Теплотехнічні основи енергохімічних технологій перероблення пластмас
Спеціальність: Хімічні технології переробки полімерних та композиційних матеріалів
Код дисципліни: 7.161.06.E.025
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Хімічна технологія переробки пластмас
Лектор: Доцент Братичак Михайло Михайлович
Семестр: 2 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
фахові компетентності професійного спрямування
- ФКС2.2. Здатність застосовувати на практиці знання про основи хімічної термодинаміки та закони хімічної кінетики в переробці полімерних та композиційних матеріалів.
- ФКС2.3. Здатність критично аналізувати існуючі технології та формувати вимоги для розроблення інноваційних процесів і перспективних технологій лакофарбових матеріалів та плівкових покриттів.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
- знати основні принципи термодинамічного аналізу і практичні навики його використання, необхідні при створенні і експлуатації конкретних хіміко-технологічних систем різного ступеня складності
- вміти проводити теплові розрахунки, що полягають у визначенні кількості тепла, яке необхідно підвести або відвести для здійснення процесу, в обчисленні прорцесу теплообміну, а також у визначенні витрат теплоносіїв і холодоагентів для переробки полімерів.
У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання:
ПР9. Застосовувати теоретичні знання та практичні підходи до керування процесами переробки полімерних та композиційних матеріалів. Лекції, практичні заняття, самостійна робота Поточний контроль – усне опитування на практичних заняттях, тестування у ВНС.
Екзамен – письмове опитування, тестовий контроль.
КОМ1. Зрозуміле і недвозначне донесення власних знань, висновків та аргументації до фахівців і нефахівців, зокрема, до осіб, які навчаються. Лекції, практичні заняття, самостійна робота Поточний контроль – усне опитування на практичних заняттях, тестування у ВНС.
Екзамен – письмове опитуван-ня, тестовий контроль.
АіВ1. Управління робочими або навчальними процесами, які є складними, непередбачуваними та потребують нових стратегічних підходів. Лекції, практичні заняття, самостійна робота Поточний контроль – усне опитування на практичних заняттях.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Фізика
Процеси і апарати хімічної промисловості
Теплотехніка
Сучасні технологічні процеси перероблення полімерних і композиційних матеріалів
Технологічні процеси модифікування та перероблення полімерних і композиційних матеріалів
Короткий зміст навчальної програми: Викладені основні положення і теоретичні основи процесів теплоперенесення, способи обміну теплом між теплоносіями, звично розділеними стінкою. Одночасно з викладенням теоретичних основ процесів теплообміну і теплоперенесення в курсі основна увага приділена методикам технологічного розрахунку теплообмінних процесів та обладнання для їх реалізації. Для литтєвих форм і калібрів насадок дається їх тепловий розрахунок і визначається витрата охолоджуючого агента. При обігріві оснащення розраховується витрата теплоносія, необхідного для встановленого режиму її робот. Тепловий розрахунок прес-форми при пресуванні реактопластів зводиться до визначення кількості тепла, необхідного для підтримки сталого температурного режиму пресування і визначення кількості тепла і часу розігрівання прес-форми до температури пресування. Методики теплового розрахунку прес-форм.
Опис: Основні визначення і положення. Гарячі (нагрівні) теплоносії. Холодні (охолоджувальні) теплоносії.
Теплове навантаження в процесах теплопередачі. Способи і механізми перенесення тепла.
Передача тепла теплопровідністю. Температурне поле, температурний градієнт
Закон Фур'є, коефіцієнт теплопровідності. Теплопровідність газів, рідин і різних матеріалів.
Диференціальне рівняння теплопровідності. Теплопровідність одно- і багатошарової плоскої стінки. Теплова ізоляція апаратів
Диференціальне рівняння конвективного теплообміну.
Критерії теплової подібності та їх фізична суть. Критеріальні рівняння конвективного теплообміну. Алгоритм розрахунку коефіцієнтів тепловіддачі.
