Турбіни теплових та атомних електростанцій (курсовий проєкт)
Спеціальність: Теплоенергетика
Код дисципліни: 6.144.01.E.050
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Теплоенергетика, теплові та атомні електричні станції
Лектор: Кравець Тарас Юрійович
Галянчук Ігор Романович
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: В результаті виконання курсового проекту здобувачі освіти повинні набути таких компетентностей:
Інтегральна компетентність (ІК):
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 ЗК:
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.
Спеціальні (фахові) компетентності (ФК):
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):
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 виконання курсового проекту здобувачі освіти повинні отримати такі програмні результати навчання, які передбачені професійно-практичною складовою ОПП спеціальності.
Програмні результати навчання (ПР):
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 – Розуміння 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: Перелік попередніх та супутніх навчальних дисциплін :
Технічна термодинаміка;
Гідрогазодинаміка.
Тепломасообмінні апарати промислових підприємств.
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
Енергоефективність та енергозбереження об’єктів промислової та муніципальної теплоенергетики.
Експлуатація об’єктів промислової та муніципальної теплоенергетики.
Короткий зміст навчальної програми: Висвітлено теоретичні основи теплового процесу парових і газових турбін. Наведено загальні принципові схеми паро- та газотурбінних установок об’єктів теплоенергетики. Розглянуто методики вибору конструкції та теплового розрахунку. Наведено основні особливості їх експлуатації в перехідних режимах роботи, технічні характеристики сучасних типів парових і газових турбін. Описано системи регулювання і захист. Наведено основні відомості про конденсаційні пристрої. Розглянуто принципи конструювання конденсаторів, їх тепловий розрахунок, а також допоміжне обладнання конденсаційних установок.
Опис: Принцип дії турбіни. Класифікація парових турбін. Принципові і теплові схеми паротурбінних установок. Тепловий цикл паротурбінних установок. Регенеративний підігрів живильної води. Проміжний перегрів пари. Основні рівняння руху стисливої рідини. Перетворення енергії в турбінному ступені. Трикутники швидкостей. Потужність ступеня. Робота пари. Додаткові втрати енергії. Процес розширення пари з урахуванням додаткових втрат. Ступінь швидкості, теорія робочого процесу, трикутники швидкостей, к.к.д. Робочий процес багатоступеневих турбін. Коефіцієнт повернення теплоти. Внутрішні та зовнішні втрати в паровій турбіні. Вплив вологи на роботу турбіни та її економічність. Призначення та схема конденсаційної установки. Теплові процеси в конденсаторі. Повітрявидаляючі пристрої.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль проводиться з метою виявлення готовності здобувача освіти до занять у таких формах:
оцінка активності здобувача освіти, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей і т. ін.
Підсумковий контроль проводиться за результатами поточного контролю.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль письмова компонента (30 балів): оцінюється якість розрахунків і оформлення пояснювальної записки та графічної частини, усне опитування.
Підсумковий контроль (70 балів, залік): захист курсового проекту, усне опитування.
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. Турбіни теплових та атомних електростанцій: Методичні вказівки і контрольне завдання для самостійної підготовки до практичних занять. / Укл.: Й.С.Мисак, Т.Ю.Кравець. – Львів: Видавництво Національного університету „Львівська політехніка”, 2003. – 12с.
2. Тепловий розрахунок нерегульованих ступенів парової турбіни. Методичні вказівки до курсового проекту / Укл.: Т.Ю.Кравець, І.Р.Галянчук, С.Г.Ягольник, Д.С.Баранович. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2011. – 24с.
3. Тепловий розрахунок регенеративної схеми турбоустановки та вибір типу і розрахунок регулювального ступеня парової турбіни. Методичні вказівки до курсового проекту / Укл.: Т.Ю.Кравець, І.Р.Галянчук, С.Г.Ягольник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2012. – 60с.
4. Дослідження циклів паросилових установок. Методичні вказівки до самостійної підготовки до практичних занять / Укл.: І.Л.Тимофєєв, І.Р.Галянчук, Т.І.Римар. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2012. – 24с.
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).
Турбіни теплових та атомних електростанцій
Спеціальність: Теплоенергетика
Код дисципліни: 6.144.01.E.048
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Теплоенергетика, теплові та атомні електричні станції
Лектор: Кравець Тарас Юрійович
Семестр: 6 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: В результаті вивчення навчальної дисципліни здобувачі освіти повинні набути таких компетентностей:
Інтегральна компетентність (ІК):
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 ЗК:
ЗК3. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями.
ЗК4. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
Спеціальні (фахові) компетентності (ФК):
ФК 2. Здатність застосовувати і інтегрувати знання і розуміння інших інженерних дисциплін для вирішення професійних проблем.
Фахові компетентності професійного спрямування (ФКС):
ФКС1.1. Здатність застосовувати професійно-профільовані знання і практичні навички для розв’язання типових задач спеціальності, а також експлуатації систем та обладнання теплових електростанцій.
