[ Министерство образования и науки Астраханской области
ГAОУ АО ВПО «Астраханский инженерно -строительный институт»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Наименование дисциплины: Газоснабжение объектов теплоэнергетики
По направлению подготовки: 140100 Теплоэнергетика и теплотехника
По профилю подготовки: 140106 Энергообеспечение предприятий
Кафедра: Инженерные системы и экология
Квалификация (степень) выпускника бакалавр.
Астрахань — 2013 Разработчик:
к. т. н., доцент кафедры «Инженерные системы и экология» Цымбалюк Ю.В.
2 1. Цели и задачи дисциплины: целью дисциплины "Газоснабжение объектов теплоэнергетики" является подготовка бакалавра по направлению "Теплоэнергетика и теплотехника" в области газоснабжения городов, населнных пунктов и промышленных предприятий, умеющего проектировать и эксплуатировать системы газоснабжения, газовые сети, газооборудование и выполнять автоматизацию агрегатов, котлов и промышленных печей.
Задачами дисциплины "Газоснабжение объектов теплоэнергетики" является научить студента:
- определять и рассчитывать исходные данные для проектирования систем газоснабжения; технически и экономически обосновывать принимаемые решения, оборудование, конструкции, системы регулирования; обосновывать и рассчитывать надежность систем; рассчитывать и оптимизировать элементы и системы газоснабжения;
- эксплуатировать системы с использованием современных методов обслуживания, ремонта и управления; контролировать состояние элементов систем с помощью современных технических средств;
- использовать вычислительную технику при проектировании и эксплуатации городских и промышленных систем;
- технически и экономически обосновывать принимаемое газогорелочное оборудование и автоматизацию для агрегатов, котлов и печей строительной индустрии; проводить необходимые расчеты; обосновывать способы экономии топлива; решать задачу защиты воздушного бассейна и сокращения токсичных выбросов; эксплуатировать газооборудование, газогорелочные системы и системы автоматизации агрегатов.
2. Место дисциплины в структуре ООП:
Дисциплина "Газоснабжение объектов теплоэнергетики" относится к вариативной части профессионального цикла дисциплин учебного плана бакалавра по направлению подготовки "Теплоэнергетика и теплотехника" профиль "Энергообеспечение предприятий".
Для изучения дисциплины "Газоснабжение объектов теплоэнергетики" студент должен обладать следующими компетенциями:
общекультурными компетенциями (ОК):
способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);
способностью к письменной и устной коммуникации на государственном языке: умением логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь; готовностью к использованию одного из иностранных языков (ОК-2);
способностью в условиях развития науки и изменяющейся социальной практики к переоценке накопленного опыта, анализу своих возможностей, готовностью приобретать новые знания, использовать различные средства и технологии обучения (ОК-6);
готовностью к самостоятельной, индивидуальной работе, принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции (ОК-7);
способностью научно анализировать социально значимые проблемы и процессы, готовностью использовать на практике методы гуманитарных, социальных и экономических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности (ОК-10);
владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, использовать компьютер как средство работы с информацией (ОК-11).
общепрофессиональными:
способностью и готовностью использовать информационные технологии, в том числе современные средства компьютерной графики в своей предметной области (ПК-1);
способностью демонстрировать базовые знания в области естественно-научных дисциплин и готовностью использовать основные законы в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2);
готовностью выявить естественно – научную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и способностью привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-3);
для производственно-технологической деятельности:
способностью к организации рабочих мест, их технического оснащения, размещению технологического оборудования в соответствии с технологией производства, нормами техники безопасности и производственной санитарии, пожарной безопасности и охраны труда (ПК-12);
для научно-исследовательской деятельности:
готовностью к проведению измерений и наблюдений, составлению описания проводимых исследований, подготовке данных для составления обзоров, отчетов и научных публикаций (ПК-19);
Данная дисциплина является предшествующей для дисциплин:
"Теплоснабжение объектов теплоэнергетики", "Отопление объектов теплоэнергетического комплекса", "Теплогенерирующие установки", "Автоматизация и управление процессами в теплоэнергетике", "Автономные источники энергии", "Создание энергоэкономичных комплексов", "Сервис и эксплуатация теплоэнергетических объектов", "Метрология, сертификация, технические измерения и автоматизация тепловых процессов", "Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологии", "САПР в теплоэнергетике", "Математическое моделирование теплоэнергетических систем".