Теплопередача в пресформах. Теплообмін з оточуючим середовищем. Теплові розрахунки пресформ. Пресування, суть.
Види обігріву пресформ. Температурне поле пресформ з електрообігрівом. Розташування нагрівних елементів. Теплова ізоляція.
Тепловий розрахунок пресформ з електричним омічним обігрівом. Розрахунок електронагрівних приладів. Розрахунок пресформ з індукційним обігрівом струмами промислової частоти. Розрахунок індуктора для обігріву пресформ. Шляхи підвищення економічності пресформ.
Тепловиий розрахунок систем охолодження литтєвих форм. Лиття під тиском, суть, литтєві форми. Охолодження форм водою. Нагрівання форм парою. Конструктивні варіанти систем охолодження литтєвих форм. Тепловий баланс. Розхід холодоагента.
Розрахунок поверхні теплообміну, коефіцієнта теплопередачі. Розміщення каналів у формі. Зміна і регулювання температури при литті під тиском.
Теплові процеси при виготовленні виробів з пластмас методом екструзії. Екструзія, суть. Теплопровідність в нестаціонарному режимі. Тепловий розрахунок черв’ячних машин.
Процеси теплопередачі при охолодженні виробів, які отримують методом роздування. Тепловий баланс і розрахунок системи охолодження вальців.
Аналіз промислових засобів отримання теплоти і її використання в промисловості. Утилізація вторинних енергоресурсів в хімічній технології. Вторинні енергоресурси і їх види: паливні, теплові, надлишкового тиску. Основні напрямки утилізації вторинних енергоресурсів в хімічній промисловості переробки пластмас.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль знань студентів здійснюється шляхом опитуванням на практичних заняттях протягом всього семестру; підсумковий контроль знань студентів проводиться шляхом складання екзамену.
Органічною складовою навчального процесу є контроль знань студентів. До основних завдань контролю знань належать:
- підвищення мотивації студентів до систематичної активної роботи впродовж навчального року, переорієнтація їхніх цілей з отримання позитивної оцінки на формування стійких знань, умінь та навичок;
- систематизація знань та активне їх засвоєння впродовж навчального року;
- недопущення розриву між завданнями, що виносяться для контролю і програмою дисципліни;
- відкритість контролю: ознайомлення студентів на початку вивчення дисципліни з контрольними завданнями та всіма формами контрольних заходів і критеріями їх оцінювання;
- подолання елементів суб’єктивізму при оцінюванні знань, що забезпечується складанням контрольних завдань та заліків у письмовій формі із застосуванням 100-бальної шкали оцінювання;
- забезпечення належних умов вивчення програмного матеріалу і підготовки до контрольних заходів, що досягаються шляхом чіткого їх розмежування за змістом і у часі;
- розширення можливостей для всебічного розкриття здібностей студентів, розвитку їх творчого мислення.
Під час вивчення дисципліни «Теплотехнічні основи енергохімічних технологій синтезу полімерів» застосовується поточний і підсумковий контроль знань студентів. Останній здійснюється у формі екзамену. Зазначені форми контролю тісно взаємопов’язані і організуються так, щоб стимулювати ефективну самостійну роботу студентів протягом семестру і забезпечити об’єктивне оцінювання їх знань.
Об’єктом оцінювання знань студентів є програмний матеріал дисципліни різного характеру і рівня складності, засвоєння якого відповідно перевіряється під час поточного контролю і екзамену.
Завданням поточного контролю є перевірка розуміння та засвоєння певного матеріалу, вироблених навичок виконання практичних семінарських завдвнь, умінь самостійно опрацьовувати тексти, здатності осмислити зміст теми чи розділу, умінь публічно чи письмово представити певний матеріал.
Завданням екзамену є перевірка розуміння студентом програмного матеріалу в цілому, логіки та взаємозв’язків між окремими розділами, здатності творчого використання накопичених знань, уміння сформувати своє ставлення до певної проблеми навчальної дисципліни тощо.
