Московский энергетический институт (технический университет) институт





Скачать 148.04 Kb.
НазваниеМосковский энергетический институт (технический университет) институт
Дата публикации06.01.2015
Размер148.04 Kb.
ТипДокументы
100-bal.ru > Физика > Документы
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ тепловой и атомной энергетики (ИТАЭ)
___________________________________________________________________________________________________________


Направление подготовки: 140700 Ядерная энергетика и теплофизика

Магистерской подготовки: Физика и техника низких температур

Квалификация (степень) выпускника: магистр

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

" Воздухоразделительные УСТАНОВКИ "



Цикл:

профессиональный




Часть цикла:

вариативная




дисциплины по учебному плану:

ИТАЭ; М2.3




Часов (всего) по учебному плану:

144




Трудоемкость в зачетных единицах:

4

1 семестр

Лекции

36 час

1 семестр

Практические занятия

18 час

1 семестр

Лабораторные работы






Расчетные задания, рефераты

18 час самостоят работы

1семестр

Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

90 час

1 семестр

Зачет

2 часа самостоят работы

1 семестр

Экзамен

27 часов самостоят работы

1 семестр

Курсовые проекты (работы)

2 у.е. (72 часа)

1 семестр



Москва - 2011

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение установок и систем разделения воздуха , природного газа и других газовых смесей для последующего использования при эксплуатации, разработке и проведении научно-исследовательских работ в области физики и техники низких температур.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

  • самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности;

  • анализировать различного рода рассуждения, публично выступать, аргументировано вести дискуссию и полемику;

  • анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт в области физики и техники низких температур и разделения газовых смесей;

  • принимать и обосновывать конкретные технические решения при создании систем разделения газовых и жидкостных смесей;

  • использовать информацию о новых технологических процессах разделения смесей и новых видах оборудования.

Задачами дисциплины являются :

  • познакомить обучающихся с основными современными процессами разделения газовых смесей и основами системного анализа эффективности систем

  • дать информацию о современных системах и установках разделения смесей ;

  • научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при последующем эксплуатации и конструировании систем разделения.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла программы подготовки магистров, обучающихся по программе "Физика и техника низких температур" направления 140700 Ядерная энергетика и теплофизика.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Основы холодильной техники», "Термодинамические основы низкотемпературной техники», «Термодинамика растворов», «Установки и системы низкотемпературной техники».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской выпускной квалификационной работы и 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 характеристикам систем разделения смесей и получения чистых газов;

  • основы технологий изготовления основных элементов и узлов систем разделения газов;

  • материалы, применяемые в системах разделения газов, их классификацию и маркировку;

  • источники научно-технической информации по системам разделения и применения чистых газов (журналы, сайты Интернет).

Уметь:

  • самостоятельно разбираться в методиках расчета систем разделения газов и применять их для решения поставленной задачи;

  • осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать необходимые материалы;

  • разработать основы конструкций основных узлов систем разделения, выбирать конструкционные материалы для их изготовления;

  • анализировать информацию о новых технологиях изготовления основных элементов систем разделения.

Владеть:

  • навыками дискуссии по профессиональной тематике;

  • терминологией в области систем разделения;

  • навыками поиска информации о характеристиках систем разделения , о свойствах газов, жидкостей и твердых тел применяемых в таких системах;

  • информацией о технических параметрах современных систем разделения для использования при конструировании;

  • навыками применения полученной информации при проектировании элементов систем разделения.

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.



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

Физические принципы разделения газовых смесей.

5

1

2

1




2

Устный опрос

2

Основы конденсационно-испарительного метода

8

1

4

2




2

Устный опрос

3

Процесс ректификации


11

1

4

2




5

Устный опрос

4

Расчет числа теоретических тарелок


11

1

2

4




5

Устный опрос

5

Современное криогенное обеспечение процесса ректификации

11

1

4

2




5

Устный опрос

6

Колонны однократной и двукратной ректификации

11

1

4

2




5

Устный опрос

7

Получение чистого кислорода, азота и аргона

11

1

4

2




5

Устный опрос

8

Получение неона, гелия и водорода.

10

1

4

1




5

Устный опрос

9

Разделение газов методом короткоцикловой адсорбции

6

1

2

1




3

Устный опрос

10

Установки мембранного разделения

4

1

2

1




1

Устный опрос

11

Установки для разделения природного газа

4

1

2







2

Устный опрос

12

Получение особо чистых газов

5

1

2







3

Устный опрос




Расчетное задание

18

1










18

Подготовка отчета




Зачет

2

1










2

Устный




Экзамен

27

1










27

Устный




Итого:

144




36

18




90







Курсовой проект

72

1




18




54

Подготовка к защите





























4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции :

1. Физические принципы разделения газовых смесей.

Термодинамические и теплофизические свойства инертных газов, азота, кислорода. Основные фазовые диаграммы. Фазовое равновесие жидкость-пар, жидкость- твердое тело, газ- твердое тело. Основные принципы разделения газовых смесей. Области применения и эффективность разделения смесей. Минимальная работа разделения.

2. Основы конденсационно-испарительного метода.

Принцип конденсационно-испарительного метода. Тепловой и энергетический баланс. Непрерывное испарение и непрерывная конденсация. Прямоток и противоток паровой и жидкой фаз.

3. Процесс ректификации

Ректификация. Конденсатор и испаритель ректификационной колонны . Определение полюса ректификационной колоны и рабочей линии ( конноды). Ректификационная тарелка.

Эффективность ректификационной тарелки.

4. Расчет числа теоретических тарелок .