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
общепрофессиональными:
способностью и готовностью использовать нормативные правовые документы в своей профессиональной деятельности (ПК-4);
способностью и готовностью анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6);
способностью формировать законченное представление о принятых решениях и полученных результатах в виде отчета с его публикацией (публичной защитой) (ПК-7);
для расчетно-проектной и проектно-конструкторской деятельности:
готовностью участвовать в сборе и анализе исходных данных для проектирования элементов оборудования и объектов деятельности в целом с использованием нормативной документации и современных методов поиска и обработки информации (ПК-8);
способностью проводить расчеты по типовым методикам и проектировать отдельные детали и узлы с использованием стандартных средств автоматизации проектирования в соответствии с техническим заданием (ПК-9);
готовностью участвовать в разработке проектной и рабочей технической документации, оформлении законченных проектно-конструкторских работ в соответствии со стандартами, техническими условиями и другими нормативными документами (ПК-10);
способностью к проведению предварительного технико-экономического обоснования проектных разработок по стандартным методикам (ПК-11);
для научно-исследовательской деятельности:
способностью к проведению экспериментов по заданной методике и анализу результатов с привлечением соответствующего математического аппарата (ПК-18);
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
- физический смысл процессов, формирующих течение газа в газопроводах;
- режимы потребления газа и их влияние на определение расчтных расходов газа;
- основные принципы расчета систем газоснабжения, газорегуляторных пунктов, газогорелочных устройств.
Уметь:
- практически работать с проектно-сметной документацией, соответствующей профилю данной дисциплины;
- использовать методы расчета при анализе эксплуатационных режимов оборудования систем газоснабжения;
Владеть:
- сведениями об особенностях устройства систем газоснабжения;
- информацией о значении и задачах технического совершенствования, реконструкции и капитального ремонта систем газоснабжения;
- методами определения технико-экономической целесообразности применяемых технических решений по совершенствованию систем газоснабжения в процессе капитального ремонта и реконструкции.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц.
Очная форма обучения (зачет, экзамен) Общая трудоемкость Заочная форма обучения
III IV V
(зачет, экзамен) 5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов дисциплины п/п Добыча и транспортирование Основные свойства и состав природного газа.Городские системы Схемы городских систем газоснабжения.
газоснабжения. Трубы, арматура и оборудование газопроводов.
Потребление газа. Расчет годового потребления газа городов.
Гидравлический расчет Определение потерь давления в газопроводах.
Регулирование давления газа в Понятие о регуляторе давления газа.
городских сетях. Классификация регуляторов давления.
Газоснабжение зданий. Устройство внутридомовых газопроводов.
Теоретические основы Расчет продуктов сгорания.
Газооборудование котлов и Краткая характеристика газовых горелок.
5.2. Разделы дисциплин и виды занятий Очная форма обучения п/п Добыча и транспортирование природного газа.
Городские системы газоснабжения.
Потребление газа.
Гидравлический расчет газовых сетей.
5. Регулирование давления газа в городских сетях.
Газоснабжение зданий.
Теоретические основы сжигания газа.
Газовые горелки. Газооборудование котлов и Заочная форма обучения п/п Добыча и транспортирование природного газа.
Городские системы газоснабжения.
Гидравлический расчет газовых сетей.
Регулирование давления газа в городских сетях.
Газоснабжение зданий.
Теоретические основы сжигания газа.
Газовые горелки. Газооборудование котлов и 5.2.1. Лекции Очная форма обучения дисцип лины Основные свойства и состав природного газа.
Добыча и обработка природного газа.
Транспортирование и хранение газа.
Схемы городских систем газоснабжения.
Трубы, арматура и оборудование газопроводов.
Устройство наружных газопроводов.
Защита газопроводов от коррозии.
Расчет годового потребления газа городов.
