Учебно-методические комплексы

Подробнее

✓ Определение актуальности нормативно-правовой документации, применение современной терминологии.
✓ Соблюдение норм экологической безопасности, определение направлений ресурсосбережения.
✓ Выполнение расчетов количества сырьевых материалов и материального баланса процесса.
✓ Расчет типового оборудования по заданным параметрам, теплового баланса оборудования.
✓ Работа с технической, технологической и нормативной документацией.
3. Формируемые общие и профессиональные компетенции
Общие компетенции (ОК):
✓ ОК 01. Выбор способов решения задач профессиональной деятельности.
✓ ОК 02. Использование современных средств поиска, анализа и интерпретации информации.
✓ ОК 03. Планирование и реализация собственного профессионального и личностного развития.
✓ ОК 05. Осуществление устной и письменной коммуникации на государственном языке.
✓ ОК 07. Содействие сохранению окружающей среды, ресурсосбережению, применение принципов бережливого производства.
✓ ОК 09. Пользование профессиональной документацией на государственном и иностранном языках.
Профессиональные компетенции (ПК):
✓ ПК 1.3. Выполнение расчетов параметров технологического процесса, характеристик исходного сырья.
✓ ПК 1.4. Оформление технической, технологической и нормативной документации.
✓ ПК 2.1. Проведение проверки технического состояния основного и вспомогательного оборудования.
✓ ПК 2.4. Выполнение расчетов технических параметров работы оборудования.
4. Структура контрольно-оценочных средств
4.1. Входной контроль
Проводится в начале изучения дисциплины в форме тестирования (10 заданий) на базе знаний математики, физики и химии. Задания включают: выбор правильного ответа, написание химических формул, решение примеров, определение разделов науки, единиц измерения. Оценивание: 90-100% – «5», 80-89% – «4», 60-79% – «3», менее 60% – «2».
4.2. Текущий контроль
Осуществляется в процессе практических занятий и самостоятельной работы. Основные формы контроля:
✓ Практические работы (15 работ):
Расчет теплоты сгорания различных видов топлива.
Расчет полного горения газообразного топлива.
Расчет неполного горения газообразного топлива.
Расчет движения реальных газов (ламинарное и турбулентное течение).
Расчет сопротивления дымового тракта печи.
Расчет высоты дымовой трубы.
Расчет эжектора или подбор вентилятора и дымососа.
Расчет количества тепла, передаваемого через многослойную стенку.
Определение степени черноты газов и приведенного коэффициента излучения.
Определение коэффициента теплоотдачи (конвекцией, излучением, суммарного).
Расчет продолжительности нагрева «тонких» изделий.
Расчет времени нагрева и охлаждения «массивных» изделий.
Расчет теплообменника.
Расчет статей приходной и расходной частей теплового баланса печи.
Определение расхода топлива (электроэнергии) с использованием теплового баланса.
✓ Тестирование по разделам:
Топливо металлургических печей и расчеты горения.
Основы механики печных газов.
Основы теплопередачи.
Нагрев металла и рациональные режимы нагрева.
Устройства для утилизации тепла в печах.
✓ Контрольные работы (2 работы) по основным разделам дисциплины.
✓ Типовые расчетные задачи:
Определение количества тепла, переданного теплопроводностью.
Определение количества тепла, переданного излучением.
Определение времени нагрева металла.
Расчет утилизации тепла.
Определение динамического давления и гидравлического диаметра.
Определение степени черноты газов.
Определение критериев подобия.
Определение количества продуктов сгорания.
Определение количества воздуха, необходимого для горения топлива.
4.3. Курсовой проект
Выполняется по темам теплотехнических расчетов индукционных печей:
✓ Индукционные тигельные печи (без железного сердечника).
✓ Индукционные канальные печи (с железным сердечником).
✓ Индукционные электрические печи.
4.4. Итоговый контроль
Форма проведения – экзамен.
Структура экзаменационного билета:
✓ Теоретическая часть: 2 вопроса по основным разделам дисциплины.
✓ Практическая часть: 1 расчетная задача (из типовых заданий).
5. Содержательные разделы дисциплины
Раздел 1. Топливо металлургических печей и расчеты горения
✓ Виды топлива, их характеристика, компоненты топлива.
