Московский энергетический институт (технический университет)




НазваниеМосковский энергетический институт (технический университет)
Дата конвертации21.12.2012
Размер192 Kb.
ТипДокументы
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)


ИНСТИТУТ ТЕПЛОВОЙ И АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИТАЭ)
___________________________________________________________________________________________________________


Направление подготовки: 140700 Ядерная энергетика и теплофизика

Магистерская программа: Физика и техника низких температур

Квалификация (степень) выпускника: магистр

Форма обучения: очная


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

"ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ И УСТАНОВКИ"



Цикл:

общенаучный




Часть цикла:

вариативная




дисциплины по учебному плану:

ИТАЭ М.1.4




Часов (всего) по учебному плану:

180




Трудоемкость в зачетных единицах:

5


1 семестр - 2

2 семестр - 3

Лекции

72 часа



1 семестр- 36

2 семестр- 36

Практические занятия

18 часов

1 семестр

Лабораторные работы

18 часов

2 семестр

Расчетные задания, рефераты

18 часов самостоят. работы

2 семестр

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

72 часа

1, 2 семестры

Экзамены

27 часа самостоят. работы

2 семестр

Курсовые проекты (работы)

Не предусмотрено






Москва - 2011

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является: Ознакомление студентов с современной холодильной техникой; с новыми озонобезопасными хладагентами и холодильными маслами; с теорией современных холодильных компрессоров; с методикой проектирования промышленных холодильников; с новыми направлениями в применении холодильных установок для перспективных технологий, с термодинамическими и теплофизическими свойствами новых высокоэффективных смесевых хладагентов; с современными бытовыми холодильными приборами; с современной автоматизацией холодильных установок.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

  • находить творческие решения профессиональных задач, готовностью принимать нестандартные решения (ПК- 4);

  • анализировать различного рода рассуждения, публично выступать, аргументировано вести дискуссию и полемику на темы применения современных средств холодильной техники;

  • анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт в области современной холодильной техники;

  • - принимать и обосновывать конкретные технические решения при создании объектов холодильного машиностроения;

  • применять современные методы исследования, проводить технические испытания и (или) научные эксперименты, оценивать результаты выполненной работы (ПК- 6);

  • использовать современные и перспективные компьютерные и информационные технологии (ПК-9);

  • использовать информацию о новых технологических процессах с применением холодильного оборудования.

Задачами дисциплины являются:

  • развить способность проведения термодинамического анализа энергетической эффективности низкотемпературных установок и оптимизации параметров парокомпрессионных холодильных циклов.

  • развить способность проведения расчетов элементов конструкции низкотемпературных установок, работ с современными каталогами холодильного оборудования и проведения запуска сложных низкотемпературных установок.

  • готовность к самостоятельному анализу работы и диагностике нерасчетных режимов холодильных установок.

  • научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при последующем конструировании элементов современных холодильных установках.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части общенаучного цикла М.1.4 основной образовательной программы подготовки магистров, обучающихся по программе «Физика и техника низких температур» направления 140700 «Ядерная энергетика и теплофизика».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Тепло-массообмен»; «Техническая термодинамика»; «Термодинамические основы низкотемпературной техники»; «Основы холодильной техники».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении выпускной квалификационной работы магистра, а также при изучении дисциплины "Проектирование низкотемпературных систем".


3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

  • основные источники научно-технической информации по новым озонобезопасным хладагентам и совместимыми с ними холодильными маслами;

  • современные и новые направления использования холодильной техники;

  • основные требования процессов охлаждения пищевых продуктов;

  • источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по проектированию низкотемпературных установок и согласованию характеристик холодильных установок с объектами охлаждения.

Уметь:

  • проводить термодинамический анализ энергетической эффективности низкотемпературных установок и оптимизации параметров парокомпрессионных холодильных циклов;

  • использовать программы расчетов термодинамических и теплофизических свойств современных хладагентов;

  • осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать необходимые комплектующие холодильных агрегат;

  • проводить расчеты элементов конструкции низкотемпературных установок, работы с каталогами холодильного оборудования;

  • проводить самостоятельный анализ энергетической эффективности режимов работы холодильных установок.