ФКС1.2. Здатність використовувати знання і уміння для розрахунку, дослідження, вибору, впровадження, ремонту, та проектування систем та складових теплових електростанцій.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувачі освіти повинні отримати такі програмні результати навчання, які передбачені професійно-практичною складовою ОПП спеціальності.
Програмні результати навчання (ПР):
ПР 4. Аналізувати і використовувати сучасні інженерні технології, процеси, системи і обладнання у сфері теплоенергетики.
ПР 12. Розуміти ключові аспекти та концепції теплоенергетики, технології виробництва, передачі, розподілу і використання енергії.
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: Перелік попередніх та супутніх навчальних дисциплін:
Гідрогазодинаміка.
Технічна термодинаміка.
Матеріалознавство.
Парові та газові турбіни.
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
Основи автоматики та автоматизації енергетичних об’єктів.
Теплові електричні станції.
Режими роботи об’єктів теплових електростанцій.
Експлуатація об’єктів промислової та муніципальної теплоенергетики.
Короткий зміст навчальної програми: У дисципліні передбачено вивчення конструкцій парових багатоступеневих турбін ТЕС та АЕС, принцип їх роботи; типи і конструкції основних теплових схем турбоустановок; конструктивні матеріали, які застосовуються в турбобудуванні; послідовність конструкторського і теплового розрахунку ступенів та циліндрів парових турбін ТЕС та АЕС; принципи побудови процесу розширення пари в I – S діаграмі у протічній частині турбіни; типи і конструкції основних елементів турбоустановки та методи їх розрахунку.
Опис: Робочий процес багатоступеневих парових турбін ТЕС та АЕС. Коефіцієнт повернення теплоти. Внутрішні та зовнішні втрати в паровій багатоступеневій турбіні. Внутрішній відносний ККД проміжного ступеня турбіни. Осьові зусилля в паровій багатоступеневій турбіні. Типи ущільнень парової турбіни та їх призначення. Процес протікання пари в лабіринтових ущільненнях. Схеми трубопроводів кінцевих ущільнень циліндра турбіни. Паророзподіл в парових турбінах. Способи паророзподілу. Процес протікання пари в I – S діаграмі при різних способах паророзподілу. Робота турбіни при змінному її навантаженні. Зв'язок між тиском і витратою пари в ступенях турбіни при змінному режимі її роботи. Регульований і останній ступінь конденсаційної турбіни і їх ККД при змінних режимах роботи. Змінний режим роботи одиничного ступеня турбіни при відхиленні параметрів від заданих. Діаграми режимів роботи турбіни. Задачі регулювання парових турбін. Системи регулювання турбіни. Статична характеристика та нерівномірність регулювання. Синхронізатор та його функції. Турбіни з протитиском. Турбіни з регульованим відбором пари і протитиском. Турбіни з двома регульованими відборами пари. Особливості роботи паротурбінних установок АЕС. Заходи по боротьбі з ерозійним зношуванням деталей турбін. Конденсаційна установка парових турбін ТЕС та АЕС. Процеси в конденсаторі та його техніко-економічні показники. Повітрявидаляючі пристрої конденсаторів. Призначення системи оливопостачання турбіни. Система оливопостачання з об’ємною помпою. Схема оливопостачання з відцентровою помпою.
Методи та критерії оцінювання: Оцінювання знань забезпечується поточним та екзаменаційним контролями:
1. Поточний контроль на практичних 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.
– 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: - робота на практичних заняттях – 30 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. Турбіни ТЕС та АЕС. Конспект лекцій для студентів денної, заочної форм навчання і екстернату спеціальності "Теплоенергетика". Кравець Т.Ю., Галянчук І.Р., (Реєстраційний номер: 3600 від 01.09.2011р.) - Львів, 2011. - 95с.
2. Зупинка парових турбін енергоблоків ТЕС. Мисак Й.С., Кравець Т.Ю., Дворовенко В.М. НВФ "Українські технології", Львів, 2011. – 194с.
3. Пускові режими роботи парових турбін енергоблоків ТЕС. Мисак Й.С., Галянчук І.Р. Дворовенко В.М. НВФ "Українські технології", Львів, 2008. – 265с.
4. Черноусенко О.Ю. Конструкція та призначення основних елементів парових турбін ТЕС та АЕС: Частина 1, Статор Навчальний посібник для студентів теплоенергетичного факультету/ О.Ю.Черноусенко, Л.С.Бутовський, О.О.Грановська, Р.І Гудов, 2010 – 150 с.
5. Черноусенко О.Ю. Конструкція та призначення основних елементів парових турбін ТЕС та АЕС: Частина 2, Ротор Навчальний посібник для студентів теплоенергетичного факультету/ О.Ю.Черноусенко, Л.С.Бутовський, О.О.Грановська, Т.В.Никуленкова, 2012 – 85 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).