Задания для выполнения лабораторных работ

Лабораторная работа 1

Исследование тепловой работы водоводяного теплообменника

с использованием тепловых характеристик

Цель работы: научиться применять тепловые характеристики для описания тепловой работы водоводяных теплообменников

Контрольные вопросы:

1. Напишите выражение тепловой характеристики для прямоточного и противоточного водоводяного теплообменника.

2. Как изменяются температуры греющей и нагреваемой воды на выходе из теплообменника при увеличении поверхности нагрева теплообменника?

3. От каких параметров зависит параметр Ф, характеризующий тепловую эффективность теплообменника?

4. Как изменяется тепловая мощность теплообменника при увеличении расходов греющей и нагреваемой воды?

5. Как зависит режимный параметр  теплообменника от расходов греющей и нагреваемой воды?

Лабораторная работа 2

Диагностика тепловой эффективности секционного кожухотрубного водоводяного теплообменника

Цель работы: научиться проводить диагностику секционных кожухотрубных теплообменников по замерам температур греющей и нагреваемой воды

Контрольные вопросы:

1. Как можно охарактеризовать тепловую эффективность теплообменника?

2. Как рассчитать параметр Ф действующего водоводяного теплообменника по измеренным температурам греющей и нагреваемой воды?

3. Как определить параметр Ф для серийного секционного кожухотрубного водоводяного теплообменника с чистой поверхностью нагрева?

4. Как связана толщина отложений на поверхности нагрева с параметром Ф теплообменника?

5. Нарисуйте схему изменения температур теплоносителей при противотоке и прямотоке.

Лабораторная работа 3

Диагностика тепловой эффективности пластинчатого водоводяного теплообменника

Цель работы: научиться проводить диагностику пластинчатых водоводянных теплообменников по замерам температур греющей и нагреваемой воды

Контрольные вопросы:

1. Как зависит коэффициент теплопередачи в пластинчатом теплообменнике от степени загрязнения его поверхности?

2. Как определить параметр Ф для серийного пластинчатого водоводяного теплообменника с чистой поверхностью нагрева?

3. Как рассчитать параметр Ф действующего пластинчатого водоводяного теплообменника по измеренным температурам греющей и нагреваемой воды?

4. Как изменяется параметр Ф теплообменника при загрязнении поверхности нагрева?

5. При какой схеме движения теплоносителей (прямоточной или противоточной) средний температурный напор больше и почему?

Лабораторная работа 4

Диагностика тепловой эффективности пароводяного теплообменника (конденсатора паротурбинной установки)

Цель работы: научиться проводить диагностику пароводяных теплообменников по замерам температур нагреваемой воды и давления греющего пара.

Контрольные вопросы:

1. Как зависит коэффициент теплопередачи в пароводяном теплообменнике от степени загрязнения его поверхности?

2. Как рассчитать параметр Ф действующего пароводяного теплообменника по измеренным температурам нагреваемой воды и давлению греющего пара?

3. Как изменяется параметр Ф пароводяного теплообменника при загрязнении поверхности нагрева?

4. Нарисуйте схему изменения температур теплоносителей в пароводяном теплообменнике.

Лабораторная работа 5

Диагностика тепловой эффективности паропарового теплообменника (испарителя испарительной установки).

Цель работы: научиться проводить диагностику паропаровых теплообменников по замерам давления греющего пара и испаряющейся воды.

Контрольные вопросы:

1. Напишите выражение для определения коэффициента теплопередачи.

2. Как изменяется тепловая мощность паропарового теплообменника при загрязнении поверхности нагрева?

3. Нарисуйте схему изменения температур теплоносителей в паропаровом теплообменнике.

4. Имеет ли смысл различать прямоточную и противоточную схему для паропаровых теплообменников?

Вопросы к экзамену

1.	Влияние качества воды на состояние поверхностей нагрева водоводянных и пароводяных теплообменных аппаратов.
2.	Влияние отложений на поверхностях нагрева на коэффициент теплопередачи и гидравлическое сопротивление теплообменников.
3.	Влияние механического износа трубчатых поверхностей на тепловую работу теплообменников.
4.	Влияние гидравлических ударов и перепадов давления на надежность работы теплообменников.
5.	Оперативный контроль чистоты поверхности трубных пучков конденсаторов паровых турбин и подогревателей сетевой воды.
6.	Определение оптимальных сроков их очистки в конденсаторах паровых турбин, и подогревателях сетевой воды.
7.	Оперативный контроль технического состояния теплообменных аппаратов.
8.	Техническое состояние теплообменного аппарата.
9.	Принципиальные положения и определения мониторинга технического состояния оборудования.
10.	Структурно-функциональная схема системы мониторинга состояния.
11	Основные функции и показатели качества теплообменных аппаратов паротурбинной установки.
12.	Параметры состояния конденсационной установки.
13.	Параметры состояния  системы регенеративного подогрева питательной воды.
14.	Применение экспертных систем для диагностики состояния аппаратов.
15.	Диагностика водоводянных теплообменников по изменению гидравлического сопротивления.
16.	Диагностика водоводянных теплообменников по замерам температур греющей и нагреваемой воды на входе и выходе из теплообменника.
17.	Диагностика жидкостных теплообменников по замерам расходов и температур теплоносителей.
18.	Диагностика пароводяных теплообменников по изменению давления пара.
19.	Контроль качества воды в водоводянных теплообменниках.
20.	Методы механической очистки поверхностей нагрева от отложений.
21.	Методы химической очистки поверхностей нагрева теплообменников.

