Получите профессию

Методист-разработчик онлайн-курсов

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Инфоурок › Другое ›Другие методич. материалы›Самостоятельная работа по ПИА

Самостоятельная работа по ПИА

Скачать материал

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение  высшего образования «Югорский государственный университет» (ЮГУ)

 

СУРГУТСКИЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИКУМ

(филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего образования  «Югорский государственный университет»

(СНТ (филиал) ФГБОУ ВО «ЮГУ»)

 

 

 

 

 

 

 

 

        

 

 

 

 

Методические рекомендации

По организации  внеаудиторной самостоятельной работы студентов

 

по дисциплине «Процессы и аппараты»

 

программы подготовки специалистов среднего звена

по специальности

18.02.09

Переработка нефти и газа;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сургут, 2016

        

Сургут 2016

Методические рекомендации по организации  внеаудиторной самостоятельной работы студентов по дисциплине «Процессы и аппараты» разработаны в соответствии с Федеральными государственными образовательными стандартами среднего профессионального образования по специальностям 18.02.09 Переработка нефти и газа.

 

 

УТВЕРЖДАЮ

Зам. директора   по УМР

________/ С.А. Парфенова/

"____" ___________ 2016 г.

 

 

 

 

 

Разработчик:

Андреева Татьяна Анатольевна    преподаватель          

           высшей категории СНТ (филиал) ФГБОУ ВО «ЮГУ»

 

 

 Рецензенты:

            (Внешний)

            (Внутренний) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАССМОТРЕНО

на заседании кафедры

нефтяных дисциплин

 

Зав.кафедрой  ____________ /С.А.Богатова /

 

 

 

Протокол № ___ от  «__»_____________2016 г.

 

 

 

 

АННОТАЦИЯ

 

К современному специалисту общество предъявляет достаточно широкий перечень требований, среди которых немаловажное значение имеет наличие у выпускников определенных способностей и умения самостоятельно добывать знания из различных источников, систематизировать полученную информацию, давать оценку конкретной финансовой ситуации. Формирование такого умения происходит в течение всего периода обучения через участие студентов в практических занятиях, выполнение контрольных заданий и тестов, написание курсовых и выпускных квалификационных работ. При этом самостоятельная работа студентов играет решающую роль в ходе всего учебного процесса.

Целью самостоятельно работы студентов является овладение фундаментальными знаниями, профессиональными умениями и навыками деятельности по профилю, опытом творческой, исследовательской деятельности. Самостоятельная работа студентов способствует развитию самостоятельности, ответственности и организованности, творческого подхода к решению проблем учебного и профессионального уровня.

Задачами СРС являются:

·                    систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений студентов;

·                    углубление и расширение теоретических знаний;

·                   формирование умений использовать нормативную, правовую, справочную документацию и специальную литературу;

·                   развитие познавательных способностей и активности студентов: творческой инициативы, самостоятельности, ответственности и организованности;

·                   формирование самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации;

·                   развитие исследовательских умений;

·                    использование материала, собранного и полученного в ходе самостоятельных занятий на семинарах, на практических и лабораторных занятиях, при написании курсовых и выпускной квалификационной работ, для эффективной подготовки к итоговым зачетам и экзаменам.

         Данные методические указания предназначены для студентов  специальности 18.02.09 "Переработка нефти и газа" и рекомендуются к применению при самостоятельном изучении тем.

            Учебно-методическое пособие включает в себя: перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы;  методические указания для изучение вопросов тем; вопросы для самоконтроля  и выполнено на основании программы дисциплины                «Процессы и аппараты».

 

 

 

 

 

 

 Перечень рекомендуемых учебных изданий,

Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

 

Основные источники:

1. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

                                                                  Базовая

1) Д.А. Баранов, Процессы и аппараты химической технологии: учебник.- Санкт-Петербург, Москва, Краснодар, 2016.

 https://e.lanbook.com/reader/book/87568/#1

Основная

1) Д.А. Баранов, Процессы и аппараты химической технологии: учебник.- Санкт-Петербург, Москва, Краснодар, 2016.

 https://e.lanbook.com/reader/book/87568/#1

2) Л.В.Таранова, Оборудование подготовки и переработки нефти и газа. [Электронный ресурс]. — Тюмень: ТюмГНГУ, 2014.

http://e.lanbook.com/book/64509 

3) Б.В. Ухин, Гидравлика: учебник.- Москва: ИНФРА-М, 2013.

http://znanium.com/bookread2.php?book=405311

                                                              Дополнительная

1) Сарданашвили, А.Г. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. [Электронный ресурс]. - Санкт-Петербург : Лань, 2017.

http://e.lanbook.com/book/90055

2) А.В. Кравцов, Основы проектирования процессов переработки природных энергоносителей: учебное пособие. - Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2015.

http://znanium.com/bookread2.php?book=674042

3) К.Р. Таранцева, Процессы и аппараты химической технологии в технике защиты окружающей среды: учебное пособие. - Москва: ИНФРА-М, 2014.

http://znanium.com/bookread2.php?book=429195

 4) В.А. Барилович, Основы технической термодинамики и теории тепломассообмена: учебное пособие.- Москва: ИНФРА-М, 2014.

http://znanium.com/bookread2.php?book=356818

5)   Поникаров И.И. Расчеты машин и аппаратов химических производств и нефтегазопереработки (примеры и задачи): учеб. пособие / Поникаров И.И., Поникаров С.И., Рачковский С.В. - М.: Альфа, 2011. – 717 с.

6)  Мейерс Р.А. Основные процессы нефтепереработки: справочник/ Р.А. Мейерс; пер. с англ. 3-го изд. под ред. О.Ф. Глаголевой, О.П. Лыкова. – СПб: Профессия, 2012. – 940 с

 

 

                                        

 

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………………………7

Пояснительная записка…………………………………………………………………...10

Объем дисциплины и виды учебной работы………………………………………………….                                                    12

Перечень внеаудиторной самостоятельной работы…………………………………….12

Задания и методические рекомендации по выполнению работ………………………..15

1. Составление блок – схем………………………………………………………………15

2. Составление опорного конспекта……………………………………………………..19

3. Сотавление схем………………………………………………………………………..20

5. Выполнение расчетов по специальности в электронных таблицах Excel…………21.         

6. Составление таблиц…………………………………………………………………….26

7. Создание презентаций………………………………………………………………….28

8. Подготовкаи выполнение практических работ………………………………………30

9. Изображение эскизов ………………………………………………………………….31

10.Построене графиков …………………………………………………………………..32

11. Подготовка информационных сообщений …………………………………….........32

12. Написание эссе ………………………………………………………………………..33

Перечень использованных источников………………………………………………….44

Приложения……………………………………………………………………………….45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

         Развитие нефтегазоперерабатывающей и нефтехимической промышленности на современном этапе развития экономики России характеризуется значительным расширением ассортимента  и повышением качества выпускаемой продукции, увеличением  глубины переработки нефти, строительством наряду с установками   большой единичной мощности модульных малотоннажных установок комплексной подготовки и переработки нефти, газа и газового конденсата, позволяющих получать широкую гамму нефтепродуктов с учетом потребностей в них нефтегазодобывающих  районов. Такие малогабаритные установки должны обеспечить не только первичную переработку  путем физического разделения газонефтяного сырья, но и проведение вторичных процессов химической переработки с использованием высокоэффективных катализаторов.

         Технологическое и аппаратурное оформление промышленных процессов подготовки и переработки нефти, попутного и природного газа крайне многообразно. Во многих производственных процессах требуется разделять исходное сырье  на составляющие  компоненты, производить нагрев и охлаждение продуктов, осуществлять  механическое разделение различных фаз системы. При этом одинаковые по своей физической природе процессы могут применяться на различных стадиях технологической переработки, обеспечивая получение продукции требуемых качества и свойств.

         В ряде случаев для проведения различных процессов  могут применяться однотипные  аппараты и,  наоборот, для  однотипных по своей природе процессов могут использоваться различные по конструкции аппараты.

         В курсе  «Автоматизация технологических процессов нефтяной и газовой промышленности» изучаются общие закономерности типовых  процессов  и аппаратура  для их реализации  вне зависимости  от их  места в  конкретной технологической цепочке, а также системы автоматизации для поддержания требуемых технологических режимов работы этих аппаратов.

         Автоматизация этих процессов дает возможность  эффективно совершенствовать  технологию переработки  на  базе  выбора  наиболее  рациональных для  данных условий процессов и режимов работы аппаратуры, а также их сочетаний.

         Современные добывающие и перерабатывающие предприятия нефтяной  и газовой промышленности представляют собой сложные комплексы технологических объектов, рассредоточенных на больших площадях.

         Добыча нефти и газа производится круглосуточно, поэтому для нормальной работы различных предприятий необходимо обеспечить надежность технологического оборудования, дистанционный контроль за ним и объектами автоматизации.

         Наиболее высокая эффективность работы любого предприятия может быть достигнута при автоматическом управлении технологическими процессами в оптимальном режиме, когда обеспечивается наибольшая производительность с наилучшим использованием энергетических и сырьевых ресурсов. Соблюдение всех требований технологического регламента является обязательным условием, обеспечивающим надлежащее качество выпускаемой продукции, рациональное и экономичное ведение производственного процесса, сохранность оборудования и безопасность труда.

         В настоящее время оптимальное управление процессом осуществляется при помощи использования микропроцессорной техники. Разработанные на ее основе системы автоматического управления обладают целым рядом преимуществ. Они позволяют реализовать сложные законы регулирования, благодаря использованию свободно программируемой структуры, могут использоваться для автоматического управления технологическими комплексами, рассредоточенными на большой площади, осуществляют контроль, сигнализацию и регистрацию состояния производственного процесса. Кроме того, использование систем автоматического управления ведет к значительному снижению численности обслуживающего персонала.

         Задачей  данного  курса является  изучение:

         - теоретических основ типовых  процессов  подготовки, нефтегазопереработки  и  нефтегазохимии;

         - принципов устройства оборудования для осуществления этих процессов;

         - основных методов расчета систем управления и регулирования типовых процессов  подготовки и нефтегазопереработки;

         - технических средств, используемых для автоматизации процессов подготовки, нефтегазопереработки и нефтехимии.

         Знание указанных вопросов позволяет  ориентироваться в многообразии конкретных технологических процессов и аппаратуры, которое характерно для современной нефтегазопереработки  и нефтехимии, и разрабатывать пути совершенствования систем управления и регулирования данными процессами.

             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           

Пояснительная записка

 

               Методические рекомендации по организации внеаудиторной самостоятельной работы по дисциплине «Процессы и аппараты»  предназначены для студентов специальностей СПО 18.02.09 Переработка нефти и газа.

            Дисциплина «Процессы и аппараты» относится к профессиональному циклу основной образовательной программы.

           

В результате освоения дисциплины обучающийся должен

уметь:

- читать, выбирать, изображать и описывать технологические схемы;                - выполнять материальные и энергетические расчеты процессов и аппаратов; выполнять расчеты характеристик и параметров конкретного вида оборудования;

- обосновывать выбор конструкции оборудования для конкретного производства;

- обосновывать целесообразность выбранных технологических схем;               - осуществлять подбор стандартного оборудования по каталогам и ГОСТам.

 

В результате освоения дисциплины обучающийся должен

знать:

 

- классификацию и физико-химические основы процессов химической технологии;

- характеристики основных процессов химической технологии: гидромеханических, механических, тепловых, массообменных;

- методику расчета материального и теплового балансов процессов и аппаратов;

- методы расчета и принципы выбора основного и вспомогательного технологического оборудования;

- типичные технологические системы химических производств и их аппаратурное оформление;

- основные типы, устройство и принцип действия основных машин и аппаратов химических производств;

- принципы выбора аппаратов с различными конструктивными особенностями.

 

Формируемые компетенции:

 

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

 

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

 

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

 

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

 

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

 

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

 

 ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

 

ПК 1.1. Контролировать эффективность работы оборудования.

 

ПК 1.2. Обеспечивать безопасную эксплуатацию оборудования и коммуникаций при ведении технологического процесса.

 

ПК 1.3. Подготавливать оборудование к проведению ремонтных работ различного характера.

 

ПК 2.1. Контролировать и регулировать технологический режим с использованием средств автоматизации и результатов анализов.

 

ПК 2.2. Контролировать качество сырья, получаемых продуктов.

 

 ПК 2.3. Контролировать расход сырья, продукции, реагентов, катализаторов, топливно-энергетических ресурсов.

 

ПК 3.1. Анализировать причины отказа, повреждения технических устройств и принимать меры по их устранению.

 

ПК 3.2. Анализировать причины отклонения от режима технологического процесса и принимать меры по их устранению.

 

ПК 3.3. Разрабатывать меры по предупреждению инцидентов на технологическом блоке.

 

ПК 4.1. Организовывать работу коллектива и поддерживать профессиональные отношения со смежными подразделениями.

 

ПК 4.2. Обеспечивать выполнение производственного задания по объему производства и качеству продукта.

 

ПК 4.3. Обеспечивать соблюдение правил охраны труда, промышленной, пожарной и экологической безопасности.

 

 

                                     

Критериями оценки результатов внеаудиторной самостоятельной работы студентов являются:

-       уровень освоения учебного материала;

-       умение использовать теоретические знания, практические умения и навыки при выполнении прикладных задач;

-       умение активно использовать электронные образовательные ресурсы, находить нужную информацию, обрабатывать и использовать ее;

-       обоснованность, четкость, логическая последовательность изложения материала;

-       оформление материала в соответствии с требованиями.

 

Контроль выполненной самостоятельной работы осуществляется индивидуально, на консультации,  на уроке,  в ходе проведения тестирования,  при работе с учебными тренажерами, при защите и презентации работ.

Перед выполнением самостоятельной работы преподаватель проводит инструктаж студентов: поясняет цели задания, его содержание, оговаривает сроки выполнения, основные требования, формы контроля и критерии оценки работы.

При наличии серьезных недостатков в представленной работе, она возвращается студенту на доработку, при этом оговариваются сроки повторной сдачи выполненной внеаудиторной самостоятельной работы.

 

Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

    Таблица1- Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

 

 

Вид учебной работы

Объем часов

Максимальная учебная нагрузка (всего)

383

Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)

270

в том числе:

 

     практические занятия

90+40 кп

Самостоятельная работа обучающегося (всего)

112

в том числе:

 

Подбор технологического раздела по курсовому проектированию;

12

изображение эскизов аппаратов

16

составление опорного конспекта;

4

выполнение расчетов в электронных таблицах Excel;

10

создание презентации;

4

подготовка информационного сообщения

2

написание эссе

2

составление таблиц

4

решение расчетных задач

32

выполнение графических работ

22

написание рефератов

2

составление блок-схем

2

Итоговая аттестация в форме  экзамена      

 

                                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перечень внеаудиторной самостоятельной работы

 

Таблица2- Перечень внеаудиторной самостоятельной работы

 

 

 

Наименование темы дисциплины

Вид и наименование самостоятельной работы

Проверяемые компетенции

Объем часов

 

Тема 1.1.Основы гидравлики

1.Решение задач на законы гидростатики.

 

2.Построение эпюр избыточного давления.

Литература: Б.В.Ухин стр.25-26.

 

3.Решение задач по теме: «Приборы   для измерения давления».

     Литература :Б.В.Ухин стр.38-44.

 

4.Некоторые приложения уравнения Бернулли (расходомер Вентури, трубка полного напора Пито, трубка Пито-Прандтля, цилиндрические и шаровые насадки).Задание: изобразить эскизы данных приборов.

Литература :Б.В.Ухин стр.81-87.

 

5.Зарисовать эскизы: жидкостного манометра, дифференциального манометра, пружинного манометра).

 

6.Приготовить опорный конспект по теме: «Шероховатость стенок, график Колбрука, опыт И.Никурадзе».

Литература :Б.В.Ухин стр.123-126.

 

7.Приготовить презентацию по теме: «Потери напора на трение по длине трубопровода и преодоление местных сопротивлений».

Литература :Б.В.Ухин стр.127-134

 

8.Решение задач по теме: «Потери напора и давления на трение по длине трубопровода и на преодоление местных сопротивлений».

Литература :Б.В.Ухин стр.135-150.

 

9.Изобразить эскизы местных сопротивлений.

Литература :Б.В.Ухин стр.131-150.

 

10.Расчет коротких трубопроводов. Литература :Б.В.Ухин стр.164-178.

 

11.Составить блок- схему для расчета коэффициента гидравлического трения.

Литература :Б.В.Ухин стр.122-131.

 

12.Информационное сообщение на тему: «Устройство и принцип действия гидравлического пресса»-Интернет ресурсы.

 

13.Написание реферата на тему: «Влияние вязкости жидкости  и диаметра трубопровода на потери напора»- Интернет ресурсы.

 

14.Написать эссе по теме: «Понятие пьезометрической поверхности и гидростатический парадокс».

 

15.Оформить презентации по темам: «Истечение жидкости через отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре», «Истечение жидкости через большие отверстия», «Истечение жидкости через насадки».

Литература :Б.В.Ухин стр.213-231

 

16.Графоаналитический метод расчета трубопроводов-практическая работа .

 

 

 

ОК 2-9,

ПК 1.1-4.3

32

 

Тема 1.2. Гидравлика сыпучих материалов.

17.Составление плана-конспекта лекции по теме: «Структура и основные характеристики слоя сыпучего материала».

Литература :Д.А. Баранов стр.21-22.

 

 

ОК 2-9,

ПК 1.1-4.3

2

 

Тема 2.1.Основы  термодинамики и теплопередачи.

18. Решение расчетно-графической работы по теме: «Теплопередача»

 

19. Составление таблицы по термодинамическим процессам идеальных газов.

 

20.Построение графиков термодинамических процессов в р – v и Т– s координатах.

 

21.Решение расчетно-графической работы по теме: «Термодинамика»

ОК 2-9,

ПК 1.1-4.3

8

 

Тема 2.2. Теплообменные аппараты.

22. Изображение эскизов различных типов кожухотрубчатых теплообменников.

ОК 2-9,

ПК 1.1-4.3

2

 

Тема 2.3. Трубчатые печи.