Владеть:

  • навыками дискуссии по профессиональной тематике;

  • терминологией в области низкотемпературной техники;

  • навыками поиска информации о свойствах хладагентов и холодильных масел;

  • информацией о технических параметрах холодильных компрессоров;

  • навыками применения полученной информации при проектировании низкотемпературных установок.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единицы, 180 часов.



п/п

Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации
(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)


лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Рабочие тела холодильных установок.

8

1

6







2

Тест на знание современных рабочих тел

2

Холодильные компрессоры.

8

1

4

2




2

Отчет по заданию

3

Особенности применения различных способов охлаждения для получения низких температур.

8

1

6







2

Тест: современные способы охлаждения

4

Холодильные масла, хладоносители.

8

1

4

2




2

Тест: современные масла и хладоносители

5

Холодильные камеры и крупные холодильники.

20

1

10

8




2

Тест: Расчет промышленного холодильника

6

Электрооборудование и автоматизация низкотемпературных установок.

14

1

6

6




2

Тест: Подбор электрооборудования

И приборов автоматики

7

Особенности применения смесевых хладагентов.

10

2

6




2

2

Тест: основы смесевой технологии

8

Эксплуатация низкотемпературных установок.

16

2

6




8

2

Тест: Основы управления низкотемпературными установками

9

Переходные процессы в холодильных установках.

12

2

4




6

2

Тест: Пусковые периоды и изменение внешних условий

10

Основы оптимизации состава смеси и давлений в цикле.

7

2

4




2

1

Тест: метод оптимизации смесей

11

Конструктивные особенности низкотемпературных установок.

7

2

6







1

Тест: конструкции элементов холодильных агрегатов




1

2

3

4

5

6

7

8

1

12

Тепловые насосы; ком-

бинированные установ-ки; сублимационные установки.

8

2

6







2

Тест: Особенности режимов работы указанных установок

13

Основы кондициониро-вания воздуха.

5

2

4







1

Тест: Задачи и тре-бования к системам кондиционирования

14

Расчетное задание.

18

2










18

Отчет

14

Зачет

4

1, 2










4

Письменный зачет

15

Экзамен

27

2










27

Устный




Итого:

180




72

18

18

72





4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции:

1 семестр

1. Рабочие тела холодильных установок.

Рабочие тела холодильных установок. Классификация рабочих тел и их характеристики. Современные требования к рабочим телам. Основы расчета термодинамических и теплофизических свойств хладагентов. Основы оптимизации состава смеси и давлений в цикле. Характеристики парожидкостного цикла в зависимости от рабочего тела и его параметров.

2. Холодильные компрессоры.

Холодильные компрессоры. Холодильные компрессоры объемного действия. Конструктивные схемы машин. Теоретический и действительный циклы. Объемная и массовая производительность. Холодопроизводительность. Энергетические показатели. Характеристики холодильных компрессоров объемного действия. Регулирование компрессоров объемного действия. Технологические схемы компрессорных агрегатов. Системы охлаждения, смазки и защиты. Испытания компрессоров. Холодильные компрессоры кинетического действия. Особенности технологических схем хладоагрегатов, их характеристики. Влияние свойств хладагентов на параметры компрессоров кинетического действия. Регулирование компрессоров кинетического действия. Конструкции холодильных машин с компрессорами кинетического действия.

3. Особенности применения различных способов охлаждения для получения низких температур.

Паро-жидкостной цикл. Газо-жидкостной цикл. Газовый цикл. Абсорбционные холодильные установки. Термоэлектрические и электрокалорические способы охлаждения. Эффективность холодильных установок. Виды потерь эксергии в различных низкотемпературных установках. Влияние температуры окружающей среды на характеристики парожидкостного цикла.

4. Холодильные масла, хладоносители.

Требования к холодильным маслам, их назначение. Влияние холодильных масел на характеристики холодильных циклов. Растворимость хладагентов в холодильных маслах. Классификация маслоотделителей. Схемы включения маслоотделителей. Схема возврата масла в компрессор. Возврат масла из испарителей. Особенности применения масел в низкотемпературных установках. Современные хладоносители. Требования к вторичным хладагентам. Характеристика современных хладоносителей на различные температурные уровни охлаждения.


