М. К. Аммосова Физико-Технический институт Энергетический факультет Кафедра «Электроснабжение» Программа

Вид материала

Программа

Подобный материал:

• М. К. Аммосова Физико-Технический институт Энергетический факультет рабочая программа, 156kb.
• М. К. Аммосова Физико-Технический институт Энергетический факультет рабочая программа, 116kb.
• М. К. Аммосова биолого географический факультет институт физической культуры и спорта, 137.1kb.
• М. К. Аммосова Физико-технический институт Кафедра культурологии Рабочая программа, 52.19kb.
• М. К. Аммосова Факультет якутской филологии и культуры Кафедра экспериментальной филологии, 24.63kb.
• М. К. Аммосова Факультет якутской филологии и культуры Кафедра экспериментальной филологии, 19.5kb.
• Министерство образования и науки РФ московский энергетический институт (технический, 83.36kb.
• Л. Н. Гумилева физико-технический факультет первое информационное сообщение 28 апреля, 137.34kb.
• М. К. Аммосова Педагогический институт Факультет социальной педагогики кафедра социальной, 136.52kb.
• Новый пароль, улыбаясь, вводил, 224.29kb.

Министерство Образования Российской Федерации

Якутский государственный университет им. М.К.Аммосова

Физико-Технический институт

Энергетический факультет

Кафедра «Электроснабжение»

Программа

курса

«Промышленные электротехнологические установки»

Для государственных университетов

Специальность 100400 – Электроснабжение (по отраслям)

Специализация 100401 – Электроснабжение промышленных предприятий

(Очное отделение)


Якутск – 2003

Составитель: д.т.н., профессор

Афанасьев Д.Е.


Рабочая программа утверждена на заседании кафедры «Электроснабжение»

«___»____________2003 года протокол №__________


Зав. кафедрой________________________Н.С.Бурянина


Рабочая программа утверждена на заседании методсовета ЭФ

«___»____________2003 года протокол №___________


Председатель методсовета ФТИ


______________________Т.И. Степанова


Рабочая программа утверждена на заседании научно-методического совета ЯГУ

«___»___________2003 года протокол №____________


Председатель научно-методического совета ЯГУ


______________________А.Н.Яковлева


Объем курса: 88 часов, в том числе:

Лекционные занятия: 34 часа

Лабораторно-практические занятия – 17

Индивидуальная работа со студентами – 5

Самостоятельная работа студентов СРС) – 32

Распределение часов курса по семинарам

Семестр	Лекции	Практ. занятия	Лаб. работы	ИРС	СРС	Кол-во курс. проект	Кол. РГР	Форма контроля	Всего
IХ	34	9	8	5	32	-	2	Зачет	88

1. Требования Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования к минимуму содержания образовательной программы по направлению 650900 «Электроэнергетика» и специальности 100400 «Электроснабжение».
   
   1. Требования к начальной подготовке, необходимой для успешного усвоения курса
      

Математическая подготовка в объеме, предусмотренном Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования, глубокие знания по теоретическим основам электротехники, электромеханике.

Минимум содержания образовательной программы подготовки инженера по специальности 100400 «Электроснабжение» (по отраслям) специализация 100401 – Электроснабжение промышленных предприятий.

ДС.02. Промышленные электротехнологические установки: очистка газов электрофильтрами, оборудование для нанесения порошковых покрытий в электрическом поле, установки электрофизической и электрохимической обработки воды и других жидкостей; электротермические установки нагрева сопротивления, электрической дугой, технологические установки электронно-лучевого и светолучевого нагрева; магнитно-импульсная обработка материалов; технологические сильноточные устройства.

2. Принципы и цели курса
   
   1. Основание для чтения курса
      

Рабочая программа разработана на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования. Направление подготовки дипломированного специалиста 650900 «Электроэнергетика» (по отраслям) специальность 100400 Электроснабжение», утвержденного приказом Министерства образования Российской Федерации № 686 от 02.03.2000 г.

