МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет перерабатывающих технологий

УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета перерабатывающих технологий к.т.н., доцент _Решетняк А.И.

"_"_2012 г.

Рабочая программа дисциплины (модуля) Б 2. В. ДВ. 3. 1«Тепло- и хладотехника»

(Наименование дисциплины (модуля) Направление подготовки 221700.62 «Стандартизация и метрология»

Профиль подготовки _- Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Форма обучения очная (очная, очно-заочная и др.) Краснодар 1. Цели освоения дисциплины «Тепло- и хладотехника»

Цель дисциплины — развитие мышления в направлении изучения и правильному пониманию задач, стоящих перед специалистами при разработке, монтаже и эксплуатации систем теплоснабжения с учетом экологической, изучение теоретических основ холодильной техники, топливно-энергетической и экономической ситуации в стране, уровня и перспектив развития отрасли 2.Место дисциплины «Тепло- и хладотехника» в структуре ООП бакалавриата Дисциплина «Тепло- и хладотехника» входит в число учебных дисциплин по выбору вариативной части математического и естественнонаучного цикла (индекс Б2) основной образовательной программы подготовки бакалавров по направлению подготовки 221700.62 – «Стандартизация и метрология».

Для успешного освоения дисциплины необходимы знания по следующим дисциплинам и разделам ООП:

– физика.

Знания, умения и приобретенные компетенции будут использованы при изучении следующих дисциплин и разделов ООП:

– процессы и аппараты пищевых производств;

– оборудование перерабатывающих производств.

3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

а) общекультурные (ОК):

а) общекультурные (ОК):

ее возможностей и ресурсов с целью их использования в рамках профессиональной деятельности (ОК-13);

способность применять математический аппарат необходимый для осуществления профессиональной деятельности (ОК-15).

б) профессиональные (ПК):

- принимать участие в моделировании процессов и средств измерений, испытаний и контроля с использованием стандартных пакетов и средств автоматизированного проектирования (ПК-19);

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

методы и способы производства тепловой энергии, направления технической политики, конструкции различных котлов и вспомогательного оборудования, происходящие в них процессы;

тепловую схему теплогенерирующих установок, методы их расчета и основы проектирования;

источники вредного воздействия на окружающую среду, методы расчета величины выбросов, экономического ущерба от них, способы снижения;

методику расчета техноэкономических расходов, пути экономии топлива и тепловой энергии.

Уметь:

проведение экспериментальных исследований, обработку и анализ экспериментальных данных;

сочетание учебной работы с исследовательской работы;

выбирать теплогенерирующей установки для заданного района теплопотребления;

самостоятельно анализировать работу холодильных установок;

диагностировать нерасчетных режимы холодильных установок.

Владеть:

методами расчета теплогенерирующих установок и элементов оборудования;

методами расчета и выбора и холодильных машин.

Иметь представление:

о современных средствах автоматизации холодильных установок;

о экологическом и энергетическом паспорте предприятия;

о основных сведения по топливным ресурсам и топливно-энергетическом балансе в Мире, России, месте и роли тепло- и хладотехники в экономике страны.

4. Структура и содержание дисциплины (модуля) «Тепло- и хладотехника»

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единиц 108 часов.

Виды учебной работы, Формы теРаздел включая самостоя- кущего конДисциплины тельную работу сту- троля успеваНеделя семестра дентов и трудоемкость емости (по (в часах) неделям сеп/п Источники тепловой энергии для систем теплоснабжения, топливо, топливные ресурсы 1. Топливно-энергетические ресурсы и топливно-энергетический Органическое топливо Процессы производства тепловой энергии и их расчет 1. Методы и схемы производства тепловой энергии 2. Основы процесса горения органических топлив 3. Тепловой расчет котлов на органическом топливе Паровые и водогрейные 1. Котлы на органическом 2. Топочные и горелочные 3. Теплогенераторы атомных станций теплоснабжения, гелио- и геотермальных установок 4. Внутрикотловая гидродинамика Теплогенерирующие установки 1. Тепловая схема теплогенерирующих установок 2. Системы питания теплогенератора водой 3. Шлакозолоудаление Тягодутьевые устройства Охрана окружающей среды от вредных газообразных и жидких выбросов теплогенерирующих установок 1. Вредные выбросы с продуктами сгорания органических топлив 2. Вредные жидкие стоки теплогенерирующих установок 3. Энергетическое использование, утилизация и обезвреживание горючих отходов, в том числе городского и бытового Холодильные установки 1. Основы технологических процессов, использующих низкотемпературную технику.

