Методические указания и контрольные задания для заочной формы обучения по МДК 03.01. Наладка и испытания теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения специальности 13.02.02 Теплоснабжение и теплотехническое оборудование (2023 г.)
учебно-методическое пособие

ОБЛАСТНОЕ  БЮДЖЕТНОЕ  ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ  «КУРСКИЙ  МОНТАЖНЫЙ  ТЕХНИКУМ»

МДК 03.01. Наладка и испытания теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения

программа  подготовки специалистов среднего звена по специальности

13.02.02 Теплоснабжение и теплотехническое оборудование

Методические указания и контрольные задания для заочной формы обучения

КУРСК  2023

1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.

      Рассматриваемым междисциплинарным курсом МДК03.01.  «Наладка и испытания теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения» предусматривается изучение трех основных тем, которые изучаются:

в первой части МДК03.01:

1. Измерение теплотехнических параметров.

2. Автоматизация теплоэнергетических процессов в системах тепло- и топливоснабжения.

во второй  части МДК03.01:

3. Испытания и наладка теплотехнического оборудования.

По данной дисциплине (или МДК) предусматривается выполнение двух домашних контрольных работ, охватывающие все разделы рабочей учебной программы.

Материал, выносимый на установочные и обзорные занятия, а также перечень выполняемых практических занятий и лабораторных работ определяется учебным заведением исходя из профиля подготовки выпускников, контингента студентов (работающих и не работающих по избранной специальности) и соответствующего учебного плана.

    На установочных занятиях студентов знакомят с программой дисциплины, методикой работы над учебным материалом и выполнения контрольной работы.

    Обзорные лекции проводятся по сложным для самостоятельного изучения темам программы. Проведение практических занятий и лабораторных работ предусматривает своей целью закрепление теоретических знаний и приобретение необходимых практических умений по программе учебной дисциплины.

   Выполнение контрольной работы определяет степень усвоения студентами изученного материала и умения применять полученные знания при решении практических задач.

   Варианты домашней контрольной работы составлены применительно к действующей рабочей программе по дисциплине.

   Учебный материал рекомендуется изучать в той последовательности, которая дана в методических указаниях:

• ознакомление с тематическим планом и методическими указаниями по темам;
• изучение программного материала по рекомендуемой литературе;
• составление ответов на вопросы самоконтроля, приведенные после каждой темы.

   При изучении материала необходимо соблюдать единство терминологии, обозначений, единиц измерения в соответствии с действующими ГОСТами и СНиПами.

В результате изучения МДК03.01. студент должен:

иметь практический опыт:

    Чтения схем установки контрольно-измерительных приборов при проведении испытаний и наладки теплотехнического оборудования и  эксплуатации систем тепло- и топливоснабжения.

         Подготовки испытаний и наладки теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения.

          Обработки результатов испытаний и наладки теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения.

          Составления отчетной документации по результатам испытаний и наладки теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения.

знать:

     Назначение, конструктивные особенности и характеристики контрольных средств, приборов и устройств, применяемых при эксплуатации, наладке и испытаниях теплотехнического оборудования и систем тепло-и топливоснабжения.

     Основы автоматического регулирования систем тепло- и топливоснабжения, способы определения динамических параметров объектов.

     Постановления, распоряжения, приказы, методические и нормативные материалы по вопросам организации пусконаладочных работ.

    Порядок и правила проведения наладки и испытаний теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения.

     Правила и нормы охраны труда при проведении наладки и испытаний теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения

     Правила оформления отчетной документации по результатам испытаний и наладки теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения.

уметь:

     Выполнять подготовку к наладке и испытаниям теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения.

     Выполнять подготовку к работе средств измерений и аппаратуры.

     Выполнять работу по наладке и испытаниям теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения в соответствии с методическими, нормативными и другими руководящими материалами по организации пусконаладочных работ.

     Выполнять обработку результатов наладки и испытаний теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения.

      Вести техническую документацию во время проведения наладки и испытаний теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения.

         Выбирать контрольно- измерительные приборы и автоматические регуляторы для установок тепло- и топливоснабжении.

         Составлять функциональные схемы автоматизации систем тепло- и топливоснабжения.

В результате освоения МДК 03.01. обучающийся должен овладеть:

профессиональными  компетенциями:

ПК 3.2. Составлять отчётную документацию по результатам наладки и испытаний теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения.

и общими компетенциями

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ  МДК 03.01.

3. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.

Основные источники:

1. Зайцев С.А. Технические измерения  [Текст] : учебник/ С.А.Зайцев, А.Н.Толстов. - М.: Академия, 2020. - 368с . - (Профессиональное образование)

2.      Брюханов,О.Н. Газифицированные котельные агрегаты [Текст]: учебник/ О.Н.Брюханов, В.А.Кузнецов. – М.: ИНФРА-М, 2019. – 392 с. – (Среднее профессиональное образование)

3.           Рульнов А.А., Горюнов И.И., Ефстафьев К.Ю.  Автоматическое регулирование[Текст] :учебник  — М.: НИЦ ИНФРА-М, 2018.