Режим потребления газа. Регулирование неравномерности Определение расчетных расходов газа. Гидравлические Определение потерь давления в газопроводах.
Характеристики газовых сетей. Постановка задач расчета Расчетная схема отдачи газа из сети. Предварительное Расчет кольцевых газовых сетей низкого давления.
Особенности расчета газовых сетей среднего и высокого Понятие о регуляторе давления газа. Классификация регуляторов давления.
Газорегуляторные пункты. Размещение газорегуляторных Газораспределительные станции. Подогрев газа на ГРС.
технологическими процессами распределения газа.
Устройство внутридомовых газопроводов.
Характеристика газовых приборов.
Отвод продуктов сгорания.
Размещение оборудования и составление аксонометрической схемы внутридомового газопровода.
Расчет внутридомовой газовой сети.
Расчет продуктов сгорания.
Определение температуры сгорания.
Тепловое воспламенение.
Вынужденное зажигание.
Классификация газовых горелок.
Краткая характеристика газовых горелок.
Основы расчета атмосферных горелок.
Расчеты турбулентных и подовых горелок.
Газогорелочные устройства отопительных котлов.
Газогорелочные устройства промышленных печей.
Схемы обвязочных газопроводов на котлах и в печах.
Автоматизация газоиспользующих установок и Заочная форма обучения лины Основные свойства и состав природного газа.
Добыча и обработка природного газа.
Транспортирование и хранение газа.
Трубы, арматура и оборудование газопроводов.
Устройство наружных газопроводов.
Защита газопроводов от коррозии.
Расчет годового потребления газа городов.
Режим потребления газа.
3 Регулирование неравномерности потребления газа.
Определение расчетных расходов газа.
Гидравлические режимы газовых сетей.
Определение потерь давления в газопроводах.
Характеристики газовых сетей.
Постановка задач расчета газовых сетей.
Расчетная схема отдачи газа из сети.
Предварительное распределение потоков.
Расчет кольцевых газовых сетей низкого давления.
Особенности расчета газовых сетей среднего и высокого давления.
Понятие о регуляторе давления газа.
Классификация регуляторов давления.
Расчет пропускной способности регуляторов давления.
Размещение газорегуляторных пунктов и установок.
5 Газорегуляторные пункты.
Газораспределительные станции.
Подогрев газа на ГРС.
технологическими процессами распределения газа.
Устройство внутридомовых газопроводов.
Характеристика газовых приборов.
Отвод продуктов сгорания.
6 Размещение оборудования и составление аксонометрической схемы внутридомового газопровода.
Расчет внутридомовой газовой сети.
Расчет дымоходов.
Расчет продуктов сгорания.
Определение температуры сгорания.
Тепловое воспламенение.
Вынужденное зажигание.
Классификация газовых горелок.
Основы расчета атмосферных горелок.
Расчеты турбулентных и подовых горелок.
Газогорелочные устройства отопительных котлов.
Газогорелочные устройства промышленных печей.
Схемы обвязочных газопроводов на котлах и в печах.
Автоматизация газоиспользующих установок и агрегатов.
5.2.2. Лабораторный практикум Очная форма обучения лины Добыча и транспортирование природного газа.
Городские системы газоснабжения.
Регулирование давления газа в городских сетях.
Заочная форма обучения дисцип лины Газорегуляторные пункты.
5.2.3. Практические занятия (семинары) Очная форма обучения тематика практических занятий (семинаров) дисцип лины Основные свойства и состав природного газа. Обработка Схемы городских систем газоснабжения.
Трубы, арматура и оборудование газопроводов.
Расчет годового потребления газа городов.
Определение расчетных расходов газа.
Определение потерь давления в газопроводах. Расчет Особенности расчета газовых сетей среднего и высокого Устройство внутридомовых газопроводов. Размещение оборудования и составление аксонометрической схемы внутридомового газопровода. Расчет внутридомовой Теоретические основы сжигания газа.
Газовые горелки. Газооборудование котлов и печей.
Заочная форма обучения лины Основные свойства и состав природного газа. Обработка Схемы городских систем газоснабжения.
