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 150400 проф. «___» ___________ 2012 г. | __________________ Зав. кафедрой ПТПЭ проф. Н.М. Теляков «___» ___________ 2012 г. |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОПЛИВА»
Направление подготовки: 150400 «Металлургия»
Программа подготовки: Теплотехника металлургических процессов
Квалификация (степень) выпускника: магистр, специальное звание «магистр»
Форма обучения: очная
Составитель: зав. каф. ПТПЭ проф. Н.М. Теляков
Программа является приложением
к основной образовательной программе в соответствии с ФГОС
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
М1ДВ2.02.ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОПЛИВА
Составитель: проф. Н.М. Теляков
Кафедра печных технологий и переработки энергоносителей
1.Цели и задачи дисциплины
Учебная дисциплина "Энергетические проблемы использования топлива" является одной из основных профилирующих дисциплин в системе подготовки магистров. Основной целью дисциплины является овладение магистрантом представления о характеристике энергетических топлив и основ их горения, а так же проблем использования их теплоты в промышленных масштабах.
Основными обобщёнными задачами дисциплины (компетенциями) является
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО
Дисциплина «Энергетические проблемы использования топлива» относится к общенаучному циклу основной образовательной программы и входит в цикл дисциплин вариативной части. Содержание дисциплины базируется на знаниях, полученных при изучении дисциплин гуманитарного, социального и экономического, а также профессионального циклов, а знания, умения и навыки, полученные при её изучении, будут использованы в процессе освоения дисциплин вариативной части, при написании курсовой работы и магистерской диссертации, в профессиональной деятельности. Изучение и успешная аттестация по данной дисциплине, наряду с другими дисциплинами, являются необходимыми для освоения дисциплин профессионального цикла, выполнения итоговой аттестационной работы. Дисциплина является предшествующей для изучения последующих дисциплин общенаучного цикла М1.ДВ1.Логика (1-ый семестр) профессионального цикла М1.ДВ2 (базовая часть) – Проектирование печей (2-ой семестр);
3. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
Общекультурных компетенций:
-способностью и готовностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, получать знания в области современных проблем науки, техники и технологии, гуманитарных, социальных и экономических наук (ОК - 1);
- самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК - 6);
общепрофессиональных:
- способностью и готовностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов в соответствии с направлением и профилем подготовки (ПК - 1);
- к решению профессиональных производственных задач - контролю технологического процесса, разработке норм выработки, разработке технологических нормативов на расход материалов, заготовок, топлива и электроэнергии, к выбору оборудования и технологической оснастки (ГЖ-4);
- оценивать эффективность и внедрять в производство новые технологии (ПК-7);
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
- приобрести знания об основных проблемах получения теплоты и ее использования;
Уметь:
- выработать умение самостоятельно применять различные методы оценки эффективности топливоиспользования;
Владеть:
- приобрести навыки ведения расчетов сжигания топлива, начальных элементов научной творческой работы.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 12 зачетных единиц.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |
I | II | ||
Аудиторные занятия (всего) | 108 | 18 | 90 |
В том числе: | |||
Лекции | 54 | - | 54 |
Практические занятия (ПЗ) | 54 | 18 | 36 |
Семинары (С) | - | - | - |
Лабораторные работы (ЛР) | - | - | - |
Самостоятельная работа (всего) | 324 | 162 | 162 |
В том числе: | - | - | |
Курсовой проект (работа) | - | ||
Расчетно-графические работы | - | - | - |
Реферат | - | - | - |
Другие виды самостоятельной работы | - | - | - |
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) | зачет | зачет защита | зачет |
Общая трудоемкость | 432 | 180 | 252 |
Зач. ед. | 12 | 5 | 7 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1 | 2 | 3 |