23.Выполнение расчетов с использованием программы Excel

ОК 2-9,

ПК 1.1-4.3

2

 

Тема 3.1.Основы теории массопередачи.

24. Расчет материального баланса процесса массообмена.

 

25.Составление уравнений рабочей линии для верха и низа колонны.

 

26.Определение графоаналитическим методом числа единиц переноса и  числа теоретических тарелок.

ОК 2-9,

ПК 1.1-4.3

6

 

Тема 3.2. Теория перегонки.

27. Выполнение расчетов на закон Рауля-Дальтона.

 

28.Определение давления насыщенного пара по формуле Ашворта.

 

29.Построение кривых равновесия бинарных смесей.

 

30.Построение изобарных температурных кривых.

 

31.Построение кривых однократного испарения нефтепродук­тов на основе кривых ИТК, при помощи графиков Обрядчикова и Смидови­ча.

 

32. Построение кривых истинных температур кипения (ИТК) и линий одно­кратного испарения (ОИ) нефтяных фракций.

 

33.Определение тепловых свойств нефтепродуктов.

ОК 2-9,

ПК 1.1-4.3

14

 

Тема 3.3. Ректификация.

34. Выполнение расчетов с использованием программы Exce-доля отгона сырья.

 

35. Выполнение расчетов с использованием программы Exce-температуры и давления.

 

36. Выполнение расчетов с использованием программы Exce-расчет материального баланса многокомпонентных смесей.

 

37. Выполнение расчетов с использованием программы Exce-расчет материального баланса сложных смесей.

 

38.Расчет оптимального флегмового числа графическим методом.

 

39.Расчет теплового баланса ректификационной колонны.

 

40.Составить таблицу характеристики основных типов тарелок.

 

41. Изображение эскиза работы колпчковой тарелки.

 

42. Изображение эскиза работы клапанной тарелки.

 

43. Изображение эскиза работы ситчатой тарелки.

 

44.Расчет геометрических размеров колонны.

45.Определение внутренних материальных потоков в ректификационной колонне.

ОК 2-9,

ПК 1.1-4.3

25

 

Тема 3.4. Абсорбция и десорбция.

46. Расчет процесса абсорбции по кривой равновесия фаз по абсорбционному фактору.

 

ОК 2-9,

ПК 1.1-4.3

2

 

Тема 3.5. Экстракция.

47. Чтение треугольной диаграммы.

ОК 2-9,

ПК 1.1-4.3

2

 

Тема 3.6. Адсорбция.

48. Расчет сопротивления насадочных колон.

ОК 2-9,

ПК 1.1-4.3

2

 

Тема 4.1. Основы ведения химических процессов.

49.Расчет кинетики химических процессов.

ОК 2-9,

ПК 1.1-4.3

2

 

Тема 4.2. Реакторные устройства.

50. Изображение эскизов различных типов реакторных устройств.

ОК 2-9,

ПК 1.1-4.3

2

 

Подготовка к курсовому пректированию.

51.Выбор вопросов в технологический раздел:

1.1 Классификация оборудования.

1.2 Назначение оборудования.

1.3 Теоретические основы процесса.

1.4 Описание схемы технологической установки.

1.5 ТБ и охрана окружающей среды

1.6 Эксплуатация и ремонт оборудования.

 

ОК 2-9,

ПК 1.1-4.3

11

 

ИТОГО

 

112

 

                                         

 

Задания и методические рекомендации по выполнению работ

 

 

1.Оформление презентации по теме  (7,5 )

 

Цель самостоятельной работы: закрепление знаний об укреплении вырезов в стенках цилиндрических  аппаратов; формирование умений использовать сеть Интернет и ее возможности для поиска информации; формирование навыков оформления презентации.

Рекомендуемые источники: ресурсы Интернет.

 

Задание: оформить презентацию.

Инструкция по выполнению самостоятельной работы:

         Используя ресурсы Интернет найти информацию по способам укрепления вырезов в стенках аппаратов. создать наглядное информационное пособие, выполненное с помощью мультимедийной компьютерной программы PowerPoint.

         На основании найденной информации оформить презентацию по теме:

«Укрепление вырезов  в корпусах аппаратов. Совершенные конструкции – отбортованные патрубки».

Требования к содержанию и порядку оформления работы:

Материалы-презентации готовятся студентом в виде слайдов с использованием программы Microsoft PowerPoint. В качестве материалов- презентаций могут быть представлены результаты любого вида внеаудиторной самостоятельной работы, по формату соответствующие режиму презентаций.

Критерии оценки:

- соответствие содержания теме;– 1 балла;

-правильная структурированность информации; – 1 балл;

-наличие логической связи изложенной информации; – 1 балла;

-эстетичность оформления, его соответствие требованиям;-1балл;

-работа представлена в срок-1балл;

Максимальный результат –5 баллов.

        

Памятка

Презентации должна раскрывать особенности профессиональной деятельности по выбранной специальности  (желательно  указать основные нефтегазовые  компании, регионы добычи и транспортировки углеводородных ресурсов) или освещать процесс обучения  по данной специальности с акцентом на изучении профессиональных модулей, особенностей прохождения учебной и производственной практик.  Тема и логическая структура презентации определяется студентом самостоятельно. Основные рекомендации по оформлению презентации представлены в таблице 2.

 

 

 

 

Таблица 3 – Рекомендации по оформлению презентации

Элементы оформления презентации

Рекомендации

Титульный слайд

Должен содержать:

-       наименование учебного заведения,

-       тему презентации,

-       ФИО студента,

-       № группы,

-       город,

-       год.

Объем презентации

8-10 слайдов, включая титульный слайд.

Расположение информации на странице

-       предпочтительно горизонтальное расположение информации;

-       наиболее важная информация должна располагаться в центре;

-        желательно, чтобы на слайдах оставались поля, не менее 1 см с каждой стороны.

Заключительный слайд

-       не рекомендуется слайд с текстом «Спасибо за внимание» или «Конец», т.к. завершение показа слайдов еще не является завершением выступления, могут последовать  вопросы на представленное сообщение;

-       оптимальным вариантом представляется повторение титульного слайда в конце презентации.

Стиль

Единый стиль оформления для всей презентации.

Фон

-       не должен быть слишком ярким или мрачным;

-       лучше выбирать холодные цвета, гармонирующие с иллюстративным материалом презентации.

Использование цвета

-       на одном слайде  не рекомендуется использовать более трех цветов;

-       фон и текст должны быть оформлены контрастными цветами.

Анимационные эффекты

-       следует использовать, когда это является логически обоснованным, и не следует ими перегружать презентацию, тем самым отвлекая внимание слушателей от  информации на слайде.

Содержание и объем информации

-       текст должен соответствовать теме презентации;

-       текст должен быть расположен на слайде так, чтобы его удобно было читать;

-       слайд не должен  содержать большого количества информации , рекомендуется не более 7 строк текста на слайде;

-        маркированные/нумерованные списки содержат не более 7 элементов, отсутствуют знаки пунктуации в конце строк нумерованных и маркированных списков;

-       значимые ключевые пункты лучше располагать по одному на слайде;

-       рекомендуется использовать короткие слова и предложения;

-       время глаголов должно быть везде одинаковым.

Шрифты

-       для заголовка – не менее 24 pt;

-       для текста не менее – 18 pt;

-       лучше использовать один тип шрифта, шрифты без засечек лучше читаются с большого расстояния;

-       важную информацию лучше выделять полужирным шрифтом, курсивом, подчеркиванием;

-       на слайде не должно быть много текста, оформленного прописными буквами, они читаются хуже, чем строчные.

Использование графической информации

-       для обеспечения разнообразия и наглядности следует использовать различный иллюстративный материал: фото, рисунки, схемы, таблицы, диаграммы и т.д.;

-       надпись должна располагаться под картинкой;

-       максимальное количество иллюстраций на одном слайде – два рисунка с текстовыми комментариями (не более двух строк к каждому).

 

 

2.Составление опорного конспекта (6,17)

 Тема: «Шероховатость стенок, график Колбрука, опыт И.Никурадзе»

 «Структура и основные характеристики слоя сыпучего материала».

Цель самостоятельной работы: создание краткой информационной структуры, обобщающей и отражающей суть материала лекции, темы учебника, выделение главных объектов изучения темы, предоставить характеристику объекта рассмотрения, используя символы, отразить связь с другими элементами, облегчить запоминание.

Рекомендуемые источники: лекционный материал и Интернет ресурсы.

Задание: оформить конспект.

Инструкция по выполнению самостоятельной работы:

         Используя материал лекции по теме и  ресурсы Интернет найти информацию по аппаратам с двойными трубными решетками. создать наглядное информационное пособие, выполненное в письменном виде.

         Требования к содержанию и порядку оформления работы:

Опорный конспект может быть представлен системой взаимосвязанных геометрических фигур, содержащих блоки концентрированной информации в виде ступенек логической лестницы; рисунка с дополнительными элементами и др.

Критерии оценки:

Соответствие содержания теме;– 1 балла;

Правильная структурированность информации; – 1 балл;

Наличие логической связи изложенной информации; – 1 балла;

Эстетичность оформления, его соответствие требованиям;-1балл;

Работа представлена в срок-1балл;

Максимальный результат –5 баллов.

 

3.Написание реферата (13)

Тема: «Влияние вязкости жидкости  и диаметра трубопровода на потери напора».

 Цель самостоятельной работы: раскрыть не только суть проблемы, привести различные точки зрения, но и выразить собственные взгляды на неё.

Рекомендуемые источники: лекционный материал и Интернет ресурсы.

Задание: написать реферат по теме «Влияние вязкости жидкости  и диаметра трубопровода на потери напора»

Инструкция по выполнению самостоятельной работы:

•  подготовка информационного сообщения,:

 • выбора литературы (основной и дополнительной);

 • изучения информации (уяснение логики материала источника, выбор основного материала, краткое изложение, формулирование выводов);

 • оформления реферата согласно установленной форме.

         Требования к содержанию и порядку оформления работы:

Реферативные материалы должны представлять письменную модель первичного документа – научной работы, монографии, статьи. Реферат может включать обзор нескольких источников и служить основой для доклада на определённую тему на семинарах, конференциях.

Критерии оценки:

Актуальность темы;-1 балл

Соответствие содержания теме; -1 балл

Глубина проработки материала; -1 балл

Грамотность и полнота использования источников;- 1 балл

Соответствие оформления реферата требованиям;-1 балл

 

                                                       

4.Изображение эскизов   (4,5,9,21,40,41,42,49)

Тема:

4) Изобразить эскизы расходомера Вентури, трубку полного напора Пито, трубку Пито-Прандтля, цилиндрические и шаровые насадки.

5) Зарисовать эскизы: жидкостного манометра, дифференциального и пружинного манометров.

9) Изобразить эскизы местных сопротивлений.

21) Изобразить эскизы различных типов кожухотрубчатых теплообменников.

40) Изображение эскиза работы колпачковой тарелки.

41) Изображение эскиза работы клапанной тарелки.

42) Изображение эскиза работы ситчатой тарелки.

49) Изображение эскизов различных типов реакторных устройств.

 

Цель самостоятельной работы: систематизация знаний по теме; формирование умений использовать сеть Интернет и ее возможности для поиска информации; формирование навыков составления эскизов оборудования. Создание наглядных информационных пособий.

Рекомендуемые источники:  учебная литература и ресурсы Интернет.

 

Задание: Изобразить эскиз по теме.

Инструкция по выполнению самостоятельной работы:

         Используя знания по соответствующей теме, образцы схем из учебной литературы, зарисовать эскизы соответствующего оборудования. Каждый эскиз должен содержать расшифровку составных узлов оборудования и их пояснение.

        

Требования к содержанию и порядку оформления работы:

изучить материалы темы, выделяя главное и второстепенное;

 • установить логическую связь между элементами темы;

• представить характеристику элементов в краткой форме;

• выбрать опорные сигналы для акцентирования главной информации и отобразить в структуре работы;

 • оформить работу и предоставить к установленному сроку.

Критерии оценки:

Верная и  полная информация по теме эскиза – 2 балла;

Дизайн оформления  – 1 балл;

Индивидуальность, творческий подход – 2 балла;

Максимальный результат –5 баллов.

 

5.Выполнение расчетов с использованием программы Excel;

                                                                          (22,33,34,35,36)

Расчет материального баланса  ректификационной колонны.

Цель самостоятельной работы: формирование навыков обработки и анализа   профессиональной информации в электронных таблицах; приобретение практических навыков расчета доли отгона сырья в ректификационной колонне, расчета материального баланса.

Рекомендуемые источники: Поникаров И.И. Расчеты машин и аппаратов химических производств и нефтегазопереработки (примеры и задачи): учеб. пособие / Поникаров И.И., Поникаров С.И., Рачковский С.В. - М.: Альфа, 2011. – 717 с.

 

Задание: Организовать в  Excel  расчет доли отгона сырья согласно своему варианту.

Инструкция по выполнению самостоятельной работы:

         Изучить пояснения к работе, представленные ниже.

         Разобрать решение примера.

         Организовать расчет в Excel доли отгона, используя исходные данные к задаче  , согласно своему варианту;

          

 

Требования к содержанию и порядку оформления работы:

         Задание выполняется по данным своего варианта в электронных таблицах Excel.

         Вся работа должна быть представлена на одном листе книги.

         В ряде формул рекомендуется использовать абсолютную адресацию.

         При определении типа движения жидкости обязательно использовать логическую функцию «Если».

         По усмотрению студента можно сделать заливку цветом диапазонов  с исходными данными или результатов расчетов.

         Работа сдается в электронном виде.

        

.

Пример

Рассчитать материальный баланс пропановой колонны установки получения пропана.

Состав сырья выбран по вариантам.

Решение:

Расчет материального баланса процесса ректификации с использованием программы Excel

Таблица 4 – Материальный баланс колонны

 

                        Материальный баланс колонны деметанизатора

компонент

Данные по сырью

Данные по остатку

Данные по дистиляту

Мi

Содержание Сi,мол. доли

Количество Fi, кмоль/ч

Степень извлечения φi

Количество Ri=Fi*φi , кмоль/ч

Содержание XRi,мол. доли

Количество Di=Fi-Ri, кмоль/ч

Содержание YDi,мол. доли

16

CH4

0,0447

0,6547

0,0000

0,0000

0,0000

0,6547

0,0013

30

C2H6

0,0222

0,7075

0,0000

0,0000

0,0000

0,7075

0,0014

44

C3H8

0,4114

443,8981

0,0500

22,1949

0,0296

421,7032

0,8614

58

i-C4H10

0,2123

332,5811

0,8000

266,0649

0,3554

66,5162

0,1359

58

n-C4H10

0,2940

454,7943

1,0000

454,7943

0,6075

0,0000

0,0000

72

i-C5H12

0,0154

5,5717

1,0000

5,5717

0,0074

0,0000

0,0000

Итого

1,0000

1238,2075

 

748,6258

1,0000

489,5817

1,0000

На основании материального баланса производятся все расчеты, в т. ч. мольная доля отгона сырья.

 

Критерии оценки:

         Верно введены расчетные формулы – 2 балла;

         Верно выполнен перевод данных в систему СИ – 1 балл;

         Построены требуемые диаграммы – 1 балл;

Правильно выполнено форматирование диаграмм – 1 балл;

Максимальный результат –5 баллов.

 

6. Подготовка информационного сообщения по теме

                                                                          (12)

Тема: «Устройство и принцип действия гидравлического пресса».

Цель самостоятельной работы: систематизировать знания по теме; формирование умений использовать сеть Интернет и ее возможности для поиска информации; формирование навыков уточнения и обобщения.

Рекомендуемые источники: ресурсы Интернет.

Задание: оформить информационное сообщение.

Инструкция по выполнению самостоятельной работы:

         Оформляется задание письменно, оно может включать элементы наглядности (иллюстрации, демонстрацию).

Требования к содержанию и порядку оформления работы:

Сообщение оформляется на листе  формата А4, дополняется презентацией.

Критерии оценки:

               Актуальность темы; -1балл

            Соответствие содержания теме; -1балл

            Глубина проработки материала; -1балл

            Грамотность и полнота использования источников; -1балл

            Наличие элементов наглядности-1балл

   Максимальный результат –5 баллов.

 

7.Составление (обобщающих)_ таблиц  (18,40)

 

Составление таблицы по термодинамическим процессам идеальных газов.

Составить таблицу характеристики основных типов тарелок

Цель самостоятельной работы: систематизировать знания по теме; формирование умений использовать сеть Интернет и ее возможности для поиска информации; формирование навыков уточнения и обобщения.

Рекомендуемые источники: лекционный материал и ресурсы Интернет.

 

Задание: составить таблицу.

Инструкция по выполнению самостоятельной работы:

         Оформляется задание письменно, оно может включать элементы наглядности (иллюстрации, демонстрацию).

Требования к содержанию и порядку оформления работы:

Таблица оформляется на листе  формата А4.

 

Критерии оценки:

               Актуальность темы; -1балл

            Соответствие содержания теме; -1балл

            Глубина проработки материала; -1балл

            Грамотность и полнота использования источников; -1балл

            Наличие элементов наглядности-1балл

   Максимальный результат –5 баллов.

 

8. Решение расчетных задач  (1,3,8,10,17,20,23,24,25,26,27,32,37,38,43,44,45,47,48)

 

Тема:

Решение практической работы.

Решение задач на законы гидростатики.

Решение задач по теме: «Приборы   для измерения давления»,

Решение задач по теме: «Потери напора и давления на трение по длине трубопровода и на преодоление местных сопротивлений».

Расчет коротких трубопроводов.

Расчет материального баланса процесса массообмена.

Составление уравнений рабочей линии для верха и низа колонны.

Выполнение расчетов на закон Рауля-Дальтона.

Определение давления насыщенного пара по формуле Ашворта.

Определение тепловых свойств нефтепродуктов.

Расчет теплового баланса ректификационной колонны.

Расчет оптимального флегмового числа графическим методом.

Расчет геометрических размеров колонны.

Определение внутренних материальных потоков в ректификационной колонне.

Расчет процесса абсорбции по кривой равновесия фаз по абсорбционному фактору.

Расчет сопротивления насадочных колон.