2. Рабочие тела холодильных установок.

Холодильные компрессоры 1. Конструктивные схемы Холодильные компрессоры 1. Теоретический и действительный циклы.

Способы охлаждения 1. Особенности применения различных способов охлаждения для получения низких температур.

2. Эффективность холодильных установок.

Экологические аспекты применения низкотемпературной техники 1. Влияние холодильной техники на ухудшение экологической ситуации 2. Утечки хладагента из хладоагрегата.

3. Перспективы перевода холодильной техники России на экологически чистые рабочие тела.

5. Образовательные технологии В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 221700.62 Стандартизация и метрология», реализация компетентностного подхода предусматривает широкое использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий (компьютерных симуляций, деловых и ролевых игр, разбор конкретных ситуаций, психологические и иные тренинги) в сочетании с внеаудиторной работой с целью формирования и развития профессиональных навыков обучающихся.

Дискуссия - форма учебной работы, в рамках которой студенты высказывают свое мнение по проблеме, заданной преподавателем. Проведение дискуссий по проблемным вопросам подразумевает написание студентами эссе, тезисов или рефератов по предложенной тематике.

Дискуссия групповая - метод организации совместной коллективной деятельности, позволяющий в процессе непосредственного общения путем логических доводов воздействовать на мнения, позиции и установки участников дискуссии. Целью дискуссии является интенсивное и продуктивное решение групповой задачи. Метод групповой дискуссии обеспечивает глубокую проработку имеющейся информации, возможность высказывания студентами разных точек зрения по заданной преподавателем проблеме, тем самым, способствуя выработке адекватного в данной ситуации решения. Метод групповой дискуссии увеличивает вовлеченность участников в процесс этого решения, что повышает вероятность его реализации.

Данный комплекс методов обучения используется в учебном процессе при проведении лабораторных занятий.

Доклад (презентация) - публичное сообщение, представляющие собой развернутое изложение определенной темы, вопроса программы. Доклад может быть представлен различными участниками процесса обучения: преподавателем, приглашенным экспертом, студентом, группой студентов.

Доклады направлены на более глубокое изучение студентами лекционного материала или рассмотрения вопросов для дополнительного изучения.

Данный метод обучения используется в учебном процессе при проведении курса лабораторных занятий по следующим темам: Цветные реакции на белки и аминокислоты, Превращение белков при переработке сырья.

Интерактивные методы обучения - методы обучения, при которых сам процесс передачи информации построен на принципе активного двухстороннего взаимодействия преподавателя и студента. Он предполагает большую активность студента, его творческое переосмысление полученных сведений. Основные критерии интерактивной модели обучения: возможность неформальной дискуссии, свободного изложения материала, наличие группповых заданий, которые требуют коллективных усилий, инициативность студента, постоянный контроль во время семестра, выполнение письменных работ. Интерактивные методы включают: метод презентации, дискуссии, метод текущего контроля, метод тестирования и др.

Данный комплекс методов обучения в настоящее время находится в разработке.

Исследовательский метод обучения - организация обучения на основе поисковой, познавательной деятельности студентов путем постановки преподавателем познавательных и практических задач, требующих самостоятельного творческого решения. Сущность исследовательского метода обучения обусловлена его функциями. Метод организует творческий поиск и применение знаний, является условием формирования интереса, потребности в творческой деятельности, в самообразовании.