Трубы, арматура и оборудование газопроводов.
Расчет годового потребления газа городов.
Определение расчетных расходов газа.
Определение потерь давления в газопроводах. Расчет кольцевых газовых сетей низкого давления.
Особенности расчета газовых сетей среднего и высокого Расчет пропускной способности регуляторов давления.
Подбор оборудования газорегуляторных пунктов.
Устройство внутридомовых газопроводов. Размещение оборудования и составление аксонометрической схемы внутридомового газопровода. Расчет внутридомовой Расчет продуктов сгорания.
Основы расчета атмосферных горелок.
5.3. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами п/п обеспечиваемых (последующих) дисциплин необходимых для изучения обеспечиваемых Теплоснабжение объектов теплоэнергетики Отопление объектов теплоэнергетического Теплогенерирующие установки Автоматизация и управление процессами в Автономные источники энергии Создание энергоэкономичных комплексов Сервис и эксплуатация теплоэнергетических Метрология, сертификация, технические измерения и автоматизация тепловых процессов Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологии САПР в теплоэнергетике Математическое моделирование теплоэнергетических систем 5.4. Соотношение разделов учебной дисциплины и формируемых в них компетенций Очная форма обучения газа.
сетях.
котлов и печей.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов РГР № 1 "Определение потребления газа населенным пунктом с теплоэнергетическими объектами".
РГР № 2 "Гидравлический расчет газовой сети для населенного пункта с теплоэнергетическими объектами".
РГР № 3 "Расчет и подбор оборудования ГРП населенного пункта с теплоэнергетическими объектами".
КП "Газоснабжение здания и населенного пункта с теплоэнергетическими объектами".
1. Сжиженные углеводородные газы. Свойства, преимущества и недостатки.
2. Состав и свойства газов, используемых для газоснабжения городов.
3. Классификация природных газов и их свойства.
4. Добыча и обработка природного газа.
5. Транспортирование и хранение природного газа.
6. Схемы городских систем газоснабжения.
7. Трубы, арматура и оборудование газопроводов.
8. Устройство наружных газопроводов.
9. Классификация газопроводов.
10. Защита газопроводов от коррозии.
11. Основные требования к проектируемым и эксплуатируемым системам распределения газа.
12. Размещение газорегуляторных пунктов и установок.
13. Оборудование газорегуляторных пунктов.
14. Газораспределительные станции. Основное оборудование. Отличие от ГРП.
15. Классификация и принцип действия регуляторов давления.
16. Причины возникновения неравномерностей потребления газа и методы их сглаживания.
17. Методика расчета кольцевой газовой сети.
18. Методика расчета потребления газа населенным пунктом.
19. Методика расчета распределительных газовых сетей среднего и высокого давления.
20. Вывести уравнение для расчета потерь давления в газопроводах с учетом изменения плотности газа.
1.Добыча и обработка природного газа.
2.Транспортирование и хранение газа.
3.Схемы городских систем газоснабжения.
4.Устройство наружных газопроводов.
5.Защита газопроводов от коррозии.
6.Расчет годового потребления газа городов.
7.Режим потребления газа.
8.Регулирование неравномерности потребления газа.
9. Расчетная схема отдачи газа из сети. Предварительное распределение потоков.
10. Гидравлический расчет тупиковых разветвленных газовых сетей.
11. Гидравлический расчет кольцевых газовых сетей.
12. Расчет кольцевых газовых сетей низкого давления.
13. Понятие о регуляторе давления газа. Классификация регуляторов давления.
14. Расчет пропускной способности регуляторов давления.
15. Размещение газорегуляторных пунктов и установок.
16. Оборудование газораспределительных станций.
17.Основные понятия о надежности распределительных систем газоснабжения. Параметры потока отказов.
18. Показатели надежности распределительных систем газоснабжения.
19.Устройство внутридомовых газопроводов.
20.Отвод продуктов сгорания. Расчет дымоходов.
21.Расчет внутридомовой газовой сети.
22.Расчет продуктов сгорания.
23.Определение температуры сгорания.
24.Основы расчета атмосферных горелок.
25.Газогорелочные устройства отопительных котлов.
