Промислові тепломасообмінні апарати 1

Мета вивчення дисципліни:
набуття здобувачами вищої освіти теоретичних знань щодо освоєння сучасних конструкцій, методів роз-рахунків теплотехнічних схем, процесів та апаратів, вивчення джерел вторинних енергоресурсів підпри-ємств та методів підвищення ефективності тепловикористання; розвинення у студентів наукового світо-гляду; ознайомлення студентів з основними типами тепломассообмінних апаратів.
Практичне значення та використання отриманих знань:
сформувати уявлення про сучасний підхід до оцінки і розрахунку тепломасообмінних апаратів, оволодіти методиками постановки і розв’язання тепломеханічних задач використовуючи методи теорії тепло масоо-бміну, вивчити методи підвищення ефективності експлуатації теплообмінних апаратів, вивчити методи постановки і вирішення нестандартних задач в процесах теплопередачі.
Тематика та види навчальних занять
Для денної форми здобуття освіти
Лекційні заняття

Лекція 1. «Вступ. Короткий огляд промислових тепловикористуючих установок».
Лекція 2. «Призначення теплообмінних апаратів. Їх класифікація. Теплоносії, їх характеристики та об-ласть використання».
Лекція 3. «Теплові розрахунки рекуперативних апаратів».
Лекція 4. «Теплообмінні апарати з ребристими поверхнями нагріву».
Лекція 5. «Основні фізичні властивості вологого повітря.».
Лекція 6. «Конструктивні схеми апаратів зі змішуванням теплоносіїв».
Лекція 7. «Теплові розрахунки апаратів зі змішуванням теплоносіїв».
Лекція 8. «Скрубери».
Лекція 9. «Випарні установки».
Лекція 10. «Класифікація випарних апаратів».
Лекція 11. «Конструкції випарних апаратів».
Лекція 12. «Основи теплового розрахунку випарних установок».
Лекція 13. «Гідравлічний розрахунок теплообмінних апаратів».
Лекція 14. «Механічний розрахунок теплообмінних апаратів».
Лекція 15. «Теплообмінні апарати періодичної дії».
Лекція 16. «Регенеративні теплообмінні апарати».
Лекція 17. «Теплообмінні апарати з киплячим шаром».
Лекція 18. «Фізико-хімічні властивості бінарних сумішей».
Лекція 19. «Ректифікаційні та дистиляційні установки.».
Лекція 20. «Розрахунок ректифікаційних установок».
Лекція 21. «Основи процесу деаерації води».
Лекція 22. «Сорбційні установки».
Лекція 23. «Установки з рухомою границею розділу фаз».
Практичні заняття

