Скачать 169.62 Kb.
|
Электротехнология, электротермические установки и электроснабжение ФП-1- 8 семестр МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ (ИПЭЭФ) ___________________________________________________________________________________________________________ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Направление подготовки: 140100 теплоэнергетика и теплотехника Профиль(и) подготовки: Энергетика и теплотехника Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЯ, ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ"
Москва - 2010 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение принципов работы электротехнологических промышленных установок для последующего использования при их электроснабжении. По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
Задачами дисциплины являются
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к дисциплинам по выбору студента вариативной части профессионального цикла Б.3б основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Энергетика теплотехнологии" направления 140100 теплоэнергетика и теплотехника. Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Теоретические основы электротехники", "Приемники и потребители электроэнергии", "Электротехническое и конструкционное материаловедение". 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Знать:
Уметь:
Владеть:
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часа.
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1.Введение в электротехнологию Понятие об электротехнологии. Классы электротехнологических процессов (электротермические, электрохимические, электрофизические процессы). 2. Электрохимические процессы Суть электрохимических процессов(элкетролиз). Закон Фарадея. Виды электролиза: электроэкстракция и рафинирование, гальваностегия и гальванопластика. Электролитическое получение цинка и алюминия. Электролитическая очистка и размерная обработка. 3.Электрофизические процессы Электроэрозионная обработка металлов. Ультразвуковая технология. Аэрозольная технология. 4 Электротермические установки (ЭТУ) Понятия: электротермическое устройство, электропечь, электротермиче-ская установка. Достоинства и недостатки ЭТУ, области применения. Воздействие на окружающую среду. Классификация ЭТУ. 5. Электропечи сопротивления (ЭПС) Классификация ЭПС. Виды ЭПС периодического действия: камерные, шахтные, колпаковые, камерные с выдвижным подом, элеваторные, соляные ванны. Основные элементы конструкции ЭПС периодического действия. ЭПС непрерывного действия: конвейерные, толкательные, карусельные, с шагающим подом, с пульсирующим подом, барабанные, рольганговые, протяжные. Особенности конструкции ЭПС непрерывного действия в сравнении с ЭПС периодического действия. Плавильные и высокотемпературные ЭПС: назначение и особенности конструкции. Установки прямого нагрева. 6. Материалы в ЭТУ Виды материалов: огнеупорные, теплоизоляционные, для нагревательных элементов, жаропрочные. Основные требования к огнеупорным материалам. Огнеупорные изделия: шамот, магнезит, динас. Основные требования к теплоизоляционным материалам. Теплоизоляционные изделия: диатомит, волокнистые материалы. Основные требования к материалам для нагревательных элементов. Нихром, высокотемпературные нагреватели. 7.Тепловой и электрический расчет ЭПС Циклы процессов в ЭПС. Уравнение теплового баланса за цикл, составляющие баланса, определение потребляемой мощности ЭПС периодического действия. Схема электрического расчета ЭПС. 8. Электроснабжение ЭТУ Производство электроэнергии на электростанциях (виды электростанций). Передача электроэнергии к потребителю. Переменный ток, трехфазный ток. Действующее значение тока, линейное и фазное напряжение. Мощность в цепи однофазного и трехфазного тока. Активная, реактивная и полная мощность. Коэффициент мощности и пути его увеличения (компенсация реактивной мощности). Категории приемников по надежности электроснабжения. Схема питания ЭПС при напряжении сети менее 1000 В: основные задачи, выполняемые схемой питания (коммутация и защита), основные цепи управления, защиты и сигнализации. Элементы электрооборудования: рубильник, предохранитель, автоматический выключатель, контактор, магнитный пускатель. ЭПС как потребитель электроэнергии: мощность, род тока, значения напряжения и тока, режим работы, категория по надежности электроснабжения. Техника безопасности в электроустановках и различных ЭТУ. 9.Индукционные установки Принцип действия индукционного нагрева. Преимущества и недостатки индукционных установок. Области применения индукционного нагрева. Классификация индукционных установок. Физические явления при индукционном нагреве: поверхностный эффект, эффект близости, кольцевой эффект, глубина проникновения. Уравнения Максвелла. Мощность, передаваемая в сталь при индукционном нагреве, потери в индукторе. Коэффициент мощности и электрический КПД. 9.