ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
«Согласовано» | «Утверждаю» |
___________________ Руководитель ООП по направлению 151000 профессор | _______________________ Заведующий кафедрой Машиностроения профессор |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«мАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТОРФА»
Направление подготовки:151000 Технологические машины и оборудование
Профиль подготовки: «Технологические машины и оборудование для
разработки торфяных месторождений»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Составители: проф. , проф. , доц.
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
1. Цели и задачи дисциплины:
Цель преподавания дисциплины – дать студентам знания о процессах, применяемых при газификации твердого топлива, о машинах и оборудовании, используемых для осуществления этих процессов, их конструктивных особенностях, области применения и условиях эксплуатации.
задачи дисциплины:
- дать студенту представление о составных частях комплексов оборудования, последовательности операций над исходным материалом с целью получения синтез-газа для дальнейшего использования, научить правильно выбирать оборудование для заданных условий энерготехнологической переработки.
- развитие у студентов теоретических и практических навыков оценки технологических параметров качества торфяного топлива, прогноза возможности их использования в существующих технологиях, определения эффективности получения газа из торфяного топлива в разных технологических процессах.
- научить будущих бакалавров применять полученные знания для высокопроизводительного использования машин и оборудования;
- изучить конструктивные, энергетические и технологические параметры машин и оборудования;
- ознакомить студентов с тенденциями и направлениями развития научно-технического прогресса в области торфяного машиностроения;
Объём обязательных к усвоению сведений и навыков, полученных при выполнении лабораторного практикума, должен дать будущему бакалавру возможность легко ориентироваться в сырьевой базе, выполнять выбор топлива для их рационального использования в современных технологиях, прогнозировать эффективность использования сырья и качество получаемых продуктов.
2. Место дисциплины в структуре ООП: Данная учебная дисциплина относится к профессиональному циклу вариативной его части для подготовки по профилю – «Технологические машины и оборудование для разработки торфяных месторождений».
Для успешного усвоения дисциплины приобретения необходимых знаний, умений и компетенций к началу изучения дисциплины «Машины и оборудование для энерготехнологической переработки торфа» студент должен обладать соответствующими знаниями, умениями и компетенциями, полученными им при освоении Учебных дисциплин: Философии, Иностранного языка, Технического перевода иностранной литературы по профилю подготовки, Математики, Физики, Химии, Информационных технологий, Экологии, Теоретической механики, Компьютерной графики, Гидравлики, Основ научных исследований, Металлургии и основ металлургического производства, Теплотехники и нагревательных устройств, Инженерной графики, Технической механики, Технологии конструкционных материалов, Материаловедения, Метрологии, стандартизации и сертификации, Электротехники и электроники, Основ проектирования, Основ технологии машиностроения.
Учебная дисциплина «Машины и оборудование для энерготехнологической переработки торфа» является предшествующей для ряда учебных дисциплин по направлению подготовки 151000 «Технологические машины и оборудование», профилю подготовки «Технологические машины и оборудование для разработки торфяных месторождений» и на основе знаний, умений и компетенций, приобретенных студентом в процессе ее освоения формируются соответствующие знания, умения и компетенции для последующих учебных дисциплин для которых учебная дисциплина «Машины и оборудование для добычи торфа на топливо» является предшествующей. К таким дисциплинам относятся: Надежность технологических машин и оборудования, Технология ремонта машин и оборудования по добыче и переработке торфа, Подъемные и транспортные технологические машины и установки, Электроснабжение предприятий и производств, Управление техническими системами, Основы научных исследований.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
- способность на научной основе организовывать свой труд, оценивать с большой степенью самостоятельности результаты своей деятельности, владеть навыками самостоятельной работы (ОК-6);