4.           Хубаев С.-М.К. Автоматизация систем теплогазоснабжения и вентиляции[Текст] :учебное пособие /Издательство Ассоциации строительных вузов. М.: 2019 -56 с.

5. Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок в вопросах и ответах [Текст]: пособие для изучения и подготовки к проверке знаний/ авт.-сост.В.В.Красник. – М.: ЭНАС, 2017. – 160 с.

Дополнительные источники:

1. Ящура А.И. Система технического обслуживания и ремонта энергетического оборудования: справочник– ИНФРА Инженерия -М, 2019 г.

2. В. И. Манюк, Я. И. Каплинский, Э. Б. Хиж, А. И. Манюк, В. К. Ильин;  Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей.- Либроком, 2019 г

3.  Васильев А.В. Балансовые испытания паровых и водогрейных котлов. Методические указания. – Энергия - М, 2010 г.

5. СП 68.13330.2017 Актуализированная редакция  СНиП 3.01.04-87 Приемка в эксплуатацию законченных строительством объектов.

6. РД 34.25.514-96 Проведение режимно-наладочных испытаний и составление режимных карт

7. РД 34.70.110-92 Правила организации пусконаладочных работ на тепловых электрических станциях

8. РД 153-34.1-20.526-00 Методические указания по испытанию водяных тепловых сетей на гидравлические потери.

9. РД 153-34.1-20.329-2001 Методические указания по испытанию водяных тепловых сетей на максимальную температуру теплоносителя.

4. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Введение.

Раздел 1. Проведение наладочных работ и испытаний с использованием контрольно- измерительных приборов и средств автоматизации.

Тема 1.1.   Техника измерения

Данная тема является вводной и должна дать понятие о  роли и месте измерительной техники в системе технологических измерений в производстве электрической и тепловой энергии.

Погрешность измерения — оценка отклонения величины измеренного значения величины от её истинного значения. Погрешность измерения является характеристикой (мерой) точности измерения.

При изучении темы следует ознакомиться с основными видами и методами измерений Метод измерений - прием сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений.

Обычно метод измерений обусловлен устройством средства измерений.

 Различают: дифференциальный, нулевой, контактный и бесконтактный методы измерений, а также методы сравнения с мерой и метод непосредственной оценки.

 К средствам измерений относятся: меры, измерительные приборы, измерительные преобразователи, измерительные установки, измерительные системы, которые подразделяются по назначению, принципу действия, метрологическим характеристикам и другим параметрам.

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие основные параметры подлежат контролю и регулированию ?
2. Что такое измерение?
3. Назовите классификацию погрешностей измерения?
4. Дайте определение абсолютной погрешности измерительных приборов
5. Какие методы измерений применяются на практике?
6. Что такое измерительный прибор?
7. Назовите основные характеристики измерительных приборов.
8. Отличие прибора и преобразователя.
9. Какая установка называется измерительной?

Тема 1.2.   Измерение температуры, давления.

   Для измерения температуры выбирается некоторый термодинамический параметр термометрического вещества. Изменение этого параметра однозначно связывается с изменением температуры. На практике для измерения температуры используют: жидкостные и механические термометры, термопару, термометр сопротивления, манометрический термометр, пирометр.

   При измерении температуры различают 2 метода – контактный и бесконтактный.

 К приборам контактного метода относятся:

 -термометры расширения,

-термометры манометрические,

 -термометры (преобразователи)термоэлектрические, - термометры (термопреобразователи) сопротивления,

К приборам бесконтактного метода относятся пирометры (пирометрические термометры).

   Давление является одной из характеристик состояния жидких и газообразных тел.  Давление представляет собой распределенную силу, действующую нормально к поверхности, которая омывается газом или жидкостью

 В зависимости от назначения приборы для измерения давления делятся на следующие основные группы: манометры — для измерения избыточного давления, мановакуумметры — для измерения вакуумметрического и избыточного давлений, вакуумметры — для измерения вакуумметрического давления (вакуума), барометры — для измерения атмосферного давления, напорометры - для измерения малых избыточных давлений, тягомеры - для измерения малых разряжений, тягонапоромеры - для измерения малых давлений или разряжений, дифференциальные манометры — для измерения разности давлений, барометры - для измерния атмосферного давления.

 По принципу действия все приборы для измерения давления можно разделить на жидкостные,   деформационные, грузопоршневые  и электрические.