Підсумкове (завершальне) оцінювання знань студентів з дисципліни «Теплотехнічні основи енергохімічних технологій синтезу полімерів» здійснюється, згідно з встановленим у НУ “Львівська політехніка” порядком, за 100-бальною шкалою з врахуванням результатів поточного і підсумкового контролю. При цьому загальна 100-бальна шкала оцінювання знань розподіляється так:
- оцінювання поточної успішності (практичні ): 20 балів;
- оцінювання результатів підсумкового екзамену: 80 балів. (70-письм., 10-усна компонента)
Критерії оцінювання результатів навчання: Оцінки за роботу на практичних заняттях виставляються на основі визначення правильності, повноти та самостійності отриманих рішень за кожне з завдань:
- отримані результати правильні, повні і отримані самостійно – 100% від максимальної оцінки;
- отримані результати правильні, повні і отримані зі значною допомогою та коригуванням викладача – 90% від максимальної оцінки;
- отримані у роботі рішення правильні, але неповні і отримане зі значною допомогою та коригуванням викладача – 75% від максимальної оцінки;
- отримані результати містить помилки, але підхід до отримання рішення та застосування інструментів отримання рішення вірні – 50% від максимальної оцінки.
Поточне та контрольне тестування проводиться у ВНС і оцінка виставляється автоматично за всі тестові завдання. За завдання типу «есе» 100% від максимальної оцінки виставляється в режимі ручного оцінювання за повністю правильний і повний розв’язок, 85% - загалом правильний розв’язок з незначними помилками в обчисленнях; 75% - за неповний розв’язок з деякими помилками за загалом правильного підходу до рішення; 50 % - за наявності значних помилок і неповного рішення за правильного підходу; 30% - за формулювання правильного підходу без реалізації рішення.
Екзамен проводиться у письмово-усній формі (екзаменаційний тест оцінюється в 70 балів, усна компонента – 10 балів).
Усне опитування передбачає вибіркове опитування з різних розділів курсу та виконання простих завдань.
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: Навчально-методичне забезпечення
1. Гуменецький Т.В. Фізико-хімія полімерів: навчальний посібник. / Т.В.Гуменецький, В.Є.Левицький, О.В.Суберляк. – Львів: Растр-7, 2020. –420 с.
2. Мікульонок І. О. Полімерні композиційні матеріали. Визначення теплофізичних властивостей / І. О. Мікульонок // Хімічна промисловість України. — 2003. — № 5. — С. 25—28.
3. М.М.Братичак, Ю.П. Гетьманчук. Хімічна технологія синтезу ВМС: Навч. посібник. Львів: Вид-во НУ «Львівська політехніка», 2009. 495 с.
4. Загальна хімічна технологія: Підручник/ В.Т. Яворський, Т.В. Перекупко, З.О. Знак, Л.В. Савчук. - Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2005, - 552с.
5. Дубинин А.І. Обладнання хімічних виробництв та підприємств будівельних матеріалів: навч. посіб / А.І. Дубинин, В.М. Атаманюк, Дулеба В.П., Симак Д.М.. За ред. Проф. А.І. Дубинина. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2013.
6. Суберляк О. В., Баштанник П. І. Технологія переробки полімерних та композиційних матеріалів. – Львів.: Растр-7, 2015. - 456 с.
7. Полімерні композитні матеріали й вироби з них. Одержання, перероблення та властивості : термінол. слов. / І. О. Мікульонок, Л. Б. Радченко. — К. : ІВЦ «Видавництво „Політехніка”», 2005. — 179 с.
Інформаційні ресурси
1. https://vseosvita.ua/library/posibnik-z-navcalnoi-disciplini-osnovi-teplotehniki-543270.html
2. https://tefknulp.lcloud.in.ua/ebook/515
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).