Основная идея исследовательского метода обучения заключается в использовании научного подхода к решению той или иной учебной задачи. Работа студентов в этом случае строится по логике проведения классического научного исследования с использованием всех научно-исследовательских методов и приемов, характерных для деятельности ученых. Основные этапы организации учебной деятельности при использовании исследовательского метода:

Данный комплекс методов обучения используется в учебном процессе при выполнении студентами лабораторного практикума.

Пост-тест - тест на оценку, позволяющий проверить знания студентов по пройденным темам.

Данный метод обучения используется в учебном процессе при проведении тестирования с использованием аттестационного педагогического измерительного материала для оценки качества знаний студентов по дисциплине.

Используется на лабораторных занятиях по всем темам дисциплины.

Мультимедийные средства - при чтении лекций – находится в стадии разработки.

Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, определяется главной целью (миссией) программы, особенностью контингента обучающихся и содержанием дисциплины, и в целом в учебном процессе составляет не менее 20% аудиторных занятий, что определяется требованиями ФГОС с учетом специфики ООП.

6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины «Тепло- и хладотехника».

№ темы лекции № темы лекции № темы лекции Темы докладов Объем и размещение топливно-энергетических ресурсов в Мире, регионах России; структура экс-порта-импорта, тенденция развития баланса.

Энергетическая политика РФ, понятие об энергетической безопасности России, основное законодательство.

Схемы производства и преобразования тепловой энергии из возобновляемых Принципиальные схемы получения тепловой энергии из городских и сельскохозяйственных отходов, в т.ч. из биомассы.

Современные отечественные и зарубежные котлы на российском рынке.

Тепловые схемы установок децентрализованного и индивидуального теплоснабжения с автоматизированными отечественными и зарубежными котлами.

Способы очистки вредных выбросов Основы технологических процессов, использующих низкотемпературную Холодильные компрессоры объемного действия.

Тепловой и климатический режимы внутри камер.

Влияние холодильной техники на ухудшение экологической ситуации в мире.

Перечень литературы, рекомендуемой для самостоятельной работы:

Амерханов Р.А, Драганов Б.Х. Теплотехника: Учеб. для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 2006. – 432 с.

Амерханов Р.А., Бессараб А.С., Драганов Б.Х., Рудобашта С.П., Шишко Г.Г. Теплоэнергические установки и системы сельского хозяйства / Под ред. Б.Х. Драганова. – М.: Колос-Пресс, 2002.– 423 с.

Амерханов Р.А. Тепловые насосы. – М: Энергоатомиздат, 2005. – 160 с.

Расщепкин, А.Н. Теплообменные аппараты низкотемпературной техники / А.Н. Расщепкин ; Федеральное агентство по образованию, Кемеровский технологический ин-т пищевой пром-сти. – Кемерово : КемТИПП, 2005. – 104 с.

Буянов, О.Н. Тепло- и хладоснабжение предприятий пищевой промышленности / О.

Н. Буянов ; Федеральное агентство по образованию, Кемеровский технологический инт пищевой пром-сти. – Кемерово: Кемеровский технологический ин-т пищевой промсти, 2006. – 281 с.

3.7 Вопросы к экзамену (зачету) Приведите классификацию и структуру топливно-энергетических ресурсов.

Как распределены топливно-энергетические ресурсы в регионах России?

Приведите структуру экс-порта-импорта топливно-энергетических ресурсов.

Дайте основные определения, классификация и происхождение органического топлива.

5. Приведенные характеристики топлива. Условное топливо.

6. Дайте схемы производства тепловой энергии из органического топлива.

7. Дайте схемы производства и преобразования тепловой энергии из возобновляемых источников энергии.

8. Дайте схемы получения тепловой энергии в гелиоустановках и геотермальных установках.

9. Общие физико-химические основы теории горения топлива.

10. Нормативный метод теплового расчета.

11. Конвективные поверхности нагрева.

