1428

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

А.В. Гордеев

ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИЕ УСТАНОВКИ

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим занятиям

(включая рекомендации по организации самостоятельной работы и выполнению курсового проекта)

для обучающихся по дисциплине «Теплогенерирующие установки» по направлению подготовки 08.03.01 Строительство

Профиль Теплогазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, сооружений, населенных пунктов

Нижний Новгород

2016

УДК 621.182

Гордеев А.В. / Теплогенерирующие установки [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос. / А.В. Гордеев; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – __ с.– 1 электрон.

опт. диск (CD-RW).

В настоящем учебно-методическом пособии по дисциплине «Теплогенерирующие установки» даются конкретные рекомендации учащимся для освоения как основного, так и дополнительного материала дисциплины и тем самым способствующие достижению целей, обозначенных в учебной программе дисциплины. Цель учебно-методического пособия — это помощь в усвоении лекций и в подготовке к практическим занятиям.

Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Теплогенерирующие установки» по направлению подготовки 08.03.01 Строительство профиль Теплогазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, сооружений, населенных пунктов.

Учебно-методическое пособие ориентировано на обучение в соответствии с календарным учебным графиком и учебным планом по основной профессиональной образовательной программе направления 08.03.01 Строительство, профиль Теплогазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, сооружений, населенных пунктов, утв. решением учёного совета ННГАСУ от 03.04.2015 г., протокол № 9

2

Оглавление

3

1. Общие положения

1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения

Целями освоения учебной дисциплины «Теплогенерирующие установки» являются: формирование у студентов знаний, умений и навыков по основам расчета и эксплуатации теплоге-

нераторов систем теплоснабжения. Знания, умения и навыки необходимы при проектировании и эксплуатации теплогенераторов систем теплоснабжения, в основном использующих для получения теплоты органическое топливо, для обеспечения энергоэкономичных и экологобезопасных режимов работы.

В процессе освоения дисциплины студент должен Знать:

−нормативные документы в области проектирования источников теплоты централизованных и автономных систем теплоснабжения;

−правила эксплуатации котлов и теплотехнического оборудования;

−нормативные документы в области проектирования теплогенерирующих установок;

−основы проектирования теплогенерирующих установок;

−нормативные документы в области эксплуатации теплогенерирующих установок

Уметь:

−обоснованно принимать инженерные решения при проектировании теплогенерирующих установок;

−выполнять теплотехнические испытания оборудования;

−разрабатывать техническую документацию и инструкции по эксплуатации и ремонту теплогенерирующих установок;

−разрабатывать проектную документацию по теплогенерирующим установкам в соответствии с требованиями нормативной документации;

−осуществлять и организовывать техническую эксплуатацию теплогенерирующих установок

Владеть:

−современными методами проектирования, методами выбора и оптимизации типа котельной установки и парогенератора;

−навыками работы с технической документацией;

−навыками работы с технической документацией;

−навыками надежной, безопасной и эффективной эксплуатации теплогенерирующих установок

1.2Содержание дисциплины

Материал дисциплины сгруппирован по следующим разделам:

1 Введение. Системы теплоснабжения

Технология изучения дисциплины, рекомендуемые источники. Системы теплоснабжения: структура, классификация, теплоносители

2. Источники теплоты систем теплоснабжения

Потребители теплоты: виды, классификация. Теплогенерирующая установка: структура, циклы, тракты, основное и вспомогательное теплотехническое оборудование

4

3. Тепловые схемы котельных установок

Виды тепловых схем. Тепловые схемы котельных установок, АЭС, АСТ, МГД и парогазовых установок. Расчет тепловых схем

4. Основное и вспомогательное оборудование котельной установки

Котельные агрегаты, теплообменные аппараты, насосные установки: расчет и подбор, требования к ним. Трубопроводы: схемы и расчет диаметров, требования к трубопроводам пара и горячей воды. Арматура котельных установок, требования к арматуре.

5. Водный режим работы паровых котлоагрегатов

Непрерывная и периодическая продувка, оборудование продувки, требования к питательной воде, ступенчатое испарение

6. Водоподготовка

Физико-химические характеристики воды. Выбор схемы обработки воды. Метод ионного обмена (сущность метода, схемы установок). Расчет и подбор оборудования химводоочистки. Термическая деаэрация воды. Расчет и подбор деаэраторов. Требования к деаэраторам

7. Газовый и воздушный тракты котельной установки

Схемы газового и воздушного трактов. Дымовые трубы (конструкции, требования к дымовым трубам, расчет высоты дымовой трубы). Расчет аэродинамических сопротивлений трактов. Дымососы, дутьевые вентиляторы (конструкции, требования, расчет и подбор дымососов и дутьевых вентиляторов). Регулирование тягодутьевых установок. Газоходы и воздуховоды котельных агрегатов.