Методика оценивания лабораторных работ

представлен письменный отчет, грамотно и логично оформлены результаты расчетов, расчеты занесены в аналитические таблицы, сформулированы выводы и рекомендации по полученным данным;

- 10 баллов выставляется студенту, если работа выполнена, представлен письменный отчет, составлены расчеты, сделаны выводы по результатам работы;

- 5 баллов выставляется студенту, если студент не до конца справился с заданием, не совсем верно произвел расчет плановых показателей деятельности предприятия, однако оформил отчет по результатам работы.

- 0 баллов выставляется студенту, если студент не справился с заданием, неверно произвел расчет плановых показателей деятельности предприятия, не оформил отчет по результатам работы.

Методика оценивания теста: каждый верный ответ теста – 1 балл

Методика оценивания на экзамене.

Ответ на экзамене оценивается исходя из 40 баллов (максимум).

Полный ответ на билет оценивается максимум в 30 баллов, предполагает свободное изложение (не чтение) всего необходимого материала, ответы на уточняющие вопросы, если они есть.

Правильный ответ на дополнительные вопросы оценивается максимум в 10 баллов.

Дисциплина «Методы диагностики теплообменных аппаратов»

Тесты

1. Потеря теплоты с уходящими газами:

а) возникает при появлении в продуктах сгорания горючих газообразных составляющих;

б) связана с недожогом твёрдого топлива в топочной камере;

в) возникает, потому что температура наружной поверхности парогенератора превышает температуру окружающей среды;

г) возникает из-за того, что физическая теплота газов покидающих парогенератор при температуре t_y._r. превышает физическую теплоту поступающих в парогенератор воздуха и топлива.

2. Кинетический принцип горения осуществляется:

а) при полном внутреннем смешении (в горелке) воздуха и газа;

б) при частичном внутреннем смешении газа и воздуха;

в) при внешнем (после горелки) смешении газа и воздуха;

г) при гомогенном горении топлива.

3. Последовательность этапов сжигания жидкого топлива:

а) воспламенение, горение, расширение, образование горючей смеси;

б) воспламенение, образование горючей смеси, воспламенение, горение горючей смеси;

в) распыление, образование горючей смеси, воспламенение, горение горючей смеси;

г) образование горючей смеси, воспламенение, горение горючей смеси.

4. Структура горящего слоя топлива при верхней его загрузке (сверху вниз):

а) надслойное пламя, свежее топливо, горящий кокс, шлак;

б) надслойное пламя, горящий кокс, свежее топливо, шлак;

в) горящий кокс, надслойное пламя, шлак;

г) горящее свежее топливо, шлак.

5. Топки для сжигания газа:

а) с плотным слоем;

б) с кипящим слоем;

в) слоевые топки;

г) камерные топки.

6. Зачем измельчают твёрдое топливо при сжигании в камерных топках:

а) для увеличения количества пылинок;

б) для уменьшения расхода электроэнергии на собственные нужды;

в) для увеличения поверхности реагирования;

г) для увеличения содержания летучих в газовзвеси.

7. Последовательность приготовления угольной пыли:

а) сушка, грубое дробление, размол;

б) грубое дробление, сушка, размол;

в) размол, сушка;

г) размол, дробление, сушка.

8. Схема организации сушки высоковлажных топлив:

а) замкнутая схема: мельница-сушилка, топка;

б) замкнутая схема: труба-сушилка, мельница, топка;

в) разомкнутая схема: сушилка, мельница, топка;

г) замкнутая схема: сушилка со сбросом газов в атмосферу, мельница, топка.

9. Основные качественные характеристики пыли:

а) тонкость помола, влажность;

б) коэффициент размолоспособности;

в) зерновая характеристика;

г) остаток на сите с размером ячеек 90мкм.

10. В каких топках для сжигания угольной пыли достигается максимальное улавливание пыли в пределах топочной камеры:

а) вихревые;

б) циклонные;

в) топки для факельного сжигания с жидким шлакоудалением;

г) топки для факельного сжигания угольной пыли с гранулированным шлакоудалением.

11. Какой критерий используется при расчёте теплообмена в топке:

а) Рейнольдса;

б) Больцмана;

в) Пекле;

г) Ейлера.

