Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

Утверждено

Ректором КемТИПП

ПРОГРАММА

вступительных экзаменов для поступления в магистратуру по направлению141200 – Холодильная, криогенная техника и системы жизнеобеспечения Кемерово, 2012 Составители:

д.т.н., проф. О.Н Буянов д.т.н., доц. И.А.Короткий к.т.н., доц. Н.А.Комарова к.т.н., доц. В.А.Ермолаев Рекомендовано методической комиссией факультета многоуровневой подготовки.

Рассмотрено и утверждено на заседании ФМП Программа вступительных экзаменов рекомендована для поступающих в магистратуру по направлению141200 – Холодильная, криогенная техника и системы жизнеобеспечения.

Представлены требования к знаниям и умениям студентов, содержание, рекомендуемая литература.

© КемТИПП, Программа вступительного экзамена составлена в соответствии с федеральными государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования по направлению141200 – Холодильная, криогенная техника и системы жизнеобеспечения (регистрационный № 2010 от 23.12. 2010).

Вступительный экзамен по направлению проводится для оценки уровня подготовки студентов для обучения в магистратуре. Целью экзамена является оценка уровня знаний, полученных при изучении блоков дисциплин на предыдущей ступени обучения.

На вступительном экзамене студент должен показать знание специальных дисциплин и умение творчески применять их на практике.

Поступающий в магистратуру должен:

знать:

– процессы расширения и сжатия газов, термодинамический анализ процессов; поршневые, роторные, спиральные и винтовые компрессоры, турбомашины и процессы в их проточной части, особенности расчета и проектирования.

- парокомпрессионные циклы работы холодильных установок и их термодинамический анализ, хладагенты и их воздействие на окружающую среду;

- методику расчета и конструирования охлаждаемых помещений холодильных предприятий, методику расчета тепловой изоляции и теплопритоков в охлаждаемых объектах;

- методику расчета и подбора холодильного оборудования, трубопроводов для хладагентов и хладоносителей, назначение узлов и элементов схем холодильных установок, области применения различных систем охлаждения;

- свойства влажного воздуха, основные процессы обработки влажного воздуха, местные и центральные системы кондиционирования, особенности кондиционирования автономных и транспортных объектов;

иметь навыки:

– проектирования низкотемпературных машин с учетом особенностей их эксплуатации.

- проектирования холодильных установок и выбора холодильного оборудования для них;

- проведения тепловлажностных расчтов для обрабатываемого воздуха и определения тепловых нагрузок на элементы системы кондиционирования;

- выбора наиболее рациональных схем обработки воздуха;

- расчетов аналитическими и численными методами тепломассообмена в машинах и аппаратах;

- применения методов математического и компьютерного моделирования процессов и циклов низкотемпературных установок;

- проведения экспериментальных исследований.

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

Машины низкотемпературной техники 1. Цикл и схема одноступенчатой холодильной машины с переохладителем.

2. Цикл и схема одноступенчатой холодильной машины с РТО.

3. Цикл и схема двухступенчатой холодильной машины с неполным промежуточным охлаждением и однократным дросселированием.

4. Цикл и схема двухступенчатой холодильной машины с полным промежуточным охлаждением и переохлаждением жидкости в змеевике промежуточного охлаждения.

5. Цикл и схема каскадной холодильной машины.

6. Основные типы компрессоров, их классификация. Особенности работы компрессоров в холодильных машинах.

7. Назначение и основные типы детандеров в холодильной технике, области их применения.

8. Теоретический компрессор и детандер. Индикаторная диаграмма теоретического компрессора и детандера.

9. Определение работы сжатия компрессора, расширения детандера при различных термодинамических процессах.

10. Действительный поршневой компрессор. Конструкции холодильных поршневых компрессоров, классификация. Технико-экономическая характеристика холодильных поршневых компрессоров.

11. Индикаторная диаграмма действительного поршневого компрессора.

Схематизированные индикаторные диаграммы действительного поршневого компрессора.

12. Производительность действительного холодильного поршневого компрессора. Коэффициент подачи действительного поршневого компрессора.

13. Регулирование производительности поршневых компрессоров.

14. Мощность действительного поршневого компрессора. Коэффициенты полезного действия поршневых компрессоров.

