6B07103 Теплоэнергетика в КарГУ им. Букетова

Курс изучается с целью ознакомления с элементами линейной алгебры, аналитической геометрии и комплексных чисел. Рассматриваются вопросы дифференциального и интегрального исчисления функции одной и нескольких переменных, обыкновенные дифференциальные уравнения, числовые и функциональные ряды.

Механика. Кинематика. Динамика материальной точки и твердого тела. Законы сохранения. Элементы специальной теории относительности. Элементы механики сплошных сред. Колебания и волны. Молекулярная физика и термодинамика. Статистическая физика и термодинамика. Статистические распределения. Основы термодинамики. Явления переноса. Реальные газы. Электричество и магнетизм. Электростатика. Постоянный электрический ток. Магнитное поле. Явление электромагнитной индукции.

Основные понятия и законы химии. Химическая термодинамика. Энергетика химических реакций. Условия протекания самопроизвольных процессов. Химическое и фазовое равновесия. Химическая кинетика. Катализаторы и каталитические системы. Растворы. Дисперсные системы и их роль в решении инженерно-технических проблем. Коллоидно-химические основы охраны окружающей среды. Химическая идентификация: качественный и количественный анализ, физико-химические методы анализа.

Квалификационная характеристика специальности, профиль специалиста и объекты, теплоэнергетика и ее место в экономике страны, значение энергетики и теплоэнергетики в народном хозяйстве, основные направления развития энергетики, энергетические ресурсы Республики Казахстана, особенности инженерного труда, функции инженера-теплоэнергетика, основные особенности специализаций.

Основные свойства и виды теплоносителей. Теплоносители в системе отопления. Теплофизическими свойства теплоносителей. Типы взаимодействий между потоками. Типы поверхностей раздела между теплоносителями. Варианты схем движении теплоносителей Алгоритм учета тепловой энергии и теплоносителя в водяных системах теплоснабжения. Определение количества тепловой энергии и теплоносителя, полученных водяными системами теплопотребления.

Основные задачи метрологии, теплофизические измерения как информационная система АСУ ТП. Измерение давления, разности давлений и уровня. Измерение температуры. Измерение расходов жидкости, газов и пара. Измерение скорости. Измерение малых скоростей. Системы передачи измерительной информации: электрическая, пневматическая. Назначение аппаратуры управления и сигнализации. Регуляторы питания, блок-кран, предохранительные клапаны. Регуляторы и сигнализаторы падения давления пара.

Основные понятия и определения; законы идеального газа; смеси идеальных газов; первое начало термодинамики; второе начало термодинамики; дифференциальные уравнения термодинамики; равновесие термодинамических систем и фазовые переходы; T-S и h-S-диаграммы, термодинамические процессы воды и водяного пара; дросселирование; эксергетический метод расчета потерь работоспособности; холодильные циклы; холодильные установки; влажный воздух; h-d-диаграмма влажного воздуха; основы химической термодинамики термохимия.

Источники загрязнения окружающей среды, проблема взаимодействия энергетики и окружающей среды, Законодательная база экологической политики Республики Казахстан, источники загрязнения атмосферы, основы эколгического нормирования, общие сведения о гидросфере, источники загрязнения гидросферы, антропогенное загрязнение почв, главные источники загрязнения почвы.

Актуальность использования возобновляемых видов энергии в мире. Использование солнца как источника тепловой энергии. Системы солнечного теплоснабжения Энергия ветра и возможности ее использования. Классификация ветродвигателей по принципу работы. Энергетические ресурсы океана. Использование биотоплива для энергетических целей. Использование геотермальной энергии для выработки тепловой и электрической энергии.

Стационарная теплопроводность при граничных условиях первого и второго рода; нестационарная теплопроводность бесконечной пластины и цилиндра; теплообмен излучением; конвективный теплообмен в однородной среде; вынужденная и естественная конвекция; подобие явлений теплообмена; теплообмен при фазовых превращениях; основные понятия и законы массообмена; «тройная» аналогия; тепловой расчет теплообменных аппаратов.

