Котельні установки ч. 1

Мета дисципліни:
 
набуття студентами теоретичних і практичних знань в області котельних установок в енергетиці. Ознайомлення студентів: з основними фізико-хімічними процесами, що протікають в котельних установках (КУ); з конструктивними особливостями КУ; з основами розрахунку і проектування котлів і теплових схем КУ, які використовуються для вироблення теплової та електричної енергії.
 
 
Завдання дисципліни:
 
- навчиться визначати фізико-хімічні властивості палива і раціональні методи організації його згоряння в котельних установках;
- опанувати методами аналізу різних технологічних схем котельних установок, шляхами їх вдосконалення з урахуванням перспективи розвитку котельного обладнання;
- опанувати методиками конструктивного і теплового розрахунків поверхонь нагріву котлів;
- сформувати базові знання з інтенсифікації процесів в котельних установках, з урахуванням їх ефективності та екологічної небезпеки;
- опанувати здатністю до самонавчання та продовження професійного розвитку.
 
 
Основні результати навчання
 
- знати основи фізико-хімічних процесів, що протікають в котельних установках;
- вміти оцінювати вплив зовнішніх і внутрішніх факторів на хід фізико-хімічних процесів в котельному обладнанні;
- знати принцип дії, конструкцію елементів обладнання, особливості режиму роботи котельних установок;
- вміти застосовувати на практиці знання і компетенції в предметної області;
- знати методики теплового розрахунку і випробування основних елементів котлів;
- вміти здійснювати техніко-економічне обґрунтування вибору обладнання котельних установок;
- отримати знання щодо забезпечення безпечних умов праці та навколишнього середовища при експлуатації, монтажі, реконструкції, налагодження та випробування котельних установок;
- вміти використовувати отримані знання для підвищення надійності і економічності при проектуванні, монтажі, ремонті, реконструкції, налагодження, випробування і експлуатації котельних установок.
- вміти чітко, послідовно і логічно висловлювати свої думки і переконання.

 
Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Л - лекційні заняття; ЛЗ - лабораторні заняття; ПЗ - практичні заняття; СРС - самостійна робота здобувача вищої освіти; КП - виконання курсового проекту; МКР - модульна контрольна робота; К - консультації.
 
 
Тематика і види навчальних занять
 
1 тиждень
 
Л1. Мета і завдання дисципліни. Класифікація котельних установок.
Л2. Класифікація котлів. Теплова схема водогрійного котла.
ЛЗ1. Інструктаж з ОП і ТБ. Мета, завдання, організація лабораторного практикуму.
СРС. К.
 
2 тиждень
 
Л3. Теплова схема парового котла.
ПЗ1. Вибір способу видалення шлаку. Визначення температури підігріву повітря і кількості ступенів воздухоподогревателя.
СРС. К.
 
3 тиждень
 
Л4. Види і склад палива. Теплота згоряння органічного палива. Умовне паливо.
Л5. Відпрацьовані гази органічного палива. Визначення коефіцієнта надлишку повітря.
ЛЗ2. Технічний аналіз твердого палива: визначення вологості Wа і виходу летких речовин Vг.
СРС. К.
4 тиждень
 
Л6. Тепловий баланс і коефіцієнт корисної дії котла.
ПЗ2 Розрахунок обсягів і ентальпій повітря і продуктів згоряння органічного палива.
СРС. К.
 
5 тиждень

Л7. Теплового баланс котла. Визначення коефіцієнта корисної дії.
Л8. Визначення та аналіз теплових втрат котла. Визначення витрати палива.
ЛЗ3. Технічний аналіз твердого палива: визначення зольності Ар.
СРС. К.

6 тиждень

Л9. Топкові пристрої. Класифікація.
ПЗ3. Визначення коефіцієнта корисної дії парового котла.
СРС. К.

7 тиждень

Л10. Шарові ручні топки. Особливості конструкції і режиму роботи.
Л11. Шарові механізовані топки. Особливості конструкції і режиму роботи.
ЛЗ4. Визначення температури спалаху рідкого палива.
СРС. К.

8 тиждень

Л12. Факельні топкові пристрої. Класифікація. Газомазутні топки.
ПЗ4. Визначення геометричних характеристик топки.
МКР1.
СРС. К.