- способность самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля, выстраивание и реализация перспективных линий интеллектуального, культурного, нравственного, физического и профессионального саморазвития и самосовершенствования, способность с помощью коллег критически оценить свои достоинства и недостатки с необходимыми выводами (ОК-8);
- целенаправленное применение базовых знаний в области математических, естественных, гуманитарных и экономических наук в профессиональной деятельности (ОК-9);
- умение использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);
- свободное владение литературной и деловой письменной и устной речью на русском языке, навыками публичной и научной речи; умение создавать и редактировать тексты профессионального назначения, анализировать логику рассуждений и высказываний (ОК-14);
- умение использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-16);
- способность обеспечивать технологичность изделий и процессов их изготовления, умение контролировать соблюдение технологической дисциплины при изготовлении изделий (ПК-1);
- умение применять современные методы для разработки малоотходных, энергосберегающих и экологически чистых машиностроительных технологий, обеспечивающих безопасность жизнедеятельности людей и их защиту от возможных последствий аварий, катастроф и стихийных бедствий, умение применять способы рационального использования сырьевых, энергетических и других видов ресурсов в машиностроении (ПК-8);
- умение применять стандартные методы расчета при проектировании деталей и узлов изделий машиностроения (ПК-21);
- способность принимать участие в работах по расчету и проектированию деталей и узлов машиностроительных конструкций в соответствии с техническими заданиями и использованием стандартных средств автоматизации проектирования (ПК-22);
- способность разрабатывать рабочую проектную и техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы с проверкой соответствия разрабатываемых проектов и технической документации стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам (ПК-23);
понимание основных тенденций развития энерготехнологических машин и оборудования (ПКД-1);
владение методами конструктивных решений при проектировании соответственно – энерготехнологических машин и оборудования с учетом условий эксплуатации (ПКД-2);
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: технологические показатели газификации твердого топлива, подготовительные, основные и вспомогательные процессы и конструктивные схемы газификаторв для их реализации, основные энергетические параметры оборудования.
Уметь: уметь решать задачи на определение технологических показателей, правильно выбирать оборудование для реализации процессов энерготехнологической переработки твердого топлива, изображать конструктивные схемы машин и оборудования подготовительных, основных и вспомогательных процессов, определять энергетические параметры этих машин.
Владеть: представлением по определению кинематических и энергетических параметров машин и оборудования; навыками проектирования торфяных машин; представлением об устройстве и составе цехов по газификации твердого топлива, последовательности операций, производимых над исходным материалом при его энерготехнологической переработке
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры |
7 | ||
1 | 2 | 3 |
Аудиторные занятия (всего) | 51 | 51 |
В том числе: | - | |
Лекции | 17 | 17 |
Практические занятия (ПЗ) | ||
Семинары (С) | - | |
Лабораторные работы (ЛР) | 34 | 34 |
Самостоятельная работа (всего) | 93 | 93 |
В том числе: | - | - |
Курсовая работа | ||
Расчетно-графические работы | ||
Реферат | 18 | 9*2=18 |
Другие виды самостоятельной работы | 3 | 3 |
Домашнее задание | 72 | 18*4=72 |
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) | Экзамен | |
Общая трудоемкость час зач. ед. | 144 | |
4 | 4 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1. | Основы технологии обогащения твёрдого топлива для получения синтез-газа | Газификация твёрдых горючих ископаемых. Состояние проблемы. Виды газификации. Теоретические основы газификации твердого топлива. Продукты, получаемые при газификации. Теоретические предположения. Общая характеристика газогенераторного процесса. Воздушный, водяной и смешанный генераторный газы. Технологии газификации твердого топлива. |
