МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ

ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

для студентов заочной формы обучения

ПМ 01 Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения

 МДК 01.01 Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения

Тема 1.3 Эксплуатация, расчет и выбор систем теплоснабжения

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ:   13.02.02  Теплоснабжение  и теплотехническое оборудование

(базовый  уровень)

 2018 г.

 
 Пояснительная записка

Тема 1.3 Эксплуатация, расчет и выбор систем теплоснабжения Профессионального модуля ПМ.01. Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения МДК 01.01. Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности 13.02.02 Теплоснабжение и теплотехническое оборудование в части освоения основного вида профессиональной деятельности (ВПД):

Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения и соответствующих профессиональных компетенций:

ПК 1.1. Осуществлять пуск и останов теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения.

ПК 1.2. Управлять режимами работы теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения

ПК 1.3. Осуществлять мероприятия по предупреждению, локализации и ликвидации аварий теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения.      

 С целью овладения указанным видом профессиональной деятельности и соответствующими профессиональными компетенциями обучающийся в ходе освоения профессионального модуля должен:

Иметь практический опыт:

безопасной эксплуатации:

 - теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения;

- систем автоматики, управления, сигнализации и защиты теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения;

- приборов для измерения и учета тепловой энергии и энергоресурсов;

контроля и управления:

-  режимами работы теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения;

- системами автоматического регулирования процесса производства, транспорта и распределения тепловой энергии;

организации процессов:

- бесперебойного теплоснабжения и контроля над гидравлическим и тепловым режимами тепловых сетей;

- выполнения работ по повышению энергоэффективности теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения;

- внедрения энергосберегающих технологий в процессы производства передачи и распределения тепловой энергии.

чтения, составления и расчёта принципиальных тепловых схем ТЭС, котельных и систем тепло- и топливоснабжения;

оформления технической документации в процессе эксплуатации теплотехнического оборудования  и систем тепло- и топливоснабжения;

уметь:

выполнять:

- безопасный пуск, останов и обслуживание во время работы теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения;

- техническое освидетельствование теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения;

- автоматическое и ручное регулирование процесса производства, транспорта и распределения тепловой энергии;

- тепловой и аэродинамический расчёты  котельных установок, гидравлический и механический расчёты  газопроводов и тепловых сетей, тепловой расчет тепловых сетей;

- расчет принципиальных тепловых схем ТЭС и котельных, систем тепло- и топливоснабжения, выбирать по данным расчётов основное и вспомогательное оборудование.

составлять

- принципиальные тепловые схемы тепловых пунктов, котельных и ТЭС;

- схемы тепловых сетей и систем топливоснабжения.

оформлять техническую документацию процесса эксплуатации теплотехнического оборудования  и систем тепло- и топливоснабжения;

знать:

устройство, принцип действия и характеристики:

 - основного и вспомогательного теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения;

-  гидравлических машин;

- тепловых двигателей;

- систем автоматического регулирования, сигнализации и защиты теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения;

- приборов измерения параметров рабочих тел, расхода и учета энергоресурсов и тепловой энергии;

правила:

- устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов, трубопроводов пара и горячей воды, сосудов работающих под давлением;

- технической эксплуатации тепловых энергоустановок;

- безопасности систем газораспределения и газопотребления;

- ведения технической документации в процессе эксплуатации теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения.

 методики:

 - теплового и аэродинамического расчёта котельных установок, гидравлического и механического расчета тепловых  сетей и газопроводов, теплового расчёта тепловых сетей;

- разработки и расчёта принципиальных тепловых схем ТЭС и котельных, систем тепло- и топливоснабжения;

- выбора по данным расчёта основного и вспомогательного оборудования ТЭС и котельных, систем тепло- и топливоснабжения;

- проведения гидравлических испытаний теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения;

основные положения:

-  федерального закона «Об энергосбережении»;

- федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»;

- нормативных документов (СНиП, ГОСТ, СП), предъявляемые к теплотехническому оборудованию, системам тепло- и топливоснабжения;

основные направления:

-  развития энергосберегающих технологий;

-  повышения энергоэффективности при производстве, транспорте и распределении тепловой энергии;

Методические указания по изучению Тема 1.3 Эксплуатация, расчет и выбор систем теплоснабжения ПМ.01. Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения МДК 01.01. Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения разработаны на основе рабочей программы ПМ.01. Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения в соответствии с основной профессиональной образовательной программой по специальности 13.02.02 Теплоснабжение и теплотехническое оборудование

(базовый уровень).  

Тема 1.3 Эксплуатация, расчет и выбор систем теплоснабжения включают в себя следующие темы:

Тема 1. Потребление тепловой энергии

Тема 2. Системы теплоснабжения и тепловые пункты

Тема 3. Регулирование отпуска теплоты                   

Тема 4. Строительные и механические конструкции тепловых сетей

Тема 5. Расчет гидравлических параметров тепловых сетей. Гидравлический режим тепловых сетей

Тема 6. Расчет тепловых параметров сетей. Мероприятия по надежности тепловых сетей

Учебным планом предусмотрено выполнение одной контрольной работы.