15. Многоступенчатое сжатие газов. Теоретический многоступенчатый компрессор. Причины перехода от одноступенчатого сжатия к многоступенчатому. Распределение давлений при многоступенчатом сжатии.

16. Устройство и принцип действия винтовых компрессоров. Конструкции винтовых компрессоров. Геометрические характеристики винтовых компрессоров.

17. Режимы работы винтовых компрессоров. Теоретические и действительные индикаторные диаграммы винтовых компрессоров.

18. Производительность холодильного винтового компрессора. Коэффициент подачи винтового маслозаполненного компрессора.

19. Мощность, потребляемая холодильным винтовым компрессором. Энергетическая эффективность и КПД холодильных винтовых компрессоров. Технико-экономическая характеристика винтовых компрессоров.

20. Пластинчатый ротационный компрессор. Производительность, потребляемая мощность и КПД. Технико-экономическая характеристика пластинчатого ротационного компрессора.

21. Ротационные компрессоры с катящимся ротором. Производительность, потребляемая мощность и КПД. Технико-экономическая характеристика ротационного компрессора с катящимся ротором.

22. Спиральные компрессоры. Технико-экономическая характеристика спирального компрессора и его принцип действия.

23. Холодильные компрессоры динамического действия. Техникоэкономическая характеристика холодильных компрессоров динамического действия.

24. Конструктивная схема и принцип действия центробежного компрессора.

Рабочие процессы в центробежном компрессоре. Основные элементы центробежных компрессоров.

25. Безразмерные параметры центробежного компрессора. Теоретическая и внутренняя мощность ступени центробежного компрессора.

26. Характеристики центробежных компрессоров и регулирование их производительности.

27. Технико-экономическая характеристика, конструктивная схема и принцип действия осевых компрессоров. Основные элементы осевых компрессоров.

1. Холодильные предприятия – назначение, классификация. Понятие «единой холодильной цепи». Порядок проектирования, исходные данные для проектирования холодильных предприятий. Методика расчета основных размеров помещений холодильника. Требования, предъявляемые к планировке холодильника.

2. Назначение изоляции охлаждаемых помещений. Классификация и свойства теплоизоляционных и пароизоляционных материалов. Типовые изоляционные конструкции холодильных предприятий. Расчет и подбор изоляции в охлаждаемые помещения. Увлажнение материалов в ограждениях холодильников, методы определения возможного увлажнения изоляции.

3. Теплопритоки в охлаждаемые помещения холодильников. Источники возникновения, методика расчета. Учет теплопритоков на «камерное оборудование» и на «компрессорное оборудование».

4. Системы батарейного и воздушного охлаждения, области применения.

Конструкция, методика расчета и подбора приборов охлаждения. Размещение приборов батарейного и воздушного охлаждения в камерах холодильников. Способы снижения усушки продуктов.

5. Классификация схем холодильных установок. Требования, предъявляемые к схемам. Преимущества и недостатки схем непосредственного и косвенного охлаждения. Способы подачи жидкого хладагента в испарительную систему схем непосредственного охлаждения. Понятие «кратности циркуляции» хладагента в испарительной системе.

6. Схема подключения одноступенчатых агрегатов при наличии нескольких температур кипения. Методика расчета и подбора компрессорных агрегатов одноступенчатого сжатия.

7. Узел обвязки агрегатов двухступенчатого сжатия. Функция промежуточного сосуда. Методика расчета и подбора агрегатов и промежуточного сосуда в схемах двухступенчатого сжатия.

8. Схема узла обвязки конденсаторной группы. Типы и конструкция конденсаторов. Функции линейного ресивера. Методика расчета и подбора конденсатора и линейного ресивера.

9. Схема узла обвязки винтового компрессорного агрегата с экономайзером.

Области применения. Тепловой расчет и подбор компрессорного агрегата с экономайзером.

10. Безнасосные аммиачные схемы узла подачи хладагента в испарительную систему с нижним и верхним расположением отделителя жидкости. Преимущества и недостатки. Функции отделителя жидкости в этих схемах. Методика расчета и подбора отделителя жидкости и защитных сосудов.