2 | Классификация газификаторов твердого топлива и вспомогательных машин и оборудования | Разновидности процессов газификации: получение воздушного, паровоздушного, парокислородного и водяного генераторного газов. Газификация под давлением. Конструктивные схемы газогенераторов. Технологическая схема газогенераторной установки. Показатели газификации. Материальные и тепловые балансы Технико-эксплуатационные показатели газификаторов твердого топлива и вспомогательных машин и оборудования |
3 | Газификаторы плотного слоя. | Назначение и классификация газификаторов. Устройство, принцип действия, достоинства и недостатки газификаторов плотного слоя. Требования к сырью. Расчет производительности Газификаторы плотного слоя с нисходящим движением газа. Газификаторы плотного слоя с восходящим движением газа. |
4 | Газификаторы с кипящим слоем. | Назначение и классификация газификаторов. Устройство, принцип действия, достоинства и недостатки газификаторов плотного слоя. Требования к сырью. Расчет производительности |
5 | Газификаторы с циркулирующим кипящим слоем. | Назначение и классификация газификаторов. Устройство, принцип действия, достоинства и недостатки газификаторов плотного слоя. Требования к сырью. Расчет производительности |
6 | Оборудование для очистки и осушки газа | Назначение, классификация, устройство, принцип действия, пропускная способность оборудования для очистки и осушки газа Инерционные золоуловители: циклоны; батарейные циклоны (расчет инерционных золоуловителей). Жалюзийные пылеуловители, вихревые пылеуловители, отражательные инерционные пылеуловители, ротационные пылеуловители. Мокрые золоуловители: центробежный скруббер; коагулятор Вентури. Расчет мокрых золоуловителей. Электрофильтры. Принцип и особенности работы электрофильтра Расчет электрофильтров. Рукавные фильтры. Тканевые фильтры |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин | № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
1. | Надежность технологических машин и оборудования, | + | + | + | |||
2 | Технология ремонта машин и оборудования по добыче и переработке торфа, | + | + | + | |||
3 | Подъемные и транспортные технологические машины и установки, | + | + | + | |||
4 | Электроснабжение предприятий и производств, | + | + | + | |||
5 | Управление техническими системами, | + | + | + | + | ||
6 | Основы научных исследований | + | + | + | + | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекц. | Практ. зан. | Лаб. зан. | Семин | СРС | Все-го час. |
1. | Основы технологии обогащения твёрдого топлива для получения синтез-газа | 3 | 15 | 18 | |||
2. | Классификация газификаторов твердого топлива и вспомогательных машин и оборудования | 2 | 5 | 15 | 22 | ||
3 | Газификаторы плотного слоя. | 3 | 5 | 16 | 24 | ||
4 | Газификаторы с кипящим слоем. | 3 | 8 | 16 | 27 | ||
5 | Газификаторы с циркулирующим кипящим слоем. | 3 | 8 | 16 | 27 | ||
6 | Оборудование для очистки и осушки газа | 3 | 8 | 15 | 26 | ||
Итого | 17 | 34 | 93 | 144 |
6. Лабораторный практикум
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудо-емкость (час.) |
1. | 2 | Определение содержания влаги в торфяном топливе | 4 |
2. | 3-5 | Определение выхода летучих веществ в топливе | 4 |
3. | 3-5 | Определение зольности твердого топлива | 4 |
4. | 3-5 | Определение теплоты сгорания твердого топлива | 4 |
5. | 3-5 | Определение основных элементов органической массы твердого топлива | 4 |
6. | 3-5 | Групповой состав торфяного топлива | 4 |
7 | 6 | Газовый анализ продуктов сгорания | 4 |
8 | 3-5 | Определение скорости газового потока пневмометрическим методом. | 6 |
Итого | 34 |
7. Самостоятельная работа студента
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование самостоятельных работ | Трудо-емкость (час.) |
1. | 3-5 | Материальный баланс теплогенератора. Расчет объема воздуха, необходимого для сгорания топлива, заданного состава. Расчет состава и объема продуктов сгорания. | 15 |
2. | 3-5 | Тепловой баланс теплогенератора. Определение энтальпии воздуха и продуктов сгорания. | 15 |
3. | 3-5 | Тепловой баланс теплогенератора. Расчет тепловых потерь. Определение КПД теплогенератора. | 16 |
4. | 6 | Аэродинамический расчет Расчет сопротивления трудных пучков. Расчет сопротивления для запыленного газа. | 16 |
5. | 7 | Расчет золоуловителей Расчет осадительных камер. Расчет эффективности циклонов и электрофильтров | 16 |
6. | 1 | Использование генераторного газа в ДВС | 15 |
Итого | 93 |
8. Практические занятия (семинары)
Не предусмотрены
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ)
Не предусмотрены
10. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Энерготехнологическая переработка угля/ . Красноярск: Поликор, 20с.
