Приложение 12
к приказу ректора от 31.05.2013г. № 28-ас
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БРАТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ПРОГРАММА
вступительного экзамена в аспирантуру по специальной дисциплине по научной специальности 05.14.01. – Энергетические системы и комплексы (технические науки) Братск 2013 Программа разработана в соответствии с государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования, рассмотрена на заседании кафедры промышленной теплоэнергетики 12 апреля 2013г., протокол № 11.Принята на заседании ученого совета факультета Энергетики и автоматики 24 апреля 2013г., протокол № 10.
Рекомендована приемной комиссией по набору в аспирантуру и докторантуру ФГБОУ ВПО «БрГУ» 24 мая 2013г., протокол № 2.
Утверждена ученым советом ФГБОУ ВПО «БрГУ» 31 мая 2013г., протокол № 17.
СОДЕРЖАНИЕ
1. ПРОГРАММА ……………………………………………………………………………… 2. ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ………………………………………………….... 3. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА………………………………………………….… 1. ПРОГРАММАОБЩИЕ ВОПРОСЫ
Промышленная теплоэнергетика, ее место и значение в топливно-энергетическом комплексе страны.Теплоэнергетические и теплотехнологические комплексы промпредприятий.
Обобщенное понятие о системе теплоэнергоснабжения промпредприятия и входящих в её состав систем производства и распределения энергоносителей.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ БАЗА СПЕЦИАЛЬНОСТИ
Термодинамическая система и окружающая среда. Состояние термодинамической системы, параметры и уравнение состояния. Термодинамические процессы. Первый закон термодинамики. Работа и теплота - формы обмена энергией. Второй закон термодинамики.Термодинамические циклы и их изображение в Т-S - диаграмме. Понятие эксергии. Потери эксергии в необратимых процессах. Эксергетический КПД.
Циклы газо- и паротурбинных установок. Циклы холодильных и компрессорных установок. Процессы дросселирования газов и паров.
Виды теплообмена. Основной закон теплопроводности (закон Фурье).
Теплопроводность стенок (плоской, цилиндрической, многослойной). Конвективный теплообмен (закон Ньютона). Особенности конвективного теплообмена при ламинарном и турбулентном течениях. Теплоотдача при свободном и вынужденном движении жидкости и при поперечном обтекании труб и пучков.
Сложный теплообмен. Теплопередача, определение коэффициента теплопередачи.
Топливо. Характеристики и элементарный состав топлива. Теплота сгорания топлива.
Понятие условного топлива. Горение газового, жидкого и твердого топлива.
МАШИНЫ, АГРЕГАТЫ, АППАРАТЫ И УСТРОЙСТВА СИСТЕМ ТЕПЛОЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ.
Котельные установки. Классификация и области использования котлоагрегатов.Материальные балансы котлов. Топочные устройства. Их классификация, конструктивное оформление и показатели. Области использования различных топок. Устройства для сжигания различных видов топлива (горелки и форсунки). Конструкции и области их использования.
Эксплуатация теплоэнергетических установок. Охрана труда при работе котельных и ТЭС. Теплообменные аппараты. Классификация, схемы, конструкции и принципы их расчета. Теплоносители и их параметры.
Водоподготовка. Требования к питательной воде. Основные способы обработки питательной воды. Классификация и характеристики паровых турбин. Назначение и области использования теплофикационных установок и их эффективность.
Нагнетатели, их классификация, характеристики и области использования.
Определение работы, мощности и КПД нагнетателей.
СИСТЕМЫ ТЕПЛОЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ПРОМПРЕДПРИЯТИЙ
Системы теплоснабжения промпредприятий. Их классификация, структура и основные элементы. Виды тепловых нагрузок и их расчет. Режимы и графики теплопотребления. Теплоносители и их параметры.Горячее водоснабжение. Расчетная потребность в тепле на горячее водоснабжение.
Графики потребления. Отопление промышленных и жилых зданий. Расчет теплопотерь и тепловыделений в производственных помещениях. Суточные и годовые графики теплопотребления.
Паровые системы теплоснабжения: схемы, состав и режимы работы. Системы сбора и возврата конденсата от промышленных потребителей. Меры по снижению потерь конденсата.