Расчет кинетики химических процессов.

Цель самостоятельной работы: Научиться производить расчёт напора центробежного напора.

Рекомендуемые источники:  учебная литература и методически указания по выполнение практических работ.

 

Задание: Рассчитать напор центробежного насоса.

Инструкция по выполнению самостоятельной работы:

         Используя знания методические указания по выполнение практических работ, выполнить расчет.       

Требования к содержанию и порядку оформления работы:

изучить материалы темы, выполнить расчет по алгоритму;

Критерии оценки:

Верная и  полная информация – 2 балла;

Дизайн оформления  – 1 балл;

Индивидуальность, творческий подход – 2 балла;

Максимальный результат –5 баллов.

 

9.Построение графиков.  (2,19,28,29,30,31,46 )

Тема: «Графическое построение термодинамических процессов»  

 

Цель самостоятельной работы: Научиться составлять графики термодинамических процессов в P-V  и T-S координатах.

Рекомендуемые источники: лекционный материал.

Задание: построить график изотермического, адиабатического и политропного процессов в P-V  и T-S координатах в P-V  и T-S координатах.

.Инструкция по выполнению самостоятельной работы:

         изучить лекционный материал по процессам сжатия газов в компрессоре и построить графики этих процессов.

.Требования к содержанию и порядку оформления работы:

работа выполняется на листе формата А 4 в карандаше.

Критерии оценки:

Правильность вычерчивания графика– 2 балла;

Дизайн оформления  – 1 балл;

Индивидуальность, творческий подход – 2 балла;

Максимальный результат –5 баллов.

 

10.Составление блок схемы ( 11)

 

Цель самостоятельной работы: координации навыков студента по сбору, систематизации, переработке информации, и оформления её в виде подборки материалов, кратко отражающих теоретические вопросы изучаемой проблемы (определение, структура, виды), а также практические её аспекты (методики изучения, значение для усвоения последующих тем, профессиональная значимость.

Рекомендуемые источники: лекционный материал и Интернет ресурсы.

Задание: «Составить блок- схему по расчету реактора изомеризации».

Инструкция по выполнению самостоятельной работы:

• изучить материал источника, выделяя главное и второстепенное;

• установить логическую связь между элементами темы;

• подобрать и записать основные определения и понятия;

• дать краткую характеристику объекту изучения;

• использовать элементы наглядности, выделить главную информацию в схемах, таблицах, рисунках;

 • сделать выводы, обозначить важность объекта изучения в образовательном или профессиональном плане.

         Требования к содержанию и порядку оформления работы:

Оформляется письменно, её объем не более двух страниц, контроль выполнения может быть произведен на практическом занятии путем оценки эффективности его использования для выполнения заданий.

Критерии оценки:

Соответствие содержания теме;-1 балл

Правильная структурированность информации;-1 балл

Наличие логической связи изложенной информации;-0,5 балла

Соответствие оформления требованиям;- 0,5 балла

Аккуратность и грамотность изложения; -1 балл

Работа представлена в срок.- 1 балл

11.Написание эссе (14 )

 Тема: «Понятие пьезометрической поверхности и гидростатический парадокс».

 Цель самостоятельной работы: раскрыть не только суть проблемы, привести различные точки зрения, но и выразить собственные взгляды на неё.

Рекомендуемые источники: лекционный материал и Интернет ресурсы.

Задание: написать эссе по теме «Понятие пьезометрической поверхности и гидростатический парадокс».

Инструкция по выполнению самостоятельной работы:

         Используя материал лекции по теме и  ресурсы Интернет найти информацию по типам кристаллизаторов применяемых в нефтегазопереработке, написать эссе, выполненное в письменном виде.

         Требования к содержанию и порядку оформления работы:

• внимательно прочитать задание и сформулировать тему не только актуальную по своему значению, но и оригинальную и интересную по содержанию;

• подобрать и изучить источники по теме, содержащуюся в них информацию;

• выбрать главное и второстепенное;

• составить план эссе;

• лаконично, но ёмко раскрыть содержание проблемы и свои подходы к её решению; • оформить эссе и сдать в установленный срок

Критерии оценки:

      Новизна, оригинальность идеи, подхода; -0,5 балла

      Реалистичность оценки существующего положения дел;-0,5 балла

      Полезность и реалистичность предложенной идеи;-0,5 балла

      Значимость реализации данной идеи, подхода, широта охвата;-1 балл

     Художественная выразительность, яркость, образность изложения;-1 балл

      Грамотность изложения;-1 балл

      Эссе представлено в срок.-0,5 балла

 

12.Составление эпюр давления жидкости (2 )

 

Тема: «Построение эпюр избыточного давленения»  

 

Цель самостоятельной работы: Научиться строить эпюры

Рекомендуемые источники: лекционный материал.

Задание: построить эпюру избыточного давления.

.Инструкция по выполнению самостоятельной работы:

         изучить лекционный материал по теме и построить эпюру избыточного давления.

.Требования к содержанию и порядку оформления работы:

работа выполняется на листе формата А 4 в карандаше.

Критерии оценки:

Правильность вычерчивания эпюр– 2 балла;

Дизайн оформления  – 1 балл;

Индивидуальность, творческий подход – 2 балла;

Максимальный результат –5 баллов.

 

 

 

 

 

 

Составление эпюр давления

Эпюра давления жидкости – это графическое изображение распределения давления жидкости по твёрдой поверхности, соприкасающейся с ней. Примеры эпюр для плоских и криволинейных поверхностей приведены на рис. 5 и 6. Стрелками на эпюре показывают направление действия давления (вернее, направление нормальных напряжений, возникающих от действия давления, так как по 2-му свойству давление скалярно). Величина стрелки (ордината) откладывается в масштабе и количественно показывает величину давления.

http://www.bestreferat.ru/images/paper/05/21/8102105.png

Рисунок 5- Эпюры давления жидкости на плоские поверхности

http://www.bestreferat.ru/images/paper/06/21/8102106.jpeg

Рисунок 6-. Эпюры давления жидкости на криволинейную поверхность

Эпюры давления жидкости на плоские поверхности служат исходными данными для проведения расчётов на прочность и устойчивость конструкций, взаимодействующих с жидкостями: стенок плавательных бассейнов, баков, резервуаров, цистерн. Расчёты ведутся методами сопротивления материалов и строительной механики.

В большинстве случаев строят эпюры избыточного давления вместо полного, а атмосферное не учитывают из-за его взаимного погашения с той и другой стороны ограждающей конструкции. При построении таких эпюр для плоских и криволинейных поверхностей (см. рис. 5 и 6) используют линейную зависимость давления от глубины pизб = gh и 1-е свойство гидростатического давления.

                                                  

 

 

Приложения

 

Приложение  1

Образец титульного листа

 

Минобрнауки России

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования «Югорский государственный университет»

Сургутский нефтяной техникум (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

«Югорский государственный университет»

 

 

 

 

 

Р Е Ф Е Р А Т

 

Тема:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                        Выполнил (а)

                                                                                                            Ф. И. О. студента,

                                                                                           группа

                                                                                      

 

 

                                                                                            Руководитель:

                                                                                            Ф.И.О. преподавателя
                                                                                 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сургут-2016

 

Приложение  2

 

Образец содержания

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Введение ............................................................................................... 2

 

Глава 1 .................................................................................................. 3

 

Глава 2 .................................................................................................. 6

 

Глава 3 ................................................................................................ 10

 

Заключение ........................................................................................ 14

 

Список литературы............................................................................ 16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение  3

 

Образец оформления конспекта

 

 

КОНСПЕКТ

Первоисточника (главы учебника, статьи и пр.)

 

«_______________________________________________»

выполнил Ф.И.О. студента, группа

 

 

Фамилия автора, полное наименование работы, место и год издания

 

План (схема простого плана):

 

1.

2.

3.

4.

План (схема сложного плана):

 

1. ________________________;

        1.1_______________________:

а) _____________________;

б) _____________________;

в) _____________________.

1.2. ______________________:

а) _____________________;

б) _____________________.

2. ________________________.

2.1. __________________ и т.д.

 

(далее раскрываются вопросы плана)

1.

1.1.

1.2.

2.

2.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 4

 

Образец оформления эссе

 

ЭССЕ

 

Выполнил Ф.И.О. студента, группа 

 

Тема эссе:

 

Цель эссе:

При формулировании цели обратите внимание на следующие вопросы:

•   Почему выбрали эту тему?

•   В чем состоит актуальность выбранной темы?

•   Какие другие примеры идей, подходов или практиче­ских решений вам известны в рамках данной темы?

•   В чем состоит новизна предлагаемого подхода?

•   Конкретная задача в рамках темы, на решение которой
направлено эссе?

 

Содержание эссе:

•   Анализ актуального положения дел в выбранной об­ласти. Актуальные вопросы, задачи.

•   Анализ мер, предпринимаемых государством, властя­ми, государственными учреждениями, частными лицами, для решения актуальных задач в выбранной области.

•   Плюсы и минусы.

•   Изложение собственного подхода / идеи.

•   Необходимые ресурсы для воплощения данного подхода. План мероприятий по воплощению идеи.

•   Практические рекомендации.

•   Перспективы использования данного подхода / его разработки

•   Плюсы и минусы предложенной идеи.

•   Другое.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 5

Пример по подбору и оформлению материала для технологического раздела на курсовое проектирование

      

 

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

 

 

1.1 Классификация теплообменников применяемых в НГП

 

 

 

 

В аппаратах, где идет нагрев или охлаждение, происходит теплообмен между двумя потоками, при этом один из них нагревается, другой охлаждается. Поэтому их называют теплообменными аппаратами вне зависимости от того, что является целевым назначением аппарата – нагрев или охлаждение, какие потоки обмениваются теплом, происходит ли при этом только нагрев и охлаждение или же теплообмен сопровождается испарением или конденсацией.

Теплообменные аппараты классифицируются:

       1.По назначению:

а) холодильники;

б) подогреватели;

в) испарители;

г) конденсаторы;

       2.По конструкции:

-изготовленные из труб:

а) теплообменники «труба в трубе»;

б) оросительные теплообменники;

в) погружные змеевиковые;

г) теплообменники воздушного охлаждения;

д) из оребренных труб;

е) кожухотрубчатые теплообменники;

-с неподвижной трубной решеткой;

 

-с линзовым компенсатором;

-с плавающей головкой;

-с U-образными трубами;

       3.По направлению движения теплоносителя:

а) прямоточные;

б) противоточные;

в) с перекрестным движением.

       4.По принципу действия теплообменные

а) рекуперативне;

б) регенеративне;

в) смесительные.

Применительно к нефтеперерабатывающей промышленности, теплообменные аппараты классифицируются по таким основным признакам, как способ передачи тепла и назначение.

1. В зависимости от способа передачи тепла аппараты делятся на следующие группы:

— поверхностные теплообменные аппараты, в которых передача тепла
между теплообменивающимися средами осуществляется через поверхность, разделяющую эти среды;

— аппараты смешения, в которых передача тепла между теплообменивающимися средами происходит путем их соприкосновения. Для изготовления теплообменных аппаратов смешения требуется, как
правило, меньше металла; кроме того, во многих случаях они обеспечивают более эффективный теплообмен. Однако, несмотря на эти преимущества, аппараты смешения часто нельзя использовать вследствие недопустимости прямого соприкосновения потоков.

2. В зависимости от назначения аппараты делятся на следующие группы:

—  теплообменники, в которых один поток нагревается за счет использования тепла другого, получаемого в процессе и подлежащего охлаждению. В таких теплообменниках нагрев одного и охлаждение другого потока позволяет сократить расход подводимого извне тепла (сократить расход топлива, греющего водяного пара и т. д.) и охлаждающего агента. К этой группе аппаратов относятся теплообменники для нагрева нефти на установке, осуществляемого за счет использования тепла отходящих с установки дистиллятов, остатка, а также промежуточного циркуляционного орошения. Сюда относятся также котлы-утилизаторы, где получают водяной пар за счет использования тепла нефтепродуктов, дымовых газов или катализатора на установках каталитического крекинга. К этой группе относятся и регенераторы холода;

—  нагреватели, испарители, кипятильники, в которых нагрев или нагрев и частичное испарение осуществляются за счет использования высокотемпературных потоков нефтепродуктов и специальных теплоносителей (водяной пар, пары углеводородов, специальные высококипящие жидкости и др.). В таких аппаратах нагрев или испарение одной среды является целевым процессом, тогда как охлаждение горячего потока является побочным и обусловливается необходимостью нагрева исходного холодного потока. Примером аппаратов этой группы могут служить нагреватели сырья, использующие тепло водяного пара, кипятильники, при помощи которых в низ ректификационной колонны подводится тепло, необходимое для ректификации, и т. д.;

—  холодильники и конденсаторы, предназначенные для охлаждения жидкого потока или конденсации и охлаждения паров с использованием специального охлаждающего агента (вода, воздух, испаряющийся аммиак, пропан и др.). Охлаждение и конденсация в этих аппаратах являются целевыми процессами, а нагрев охлаждающего агента — побочным. К таким аппаратам относятся холодильники и конденсаторы любой нефтеперерабатывающей установки, предназначенные для охлаждения и конденсации получаемых продуктов.

При регенерации тепла того или иного продукта его окончательное охлаждение до температуры, требуемой для безопасного транспорта и хранения, обычно завершается в холодильниках.

В зависимости от конкретных условий применения, к промышленным теплообменным аппаратам выдвигаются различные требования:

—  обеспечение наиболее высокого коэффициента теплопередачи при возможно меньшем гидравлическом сопротивлении;

—  компактность и наименьший расход материала;

—  надежность и герметичность в сочетании с разборностью и доступностью поверхности теплообмена для механической очистки от загрязнения;

—  унификация узлов и деталей;

—  технологичность механизированного изготовления широких рядов поверхностей теплообмена для различного диапазона рабочих температур, давлений и т. д.

 

1.2 Теоретические основы процесса теплопередачи

 

 

 

 

Теплопередача – это наука о процессах распространения теплоты. Раз-личают три различных способа переноса теплоты: теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение. В реальных установках теплота передаётся комбинированным путём, однако вклад этих трёх составляющих в общий перенос теплоты неодинаков и определяется многими условиями: природой теплоносителя, агрегатным состоянием, температурным и гидродинамическим условиям и т.д.

Передача тепла от одного тела к другому или между различными точками пространства может быть осуществлена тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением.

Теплопроводность. Процесс передачи тепла при непосредственном соприкосновении тел или отдельных частей одного тела, имеющих разные температуры, называется теплопроводностью.

Механизм переноса тепла теплопроводностью зависит от агрегатного состояния тела. В жидкостях и твердых телах – диэлектриках – передача тепла осуществляется в результате обмена энергией  теплового движения атомов и молекул между соседними частицами. В металлах теплоперенос осуществляется главным образом в результате диффузии свободных электронов. В газах теплопроводность обусловлена как обменом энергией при соударении молекул и атомов, так и их диффузией.

Количество тепла, которое передается теплопроводностью, пропорционально разности температур теплообменивающихся тел. Например, при движении по трубам теплообменника нефть получает тепло от более нагретого потока через стенку трубы в результате теплопроводности.

Конвекция. Перенос тепла из одной  точки пространства в другую за счет движения среды из области с одной температурой в область с другой температурой называется конвекцией. При этом суммарный перенос тепла определяется как теплопроводностью среды, так и законами ее движения.

Различают вынужденную и свободную конвекцию. В первом случае перемещение среды обусловлено каким-либо внешним источником, например насосом, вентилятором и т.п. ; во втором случае – разностью плотностей холодных и нагретых участков среды.

Вблизи нагретой поверхности плотность среды меньше, что обусловлено более высокой температурой. тогда как в других частях плотность выше. Поэтому у поверхности нагрева наблюдается восходящий поток нагретой среды и нисходящий поток более холодной среды в удалении от нагретой поверхности. Поскольку явление конвекции связано с перемещением частиц среды одной относительно другой, его рассматривают в газах и жидкостях, включая расплавленные металлы.

Примером свободной конвекции является нагревание (охлаждение) жидкостей в резервуарах и емкостях. При принудительном движении жидкостей насосом в тех же случаях имеем принудительную конвекцию.

Теплообмен излучением. Под теплообменом излучением понимают процесс переноса тепла, обусловленный превращением энергии движения молекул тела в лучистую энергию. Количество излучаемой энергии определяется температурой тела, состоянием его поверхности, свойствами тела. Излучаемая нагретым телом энергия передается другим телам. При этом часть лучистой энергии частично

отражается от поверхности тела, ее воспринимающего, частично поглощается телом, а частично проходит сквозь тело. Поглощенная лучистая энергия превращается вновь во внутреннюю энергию, т. е. идет на повышение температуры тела.

Тело, отражающее все падающие на него лучи, называется абсолютно белым, а поглощающее все лучи – абсолютно черным. Прозрачные или диатермические тела полностью пропускают всю лучистую энергию.

Основные законы излучения получены для абсолютно черного тела в условиях теплового равновесия.

В промышленных аппаратах различные способы передачи тепла сопутствуют друг другу. Так, нагрев нефтепродукта в трубчатой печи связан с излучением тепла от нагретых продуктов сгорания к стенке трубы, передачей тепла теплопроводностью через стенку трубы и вынужденной конвекцией внутри трубы.

Основным законом теплопроводности является закон Фурье, который формулируется следующим образом: количество тепла ΔQ, переданное в единицу времени через элемент поверхности ΔF, пропорционально градиенту температуры :

 

 

 

 

 

 

 

                                                  (1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для расчета величины теплового потока ΔQ от элемента поверхности ΔF к жидкости (газу) или в обратном направлении используют закон Ньютона:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                (2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основное уравнение теплопередачи между двумя средами, разделенными – стенкой:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                (3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Через плоскую однородную стенку поверхностью F и толщиной δ тепло Q передается теплопроводностью. Коэффициент теплопроводности материала стенки равен λ. Согласно закону Фурье можно записать следующее выражение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                     (4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отношение  называется тепловой проводимостью стенки, а обратная величина  ,—тепловым сопротивлением. Общее количество переданного через плоскую стенку тепла равно:

                                            (5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Критериальные уравнения при теплопередаче конвекцией.