Основные понятия и определения; гидростатика; основы кинематики; основные уравнения движения жидкостей и газов; основы физического моделирования гидрогазо-динамических процессов; истечение жидкостей из отверстий и насадок; движение жидкостей в трубах и гидравлический расчет трубопроводов; обтекание твердых тел; пограничный слой; движение двухфазных потоков; струйные течения; элементы газовой динамики.

Курс изучается с целью формирования знаний об основах развития общества и природы, о современных подходах рационального использования природных ресурсов, правового регулирования безопасности жизнедеятельности, прогнозирование развития негативных воздействий и оценки последствий чрезвычайных ситуаций. Знакомит с состояниями популяций живых организмов, степенью нарушенности экосистем, механизмами взаимодействия живых организмов в сообществе.

Целью изучения курса является формирование представлений об историческом опыте модернизации Казахстана. Дисциплина формирует знания особенностей патриотического акт "Мәңгілік ел" и значения национального сознания.Формирует представление о меритократическом обществе и его ценностях.

Изучение о принципах создания теплоизоляционных и строительных материалов и изделий с требуемыми техническими характеристиками и рациональными технологическими приемами их заводского производства,о создании эффективных энерго - и ресурсосберегающих технологий в производстве теплоизоляционных и строительных материалов и изделий.

Основные понятия и определения гидродинамики. Основные уравнения механики жидкостей и газов. Понятие пограничного слоя. Уравнения пограничного слоя. Обтекание плоских поверхностей однородным безграничным потоком жидкости. Истечение жидкости через свободные щели. Истечение жидкости через щели расположенные около поверхности. Переход ламинарной формы течения в турбулентную. Течение в круглых гладких трубах. Течения в шероховатых трубах.

Основные тенденции в развитии энергетики мира, Казахстана и общие проблемы энергосбережения. Основные понятия энергосбережения. Законодательная база энергосберегающей политики Республики Казахстан. Метод предельного энергосбережения. Энергосбережение в топливо-энергетическом комплексе. Энергосбережение в отраслях промышленности. Энергосбережение в теплотехнологии. Безотходные технологии и использование вторичных энергетических ресурсов. Энергоаудит в энергосбережении. Использование нетрадиционных источников энергии.

Виды и ососбенности транспорта инженерных систем, свойства атмосферного воздуха, приборы для контроля состояния атмосферного воздуха, сточных и природных вод, питьевой воды, классификаций систем горячего водоснабжения, систем вентиляции и конденсирования воздуха.

Целью изучения курса является формирование знаний о государственно-правовых явлениях; основах конституционного права РК; теоретико-методологических основ понятия «коррупция»; основ гражданского и семейного права в РК. Об основных положениях норм права и антикоррупционного законодательства для их эффективного использования в профессиональной деятельности. Формирует навыки ориентироваться в нормативно-правовых актах с целью решения проблем и критического анализа коррупционных явлений. Дисциплина формирует у студентов антикоррупционную культуру, правовую ответственность за коррупционные деяния.

Курс предназначен для формирования навыков составления бизнес-плана, который включает изучение методов анализа рынка сбыта, описание продукции, разработку и представление производственного плана, разработку и представление плана маркетинга и организационного плана, разработку и представление финансового плана; знакомит студентов с основами прикладного бизнеса. Курс направлен на формирование мировоззренческой основы инновационного поведения молодого поколения, а также формирует практические навыки предпринимательской деятельности и лидерства.

Основные понятия физической кинетики как теории статистически неравновесных процессов. Энтропия идеального газа. Н-функция и Н-теорема. Необратимость процессов. Классификация термодинамических свойств. Неравновесные состояния: локально-равновесные макропараметры и характеристики неоднородностей смесей. Термомеханические эффекты. Изоэнтропное расширение. Истечение газов и паров. Основные уравнения истечения. Адиабатное истечение газа. Сопло Лаваля.

Система вентиляции. Теплофизические свойства теплоносителей. Условия эксплуатации оборудования с теплоносителем. Гидравлические и температурные режимы функционирования открытых систем коммунального теплоснабжения. Организация учета теплоносителя отпущенных в водяные в паровые системы теплоснабжения. Расход теплоносителя для тепловой сети и эксплуатационный срок теплоносителей.