11. Насосно-циркуляционные схемы с верхней и нижней подачей в приборы охлаждения, особенности эксплуатации, преимущества и недостатки. Узел распределительных коллекторов. Регулирование температуры охлаждаемого объекта с учетом способа подачи в приборы охлаждения.

12. Схема узла обвязки циркуляционного ресивера и аммиачных насосов, конструктивные варианты. Функции циркуляционного ресивера в зависимости от конструктивного варианта узла обвязки. Методика расчета и подбора циркуляционного ресивера и аммиачного насоса.

13. Способы и схемы оттаивания камерных приборов непосредственного охлаждения. Назначение, методика расчета и подбора дренажного ресивера.

Схема узла обвязки дренажного ресивера. Способы удаления жидкого хладагента из дренажного ресивера.

14. Компаундные схемы холодильных установок. Разновидности, особенности эксплуатации. Функции компаундно-циркуляционного ресивера. Методика расчета и подбора компрессорных агрегатов и сосудов для компаундных схем.

15. Схемы охлаждения с промежуточным хладоносителем: классификация, области применения, преимущества и недостатки. Современное холодильное оборудование, применяемое в косвенных системах охлаждения. Выбор температурных режимов; виды и характеристика хладоносителей.

16. Конструкция, расчет и подбор испарителей закрытого и открытого типов для схем с промежуточным хладоносителем. Расчет вместимости расширительного сосуда, расхода хладоносителя и подбор насосов для перемещения хладоносителя. Схема оттаивания инея с поверхности приборов охлаждения с промежуточным хладоносителем.

17. Косвенные схемы охлаждения с использованием аккумуляторов холода.

Области применения. Методика расчета и подбора аккумуляторов холода.

18. Безнасосные фреоновые схемы без отделителя жидкости и с отделителем жидкости. Область применения, особенности эксплуатации. Регулирование давления конденсации схем холодильных установок с воздушными конденсаторами в зимний период.

19. Использование теплоты конденсации хладагента и естественного холода.

20. Сравнение различных систем отвода теплоты конденсации. Типы и конструкция охладителей воды. Преимущества и недостатки. Тепловой расчет и подбор охладителей воды. Методика расчета и подбора водяных насосов.

21. Современные тенденции в проектировании холодильных установок, проектирование машинных отделений. Размещение основного и вспомогательного оборудования при централизованном и децентрализованном хладоснабжении. Определение диаметра трубопроводов, проектирование технологических трубопроводов.

22. Влияние смазочного масла на работу аммиачных холодильных установок.

Выпуск масла из аммиачной системы: схемы, аппараты, методика расчета и подбора.

23. Организация возврата масла в компрессор фреоновых холодильных установок. Схемы охлаждения масла и организация системы смазки фреоновых винтовых компрессорных агрегатов.

24. Влияние воздуха на работу холодильных установок. Удаление воздуха из системы, схемы, аппараты, их принцип работы.

25. Влияние воды на работу холодильной установки. Определение наличия влаги в системе, удаление влаги из системы фреоновых холодильных установок. Влияние механических загрязнений на работу холодильной установки.

Мероприятия и аппараты для удаления механических загрязнений.

26. Оптимальный режим работы холодильной установки. Отклонения от оптимального режима.

27. Монтаж основного и вспомогательного холодильного оборудования. Организация монтажных работ.

28. Техническое освидетельствование систем непосредственного охлаждения и с промежуточным хладоносителем: сосуды, аппараты. Заполнение системы: аммиаком, хладоном, хладоносителем.

29. Износ оборудования. Система планово - предупредительного ремонта.

Основные дефекты деталей и узлов поршневых и винтовых компрессоров.

Технология ремонта компрессоров, теплообменных и емкостных аппаратов.

30. Производство и применение искусственного водного льда. Ледогенераторы: назначение, классификация, тепловой расчет.

Основы теории кондиционирования воздуха 1. Понятие о кондиционировании воздуха. Системы кондиционирования воздуха (СКВ). Регулируемые и поддерживаемые параметры. Рабочая зона.

2. Классификация СКВ.

3. Влажный воздух: состав и параметры состояния. Аналитическое выражение параметров влажного воздуха (энтальпии, влагосодержания, относительной и абсолютной влажности).