1. Критерий Нуссельта: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                       (6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Критерия Стантона St, который представляет собой комбинацию критериев Нуссельта, Рейнольдса и Прандтля:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                           (7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                       (8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Критерий Прандтля:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 =                                                     (9)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Критерий Грасгофа:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                 (10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Критерий Галилея:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                 (11)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Критерий Архимеда:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                     (12)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Критерий Рейнольдса:

 =                                               (13)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Закон Стефана — Больцмана. Этот закон гласит, что излучательная способность абсолютно черного тела Е0 пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры Т:

                                                (14)

Закон Кирхгофа. Излучательная Е и поглощательная А способности тела подчиняются закону Кирхгофа, который устанавливает, что при данной температуре отношение излучательной способности тела Е к его поглощательной способности А равно излучательной способности абсолютно черного тела Е0 при той же температуре:

                                                 (15)

Закон Ламберта. Закон Ламберта устанавливает, что угловая интенсивность излучения с единицы поверхности абсолютно черного тела в каком-либо направлении пропорциональна косинусу угла между этим направлением и нормалью к поверхности:

                                                 (16)

 

1.3 Назначение конденсатора – холодильника

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конденсатор служит для передачи теплоты холодильного агента охлаждающей среде или «источнику высокой температуры». В общем случае перегретый пар холодильного агента в конденсаторе охлаждается до температуры насыщения, конденсируется и охлаждается на несколько градусов ниже температуры конденсации. По роду охлаждающей среды конденсаторы можно разделиьть на две большие группы:

- с водяным охлаждением

- с воздушным охлаждением.

К специальным конденсаторам относятся испарители-конденсаторы каскадных холодильных машин и конденсаторы с охлаждением технологическим продуктом.

Конденсаторы предназначены для конденсации паров нефтепродуктов, следовательно, в процессе теплообмена физическое состояние одного из потоков (парового) претерпевает изменение: пар превращается в конденсат. Поэтому условия передачи тепла (температура потока, коэффициент теплопередачи) резко изменяются вдоль поверхности теплообмена.

Отличают следующие характерные участки теплообмена: охлаждение перегретых паров до температуры начала конденсации, собственно конденсацию и охлаждение конденсата. Первый участок характеризуется большим перепадом температур и малым коэффициентом теплопередачи, второй участок – незначительным перепадом температур и максимальным коэффициентом теплопередачи. На третьем участке условия работы такие же, как при обычном теплообмене между двумя жидкими средами.

Испарители предназначены для проведения процессов испарения жидкости при кипении. При этом жидкость кипит в трубах, а в межтрубное пространство подаётся греющий агент. В соответствии со стандартом, кожухотрубчатые испарители в этом случае могут быть только одноходовыми и вертикального исполнения.

Холодильники предназначены для охлаждения водой или другими нетоксичными, не пожаро- и не взрывоопасными хладагентами жидких и газообразных сред. Работают, как правило, в области минусовых температур.

Теплообменники предназначены для проведения процесса теплообмена между теплоносителями, которые не изменяют своего агрегатного состояния в процессе теплообмена: это газо-жидкостные и жидкостно-жидкостные аппараты для проведения процессов охлаждения и нагревания.

 

1.4 Технологическая схема и её описание

 Исходная смесь из промежуточной емкости 13 центробежным насосом 12 подается в теплообменник 1, где подогревается до температуры кипения насыщенным водяным паром. Нагретая смесь поступает на разделение ректификационную колонну 2 на тарелку питания ( верхнюю тарелку исчерпывающей части колонны), где смешивается с флегмой из укрепляющей части колонны.

      Стекая вниз по колонне жидкость взаимодействует с поднимающимся пар-

ом, образующимся при кипении кубовой жидкости в кипятильник 11. В резуль-

тате этого из жидкости удаляется легколетучий компонент.

Пар обогащенный НК, поднимается вверх по колонне и поступает в дефлегма-

тор 3. Из дефлегматора сконденсировавшийся пар поступает в рассделите-

льный стакан 4, где конденсат разделяется на два потока: один (флегма) возвра-щается на орошение колонны, второй (дистиллят) поступает  в холодильник дис-

тиллята 5 и далее в промежуточную емкость 7.

Из кубовой части колонны непрерывно отводится кубовый остаток - продукт,

обогащенный ВК, который охлаждается в теплообменнике 6 и накаляется в емко-

сть 9.

Охлаждающая вода нагревается в холодильниках и дефлегматоре и поступа-

ет для охлаждения на градирню. После охлаждения вода возвращается в цикл

В рассматриваемой схеме не учитывается возможность рационального испо-льзования теплоты.

Схема авторизированна. Основными регулируемыми параметрами являются:

1) состав жидкости в верхней и и нижней частях колонны;

2) расход и температура

исходной смеси;

3) давление в верхней части колонны;

4) температура и уровень жидкости в кубе.

Стабилизация состава жидкости в верхней части колонны осуществляется пу-тем изменения расхода флегмы, в нижней части колонны – расходом греющего

пара.

Расход исходной меси стабилизируется при помощи регулятора расхода. Диафрагма и исполнительное устройство этого регулятора устанавливаются до теплообменника, так как поле нагрева исходной смеси до температуры кипения поток жидкости в теплообменнике содержит паровую фазу, что нарушает работу диафрагмы и исполнительное устройство.

Если исходная смесь поступает в колонну с меньшей температурой, чем температура кипения, то ее нужно подогреть парами, идущими из нижней части колон-ны. Конденсация паров при этом увеличивается, что нарушает весь режим процес-

са ректификации. Поэтому температуру исходной смеси стабилизирует изменением расхода пара, подаваемого в подогреватель 1.

Стабилизация давления в верхней части колонны необходима не только для

поддержания заданного состава целевого продукта но и для обеспечения нормального гидродинамического режима колонны. Давление стабилизируется путем изменения подачи охлаждающей воды, подаваемой в дефлегматор.

При уменьшении температуры жидкости в кубе при помощи регулятора температуры увеличивается расход пара в кипятильнике. Уровень жидкости в кубе ста-билизируется путем изменения расхода кубового остатка.

Схемой предусмотрена стабилизация уровней жидкости в сборниках.

В процессе ректификации контролируются расходы, давления, температуры

технологических потоков при помощи контрольно измерительных приборов (КИП)  

 

 

                                                             

1.5 Обслуживание и чистка конденсатора-холодильника

 

 

 

Наиболее часто отложения зависят от температуры, и при фиксированной мощности теплообменник с развитой поверхностью имеет меньшую температуру металла, чем в случае применения гладких труб. Тем самым снижается скорость образования отложений. Продольный поток также не имеет застойных зон, в которых могут накапливаться отложения. Наконец, когда на поверхности накапливаются отложения (уменьшаются коэффициенты теплоотдачи), увеличивается эффективность оребрения и тем самым частично компенсируются потери в теплоотдаче.

Ремонт и очистку теплообменной аппаратуры от накипи и загрязнений проводят в сроки, предусмотренные инструкциями. Перед началом работ полностью освобождают теплообменную аппаратуру от нефтепродуктов, открывают крышку, промывают трубное и межтрубное пространство водой, продувают паром и только после этого приступают к механической или химической очистке. Вместо промывки аппаратов обычными углеродами – растворителями (керосином, сольвентом и т.п.), целесообразно применять пожаробезопасные моющие средства.

Одной из причин ухудшения работы теплообменной аппаратуры является нарушение работы системы оборотного водоснабжения, в том числе повышение надёжности и экономичности процессов конденсации и охлаждения дистиллятов в нефтеперерабатывающей промышленности стали широко применять теплообменные аппараты воздушного охлаждения.

Следует, однако, отметить, что аппараты воздушного охлаждения обладают специфической опасностью, обусловленной наличием мощного вентиляционного агрегата. Уже отмечен случай, когда отрыв лопасти вызвал повреждение теплообменной системы, выхода горючих жидкостей и газов наружу, возникновение крупного пожара на блоке теплообменной аппаратуры.

 

1.6 Техника безопасности и охрана окружающей среды

 

 

 

 

Теплообменные аппараты, как и многие другие технологические аппараты нефтепереработки, создают пожарную опасность двойке рода:

― во-первых, они сами, могут послужить местом возникновения развития пожара;

― во-вторых они существенно влияют на пожарную опасность связанных с ними технологических аппаратов и установок в целом.

Пожары и загорания на теплообменных аппаратах возникают главным образом в результате образования неплотностей и повреждений при чрезмерном повышении давления, температурных деформациях и коррозии.

Повышенное давление в теплообменном аппарате может образовываться при отсутствии контроля и регулирования подачи нагреваемого продукта, образовании пробок в трубках или в линии за теплообменником из-за отложений, неправильной регулировке подачи теплоносителя.

Опасность потери герметичности особенно велика при пусках остановках теплообменных аппаратов. При этом наиболее вероятны две причины повреждения аппарата: в результате теплового расширения несжимаемой жидкости элементов и неравномерных температурных деформаций аппарата. В теплообменном аппарате (например, в кожухотрубчатом теплообменнике), предназначенном для подогрева жидких продуктов, опасеенных труб, заполненных жидким продуктом. Находящаяся внутри отключенных труб жидкость при нагревании значительно увеличивается в объеме.

Неравномерные температурные деформации в теплообменном аппарате возникают в результате разности температур нагрева конструктивных элементов, жёстко связанных между собой. Для предотвращения опасных температурных деформаций ограничивают длину теплообменников, а при превышении безопасной длины в конструкции теплообменников предусматривают температурные компенсаторы (плавающая головка, сальниковое устройство, изогнутые трубки, линза).

В случае прохода через теплообменники высоковязких жидкостей с высокой температурой нагрева (например гудроновые теплообменники типа «труба в трубе») наружные поверхности теплообменных аппаратов, нагретые выше температуры самовоспламенения нефти и нефтепродуктов, могут послужить источниками зажигания при утечке жидкостей, паров и газов в атмосферу. Тепловая изоляция не устраняет эту опасность, если фланцевые соединения или другие фасонные детали теплообменников оставлены неизолированными.

Компактное расположение большого количества теплообменных аппаратов в блоках, наличие фланцевых соединений и задвижек, быстро теряющих герметичность во время пожара, а так же наличие тепловой изоляции, пропитанной нефтепродуктами, способствует быстрому развитию пожара.

Фундаменты для теплообменных аппаратов выполняют из негорючих и огнестойких материалов. Если теплообменники размещают на металлических конструкциях, то их защищают термоизоляцией или обкладывают у основания бетоном. Теплообменники ограждают у основания сплошной негорючей стеной высотой не менее 0,3 м, или кольцевым кюветом на расстоянии 0,5 м от выступающих частей аппаратуры.

Поверх теплоизоляции теплообменника рекомендуется надевать кожух из листвой стали, окрашенной в светлый цвет.

Периодически кожухи очищают от загрязнений, а при износе отдельных листов – заменяют новыми на работающем аппарате.

На пожарную опасность других технологических аппаратов и установок в целом теплообменные аппараты влияют прежде всего при ухудшении условий теплообмена. В результате уменьшения теплоотвода и степени конденсации в технологических аппаратах и трубопроводах, связанных с теплообменниками, конденсаторами и холодильниками, значительно возрастает давление, что означает пожароопасное нарушение технологического режима.

Нормальной работы установки необходимо выполнять все требования Федерального Закона «Об основах охраны труд в РФ» и Федерального Закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».

Основные правила безопасности ведения технологического процесса. Безопасная работа зависит от квалификации и внимательности работающего персонала, а также от строгого соблюдения производственных инструкций и требований настоящего регламента.

К работе допускаются только те лица, которые прошли необходимую подготовку, сдали экзамены на допуск к рабочему месту и прошли инструктаж по охране труда и промышленной безопасности, стажировку не менее 10 смен.

Все действующие инструкции и положения по охране труда и промышленной безопасности должны быть в наличии, знание и их соблюдение персоналом должны постоянно контролироваться.

Работать разрешается только на исправном оборудовании, на исправных коммуникациях, арматуре и приборах КИП.

Систематически следить за исправностью и включением в работу приборов контроля и автоматики, систем сигнализации и автоматических блокировок. Постоянно следить за исправностью и работой сигнализаторов взрывоопасных концентраций. Не допускать загазованности территории и помещений.

Следить за работой насосов, своевременно устранять пропуски торцовых уплотнений и фланцевых соединений. Систематически контролировать работу предохранительных клапанов, Отбор проб осуществлять через специальные вентили с помощью герметизированных пробоотборников.

При переработке нефти в атмосферу могут выделиться вредные вещества - углеводороды, сероводород, оксид углерода и азота, аммиак. Основными источниками загрязнения являются резервуарные парки нефти нефтепродуктов, сливо-наливные эстакады, узлы оборотного водоснабжения и очистительные сооружения, факельные свечи для открытого сжигания газа, предохранительные клапана, системы вытяжной вентиляции. Свыше 40% от всего выброса приходится на долю резервуарных парков. Резкого снижения углеводородов можно добиться, применяю для хранения нефти и светлых нефтепродуктов резервуары с понтонами или с плавающей крышей. Это мероприятие позволяет понизить потерю углеводородов на 85-90%. Предотвращению потере углеводородов способствует также соединение резервуаров между собой газоуравнительными линиями. В этом случае пары вытисняемый из резервуара, в который закачивается продукт, вытесняются по уравнительной линии в соседний резервуар.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Составление графической схемы представления информации

 

Тема: «Классификация теплообменного оборудования»– 2 часа

Тема: «Типы теплоносителей»-2 часа

Цель самостоятельной работы: систематизация знаний по теме; формирование умений использовать сеть Интернет и ее возможности для поиска информации; формирование навыков оформления презентации Создание материалов-презентаций – это вид самостоятельной работы студентов по созданию наглядных информационных пособий, выполненных с помощью мультимедийной компьютерной программы PowerPoint.

Рекомендуемые источники:  учебная литература и ресурсы Интернет.

 

Задание: составить кластер, фишбоун.

Инструкция по выполнению самостоятельной работы:

         Используя знания по теплообменным аппаратам составить кластер: «Классификация теплообменников» с использованием программы Microsoft PowerPoint.

Используя знания по теплообменным аппаратам составить фишбоун: «Типы теплоносителей» с использованием программы Microsoft PowerPoint.

        

Требования к содержанию и порядку оформления работы:

изучить материалы темы, выделяя главное и второстепенное;

 • установить логическую связь между элементами темы;

• представить характеристику элементов в краткой форме;

• выбрать опорные сигналы для акцентирования главной информации и отобразить в структуре работы;

 • оформить работу и предоставить к установленному сроку.

Критерии оценки:

Верная логическая структура схемы – 2 балла;

Дизайн оформления  – 1 балл;

Индивидуальность, творческий подход – 2 балла;

Максимальный результат –5 баллов.

 

 

                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Процедура составления графических схем

На широком листе бумаги провести горизонтальную стрелку через середину листа; дать название главной стрелке. Это главная (хребтовая) кость схемы;

от главной кости нарисовать дополнительные «косточки» под углом 45, каждая из них посвящена одной проблеме или группе проблем, подписать каждую из «косточек»; добавить дополнительные «косточки»;

идеально, если разные части проблемы расположены так, что наиболее важная находится в голове рыбы.

 

 

                                

         Пример фишбоун

 

 

Термин "кластер" происходит от английского "cluster" - рой, гроздь, груда, скопление.  С помощью кластеров можно в систематизированном виде представить большие объемы информации (ключевые слова, идеи).

 

 

                                   

 

 

 

Образец ментальной карты

 

 

МЕНТАЛЬНЫЕ КАРТЫ - это удобный инструмент для отображения процесса мышления и структурирования информации в визуальной форме. МК можно использовать, чтобы

 "застенографировать" те мысли и идеи, которые проносятся в голове, когда вы размышляете над какой-либо задачей.

 оформить информацию так, что мозг легко ее воспримет, ибо информация записана на "языке мозга".

Ментальные карты (в оригинале Mind maps®) - это разработка Тони Бьюзена - известного писателя, лектора и консультанта по вопросам интеллекта, психологии обучения и проблем мышления. Также встречаются такие варианты перевода словосочетания Mind maps® как "Интеллект-карты" и "Карты ума".

Ниже представлен пример ментальной карты

            samoprez-1-medium

 

Как составить ментальную карту

 

Для создания карты используются белые листы бумаги формата А4 или А3

При создании карты целесообразно использовать цветные шариковые ручки, карандаши или фломастеры (как минимум три цвета)

Для начала необходимо выделить тему, проблему или предмет для отображения в центре карты (в программе Обучение для будущего – это основополагающий вопрос). Можно использовать пояснительный рисунок

От центрального изображения проводятся линии (ветви) к основным идеям, раскрывающим смысл центрального изображения и слова.

Линии, идущие от слов, раскрывающих главные идеи, должны быть более тонкими.

Необходимо широко использовать рисунки для обеспечения лучшего раскрытия идей и положений.

Сначала следует оформить основные идеи, а затем уже их редактировать, перестраивать карту с тем, чтобы сделать ее более понятной и красивой.

 

 

 

Составление эпюр давления жидкости

Эпюра давления жидкости – это графическое изображение распределения давления жидкости по твёрдой поверхности, соприкасающейся с ней. Примеры эпюр для плоских и криволинейных поверхностей приведены на рис. 5 и 6. Стрелками на эпюре показывают направление действия давления (вернее, направление нормальных напряжений, возникающих от действия давления, так как по 2-му свойству давление скалярно). Величина стрелки (ордината) откладывается в масштабе и количественно показывает величину давления.

http://www.bestreferat.ru/images/paper/05/21/8102105.png

Рисунок 5- Эпюры давления жидкости на плоские поверхности

http://www.bestreferat.ru/images/paper/06/21/8102106.jpeg

Рисунок 6-. Эпюры давления жидкости на криволинейную поверхность

Эпюры давления жидкости на плоские поверхности служат исходными данными для проведения расчётов на прочность и устойчивость конструкций, взаимодействующих с жидкостями: стенок плавательных бассейнов, баков, резервуаров, цистерн. Расчёты ведутся методами сопротивления материалов и строительной механики.