Технологическая схема парового котла. Комбинированные энергоустановки. Технические характеристики топлив и эффективность их использования в котле. Сжигание газообразного, жидкого топлива. Горение пылеугольного факела в топках парогенераторов. Теплообмен в котельных агрегатов. Тепловой расчет и компоновка паровых котлов. Конструкция паровых котлов. Энергетические паровые котлы. Гидродинамика замкнутых, разомкнутых гидравлических систем. Экологические проблемы сжигания топлива.

Неравновесные состояния: локально-равновесные макропараметры и характеристики неоднородностей смесей. Термомеханические эффекты. Изоэнтропное расширение. Истечение газов и паров. Основные уравнения истечения. Адиабатное истечение газа. Сопло Лаваля. Физические основы охлаждения и получения низких температур. Основные понятия об устройстве и принципе работы теплового насоса и термотрансформатора. Основные понятия об устройстве и принципе работы газовых и парокомпрессионных холодильных установок. Дросселирование сжатого газа. Абсорбционное и десорбционное охлаждение. Охлаждение с помощью откачки паров. Термоэлектрические эффекты. Свойства газов при низких температурах. Сверхпроводимость.

Производство и потребление тепловой и электрической энергии. Теплоэнергетические установки. Энергоиспользование в промышленном, теплотехнологическом производстве. Электрические сети и электроснабжение промышленных предприятий. Электрические машины и аппараты. Процессы и аппараты теплотехнологии. Системы производства и распределения энергоносителей промышленных предприятий. Технология воды и топлива на ТЭС и промышленных предприятиях: основы территории, методы и средства обработки.

Характеристика природных вод; примеси, загрязняющие природную воду; технологические показатели качества воды; механизм образования отложений и коррозия поверхностей теплообменных аппаратов и устройств; обращение воды в рабочем цикле тепловой электростанции; физические методы обработки воды: обратный осмос, магнитная обработка, электродиализ и т.д.; водо-химический режим паровых котлов, турбин, тепловых сетей и охлаждающей воды.

Системы управления теплоэнергетическим производством. Технологический объект управления. Функции управления. Разновидность систем управления. Основы планирования теплоэнергетическим производством. Основные производственные фонды. Оборотные средства и их использование. Капитальное строительство. Себестоимость продукции. Цены и тарифы на энергию.

Характеристики органического топлива. Подготовка топлива к сжиганию. Основные технологические схемы и конструкция элементов системы топливоподготовки и топливоподачи. Механизм горения органического топлива. Продукты сгорания. Распространение пламени. Горелочные устройства для сжигания газа и мазута. Газомазутные топки; горение топлива, горение угольной пыли в факеле. Технологическая схема сжигания топлив. Экологически чистое сжигание топлив.

Организационные основы обеспечения безопасности жизнедеятельности. Чрезвычайные ситуации. Защита населения. Защита населения. Организация работы по обеспечению безопасности, порядок работы с приборами радиационной и химической разведки и дозиметрического контроля. Анализ стихийных бедствий, аварий, катастроф.

Общие сведения о насосных, вентиляторных, компрессорных установках, паровых и газовых турбинах и их значение в производстве тепловой и электрической энергии, на промышленных предприятиях. Нагнетатели Тепловые двигатели. Теория и конструкция турбомашин. Многоступенчатые паровые турбины. Газотурбинные и парогазовые установки.

Основы управления технологическими объектами; теплотехнические объекты управления, их основные особенности; управление в режимах пуска, останова и нормальной эксплуатации; декомпозиция целей управления; автоматизация управления; понятие о динамических системах и виды динамических систем; математические модели технологических объектов управления; дифференциальные уравнения динамических систем; линейные динамические системы.

Электрические цепи постоянного тока; линейные электрические цепи переменного тока; трехфазные цепи; переходные процессы в линейных электрических цепях; магнитные цепи; трансформаторы; машины постоянного тока; асинхронные, синхронные машины; полупроводниковые приборы - диоды, стабилитроны, резисторы, транзисторы, тиристоры; интегральные микросхемы; усилительные каскады; операционные усилители; усилители мощности; электронные генераторы гармонических колебаний; импульсные устройства.