12. Теплообмен в конвективных поверхностях нагрева теплогенератора.

13. Особенности расчета теплообмена в пароперегревателях и низкотемпературных поверхностях нагрева экономайзеров и воздухонагревателях.

14. Особенности теплового расчета водогрейных котлов.

15. Аэродинамический расчет теплогенератора.

16. Котлы на органическом топливе.

17. Топочные и горелочные устройств.

18. Топочные устройства со слоевым сжиганием твердого топлива.

19. Камерные топочные устройства.

20. Горелочные устройства.

21. Конвективные поверхности нагрева котлов.

22. Испарительные конвективные поверхности нагрева.

23. Пароперегреватели, назначение, классификация, схемы.

24. Низкотемпературные конвективные поверхности нагрева теплогенератора.

25. Экономайзеры: классификация, схемы и компоновка.

26. Теплогенераторы гелио- и геотермальных установок 27. Внутрикотловая гидродинамика.

28. Температурный режим обогреваемых поверхностей нагрева.

29. Схемы движения воды и пароводяной смеси в системах с естественной и принудительной циркуляцией.

30. Гидравлический расчет контуров естественной циркуляции.

31. Нормативный метод гидравлического расчета паровых и водогрейных котлов.

32. Водный режим работы котлов.

33. Процессы в конвективных поверхностях нагрева котлов.

34. Расчет на прочность элементов котла.

35. Строительные конструкции и материалы котлов.

36. Топливное хозяйство тепловых станций, работающих на органическом топливе.

37. Водное хозяйство теплогенерирующих установок.

38. Тепловая схема теплогенерирующих установок.

39. Системы питания теплогенератора водой.

40. Шлакозолоудаление.

41. Тягодутьевые устройства.

42. Тепловой контроль и автоматизация процесса генерирования тепловой энергии.

43. Вредные выбросы с продуктами сгорания органических топлив.

44. Вредные жидкие стоки теплогенерирующих установок.

45. Энергетическое использование, утилизация и обезвреживание горючих отходов, в том числе городского и бытового мусора.

46. Основы технологических процессов, использующих низкотемпературную технику.

47. Требования к холодильной технике со стороны потребителей. Виды тепловых нагрузок.

48. Технология низкотемпературной обработки пищевых продуктов.

49. Изменение качества пищевых продуктов в зависимости от температуры хранения, способов охлаждения и отогрева.

50. Сублимационная сушка.

51. Рабочие тела холодильных установок.

52. Холодильные компрессоры объемного действия.

53. Конструктивные схемы машин.

54. Теоретический и действительный циклы.

55. Холодопроизводительность.

56. Особенности применения различных способов охлаждения для получения низких температур.

57. Холодильные камеры.

58. Экологические аспекты применения низкотемпературной техники.

59. Перспективы перевода холодильной техники России на экологически чистые рабочие 7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля) «Тепло- и хладотехника»

а).Основная 1. Амерханов Р.А, Драганов Б.Х. Теплотехника: Учеб. для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 2006. – 432 с.

2. Амерханов Р.А., Бессараб А.С., Драганов Б.Х., Рудобашта С.П., Шишко Г.Г. Теплоэнергические установки и системы сельского хозяйства / Под ред. Б.Х. Драганова. – М.: Колос-Пресс, 2002.– 423 с.

3. Амерханов Р.А. Тепловые насосы. – М: Энергоатомиздат, 2005. – 160 с.

4. Расщепкин, А.Н. Теплообменные аппараты низкотемпературной техники / А.Н. Расщепкин ; Федеральное агентство по образованию, Кемеровский технологический ин-т пищевой пром-сти. – Кемерово : КемТИПП, 2005. – 104 с.

5. Буянов, О.Н. Тепло- и хладоснабжение предприятий пищевой промышленности / О.

Н. Буянов ; Федеральное агентство по образованию, Кемеровский технологический инт пищевой пром-сти. – Кемерово: Кемеровский технологический ин-т пищевой промсти, 2006. – 281 с.