В большинстве случаев строят эпюры избыточного давления вместо полного, а атмосферное не учитывают из-за его взаимного погашения с той и другой стороны ограждающей конструкции. При построении таких эпюр для плоских и криволинейных поверхностей (см. рис. 5 и 6) используют линейную зависимость давления от глубины pизб = gh и 1-е свойство гидростатического давления.

Библиографический список

1. Тимченко, В.И. Гидравлика: практикум для студентов / В.И. Тимченко; Южно-Рос. гос. ун-т экономики и сервиса. – Шахты: ЮРГУЭС, 2010. – 41 с.

2. Гидравлика. Гидравлические и пневматические системы: практикум / В.И. Тимченко. – Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2008. – 53 с.

3. Гидравлика. Гидравлические и пневматические системы в автомобилях и гаражном оборудовании: практикум / В.И. Тимченко, И.К. Гугуев, А.И. Шилин, А.Г. Илиев. – Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2008. – 53 с.

4. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод: учеб. пособие для вузов / Т.В. Артемьева [и др.]; под ред. С.П. Стесина. – М.: Академия, 2009. – 336 с.

5. Сологаев, В.И. Механика жидкости и газа: конспекты лекций / В.И. Сологаев; СибАДИ. – Омск, 2010. – 56 с.

6. Механика жидкости и газа: пособие / К.Г. Донец; Южно-Рос. гос. ин-т экономики и сервиса (филиал). – Шахты: ЮРГУЭС, 2008. – 48 с.

7. Башта, Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: учебник для вузов / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов [и др.]. – 2-е изд., перераб. – М.: Машиностроение, 2010. – 423 с.

8. Сапронов, А.Г. Энергосбережение на предприятиях бытового обслуживания: учеб. пособие / А.Г. Сапронов, В.А. Шаповалов; под ред. А.Г. Сапронова. – Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2009. – 115 с.

9. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод: учеб. пособие для вузов / Т.В. Артемьева [и др.]; под ред. С.П. Стесина. – 3-е изд., стер. – М.: Академия, 2008. – 336 с.

 

 

Пример 1.4. Какой прибор (пьезометр, ртутный манометр, ме- ханический манометр) целесообразно установить в гидроцилиндре на глубине Н = 0,3 м, если к поршню приложена сила Р = 0,1 кН (рис. 1.5). Расстояние от точки измерения давления до уровня ртути в ртутном манометре а = 0,05 м. Плотность жидкости в цилиндре ρ = 900 кг/м3 , плотность ртути ρрт = 13 600 кг/м3 .

 Решение. Манометрическое давление на измеряемой глубине: р Р ман = +s gρ p H P = 4 ( ) d g 2 + ρ H, где s — площадь поршня, s d = p 2 / ; 4 pман = Па кПа. ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ = = 100 4 3 14 0 035 900 9 81 0 3 106 639 3 106 64 2 , , , , , ,11 Высота жидкости в пьезометре по формуле (1.7): h p g = = ⋅ = ман м ρ 106 639 3 900 9 81 12 08 , , , . Высота столба ртути hрт в ртутном манометре определяется из формулы [3]: рман = ρртghрт − ρgа, отсюда h р ga g рт ман рт = м + = + ⋅ ⋅ ⋅ = ρ ρ 106639 3 900 9 81 0 05 13 600 9 81 0 8 , , , , , . Следовательно, для измерения давления целесообразно установить механический манометр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Составление опорного конспекта

по теме: «Шероховатость стенок, график Колбрука, опыт И.Никурадзе».

по теме: «Структура и основные характеристики слоя сыпучего материала».

 

Цель самостоятельной работы: выделить главные объекты изучения, дать им краткую характеристику, используя символы, отразить связь с другими элементами. изучить материалы темы, выбрать главное и второстепенное;  установить логическую связь между элементами темы;

  представить характеристику элементов в краткой форме; выбрать опорные сигналы для акцентирования главной информации и отобразить в структуре работы.

 

Рекомендуемые источники: ресурсы Интернет.

 

Задание: составить опорный конспект согласно теме своего варианта.

Инструкция по выполнению самостоятельной работы:

         Используя ресурсы Интернет и справочную литературу найти информацию по понятию шероховатость стенок, характеристика графика Колбрука.     На основании найденной информации оформить конспект по теме:

«Шероховатость стенок, график Колбрука, опыт И.Никурадзе».

Составление опорного конспекта является одним из важнейших приемов обучения. Это вторичный текст, потому что в нем, в краткой форме, передаются основные сведения текста исходного. Опорный конспект может составляться обучающимися для оценки их знаний по выбранной тематике. По сути, изложение информации в форме конспекта является своеобразной «презентацией» знаний, умений и навыков студентов. Используя ресурсы Интернет найти учебный материал согласно своей теме. Составить план раскрытия темы. В соответствии с планом раскрыть тему. Оформить документ в текстовом редакторе Word, напечатать на принтере.

 

Требования к содержанию и порядку оформления работы:

Требования к содержанию и порядку оформления работы: При выполнении работы следует соблюдать следующие требования: - объем работы 2 страницы печатного текста на бумаге формата А4;

 - на первой странице указывается тема и вариант работы;

- на первой странице должен быть представлен простой или сложный план раскрытия темы;

- шрифт Times New Roman, цвет черный;

- размер: заголовок – 14 пт, текст – 12 пт.;

- поля документа (см): левое – 3, правое, верхнее и нижнее - 1,5;

 переплета нет;

 - заголовок полужирным шрифтом, установить по центру;

 - текст выровнен по ширине;

 - красная строка выполняется клавишей Tab;

- междустрочный интервал –1,15;

 - интервал перед абзацем и после абзаца 0;

- в конце работы необходимо указать список использованных источников, пример оформления представлен в приложении 1;

 - на первом листе в правом верхнем углу ввести служебную информацию:

№ группы, фамилию, инициалы студента (шрифт Times New Roman, размер – 12 пт)..

Критерии оценки:

Критерии оценки:

Наличие плана раскрытия темы – 1 балл;

Полнота изложения материала – 2 балла;

Структурирование, последовательность и логичность раскрытия темы – 1 балл; Соблюдение требований по оформлению работы – 1 балл;

Максимальный результат –5 баллов

 

 

Изображение эскизов различных типов кожухотрубчатых теплообменников

 

 

 

 

 

 Составление фишбоу по теме: «Типы теплоносителей»

 Составление графической схемы представления информации

Тема: «Классификация теплообменного оборудования»– 2 часа

Цель самостоятельной работы: систематизация знаний по теме; формирование умений использовать сеть Интернет и ее возможности для поиска информации; формирование навыков оформления презентации Создание материалов-презентаций – это вид самостоятельной работы студентов по созданию наглядных информационных пособий, выполненных с помощью мультимедийной компьютерной программы PowerPoint.

Рекомендуемые источники:  учебная литература и ресурсы Интернет.

 

Задание: составить кластер.

Инструкция по выполнению самостоятельной работы:

         Используя знания по теплообменным аппаратам составить кластер: «Классификация теплообменников» с использованием программы Microsoft PowerPoint.

        

Требования к содержанию и порядку оформления работы:

изучить материалы темы, выделяя главное и второстепенное;

 • установить логическую связь между элементами темы;

• представить характеристику элементов в краткой форме;

• выбрать опорные сигналы для акцентирования главной информации и отобразить в структуре работы;

 • оформить работу и предоставить к установленному сроку.

Критерии оценки:

Верная логическая структура схемы – 2 балла;

Дизайн оформления  – 1 балл;

Индивидуальность, творческий подход – 2 балла;

Максимальный результат –5 баллов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Составление и решение кейса по теме:

 Составление и решение ситуационных задач (кейсов) – это вид самостоятельной работы студента по систематизации информации в рамках постановки или решения конкретных проблем.

Решение ситуационных задач – чуть менее сложное действие, чем их создание. И в первом, и во втором случае требуется самостоятельный мыслительный поиск самой проблемы её решения. Такой вид самостоятельной работы направлен на развитие мышления, творческих умений, усвоение знаний, добытых в ходе активного поиска и самостоятельного решения проблем. Следует отметить, что такие знания более прочные, они позволяют студенту видеть, ставить и разрешать как стандартные, так и не стандартные задачи, которые могут возникнуть в дальнейшем в профессиональной деятельности. Продумывая систему проблемных вопросов, студент должен опираться на уже имеющуюся базу данных, но не повторять вопросы уже содержащиеся в прежних заданиях по теме. Проблемные вопросы должны отражать интеллектуальные затруднения и вызывать целенаправленный мыслительный поиск.

Решения ситуационных задач относятся к частично поисковому методу, и предполагает третий (применение) и четвертый (творчество) уровень знаний. Характеристики выбранной для ситуационной задачи проблемы и способы её решения являются отправной точкой для оценки качества этого вида работ. В динамике обучения сложность проблемы нарастает, и к его завершению должна соответствовать сложности задач, поставленных профессиональной деятельностью на начальном этапе.

Оформляются задачи и эталоны ответов к ним письменно. Количество ситуационных задач и затраты времени на их составление зависят от объёма информации, сложности и объёма решаемых проблем, индивидуальных особенностей студента и определяются преподавателем. Ориентировочное время на подготовку одного ситуационного задания и эталона ответа к нему – 1 ч, максимальное количество баллов – 3.

 Роль преподавателя:

• определить тему, либо раздел и рекомендовать литературу;

 • сообщить студенту информацию о методах построения проблемных задач;

• консультировать студента при возникновении затруднений;

 • оценить работу студента в контексте занятия (проверить или обсудитьеё со студентами).

 Роль студента:

 • изучить учебную информацию по теме;

 • провести системно – структурированный анализ содержания темы;

 • выделить проблему, имеющую интеллектуальное затруднение, согласовать с преподавателем;

 • дать обстоятельную характеристику условий задачи;

 • критически осмыслить варианты и попытаться их модифицировать (упростить в плане избыточности);

• выбрать оптимальный вариант (подобрать известные и стандартные алгоритмы действия) или варианты разрешения проблемы (если она не стандартная);

 • оформить и сдать на контроль в установленный срок.

Критерии оценки:

 • соответствие содержания задачи теме;

 • содержание задачи носит проблемный характер

; • решение задачи правильное, демонстрирует применение аналитического и творческого подходов;

• продемонстрированы умения работы в ситуации неоднозначности и неопределенности;

 • задача представлена на контроль в срок

 

 

 

10. Составление схемы ректификации – 2 часа

 

 

 

 

       16. Написание эссе на тему: «Типы кристаллизаторов применяемых в нефтегазопереработке» – 2 часа

Написание эссе – это вид внеаудиторной самостоятельной работы студентов по написанию сочинения небольшого объёма и свободной композиции на частную тему, трактуемую субъективно и обычно неполно.

Тематика эссе должна быть актуальной, затрагивающей современные проблемы области изучения дисциплины. Студент должен раскрыть не только суть проблемы, привести различные точки зрения, но и выразить собственные взгляды на неё. Этот вид работы требует от студента умения чётко выражать мысли как в письменной форме, так и посредством логических рассуждений, ясно излагать свою точку зрения.

Эссе, как правило, имеет задание, посвящённое решению одной из проблем, касающейся области учебных или научных интересов дисциплины, общее проблемное поле, на основании чего студент сам формулирует тему. При раскрытии темы он должен проявить оригинальность подхода к решению проблемы, реалистичность, полезность и значимость предложенных идей, яркость, образность, художественную оригинальность изложения.

Затраты времени на подготовку материала зависят от трудности сбора информации, сложности материала по теме, индивидуальных особенностей студента и определяются преподавателем. Ориентировочное время на подготовку – 4 ч, максимальное количество баллов – 5. В качестве дополнительного задания планируется заранее и вносится в карту самостоятельной работы в начале изучения дисциплины.

Эссе может быть представлено на практическом занятии, на конкурсе студенческих работ, научных конференциях.

Роль преподавателя:

 • помочь в выборе источников по теме;

 • помочь в формулировании темы, цели, выводов;

 • консультировать при затруднениях.

Роль студента:

• внимательно прочитать задание и сформулировать тему не только актуальную по своему значению, но и оригинальную и интересную по содержанию;

 • подобрать и изучить источники по теме, содержащуюся в них информацию;

 • выбрать главное и второстепенное;

• составить план эссе;

• лаконично, но ёмко раскрыть содержание проблемы и свои подходы к её решению;

 • оформить эссе и сдать в установленный срок.

Критерии оценки:

 • новизна, оригинальность идеи, подхода;

 • реалистичность оценки существующего положения дел;

 • полезность и реалистичность предложенной идеи;

 • значимость реализации данной идеи, подхода, широта охвата;

 • художественная выразительность, яркость, образность изложения;

 • грамотность изложения;

 • эссе представлено в срок

        

17,20. Написание реферата по теме: «Градирни, применение и устройство» – 2 часа

Написание реферата – это более объёмный, чем сообщение, вид самостоятельной работы студента, содержащий информацию, дополняющуюи развивающую основную тему, изучаемую на аудиторных занятиях.

Ведущее место занимают темы, представляющие профессиональный интерес, несущие элемент новизны. Реферативные материалы должны представлять письменную модель первичного документа – научной работы, монографии, статьи. Реферат может включать обзор нескольких источников и служить основой для доклада на определённую тему на семинарах, конференциях. Регламент озвучивания реферата – 7-10 мин.

Затраты времени на подготовку материала зависят от трудности сбора информации, сложности материала по теме, индивидуальных особенностей студента и определяются преподавателем. Ориентировочное время на подготовку – 4 ч, максимальное количество баллов – 5. В качестве дополнительного задания планируется заранее и вносится в карту самостоятельной работы в начале изучения дисциплины.

Роль преподавателя: идентична роли при подготовке студентом информационного сообщения, но имеет особенности, касающиеся:

• выбора источников (разная степень сложности усвоения научных работ, статей);

 • составления плана реферата (порядок изложения материала);

• формулирования основных выводов (соответствие цели);

• оформления работы (соответствие требованиям к оформлению).

Роль студента: идентична при подготовке информационного сообщения, но имеет особенности, касающиеся: • выбора литературы (основной и дополнительной);

 • изучения информации (уяснение логики материала источника, выбор основного материала, краткое изложение, формулирование выводов);

 • оформления реферата согласно установленной форме.

Критерии оценки:

• актуальность темы;

• соответствие содержания теме;

• глубина проработки материала;

• грамотность и полнота использования источников;

• соответствие оформления реферата требованиям

     

18,19,21,22,24,25,26.Составление блок-схемы

        Формирование информационного блока – это такой вид самостоятельной работы, который требует координации навыков студента по сбору, систематизации, переработке информации, и оформления её в виде подборки материалов, кратко отражающих теоретические вопросы изучаемой проблемы (определение, структура, виды), а также практические её аспекты (методики изучения, значение для усвоения последующих тем, профессиональная значимость.

Умение формировать информацию по теме в блоки развивает у студентов широкое видение вопросов, научное мышление, приучает к основательности в изучении проблем. Качественно изготовленные информационные блоки могут служить дидактическим материалом для изучения темы в процессе самоподготовки как самим студентом, так и его сокурсниками.

Информационный блок может включать таблицы, схемы, рисунки, методики исследования, выводы.

Зтраты времени на составление информационного блока зависят от объёма информации, сложности её структурирования, индивидуальных особенностей студента и определяются преподавателем. Ориентировочное время на подготовку – 2 ч, максимальное количество баллов – 4.

Задание по составлению информационных блоков как вида внеаудиторной самостоятельной работы, планирующейся обычно после изучения темы в рамках семестра, когда она хорошо осмыслена. Оформляется письменно, её объем не более двух страниц, контроль выполнения может быть произведен на практическом занятии путем оценки эффективности его использования для выполнения заданий.

Роль преподавателя:

 • определить тему, рекомендовать литературу;

 • дать консультацию по вопросу формы и структуры блока;

 • проверить исполнение и степень эффективности в рамках практического занятия.

Роль студента:

 • изучить материал источника, выделяя главное и второстепенное;

 • установить логическую связь между элементами темы;

• подобрать и записать основные определения и понятия;

 • дать краткую характеристику объекту изучения;

• использовать элементы наглядности, выделить главную информацию в схемах, таблицах, рисунках;

 • сделать выводы, обозначить важность объекта изучения в образовательном или профессиональном плане.

Критерии оценки:

 • соответствие содержания теме;

 • правильная структурированность информации;

 • наличие логической связи изложенной информации;

 • соответствие оформления требованиям;

 • аккуратность и грамотность изложения;

 • работа представлена в срок.

 

 

(5,7) Выполнение расчетов с использованием программы Excel;

Выполнение расчетов в электронных таблицах Excel – 4 часа

 

Гидравлический расчёт нефтепровода

Цель самостоятельной работы: формирование навыков обработки и анализа   профессиональной информации в электронных таблицах; приобретение практических навыков расчета пропускной способности выкидной линии.

Рекомендуемые источники: Лутошкин Г.С., Дунюшкин И.И. Сборник задач по сбору и подготовке нефти газа и воды на промыслах: Учебное пособие для вузов.- М.: ОООИД «Альянс», 2007. -135 с.

 

Задание: Организовать в  Excel гидравлический расчет нефтепровода согласно своему варианту. Образец организации расчетов в электронных таблицах для нулевого варианта представлен в Приложении 3.

 

Инструкция по выполнению самостоятельной работы:

            Изучить пояснения к работе, представленные ниже.

            Разобрать решение примера.

            Организовать расчет в Excel пропускной способности выкидной линии, используя исходные данные к задаче  , согласно своему варианту;

            Построить график зависимости  напора от объемного расхода;

            Построить график зависимости  объемного расхода  от полной (суммарной) потери напора.                         

 

Требования к содержанию и порядку оформления работы:

            Задание выполняется по данным своего варианта в электронных таблицах Excel.

            Вся работа должна быть представлена на одном листе книги.

            В ряде формул рекомендуется использовать абсолютную адресацию.

            При определении типа движения жидкости обязательно использовать логическую функцию «Если».

            По усмотрению студента можно сделать заливку цветом диапазонов  с исходными данными или результатов расчетов.

            Работа сдается в электронном виде.