       Варианты контрольных работ составлены применительно к действующей рабочей программе ПМ.01. Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения. Выполнение контрольных работ определяет степень усвоения студентами изученного материала и умения применять полученные знания на практике.

      Обзорные лекции проводятся по сложным для самостоятельного изучения темам программы. Проведение практических занятий предусматривает своей целью закрепление теоретических знаний и приобретение необходимых практических умений по программе ПМ.01. Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения.

      Изучение ПМ.01. Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения завершается экзаменом.     

      Учебный материал рекомендуется изучать в той последовательности, которая дана в методических указаниях:

-ознакомление с методическими указаниями по темам;

-изучение программного материала по рекомендуемой литературе;

-составление ответов на вопросы самоконтроля, приведенные после каждой темы.

Данные указания включают в себя:

-                    Примерный тематический план

-                    Литература

-                    Методические указания и вопросы для самоконтроля по темам

-                    Задания на контрольные работы и методические указания по их выполнению

Примерный тематический план

       Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

1.             СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика/Госстрой СССР М.: Стройиздат, -1997. -140с.

2.             СНиП 2.04.07-86*. Тепловые сети -М.: Госстрой, -2001. -48 с.

3.             Теплоснабжение/Козин В. Е. и др. -М.: Высшая школа, -1980. -408 с.

4.             Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети. -М.: Издательство МЭИ, -1999. -472 с.

5.              Смирнова М.В. Теплоснабжение

6.             Тихомиров К.А. Теплоснабжение района города

Методические указания по темам и

               вопросы для самоконтроля

Методические указания по выполнению контрольной работы

        Контрольная работа состоит из 10 вариантов. Каждый вариант контрольной работы содержит 2 теоретических вопроса и 1 задачу. Вариант контрольной работы определяет преподаватель.

В контрольной работе приводятся необходимые эскизы, схемы в карандаше. В текстовой и графической частях работы следует соблюдать терминологию и обозначения, соответствующие действующим ГОСТам.

На каждой странице оставляются поля шириной 3—4 см для замечаний проверяющего работу.

За ответом на последний вопрос приводится список использованной литературы, указывается методическое пособие, по которому выполнена работа, ставится подпись исполнителя и оставляется место для рецензии.

На обложке тетради указывают учебный шифр, наименование дисциплины, курс, отделение, индекс учебной группы; фамилию, имя и отчество исполнителя.

При выполнении контрольной работы необходимо соблюдать следующие требования:

—    в контрольную работу следует записывать контрольные вопросы. После вопроса должен следовать ответ на него. Ответы должны быть четкими и краткими.

 В установленные учебным графиком сроки студент направляет выполненную работу для проверки в учебное заведение.

После получения прорецензированной работы студенту необходимо исправить отмеченные ошибки, выполнить все указания преподавателя и повторить недостаточно усвоенный материал. Если контрольная работа не зачтена, то студент выполняет ее вторично.

Задания для выполнения контрольной работы

Вариант № 1.

1.        Выбор трассы тепловых сетей.  

2.        Запорная арматура в тепловых сетях.

Задача: Определить расчетные тепловые потоки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение пяти кварталов района.

 Площади  кварталов района города:№ 1-F=15га; № 4-F=13га; № 2-F=18 га; № 5- F=22га; № 3-F =17 га. Расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления t₀=–31 ^oC. Плотность населения Р =362 чел./га. Общая площадь жилого здания на одного жителя f_общ=18 м²/чел. Средняя за отопительный период норма расхода горячей воды на одного жителя в сутки а =115 л/сутки. Принимать для зданий постройки после 1985 г. Величину удельного показателя теплового потока на топление жилых зданий q_о,в = 87 Вт/м², q_гвс=407Вт при K₁=0,25 и K₂=0,6.

Ответ оформить в табличной форме.

Вариант № 2.

1.        Виды прокладки тепловых сетей. Приведите схемы размещения трубопроводов в каналах.

2.        Виды, устройства и назначение неподвижных опор.

Задача: Для климатических условий г. Хабаровска выполнить расчет и построение графиков часовых расходов теплоты на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение, а также годовых графиков теплопотребления по продолжительности тепловой нагрузки и по месяцам. Расчётные тепловые потоки района города на отопление Q_оmax=300 МВт, на вентиляцию Q_vmax=35 МВт, на горячее водоснабжение Q_hm = 60 МВт.

Расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления t₀ = –31 °С.

                                         Вариант № 3.

1.        Применение бес канальной прокладки тепловых сетей. Приведите схемы размещения трубопроводов.

2.        Виды, устройства и назначение подвижных опор.

Задача: Определить количество односторонних сальниковых компенсаторов для участка тепловой сети d_н=530мм и длиной L=500м. Определить реакцию компенсатора Р_к при рабочем давлении теплоносителя Р_р=1,5МПа. Расчетная температура теплоносителя τ₁=150°С. Расчетная температура наружного воздуха t_о= –31°С.