Вопросы для самоконтроля:

1. Какая физическая величина называется температурой?
2. Какие методы измерения температуры применяются при измерениях?
3. На чем основан принцип действия термометров расширении?
4. Какие типы термопар применяются в промышленности?
5. Чем отличается термопара от термометра сопротивления?
6. На чем основан принцип действия пирометров излучения?
7. Какая физическая величина называется давлением?
8. Как классифицируются приборы давления по принципу действия и по роду измеряемой величины?
9. Какие основные упругие элементы применяются в приборах для измерения давления?
10. Для каких измерений предназначены грузопоршневые манометры?
11. Какие основные датчики применяются в электрических приборах давления?
12. Какое давление измеряют дифманометры?
13. Какие стандартные сигналы могут иметь на выходе дифманометры?

Тема 1.3.  Измерение расхода, количества, уровня, состава газа, воды, количества тепла.

    При определении мощности, производительности и к.п.д. энергетических установок, контроле и управлении производственными процессами требуется точное и надежное измерение расхода различных жидких и газообразных веществ в напорных линиях.

    Прибор, измеряющий расход, т. е. количество вещества, проходящее в трубопроводах в единицу времени, называют расходомером. Если расходомер снабжен суммирующим устройством со счетчиком, он служит для одновременного измерения расхода и количества вещества и называется счетчиком количества.

  Применяют различные методы измерения расхода вещества и конструкции расходомеров и счетчиков. Наиболее распространены следующие расходомеры: переменного перепада давления с сужающими устройствами, постоянного перепада давления, тахометрические, электромагнитные, ультразвуковые.

   Количество жидкости или газа можно измерить счетчиками. По принципу действия счетчики подразделяются на объемные, массовые и скоростные. Для измерения количества жидкости применяют преимущественно объемные и скоростные счетчики, для измерения объема газа - объемные счетчики.

    Для ведения технологических процессов большое значение имеет контроль за

 уровнем жидкостей и твердых сыпучих материалов в производственных аппаратах.

Для измерения уровня жидкости применяют поплавковые, буйковые, гидростатические, ультразвуковые и акустические приборы, для измерения уровня жидкости и твердых сыпучих материалов — емкостные и радиоизотопные.

    Достоверное определение состава продуктов сгорания органических топлив является одной из актуальных задач при наладке и эксплуатации котельного оборудования. Определение фактического количества выбрасываемых в атмосферу вредных веществ с продуктами сгорания топлива производится на основе прямых газоаналитических измерений концентраций токсичных компонентов. Для этого используются приборы фотометрического, гальванометрического, потенциометрического, термохимического принципов действия.

  Качество воды и пара определяется с помощью кондуктометров - прибор для измерения проводимости растворов. Электропроводность – математическая оценка способности раствора проводить электрический ток, зависит в основном от степени минерализации исследуемого раствора и его температуры.

   pH - это водородный показатель, характеризующий концентрацию свободных ионов водорода в воде. Величина рН определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН-, образующихся при диссоциации воды.

    Современный рынок инженерного оборудования предлагает полный спектр оборудования для учета потребления тепловой энергии на производственных предприятиях - теплосчетчиками.  Теплосчетчик представляет собой комплекс приборов, состоящий из тепловычислителя, первичного преобразователя расхода (расходомер) и датчиков температуры.  Тепловычислитель – компактное микропроцессорное устройство.

Вопросы для самоконтроля:

1. Дайте определение расходу вещества и количеству.
2. На чем основан метод измерения расхода с помощью диафрагмы?
3. Какие стандартные сужающие устройства могут применяться при измерении расхода методом переменного перепада давления?
4. Какая зависимость между перепадом давления и расходом (при измерении диафрагмой)?
5. Что является чувствительным элементом при измерении расхода методом постоянного перепада давления?
6. Какие силы действуют на поплавок?
7. Расход каких жидкостей можно измерить электромагнитным расходомером?
8. На чем основан принцип действия вихревых расходомеров?
9. Какие основные методы применяются для измерения уровня жидкостей?
10. Какие основные методы применяются для измерения уровня сыпучих материалов?
11. Какие основные методы измерения состава дымовых газов применяются в промышленности?
12. Состав какого газа можно определить с помощью термомагнитного газоанализатора?
13. Сколько компонентов газа можно определит хроматографом?
14. На чем основан принцип действия электрохимических газоанализаторов?
15. Из каких основных блоков состоит хроматографическая установка?
16. На чем основан принцип действия кондуктометрических приборов?
17. Какие существуют основные методы измерении состава газов?
18. Какие типы электродов прменяются при измерении рН?
19. Какими методами можно измерить количество тепловой энергии?
20. На чем основан принцип действия теплосчетчиков?
21. На чем основан принцип действия тепломера?

Тема 2.1.  Теория автоматического регулирования.