2. Адресат курса
   

Студенты 5 курса, обучающиеся по специальности 100400 «Электроснабжение»; специализация 100401 «Электроснабжение промышленных предприятий».

3. Ядро курса
   

1. Введение. Промышленные электротехнологические установки.
   

Электротехнологические процессы и аппараты; их промышленное технологическое применение. Классификация электротехнологических процессов. Краткие сведения из истории электротехнологии. Работы русских и зарубежных ученых в области электротехнологии. Перспективы развития и промышленного использования электротехнологических процессов и установок.

2.3.2Раздел 1. Электроионизационные и электромагнитные методы обработки материалов

1. Основы электронно-ионной и электромагнитной технологий
   

Характеристики электронно-ионных процессов. Заряд частицы в электрическом поле. Движение заряженной частицы в электрическом поле. Осождение в электрическом поле. Электромагнитная обработка воды и водных систем.

2. Очистка газов электрофильтрами на промышленных предприятиях
   

Принцип действия и устройство электрофильтров. Источники питания электрофильтров и регулирование их параметров.

3. Электростатические технологические процессы и установки
   

Технология и оборудование для нанесения порошковых покрытий в электрическом поле; принципы электроокраски, электропечать. Электрические методы разделения материалов, классификация и типы электросепараторов.

4. Электросинтез озона и его технологическое применение
   

Установки электрического синтеза озона. Озонные технологии. Очистка питьевой воды и сточных вод.

5. Электромагнитная обработка жидкостей и ее технологическое применение
   

Элекетромагнитная обработка воды и водных систем: физические основы, установки, их параметры и режимы работы. Физические методы обезвоживания нефтепродуктов.

2.3.3.Раздел 2. Электротермические процессы и установки

2.1. Физико-технические основы электротермии

Электротермические установки и области их применения; теплопередача в электротермических установках; материалы, применяемые в электропечестроении.

2.2. Установки нагрева сопротивлением

Физическая сущность электрического сопротивления; нагревательные элементы; установки электроотопления и электрообогрева; электрические печи сопротивления; нагрев сопротивлением жидких сред; электрошлаковые установки, установки контактной сварки.

2.3.Установки индукционного и диэлектрического нагрева

Физико-технические основы индукционного нагрева; индукционные плавильные и нагревательные установки. Физические основы диэлектрического нагрева; установки диэлектрического нагрева. Источники питания установок индукционного и диэлектрического нагрева.

2.3.4.Раздел 3. Установки дугового нагрева

3.1. Основы теории и свойства дугового разряда

Ионизация газа; понятие плазмы; структура электродугового разряда; характеристики и основные закономерности электродугового разряда (столба); устойчивость и регулирование параметров дуги.


3.2. Электродуговые, рудно-термические и вакуумные дуговые печи.

Классификация, электрооборудование, рабочие режимы и характеристики электродуговых печей. Дуговые, рудно-термические, вакуумные дуговые печи в системе электроснабжения.

3.3. Плазменные технологические процессы и установки.

Устройства для получения низкотемпературной плазмы и области их применения; энергетические характеристики и источники питания плазмотронов; плазменные электротехнологические установки для плавки, резки, сварки материалов и нанесения покрытий.

3.4. Установки дуговой электрической сварки.

Физико-технические основы, источники питания установок дуговой сварки; установки ручной механизированной и автоматической сварки.

5. Раздел 4. Установки высокоинтенсивного нагрева.
   

Физико-технические основы, установки и технологическое применение электронно-лучевого нагрева; основные принципы, установки и основы технологии светолучевой (лазерной) обработки материалов

5. Раздел 5. Установки электрохимической и электрофизической обработки материалов.
   

5.1. Электролизные установки

Основы электрохимической обработки; электролиз растворов и расплавов; электрооборудование электролизных производств. Электрохимическая обработка материалов, источники питания установок электрохимической обработки материалов.

5.2. Электроэрозионная обработка металлов

Физические основы, параметры установки импульсных электрических разрядов; разновидность электроэрозионной обработки и установки ее применения. Электроконтактная обработка.