Водяные системы теплоснабжения: классификация, схемы и области применения.
Преимущества и недостатки водяных и паровых систем теплоснабжения. Назначение и методы регулирования тепловой нагрузки в системах централизованного теплоснабжения и их сопоставление. Центральное регулирование однородной и разнородной тепловой нагрузки. Графики температур и расхода теплоносителя.
Назначение и рациональные области использования паровых и водогрейных котельных. Выбор количества котлоагрегатов, их типоразмеров и состава вспомогательного оборудования. Назначение, области применения. принципиальные схемы и основное оборудование паротурбинных (ПТС), газотурбинных (ГТС), парогазовых (ПГС) и атомных (АЗС) электростанций.
ТЭЦ: назначение, схема, основное оборудование. Параметры пара. Технико-экономические показатели ТЭЦ.
Основные схемы отпуска тепла на ТЭЦ. Выбор оптимального значения коэффициента теплофикации. Выбор типа и количества основного оборудования ТЭЦ.
ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Процессы образования загрязнителей при работе котлов; нормирование допустимых уровней вредных выбросов (ПДК, ПДВ). Рассеивание вредных выбросов в атмосфере.Классификация и конструкции дымовых труб. Золоуловители: принцип действия, конструкции, технические характеристики и сравнительная оценка. Сточные воды теплоэнергетических установок, методы их очистки.
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
Классификация ВЭР, методы и схемы использования тепловых и горючих ВЭР.Основные типы утилизационных установок. Конструкции котлов-утилизаторов.
Энергосбережение в промышленных, жилых и общественных зданиях.
Использование теплоты уходящих дымовых газов теплоисточников и удаляемые вентиляционного воздуха. Конструкции теплоутилизаторов.
ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЕ И ТЕПЛОИСПОЛЬЗУЮЩИЕ
УСТАНОВКИ
Классификация, устройство и основы расчета сушильных установок. Процессы сушки капиллярно-пористых материалов в Н-d диаграмме влажного воздуха.Классификация, устройство и основы расчета выпарных аппаратов и установок.
Состав и показатели воздушных компрессорных станций промпредприятий. Выбор типа и количества компрессоров и вспомогательного оборудования.
Многоступенчатое сжатие. Влияние начальных условий и характеристик рабочего тела на работу сжатия. Компрессоры. Их классификация, принцип работы, показатели, выбор и области использования.
Назначение, структура и классификация систем воздухоснабжения промпредприятий.
Методы определения расчетной потребности в сжатом воздухе. Прокладка воздухопроводов и методика их расчета.
Потребители искусственного холода. Требования к хладоагентам. Расчет потребности предприятия в холоде. Способы производства холода и типы холодильных установок.
Системы водоснабжения промпредприятий (схемы и состав). Качество воды и определение ее потребности на предприятии.
Теплоизоляционные материалы и конструкции, применяемые на предприятиях.
Методика расчета тепловых потерь трубопроводов и ограждающих поверхностей теплоиспользующего оборудования. Определение оптимальной толщины изоляции.
2. ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ
Промышленная теплоэнергетика, ее место и значение в топливно-энергетическом комплексе страны. Теплоэнергетические и теплотехнологические комплексы промпредприятий. Обобщенное понятие о системе теплоэнергоснабжения промпредприятия и входящих в её состав систем производства и распределения энергоносителей.Термодинамическая система и окружающая среда. Состояние термодинамической системы, параметры и уравнение состояния. Термодинамические процессы.
Первый закон термодинамики. Работа и теплота - формы обмена энергией.
Второй закон термодинамики. Термодинамические циклы и их изображение в Т-S диаграмме. Понятие эксергии. Потери эксергии в необратимых процессах.
Эксергетический КПД.
Циклы газо- и паротурбинных установок.
Циклы холодильных и компрессорных установок.
Процессы дросселирования газов и паров.
Виды теплообмена. Основной закон теплопроводности (закон Фурье). Теплопроводность стенок (плоской, цилиндрической, многослойной).
Конвективный теплообмен (закон Ньютона). Особенности конвективного теплообмена при ламинарном и турбулентном течениях. Теплоотдача при свободном и вынужденном движении жидкости и при поперечном обтекании труб и пучков.