           

Пояснения к работе

При течении жидкости по трубам ей приходится затрачивать энергию на преодоление сил внешнего и внутреннего трения. В прямых участках труб эти силы сопротивления действуют по всей длине потока и общая потеря энергии на их преодоление прямо пропорциональна длине трубы. Такие сопротивления называются линейными. Их величина (потеря давления) зависит от плотности и вязкости жидкости, а также от диаметра трубы (чем меньше диаметр, тем больше сопротивление), скорости течения (увеличение скорости увеличивает потери) и чистоты внутренней поверхности трубы (чем больше шероховатость стенок, тем больше сопротивление).

Режимы течения жидкости.

В практике наблюдаются два характерных режима течения жидкостей: ламинарный и турбулентный.

При ламинарном режиме элементарные струйки потока текут параллельно, не перемешиваясь. Если в такой поток ввести струйку окрашенной жидкости, то она будет продолжать свое течение в виде тонкой нити среди потока неокрашенной жидкости, не размываясь. Такой режим течения возможен при очень малых скоростях потока. С увеличением скорости выше определенного предела течение становится турбулентным, вихреобразным, при котором жидкость в пределах поперечного сечения трубопровода интенсивно перемешивается.

При гидравлическом расчете трубопровода обычно решается одна из двух задач: определение необходимого перепада давлений (напора) для пропуска данного расхода жидкости или определение расхода жидкости в системе при заданном перепаде давлений. В любом случае должна быть определена полная потеря напора в системе.

 

Пример

На устье фонтанной скважины поддерживают напор  H = 85 м, (давление 0,67МПа). Нефть плотностью ρ = 800 кг/м3, динамической вязкостью μ = 20 мПа∙с транспортируется в однофазном состоянии по выкидной линии длиной l = 3000 м, диаметром d = 100мм к «Спутнику», находящемуся выше устья скважины на  расстоянии Z = 30м (Z - определяет высоту положения различных точек линии тока над плоскостью сравнения, геометрический напор, разность геодезических отметок, м). Определить пропускную способность выкидной линии.

 

Решение:

Последовательно задаем ряд произвольных значений объемного расхода жидкости Q, м3/с, представлены в таблице 1. Выполним расчет для Q1.

 

1. Определяем линейную скорость:

;  ;                  (1)

 

2. Определяем тип движения жидкости по числу Рейнольдса.

Re – это безразмерный комплекс, который называется числом (или критерием) Рейнольдса в честь английского физика Осборна Рейнольдса, в конце прошлого века экспериментально наблюдавшего наличие двух режимов течения. Малые значения чисел Рейнольдса соответствуют ламинарному течению. Большие значения соответствуют режиму течения.

Re < 2320,  тип движения ламинарный.

Re > 2320,  тип движения турбулентный.

 

Если дана динамическая вязкость μ

(2)

 
 

 


 

 

Если дана кинематическая вязкость  (сопротивление жидкости движению под действием гравитации) v

 ;                                                                 (3)

Согласно условиям задачи дана динамическая вязкость, следовательно  используем формулу (2):

(4)

 
 
 

 

 


Тип движения жидкости ламинарный.

4. Определяем коэффициент линейного сопротивления λ, зависящий от числа Рейнольдса:

   при ламинарном движении жидкости; ;

 

  при турбулентном движении жидкости. 

(5)

 
 
5. Определяем потерю напора (на трение по длине):

   

6. Определяем полную потерю напора в системе:

;                                     (6)

 

7. Определяем полный  потребный напор

                                                                                                (7)

 

 

Таблица 1 – Рекомендованные объемные расходы и полученные расчетные величины

Qi, м3/с

ωi, м/с

Rei

λi

hтi, м

Hzi, м

Hi, м

0,001

0,127

509,554

0,126

3,117

33,117

118,117

0,003

0,382

1528,662

0,042

9,350

39,350

124,350

0,006

0,764

3057,325

0,043

38,009

68,009

153,009

0,008

1,019

4076,433

0,040

62,882

92,882

177,882

0,012

1,529

6114,650

0,036

127,847

157,847

242,847

 

По рассчитанным данным можно построить  кривую потребного напора в зависимости от расхода,  рис. 8. Пользуясь графиком, по заданному перепаду напора находим искомую производительность выкидной линии.

 

 

Рисунок 8 – Зависимость напора от объемного расхода

 

Чем больше расход Q, который необходимо обеспечить в трубопроводе, тем больше требуется потребный напор Н. При ламинарном течении эта кривая изображается прямой линией, при турбулентном – параболой. Крутизна кривых потребного напора зависит от сопротивления трубопровода и возрастает с увеличением длины трубопровода и уменьшением диаметра, а также с увеличением местных гидравлических сопротивлений.

Величина статического (геометрического) напора Z положительна в том случае, когда жидкость движется вверх или в полость с повышенным давлением, и отрицательна при опускании жидкости или движении в полость с пониженным давлением. Точка пересечения кривой потребного напора с осью абсцисс (если такая возникает) определяет расход при движении жидкости самотеком. Потребный напор в этом случае равен нулю.

Иногда вместо кривых потребного напора удобнее пользоваться характеристиками трубопровода. Характеристикой трубопровода называется зависимость суммарной потери напора (или давления) в трубопроводе от расхода, рис. 9.

 

 

Рисунок 9 – Зависимость расхода от потерь

 

 

Критерии оценки:

            Верно введены расчетные формулы – 2 балла;

            Верно выполнен перевод данных в систему СИ – 1 балл;

            Построены требуемые диаграммы – 1 балл;

Правильно выполнено форматирование диаграмм – 1 балл;

Максимальный результат –5 баллов.

 

Пересчет мольной доли отгона

Таблица 3 - Определение мольной доли отгона

 

Компонент

 

Mr

Состав Xf

Mr*Xf

Yf

Mi*Yf

Xf

Mi*Xf

С2Н6

30,0

0,0021

0,0619

0,0041

0,1230

0,0011

0,0330

С3Н8

44,0

0,4539

19,9698

0,6102

26,8488

0,3814

16,7816

iC4H10

58,0

0,2353

13,6451

0,1943

11,2694

0,2557

14,8306

nC4H10

58,0

0,3088

17,9114

0,2059

11,9422

0,3550

20,5900

Итого:

 

 

1,000

Мс=51,5880

1,0100~1

Му=50,1834

0,9930~1

Мх=52,2352

 

По результатам расчета выбранных параметров все сводится к е, следовательно параметры подобранные и рассчитаны верно.

Определив значения Мс и Му будем иметь:

 

е’= 0,32 *  = 0,31

 

 

28.Составление обобщающей таблицы по теме:

Составление сводной (обобщающей) таблицы по теме – это вид самостоятельной работы студента по систематизации объёмной информации, которая сводится (обобщается) в рамки таблицы. Формирование структуры таблицы отражает склонность студента к систематизации материала и развивает его умения по структурированию информации. Краткость изложения информации характеризует способность к её свертыванию. В рамках таблицы наглядно отображаются как разделы одной темы (одноплановый материал), так и разделы разных тем (многоплановый материал). Такие таблицы создаются как помощь в изучении большого объема информации, желая придать ему оптимальную форму для запоминания. Задание чаще всего носит обязательный характер, а его качество оценивается по качеству знаний в процессе контроля. Оформляется письменно. Затраты времени на составление сводной таблицы зависят от объёма информации, сложности её структурирования и определяется преподавателем.

Ориентировочное время на подготовку – 1 ч, максимальное количество баллов – 1.

Задания по составлению сводной таблицы планируются чаще в контексте обязательного задания по подготовке к теоретическому занятию.

Роль преподавателя:

• определить тему и цель;

• осуществить контроль правильности исполнения, оценить работу.

Роль студента:

 • изучить информацию по теме;

• выбрать оптимальную форму таблицы;

• информацию представить в сжатом виде и заполнить ею основные графы таблицы;

 • пользуясь готовой таблицей, эффективно подготовиться к контролю по заданной теме.

Критерии оценки:

• соответствие содержания теме;

• логичность структуры таблицы;

• правильный отбор информации;

• наличие обобщающего (систематизирующего, структурирующего, сравнительного) характера изложения информации;

 • соответствие оформления требованиям;

 • работа сдана в срок.

 

29,35,39 Решение ситуационных задач

Решение ситуационных задач – чуть менее сложное действие, чем их создание. И в первом, и во втором случае требуется самостоятельный мыслительный поиск самой проблемы её решения. Такой вид самостоятельной работы направлен на развитие мышления, творческих умений, усвоение знаний, добытых в ходе активного поиска и самостоятельного решения проблем.

 Следует отметить, что такие знания более прочные, они позволяют студенту видеть, ставить и разрешать как стандартные, так и не стандартные задачи, которые могут возникнуть в дальнейшем в профессиональной деятельности. Продумывая систему проблемных вопросов, студент должен опираться на уже имеющуюся базу данных, но не повторять вопросы уже содержащиеся в прежних заданиях по теме. Проблемные вопросы должны отражать интеллектуальные затруднения и вызывать целенаправленный мыслительный поиск. Решения ситуационных задач относятся к частично поисковому методу, и предполагает третий (применение) и четвертый (творчество) уровень знаний. Характеристики выбранной для ситуационной задачи проблемы и способы её решения являются отправной точкой для оценки качества этого вида работ. В динамике обучения сложность проблемы нарастает, и к его завершению должна соответствовать сложности задач, поставленных профессиональной деятельностью на начальном этапе.

Оформляются задачи и эталоны ответов к ним письменно. Количество ситуационных задач и затраты времени на их составление зависят от объёма информации, сложности и объёма решаемых проблем, индивидуальных особенностей студента и определяются преподавателем. Ориентировочное время на подготовку одного ситуационного задания и эталона ответа к нему – 1 ч, максимальное количество баллов – 3.

Роль преподавателя:

 • определить тему, либо раздел и рекомендовать литературу;

 • сообщить студенту информацию о методах построения проблемных задач;

 • консультировать студента при возникновении затруднений;

• оценить работу студента в контексте занятия (проверить или обсудитьеё со студентами).

Роль студента:

• изучить учебную информацию по теме;

• провести системно – структурированный анализ содержания темы;

 • выделить проблему, имеющую интеллектуальное затруднение, согласовать с преподавателем;

 • дать обстоятельную характеристику условий задачи;

 • критически осмыслить варианты и попытаться их модифицировать (упростить в плане избыточности);

 • выбрать оптимальный вариант (подобрать известные и стандартные алгоритмы действия) или варианты разрешения проблемы (если она не стандартная);

 • оформить и сдать на контроль в установленный срок.

 Критерии оценки:

 • соответствие содержания задачи теме;

 • содержание задачи носит проблемный характер;

 • решение задачи правильное, демонстрирует применение аналитического и творческого подходов; • продемонстрированы умения работы в ситуации неоднозначности и неопределенности;

 • задача представлена на контроль в срок

 

 

 

 

 

 

13,34..Построение графиков-2ч.

 

 

 

 

 

 

 

       30,33. Подготовка и выполнение практических работ-2ч.

 

 

 

 

              27.Подготовка информационного сообщения

Подготовка информационного сообщения – это вид внеаудиторной самостоятельной работы по подготовке небольшого по объёму устного сообщения для озвучивания на семинаре, практическом занятии. Сообщаемая информация носит характер уточнения или обобщения, несёт новизну, отражает современный взгляд по определённым проблемам. Сообщение отличается от докладов и рефератов не только объёмом информации, но и её характером – сообщения дополняют изучаемый вопрос фактическими или статистическими материалами.

Оформляется задание письменно, оно может включать элементы наглядности (иллюстрации, демонстрацию).

Регламент времени на озвучивание сообщения – до 5 мин. Затраты времени на подготовку сообщения зависят от трудности сбора информации, сложности материала по теме, индивидуальных особенностей студента и определяются преподавателем. Ориентировочное время на подготовку информационного сообщения – 1ч, максимальное количество баллов – 2. Дополнительные задания такого рода могут планироваться заранее и вноситься в карту самостоятельной работы в начале изучения дисциплины.

Роль преподавателя:

 • определить тему и цель сообщения;

 • определить место и сроки подготовки сообщения;

 • оказать консультативную помощь при формировании структуры сообщения;

• рекомендовать базовую и дополнительную литературу по теме сообщения;

 • оценить сообщение в контексте занятия. Роль студента:

 • собрать и изучить литературу по теме;

 • составить план или графическую структуру сообщения;

 • выделить основные понятия;

• ввести в текст дополнительные данные, характеризующие объект изучения;

 • оформить текст письменно;

 • сдать на контроль преподавателю и озвучить в установленный срок.

Критерии оценки:

• актуальность темы;

 • соответствие содержания теме;

 • глубина проработки материала;

 • грамотность и полнота использования источников;

 • наличие элементов наглядности

                                                                                                                  Приложение 1

 

 

       1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

 

 

1.1 Классификация теплообменников применяемых в НГП

 

 

 

 

В аппаратах, где идет нагрев или охлаждение, происходит теплообмен между двумя потоками, при этом один из них нагревается, другой охлаждается. Поэтому их называют теплообменными аппаратами вне зависимости от того, что является целевым назначением аппарата – нагрев или охлаждение, какие потоки обмениваются теплом, происходит ли при этом только нагрев и охлаждение или же теплообмен сопровождается испарением или конденсацией.

Теплообменные аппараты классифицируются:

       1.По назначению:

а) холодильники;

б) подогреватели;

в) испарители;

г) конденсаторы;

       2.По конструкции:

-изготовленные из труб:

а) теплообменники «труба в трубе»;

б) оросительные теплообменники;

в) погружные змеевиковые;

г) теплообменники воздушного охлаждения;

д) из оребренных труб;

е) кожухотрубчатые теплообменники;

-с неподвижной трубной решеткой;

 

-с линзовым компенсатором;

-с плавающей головкой;

-с U-образными трубами;

       3.По направлению движения теплоносителя:

а) прямоточные;

б) противоточные;

в) с перекрестным движением.

       4.По принципу действия теплообменные

а) рекуперативне;

б) регенеративне;

в) смесительные.

Применительно к нефтеперерабатывающей промышленности, теплообменные аппараты классифицируются по таким основным признакам, как способ передачи тепла и назначение.

1. В зависимости от способа передачи тепла аппараты делятся на следующие группы:

— поверхностные теплообменные аппараты, в которых передача тепла
между теплообменивающимися средами осуществляется через поверхность, разделяющую эти среды;

— аппараты смешения, в которых передача тепла между теплообменивающимися средами происходит путем их соприкосновения. Для изготовления теплообменных аппаратов смешения требуется, как
правило, меньше металла; кроме того, во многих случаях они обеспечивают более эффективный теплообмен. Однако, несмотря на эти преимущества, аппараты смешения часто нельзя использовать вследствие недопустимости прямого соприкосновения потоков.

2. В зависимости от назначения аппараты делятся на следующие группы:

—  теплообменники, в которых один поток нагревается за счет использования тепла другого, получаемого в процессе и подлежащего охлаждению. В таких теплообменниках нагрев одного и охлаждение другого потока позволяет сократить расход подводимого извне тепла (сократить расход топлива, греющего водяного пара и т. д.) и охлаждающего агента. К этой группе аппаратов относятся теплообменники для нагрева нефти на установке, осуществляемого за счет использования тепла отходящих с установки дистиллятов, остатка, а также промежуточного циркуляционного орошения. Сюда относятся также котлы-утилизаторы, где получают водяной пар за счет использования тепла нефтепродуктов, дымовых газов или катализатора на установках каталитического крекинга. К этой группе относятся и регенераторы холода;

—  нагреватели, испарители, кипятильники, в которых нагрев или нагрев и частичное испарение осуществляются за счет использования высокотемпературных потоков нефтепродуктов и специальных теплоносителей (водяной пар, пары углеводородов, специальные высококипящие жидкости и др.). В таких аппаратах нагрев или испарение одной среды является целевым процессом, тогда как охлаждение горячего потока является побочным и обусловливается необходимостью нагрева исходного холодного потока. Примером аппаратов этой группы могут служить нагреватели сырья, использующие тепло водяного пара, кипятильники, при помощи которых в низ ректификационной колонны подводится тепло, необходимое для ректификации, и т. д.;

—  холодильники и конденсаторы, предназначенные для охлаждения жидкого потока или конденсации и охлаждения паров с использованием специального охлаждающего агента (вода, воздух, испаряющийся аммиак, пропан и др.). Охлаждение и конденсация в этих аппаратах являются целевыми процессами, а нагрев охлаждающего агента — побочным. К таким аппаратам относятся холодильники и конденсаторы любой нефтеперерабатывающей установки, предназначенные для охлаждения и конденсации получаемых продуктов.

При регенерации тепла того или иного продукта его окончательное охлаждение до температуры, требуемой для безопасного транспорта и хранения, обычно завершается в холодильниках.

В зависимости от конкретных условий применения, к промышленным теплообменным аппаратам выдвигаются различные требования:

—  обеспечение наиболее высокого коэффициента теплопередачи при возможно меньшем гидравлическом сопротивлении;

—  компактность и наименьший расход материала;

—  надежность и герметичность в сочетании с разборностью и доступностью поверхности теплообмена для механической очистки от загрязнения;

—  унификация узлов и деталей;

—  технологичность механизированного изготовления широких рядов поверхностей теплообмена для различного диапазона рабочих температур, давлений и т. д.

 

1.2 Теоретические основы процесса теплопередачи

 

 

 

 

Теплопередача – это наука о процессах распространения теплоты. Раз-личают три различных способа переноса теплоты: теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение. В реальных установках теплота передаётся комбинированным путём, однако вклад этих трёх составляющих в общий перенос теплоты неодинаков и определяется многими условиями: природой теплоносителя, агрегатным состоянием, температурным и гидродинамическим условиям и т.д.

Передача тепла от одного тела к другому или между различными точками пространства может быть осуществлена тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением.

Теплопроводность. Процесс передачи тепла при непосредственном соприкосновении тел или отдельных частей одного тела, имеющих разные температуры, называется теплопроводностью.