Основные понятия теории цепей; основные законы и методы расчета электрических цепей постоянного тока, основные сведения об электрических цепях в режиме гармонических колебаний, о резонансных явлениях в электрических цепях, цепях при периодических несинусоидальных воздействиях, трехфазных цепях, четырёхполюсниках и электрических фильтрах.

Виды теплоэнергетических установок, наладка и внедрение перспективных методов водно-химического режима основного и вспомогательного оборудования, наладка и техническое обслуживание систем автоматики и силового электрооборудования, наладка технологического режима оборудования водоподготовительных установок (ВПУ).

Общая характеристика промышленных потребителей топливно·энергетических ресурсов. Основные системы производства и распределения энергоносителей промышленных предприятий. Организация утилизационных систем тепло - и хладоснабжения: утилизация теплоты в системах тепло - и хладоснабжения промышленных предприятий; организация централизованной утилизационной системы тепло- и хладоснабжения; оценка эффективности принимаемых решений.

Классификация и основные конструкции паровых турбин. Сопловая и рабочая лопаточная решетки. Тепловой расчет турбинных ступеней. Рабочий процесс паровой турбины в is диаграмме. Потери энергии и КПД турбины. Регулирование работы турбины. Сущность и методы регулирования работы ПТУ.

Технологический процесс производства энергии на ТЭС. Классификация теплоносителей. Теплообменные аппараты непрерывного действия. Типы и конструкции теплообменников, их назначение, классификация и устройство. Конструирование теплообменных аппаратов. Конструктивный и поверочный методы расчета теплообменных аппаратов.

Повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов. Снижение удельной энергоемкости технологических процессов и оборудования. Разработка обоснованных и оптимальных норм расхода энергоносителей. Использование сбросовой энергии. Разработка мероприятий по сокращению потерь в линиях передачи энергии.

Общие сведения и понятия теплофикации и теплоснабжения, энергетическая эффективность теплофикации, тепловое потребление, системы теплоснабжения, энергетические характеристики газотурбинных теплофикационных установок, энергетические характеристики парогазовых теплофикационных установок, гидравлический расчет тепловых сетей, тепловой расчет тепловых сетей.

Компьютерная обработка данных средствами электронных таблиц. Методы представления графических изображений. Векторный редактор CorelDraw . Основные понятия и характеристики программы MATLAB. Методы решения физических задач в программе MATLAB. Особенности прикладного пакета Mathcad. Функция построения графика в программе Matcad.

Виды приборов учета тепловой энергии, технические характеристики приборов учета тепловой энергии, технологичность монтажа теплосчетчика, анализ характеристик теплосчетчиков, основные требования предъявляемыми к теплосчетчикам, затраты на эксплуатацию теплосчетчиков, узлы коммерческого учета теплопотребления абонентов с потребляемой тепловой мощностью, определение расчетной тепловой нагрузки при выборе схемы узла коммерческого учета теплопотребления, выбор схемы присоединения абонента к тепловой сети.

Теплообменные аппараты, классификация теплообменных аппаратов по конструктивным признакам, по виду теплоносителей, по способу передачи тепла, по форме контакта между теплоносителями, способы и пути интенсификации теплообмена, методы восстановления эксплуатационных характеристик теплообменников.

Основные определения. Технологический процесс производства электроэнергии на электростанциях. Структурные схемы электрических станций. Основное оборудование электрических станции и подстанции Короткие замыкания в электроустановках. Нагрузочные графики электрических установок. Основные понятия управления и автоматизации. Виды и типы систем автоматического регулирования. Типовые динамические звенья систем автоматизации.

Абсолютно надежных конструкций и сооружений не бывает, поэтому выпускник должен уметь грамотно оценивать техногенный риск, заложенный в предлагаемый проект, представленный на техническую экспертизу, средства и мероприятия, предназначенные для минимизации ущерба в случае производственных аварий, оценивать методы их прогнозирования и предупреждения.

Системы производства и распределения энергоносителей на промышленных предприятиях: характеристика энергоносителей; масштабы их производства и потребления; методика определения потребности в энергоносителях; система воздухоснабжения: назначение, схема; классификация потребителей сжатого воздуха; определение расчетной нагрузки для проектирования компрессорной станции (КС); выбор типа и количества компрессоров КС; расчет технологических схем КС; система технического водоснабжения.