Теплоэнергетические процессы характеризуются большим количеством параметров, участвующих в управлении и, поэтому их автоматизация приобретает особо важное значение. Задача автоматизации состоит в осуществлении автоматического управления различными технологическими процессами. Техника управления всеми процессами принципиально одна и та же. Она основана на правилах и законах, общих для этих процессов.

Изучение данной темы необходимо начинать с основных понятий – автоматическая система регулирования (САР), объект регулирования. САР – динамическая система, характеристики которой изменяются под влиянием возмущающих и управляющих воздействий. Переход системы от одного установившегося состояния к другому называется переходным процессом.

Статические свойства объекта – это его свойства в установившемся состоянии (в статике). В реальных условиях любой объект подвержен воздействию возмущений и поэтому всегда находится в динамике. Состояние объекта характеризуется динамическими свойствами - емкостью, запаздыванием, самовыравниванием.  

Устойчивость – это свойство системы возвращаться к состоянию установившегося равновесия после устранения возмущения, нарушившего указанное равновесие. О качестве регулирования можно судить по кривой переходного процесса САР.

Вопросы для самопроверки:

1. Какие объекты можно отнести к объектам регулирования?
2. Какие параметры называют входными, выходными, режимными?
3. Что называется возмущающим воздействием?
4. По каким признакам классифицируют объекты регулирования?
5. Какие основные задачи решаются АСР?
6. По каким признакам классифицируют АСР?
7. Что называется статической характеристикой объекта?
8. Что называется динамической характеристикой объекта?
9. Что называется кривой разгона?
10. Какие свойства объекта необходимо учитывать при построении АСР?
11. Что называется звеном?
12. Назовите типовые звенья.
13. Что такое устойчивость АСР?
14. Какими показателями определяется устойчивость АСР?
15. Какие существуют критерии устойчивости АСР?
16. Какие оценки качества регулирования можно получить по кривой переходного процесса?

Тема 2.2.  Конструкция автоматических регуляторов.

Любое автоматическое устройство представляет собой комплекс отдельных конструктивных или схемных элементов, каждый из которых выполняет задачу по преобразованию энергии, полученной от предыдущего элемента, и передаче ее последующему элементу.

Элементами автоматики называются конструктивно законченные устройства, выполняющие определенные самостоятельные функции преобразования сигнала (информации) в системах автоматического управления и контроля.

По выполняемым функциям основные элементы автоматики делятся на датчики, усилители, стабилизаторы, реле, распределители, двигатели, генераторы импульсов, логические элементы, выпрямители и т.д. В данной теме студентам предлагается изучить аппаратуру управления и регулирования, а также программно-технические комплексы.

Исполнительные механизмы (ИМ) - составная часть любой системы автоматического регулирования, служат для изменения регулирующего воздействия в соответствии с сигналом от регулирующего устройства. Исполнительные механизмы в зависимости от используемой энергии подразделяются на электрические и пневматические. При изучении данной темы студенты должны обратить внимание на основные характеристики, классификацию и условия применения исполнительных механизмов.

Регулирующим органом (РО) - называется звено исполнительного устройства, предназначенное для изменения расхода вещества или энергии в объект регулирования. Различают дозирующие и дроссельные РО.

Вопросы для самопроверки:

1. Что называется элементом АСР?
2. Из каких основных элементов состоит система автоматического управления?
3. Классификация контрольно-измерительных приборов.
4. Какие функции выполняют различные элементы системы автоматического управления?
5. Какие устройства называются исполнительными?
6. Назначение исполнительного механизма.
7. Какие ИМ можете назвать ?
8. Какие устройства называются регулирующими органами?
9. Что называется дозирующим РО?
10. Что называется дроссельным РО?
11. Какие регулирующие органы можете назвать ?

Тема 2.3.  Автоматизация процессов тепло- и топливоснабжения.

Технологические процессы, происходящие в водогрейном котле во время работы, характеризуются рядом взаимосвязанных параметров. Изменение одного из них должно отражаться на всех остальных параметрах. Автоматизация котлов предусматривает осуществление заданного технологического режима.

Водогрейный котел, являясь объектом регулирования, требует контроля взаимосвязанных параметров: температуры горячей воды; количества сжигаемого топлива и расхода воздуха; разряжения в топке и за котлом; наличия электропитания; устойчивости горения топлива; подачи воздуха к топливосжигающим устройствам котла.

 В паровых котлах автоматически регулируются постоянство давления пара; соотношение «газ-воздух»; питание котла водой; температура перегретого пара. Расход пара зависит от потребителя. При изучении данной темы студентам следует обратить внимание на основные контролируемые, регулируемые и сигнализируемые параметры.