Вариант № 4.

1.        Центральное качественное по нагрузке отопления или по совместной нагрузке отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

2.        Основные задачи гидравлического расчета.

Задача: Определить количество сильфонных компенсаторов для участка тепловой сети d_н=219 мм и длиной L=150 м. Определить также реакцию компенсатора Р_к при рабочем давлении Р_р=1,5МПа. Расчетная температура теплоносителя τ₁=150°С. Расчетная температура наружного воздуха t_о= –31°С.

Вариант № 5.

1.        Центральное качественно-количественное по совместной нагрузке отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

2.       Гидравлические режимы водяных тепловых сетей для отопительного и неотопительного периодов.

Задача: Определить размеры П-образного компенсатора и его реакцию для участка трубопровода с длиной пролета между неподвижными опорами L=100м. Расчетная температура теплоносителя τ₁=150°С. Расчетная температура наружного воздуха для проектирования систем отопления t₀ = –31°С. Учесть при расчетах предварительную

растяжку компенсатора. При подборе компенсатора использовать данные, приведенные в [7. С. 176–178], а также в прил. 14.

Вариант № 6.

1.        Максимальная расчетная температура сетевой воды на выходе из источника теплоты.

2.        Пьезометрический график водяной тепловой сети.

 Задача: По нормируемой плотности теплового потока определить толщину тепловой изоляции из минераловатных полуцилиндров двухтрубной прокладки тепловой сети с диаметрами d_н =159 м в техподполье. Среднегодовые температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах соответственно τ₁ = 86 °С, τ₂ = 48 °С. Среднегодовая температура воздуха в техподполье t_о = +5 °С.

Вариант № 7.

1.                         Теплоизоляция оборудования и трубопроводов тепловых сетей.

2.                         Тепловое удлинение расчетного участка трубопровода.

Задача: Для закрытой системы теплоснабжения, работающей при повышенном графике регулирования с суммарным тепловым потоком Q=325МВт и с расчетным расходом теплоносителя G=3500 т/ч, подобрать сетевые и подпиточные насосы. Потери напора в теплофикационном оборудовании источника теплоты ΔH_ист = 35м. Суммарные потери напора в подающей и обратной магистралях тепловой сети ΔH_под+ΔH_обр=50м. Потери напора в системах теплопотребителей ΔH_аб=40м. Статический напор на источнике теплоты H_ст=40 м. Потери напора в подпиточной линии H_п.л=15м. Превышение отметки баков с подпиточной водой по отношению к оси подпиточных насосов z=5м.   

Вариант № 8.

1.                     Компенсация температурных деформаций в тепловых сетях.

2.                     Диаметр штуцера и запорной арматуры для спуска воды из секционируемого участка трубопровода.

Задача: Для открытой системы теплоснабжения при нормальном графике регулирования подобрать сетевые насосы для отопительного периода, а также подпиточные насосы. Суммарный расчетный расход теплоносителя на отопление и вентиляцию 3500т/ч. Среднечасовой расход сетевой воды на горячее водоснабжение в системе G_hm=700т/ч. Максимальный расход сетевой воды на горячее водоснабжение G_hmax=1700 т/ч.

Вариант № 9.

1.                    Защита наружной поверхности труб тепловых сетей от коррозии.

2.                    Требуемый располагаемый напор для работы элеватора.

Задача: Определить по нормируемой плотности теплового потока толщину тепловой изоляции для двухтрубной тепловой сети с d_н =159 мм, проложенной в канале типа КЛП 90x45. Глубина заложения канала h_к=1,0м. Среднегодовая температура грунта на глубине заложения оси трубопроводов t_о=4°С. Теплопроводность грунта λ_гр=2,0Вт/(м·град). Тепловая изоляция – маты из стеклянного штапельного волокна с защитным покрытием из стеклопластика рулонного (РСТ). Среднегодовая температура теплоносителя в подающем трубопроводе составляет τ₁ = 86 °С, в обратном τ₂ = 48 °С.

                      Вариант № 10.

1.     Тепловые камеры тепловых сетей, их виды, устройство и назначение.

2.   Определение нормативной горизонтальной нагрузки на неподвижную опору.

Задача: По нормируемой плотности теплового потока определить толщину армопенобетонной тепловой изоляции для двухтрубной прокладки трубопроводов с диаметрами d_н=159 мм при бесканальной прокладке в маловлажных грунтах. Коэффициент теплопроводности легкого армопенобетона λ_к = 0,06 Вт/(м ⋅ °С). Среднегодовая температура теплоносителя в подающем трубопроводе τ₁= 90 °С, в обратном τ₂=50 °С. Глубина заложения оси трубопроводов h = 1,3 м. Среднегодовая температура грунта на глубине заложения оси трубопроводов t_о=4 °С. Коэффициент теплопроводности грунта λ_гр = 2,0 Вт/(м ⋅ °С).