1. | Энергетические топлива | Классификация топлив. Понятие топлива. Энергетическое топливо. Технологическое топливо. Способ получения и добычи топлива. Методы переработки топлива. Основные виды химических топлив. Элементарный состав топлив. Горючие и негорючие элементы топлива. Углерод. Водород. Кислород. Азот. Сера. Минеральные компоненты. Влага. Горючие элементы в составе природных газов. Горючие элементы в составе искусственных газов. Массы топлива и формулы пересчета. Содержание химических элементов и других составляющих топлива. Горючая масса топлива. Органическая масса топлива. Теплота сгорания топлива. Высшая теплота сгорания. Низшая теплота сгорания. Химическая эксергия. Условное топливо. Топливные эквиваленты. |
2. | Характеристика и свойства товарных топлив. | Твердые топлива. Содержание летучих веществ в топливе. В состав коксового остатка. Основа классификации каменных углей. Уголь. Торф. Сланцы. Жидкие топлива. Основные виды жидких энергетических топлив. Нефтяные мазуты, области их применения и марки. Основные компоненты мазутов. Содержание серы в мазуте. Газовые топлива. Природный горючий газ. Искусственные горючие газы. Горючие компоненты в искусственном газовом топливе. Характеристика горючих газов. Характеристика компонентов газового топлива. |
3. | Эксергетический метод оценки энергетической эффективности топливоиспользования | Понятие эксергии. Основополагающая идея эксергетического метода. Эксергетический баланс. Анализ технических систем на основе эксергетического баланса. Эксергетический метод оценки эффективности топливоиспользования. Эксергетический КПД. Эксергия продуктов сгорания. Зависимость эксергетической температурной функции от температуры. Связь между эффективным и эксергетическим КПД двигателя. Относительная эксергетическая ценность вторичных энергоресурсов. Эксергия перспективных топлив. Термическая эксергия. Расчет химической эксергии твердых, жидких и газообразных топлив. Физическая эксергия (эксергия состояния). Перспективные газовые топлива. Эксергетическая температурная фракция. |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | |||
1 | 2 | 3 | 4 | ||
1. | Организация экспериментальных исследований | + | + | + | + |
2. | Современные проблемы металлургии и материаловедения | + | + | + | + |
3. | Теория тепловой работы и конструкции промышленных печей | + | + | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лек- ций | Практ. зан. | Лаб. зан. | Семи-наров | СРС | Всего часов |
1. 1 | Введение | 4 | - | - | - | 8 | 6 |
2. | Энергетические топлива | 4 | - | - | - | 18 | 14 |
3. | Характеристика и свойства товарных топлив. | 4 | - | - | - | 18 | 16 |
4. | Эксергетический метод оценки энергетической эффективности топливоиспользования | 6 | - | - | - | 18 | 18 |
6. Лабораторный практикум не предусмотрен учебным планом.
7. Практические занятия (семинары) не предусмотрены учебным планом.
8.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а)Основная
1.Ерофеев В.Л., , Теплотехника: учебник/под ред. Д-ра. Техн. Наук проф. . СПб: СПГУВК, 2004. Стр. 296-334.
2., , и др. Теплотехника: учебник для вузов/под ред. . – 2-е изд., перераб. М.:Высш. шк., 2000. Стр 613-632.
3.Ерофеев В.Л., Н Эксергетический метод оценки энергетической эффективности топливоиспользования: учебное пособие/ , . СПб: СПГУВК, 2010. Стр. 4-39.
10.Материально-техническое обеспечение дисциплины
Специализированная лаборатория и современное оборудование.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
Преподавание дисциплины основано на организации внутри дисциплины и междисциплинарных образовательных модулей, представляющих совокупность теоретических представлений и практических навыков по каждой дидактический единице во взаимосвязи с последующими и смежными дисциплинами, целью которых является приобретение студентом компетенций, знаний и умений, установленных ФГОС ВПО для направления 150400 «Металлургия».
Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация является совокупностью данных по успешности выполнения студентом требований ФГОС ВПО, учебного плана, примерной учебной программы (посещение теоретических и лабораторных занятий, своевременное выполнение лабораторного практикума, заданий по самостоятельной работе).
Примерная программа предусматривает возможность обучения в рамках традиционной поточно-групповой системы обучения. При этом обучение рекомендуется проводить в течение 2 семестров (для магистрантов — с 1 по 2-й семестры).