При работе теплосети необходимо поддерживать заданные давления и температуры среды в прямых и обратных магистралях. На систему регулирования возлагается задача поддержания гидравлического и температурного режимов работы на всех ее участках. Основная задача автоматического регулирования систем горячего водоснабжения – поддержание заданной температуры воды в местах её разбора. Для производственных помещений широко применяют системы воздушного отопления. При автоматизации этих систем в зависимости от температуры воздуха в помещении регулируют подачу теплоносителя в калорифер или регулируют теплопроизводительность отопительного агрегата.

Автоматически регулируемая энергосистема - энергетическая система, в которой осуществляется автоматическое регулирование режима работы при помощи устройств автоматического регулирования

Основным технологическим документом, определяющим структуру и функциональные связи между технологическим процессом и средствами контроля и управления, является функциональная схема. Поэтому при изучении данной темы и всех последующих, прежде всего, необходимо выяснить основные принципы выполнения функциональных схем.

Вопросы для самопроверки:

1. В чем особенности автоматизации водогрейных котлов?
2. Какие параметры следует регулировать при автоматизации паровых котлов и почему?
3. Какие параметры следует регулировать при автоматизации котлов ДКВР и почему?
4. В чем особенности автоматизации тепловых сетей ?
5. Какие параметры регулируются при автоматизации систем воздушного отопления ?
6. Какой способ регулирования является наиболее эффективным при автоматизации приточных систем?
7. Что является основным регулируемым параметром при автоматизации систем горячего водоснабжения?
8. Какие параметры подлежат контролю, регулированию, сигнализации при автоматизации насосных установок?
9. Каким образом строятся схемы регулирования деаэрационных установок?
10. Какие параметры регулируются при автоматизации РОУ?

Тема 3.1.   Испытания и наладка  оборудования тепловых сетей.

В этой теме студенты должны изучить способы и методы проведения испытаний и наладки сети, согласно существующим методикам и нормативным актам.

Наладка водяных тепловых сетей проводится во всех звеньях централизованного теплоснабжения.  Испытания тепловых сетей проводятся при приёмке в эксплуатацию вновь сооруженных тепловых сетей, а также для проверки состояния действующих тепловых сетей при эксплуатации. Существуют следующие виды испытаний тепловых сетей: гидравлические испытания тепловых сетей на прочность и герметичность (плотность), на максимальную температуру теплоносителя, на тепловые потери, на гидравлическое сопротивление (потери давления).

Существует два вида тепловых сетей, только что простроенных и находящихся в эксплуатации, есть и 2 вида наладки - пусковая и режимная, суть которых одна, но несколько различаются задачи и объем работ. Системы теплоснабжения постоянно реконструируют: периодически меняют трубопроводы, оборудование, подключают новых потребителей и отключают старые, трубы стареют и зарастают. Любые изменения в системе теплоснабжения у потребителей, в сети или источнике неизбежно ведут к «разладке» системы теплоснабжения. Главная цель наладочных работ: обеспечение расчетного расхода теплоносителя у потребителей. При наладочных работах последовательно налаживают подогревательную установку источника теплоты, тепловую сеть, тепловые пункты и  системы теплопотребления.

Вопросы для самопроверки:

1. Цели, виды и методика испытаний тепловых сетей.
2. Последовательность и время проведения гидравлических испытаний теплосетей на прочность и плотность.
3. Последовательность и время проведения испытания тепловых сетей  на максимальную температуру теплоносителя.
4. Испытания сетей на тепловые потери.
5. Подготовка к испытаниям тепловых сетей на гидравлическое сопротивление
6. Задачи и порядок пусковой наладки
7. Этапы режимной наладки теплосетей.
8. Задачи и итоги регулирования после проведения наладочных работ теплосети.

Тема 3.2.   Испытания и наладка  котлоагрегата.

В этой теме студенты должны изучить технологическую последовательность наладочных работ котлоагрегата и,  в целом, котельной.

 При пусконаладочных работах производится первичная наладка газоиспользующего оборудования,  теплотехнического оборудования,  водоподготовки, водного режима котлов, средств КИПиА. Итогом этих работ является комплексное опробование, которое проводится на нагрузке  и параметрах (давлении и температуре), предусмотренных проектом или установленных  заказчиком при нормальной и непрерывной работе котлоагрегата в течение 72 часов. При режимной наладке проводятся прикидочные опыты на определение оптимального топочного режима и коэффициентов избытка для нахождения мест присосов воздуха. Затем проводятся мероприятия по повышению эффективности котлов (собственно наладка), и итоговые наладочные опыты.