Расчет процесса ректификации методом Поншона и методом Мак-Кабе и Тиле. Сравнение методов.

5. Современное криогенное обеспечение процесса ректификации

Разделение воздуха методом низкотемпературной ректификации. Криогенные системы обеспечения ректификации. Сравнение различных криогенных систем. Технические характеристики установок разделения воздуха.

6. Колонны однократной и двукратной ректификации и системы очистки и осушки

Азотная и кислородная ректификационная колонна. Особенности работы таких колонн.

Системы очистки и осушки. Регенераторы воздухоразделительных установок. Адсорбционная осушка и очистка.

7. Получение чистых кислорода, азота и аргона

Схемы получения чистого газообразного и жидкого азота и кислорода. Ректификация трехкомпонентной смеси: азот, кислород и аргон. Получение чистого аргона.

8. Получение неона, гелия и водорода.

Особенности получения неона, криптона и ксенона. Получение чистого газообразного гелия. Получение чистого газообразного водорода.

9. Разделение газов методом короткоцикловой адсорбции

Физические принципы короткоцикловой адсорбции. Типы адсорбентов и их характеристики. Принципиальные схемы разделения. Характеристики современных установок короткоцикловой адсорбции и области их применения.

10. Установки мембранного разделения.

Физические принципы мембранного разделения. Типы мембран и их конструкция. Принципиальные схемы разделения. Характеристики современных установок мембранного разделения. Области применения таких установок.

11. Установки для разделения природного газа

Состав природного газа. Установки ожижения природного газа. Выделение «тяжелых» углеводородов и «неконденсирующихся» компонентов – азот и гелий.

12. Получение особо чистых газов

Особенности получения особо чистых газов и области применения таких газов. Схемные решения. Современные методы анализа состава газовой смеси.

4.2.2. Практические занятия

1 семестр

1. Анализ различных физических методов разделения газовых смесей

2. Фазовые диаграммы температура- концентрация и энтальпия –концентрация для бинарных смесей. Фазовое равновесие пар-жидкость.

3. Непрерывное испарение и конденсация бинарной смеси. Прямоток и противоток.

4. Расчет числа теоретических тарелок в ректификационной колонне.

5. Метод Поншона и метод Мак-Кабе и Тиле

6. Колоны однократной ректификации

7. Получение аргона, неона и ксенона и криптона.

8. Получение азота и кислорода методом короткоцикловой адсорбции
4.3. Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены

4.4. Расчетное задание

1. Расчет колонны однократной ректификации при получении жидкого азота ( или газообразного) кислорода.
4.5. Курсовой проект

Воздухоразделительная установка для получения азота и/или кислорода

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и видео роликов. Презентации лекций содержат большое количество фотоматериалов. Две проблемные лекции.

Практические занятия включают анализ и расчеты воздухоразделительных установок , низкотемпературных и криогенных циклов для ВРУ, обсуждение результатов экспериментальных и технических характеристик современных ВРУ.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам , подготовку к зачету и экзамену.

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

Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, устный опрос.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен в 1 семестре

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене

В приложение к диплому вносится оценка за 1семестр

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:

  1. Архаров А.М., Марфенина И.В., Микулин Е.И. Криогенные системы . М.: Машиностроение, 1988. –464 с.

  2. Архаров А.М., Беляков В.П., Микулин Е.И. и др. Криогенные системы. М.: Машиностроение, 1987. –534 с.

  3. Архаров А.М., Беляков В.П., Микулин Е.И. и др. Криогенные системы. М.: Машиностроение, 1987. –534 с.

  4. Разделение воздуха методом глубокого охлаждения. Под ред. В,И, Епифановой и Л. С. Аксельрода 2-е изд. переработ и доп. ,М., Машгиз ,1973

  5. Шпильрайн Э.Э. , Кессельман П.М. Основы теории теплофизических свойств веществ. М., Энергия ,1977

7. Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. - М.:

Химия, 1978. 280 с.
б) дополнительная литература:

  1. Справочник по теплофизическим основам криогеники. Под. Ред. Малкова М.П. М.:Энергоатомиздат, 1985 –432 с.

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

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.sciencedirect.com

б) другие:
8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 140700 «Ядерная энергетика и теплофизика » и магистерской программе «Физика и техника низких температур».
ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Могорычный В.И.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Низких температур

д.т.н., профессор Дмитриев А.С

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

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

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

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

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

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

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

Московский энергетический институт (технический университет) институт iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Профиль(и) подготовки: Техногенная безопасность в электроэнергетике и электротехнике
Московский энергетический институт (технический университет) институт iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Профиль(и) подготовки: Техногенная безопасность в электроэнергетике и электротехнике
Московский энергетический институт (технический университет) институт iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Профиль(и) подготовки: Техногенная безопасность в электроэнергетике и электротехнике
Московский энергетический институт (технический университет) институт iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Профиль(и) подготовки: Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений
Московский энергетический институт (технический университет) институт iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Профиль(и) подготовки: Электрооборудование и электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений
Московский энергетический институт (технический университет) институт iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники
Магистерская программа: Электротехнические, электромеханические и электронные системы автономных объектов
Московский энергетический институт (технический университет) институт iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Программа магистратуры: Электромеханическое преобразование энергии и методы его исследования
Московский энергетический институт (технический университет) институт iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Программа магистратуры: Электромеханическое преобразование энергии и методы его исследования
Московский энергетический институт (технический университет) институт iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Магистерская программа: Электротехнические, электромеханические и электронные системы автономных объектов
Московский энергетический институт (технический университет) институт iconМосковский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт)
Программа магистратуры: Электромеханическое преобразование энергии и методы его исследования


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск