Паливо та теорія горіння

Мета дисципліни:
 
ознайомлення студентів з видами та характеристиками органічних палів, з основами теорії горіння різних видів органічного палива, методами розрахунку процесів горіння, конструкцією та режимами роботи пальників для різних видів палива та методикою складання теплового балансу водогрійного і парового котлів.
 
 
Завдання дисципліни:
 
сформувати уявлення про сучасний підхід до оцінки і розрахунку тепломасообмінного обладнання ТЕС, оволодіти методиками постановки і розв’язання тепломеханічних задач використовуючи методи теорії тепло масообміну, вивчити методи підвищення ефективності експлуатації теплообмінних апаратів ТЕС, вивчити методи постановки і вирішення нестандартних задач в процесах теплопередачі.
 
Основні результати навчання

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.
Розуміти  ключові  аспекти  та  концепції  теплоенергетики,  технології виробництва, передачі, розподілу і використання енергії.
Розуміти  основні  властивості  та  обмеження  застосовуваних  матеріалів, обладнання та інструментів, інженерних технологій і процесів.
Розуміти нетехнічні (суспільство, здоров'я і безпека, навколишнє середовище, економіка і промисловість) наслідки інженерної практики.

 
Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Л - лекційні заняття; ПЗ - практичні заняття; СРЗ - самостійна робота здобувача вищої освіти; КР - виконання курсової роботи; МКР - модульна контрольна робота; К - консультації.
 
 
Тематика і види навчальних занять
 
1 тиждень
 
Л1. Вступ. Мета і завдання дисципліни. Походження і класифікація органічного палива.
ПЗ1. Отримання вихідних даних КР. Склад твердого палива. 
СРЗ. К.
 
2 тиждень
 
Л2. Види і склад палива. Маси палива та перерахунок з однієї маси на іншу.
ПЗ2. Вибір способу видалення шлаку.
СРЗ. К.
 
3 тиждень
 
Л3. Теплота згоряння органічного палива. Умовне паливо.
ПЗ3. Визначення температури підігріву повітря і кількості ступенів підігрівачів повітря. 
СРЗ. К.
 
4 тиждень
 
Л4. Системи приготування вугільного пилу. Класифікація.
ПЗ4. Вибір млинів для системи приготування вугільного пилу.
СРС. К.
 
5 тиждень

Л5. Основні положення теорії горіння. Закон діючих мас та константа рівноваги реакції горіння. Гомогенне та гетерогенне горіння.
ПЗ5. Складання схеми газоходу котла. Визначення коефіцієнту надлишку повітря та присосів повітря по газоходу котла.
СРЗ. К.

6 тиждень

Л6. Швидкість реакції горіння. Поняття про ланцюгові реакції горіння.
ПЗ6. Розрахунок об’ємів повітря для згоряння органічного палива.
СРЗ. К.

7 тиждень

Л7. Процес сумішоутворення. Кінетичні та дифузійні засоби змішування.
ПЗ7. Розрахунок об’ємів продуктів згоряння органічного палива по газовому тракту котла.
СРЗ. К.

8 тиждень

Л8. Комбіновані засоби змішування Займання суміші.
ПЗ8. Розрахунок ентальпій повітря.
МКР1.
СРЗ. К.

9 тиждень

Л9. Фази горіння різних видів палива. Основні теорії горіння твердого палива.
ПЗ9. Розрахунок ентальпій продуктів згоряння органічного палива по газовому тракту котла.
СРЗ. К.

10 тиждень

Л10. Пальники. Пальники для спалювання газового палива. Класифікація. Особливості конструкції і режимів роботи.
ПЗ10. Складання Н-т таблиці. Графічне зображення залежності ентальпії продуктів згоряння органічного палива по газовому тракту котла від температури.
СРС. К.
СРЗ
11 тиждень

Л11. Пальники для спалювання рідкого і твердого палива. Класифікація. Особливості конструкції і режимів роботи.
ПЗ11. Визначення теплових витрат парового котла.
СРЗ. К.

12 тиждень

Л12. Теплового баланс котла. Визначення коефіцієнта корисної дії. 
ПЗ12. Складання теплового балансу парового котла.
СРЗ. К.

13 тиждень

Л13. Визначення витрат палива.
ПЗ13. Розрахунок коефіцієнта корисної дії парового котла.
СРЗ. К.

14 тиждень

Л14. Видобуток і доставка до споживачів різних видів палива. Паливно-транспортне господарство твердого палива.
ПЗ14. Аналіз теплових витрат парового котла.
СРЗ. К.
15 тиждень

Л15. Паливно-транспортне господарство рідкого та газового палив.
ПЗ15. Захист курсової роботи.  
МКР2.
СРЗ. К.