Практичне заняття №1. «Конструктивний тепловий розрахунок пароводяного підігрівача. Частина 1».
Мета заняття: Набути знань і практичних навичок щодо виконання конструктивного теплового розрахун-ку пароводяного підігрівача, зокрема визначення теплового навантаження, вибору та обґрунтування кон-структивних параметрів апарата, розрахунку поверхні теплообміну, коефіцієнтів теплопередачі та пе-ревірки працездатності підігрівача в заданих технологічних умовах.
Практичне заняття №2. «Конструктивний тепловий розрахунок пароводяного підігрівача. Частина 2».
Мета заняття: Набути знань і практичних навичок щодо виконання конструктивного теплового розрахун-ку пароводяного підігрівача, зокрема визначення теплового навантаження, вибору та обґрунтування кон-структивних параметрів апарата, розрахунку поверхні теплообміну, коефіцієнтів теплопередачі та пе-ревірки працездатності підігрівача в заданих технологічних умовах.
Практичне заняття №3. «Конструктивний тепловий розрахунок теплообмінного апарату з ребристими поверхнями нагріву»
Мета заняття: Набути знань та практичних навичок з виконання конструктивного теплового розрахунку теплообмінного апарату з ребристими поверхнями нагріву, що включає визначення теплового наванта-ження, розрахунок коефіцієнтів теплопередачі з урахуванням оребрення, вибір та обґрунтування кон-структивних параметрів теплообмінної поверхні, а також оцінку ефективності та працездатності апарата в заданих режимах роботи.
Практичне заняття №4. «Розрахунок апарату зі змішуванням теплоносіїв – скрубера. Частина 1».
Мета заняття: Набути знань і практичних навичок з виконання теплового та гідродинамічного розрахунку скрубера як апарата зі змішуванням теплоносіїв, включаючи визначення параметрів масо- та теплообміну, розрахунок необхідної витрати рідинного і газового потоків, вибір конструктивних характеристик апара-та, оцінку ефективності очищення та теплообміну, а також забезпечення стабільної роботи скрубера в заданих технологічних умовах.
Практичне заняття №5. «Розрахунок апарату зі змішуванням теплоносіїв – скрубера. Частина 2».
Мета заняття: Набути знань і практичних навичок з виконання теплового та гідродинамічного розрахуку
скрубера як апарата зі змішуванням теплоносіїв, включаючи визначення параметрів масо- та теплообміну, розрахунок необхідної витрати рідинного і газового потоків, вибір конструктивних характеристик апара-та, оцінку ефективності очищення та теплообміну, а також забезпечення стабільної роботи скрубера в за-даних технологічних умовах.
Практичне заняття №6. «Розрахунок багатокорпусної випарної установки (БВУ) цукрового заводу. Ча-стина 1».
Мета заняття: Придбати знання і практичні навички з виконання теплового та матеріального розрахунку багатокорпусної випарної установки цукрового заводу, включаючи визначення концентраційного та теп-лового навантаження, розподіл температурного напору між корпусами, розрахунок витрат пари й соків, вибір конструктивних параметрів апаратів.
Практичне заняття №7. «Розрахунок багатокорпусної випарної установки (БВУ) цукрового заводу. Ча-стина 2».
Мета заняття: Придбати знання і практичні навички з виконання теплового та матеріального розрахунку багатокорпусної випарної установки цукрового завод, вміти надавати оцінку енергетичної ефективності та оптимальних режимів роботи БВУ в умовах цукрового виробництва.
Практичне заняття №8. «Гідравлічний розрахунок теплообмінних апаратів».
Мета заняття: Вміти виконувати гідравлічний розрахунок теплообмінних апаратів, визначення гідравліч-ного опору в каналах різних типів, оцінювати режими руху теплоносіїв, підбору конструктивних параме-трів апарата з урахуванням втрат тиску, а також забезпечення надійної та енергоефективної роботи теп-лообмінного обладнання в заданих технологічних умовах.

Лабораторні заняття

Лабораторне заняття №1. «Дослідження роботи рекуперативного теплообмінного апарату. Частина 1».
Мета заняття: Дослідити принцип дії та експлуатаційні характеристики рекуперативного теплообмінного апарату, визначити ефективність процесу теплообміну між теплоносіями та вплив основних параметрів (витрат, температур, теплових потоків) на його роботу.
Лабораторне заняття №2. «Дослідження роботи рекуперативного теплообмінного апарату. Частина 2».
Мета заняття: Поглибити теоретичні знання з процесів теплообміну, експериментально дослідити роботу рекуперативного теплообмінного апарату, вивчити вплив режимних параметрів на інтенсивність тепло-передачі та навчитися визначати основні теплотехнічні характеристики апарату.
Лабораторне заняття №3. «Дослідження фізико-хімічної температурної депресії. Частина 1».
Мета заняття: Дослідити фізико-хімічну температурну депресію, встановити її залежність від концентра-ції розчиненої речовини, а також підтвердити колігативний характер цього явища на основі експеримен-тальних даних.
Лабораторне заняття №4. «Дослідження фізико-хімічної температурної депресії. Частина 2».
Мета заняття: Набути практичних навичок визначення температурної депресії розчинів, опрацювати ме-тодику вимірювань та провести аналіз експериментальних результатів з використанням фізико-хімічних законів.
Лабораторне заняття №5. «Дослідження ефективності регенеративного теплообмінного апарата. Частина 1».
Мета заняття: Дослідити принцип дії та ефективність регенеративного теплообмінного апарата, визначи-ти ступінь утилізації теплоти та вплив режимних параметрів на інтенсивність теплообміну.
Лабораторне заняття №6. «Дослідження ефективності регенеративного теплообмінного апарата. Частина 2».
Мета заняття: Вивчити конструкцію і принцип роботи регенеративного теплообмінника, експеримен-тально визначити його теплотехнічні характеристики, розрахувати коефіцієнт ефективності регенерації та оцінити вплив температур, витрат теплоносіїв і тривалості циклів на роботу апарата.
Лабораторне заняття №7. «Дослідження процесів в апаратах з киплячим шаром».
Мета заняття: Дослідити основні процеси, що відбуваються в апаратах з киплячим шаром, вивчити умови псевдозрідження твердих частинок газовим потоком та визначити вплив режимних параметрів на гідро-динамічні й тепло-масообмінні характеристики апарата. Для заочної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. «Призначення теплообмінних апаратів. Їх класифікація. Теплоносії, їх характеристики та об-ласть використання».
Лекція 2. «Теплові розрахунки та оптимізація рекуперативних апаратів».
Практичні заняття
Практичне заняття №1. «Конструктивний тепловий розрахунок пароводяного підігрівача».
Мета заняття: Набути знань і практичних навичок щодо виконання конструктивного теплового ро-зрахунку пароводяного підігрівача, зокрема визначення теплового навантаження, вибору та обґрунтуван-ня конструктивних параметрів апарата, розрахунку поверхні теплообміну, коефіцієнтів теплопередачі та перевірки працездатності підігрівача в заданих технологічних умовах.
Лабораторне заняття