Механизм переноса тепла теплопроводностью зависит от агрегатного состояния тела. В жидкостях и твердых телах – диэлектриках – передача тепла осуществляется в результате обмена энергией  теплового движения атомов и молекул между соседними частицами. В металлах теплоперенос осуществляется главным образом в результате диффузии свободных электронов. В газах теплопроводность обусловлена как обменом энергией при соударении молекул и атомов, так и их диффузией.

Количество тепла, которое передается теплопроводностью, пропорционально разности температур теплообменивающихся тел. Например, при движении по трубам теплообменника нефть получает тепло от более нагретого потока через стенку трубы в результате теплопроводности.

Конвекция. Перенос тепла из одной  точки пространства в другую за счет движения среды из области с одной температурой в область с другой температурой называется конвекцией. При этом суммарный перенос тепла определяется как теплопроводностью среды, так и законами ее движения.

Различают вынужденную и свободную конвекцию. В первом случае перемещение среды обусловлено каким-либо внешним источником, например насосом, вентилятором и т.п. ; во втором случае – разностью плотностей холодных и нагретых участков среды.

Вблизи нагретой поверхности плотность среды меньше, что обусловлено более высокой температурой. тогда как в других частях плотность выше. Поэтому у поверхности нагрева наблюдается восходящий поток нагретой среды и нисходящий поток более холодной среды в удалении от нагретой поверхности. Поскольку явление конвекции связано с перемещением частиц среды одной относительно другой, его рассматривают в газах и жидкостях, включая расплавленные металлы.

Примером свободной конвекции является нагревание (охлаждение) жидкостей в резервуарах и емкостях. При принудительном движении жидкостей насосом в тех же случаях имеем принудительную конвекцию.

Теплообмен излучением. Под теплообменом излучением понимают процесс переноса тепла, обусловленный превращением энергии движения молекул тела в лучистую энергию. Количество излучаемой энергии определяется температурой тела, состоянием его поверхности, свойствами тела. Излучаемая нагретым телом энергия передается другим телам. При этом часть лучистой энергии частично

отражается от поверхности тела, ее воспринимающего, частично поглощается телом, а частично проходит сквозь тело. Поглощенная лучистая энергия превращается вновь во внутреннюю энергию, т. е. идет на повышение температуры тела.

Тело, отражающее все падающие на него лучи, называется абсолютно белым, а поглощающее все лучи – абсолютно черным. Прозрачные или диатермические тела полностью пропускают всю лучистую энергию.

Основные законы излучения получены для абсолютно черного тела в условиях теплового равновесия.

В промышленных аппаратах различные способы передачи тепла сопутствуют друг другу. Так, нагрев нефтепродукта в трубчатой печи связан с излучением тепла от нагретых продуктов сгорания к стенке трубы, передачей тепла теплопроводностью через стенку трубы и вынужденной конвекцией внутри трубы.

Основным законом теплопроводности является закон Фурье, который формулируется следующим образом: количество тепла ΔQ, переданное в единицу времени через элемент поверхности ΔF, пропорционально градиенту температуры :

 

 

 

 

 

 

 

                                                  (1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для расчета величины теплового потока ΔQ от элемента поверхности ΔF к жидкости (газу) или в обратном направлении используют закон Ньютона:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                (2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основное уравнение теплопередачи между двумя средами, разделенными – стенкой:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                (3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Через плоскую однородную стенку поверхностью F и толщиной δ тепло Q передается теплопроводностью. Коэффициент теплопроводности материала стенки равен λ. Согласно закону Фурье можно записать следующее выражение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                     (4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отношение  называется тепловой проводимостью стенки, а обратная величина  ,—тепловым сопротивлением. Общее количество переданного через плоскую стенку тепла равно:

                                            (5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Критериальные уравнения при теплопередаче конвекцией.

1. Критерий Нуссельта: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                       (6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Критерия Стантона St, который представляет собой комбинацию критериев Нуссельта, Рейнольдса и Прандтля:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                           (7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                       (8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Критерий Прандтля:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 =                                                     (9)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Критерий Грасгофа:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                 (10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Критерий Галилея:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                 (11)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Критерий Архимеда:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                     (12)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Критерий Рейнольдса:

 =                                               (13)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Закон Стефана — Больцмана. Этот закон гласит, что излучательная способность абсолютно черного тела Е0 пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры Т:

                                                (14)

Закон Кирхгофа. Излучательная Е и поглощательная А способности тела подчиняются закону Кирхгофа, который устанавливает, что при данной температуре отношение излучательной способности тела Е к его поглощательной способности А равно излучательной способности абсолютно черного тела Е0 при той же температуре:

                                                 (15)

Закон Ламберта. Закон Ламберта устанавливает, что угловая интенсивность излучения с единицы поверхности абсолютно черного тела в каком-либо направлении пропорциональна косинусу угла между этим направлением и нормалью к поверхности:

                                                 (16)

 

1.3 Назначение конденсатора – холодильника

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конденсатор служит для передачи теплоты холодильного агента охлаждающей среде или «источнику высокой температуры». В общем случае перегретый пар холодильного агента в конденсаторе охлаждается до температуры насыщения, конденсируется и охлаждается на несколько градусов ниже температуры конденсации. По роду охлаждающей среды конденсаторы можно разделиьть на две большие группы:

- с водяным охлаждением

- с воздушным охлаждением.

К специальным конденсаторам относятся испарители-конденсаторы каскадных холодильных машин и конденсаторы с охлаждением технологическим продуктом.

Конденсаторы предназначены для конденсации паров нефтепродуктов, следовательно, в процессе теплообмена физическое состояние одного из потоков (парового) претерпевает изменение: пар превращается в конденсат. Поэтому условия передачи тепла (температура потока, коэффициент теплопередачи) резко изменяются вдоль поверхности теплообмена.

Отличают следующие характерные участки теплообмена: охлаждение перегретых паров до температуры начала конденсации, собственно конденсацию и охлаждение конденсата. Первый участок характеризуется большим перепадом температур и малым коэффициентом теплопередачи, второй участок – незначительным перепадом температур и максимальным коэффициентом теплопередачи. На третьем участке условия работы такие же, как при обычном теплообмене между двумя жидкими средами.

Испарители предназначены для проведения процессов испарения жидкости при кипении. При этом жидкость кипит в трубах, а в межтрубное пространство подаётся греющий агент. В соответствии со стандартом, кожухотрубчатые испарители в этом случае могут быть только одноходовыми и вертикального исполнения.

Холодильники предназначены для охлаждения водой или другими нетоксичными, не пожаро- и не взрывоопасными хладагентами жидких и газообразных сред. Работают, как правило, в области минусовых температур.

Теплообменники предназначены для проведения процесса теплообмена между теплоносителями, которые не изменяют своего агрегатного состояния в процессе теплообмена: это газо-жидкостные и жидкостно-жидкостные аппараты для проведения процессов охлаждения и нагревания.

 

1.4 Технологическая схема и её описание

 Исходная смесь из промежуточной емкости 13 центробежным насосом 12 подается в теплообменник 1, где подогревается до температуры кипения насыщенным водяным паром. Нагретая смесь поступает на разделение ректификационную колонну 2 на тарелку питания ( верхнюю тарелку исчерпывающей части колонны), где смешивается с флегмой из укрепляющей части колонны.

      Стекая вниз по колонне жидкость взаимодействует с поднимающимся пар-

ом, образующимся при кипении кубовой жидкости в кипятильник 11. В резуль-

тате этого из жидкости удаляется легколетучий компонент.

Пар обогащенный НК, поднимается вверх по колонне и поступает в дефлегма-

тор 3. Из дефлегматора сконденсировавшийся пар поступает в рассделите-

льный стакан 4, где конденсат разделяется на два потока: один (флегма) возвра-щается на орошение колонны, второй (дистиллят) поступает  в холодильник дис-

тиллята 5 и далее в промежуточную емкость 7.

Из кубовой части колонны непрерывно отводится кубовый остаток - продукт,

обогащенный ВК, который охлаждается в теплообменнике 6 и накаляется в емко-

сть 9.

Охлаждающая вода нагревается в холодильниках и дефлегматоре и поступа-

ет для охлаждения на градирню. После охлаждения вода возвращается в цикл

В рассматриваемой схеме не учитывается возможность рационального испо-льзования теплоты.

Схема авторизированна. Основными регулируемыми параметрами являются:

1) состав жидкости в верхней и и нижней частях колонны;

2) расход и температура

исходной смеси;

3) давление в верхней части колонны;

4) температура и уровень жидкости в кубе.

Стабилизация состава жидкости в верхней части колонны осуществляется пу-тем изменения расхода флегмы, в нижней части колонны – расходом греющего

пара.

Расход исходной меси стабилизируется при помощи регулятора расхода. Диафрагма и исполнительное устройство этого регулятора устанавливаются до теплообменника, так как поле нагрева исходной смеси до температуры кипения поток жидкости в теплообменнике содержит паровую фазу, что нарушает работу диаф-ЛЛЛрагмы и исполнительное устройство.

Если исходная смесь поступает в колонну с меньшей температурой, чем температура кипения, то ее нужно подогреть парами, идущими из нижней части колон-ны. Конденсация паров при этом увеличивается, что нарушает весь режим процес-

са ректификации. Поэтому температуру исходной смеси стабилизирует изменением расхода пара, подаваемого в подогреватель 1.

Стабилизация давления в верхней части колонны необходима не только для

поддержания заданного состава целевого продукта но и для обеспечения нормального гидродинамического режима колонны. Давление стабилизируется путем изменения подачи охлаждающей воды, подаваемой в дефлегматор.

При уменьшении температуры жидкости в кубе при помощи регулятора температуры увеличивается расход пара в кипятильнике. Уровень жидкости в кубе ста-билизируется путем изменения расхода кубового остатка.

Схемой предусмотрена стабилизация уровней жидкости в сборниках.

В процессе ректификации контролируются расходы, давления, температуры

технологических потоков при помощи контрольно измерительных приборов (КИП)  

 

 

                                                             

1.5 Обслуживание и чистка конденсатора-холодильника

 

 

 

Наиболее часто отложения зависят от температуры, и при фиксированной мощности теплообменник с развитой поверхностью имеет меньшую температуру металла, чем в случае применения гладких труб. Тем самым снижается скорость образования отложений. Продольный поток также не имеет застойных зон, в которых могут накапливаться отложения. Наконец, когда на поверхности накапливаются отложения (уменьшаются коэффициенты теплоотдачи), увеличивается эффективность оребрения и тем самым частично компенсируются потери в теплоотдаче.

Ремонт и очистку теплообменной аппаратуры от накипи и загрязнений проводят в сроки, предусмотренные инструкциями. Перед началом работ полностью освобождают теплообменную аппаратуру от нефтепродуктов, открывают крышку, промывают трубное и межтрубное пространство водой, продувают паром и только после этого приступают к механической или химической очистке. Вместо промывки аппаратов обычными углеродами – растворителями (керосином, сольвентом и т.п.), целесообразно применять пожаробезопасные моющие средства.

Одной из причин ухудшения работы теплообменной аппаратуры является нарушение работы системы оборотного водоснабжения, в том числе повышение надёжности и экономичности процессов конденсации и охлаждения дистиллятов в нефтеперерабатывающей промышленности стали широко применять теплообменные аппараты воздушного охлаждения.

Следует, однако, отметить, что аппараты воздушного охлаждения обладают специфической опасностью, обусловленной наличием мощного вентиляционного агрегата. Уже отмечен случай, когда отрыв лопасти вызвал повреждение теплообменной системы, выхода горючих жидкостей и газов наружу, возникновение крупного пожара на блоке теплообменной аппаратуры.

 

1.6 Техника безопасности и охрана окружающей среды

 

 

 

 

Теплообменные аппараты, как и многие другие технологические аппараты нефтепереработки, создают пожарную опасность двойке рода:

― во-первых, они сами, могут послужить местом возникновения развития пожара;

― во-вторых они существенно влияют на пожарную опасность связанных с ними технологических аппаратов и установок в целом.

Пожары и загорания на теплообменных аппаратах возникают главным образом в результате образования неплотностей и повреждений при чрезмерном повышении давления, температурных деформациях и коррозии.

Повышенное давление в теплообменном аппарате может образовываться при отсутствии контроля и регулирования подачи нагреваемого продукта, образовании пробок в трубках или в линии за теплообменником из-за отложений, неправильной регулировке подачи теплоносителя.

Опасность потери герметичности особенно велика при пусках остановках теплообменных аппаратов. При этом наиболее вероятны две причины повреждения аппарата: в результате теплового расширения несжимаемой жидкости элементов и неравномерных температурных деформаций аппарата. В теплообменном аппарате (например, в кожухотрубчатом теплообменнике), предназначенном для подогрева жидких продуктов, опасеенных труб, заполненных жидким продуктом. Находящаяся внутри отключенных труб жидкость при нагревании значительно увеличивается в объеме.

Неравномерные температурные деформации в теплообменном аппарате возникают в результате разности температур нагрева конструктивных элементов, жёстко связанных между собой. Для предотвращения опасных температурных деформаций ограничивают длину теплообменников, а при превышении безопасной длины в конструкции теплообменников предусматривают температурные компенсаторы (плавающая головка, сальниковое устройство, изогнутые трубки, линза).

В случае прохода через теплообменники высоковязких жидкостей с высокой температурой нагрева (например гудроновые теплообменники типа «труба в трубе») наружные поверхности теплообменных аппаратов, нагретые выше температуры самовоспламенения нефти и нефтепродуктов, могут послужить источниками зажигания при утечке жидкостей, паров и газов в атмосферу. Тепловая изоляция не устраняет эту опасность, если фланцевые соединения или другие фасонные детали теплообменников оставлены неизолированными.

Компактное расположение большого количества теплообменных аппаратов в блоках, наличие фланцевых соединений и задвижек, быстро теряющих герметичность во время пожара, а так же наличие тепловой изоляции, пропитанной нефтепродуктами, способствует быстрому развитию пожара.

Фундаменты для теплообменных аппаратов выполняют из негорючих и огнестойких материалов. Если теплообменники размещают на металлических конструкциях, то их защищают термоизоляцией или обкладывают у основания бетоном. Теплообменники ограждают у основания сплошной негорючей стеной высотой не менее 0,3 м, или кольцевым кюветом на расстоянии 0,5 м от выступающих частей аппаратуры.

Поверх теплоизоляции теплообменника рекомендуется надевать кожух из листвой стали, окрашенной в светлый цвет.

Периодически кожухи очищают от загрязнений, а при износе отдельных листов – заменяют новыми на работающем аппарате.

На пожарную опасность других технологических аппаратов и установок в целом теплообменные аппараты влияют прежде всего при ухудшении условий теплообмена. В результате уменьшения теплоотвода и степени конденсации в технологических аппаратах и трубопроводах, связанных с теплообменниками, конденсаторами и холодильниками, значительно возрастает давление, что означает пожароопасное нарушение технологического режима.

Нормальной работы установки необходимо выполнять все требования Федерального Закона «Об основах охраны труд в РФ» и Федерального Закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».

Основные правила безопасности ведения технологического процесса. Безопасная работа зависит от квалификации и внимательности работающего персонала, а также от строгого соблюдения производственных инструкций и требований настоящего регламента.

К работе допускаются только те лица, которые прошли необходимую подготовку, сдали экзамены на допуск к рабочему месту и прошли инструктаж по охране труда и промышленной безопасности, стажировку не менее 10 смен.

Все действующие инструкции и положения по охране труда и промышленной безопасности должны быть в наличии, знание и их соблюдение персоналом должны постоянно контролироваться.

Работать разрешается только на исправном оборудовании, на исправных коммуникациях, арматуре и приборах КИП.

Систематически следить за исправностью и включением в работу приборов контроля и автоматики, систем сигнализации и автоматических блокировок. Постоянно следить за исправностью и работой сигнализаторов взрывоопасных концентраций. Не допускать загазованности территории и помещений.

Следить за работой насосов, своевременно устранять пропуски торцовых уплотнений и фланцевых соединений. Систематически контролировать работу предохранительных клапанов, Отбор проб осуществлять через специальные вентили с помощью герметизированных пробоотборников.

При переработке нефти в атмосферу могут выделиться вредные вещества - углеводороды, сероводород, оксид углерода и азота, аммиак. Основными источниками загрязнения являются резервуарные парки нефти нефтепродуктов, сливо-наливные эстакады, узлы оборотного водоснабжения и очистительные сооружения, факельные свечи для открытого сжигания газа, предохранительные клапана, системы вытяжной вентиляции. Свыше 40% от всего выброса приходится на долю резервуарных парков. Резкого снижения углеводородов можно добиться, применяю для хранения нефти и светлых нефтепродуктов резервуары с понтонами или с плавающей крышей. Это мероприятие позволяет понизить потерю углеводородов на 85-90%. Предотвращению потере углеводородов способствует также соединение резервуаров между собой газоуравнительными линиями. В этом случае пары вытисняемый из резервуара, в который закачивается продукт, вытесняются по уравнительной линии в соседний резервуар.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Определение , R»

 

Построение графиков кривых равновесия для определения рабочего и минимального флегмовых чисел предшествует определению, R:

R – рабочее флегмовое, которое определяется как:

                                      (9.17)

или:

                              (9.18)

 

Минимальному флегмовому числу  соответствует положение линий рабочих концентраций AB и BC (рис. 9.1, a):

                                        (9.19)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оптимальное рабочее флегмовое число R предложено находить по минимальному значению N(R+1), полагая, что это произведение пропорционально объему ректификационной колонны (N – число ступеней изменения концентрации или теоретических тарелок).

Задавшись различными коэффициентами избытка флегмы , определим соответствующие флегмовые числа R. По формуле (9.20) рассчитываем величину b; графическим построением ступеней изменения концентраций между равновесной и рабочими линиями на диаграмме y – х находим N и далее N(R+1). Построение рабочих линий и ступеней изменения концентраций выполняется для каждого заданного коэффициента избытка флегмы и рассчитанного флегмового числа. Результаты вычислений и построений представлены на рис. 9.2 (вычисляются R, b, N, N(R+1) при различных значениях ).