5. Холодильные камеры и крупные холодильники.

Классификация холодильных камер и промышленных холодильников. Проектирование промышленных холодильников. Определение основных размеров помещений промышленных холодильников. Теплоизоляция охлаждаемых помещений. Расчет всех видов теплопритоков к холодильной камере. Способы охлаждения помещений.

6. Электрооборудование и автоматизация низкотемпературных установок.

Выбор электродвигателя для холодильного компрессора. Пусковая электрическая аппаратура. Устройства защиты. Устройства автоматического управления. Современные электронные средства автоматизации холодильных установок.

2 семестр

7. Особенности применения смесевых хладагентов.

Целесообразность применения смесевых хладагентов. Термодинамические основы низкотемпературных дроссельных циклов при работе на смесевых хладагентах. Потери эксергии в дроссельных регенеративных системах при работе на смесевых хладагентах. Уравнение Ван-дер-Ваальса и другие уравнения состояния для смесей веществ. Равновесия между жидкостью и паром в идеальных системах. Растворимость твердых веществ в жидкости. Современные смесевые хладагенты для различных температурных уровней охлаждения. Процессы в дроссельных регенеративных системах при работе на смесях.

8. Эксплуатация низкотемпературных установок.

Организация технического обслуживания низкотемпературных установок. Перечень работ по техническому обслуживанию. Обнаружение и устранения неисправностей холодильного оборудования. Особенности пуска низкотемпературных установок при работе на смесевых хладагентах. Заправка хладоагрегатов одно- и многокомпонентными хладагентами.

9. Переходные процессы в холодильных установках.

Классификация переходных процессов. Изменение характеристик низкотемпературных установок при утечках хладагента. Особенности влияния утечек на характеристики систем при работе на смесевых хладагентах. Расчет изменения состава смесевого хладагента при утечках. Пусковые периоды низкотемпературных систем. Закон регулирования пусковых периодов с целью минимизации времени пуска. Влияние изменения температуры окружающей среды на характеристики низкотемпературной системы. Характеристики холодильной установки при изменении тепловой нагрузки на испаритель.

10. Основы оптимизации состава смеси и давлений в цикле.

Задачи оптимизации холодильного цикла при работе на смесевых хладагентах. Степени свободы (параметры) при оптимизации. Понятие эпюры холодопроизводительности и тепловой нагрузки. Согласование эпюр холодопроизводительности и тепловой нагрузки. Технические ограничения при оптимизации холодильного цикла при работе на смесевых хладагентов.

11. Конструктивные особенности низкотемпературных установок.

Состав хладоагрегатов. Блок повышения давления. Старт-танк. Ресивер. Регенеративный теплообменник. Расширительное устройство. Испаритель. Холодильная камера. Арматура холодильных установок. Вспомогательные элементы холодильных систем. Вентиляторы. Трубопроводы. Теплоизоляция.

12. Тепловые насосы; комбинированные установки; сублимационные установки.

Отличия термодинамических циклов холодильной системы, теплового насоса, комбинированной установки для одновременной выработки тепла и холода. Ограничения режимов работы тепловых насосов и комбинированных установок. Технология и оборудование сублимационных установок. Области применения сублимационных установок.

13. Основы кондиционирования воздуха.

Технические требования к системам кондиционирования. Автономные кондиционеры. Неавтономные кондиционеры. Кондиционеры-доводчики. Схемы установок кондиционирования воздуха. Воздухоподготовка. Бытовые кондиционеры. Промышленные кондиционеры. Транспортные кондиционеры. Примеры современных разработок по кондиционированию различных объектов.


4.2.2. Практические занятия

1 семестр

На практических занятиях закрепляется материал лекционного курса. Рассматриваются задачи расчета характеристик компрессора и парожидкостного цикла по программам ПЭВМ; расчета изменения состава заправляемой смеси в хладоагрегате.

4.3. Лабораторные работы:

2 семестр


№ п/п

Наименование лабораторных работ

1; 2

Приготовление и хроматографический контроль многокомпонентного хладагента


3; 4

Калориметрические испытания двух хладагентов. Сравнительный анализ результатов.

