Тепловые двигатели в целом. Получение, распределение и использование пара. Паровые машины всех видов и типов. Паровые котлы. Паросиловые установки

В учебном пособии изложены элементы газодинамики, необходимые для понимания сущности теплофизических процессов, происходящих в судовых энергетических установках, и выполнения теплофизических расчетов. Рассмотрены общие закономерности движения потоков сжимаемой среды, движение газов и пара в трубах и соплах, а также особенности обтекания газовым потоком одиночного профиля и решетки профилей.

В краткой форме изложены основы и фундаментальные положения технической термодинамики. Рассматриваются эксергетические методы анализа термодинамических процессов, характеристические функции и химический потенциал, широко используемые при описании процессов в открытых системах. Содержит также лабораторные работы, задания для самостоятельной работы и справочные материалы.

Для самостоятельной работы студентов, обучающихся по направлению «Теплотехника и теплоэнергетика» (магистерская программа «Энергетика теплотехнологии») очной и заочной форм обучения. Содержит краткий курс лекций, контрольные вопросы, тестовые задания. Включает задания для контрольной работы по дисциплине «Основы трансформации теплоты».

Методические указания к выполнению расчетно-графической работы предназначены для студентов, обучающихся по направлению «Теплоэнергетика и теплотехника» (бакалавриат), очной и заочной форм обучения. Содержат краткий теоретический курс по теме «Циклы паросиловых установок», задание для расчета цикла и пояснения к выполнению расчетов.

Методические указания к выполнению расчетно-графической работы предназначены для студентов, обучающихся по направлению «Теплоэнергетика и теплотехника» очной и заочной форм обучения. Пособие включает краткий курс по теории термодинамических процессов, задание для расчета газового цикла и алгоритм расчета.

Содержит теоретический материал, необходимый для проведения практических и лабораторных работ по дисциплине «Электромеханические системы в теплоэнергетике». Изложены основные положения электромеханических систем в теплоэнергетике.

В учебно-методическом пособии приведена общая методика расчёта конденсационных теплогенераторов, даны рекомендации для подготовки к практическим занятиям и курсовому проектированию, разъяснён порядок выполнения расчётов по дисциплине «Теплогенерирующие установки».

Представлена методика расчета коэффициента сепарации твердых включений из газовоздушных потоков для многоступенчатых систем пылезолоулавливания, состоящих из ряда последовательно установленных сепарационных устройств различного конструктивного исполнения и принципа действия. Она основана на на раздельном последовательном анализе процессов улавливания и прохождения отдельных фракций твердых частиц полидисперсной структуры. Методика дает информацию об изменении дисперсного состава твердых включений при прохождении газовоздушного потока по системе очистки и позволяет целенаправленно подбирать эффективное сочетание различных типов сепараторов.

Для усвоения основных положений теории и приобретения практических навыков в необходимом объёме учебное пособие содержит: краткое изложение определений и законов технической термодинамики; метод расчёта термодинамических процессов; рассмотрение характерных особенностей термодинамических циклов тепловых машин разного предназначения; требования и рекомендации для выполнения курсовой работы, а также пример одного из вариантов её выполнения.

Изложены как строгие, так и приближенные аналитические методы решения стационарных и нестационарных задач теплопереноса в твердых телах. В большом объеме представлены результаты научно-практического характера в области тепломассообмена, полученные авторами на протяжении нескольких последних лет. Приведены подробные таблицы значений ряда наиболее важных специальных функций Бесселя.

В монографии представлен обобщенный материал по диагностике структурно-механического состояния элементов длительно эксплуатируемого высокотемпературного оборудования, предложена параметризация факторов, влияющих на состояние металла его составных частей на разных масштабных иерархических уровнях. Сделана попытка выделить структурные элементы деградации структурно-механического состояния высокотемпературного оборудования на каждом масштабном уровне и установить их иерархию. Исследование поверхности материала оборудования рассмотрено с позиции диагностики самостоятельной подсистемы материала, которая достаточно «информирована» о накоплении им поврежденности даже при изменении масштаба иерархии.

учебном пособии сформулированы задачи испытаний, представлена методика их проведения и классификация испытаний. Приведены основные измерения, подготовка испытаний котлоагрегатов, первичная обработка их результатов и порядок составления отчета. Представлены классификация измерений и возникающих погрешностей, а также принципы обработки результатов испытаний на основе регрессионного анализа. Изложен порядок проведения практических работ на учебном стенде «Автоматизированная котельная на жидком и газообразном топливе», в ходе которых изучаются вопросы техники безопасности при запуске и эксплуатации котла, процессы, протекающие в работающем котлоагрегате, порядок составления теплового баланса и определения КПД, выявления неисправностей в работе котла и их устранения. Рассмотрен порядок проведения промышленно-эксплуатационных испытаний отопительной установки здания лаборатории и определения эффективности золоулавливающих устройств с использованием технических средств измерений, используемых при энергетических обследованиях теплоэнергетического оборудования.