8. Топливное хозяйство котельной установки на органическом топливе

Топливное хозяйство котельной на твердом топливе. Топливное хозяйство котельной на жидком топливе. Топливное хозяйство котельной на газообразном топливе. Схемы топливного хозяйства, выбор схем, расчет и подбор оборудования, требования, технико-экономические показатели

9. Основы проектирования котельных установок

Стадии проектирования, объем и содержание, проектная документация. Объемные планировочные решения здания котельной установки. Компоновка оборудования котельной установки.

10. Основы эксплуатации котельных установок

Пуск и останов котельных агрегатов. Обслуживание котельных агрегатов. Текущий и плановый ремонт. Теплотехнические испытания котельных агрегатов

11. Технико-экономические показатели работы котельных установок

Основные определения. Себестоимость производства тепловой энергии и особенности ее расчета

Материал дисциплины изучается в соответствии с порядком, определённым в следующей таблице:

5

6

2. Методические указания по подготовке к лекциям

2.1 Общие рекомендации по работе на лекциях

Лекция является главным звеном дидактического цикла обучения. Ее цель — формирование основы для последующего усвоения учебного материала. В ходе лекции преподаватель в устной форме, а также с помощью презентаций передает обучаемым знания по основным, фундаментальным вопросам изучаемой дисциплины.

Назначение лекции состоит в том, чтобы доходчиво изложить основные положения изучаемой дисциплины, ориентировать на наиболее важные вопросы учебной дисциплины и оказать помощь в овладении необходимых знаний и применения их на практике.

Личное общение на лекции преподавателя со студентами предоставляет большие возможности для реализации образовательных и воспитательных целей.

При подготовке к лекционным занятиям студенты должны ознакомиться с презентаций, предлагаемой преподавателем, отметить непонятные термины и положения, подготовить вопросы с целью уточнения правильности понимания. Рекомендуется приходить на лекцию подготовленным, так как в этом случае лекция может быть проведена в интерактивном режиме, что способствует повышению эффективности лекционных занятий.

2.2Общие рекомендации при работе с конспектом лекций

Входе лекционных занятий необходимо вести конспектирование учебного материала. Конспект помогает внимательно слушать, лучше запоминать в процессе осмысленного записывания, обеспечивает наличие опорных материалов при подготовке к семинару, зачету, экзамену.

Полезно оставить в рабочих конспектах поля, на которых делать пометки из рекомендованной литературы, дополняющие материал прослушанной лекции, а также подчеркивающие особую важность тех или иных теоретических положений.

Вслучае неясности по тем или иным вопросам необходимо задавать преподавателю уточняющие вопросы. Следует ясно понимать, что отсутствие вопросов без обсуждения означает в большинстве случаев неусвоенность материала дисциплины.

2.3Общие рекомендации по изучению материала лекций

Раздел 1. Введение. Системы теплоснабжения – 1 лекция

Цель: вызвать интерес к изучению курса, сформулировать основные термины и определения

На лекции рассматриваются основные термины и определения, классификация и краткие сведения о системах теплоснабжения

Раздел 2. Источники теплоты систем теплоснабжения – 2 лекции

Цель: изучить классификацию и структурные схемы источников теплоснабжения

На лекции рассматриваются: классификация источников теплоснабжения, структурные схемы источников теплоснабжения на разных видах топлива, основные циклы теплогенерирующей установки,

7

назначение основного и вспомогательного оборудования теплогенерирующей установки

Раздел 3. Тепловые схемы котельных установок – 3 лекции

Цель: изучить тепловые схемы котельных установок для различных систем теплоснабжения

На лекции рассматриваются следующие вопросы: классификация тепловых схем, принципиальные схемы теплогенерирующих установок для закрытых и открытых, двухтрубных и четырехтрубных систем теплоснабжения, тепловые схемы теплогенерирующих установок малой производительности, основы расчета тепловых схем

Раздел 4. Основное и вспомогательное оборудование котельной установки – 2 лекции

Цель: изучить назначение, устройство и методики расчета и подбора основного и вспомогательного оборудования котельных установок

Рассматриваются классификация, назначение и устройство теплообменных и насосных установок, их расчет и подбор. Назначение трубопроводов теплогенерирующей установки, их гидравлический расчет. Назначение, классификация и устройство арматуры котельной. Требования к арматуре

Раздел 5. Водный режим работы паровых котлоагрегатов – 2 лекции

Цель: изучить основы водно-химического режима работы паровых котлов

Рассматриваются основные показатели качества подпиточной воды, требования к качеству котловой, сетевой и подпиточной воды, назначение и порядок выполнения непрерывной и периодической продувки котлов, назначение и схемы ступенчатого испарения котловой воды

Раздел 6. Водоподготовка – 2 лекции

Цель: изучить основные схемы обработки воды в теплогенерирующих установках

На лекции рассматриваются следующие вопросы: схемы ионного обмена, магнитная обработка воды, современные методы водоподготовки, выбор схемы обработки воды в теплогенерирующей установке, расчет и подбор оборудования водоподготовки, методы дегазации воды, термические деаэраторы, расчет и подбор деаэраторов