5

Испытания бытовых холодильных приборов на измерительном комплексе.

6

Низкотемпературная установка для сверхбыстрого замораживания.


4.4. Расчетные задания:

2 семестр

1. Сопоставление энергетической эффективности холодильного цикла для трех хладагентов.

2. Расчет объемных и энергетических характеристик поршневого компрессора.

3. Расчет и проектирование промышленного холодильника.


4.5. Курсовые проекты и курсовые работы учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся, как в традиционной форме, так и в форме лекций с использованием компьютерных презентаций и видеофильмов (ЭОР), проблемных лекций (с постановкой в начале занятия какой-либо проблемы с дальнейшим изложением различных путей ее решения, лекции - экскурсии на ежегодную международную конференцию «Вакуумные и криогенные технологии» (ВЦ в Сокольниках); на ежегодную международную конференцию студентов и аспирантов (МЭИ).

Практические занятия кроме традиционной формы проведения представляют собой разбор конкретной ситуации, встречу с ведущими специалистами холодильных предприятий и организаций ЗАО «ОСТРОВ», ЗАО «ДАНФОС» и др.; просмотры учебных фильмов с последующим обсуждением.

Самостоятельная работа включает: подготовку к лекционным занятиям, к тестам, контрольной работе, выполнение домашних заданий, подготовку и оформление расчетного задания, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольная работа, устный опрос, презентация расчетного задания.

Аттестация по дисциплине – письменный зачет в 1 семестре, зачет и экзамен во 2 семестре.

Оценка за освоение определяет преподаватель по результату написания студентом письменной контрольной работы, сдачи зачетов и экзамена.

В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр.


7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения: Учеб. Пособие для вузов. - м.: Энергоиздат, 1981.

2. Теплофизические свойства криопродуктов./Акулов Л.А., Борзенко Е.И., Новотельнов В.Н., Зайцев А.В./ Учебное пособие для вузов. - М.: СПб.: Политехника, 2001. - 243 с.

3. Холодильная техника и технология. /Под редакцией профессора Руцкого А.В./ Учебник. Издательство: ИНФРА-М, 2000. - 286 с.

4. Пластинин П.И. Поршневые компрессоры. Учебное пособие. –М.: колос, 2000.-456 с.

5. Основы холодильной техники./ Доссат Р.Д./ - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.

6. Курылев Е.С. и др. Холодильные установки. Учебник. –СПб. :Политехника, 2002. – 576 с.

7. Лунин А.И. и др. Применение многокомпонентных рабочих тел в низкотемпературной технике. Учебное пособие. – М.: Издательский дом МЭИ, 2008.- 16 с.

б) дополнительная литература:

1. Лунин А.И. Холодильные машины и установки: Лабораторный практикум по курсу "Холодильные машины и установки", - М.: Издательский дом МЭИ, 2007. - 32 с.

2. Лунин А.И. Термодинамические и теплофизические свойства современных смесевых хладагентов, М.: Издательский дом МЭИ, 2010. - 26 с.

3. Колач С.Т. Холодильное оборудование для предприятий торговли и общественного питания. – М.:Издательский центр «Академия», 2003. – 240 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.morena.ru; www.ostrov.ru; www.promholod.ru; www.danfos.ru; www.holod.ru и др.

б) другие:

учебный фильм "Последовательность сборки холодильного агрегата", учебный фильм "Работа поршневого компрессора", учебный фильм «Работа спирального компрессора» рекламный видеофильм "Фирма Данфос» и др.


8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Мультимедийные средства, стенды, плакаты, демонстрационные приборы.

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов. Необходимы лабораторные стенды для выполнения работ по запланированной тематике.


Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 140700 «Ядерная энергетика и теплофизика» и магистерской программы «Физика и техника низких температур».


ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Лунин А.И.


"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Низких температур

д.т.н., профессор Дмитриев А.С.

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет)

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет)

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет)

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет)

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет)

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет)

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет)

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет)

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет)

Московский энергетический институт (технический университет) iconМосковский энергетический институт (технический университет)


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница