Котельные установки и парогенераторы

Описание: Курс обеспечить студентов знаниями и навыками по принципам работы, конструкциям и расчетам котельных установок и парогенераторов с акцентом на энергоэффективность и экологические требования. Дисциплина охватывает выбор оборудования, методы повышения его эффективности, вопросы эксплуатации, техники безопасности и современные технологии автоматизации котельных систем, а также основы энергосбережения и нормативные расчёты. В результате студенты смогут анализировать и выбирать оптимальное теплотехническое оборудование, применять методы расчёта и испытаний, обеспечивать надежную эксплуатацию и модернизацию котельных установок с учетом требований энергоэффективности и безопасности.

Количество кредитов: 5

Пререквизиты:

• Тепломассообмен

Трудоемкость дисциплины:

Виды работ	часы
Лекции	15
Практические работы	30
Лабораторные работы
СРОП	30
СРО	75
Форма итогового контроля	экзамен
Форма проведения итогового контроля	экзамен

Компонент: Компонент по выбору

Цикл: Профилирующие дисциплины

Цель

• Основной целью курса является изучение конструкций и характеристик, физических принципов работы котельных установок и парогенераторов, процессов газовой и рабочей средах, методик расчетов, промышленного применения котельных установок и парогенераторов.

Задача

• Овладение студентами теоретической базой по конструкции и принципу работы котельного оборудования, вспомогательного оборудования котельных и ТЭС, методами подготовки и сжигания различных видов топлива, уметь рассчитывать тепловой баланс котельного агрегата, аэродинамический и гидравлический расчет котлов.

Результат обучения: знание и понимание

• Развить профессиональные знания и практические навыки, позволяющие анализировать законы сохранения и превращения энергии, объяснять принципы работы котельных установок, а также применять методы их теплового расчёта на практике.
• Освоить методы подготовки и сжигания различных видов топлива, уметь применять знания для расчёта теплового баланса котельного агрегата, анализировать аэродинамические и гидравлические процессы в котлах и обосновывать принятые инженерные решения.

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• Применять и интерпретировать знания для выполнения практических расчётов, анализировать исходные данные, оценивать полученные результаты и обосновывать технические решения.

Результат обучения: формирование суждений

• Анализировать взаимосвязь тепловых и гидродинамических процессов в котельных установках, объяснять их влияние друг на друга, применять полученные знания для оптимизации рабочих режимов и обоснования технических решений.

Результат обучения: коммуникативные способности

• Обсуждать и интерпретировать особенности инновационных конструкций паровых котлов, сравнивать их с традиционными решениями, оценивать преимущества и недостатки, формулировать аргументированные выводы и предлагать улучшения.

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• Анализировать механизмы горения топлива, объяснять основные принципы теории стабилизации горения, применять эти знания для оптимизации процессов горения и оценивать их эффективность.

Методы преподавания

В условиях кредитной технологии обучения занятия должны проводиться преимущественно в активных и творческих формах. В числе эффективных педагогических методик и технологий, способствующих вовлечению обучающихся в поиск и управление знаниями, приобретению опыта самостоятельного решения задач, следует выделить: - технология проблемно- и проектно-ориентированного обучения; - технологии учебно-исследовательской деятельности; - коммуникативные технологии (дискуссия, пресс-конференция, мозговой штурм, учебные дебаты и другие активные формы и методы); - метод кейсов (анализ ситуации); - игровые технологии, в рамках которых обучающиеся участвуют в деловых, ролевых, имитационных играх; - информационно-коммуникационные (в том числе дистанционные образовательные) технологии.

Оценка знаний обучающегося

Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.

Период	Вид задания	Итого
1  рейтинг	Практическая работа №1-4	0-100
	Практическая работа № 5-8
	СРО №1-4 (на выбор 3)
	СРО №5-8 (на выбор 3)
	Рубежный контроль №1
2  рейтинг	Практическая работа №9-11	0-100
	Практическая работа № 12-15
	СРО №9-11 (на выбор 3)
	СРО №12-15 (на выбор 3)
	Рубежный контроль №2
Итоговый контроль	экзамен	0-100

Политика оценивания результатов обучения по видам работ

Вид задания	90-100	70-89	50-69	0-49
	Отлично	Хорошо	Удовлетворительно	Неудовлетворительно

Форма оценки

Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:

• 40% результата, полученного на экзамене;
• 60% результатов текущей успеваемости.

Формула подсчета итоговой оценки:

И= 0,6	Р1+Р2	+0,4Э
	2

 

где, Р₁, Р₂ – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.

Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:

Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:

Оценка по буквенной системе	Цифровой эквивалент	Баллы (%-ное содержание)	Оценка по традиционной системе
A	4.0	95-100	Отлично
A-	3.67	90-94
B+	3.33	85-89	Хорошо
B	3.0	80-84
B-	2.67	75-79
C+	2.33	70-74
C	2.0	65-69	Удовлетворительно
C-	1.67	60-64
D+	1.33	55-59
D	1.0	50-54
FX	0.5	25-49	Неудовлетворительно
F	0	0-24

Темы лекционных занятий

• Введение
• Источники энергии котельных агрегатов
• Тепловой и эксергетический балансы котельного агрегата
• Сжигание газообразных топлив в топках котельных агрегатов
• Сжигание жидких топлив в котельных агрегатах
• Сжигание твердых топлив в котельных агрегатах
• Теплообмен в радиационных и конвективных поверхностях нагрева котельного агрегата
• Гидродинамика систем с естественной и принудительной циркуляцией
• Аэродинамика газовоздушного тракта котельного агрегата
• Водный режим котельной установки
• Тепловые схемы и основные элементы котельных агрегатов
• Стандартизация параметров и мощностей котельных установок
• Конструктивные схемы паровых и водогрейных котлов
• Системы топливоподачи, золо и шлкакоудаления
• Коррозия, абразивный износ, загрязнение и очистка поверхностей нагрева котельного агрегата

Основная литература

• 1. Бадмаев Ю.Ц., Хусаев Н.С., Балданов М.Б. Котельные установки и парогенераторы: учеб.-метод. пособие. – СПб.: Лань, 2023. – 208 с. – ISBN 978-5-507-47032-7.
• 2. Лебедев В.М., Приходько С.В. Тепловой расчёт котельных агрегатов средней паропроизводительности: учебное пособие. – СПб.: Лань, 2022. – 184 с.
• 3. Горюнова И.Ю., Похорилер В.Л. Котельные установки ПТУ и ПГУ: учеб. пособие. – Екатеринбург: УрФУ, 2020. – 142 с. – ISBN 978-5-7996-3130-7.
• 4. Мунц В.А., Павлюк Е.Ю., Прошин А.С. Котельные установки и парогенераторы: учеб. пособие. – Екатеринбург: УрФУ, 2020. – 160 с. – ISBN 978-5-7996-3145-1.
• 5. Карякин. Котельные установки и парогенераторы. Основы и методика теплового расчёта: учебное пособие. – 2022.

Дополнительная литература

• Липов Ю.М., Третьяков Ю.М. Котельные установки и парогенераторы - Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2003.
• Нурекен Е. Жылу электр станцияладың қазандық қойдырғылары. Оқу қуралы. – Алматы: АЭжБИ, 2007 – 270 б. 2007
• Нурекен Е. Жылу электр станцияладың қазандық қойдырғылары. Мысалдар мен есептер. Оқу қуралы. – Алматы: АЭжБИ, 2008 – 206 б.