26.Как определяются капитальные вложения, эксплуатационные и приведенные затраты для элементов систем газоснабжения?
27. Обосновать зависимости капитальных вложений в сети высокого и низкого давления и ГРП от радиуса действия ГРП.
28.Сформулировать понятие числа часов использования максимума расхода газа и изложить методику определения максимальных часовых расходов.
29.Вывести уравнение для расчета потерь давления в газопроводах с учетом изменения плотности.
30.Изложить методику расчета однокольцевой газовой сети давления с учетом надежности.
31.Какие горючие компоненты входят в состав газов, используемых для газоснабжения городов?
32. Каковы способы борьбы с образованием кристаллогидратов в газопроводах?
33. Какова причина почвенной коррозии газопроводов?
34. Каковы основные пути повышения надежности систем газоснабжения?
35.Что такое проскок пламени?
36.Почему пропан-бутановые смеси являются основным видом сжиженных углеводородных газов?
37.Каковы причины возникновения часовой неравномерности потребления газа, ее величины, методы сглаживания неравномерностей?
38.Перечислить основные сооружения, входящие в городскую систему распределения газа.
39.Каков состав оборудования ГРП?
40.Назвать основные требования к проектируемым и эксплуатируемым системам распределения газа.
41.Как определяются капитальные вложения, эксплуатационные и приведенные затраты для элементов систем газоснабжения?
42.Обосновать зависимости капитальных вложений в сети высокого и низкого давления и ГРП от радиуса действия ГРП.
43.Сформулировать понятие числа часов использования максимума расхода газа и изложить методику определения максимально-часовых расходов, базирующихся на этом понятии.
44.Вывести уравнение для расчета потерь давления в газопроводах с учетом изменения плотности газа.
45.Изложить методику расчета однокольцевой сети высокого давления с учетом надежности.
46.Представить классификацию природных газов.
47.Представить классификацию газов по давлению.
48.Дать обоснование достоинств сжиженных углеводородных газов при использовании их для газоснабжения городов и поселков.
49.Привести классификацию газовых горелок.
50.Методы определения расчетных расходов газа при проектировании систем газоснабжения.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература 1. СНиП 42-01-2002. Газораспределительные системы. ЦИТП Госстроя России. - 2004 – 2. Брюханов О.Н. Природные и искусственные газы. М.: Издательский центр. Академия, 3. Жила В.А. Газовые сети и установки. Учебное пособие для среднего профессионального образования. М.: Издательский центр. Академия, 2003-272с. - 20 экз.
4. Механика жидкости и газа: Учебное пособие для вузов. 2-е изд. перераб. и доп./Под ред.
В.С. Швыдкого.- М.: ИКЦ «Академ-книга», 2003.- 464с. – 2 экз.
5. Белецкий П.Ф. Санитарно-техническое оборудование зданий (монтаж, эксплуатация, ремонт). Ростов-на-Дону. Изд-во «Феникс», 2002 - 512с. – 18 экз.
б) дополнительная литература 6. Ильин А.К., Шишкин Н.Д. Автономные теплоэнергетические комплексы (структура характеристика, эффективность). Ростов-на-Дону. Южный научный центр РАН, 2004 с.
7. Ионин А. А. Газоснабжение. М.: Стройиздат, 1989.- 439 с.
8. Стаскевич Н. Л. Справочник по газоснабжению и использованию газа. Л.:Недра,1990.с.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Стенды с информационными материалами, образцами выполнения курсовых проектов, лабораторными стендами и установками по дисциплине “Газоснабжение”.
1. Классификация и характеристика газообразного топлива. 2. Схема газовой скважины. 3.
Принципиальная схема газотранспортной системы. 4. Принципиальная схема распределительной системы газоснабжения крупного города. 5. Схемы кольцевых газовых сетей. 6. Схемы регуляторов давления. 7. Схема оборудования ГРП. 8. Схема оборудования автоматизированной ГРС. 9. Схемы газовых горелок. 10. Аксонометрическая схема внутридомового газопровода.
Газорегуляторный пункт Дополнение к РП _ _
«