінного апарату; розрахунок товщини ізоляції тепломасообмінного апарату.
Конструювання та розрахунок тепломасообмінного апарату виконується відповідно до завдання для проєктування, зокрема, здобувачу вищої освіти надається право вибору тематики (з уточненням продуктивності та типу теплоносіїв):
1. Проєкт кожухотрубного теплообмінника для підігріву води на технологічні потреби підприємства.
2. Проєкт теплообмінника типу «труба в трубі» для підігріву води на технологічні потреби підприємства.
3. Проєкт спірального теплообмінника для підігріву води на технологічні потреби підприємства.
4. Проєкт пластинчастого теплообмінника для підігріву води на технологічні потреби підприємства.
5. Проєкт кожухотрубного теплообмінника для конденсації парів органічного теплоносія.
6. Проєкт повітряно-водяного теплообмінного апарата з трубками, які оребрені спіраллю з дроту.
7. Проєкт однокорпусної випарної установки з природною циркуляцією з співвісною двохходовою нагрівальною камерою.
8. Проєкт однокорпусної випарної установки з природною циркуляцією з винесеною нагрівальною камерою.
9. Проєкт однокорпусної випарної установки з вимушеною циркуляцією з винесеною нагрівальною камерою.
10. Проєкт однокорпусної випарної установки з вимушеною циркуляцією з співвісною нагрівальною камерою.
11. Проєкт кожухотрубного конденсатора для конденсації відпрацьованої пари на технологічні потреби підприємства.
12. Проєкт кожухотрубного випарника для вироблення пари на технологічні потреби підприємства.
13. Проєкт водонагрівача-акумулятора з паровим обігрівом.
14. Проєкт водонагрівача-акумулятора з водяним обігрівом.
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. 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.
2. Процеси та апарати хімічної технології: навчальний посібник з курсового проектування. Дубинін А.І., Гаврилів Р.І., Гузьова І.О. Львів: Вид-во Львівської політехніки, 2012. – 360 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. Клімов Р.О. Теплоенергетичні системи промислових підприємств / навч. посібник. – Дніпродзержинськ: ДДТУ, 2013. – 200 с.
6. Мінаковский В.М. Теплотехнологічні процеси та установки: посіб. /В.М. Мінаковський. ? К.: НТУУ «КПІ», 2019. ? 128 с.
7. 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.
8. Кулінченко В.Р., Мирончук В.Г. Випарювання і випарні апарати у розрахунках і конструюванні: навч. посібник. – К.: Кондор, 2006. – 392 с.
9. Врагов А.П. Теплообмінні процеси та обладнання хімічних і газонафтопереробних виробництв: навч. посібник. - Суми: ВТД «Університетська книга», 2006. – 260 с.
10. Врагов А.П. Масообмінні процеси та обладнання хімічних і газонафтопереробних виробництв: навч. посібник. - Суми: ВТД «Університетська книга», 2007. – 284 с.
11. 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).