Лабораторне заняття №1. «Дослідження роботи рекуперативного теплообмінного апарату»
Мета заняття: Набути знань і практичних навичок з дослідження роботи рекуперативного теплообмінного апарату, ефективності теплообміну, вимірювання температурних режимів та перепадів тиску, аналіз впливу конструктивних параметрів і режимів роботи на продуктивність апарата, а також формування умінь щодо оптимізації роботи для підвищення енергоефективності системи.
Лабораторне заняття №2. «Аналіз теплових характеристик та оптимізація рекуперації в теплотех-нічних установках».
Мета заняття: Здійснити аналіз теплових характеристик рекуперативних апаратів, оцінити ефек-тивність процесу теплообміну в теплотехнічних установках та розробити рекомендації щодо їх оптимізації для підвищення енергетичної ефективності та зниження експлуатаційних витрат. Індивідуальна робота Не передбачена. Контрольна робота для здобувачів заочної форми

Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установчій лекції.
Робота містить 5 теоретичних питань, 1 практичне завдання та 2 лабораторних завдання.
Обсяг відповіді на кожне теоретичне питання: не менше, ніж 2 сторінки
машинописного тексту. Текст відповіді повинен бути виконаний самостійно, а не
скопійованим з навчального посібника.
Практичне завдання №1. «Конструктивний тепловий розрахунок пароводяного підігрівача» Частина 1..
Мета заняття: Набути знань і практичних навичок щодо виконання конструктивного теплового ро-зрахунку пароводяного підігрівача, зокрема визначення теплового навантаження, вибору та обґрунтуван-ня конструктивних параметрів апарата, розрахунку поверхні теплообміну, коефіцієнтів теплопередачі та перевірки працездатності підігрівача в заданих технологічних умовах.
Лабораторне завдання №1. «Розрахунок теплообмінних апаратів на міцність». Частина 1.
Мета заняття: Набути знань і практичних навичок щодо виконання розрахунку теплообмінних апаратів на міцність, зокрема визначення напружень у стінках і елементах апарата під дією внутрішнього та зов-нішнього тиску, температурних навантажень і монтажних впливів; здійснення вибору матеріалів і тов-щини стінок; перевірки забезпечення умов міцності, жорсткості та надійної експлуатації теплообмінного обладнання згідно з нормативними вимогами.
Лабораторне завдання №2. «Розрахунок теплообмінних апаратів на міцність». Частина 2.
Мета заняття: Вміти виконувати розрахунок теплообмінних апаратів на міцність, визначати напруження у стінках і елементах апарата під дією внутрішнього та зовнішнього тиску, температурних навантажень і монтажних впливів; робити вибір матеріалів і товщини стінок; перевірки забезпечення умов міцності, жорсткості та надійної експлуатації теплообмінного обладнання згідно з нормативними вимогами.
Термін надання виконаної контрольної роботи на перевірку – не пізніше, ніж за місяць
до початку сесії. Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні
1) У 6- семестрі здобувач виконує 8 практичних робіт та 7 лабораторних завдань, які оцінюються 40 бала-ми.
2) двох модульних контрольних робіт. Модульна контрольна робота виконується у письмовій формі. Мо-дульна контрольна робота складається з теоретичної частини (3 запитання) та практичної частини (1 зада-ча). Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 5 балами (3 питання = 15 балів). Пра-вильне розв’язання задачі оцінюється в 15 балів. Один модульний контроль оцінюється у максимально можливі 30 балів.
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.
Мінімальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 60 балів.
Підсумковий контроль – Екзамен. Екзамен усний.
Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів.
Мінімальна оцінка, яку може отримати здобувач – 60 балів. Для заочної форми здобуття освіти
Захист контрольної роботи. Бездоганне виконання контрольної роботи оцінюється у 50 балів. При її захи-сті здобувач може отримати до 30 балів.
Підсумковий контроль – Екзамен. Екзамен усний.
Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів.
Мінімальна оцінка, яку може отримати здобувач – 60 балів.