По измерениям при данных опытах проводят расчет основных  потери тепла и КПД, фактическую тепло (паро)производительность котлоагрегата, удельный расход топлива на

1 Гкал выработанной теплоты. Студенты должны разобраться в методе профессора Равича

определения  к. п. д. по обратному балансу при испытании котельных агрегатов

Вопросы для самопроверки:

1. Перечень опасных работ, при  наладке котлоагрегата.
2. Технологическая последовательность наладочных работ котлоагрегата.
3. Сушка и химическая очистка котла.
4. Наладка системы автоматики котлоагрегата.
5. Первичная наладка и комплексное опробование котла.
6. Описать проведение опыта по определению присосов воздуха в газоходы котла.
7. Определение оптимального положения факела в топочной камере при наладочных работах.
8. Определение оптимального коэффициента избытка воздуха при наладочных работах.
9. Определение числа и сочетания работающих горелок для поддержания минимальной нагрузки.
10. Режимная карта котла и её создание при наладке.
11. Назначение и состав балансовых опытов при наладке котла.
12. Определение кпд котла из условия обратного теплового баланса.

5. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ.

Каждый студент выполняет вариант контрольной работы в соответствии с последней цифрой присвоенного ему шифра.

1.  Работа должна выполняться в тетради, в которой надо оставлять поля для замечаний рецензента, а в конце работы - одну-две чистые страницы для рецензии. Страницы пронумеровать.
2.  На обложку тетради приклеивается заполненный студентом бланк «Контрольная работа».
3.  Каждый вопрос или задачу начинать с новой страницы, обязательно вписывая контрольный вопрос, условия задачи и исходные данные в полном объеме непосредственно перед ответом на вопрос или решением задачи.
4.  Ответы на контрольные вопросы необходимо давать сжато, конкретно, по существу заданного вопроса.
5.  Решение задач необходимо сопровождать краткими пояснениями, в которых указывать, какая величина определяется, по какой формуле (привести эту формулу в общем виде), какие величины подставляются в формулу.

6.  Текстовую часть выполнять чернилами, разборчивым почерком; а схемы и рисунки - карандашом, с соблюдением правил черчения.
7. Расчеты выполнять в системе единиц СИ. При всех исходных и вычисленных величинах обязательно должны указываться единицы измерения (размерности).
8.  В конце контрольной работы следует указать список использованной литературы с полным названием, автором и годом издания.
9.  Работу подписать и поставить дату ее выполнения.

          10. Получив отрецензированную работу, студент должен:

• при наличии неудовлетворительной оценки исправить все ошибки, сделать необходимые дополнения и прислать исправленную работу на повторное рецензирование вместе с незачтенной;
• при положительной оценке работы внести уточнения, если это требуется рецензией, и представить работу экзаменатору.

            11. При затруднениях в выполнении контрольной работы можно обратиться к преподавателю с просьбой дать консультацию (письменную или устную) по неясным вопросам.

Критерии оценки контрольной работы

         Оценка «зачтено»   выставляется обучающемуся, если он правильно планирует выполнение работы, самостоятельно использует знания программного материала;

в основном правильно и аккуратно выполняет задание, использует справочную литературу, графическую часть выполняет с небольшими отклонениями от требований ЕСКД.

          Оценка «не зачтено»   выставляется обучающемуся, если он не может правильно спланировать выполнение работы, не может использовать знания программного материала, допускает грубые ошибки и неаккуратно выполняет задание, не может самостоятельно использовать справочную литературу, графическую часть выполняет, не соблюдая требования  ЕСКД.

6. ЗАДАНИЯ  ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ  РАБОТ.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

ВАРИАНТ 1

Контрольные вопросы

1. Каков принцип действия дифференциальных манометров (дифманометров) с упругими чувствительными элементами? Поясните и приведите эскизы приборов.
2. Какие виды приборов используются для определения количества растворенного в воде кислорода?
3. Перечислите основные автоматически регулируемые процессы парового котла.
4. Опишите регулирующие органы дроссельного типа.

Контрольная задача (см. вариант 10).

ВАРИАНТ 2

Контрольные вопросы

1. Каковы назначение, устройство и принцип действия гидростатических (манометрических) уровнемеров?

2. Каковы назначение, принцип действия и конструкция термоэлектрических преобразователей (термопар)? Типы преобразователей.

3. Дайте определение понятий: объект регулирования, регулируемые величины, регулирующие

органы.

4. По каким величинам судят о динамических свойствах объекта? Что называют скоростью

 разгона?

Контрольная задача (см. вариант 10).

ВАРИАНТ 3

Контрольные вопросы

1. Дайте эскизы стандартных сужающих устройств и схемы их установки при измерении расходов газов, пара, воды. Объясните различие этих схем.
2. Каковы назначение, устройство и принцип действия теплосчетчика?
3. Понятие переходного процесса в САР. Приведите виды переходных процессов.
4. Какие существуют схемы регулирования тепловой нагрузки котлов с давлением пара

до 40 кгс/см2 (3,9 МПа)?

Контрольная задача (см. вариант 10).

ВАРИАНТ 4

Контрольные вопросы

1. Работа термомагнитных газоанализаторов.
2. Каковы назначение, принцип действия и конструкция термопреобразователей сопротивления (термометров сопротивления)? Типы термопреобразователей сопротивления,
3. Что такое кривая разгона и как по ней определить динамические параметры объекта

 регулирования?