5.3. Электрохимико-механическая обработка

Анодно-абразивная, анодно-механическая обработка; характеристики операций и оборудование электрохимико-механической обработки. Физические основы, элементы оборудования, характеристики технологических операций и электроснабжение магнитоимпульсной, электрогидравлической и ультразвуковой обработки материалов.

3. Уровень требований:
   

Соответствует Государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования.

3. Требования к уровню подготовки специалиста
   

2.5.1. Инженер должен знать:

2.5.1.1. Перспективы технического развития и особенности деятельности учреждения, организации, предприятия;

2.5.1.2. Методы исследования, правила и условия выполнения работ;

2.5.1.3. Основные требования, предъявляемые к технической документации, материалам, изделиям;

2.5.1.4. Теоретические основы методов преобразования энергии;

2.5.1.5. Физические явления и процессы в электроэнергетических и электротехнических устройствах и методы их математического описания;

2.5.1.6. Принципы работы, технические характеристики, конструктивные особенности разрабатываемых и используемых промышленных электротехнологических установок, физико-технические свойства материалов для изготовления различных элементов электротехнологических установок;

2.5.1.7. Физические явления и процессы в электротехнологических устройствах и методы их математического описания;

2.5.1.8. Способы и технические средства систем электроснабжения промышленных электротехнологических установок;

2.5.1.9. Основы проектирования, конструирования, монтажа, правил технической эксплуатации и техники безопасности при обслуживании промышленных электротехнологических установок.

2.5.2. Уметь применять:

2.5.2.1. Компьютерные технологии исследований, сбора и обработка данных, представления результатов;

2.5.2.2. Методы описания процессов в электротехнологических системах, сетях и устройствах;

2.5.2.3. Компьютерные технологии описания процессов в электротехнологических установках;

2.5.2.4. Методы математического моделирования объектов и оптимизации режимов работы электротехнологических установок;

2.5.2.5. Методы обеспечения электромагнитной совместимости электротехнологических установок в системах электроснабжения и в окружающей среде.


3. Вопросы зачета

1. Виды, принципы и область применения электротехнологических процессов и установок.
   
2. Принципы электронно-ионных технологий
   
3. Принципы электромагнитных технологий
   
4. Конструкции аппаратов для электронно-ионных технологий
   
5. Конструкции аппаратов для электромагнитных технологий
   
6. Принцип действия и конструкции электрофильтров
   
7. Принципы электростатических, технологических процессов и установки, реализующие такие процессы
   
8. Методы расчета электростатических технологических установок
   
9. Физические явления, сопровождающие «коронный» электрический разряд в газе и их технологическое применение
   
10. Принцип электросинтеза озона. Расчет основных параметров озонатора.
    
11. Электромагнитная обработка воды и ее технологическое применение в различных отраслях народного хозяйства.
    
12. Физико-технические основы электротермин
    
13. Установки нагрева сопротивлением. Конструкции, методы расчета.
    
14. Установки индукционного нагрева материалов. Конструкции, методы расчета.
    
15. Установки диэлектрического нагрева. Принципы действия, конструкции, методы расчета.
    
16. Основы теории и свойства дугового электрического разряда в газах.
    
17. Электродуговые печи. Принципы действия, конструкции, системы электроснабжения.
    
18. Рудно-термические электрические печи. Принципы действия, конструкции, особенности электроснабжения.
    
19. Принципы плазменных технологических процессов
    
20. Плазменные электротехнологические установки. Конструкции, особенности электропитания плазменных установок.
    
21. Виды электросварочных процессов. Основы расчета.
    
22. Установки дуговой электрической сварки. Конструкции, режимы работы, особенности электропитания.
    
23. Установки контактной и стыковой электрической сварки
    
24. Энергетика сварочной дуги
    
25. Электросварка под слоем флюса.
    
26. Основы и установки электронно-лучевой обработки материалов.
    
27. Основы и установки лазерной обработки материалов.
    
28. Принципы электрохимической обработки материалов.
    