Минимальное произведение N(R+1) соответствует оптимальному рабочему флегмовому числу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чтобы определить количество тарелок или число единиц переноса, надо графически изобразить линии рабочего процесса в колонне. Колонну непрерывного действия от места ввода исходной смеси делят на две части: верхняя часть колонны называется укрепляющей, а нижняя часть – исчерпывающей. Для каждой части колонны существует уравнение, характеризующее соотношение концентрации паровой и жидкой фаз, которое называется уравнением рабочей линии колонны.

Для укрепляющей части колонны уравнение рабочих концентраций определяется соотношением (9.14), в котором выражение R/(R+1) есть тангенс угла наклона линии, а отрезок, отсекаемый линией на оси y, определяется зависимостью .

Для построения линий рабочих концентраций укрепляющей и исчерпывающей части колонны откладываем на оси абсцисс точки А, В, С (рис. 9.5),  соответствующие составам кубового  остатка , исходной смеси  и дистиллята , проводим через точки А и С вертикали до пересечения с диагональю и получаем точки  и . Откладываем на оси ординат отрезок OD, длина которого определяется соотношением . Через точки  и D проводим прямую , а через точку В – вертикаль до пересечения с линией  и получаем точку . Соединяем точки  и  линией . Отрезок  – линия рабочих концентраций укрепляющей части колонны, отрезок – линия концентраций исчерпывающей части колонны.

 

 

 

              

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

              

Рисунок- Определение теоретического числа тарелок графоаналитическим методом

 

 

 

 

Практическая работа № 2.

Тема: «Расчет возможной глубины реакции»

 

Цель: научится производить расчет возможной глубины химической реакции

 

Глубина реакции – степень превращения сырья в продукт.

 

Рассмотрим реакцию без изменения числа молей: А + В → С + D

В начальный момент времени концентрации равны:

[А] = 1,  [С] = 0,

[В] = 1,  [D] = 0.

К моменту равновесия прореагировало по у молей веществ А и В.

Равновесные концентрации:

[А] = 1 – у,  [С] = у,

[В] = 1 – у,  [D] = у,

сумма молей = 2

Общее давление , парциальные давления в момент равновесия:

 

 

Чтобы у = 0,5, константа равновесия должна быть

Для у = 0,9

Глубина реакции зависит только от величины константы равновесия.

 

Рассмотрим ту же реакцию А + В → С + D при других начальных условиях.

Исходные концентрации:    [А] = 1,  [С] = 0,

[В] = n,  [D] = 0.

Равновесные концентрации:

[А] = 1 – у,  [С] = у,

[В] = n – у,  [D] = у,

= n + 1

Парциальные давления:

,             ,                    

В этом случае у зависит не только от , но и от n.

Пусть у = 0,5; n = 9.

При избытке В глубина превращения у = 0,5 достигается при меньшей константе равновесия.

Для у = 0,9  

Если один из реагентов берется в избытке, увеличивается глубина превращения второго компонента.

 

Реакция с изменением числа молей: А → В + С

Исходные концентрации:

[А] = 1,   [В] = 0,   [С] = 0.

В момент равновесия:

[А] = 1 – у, [В] = у,   [С] = у,  = 1 – у + у + у = 1 + у

Парциальные давления:

,             ,          

Глубина реакции зависит не только от величины константы равновесия, но и от давления. Пусть у = 0,5, тогда

Если давление  = 3 ат,  = 1,

Если давление  = 30 ат,  = 10.

Чем больше давление, тем больше должна быть константа равновесия для достижения нужной степени превращения.

Пусть у = 0,9;                         

С ростом давления возможная глубина реакции снижается.

Если реакция с изменение числа молей   аА + bВ → сС + dD,

Если [c+d-(a+b)]>0, то чем больше общее давление, тем меньше у и наоборот.

Для реакций, идущих с изменением числа молей, изменение давления влияет на возможную глубину реакции. Влияние изменения давления тем сильнее, чем больше изменяется число молей.

Увеличение давления увеличивает глубину реакции, идущей с уменьшением числа молей и уменьшает глубину реакции, идущей с увеличением числа молей.

Беря один из реагентов в избытке или изменяя давление для реакции с изменением числа молей, можно при данной константе равновесия увеличивать глубину превращения.

 

Задачи для самостоятельного решения:

 

Для расчета константы равновесия по экспериментальным данным необходимо иметь равновесные концентрации реагирующих веществ. Последние рассчитываются на основании концентраций исходных веществ и степени превращения исходного компонента или концентраций исходных веществ и концентрации одного из продуктов реакции в равновесной смеси.

 

1. При гидратации пропилена

используется смесь с молярным отношением пропилена к воде равным 1:10. Рассчитать равновесный состав смеси и значение константы равновесия при давлении 5 МПа, если степень превращения пропилена составляет 10%. Температура 200°С.

 

2. При синтезе метанола:

2Н2 + СО → СН3ОН

получается равновесная смесь, содержащая 30% СН3ОН. Исходная смесь содержит СО и Н2 в отношении 1:3. Давление 5 МПа, температура 300°С. Рассчитать состав равновесной смеси и значение константы равновесия.

 

3. Рассчитать состав равновесной смеси и значение константы равновесия для реакции

SO2 + 0,5О2 → SO3

если исходная смесь имеет состав (% об.): SO2 – 10; О2 – 11; N2 – 79, при двух условиях: 1) степень окисления SO2 составляет 70%;

                  2) в окисленном газе концентрация SO2 составляет 2%.

Давление атмосферное. Расчет вести на 100 молей исходного газа.

 

4. Рассчитать состав равновесной смеси для реакции:

СО + Н2О → Н2 + СО2

при стехиометрическом соотношении СО : Н2О при 450°С, если

;

 

5. Константа химического равновесия  реакции:

С2Н5ОН → СН3СН = О + Н2

при температуре 250°С равна 0,43. Рассчитать выход ацетальдегида при давлении 0,20 МПа.

В константу равновесия  давление входит в нормализованных единицах давления: , где 101300 – атмосферное давление в Па.

 

6. Константа равновесия реакции С2Н6 → С2Н4 + Н2

, при 1000К равна 0,29.

Рассчитать степень разложения этана при атмосферном давлении.

 

7. Для реакции С2Н4 + НСl → С2Н5Сl, константа равновесия

, при 230°С равна 0,128∙10-5 Па-1.

Рассчитать состав равновесной смеси (в % об.), полученной при давлении 10,13∙105 Па. Из 1) 2 молей этилена и 1 моля НСl.

                                   2) 1 моля этилена и 1 моля НСl.

 

 

 

 

Тема: «Построение изобарных температурных кривых»

 

 

График изменения составов жидкости и пара от температуры t – x – y строится следующим образом (рис. 9.4). В соответствии с табл. 9.2 отложим на оси ординат температуры кипения чистых компонентов  и  (А – бензол, В – толуол) и температуры кипения , , , …, соответствующие составам жидкой фазы , , , … Восстановим из этих точек перпендикуляры и, соединив точки , , , … плавной линией, получим кривую  В … А – линию кипения жидкости. Затем на оси абсцисс откладываем составы паровой фазы , , , …, равновесной с данной кипящей жидкостью, и проводим перпендикуляры до пересечения с линиями, проведенными через ,, , … Соединив точки пересечения , , , … , В – плавной линией, получим кривую В… А – линию конденсации. С помощью этого графика можно определить температуру жидкости и пара любого состава и наоборот, найти составы жидкости и пара при заданной температуре. Например, для определения температуры кипения исходной смеси проводим вертикаль из точки , соответствующей концентрации исходной смеси по низкокипящему компоненту, до пересечения с линией кипения жидкости в точке .  Из точки   опускаем перпендикуляр на ось y и находим значение температуры кипения  .

 

 

 

 

В нашем случае ключевыми фракциями являются третий и четвёр­тый компоненты: 120-140°С и 140-160°С. При среднем давлении в колонне находим температуры кипения этих фракций – Т3 и Т4. Для расчёта исполь­зуем уравнение Ашворта.

Сначала определяем функцию  всех компонентов по формуле:

 

 

где  - средняя температура кипения компонента при атмосферном давлении. К:

 

 

Например, для первого компонента 70-95:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчетов  для всех фракций приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1 Значения параметра компонентов

Компонент

Т0.К

70-95

355.5

6.081

95-120

380.5

5.405

120-140

403

4.885

140-160

423

4.481

160-180

443

4.123

180-200

463

3.804

200-250

498

3.324

250-300

548

2.772

300-350

598

2.336

350-к.к

738

1.499

 

Определяем параметрдля ключевых компонентов по формуле:

 

где  - среднее давление в колонне, ат

 

                                                                                              

 

 

Находим температуры кипения третьего и четвертого ключевых ком­понентов при среднем давлении в колонне 4,5 ат:

 

 

Истинная величина ТЕ находится между Т3 и Т4 и определяется ме­тодом подбора такого её значения, которое удовлетворяет следующим ус­ловиям:

 

 

 

где  и  - мольные доли компонентов в дистилляте и в остатке соответственно.

Порядок циклического подбора значения температурной границы ТЕ следующий.

1) Задаются значением ТЕ в области между температурами кипения ключевых компонентов Т3 и Т4.

2) Определяется функция по формуле:

 

 

3) Рассчитывается давление насыщенных паров Рi (ат) всех компо­нентов при температуре ТЕ по уравнению Ашворта:

 

 

4) Находятся коэффициенты относительной летучести  всех ком­понентов:

 

 

5) Рассчитывается минимальное число теоретических тарелок в ко­лонне:

 

 

6) Определяются коэффициенты распределения  всех компонен­тов:

 

 

7) Находятся мольные доли всех компонентов в дистилляте и в ос­татке:

 

 

 

8) Проверяются выполнение условий:

 

 

 

Если условия выполняются, температура ТЕ найдена верно. Если ус­ловия не выполняются, задаются новым значением ТЕ и повторяют вычис­ления с первого пункта по восьмой.

В нашем случае температурная граница деления нефти равна:

 

ТЕ =491 К

 

 

Давление насыщенных паров  и коэффициенты относительной ле­тучести се, компонентов приведены в табл.3.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минимальное число теоретических тарелок в колонне:

 

 

Коэффициент распределения первого компонента:

 

 

Результаты расчета для всех компонентов представлены в табл.3.2.

 

Таблица 3.2

Мольный состав дистиллята и остатка

№

Компонент

 ат

1

70-95

14.997

3.333

15358.27

0.4637

0

2

95-120

9.728

2.162

479.94

0.3019

0.0006

3

120-140

6.427

1.428

17.33

0.1973

0.0114

4

140-160

4.355

0.968

0.7707

0.0355

0.0461

5

160-180

2.897

0.644

0.0295

0.0015

0.0522

6

180-200

1.888

0.420

0.00096

0.0001

0.0482

7

200-250

0.847

0.188

0.0000015

0

0.1103

8

250-300

0.24

0.053

6.1*10-11

0

0.1124

9

300-350

0.058

0.013

7.9*10-16

0

0.0962

10

350-к.к

0.0004

0.00009

4.03*10-33

0

0.5226

Итого

-

 

 

 

1.0000

1.000

 

 

Image2455.gif (2839 bytes)Рис.2.10.

Определить манометрическое давление в трубопроводе А (рис. 2.10),

если высота столба ртути по пьезометру Image245625 см. Центр трубопровода расположен на Image245740 см ниже линии раздела между водой и ртутью.

Решение: Находим давление в точке В. Точка В расположена выше точки А на величину Image2458, следовательно, давление в точке В будет равно

Image2459.

В точке С давление будет такое же, как в точке В, то есть

Image2460.

Определим давление в точке C, подходя, справа

Image2461.

Приравнивая оба уравнения, получаем

Image2462Image2462Image2463.

Отсюда манометрическое давление

Image2464.

Image2319Image2465

 

Пример 4.

Image2466.gif (1377 bytes)    Рис.2.11.

Определить все виды гидростатического давления в баке с нефтью на глубине Image2467(рис. 2.11), если давление на свободной поверхности нефти Image2468. Плотность нефтиImage2469.

Решение: 1. Абсолютное гидростатическое давление у дна

Image2470

Image2471

2. Избыточное (манометрическое) давление у дна

Image2472

Image2473

3. Избыточное давление создаваемое столбом жидкости

Image2474

4. Избыточное давление на свободной поверхности

Image2475

 

Пример 5. Определить избыточное давление воды в трубе по показаниям батарейного ртутного манометра (рис. 2.12).

Image2476.gif (3299 bytes)    Рис.2.12.

Отметки уровней ртути от оси трубы: Image2477Image2478Image2479Image2480Плотность ртути Image2440, плотность
воды Image2481.

Решение: Батарейный ртутный манометр состоит из двух последовательно соединенных ртутных манометров. Давление воды в трубе уравновешивается перепадами уровней ртути, а так же перепадами уровней воды в трубках манометра. Суммируя, показания манометра от открытого конца до присоединения его к трубе получим:

Image2482

Image2483

Пример 1. Удельный вес бензина g = 7063 Н/м3. Определить его плотность.

Решение. Image2254; Image2276; r = 7063 / 9,81 = 720 кг/м3.

Пример 2. Плотность дизельного мазута r = 878 кг/м3. Определить его удельный вес.

Решение. Image2254; g = 878 · 9,81 = 8613 H/м3.

 

Пример 3. Медный шар d = 100 мм весит в воздухе 45,7 H, а при погружении в жидкость 40,6 H. Определить плотность жидкости.

Решение. Определяем вес G и объем W вытесненной жидкости

G = Gв- Gж; G = 45,7 – 40,6 = 5,1 H.

Image2277; W = 3,14 · 0,13 / 6 = 0,523 · 10-3 м3; находим плотность жидкости

Image2278; Image2279; r = 5,1 / (9,81 · 0,523 ·10-3) кг/м3.

Пример 4. Трубопровод диаметром d = 500 мм и длиной L = 1000 м наполнен водой при давлении 400 кПа, и температуре воды 5 0C. Определить, пренебрегая деформациями и расширением стенок труб, давление в трубопроводе при нагревании воды в нем до 15 0C, если коэффициент объемного сжатия bw = 5,18 · 10-10 Па-1, а коэффициент температурного расширения bt = 150 · 10-6 0С-1.

Решение. Находим объем воды в трубе при t = 5 0C

Image2280; W = 0,785 · 0,52 · 1000 = 196,25 м3; находим увеличение объема DW при изменении температуры

Image2281; Image2282;

DW = 196,25 · 10 · 150 · 10-6 = 0,29 м3;находим приращение давления в связи с увеличением объема воды

Image2283; Dp = 0,29 / (196,25 · 5,18 · 10-10) = 2850 кПа; давление в трубопроводе после увеличения температуры

400 кПа + 2850 кПа = 3250 кПа = 3,25 МПа.

 

Пример 5. Вязкость нефти, определенная по вискозиметру Энглера, составляет 8,5 0Е. Определить динамическую вязкость нефти, если ее плотность r = 850 кг/м3.

Решение. Находим кинематическую вязкость по формуле Убеллоде

Image2274;

n = (0,0731· 8,5 – 0,0631/8,5) · 10-4=6,14 · 10-5 м2/с;

находим динамическую вязкость нефти

Image2284; m = 0,614 · 10-4 · 850 = 0,052 Па· с.

 

Пример 6. Определить коэффициент динамической и кинематической вязкости воды, если шарик d = 2 мм из эбонита с r = 1,2 · 103 кг/м3 падает в воде с постоянной скоростью u = 0,33 м/с. Плотность воды r = 103 кг/м3.

Решение. При движении шарика в жидкости с постоянной скоростью сила сопротивления равняется весу шарика. Сила сопротивления определяется по формуле Стокса:

Image2285.

Вес шарика определяется по формуле

Image2286.

Так как G = F ,то

Image2287.

Следовательно, коэффициент динамической вязкости определится

Image2288; m = 1,2 · 103 · 9,81· (2· 10-3)2 / (18· 0,33) = 0,008 Па· с.

Коэффициент кинематической вязкости

Image2289;

n = 0.008 / 103 = 8 · 10-6 м2/с.

 

Пример 7. При гидравлическом испытании системы объединенного внутреннего противопожарного водоснабжения допускается падение давления в течение 10 мин. на Dp = 4,97104 Па. Определить допустимую утечку DW при испытании системы вместимостью W = 80 м3.
Коэффициент объемного сжатия bw= 5 · 10-10 Па-1.

Решение. Допустимую утечку DW определяем из формулы

Image2290;                              Image2291;

DW = 5 · 10-10 ·80 · 4,9 · 104 = 1,96 · 10-3 м3.

 

 

 

 

 

Просмотрено: 0%
поделиться в vk поделиться в одноклассниках поделиться в майлру
Просмотрено: 0%
Скачать материал
поделиться в vk поделиться в одноклассниках поделиться в майлру
Скачать материал "Самостоятельная работа по ПИА"
Как учитель может зарабатывать на Инфоуроке?

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 2 месяца

Заместитель директора

Получите профессию

Няня

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 655 065 материалов в базе

Найти материалы
Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 14.09.2017 2440
    • DOCX 3.3 мбайт
    • Оцените материал:

  • Настоящий материал опубликован пользователем Андреева Татьяна Анатольевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал

  • Автор материала

    Андреева Татьяна Анатольевна
    Андреева Татьяна Анатольевна
    • На сайте: 7 лет и 6 месяцев
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 17581
    • Всего материалов: 4

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Менеджер по туризму

Менеджер по туризму

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс повышения квалификации

Специалист в области охраны труда

72/180 ч.

от 1750 руб. от 1050 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 33 человека из 20 регионов
  • Этот курс уже прошли 152 человека

Курс профессиональной переподготовки

Руководство электронной службой архивов, библиотек и информационно-библиотечных центров

Начальник отдела (заведующий отделом) архива

600 ч.

9840 руб. 5900 руб.
Подать заявку О курсе
  • Этот курс уже прошли 25 человек

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

Педагог-библиотекарь

300/600 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 475 человек из 69 регионов
  • Этот курс уже прошли 2 324 человека

Мини-курс

Экономика и управление

6 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Фокусировка и лидерство: достижение успеха в условиях стресса и перемен

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 21 человек из 13 регионов

Мини-курс

Эмоциональная связь между родителями и детьми

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 45 человек из 28 регионов
  • Этот курс уже прошли 17 человек