Сложный теплообмен. Теплопередача, определение коэффициента теплопередачи.
10.
Топливо. Характеристики и элементарный состав топлива. Теплота сгорания топлива.
11.
Понятие условного топлива.
Горение газового, жидкого и твердого топлива.
12.
Котельные установки. Классификация и области использования котлоагрегатов.
13.
Материальные балансы котлов.
Топочные устройства. Их классификация, конструктивное оформление и показатели.
14.
Области использования различных топок.
Устройства для сжигания различных видов топлива (горелки и форсунки). Конструкции 15.
и области их использования.
Эксплуатация теплоэнергетических установок.
16.
Охрана труда при работе котельных и ТЭС.
17.
Теплообменные аппараты. Классификация, схемы, конструкции и принципы их расчета.
18.
Теплоносители и их параметры.
Водоподготовка. Требования к питательной воде. Основные способы обработки 19.
питательной воды.
Классификация и характеристики паровых турбин. Назначение и области использования 20.
теплофикационных установок и их эффективность.
Нагнетатели, их классификация, характеристики и области использования. Определение 21.
работы, мощности и КПД нагнетателей.
Системы теплоснабжения промпредприятий. Их классификация, структура и основные 22.
Виды тепловых нагрузок и их расчет. Режимы и графики теплопотребления.
23.
Теплоносители и их параметры.
Горячее водоснабжение. Расчетная потребность в тепле на горячее водоснабжение.
24.
Графики потребления.
Отопление промышленных и жилых зданий. Расчет теплопотерь и тепловыделений в 25.
производственных помещениях. Суточные и годовые графики теплопотребления.
Паровые системы теплоснабжения: схемы, состав и режимы работы. Системы сбора и 26.
возврата конденсата от промышленных потребителей. Меры по снижению потерь конденсата.
27. Водяные системы теплоснабжения: классификация, схемы и области применения.
Преимущества и недостатки водяных и паровых систем теплоснабжения.
28. Назначение и методы регулирования тепловой нагрузки в системах централизованного теплоснабжения и их сопоставление. Центральное регулирование однородной и разнородной тепловой нагрузки. Графики температур и расхода теплоносителя.
29. Назначение и рациональные области использования паровых и водогрейных котельных.
Выбор количества котлоагрегатов, их типоразмеров и состава вспомогательного оборудования.
30. Назначение, области применения. принципиальные схемы и основное оборудование паротурбинных (ПТС), газотурбинных (ГТС), парогазовых (ПГС) и атомных (АЗС) электростанций.
31. ТЭЦ: назначение, схема, основное оборудование. Параметры пара. Техникоэкономические показатели ТЭЦ.
32. Основные схемы отпуска тепла на ТЭЦ. Выбор оптимального значения коэффициента теплофикации. Выбор типа и количества основного оборудования ТЭЦ.
33. Процессы образования загрязнителей при работе котлов; нормирование допустимых уровней вредных выбросов (ПДК, ПДВ).
34. Рассеивание вредных выбросов в атмосфере. Классификация и конструкции дымовых 35. Золоуловители: принцип действия, конструкции, технические характеристики и сравнительная оценка.
36. Сточные воды теплоэнергетических установок, методы их очистки..
37. Классификация ВЭР, методы и схемы использования тепловых и горючих ВЭР.
38. Основные типы утилизационных установок. Конструкции котлов-утилизаторов.
39. Энергосбережение в промышленных, жилых и общественных зданиях.
40. Использование теплоты уходящих дымовых газов теплоисточников и удаляемые вентиляционного воздуха. Конструкции теплоутилизаторов.
41. Классификация, устройство и основы расчета сушильных установок. Процессы сушки капиллярно-пористых материалов в Н-d диаграмме влажного воздуха.
42. Классификация, устройство и основы расчета выпарных аппаратов и установок.
43. Состав и показатели воздушных компрессорных станций промпредприятий. Выбор типа и количества компрессоров и вспомогательного оборудования.