Индукционные канальные печи (ИКП) Конструкция, индукционная единица, виды индукционных канальных печей (шахтная, барабанная, двухкамерная, с прямоугольной ванной). ИКП для плави цинка и алюминия. ИКП как потребитель электроэнергии. Схема питания ИКП. 10.Индукционные тигельные печи (ИТП) Конструкция ИТП, основные элементы. Достоинства и недостатки ИТП. Сравнение ИКП и ИТП. Применение ИТП. Электродинамические силы в ванне ИТП. Вакуумные индукционные печи: назначение, конструкция, основные элементы конструкции. Схемы электроснабжения ИТП на разных частотах. Симметрирование нагрузки. ИТП как потребитель электроэнергии. Техника безопасности в установках с ИТП. 11.Индукционные нагревательные установки Группы индукционных нагревательных установок (сквозной и поверхностный нагрев). Преимущества и недостатки индукционных нагревательных установок, назначение и применение. Выбор частоты. Индукторы и трансформаторы для поверхностной закалки. 12.Диэлектрический нагрев Принцип действия диэлектрического нагрева. Назначение и область применения. Достоинства и недостатки. Объемная мощность и частота при диэлектрическом нагреве. 13. Установки дугового нагрева и руднотермические печи Дуговой нагрев. Физические основы и характеристики дугового разряда. Дуги постоянного и переменного тока. Статические и динамические вольтамперные характеристики дуг. Способы регулирования тока в дуговых установках. Устойчивость дуги. Требования к характеристике источников питания дуговых установок. Конструкция дуговых сталеплавильных печей. Технология плавки стали в дуговых печах. Схемы и конструкции коротких сетей. Особенности дуговых сталеплавильных печей как потребителей электроэнергии, схемы их электроснабжения и защиты. Вакуумные дуговые печи (ВДП). Назначение и конструкция ВДП. Руднотермические печи. Назначение, конструкция печей. Особенности руднотермических печей как потребителей электроэнергии, схемы их электроснабжения и защиты. 14.Установки специальных видов нагрева Установки плазменного нагрева. Области применения. Дуговые и струйные плазмотроны − конструкция, режимы работы, требования к источнику питания. Электронно-лучевые установки (ЭЛУ) − назначение, конструкции, принцип действия, электрические схемы, особенности источников питания. Лазерные технологические установки − назначение, конструкции, принцип действия, особенности источников питания, технологические процессы. Установки электрошлакового переплава (ЭШП) − конструкция, принцип действия. 4.2.2. Практические занятия Практические занятия учебным планом не предусмотрены 4.3. Лабораторные работы №1. Исследование процесса нагрева в электропечи сопротивления периодического действия. №2. Исследование электрических и тепловых характеристик индукционной установки сквозного нагрева стальных изделий. №3. Исследование статических и динамических вольтамперных характеристик электрических дуг постоянного и переменного тока. №4. Физическое моделирование технологического процесса электрошлакового переплава. 4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовые проекты (курсовые работы) учебным планом не предусмотрены. 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и видео роликов. Презентации лекций содержат большое количество фотоматериалов. Практические и лабораторные занятия, помимо традиционных форм проведения, включают работу с компьютерными симуляторами. Самостоятельная работа включает подготовку к лекционным занятиям, тестам и контрольным работам, лабораторным работам, подготовку к Экзамену. 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, защиты лабораторных работ. Аттестация по дисциплине – экзамен. Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка за экзамен. В приложение к диплому вносится как оценка за 8 семестр. 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература: а) основная литература:
б) дополнительная литература:
в) описания лабораторных работ:
7.2. Электронные образовательные ресурсы: а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: MathCad, Matlab & Simulink. www.vniieto.ru; www.nakal.ru; www.vaceto.ru; www.ebner.cc; www.lanterm.ru; www.inductortherm.com; www.comterm.ru; www.stf-ecta.ru; www.consarc.com; www.therm.ru б) другие: видеоматериалы о дуговых печах постоянного тока фирм «Комтерм» и ЭКТА и другие видеоматериалы. 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и видеоматериалов; класса персональных ЭВМ; учебных лабораторий электрических печей сопротивления, индукционного нагрева, дугового нагрева, оснащенных действующими электротехнологическими установками и средствами автоматизации сбора и обработки экспериментальных данных. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника» и профилю «Энергетика и теплотехника». ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ: ассистент Курнешов А.А. "СОГЛАСОВАНО": Зав. кафедрой к.т.н., профессор Степанова Т.А. "УТВЕРЖДАЮ": Зав. кафедрой ФЭМАЭК д.т.н., профессор Серебрянников С.В. |