Пособие содержит теоретические и аналитические сведения о двухтопливных ПГУ параллельного типа, а также алгоритм их расчетов при любом сочетании мощностей газовой и паровой части установки. В пособии представлены характеристики большинства производимых в мире газовых турбин, в том числе конверсионных и перспективных средней и большой мощности с локализацией в России.

В пособии рассмотрены основы теории теплообмена при конденсации чистого пара и кипении однокомпонентных жидкостей. Предлагаются вопросы и задачи для самостоятельной работы при подготовке к семинарам и практическим занятиям.

В доступной и краткой форме изложены основные положения учения об элементарных видах переноса теплоты – теплопроводно- стью, конвекцией и излучением.

Дано представление о круговых термодинамических процессах (циклах) и об обратимых и действительных (необратимых) циклах теплоэнергетических установок. Показано, в чем заключается недостаточность анализа эффективности циклов и установок, базирующегося только на 1-м законе термодинамики; описано, в чем состоит анализ эффективности установок, основанный на обоих - 1-м и 2-м - законах термодинамики (эксергетический анализ). Объяснены понятия эксергии и эксергетических потерь. Приведены примеры применения различных методов анализа эффективности: метода коэффициентов полезного действия при анализе теплосиловой установки, а также энтропийного и эксергетического методов во всех разобранных примерах.

В доступной и краткой форме изложены основы технической термодинамики. Особое внимание уделено простому и наглядному описанию второго закона термодинамики и эксергетического метода анализа термодинамических процессов. Фундаментальные положения термодинамики изложены в доступное для положения форме.

Рассмотрены вопросы структуры государственного регулирования в области энергосбережения и энергетической эффективности, обеспечения энергетической эффективности зданий, строений, сооружений, а также виды и особенности проведения энергетических обследований зданий различного назначения. Приведен пример определения количества сэкономленной тепловой энергии при внедрении энергосберегающих мероприятий, простого срока окупаемости и класса энергоэффективности здания.

В учебном пособии представлены в пределах направления подготовки основные сведения по расчету процесса тепломассообмена в теплотехнических процессах и аппаратах. Приведены данные по конструктивному оформлению теплотехнических аппаратов, условию их применения в современных установках.

Представлены основные определения и классификации видов эксергии, видов потерь эксергии, подробно рассмотрены основы эксергетического анализа некоторых теплоэнергетических установок. Изложены основы расчета эксергетического баланса парового котлоагрегата на основе материального и энергетического балансов.

В настоящем учебном пособии сделаны акценты методического характера на рассмотрении деталей и принципиальных моментов, возникающих при изучении основных понятий и соотношений технической термодинамики, понимание которых необходимо для правильного их использования в инженерной деятельности теплоэнергетика. При обосновании модели одномерной поточной системы, в том числе для течений Пуазейля и Куэтта, используется материал из курса гидрогазодинамики. Это позволяет продемонстрировать тесную связь между разными разделами теоретических основ теплотехники, описывающими процессы, протекающие в оборудовании энергоустановок. Рассмотрено применение основных соотношений технической термодинамики для различных видов энергоустановок и устройств, применяемых в теплотехнике.

Методические указания содержат задания к выполнению лабораторной работы, способствующие закреплению практических навыков при изучении физических основ и методов расчета конвективной теплоотдачи.

В работе рассмотрены принципы действия нескольких гидравлических исполнительных механизмов рабочих органов экскаватора от единого аксиально-поршневого насоса.

Проведены исследования структуры и трибологических свойств покрытий, сформированных из порошка ПН85Ю15. Покрытия наносились на заготовки из низкоуглеродистой стали по технологии воздушноплазменного напыления с использованием узла кольцевого ввода и газодинамической фокусировки порошка. Предварительно были выполнены исследования эффективности нагрева и ускорения частиц указанного порошкового материала. Представлены результаты измерений температурного и скоростного распределений частиц на определенной дистанции напыления методом спектральной пирометрии и времяпролетным методом. В статье анализируется влияние тока дуги плазмотрона и количества пропан-бутана в потоке плазмы на структуру и свойства полученных покрытий. Установлено, что фазовый состав напыленных покрытий и исходного порошка одинаков: основной фазой является соединение Ni3Al, кроме того, в структуре содержится фаза Ni5Al3. Показано, что увеличение количества пропан-бутана повышает пористость покрытий. Наиболее плотные покрытия (5,77 %) получены на токе дуги плазмотрона, равном 200 А, с пониженным количеством пропанбутана. Максимальной пористостью (20,38 %) характеризуются покрытия, полученные при минимальном токе дуги, равном 100 А, с повышенным количеством пропан-бутана. Приведены результаты триботехнических испытаний покрытий в условиях трения скольжения со смазочным материалом по схеме диск−плоскость. С точки зрения получения более плотных покрытий с высокими эксплуатационными характеристиками оптимальными режимами плазменного напыления порошка марки ПН85Ю15 являются ток от 140 до 200 А и использование смеси воздуха и пропан-бутана только в качестве защитного газа (завеса анода)