44. Многоступенчатое сжатие. Влияние начальных условий и характеристик рабочего тела на работу сжатия. Компрессоры. Их классификация, принцип работы, показатели, выбор и области использования.
45. Назначение, структура и классификация систем воздухоснабжения промпредприятий.
Методы определения расчетной потребности в сжатом воздухе. Прокладка воздухопроводов и методика их расчета.
46. Потребители искусственного холода. Требования к хладоагентам. Расчет потребности предприятия в холоде. Способы производства холода и типы холодильных установок.
47. Системы водоснабжения промпредприятий (схемы и состав). Качество воды и определение ее потребности на предприятии.
48. Теплоизоляционные материалы и конструкции, применяемые на предприятиях. Методика расчета тепловых потерь трубопроводов и ограждающих поверхностей теплоиспользующего оборудования. Определение оптимальной толщины изоляции.
3. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Теплоэнергетика и теплотехника. Справочная серия. В четырех книгах: Теплоэнергетика и теплотехника. Теоретические основы теплотехники. Тепловые и атомные электрические станции. Промышленная теплоэнергетика. Под общ. ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. - М.: Энергоатомиздат, 1989, 1990, 1991.2. Теплоэнергетический справочник. т. 1 и т.2 - М.: Энергия, 1975, 1976.
3. Роддатис К.Ф., Полтарейкин А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. - М.: Энергоатомиздат, 1989.
4. Бакластов А.М., Горбенко В.А., Данилов О.Л. и др. Промышленные тепломассообменные процессы и установки. М.: Энергоиздат, 1986. - 362 с.
5. Лебедев П.Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки. - М.: Энергия, 1972. с.
6. Лебедев П.Д., Щукин А.А.Теплоиспользующие установки промпредприятий - Энергия, 1971. - 408с.
7. Бакластов А.М., Горбенко В.А., Удыма П.Г. Проектирование, монтаж и эксплуатация тепломассообменных установок.- М.: Энергоиздат, 1981.- 336 с.
8. Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей. Под ред. А.А. Николаева.
- М.: Стройиздат, 1965.
9. Либерман Н.Б., Нянковская М.Т. Справочник по проектированию котельных установок систем централизованного теплоснабжения. - М.: Энергия, 1979.
10. Справочник проектировщика. Часть 1 и 2. Под ред. И.Г. Староверова. - М.: Стройиздат, 1975 и 1977.
11. Манюк В.И. и др. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей. Справочник. - М.:
Стройиздат, 1988.
12. Водяные тепловые сети. Справочное пособие по проектированию. Под ред. Н.К. Громова и Е.П. Щубина. - М.: Энергоатомиздат, 1988.
13. Энергосбережение в системах теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха. Справочное пособие. Под ред. Л.Д. Богуславского и В.И. Ливчака. - М.:
Стройиздат, 1990.
14. Справочник по пыле- и золоулавливанию. Под ред. А.А. Русанова. - М.: Энергия, 1975.
15. Кулаков Н.Г., Бережнов И.А. Справочник по эксплуатации систем теплоснабжения. Киев.: Будивельник, 1977.
16. Справочное пособие теплоэнергетика электрических станций. Минск.: Беларусь, 1974.
17. Кутателадзе О.О. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление. Справочное пособие. - М.: Энергоатомиздат, 1990.
18. Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П. Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы). М.: Энергоатомиздат, 1990.
19. Справочник по теплообменникам. т.1 и 2. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
20. Русланов Г.В., Розкин М.Я., Ямпольский Э.Л. Отопление и вентиляция жилых и гражданских зданий. Справочник. - Киев: Будивельник, 1983.
21. Ривкин С.Л., Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара.
Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1984.
22. Котлы малой и средней мощности и топочные устройства. Отраслевой каталог 15-83. М.: НИИЭИнформэнергомаш, 1983.
23. Зыков А.К. Паровые и водогрейные котлы. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
24. Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е., Техническая термодинамика: Учебник. - 4-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 416 с.
25. Андрющенко А.И. Основы термодинамики циклов теплоэнергетических установок:
Учебное пособие. - 3-е изд., перераб. - М.: Высшая школа, 1985. - 319 с.