Электрическое хозяйство потребителей электроэнергии. Потребители электрической энергии. Схемы и конструктивное исполнение главных понизительных и распределительных подстанций. Схемы электроснабжения в сетях напряжением до 1кВ переменного и до 1,5кВ постоянного тока. Транспорт (канализация) электрической энергии. Выбор сечений проводов, жил кабелей. Расчет токов короткого замыкания. Выбор аппаратов и токоведущих устройств в сетях электроснабжения.

Экологическая политика РК; основы экологического нормирования; рациональное использование воды на теплоэнергетических объектах; системы водоснабжения ТЭС; сточные воды ТЭС, АЭС и методы их очистки; рациональное использование топлива; выбрасываемых в атмосферу при сжигании топлива; методы очистки выбросов вредных веществ в атмосферу.

Электрические станции и энергосистемы, электрическое и тепловое потребление, показатели режимов электрического и теплового потребления, показатели режимов электрического и теплового потребления, баланс тепла и КПД конденсационной электростанции, тепловая экономичность и энергетические показатели ТЭЦ, ТЭС, параметры пара и экономичность ТЭС.

Компьютерная обработка данных средствами электронных таблиц. Методы представления графических изображений. Векторный редактор CorelDraw . Основные понятия и характеристики программы MATLAB. Методы решения физических задач в программе MATLAB. Особенности прикладного пакета Mathcad. Функция построения графика в программе Matcad.

Осуществляет сбор и интерпретацию информации для формирования суждений в сфере защиты прав физических и юридических лиц, экономических и социальных условий осуществления предпринимательской деятельности, воздействия вредных и опасных факторов на человека и природную среду.

Демонстрирует знания и понимание в области математических и естественных наук, способствующих формированию высокообразованной личности с широким кругозором и культурой мышления, умеет проводить физические и химические эксперименты, основанных на передовых знаниях в изучаемой области.

Применяет теоретические и практические знания для решения учебно-практических и профессиональных задач в области теплотехники, владеет современными методами и приборами контроля и учета энергоносителей, знает современные и перспективные направления развития теплоэнергетических и теплотехнологических систем.

Владеет методами расчета и законами движения жидкости и газа в каналах, анализирует физико-химические свойства воды и топлива, методы их исследования.

Применяет основные характеристики, предназначенные для анализа состояния оборудования тепловых сетей и режимов работы автоматизированных систем теплоснабжения, этапы развития физики низких температур и основы их получения.

Демонстрирует знания и понимание в области электротехники и электроники, анализирует устойчивость и качественные показатели работы системы автоматического управления.

Применяет виды приборов учета тепловой энергии, имеет навыки вести учет потребителей тепла, рассчитывает ежемесячный фактический отпуск тепла каждому абоненту балансовым методом.

Использует в личной деятельности различные виды информационно-коммуникационных и компьютерных технологий для решения инженерных задач с применением пакетов прикладных программ.

Анализирует обстановки с точки зрения ее безопасности для производственных работников и населения, производит расчеты гидравлических и температурных режимов функционирования открытых систем коммунального теплоснабжения, осуществляет рациональную планировку составляющих элементов и оборудования.

Формулирует аргументы и решает проблемы в области инженерной экологии, выбирает способы снижения выбросов и загрязнений от энергетических объектов, разрабатывает инженерно-технические мероприятия для комплексного экологического обеспечения производственных объектов.

Умеет проводить тепловые расчеты нагнетателей и тепловых двигателей, турбинных установок в теплоэнергетических станциях, знает методы анализа конструктивных и технологических факторов влияющих на эффективность процессов горения.

Владеет методами повышения экономической эффективности коммунальной теплоэнергетики путем использования возобновляемых источников энергии, методами расчета теплообменных аппаратов, решает основные вопросы теплофикации, систем тепло- и энергоснабжения.

Применяет методы и средства измерения, используемых при производстве и потреблении тепловой и электрической энергии, умеет проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных расчетов, проводить конструктивный и поверочный расчеты теплоэнергетических установок.