Індивідуальна робота

Виконується курсова робота. Оцінка курсової роботи проводиться окремо.

Мета КР:
 
Закріплення теоретичних знань, отриманих при вивченні дисципліни; придбання загальних і спеціальних компетентностей майбутніми бакалаврами для виконання розрахунків матеріальних і теплових балансів горіння твердого палива, визначення коефіцієнта корисної дії і витрат палива котла.
 
1-4 тижні
 
Отримання завдання. Вибір способу шлаковидалення. Складання теплової схеми парового котла. Визначення температури підігріву повітря і кількості ступенів підігрівачів повітря. Вибір млинів для системи приготування вугільного пилу. 
 
5-8 тижні
 
Складання схеми газоходу котла. Визначення коефіцієнту надлишку повітря та присосів повітря по газоходу котла. Розрахунок об’ємів повітря і продуктів згоряння органічного палива по газовому тракту котла.  Розрахунок ентальпій повітря.
 
9-12 тижні
 
Розрахунок ентальпій продуктів згоряння органічного палива по газовому тракту котла. Визначення теплових витрат парового котла. Складання теплового балансу парового котла.
 
13-15 тижні
 
Розрахунок коефіцієнта корисної дії парового котла. Аналіз теплових витрат парового котла.
Підготовка до захисту курсової роботи. Захист курсової роботи.
 
 
Самостійна робота
 
Самостійна робота становить 120 години. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять - 30 години;
3) підготовка до практичних занять - 30 годин;
4) виконання курсової роботи та підготовка до захисту - 30 годин;
6) підготовка до екзамену – 30 годин.
 
Процедура оцінювання
 
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС і є накопичувальною. Дисципліна ділиться на два семестрових модуля. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних і практичних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи і на кожному практичному занятті проводяться поточні контрольні опитування. Окремо виконують курсову роботу.
Оцінювання проводиться за виконання модульних контрольних робіт №1 та №2, які виконуються в письмовій формі, і накопичувальної частини дисципліни (виконання і захист лабораторних і практичних завдань). Кожен модуль оцінюється в максимально можливі 50 балів.
 
 
Семестровий модуль № 1
 
ЛЗ. Оцінка за виконання - 10 балів.
ПЗ. Оцінка за виконання - 10 балів. Термін виконання - 8 тиждень.
МК1. Модульна контрольна робота № 1 - 30 балів (8 тиждень).
Перездача можлива протягом 10-13 тижнів за розкладом консультацій.
 
Семестровий модуль № 2
 
ЛЗ. Оцінка за виконання - 10 балів.
ПЗ. Оцінка за виконання - 10 балів. Термін виконання - 14 тиждень.
МК2. Модульна контрольна робота № 2 - 30 балів (15 тиждень).
 
 
Максимальна оцінка за повний обсяг виконання навчальних елементів дисципліни складає 100 балів.
 
Підсумковим контролем дисципліни є усний іспит, квиток для якого складається з теоретичної частини (8 питань) та практичної частини (1 завдання). Максимальна оцінка за правильні відповіді на всі питання екзаменаційного білета становить 100 балів. Бали розподіляються наступним чином: 80 балів - теоретична частина (по 10 балів за питання), 20 балів - практична частина.
 
 
Курсова робота
 
Складається з розрахунково-пояснювальної записки (РПЗ) 
складається з 5 розділів, оформляється на стандартних аркушах (ф. А4), відповідно до вимог до технічної документації.
За виконання і захист курсової роботи максимальна сума становить 100 балів: в тому числі за належне виконання розрахункової і графічної частин максимально можливі 50 балів, за відмінний захист курсової роботи 50 балів.
 
Умови допуску до підсумкового контролю
 
До іспиту допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види елементів навчальної дисципліни на не менше ніж на 60%.
 
Іспит відбувається за всіма тематичними (змістовним) модулями дисципліни.
 
 
Політика освітнього процесу
 
Здобувач зобов'язаний своєчасно і якісно виконувати всі отримані завдання; при необхідності з метою з'ясування всіх незрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватися принципів академічної чесноти.
 
Виконаний не свій варіант завдання випробуваний не оцінюється.
 
Курсова робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
 
Відсутність здобувача на іспиті або на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
 
Здача / перездача КР та  іспитів - за встановленим деканатом розкладом.
 
Під час лекцій або практичних занять здійснювати телефонні дзвінки забороняється.