✓ Полное и неполное горение, продукты сгорания.
✓ Расчет теплоты сгорания топлива.
✓ Расчет количества воздуха и продуктов сгорания.
✓ Теплота сгорания (высшая и низшая).
Раздел 2. Основы механики печных газов
✓ Ламинарное и турбулентное течение жидкостей и газов.
✓ Критерий Рейнольдса.
✓ Динамическое и геометрическое давление.
✓ Расчет сопротивления дымового тракта печи, высоты дымовой трубы.
✓ Расчет эжекторов, подбор вентиляторов и дымососов.
Раздел 3. Основы теплопередачи
✓ Теплопроводность (закон Фурье, тепловое сопротивление, многослойные стенки).
✓ Конвективный теплообмен (коэффициент теплоотдачи, критерии подобия).
✓ Теплообмен излучением (закон Стефана-Больцмана, степень черноты, приведенный коэффициент излучения).
✓ Суммарный коэффициент теплоотдачи.
✓ Теплообменники (расчет, эффективность).
Раздел 4. Нагрев металла и рациональные режимы нагрева
✓ Окисление и обезуглероживание металла.
✓ Перегрев и пережог металла.
✓ Критерии Био, Фурье, температурный критерий.
✓ Расчет времени нагрева «тонких» и «массивных» изделий.
✓ Производительность металлургических печей (удельная и общая).
✓ Классификация нагревательных печей.
Раздел 5. Устройства для утилизации тепла в печах
✓ Теплообменники и регенераторы.
✓ Очистка дымовых газов (сухая, мокрая, электроочистка).
✓ Скруббер Вентури, осадительные камеры, электрофильтры.
✓ Расчет экономии топлива за счет утилизации тепла.
✓ Охлаждение печей, фундаменты металлургических печей.
✓ Движение дымовых газов по тракту печи.
6. Примеры оценочных заданий
✓ Задание на установление соответствия: «Установите соответствие: 1) полное горение – В. СО₂, Г. N₂, Б. Н₂О; 2) неполное горение – А. СО, Д. Н₂».
✓ Тестовое задание: «Суммарный коэффициент теплоотдачи определяется по формуле: αΣ = αИЗЛ + αК». Правильный ответ: 4.
✓ Расчетная задача: «Определите количество тепла, передаваемого через многослойную стенку при граничных условиях 3-го рода».
✓ Практическая работа: «Рассчитать теплоту сгорания различных видов топлива (твердого, жидкого, газообразного)».
✓ Курсовой проект: «Теплотехнические расчеты индукционной тигельной печи (без железного сердечника)».
7. Критерии оценивания
Входной и текущий тестовый контроль: 90-100% – «5», 80-89% – «4», 60-79% – «3», менее 60% – «2» (за каждый правильный ответ – 1 балл).
Практические работы: оценивается правильность выполнения расчетов, оформление, соответствие методическим указаниям.
Курсовой проект: оценивается полнота расчетов, правильность применения методик, качество оформления пояснительной записки и графической части, защита проекта.
Экзамен:
✓ «5» – полный, развернутый ответ на теоретические вопросы, правильное решение задачи, логическое изложение.
✓ «4» – полный ответ с 1-2 ошибками, исправленными с помощью наводящих вопросов.
✓ «3» – неполные ответы, общее понимание, затруднения в расчетах.
✓ «2» – разрозненные знания с грубыми ошибками, задача не решена.
8. Информационное обеспечение обучения
Основные источники:
✓ Быстрицкий Г.Ф. Основы теплотехники и энергосиловое оборудование промышленных предприятий. – М.: Юрайт, 2023.
Дополнительные источники:
✓ Глинков М.А. Общая теория тепловой работы печей. – М.: Металлургия, 1990.
✓ Ерофеев В.Л. и др. Теплотехника в 2 т. – М.: Юрайт, 2024.
✓ Казанцев Н.И. Промышленные печи. Справочное руководство. – М.: Металлургия, 1978.
✓ Кривандин В.И. Теория, конструкции и расчеты металлургических печей. – М.: Металлургия, 1986.
✓ Ульянов В.А. Нагрев и нагревательные устройства. – М.: Академия, 2010.
✓ Филимонов Ю.П., Громанова П.С. Топливо и печи. – М.: Металлургия, 1987.