Рік підготовки: 3, семестр 6.
Метою викладання навчальної дисципліни «Теплові мережі та обладнання теплових мереж» надання студентам теоретичної основи методів розрахунку і практичних навиків у проектуванні систем теплопостачання. Значна увага при вивченні курсу приділяється методам регулювання систем теплопостачання, конструктивним елементам теплових мереж, гідравлічним режимам при експлуатації теплових мереж та іншим питанням, які пов’язані з нормальною роботою систем теплопостачання.
Компетентності за ОПП:
ЗК2 здатність до обґрунтування прийнятих рішень в процесі виконання проектно-конструкторських та дослідницьких робіт;
ЗК1 здатність використовувати базові знання з фізики, вищої математики, теоретичної механік, термодинаміки, гідрогазодинаміки та нарисної геометрії для вирішення практичних задач в галузі теплоенергетики;
ЗК3 здатність використовувати професійні знання для вирішення практичних задач в галузі теплоенергетики;
ЗК5 здатність використовувати сучасні методи розрахунку, проектування та аналізу роботи теплоенергетичних установок;
ФК12 здатність використовувати знання та уміння для розрахунку , дослідження,, вибору, впровадження, ремонту та проектування теплоенергетичних систем та їх складових.
Програмні результати навчання за ОПП:
ПРН3 використовувати інформаційні технології та комунікаційні мережі для розв’язання теплоенергетичних завдань;
ПРН5 вміти розробляти проекти у теплоенергетичній галузі діяльності та управляти комплексними діями щодо їх реалізації;
ПРН8 здатність продемонструвати розуміння ширшого міждисциплінарного інженерного контексту і його основних принципів;
ПРН10 здатність розробляти плани і проекти для забезпечення досягнення поставленої певної мети з урахуванням всіх аспектів вирішуваної проблеми, включаючи виробництво, експлуатацію, технічне обслуговування та утилізацію теплоенергетичного обладнання.
Передумови для вивчення дисципліни
Дисциплін, які мають бути вивчені раніше: «Фізика», «Вища математика», «Теоретична механіка», «Технічна термодинаміка», «Гідрогазодинаміка», «Теплогенеруючі установки промислових підприємств», «Теплофізика», «Системи транспортування і використання горючих газів», «Нагнітачі та теплові двигуни», «Паливо та теорія горіння».
Очікувані результати навчання з дисципліни
Завдання: навчити студентів основним методам розрахунку і практичних навиків у проектуванні та експлуатації централізованих систем теплопостачання.
У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен
знати: основні конструктивні елементи системи теплопостачання; способи регулювання відпуску теплоти; конструктивні елементи теплових мереж та їх призначення; методи розрахунку гідравлічного режиму теплових мереж; методи розрахунку теплових навантажень споживачів теплових мереж; методи розрахунку конструктивних елементів систем теплопостачання і теплових мереж.
вміти: виконати розрахунки та запроектувати систему теплопостачання, зокрема теплові мережі, або тепловий пункт; розрахувати і розробити графіки для регулювання систем теплопостачання; робити розрахунки конструктивних елементів теплових мереж.
Змістовий модуль 1. Гідравлічний режим теплових мереж
Тема 1. Розрахункові витрати теплоти. Лекція №1, 2. Визначення розрахункових витрат теплоти на потреби опалення, вентиляції та гарячого водопостачання. Практичні заняття № 1, 2.
Тема 2. Визначення схеми прокладки теплової мережі. Лекція №3, 4. Визначення схеми прокладки теплової мережі, розміщення нерухомих опор та компенсаторів, теплових камер та ділянок самокомпенсації. Практичні заняття № 3, 4.
Тема 3. Послідовність гідравлічного розрахунку. Лекція №5, 6. Визначення витрат теплоносія та втрат тиску в магістральних трубопроводах. Попередній розрахунок трубопроводів теплової мережі. Визначення матеріальної характеристики та оптимального градієнту тиску. Остаточний гідравлічний розрахунок магістральних мереж. Практичні заняття № 5, 6. Лабораторне заняття № 1.
Тема 4. Проектування квартальних теплових мереж. Лекція №7, 8. Трасування квартальних мереж. Гідравлічний розрахунок трубопроводів КТМ. Гідравлічний розрахунок трубопроводів гарячого водопостачання. Гідравлічний розрахунок циркуляційних трубопроводів. Практичні заняття № 7, 8. Лабораторне заняття № 2.
Тема 5. Побудова п’єзометричного графіка. Лекція №9, 10. Побудова п’єзометричного графіку для динамічного та статичного режимів роботи теплової мережі. Практичні заняття № 9. Лабораторні заняття № 3, 4.
Тема 6. Циркуляційні та підживлюючі насоси. Лекція №11, 12. Визначення тиску циркуляційних та підживлюючих насосів на основі п’єзометричного графіка. Нейтральна точка в тепловій мережі. Вплив роботи насосів на п’єзометричний графік. Характеристики сучасних циркуляційних та підживлюючих насосів. Практичні заняття № 10. Лабораторне заняття № 5, 6.
Тема 7. Підбір основних та пікових т/о ТЕЦ. Лекція №13, 14. Схема приєднання т/о на ТЕЦ. Типи пароводяних т/о. Методика розрахунку пароводяних основних та пікових т/о на ТЕЦ. Практичні заняття № 11.
1 Розрахунок витрат теплоти на опалення і вентиляцію
2 Розрахунок витрат теплоти на гаряче водопостачання
3 Витрати теплоносія для окремих споживачів. Графік змін кількості теплоносія на опалення, вентиляцію, гаряче водопостачання.
4 Річні витрати теплоносія. Побудова сумарних графіків змін кількості теплоносія протягом року.
5 Опалювальний графік. Режим регулювання. Побудова опалювального графіка температур теплоносія.
6 Підвищений графік. Побудова підвищеного графіка температур теплоносія.
7 Попередній гідравлічний розрахунок магістральних теплових мереж, визначення матеріальної характеристики
8 Остаточний гідравлічний розрахунок магістральних теплових мереж та її конструювання
9 Гідравлічний розрахунок квартальних теплових мереж
10 Гідравлічний розрахунок подаючих трубопроводів СГВ
11 Гідравлічний розрахунок циркуляційних трубопроводів СГВ
1 Закрита теплова мережа.
Побудова п’єзометричного графіку для моделі теплової мережі.
2 Визначення гідравлічної характеристики
Гідравлічна характеристика моделі теплової мережі. Зміна гідравлічної характеристики.
3 Регулювання в теплових мережах
Регулювання тиску та витрат теплоносія в тепловій мережі.
4 Налагодження гідравлічного режиму теплових мереж
Налагодження гідравлічного режиму теплової мережі на лабораторному стенді.