Нормативная литература:

6. ГОСТ 24569-81. Котлы паровые и водогрейные. Маркировка. – Введ. 1981-01-01. –М.:

ИПК Изд-во стандартов, 2001. – 7 с.

7. ГОСТ 20995-75. Котлы паровые стационарные давлением до 3,9 МПа. Показатели качества питательной воды и пара. – Введ. 1977-01-01. –М.: ИПК Изд-во стандартов, 8. ГОСТ 28193-89 Котлы паровые стационарные с естественной циркуляцией паропроизводительностью менее 4 т/ч. Общие технические требования. – Введ. 1990-01-07. –М.:

Стандартинформ, 2007. – 7 с.

9. ГОСТ 15518-87. Аппараты теплообменные пластинчатые. Типы, параметры и основные размеры. – Введ. 1990-01-01. –М.: ИПК Изд-во стандартов, 1999. – 31 с.

10. СНиП 2.11.02-87. Холодильники / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2001. – 8 с.

б). Дополнительная (дается перечень учебников, учебных пособий, периодических изданий и т.п.) 11. Кривобоков, Ю.А. Холодильное и вентиляционное оборудование / Ю.А. Кривобоков, А.Ф. Шевхужев, И.И. Воронцов; Федеральное агентство по образованию, КарачаевоЧеркесская гос. технологическая акад. ; под ред. И. И. Воронцова. - Черкесск: Полиграфист-2, 2005 - 255 с.

12. Делягин, Г.Н. Теплогенерирующие установки / Г. Н. Делягин [и др.]. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - Москва : БАСТЕТ, 2010. - 622.

13. Нечаев, В.В. Теплогенерирующие установки / В. В. Нечаев, В. А. Бочкарев ; М-во сельского хоз-ва Российской Федерации, Федеральное гос. образовательное учреждение высш. проф. образования Иркутская гос. с.-х. акад. - Иркутск : ИрГСХА, 2010. с.

14. Лунин А.И. Холодильные машины и установки: Лабораторный практикум по курсу "Холодильные машины и установки", - М.: Изд-во МЭИ, 2000. - 32 с.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы 1. Программные средства для создания таблиц со сложными вычислениями, статистическим анализом, диаграммами Microsoft Excel.

2. Программные средства предназначенный для моделирования динамических систем, моделей, составленных из отдельных блоков (компонентов), в том числе для визуально-ориентированного программирования Simulink (пакет расширения системы Matlab).

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) Специализированная лаборатория (аудитория 201 эл – столы учебные 15 шт, площадь 75 м2, аудитория 202 эл – столы учебные 10 шт, площадь 45 м2,) теплотехнике, эксплуатации и ВИЭ.

Стенд 1 «Контрольно-измерительные приборы» (с автоматизированным опросом) Анемометр чашечный ручной МС-13; Крыльчатый анемометр АСО-3; барометр апериодический БАММ-1; термометры технические (6 шт); рамка указателя уровня жидкости; устройство запорное указателя уровня жидкости, кранового типа; манометр жидкостной U-образный (2 шт); тягонапорометр жидкостной ТНЖ-Н; манометр БДС; тягонапорометр жидкостной ТДЖ4-160; тягонапорометр жидкостной ТДЖ6-160.

Стенд 2 «Теплосчетчик ТС. ТМК»

Тепловычислитель ТМК-Н1-1.1; датчик ВЭПС-Т-32 (2 шт) Стенд 3 «Международная система единиц СИ»

Экран для просмотра и проектор Epson.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки 221700.62 Стандартизация и метрология, утвержденного 22.12.2009 регистрационный номер 799.

Автор: Гарькавый К.А., к.т.н., кафедра электротехники, теплотехники и ВИЭ Рецензент Курзин Н.Н., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой физики Программа одобрена на заседании учебно-методической комиссии факультета перерабатывающих технологий Кубанского госагроуниверситета от «_» 201_ года, протокол №.