29. Электролиз металлов. Принцип, электролизные установки, конструкции.
    
30. Особенности, схемы электропитания электролизных ванн.
    
31. Принцип электроэрозионной обработки металлов. Установки, на конструкции, особенности электропитания.
    
32. Электрохимическая обработка материалов в электролитах.
    
33. Электромеханическая обработка материалов в электролитах.
    
34. Принцип электрогидравлического эффекта и возможности его технологического применения.
    
35. Электроионизация воздушной среды. Принцип, установки, область применения, основы расчета.
    
36. Пути применения аэронизации для оздоровления воздушной среды в производственных условиях.
    
37. Электрический расчет элементного водонагревателя.
    
38. Установки электродного нагрева жидкостей. Конструкции, методика расчета, область применения.
    
39. Применение электрического нагрева на строительных площадках.
    
40. Применение электрического нагрева при эксплуатации трубопроводных систем.
    
41. Электрические печи сопротивления. Типы установок, методы расчета.
    
42. Электрическое отопление производственных и жилых зданий. Установки электроотопления. Конструкции, основы расчета.
    
43. Электрокалорифазные установки. Конструкции, типы, основы расчета, область применения.
    
44. Физические методы обезвоживания нефтепродуктов.
    
45. Защита технологических процессов от статической электризации.
    
46. Магнитно-импульсная обработка материалов.
    
47. Классификация и типы электросепараторов.
    
48. Принципы нанесения порошковых покрытий в электрическом поле.
    
49. Озонные технологии очистки питьевой воды и сточных вод.
    
50. Способы и системы электропитания слаботочных электротехнологических установок.
    
51. Способы и системы питания сильноточных электротехнологических установок.
    

Примеры задач к вопросам зачета


Пример 1. Мощность, потребляемая проволочным нагревателем при напряжении 220 В, равна 1 кВт. Определить мощность нагревателя при увеличении длины и диаметра проволоки в 2 раза при неизменном напряжении питания.

Пример 2. Определить минимально допустимое расстояние между пластинчатыми электродами водонагревателя, если p₂₀=27 Ом м, а напряжение между электродами 380 В.

Пример 3. Определить температуру воздуха на выходе из установки СФОЦ – 60/0,5Т при расходе воздуха 1,5 м³/с и его температуре на входе 0⁰С.


Пример 4. Определить число витков индуктора, используемого в индукционном водонагревателем вместимостью 1 м³, для нагрева воды за 2 ч. от 20 до 80⁰С.


Пример 5. Определить глубину высокочастотной закалки стальной детали в индукторе при частоте f=20 кГц, если p₂₀=0,15 10^-6 Ом м, ₂=100.


Пример 6. Неоднородный материал расположен в рабочем конденсаторе установки для диэлектрического нагрева слоями вдоль линии поля. Диэлектрическая проницаемость и тангенс угла потерь слоев таковы: _r1=10, _r2=7,5, tg ₁=0,3, tg ₂=0,2. Рассчитать соотношение удельных мощностей, выделяемых в слоях материала.


4.Рекомендуемая литература


Основная литература

1. Болотов А.В., Шепель Г.А. Электротехнологические установки. – М.: Высшая школа, 1988. – 336 с.
   
2. Евтюкова И.П. и др. Электротехнологические промышленные установки. – М.: Энергоиздат, 1982. – 250 с.
   
3. Миронов Ю.М., Миронова А.Н. Электрооборудование и электроснабжение электротермических, плазменных и лучевых установок. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 310 с.
   
4. Фомичев Е.П. Электротехнологические промышленные установки. – Киев: Вища школа, 1979. – 290 с.
   

Дополнительная литература

1. Живописцев Е.Н., Косицын О.А. Электротехнология и электрическое освещение. – М.: Агропромиздат, 1990. – 303 с.
   
2. Аксененко М.Д., Бараночников М.Л. Приемники оптического излучения. – М.: Радио и связь, 1987. – 325 с.
   
3. Попилов Л.Я. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов. Справочник. – М.: Машиностроение, 1982 – 502 с.