В учебно-методическом пособии приведены основные методики расчета теплообменных аппаратов различного типа. Рассмотрены основы физических процессов передачи теплоты. Даны рекомендации для подготовки к практическим занятиям и самостоятельной работе, разъяснен порядок выполнения расчетов с приведенными примерами.

Представлена методика расчета коэффициента сепарации полидисперсной капельной влаги из потока влажного пара или воздуха в вертикальном циклоне с боковым тангенциальным входом потока рабочего тела, а также гистограммы распределения по размерам не осевших капель и эпюры распределения по внутренней поверхности стенки циклона массового расхода осевшей жидкости. Она включает газодинамическую модель движения газовой и жидкой фаз рабочего тела внутри циклона и подход, реализующий идею пространственной и фракционной дискретизации процесса сепарации. На основе расчетов кинематики капельной влаги конкретных циклонов показана целесообразность совершенствования принятой системы влагоудаления, связанного с выполнением промежуточных влагоотводящих устройств, рациональным их размещением на поверхности обечайки и заданием оптимальных конструктивных размеров.

Изучается принцип действия, работа пароводяного аккумулятора и влияющие на нее факторы.

В лекциях представлены исследования рынка отопительных систем и даны рекомендации по совершенствованию формообразования отопительных аппаратов отечественного производства на основе использования пропорции золотого сечения. Результаты данной работы могут быть использованы для повышения конкурентоспособности отечественной продукции.

Целью работы является углубление знаний по теории теплопроводности, изучение методики экспериментального определения коэффициента теплопроводности твёрдых тел, получение навыков проведения экспериментальных работ.

Методические указания выпущены в виде последовательности, позволяющей произвести измерения и расчет теплотехнических параметров. В представленной работе приводятся необходимые сведения для осуществления теплотехнических расчетов, а также справочная литература, которая может быть использована студентами.

Рассмотрена задача тепломассообмена в струйных деаэраторах, получено математическое описание переходных процессов, приведены результаты численных экспериментов.

Показано, что зависимость максимальной производительности колонны бинарной ректификации от затрат теплоты с учетом необратимости тепло- и массопереноса может быть охарактеризована двумя обобщенными параметрами. Предложена система автоматического поддержания режима колонны, соответствующего ее предельной производительности

В учебном пособии рассмотрены общие определения обработки воды методом катионного обмена и различные технологии умягчения воды : натрий катионирование, водород-катионирование и аммоний-катионирование. Подробно рассмотрены схемы водоподготовительных установок и способы обессоливания воды методом катионного обмена.

Представлена методика проведения обследования теплопотребления при разработке комплексного плана по энергосбережению образовательного учреждения высшего образования. Приведены результаты натурных исследований теплопотребления одного из образовательных учреждений г. Брянска. В ходе обследования были выполнены исследования температурно-влажностного и воздушного режима помещений, термографическая съемка наружных ограждений зданий, проведен анализ данных теплосчетчиков. Построены действительные температурные графики обследованных зданий, полученные путем обработки экспериментальных данных с помощью метода наименьших квадратов. Построены графики действительных и теоретических расходов теплоты ежедневно в течение всего отопительного периода. Предложены конкретные мероприятия, позволяющие повысить эффективность работы системы теплоснабжения образовательного учреждения.

Методические указания содержат сведения о нестационарной теплопроводности, а также о порядке обработки полученных данных при выполнении лабораторной работы, особое внимание уделено требованиям к составлениям отчета о работе.

Методические указания составлены в виде последовательности, отражающей правила выполнения и защиты выпускной квалификационной работы на степень магистра. Указания разработаны с учетом требований Минобрнауки РФ для обучающихся по направлению подготовки 13.04.01 «Теплоэнергетика и теплотехника». В методических указаниях изложены общие требования к выпускной квалификационной работе; цели и задачи, требования к содержанию и оформлению выпускной квалификационной работы. Приведены требования к отзывам и рецензиям и защите выпускной квалификационной работы.