2. , , К. Технологии газификации углей и производства моторных топлив: учеб. пособие / АлтГТУ. - Барнас.
3. Энерготехнологическая переработка топлив твердым теплоносителем / , , - М.: Светлый СТАН, 20с.
4. Процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 2002. т.1 -400 с., т.2 -368 с.
б) дополнительная литература
1. Лабораторный практикум по процессам и аппаратам химической технологии : Учебное пособие. Под ред. проф. ; Казан. гос. технолог. ун-т. Казань,200с.
2. Хоффман, Е. Энерготехнологическое использование угля [Текст]/Е. Хоффман. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 328 с.
3. Теоретические основы технологии переработки твёрдых горючих ископаемых / . – Киев: Вища школа, 1980. – 255 с.
4. Технологическое использование бурых углей / . – М.: Недра, 1985. – 207 с.
5. -А. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов. Справ. Изд. М.: Металлургия, 198с.
OS Microsoft Windows XP, Vista, 7; Microsoft Office 2010, Универсальная система автоматизированного проектирования КОМПАС-График. Использование российской CAD/CAE системы автоматизированного проектирования машин APM Win Machine, разработанной в НТЦ АПМ (г. Королёв, Московской области).
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
НИТУ "МИСиС" [сайт] : URL: http://*****/. (дата обращения: 29.12.2010)
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана [сайт] . URL: http://www. *****/. (дата обращения: 29.12.2010)
Работа в глобальной сети. Использование электронных учебников, например: «Основы проектирования машин», М., АПМс.
Международное торфяное общество [сайт].URL: http:// www. peatsociety. org (дата обращения: 29.12.2010)
Торфяные машины URL: http://www. (дата обращения: 29.12.2010)
Информационные технологии и телекоммуникации в сфере обpазования и науки России [сайт].URL: http:// www. ***** (дата обращения: 29.12.2010)
11. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Занятия по дисциплине проводятся в специально оборудованных аудиториях и с применением персональных компьютеров.
Класс для просмотра видео и презентаций – ауд. 7212, общая площадь 86,2 м2.
В классе установлен компьютер P4-2400, видео проектор, экран, 10 мониторов. В классе проводятся занятия в соответствии с расписанием по направлению подготовки 151000 «Технологические машины и оборудование». В классе одновременно могут заниматься до 30 человек.
Компьютерный класс – ауд. 7215, общая площадь 46,7 м2. В компьютерном классе установлены 14 персональных компьютеров, лазерный принтер и сканер. На стенах вывешены наглядные пособия с основными программами по специальным дисциплинам. В классе проводятся занятия в соответствии с расписанием, а также выполняются курсовые и дипломные проекты по направлению подготовки 151000 «Технологические машины и оборудование». В классе одновременно могут заниматься до 20 человек, из них 13 человек непосредственно за компьютерами.
Лабораторные работы проводятся в оборудованных лабораториях факультета.
12. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Все домашние и расчетно-графические задания связаны единой тематикой. Каждое последующее задание базируется на результатах предыдущего.
Тематика домашних заданий связана с углубленным изучением материала рассматриваемого на практических занятиях, органично с ним связана, носит опережающий характер, способствующий самостоятельному ознакомлению с конструкциями технологических машин и оборудованием торфяного производства в рамках, очерченных программой учебной дисциплины. Способствует сознательному выбору темы курсового проекта и подготовке студента к выполнению бакалаврской работы.
Тематика
Таким образом, образуется единый комплекс типового исследовательского проекта аналогичного реальным производственным заданиям по расчетам и проектированию торфяного оборудования.
Вместе с тем, образуется единая система контроля и стимулирования студента в приобретении им соответствующих компетенций, т. е. его способности применять знания, умения и личные качества в соответствии с задачами профессиональной деятельности.
Разработчики:
Кафедра Машиностроения профессор
Кафедра Машиностроения профессор
Кафедра Машиностроения доцент