4. Влажный воздух. Насыщенный и ненасыщенный влажный воздух. Понятие температуры точки росы и температуры мокрого термометра.

5. Диаграмма i-d влажного воздуха. Определение параметров влажного воздуха по диаграмме i-d.

6. Изображение в i-d диаграмме характерных процессов изменения состояния влажного воздуха. Определение количества теплоты и количества влаги.

7. Понятие тепловлажностного отношения (луча процесса). Метод параллельного переноса луча. Физический и геометрический смысл.

8. Основные процессы тепловлажностной обработки воздуха и их изображение в i-d диаграмме.

9. Смешение потоков влажного воздуха различных состояний. Определение параметров смеси.

10. Процессы обработки влажного воздуха при контакте с водой.

11. Пути воздействия наружной среды на СКВ. Область наружного климата.

12. Расчетные параметры внутреннего воздуха. Влияние параметров воздуха на тепловые ощущения человека и технологические процессы. Тепловой комфорт и факторы, влияющие на него. Параметры внутреннего воздуха при технологическом кондиционировании. Содержание в воздухе вредных веществ.

13. Особенности расчета теплопритоков через ограждения для систем кондиционирования воздуха (от действия разности температур, от действия солнечной радиации, от инфильтрации).

14. Особенности расчета теплопритоков от продуктов, от технологических аппаратов, от людей, от электродвигателей, от осветительных приборов для систем кондиционирования воздуха.

15. Определение влагопритоков: через ограждающие конструкции, от продуктов, со смоченной поверхности, от людей.

16. Определение производительности СКВ. Понятие о рабочей разности температур.

17. Составление прямоточной схемы обработки воздуха для теплого периода года.

18. Составление прямоточной схемы обработки воздуха для холодного периода года.

19. Составление схемы обработки воздуха с рециркуляцией для теплого периода года.

20. Составление схемы обработки воздуха с рециркуляцией для холодного периода года.

21. Типы контактных теплообменных аппаратов для тепловлажностной обработки воздуха. Их достоинства и недостатки. Основные характеристики.

22. Эффективность теплообмена в камерах орошения. Понятие идеального и действительного процессов. Коэффициент эффективности.

23. Форсуночные камеры, коэффициенты, характеризующие их работу.

24. Воздухонагреватели. Процессы обработки влажного воздуха в поверхностных воздухонагревателях. Их изображение в i-d диаграмме. Определение теплопроизводительности.

25. Воздухоохладители. Процессы обработки влажного воздуха в воздухоохладителях. Определение холодопроизводительности.

26. Увлажнение воздуха паром. Изображение процесса в i-d диаграмме. Определение расхода пара на увлажнение воздуха. Достоинства и недостатки увлажнения паром.

27. Осушение воздуха твердыми сорбентами. Изображение процесса в i-d диаграмме. Определение производительности установки по количеству удаляемой влаги.

28. Воздушные фильтры. Характеристики и классификация фильтров.

29. Организация воздухообмена в помещении. Конструкции воздухораспределительных устройств.

30. Меры по снижению шума. Источники шума. Шумоглушители.

Список литературы Короткий И.А. Машины низкотемпературной техники/ И.А. Короткий, О.В. Иваненко //: учеб. пособие в 2-х частях.- Кемерово: КемТИПП, Короткий И.А. Низкотемпературные машины/ И.А. Короткий// Атлас конструкций. - Кемерово: КемТИПП, 2012. -59 с.

Комарова Н.А. Холодильные установки. Основы проектирования: / Н.А. Комарова// учебное пособие, 2-е изд., перераб. и доп.- Кемерово, КемТИПП, 2012. – 368 с.

Курылев Е.С. Холодильные установки/ Е.С. Курылев, В.В. Оносовский, Ю.Д. Румянцев//: Учебник, 2-е изд., стер. – СПб.: Политехника, 2004. – Расщепкин А.Н. Основы теории кондиционирования воздуха/ А.Н.Расщепкин, Л.М.Архипова// учебное пособие. - Кемерово: КемТИПП, 2006. - 87 с.

Малова Н.Д. Системы вентиляции и кондиционирования/ Н.Д.Малова// Рекомендации по проектированию для предприятий пищевой промышленности. - М.: ТермоКул, 2005. - 304 с.