26. Ривкин С.Л. Термодинамические свойства газов: Справочник. - 4-е изд. - М.:
Энергоатомиздат, 1987. - 288 с.
27. Ривкин С.Л. Термодинамические свойства воды и водяного пара: Справочник. - М.:
Энергоатомиздат, 1984. - 80 с.
28. Термодинамика. Жуковский С.В. Под ред. Гухмана А.А. - М.:Энергоатомиздат, 1983. с.
29. Рихтер А.А., Волков Э.А., Покровский В.Н. Охрана водного и воздушного бассейнов от выбросов ТЭС. Учебное пособие - М.: Энергия, 1980 - 447 с.
30. Жабо В.В. Охрана окружающей среды на ТЭС и АЭС: Учебн.для техникумов. - М.:
Энергоатомиздат, 1992. - 240 с.
31. Справочник по золоулавливанию /М.И.Биргер, А.Ю.Вальдберг и др. Под ред.
А.А.Русанова - М.: Энергоиздат, 1983 - 312 с.
32. Энергетика и охрана окружающей среды /В.М.Бабий, А.Ф.Белоконова, Р.А.Белый и др.
Под ред Н.Г.Залогина - М.: Энергия, 1979 - 376 с.
33. Огнетехнические установки и топливоснабжение. Учебное пособие для вузов (А.П.
Несенчук, В.Н. Романюк и др.)- М.: Высшая школа, 1982 – 318 с. ил.
34. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Парогенераторы промышленных предприятий. – М.:
Энергия, 1978 – 336 с. ил.
35. Елизаров Д.П. Теплоэнергетические установки электростанций. – М.: Энергоиздат, 36. Теплотехническое оборудование и теплоснабжение пром. предприятий //Под ред. Б.Н.
Голубкова. М.: Энергия, 1979, 544 с. ил.
37. Козлов В.Б. Энергетика и природа. – М.: Мысль, 1982. – 92 с.
38. Современные проблемы энергетики / Под ред. Д.Г. Жимерина – М.: Энергоатомиздат, 39. Лебедев П.Д. Расчет и проектирование сушильных установок. - М.:
- Л.: Государственное энергетическое издательство, 1963.
40. Бакластов А.М. Проектирование монтаж и эксплуатация теплоиспользующих установок.
- М.; Энергия, 1970. - 567 с.
41. Кувшинский М.Н., Соболева А.П. Курсовое проектирование по предмету "Процессы и аппараты химической промышленности". - М.: Высшая школа, 1980, - 221 с.
42. Григорьев В.А., Крохин Ю.И. Тепло- и массообменные аппараты криогенной техники. - М.: Энергоиздат, 1982. - 312 с.
43. СНиП 2.04-86. Тепловые сети. - М.: Госстрой СССР, 1988.
44. СНиП П-34-76. Горячее водоснабжение. М.: Стройиздат, 1976.
45. СНиП П.04.05-86. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. - М.: Госстрой СССР, 1986.
46. СНиП П-35-76. Котельные установки. - М.: Стройиздат, 1977.
47. СНиП П-58-75. Электростанции тепловые. - М.: Стройиздат, 48. СНиП П-37-76. Газоснабжение. Внутренние и наружные устройства. - М.: Стройиздат, 1977.
49. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. - М.: Энергия, 1973.
50. Аэродинамический расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. - М.: Энергия.
51. Гидравлический расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. - М.: Энергия, 1978.
52. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. СН 245-71.
53. Методические указания по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку тепла отопительными котельными коммунальных теплоэнергетических предприятий. - М.: Стройиздат, 1979.
54. Методические указания по определению предельно допустимых выбросов (ПДВ) и временно согласованных выбросов (ВСВ) вредных веществ в атмосферу для тепловых электростанций. - М.: Союзтехэнерго, 1981.
55. Котлы стационарные паровые и водогрейные и трубопроводы пара и горячей воды.
Нормы расчета на прочность. ОСТ 108.031.02-75. - М.: Энергия, 1975.
56. Руководство по проектированию тепловых пунктов. - М.: Стройиздат, 1983.
57. Проектирование топок с твердым шлакоудалением. Руководящие указания. - Л.: ЦКТП,