12. Основные факторы, определяющие тепловой поток в конвективных поверхностях нагрева:

а) коэффициент загрязнения;

б) фракционный состав золы;

в) скорость газов;

г) температурный напор, коэффициент теплопередачи.

13. Структура потока пароводяной смеси:

а) пузырьковая, снарядная, стержневая, эмульсионная;

б) эмульсионная, снарядная, стержневая, пузырьковая;

в) стержневая, снарядная, эмульсионная, пузырьковая;

г) снарядная, стержневая, пузырьковая, эмульсионная.

14. Основные элементы в парогенераторах с естественной циркуляцией:

а) перегревательная часть, испарительная часть, экономайзерная часть, питательный насос;

б) барабан, циркуляционный насос, обогреваемые подъёмные трубы;

в) барабан, необогреваемые опускные трубы, коллектор, обогреваемые подъёмные трубы;

г) опускные необогреваемые трубы, коллектор, обогреваемые подъёмные трубы, циркуляционный насос.

15. Зачем нужен деаратор:

а) для сбора питательной воды;

б) для подогрева питательной воды;

в) для химической очистки питательной воды;

г) для удаления растворённых в питательной воде газов.

16. Зачем применяется непрерывная продувка парогенератора:

а) равномерное удаление из парогенератора накопившихся растворённых солей;

б) для удаления шлама, осевшего в элементах парогенератора;

в) для удаления скопившихся газов;

г) для удаления кислотности воды.

17. Зачем применяется сепарация пара в барабанах парогенераторов:

а) с целью уменьшения в паре различных примесей и солей минеральных веществ, взвешенных или растворённых в паре;

б) для уменьшения появления накипи на поверхностях нагрева;

в) для поддержания требуемого значения рН;

г) для снижения кислотности питательной воды.

18. От чего зависит конечная температура подогрева воздуха:

а) в зависимости от вида топлива и способа сжигания;

б) от температуры воды в водяном экономайзере;

в) от количества золы в продуктах сгорания;

г) от экономичности котельного агрегата и способа подачи топлива.

19. Почему содержание серы в топливе влияет на выбор температуры уходящих газов:

а) уменьшение кпд;

б) увеличение кпд;

в) низкотемпературная коррозия элементов парогенератора;

г) снижение качества пара.

20. Цель конструктивного расчёта парогенератора:

а) определение параметров, характеризующих тепловую работу элементов данного парогенератора при заданном топливе и режиме работы;

б) определение поверхностей нагрева элементов парогенератора при заданных паропроизводительности, параметрах пара и характеристиках топлива;

в) определение тепловосприятия поверхностей нагрева;

г) определение кпд котельного агрегата.

21. Определить КПД котла и полный расход топлива, если потери q₃ = 0; q_n = 0,3 %; q₂ = 8,81 %; q_6шл = 0,18 %, теплота воспринятая рабочей средой в паровом котле Q_п.к = 518270 КДж/с; располагаемая теплота топлива = 37560.

а) η_к = 90,41%; В = 15,262м³/с;

б) η_к = 95,0%; В = 14,52м³/с;

в) η_к = 89,3%; В = 17,59м³/с.

22. Определить лучистое тепловосприятие радиационного пароперегревателя, имеющего лучистую поверхность F_л.р.n = 96,4м², если интенсивность теплового потока в этой зоне q_n = 157,6 , В_р = 9,25 кг/С.

а) Q_p^’_{, n} = 2456 кДж/кг;

б) Q_p^’_{, n} = 1642 кДж/кг;

г) Q_p^’_{, n} = 1981 кДж/кг.

23. Определить необходимое для прохода газов живое сечение газохода, если V_г = 5,867 ; В_р = 45,2 ; = 650⁰С; = 6м/с.

а) F_г = 149,4м²;

б) F_г = 191,4м²;

г) F_г = 91,4м².

24. Определить температурный напор в поверхности нагрева пароперегревателя при температуре продуктов сгорания на входе = 1070⁰С, на выходе = 956⁰С и при температуре пара на входе = 470⁰C и на выходе = 519⁰C. Пароперегреватель имеет прямоточную схему движения сред.

а) 530,8 ⁰C;

б) 518,7 ⁰C;

в) 506,8 ⁰C.

25. Определить тепловосприятие экономайзера в котором происходит подогрев воды до кипения иеё испарение до массового паросодержания х = 0,35. Расход воды 2,78 кг/с; давление воды р = 18,05МПа; t^’= 300⁰С.

а) Q₁+Q₂ = 1756,2 + 1110,1кДж/с;

б) Q₁+Q₂ = 1110,1 + 756,2 кДж/с;

в) Q₁+Q₂ = 971,8 + 657,1кДж/с.

1 г, 2 а, 3 в, 4 а, 5 г, 6 в, 7 б, 8 г, 9 а, 10 б, 11 б, 12 г, 13 а, 14 в, 15 г, 16 а, 17 а, 18 а, 19 в, 20 б, 21 а, 22 б, 23 г, 24 в, 24 а