4. Как классифицируются регуляторы по способу воздействия?

Контрольная задача (см. вариант 10).

ВАРИАНТ 5

Контрольные вопросы

1. Каковы назначение, принцип действия и устройство деформационных манометров? Приведите поясняющую схему.
2. Каковы назначение, устройство и принцип действия объемных счетчиков? Дайте поясняющие эскизы.
3. По каким величинам судят о качестве процесса регулирования?
4. Как осуществляется регулирование подачи воздуха в котлах с давлением пара до 40 кгс/см2 (3,9 МПа)?

Контрольная задача (см. вариант 10).

        ВАРИАНТ 6

Контрольные вопросы

1. Каков принцип действия микроманометра с наклонной трубкой? Чем определяется цена деления шкалы микроманометра?

2. Каков принцип действия расходомера переменного перепада давления на сужающем устройстве? Покажите распределение статического давления при установке в  трубопроводе диафрагмы, сопла и сопла Вентури.
3. .Как классифицируются регуляторы по виду вспомогательной энергии, по закону  регулирования?
4. Как осуществляется регулирование питания котла с давлением пара до 40 кгс/см2

 (3,9 МПа) водой?

 Контрольная задача (см. вариант 10).

ВАРИАНТ 7

Контрольные вопросы

1. Каковы назначение, устройство и принцип действия яркостного (оптического) пиромегра? Достоинства и недостатки данного способа измерения. Приведите поясняющую схему.

2. Каков принцип действия гидростатического уровнемера? Дайте поясняющую схему. Каковы недостатки данного способа измерения?
3. Дайте понятие закона регулирования. Перечислите основные законы регулирования.
4. Перечислите типы основных исполнительных механизмов и области их применения.

5. Контрольная задача (см. вариант 10).

ВАРИАНТ 8

Контрольные вопросы

1. Каковы назначение, устройство и принцип действия логометра? Способы подключения логометров к термопреобразователям сопротивления. Приведите поясняющие схемы.

         2. Химические (ручные) газоанализаторы, их устройство и принцип действия. Приведите поясняющую схему.

          3. Назовите основные автоматически регулируемые процессы водогрейного котла.

          4. Как осуществляется регулирование разрежения для котлов с давлением пара до 40 кгс/см2 (3,9 МПа)?

Контрольная задача (см. вариант 10).

ВАРИАНТ 9

Контрольные вопросы

        1. Принцип действия и схема концентратомеров водородных ионов (рН-метров).

        2. Методы измерения температуры. Классификация приборов для измерения температуры.

 3.  Как осуществляется регулирование сетевых подогревателей?

 4.  Перечислите типы дроссельных клапанов и заслонок.

Контрольная задача (см. вариант 10).

ВАРИАНТ 10  

Контрольные вопросы

1. Каковы назначение, устройство и принцип действия радиационного пирометра? Приведите схему и укажите особенности применения и погрешности радиационных пирометров.
2. Манометры с тензометрическим преобразователем, их достоинства и недостатки. Привести поясняющую схему.
3. Каковы допустимые показатели качества для оптимального процесса регулирования?
4. Что входит в автоматическую схему тепловой воздушной завесы?

          Контрольная задача: Определить абсолютную и относительную  погрешность измерения температуры среды и поправку к показаниям прибора.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2

ВАРИАНТ 1

Контрольные вопросы

1. Пусковая и режимная наладка теплотехнического оборудования

2. Отбор и разделка проб топлива и очаговых остатков при испытаниях котлов.

Контрольная задача 1-2

ВАРИАНТ 2

Контрольные вопросы

1. Приемочные и контрольно-балансовые испытания.

2. Задачи, методика наладки и испытаний теплообменных аппаратов.

Контрольная задача 1-2

ВАРИАНТ 3

Контрольные вопросы

1. Задачи и содержание пусконаладочных работ на котельных установках.

2. Подготовка тепловых сетей к пуску после монтажа или ремонта.

Контрольная задача 3-10

ВАРИАНТ 4

Контрольные вопросы

1. Пусковая наладка тепловых сетей. Задачи, порядок проведения пусконаладочных работ.

2. Методика определения оптимального положения факела при испытаниях котлов.

Контрольная задача 3-10

ВАРИАНТ 5

Контрольные вопросы

1. Испытания тягодутьевых машин и газовоздушного тракта котельной.

2. Гидравлические испытания тепловых сетей, испытания на расчетное давление и расчетную температуру теплоносителя.

Контрольная задача 3-10

ВАРИАНТ 6

Контрольные вопросы

1. Порядок определения  тепловых потерь q2, q3, q4, q5 и q6 при испытаниях котельных установок.