9 тиждень

Л13. Пиловугільні топки. Класифікація.
Л14. Методи теплового розрахунку пиловугільній топки.
ЛЗ5. Визначення щільності нафтопродуктів.
СРС. К.

10 тиждень

Л15. Геометричні характеристики топки парового котла.
ПЗ5 Тепловий розрахунок пиловугільній топки.
СРС. К.

11 тиждень

Л16. Радіаційні поверхні нагрівання котла. Особливості конструкції і режимів роботи.
Л17. Особливості теплового розрахунку радіаційних поверхонь нагріву котла.
ЛЗ6. Визначення в'язкості нафтопродуктів.
СРС. К.

12 тиждень

Л18. Топки з киплячим шаром. Класифікація.
ПЗ6. Геометричні характеристики радіаційно-конвективних поверхонь нагріву.
СРС. К.

13 тиждень

Л19. Особливості теплового розрахунку і режими роботи топок з киплячим шаром.
Л20. Пальники. Пальники для спалювання газового палива. Класифікація.
ЛЗ7. Визначення теплоти згоряння рідкого палива.
СРС. К.

14 тиждень

Л21. Пальники для спалювання рідкого палива. Класифікація. Особливості конструкції і режимів роботи.
ПЗ7. Тепловий розрахунок радіаційно-конвективних поверхонь нагріву.
СРС. К.

15 тиждень

Л22. Пальники для спалювання твердого палива. Класифікація. Особливості конструкції і режимів роботи.
Л23. Системи приготування вугільного пилу. Класифікація.
ЛЗ8. Підведення підсумків лабораторного практикуму. Захист протоколів.
МКР2.
СРС. К.

Індивідуальна робота

Виконується курсової проект. Оцінка курсового проекту проводиться окремо.

Мета КП:
 
Закріплення теоретичних знань, отриманих при вивченні дисципліни; придбання загальних і спеціальних компетентностей майбутніми бакалаврами для виконання теплових розрахунків поверхонь нагріву парового котла.
 
1-4 тижні
 
Отримання завдання. Вибір способу шлаковидалення. Складання теплової схеми парового котла. Розрахунок обсягів і ентальпій повітря і продуктів згоряння органічного палива.
 
5-8 тижні
 
Визначення коефіцієнта корисної дії котла і витрати палива. Визначення геометричних розмірів топки парового котла. Виконання теплового розрахунку топки.
9-12 тижні
 
Визначення геометричних розмірів радіаційно-конвекційного пароперегрівача. Тепловий розрахунок радіаційно-конвекційного пароперегрівача.
 
13-14 тижні
 
Виконання графічної частини. Підготовка до захисту курсового проекту.
 
15 тиждень
 
Захист курсового проекту.
 
 
Самостійна робота
 
Самостійна робота становить 104 години. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять - 9 години;
2) підготовка до лабораторних занять - 10 годин;
3) підготовка до практичних занять - 10 годин;
4) виконання курсового проекту - 45 годин;
5) підготовка до  іспиту - 30 години.
 
 
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, лабораторних і практичних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи і на кожному практичному занятті проводяться поточні контрольні опитування. Окремо виконують курсовий проект.
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.
 
 
Курсовий проект
 
Складається з розрахунково-пояснювальної записки (РПЗ) і графічної частини. РПЗ складається з 7 розділів, оформляється на стандартних аркушах (ф. А4), відповідно до вимог до технічної документації.
Графічна частина складається з 2 креслень: 1 лист - поздовжній або поперечний розріз парового котла, ф. А1; 2 лист - деталь котла, ф. А2.
За виконання і захист курсового проекту максимальна сума становить 100 балів: в тому числі за належне виконання розрахункової і графічної частин максимально можливі 50 балів, за відмінний захист проекту 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.
 
Курсовий проект, виконаний після встановлених викладачем термінів, не приймається.
 
Відсутність здобувача на іспиті або на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
 
Здача / перездача іспитів - за встановленим деканатом розкладом.
 
Під час лекцій, лабораторних або практичних занять здійснювати телефонні дзвінки забороняється.