Раздел 7. Газовый и воздушный тракты котельной установки – 2 лекции

Цель: изучить схемы и оборудование газовоздушного тракта теплогенерирующей установки

На лекции рассматриваются следующие вопросы: схемы газовоздушного тракта, естественная и искусственная тяга, дымовые трубы (конструкции, материалы, определение высоты), конструкции дымососов и дутьевых вентиляторов, аэродинамический расчет котельного агрегата, расчет и подбор тягодутьевого оборудования

Раздел 8. Топливное хозяйство котельной установки на органическом топливе – 2 лекции

Цель: изучить назначение, устройство и методики расчета и подбора систем топливоснабжения теплогенерирующих установок, работающих на различных видах топлива

Рассматриваются классификация, назначение и оборудование теплогенерирующих установок, ра-

8

ботающих на твердом, жидком и газообразном топливе. Рассматриваются методики расчета и подбор оборудования газорегуляторных установок, мазутного хозяйства, систем топливоподачи твердого топлива и систем шлакозолоудаления.

Раздел 9. Основы проектирования котельных установок – 1 лекция

Цель: получить знания по этапам и основам проектирования теплогенерирующих установок

Рассматриваются стадии проектирования, объем и содержание, проектная документация. Объемные планировочные решения здания котельной установки. Компоновка оборудования котельной установки.

Раздел 10. Основы эксплуатации котельных установок – 2 лекции

Цель: изучить основы эксплуатации теплогенерирующих установок и теплотехнического оборудования

На лекции рассматриваются следующие вопросы: нормативные документы по эксплуатации теплогенерирующих установок, эксплуатация паровых котлов, эксплуатация водогрейных котлов, эксплуатация теплотехнического оборудования, теплотехнические испытания котельных агрегатов

Раздел 11. Технико-экономические показатели работы котельных установок– 1 лекция

Цель: изучить основы технико-экономических расчетов теплогенерирующих установок

На лекции рассматриваются следующие вопросы: основные технико-экономические показатели работы котельных установок, определение себестоимости единицы вырабатываемой тепловой энергии

9

2.4Контрольные вопросы

1.Классификация котельных установок. Конструкции паровых котлов малой мощности

2.Принципиальная тепловая схема водогрейной котельной. Оборудование водогрейной котельной, его назначение

3.Как производят расчет сопротивлений газового тракта при искусственной тяге? Каковы методы преодоления этих сопротивлений?

4.Котлы ДКВр конструкция, основные характеристики, пароводяная схема

5.Гарнитура котлов

6.Котлы ДЕ конструкция, основные характеристики, пароводяная схема

7.Дымовые трубы котельных установок

8.Котлы КЕ конструкция, основные характеристики, пароводяная схема

9.Эксплуатация котельного агрегата

10.Тепловой баланс котельного агрегата. КПД котельного агрегата по прямому и обратному балансу

11.Обработка воды по методу Na-катионирования

12.Расчет тепловой схемы производственно-отопительной котельной

13.Схемы ступенчатого испарения

14.Конструкция и основные элементы парового котла (на примере котла ДКВр)

15.Материальный баланс котлоагрегата

16.Конструкция и основные элементы водогрейного котла (на примере котла КВ-ГМ)

17.Вспомогательное теплотехническое оборудование: классификация, основы расчета и подбора, компоновка в пароводяном тракте источника теплоты системы теплоснабжения

18.Водно-химический режим работы парогенераторов

19.Состав и основные свойства жидкого топлива

20.Системы теплоснабжения: структура, классификация, теплоносители

21.Топки: их классификация, структура, показатели работы, поверочный теплотехнический расчет топок на органическом топливе.

22.Теплогенерирующая установка: структура, циклы, тракты, основное и вспомогательное теплотехническое оборудование

23.Горелочные устройства для сжигания мазута

24.Основное теплотехническое оборудование: выбор вида, количество и типоразмер теплогенератора, требования к ним.

25.Стадии проектирования объем и содержание проектной документации.

26.Сепарационные устройства котлов

27.Водяные экономайзеры

28.Котлы КВ-ГМ конструкция, основные характеристики, схема циркуляции

29.Продувка котельных агрегатов

30.Классификация котельных установок

31.Конструкции паровых котлов малой мощности

32.Принципиальная тепловая схема водогрейной котельной. Оборудование водогрейной котельной, его назначение

33.Как производят расчет сопротивлений газового тракта при искусственной тяге? Каковы методы преодоления этих сопротивлений?

34.Котлы ДКВр конструкция, основные характеристики, пароводяная схема

35.Гарнитура котлов

36.Котлы ДЕ конструкция, основные характеристики, пароводяная схема

37.Дымовые трубы котельных установок

38.Котлы КЕ конструкция, основные характеристики, пароводяная схема

39.Эксплуатация котельного агрегата

40.Тепловой баланс котельного агрегата. КПД котельного агрегата по прямому и обратному балансу

10