2. Выявление дефектов монтажа или ремонта, их устранение. Включение тепловых сетей в работу.

Контрольная задача 3-10

ВАРИАНТ 7

Контрольные вопросы

1. Определение оптимальной тонкости размола при испытаниях пылеугольных котлов.

2. Схемы установки приборов КИПа при балансовых испытаниях теплопотребляющих установок, систем отопления и вентиляции.

Контрольная задача 3-10

ВАРИАНТ 8

Контрольные вопросы

1.  Объем и содержание технического отчета по результатам испытаний оборудования.

2. Методика и порядок испытаний и наладки водяных тепловых сетей.

Контрольная задача 3-10

ВАРИАНТ 9

Контрольные вопросы

1.Схемы установки приборов КИПа при наладочных испытаниях котлоагрегатов.

2. Методика определения оптимального коэффициента избытка воздуха при испытаниях котлов

Контрольная задача 3-10

ВАРИАНТ 10

Контрольные вопросы

1. Основные этапы пусковой наладки оборудования котельных установок

2. Составление режимной карты и технического отчета по результатам испытаний и наладки тепловых сетей.

Контрольная задача 3-10

Содержание задач и методические указания к их решению

Задача 1-2:

  Пользуясь результатами измерений в различных режимах работы котлоагрегата, определить  (см.табл.) RO 2 макс - максимальное содержание CO2 и SO2 в сухих газах и оптимальный коэффициент избытка воздуха при сжигании газа

 (вариант 1) и мазута (вариант 2).

Методические указания  к решению задачи:

   Эта задача решается графическим путем. Нужно построить график зависимости содержания О2 от содержания  RО2.

   Все точки, характеризующие режимы, в которых отсутствует химическая неполнота горения, должны лежать на одной прямой.

  Для определения R02мaкс следует прямую  продолжить до пересечения с осью абсцисс и прочитать на ней значения R02мaкс .

   Нарушение однозначной зависимости % содержания О2 от % содержания RO2 указывает на появление химической неполноты горения, последняя точка на прямой указывает на процентное содержание О2 и RО2, для определения α по формулам:

Задача 3-10:

    В результате режимно-наладочных испытаний котла были получены средние значения параметров, приведенные в таблице.

    Пользуясь методикой Равича, рассчитайте (в %) потери теплоты с уходящими газами и потери теплоты от химической неполноты сгорания.

Методические указания  к решению задачи:

1. Определяется коэффициент, показывающий увеличение объема продуктов сгорания вследствие содержания в них избыточного воздуха по отношению к объему сухих продуктов  сгорания в теоретических условиях.

где RO 2 макс - максимальное содержание CO2 и SO2 в сухих газах(табл.1)  

RO2, СО, CH4 - содержание углекислого газа, сернистого ангидрида, оксида углерода и метана в сухих продуктах сгорания по данным анализа, %.

  Характеристики газообразного и жидкого топлива, необходимые для составления теплового  баланса (по данным проф. М. Б. Равича)  таблица 1.

2. Подсчитывается потеря теплоты с уходящими газами, %:

если h >1

если h < 1,

где tyx - средняя температура уходящих газов °С;

 tBЗ — средняя температура воздуха, забираемого дутьевым вентилятором, °С;

tмaкс — жаропроизводительность топлива (табл.1);

l— коэффициент, характеризующий отношение произведения действительного объема воздуха, поданного в топку, и его теплоемкости к произведению объема продуктов сгорания и их теплоемкости (принимается для природного газа 0,85, для жидкого топлива и нефтяных газов 0,9);

 В — коэффициент, равный отношению объема сухих продуктов к объему влажных продуктов сгорания в теоретических условиях (табл. 1);

 С' — поправочный коэффициент, равный отношению средневзвешенной

теплоемкости не разбавленных воздухом продуктов сгорания в температурном интервале от 0 0C до tyx к их средневзвешенной теплоемкости в интервале от 0 0C до tмакс (табл. 2);

 К — поправочный коэффициент, показывающий отношение средней теплоемкости воздуха в температурном интервале от 0°С до tyx к средневзвешенной теплоемкости не разбавленных воздухом продуктов горения в интервале от 00C до tмакс, (табл. 2);

Поправочные коэффициенты С' и К для газообразного и жидкого топлива

 (по данным проф. М. Б. Равича)                    таблица 2

3. Вычисляется потеря теплоты от химической неполноты горения (%)

где P — низшая теплота сгорания рабочего топлива, отнесенная к 1 м3 сухих продуктов сгорания, образующихся при сжигании топлива в теоретических условиях (табл. 1)

СО, H2, CH4 — содержание оксида углерода, водорода и метана в уходящих продуктах сгорания по показаниям эксплуатационного прибора, %.

Объёмная доля водорода в уходящих газах:   Н2=0,332×СО+0,228×СО2