энергетика

Областное  бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Курский монтажный техникум»

«Построение пьезометрического графика по результатам  гидравлических испытаний теплосети (на пропускную способность)»

Методическая разработка открытого урока

по профессиональному модулю

 ПМ.03 «Наладка и испытания теплотехнического оборудования и систем

 тепло- и топливоснабжения»

основной профессиональной образовательной программы –

программы подготовки специалистов среднего звена по специальности

2. Теплоснабжение и теплотехническое оборудование

г. Курск  2019

Организационная структура учебного занятия

Деятельностная карта учебного занятия.

Специальность:  13.02.02.Теплоснабжение и теплотехническое оборудование

Учебная группа:  4-5

Наименование программы:  профессиональный модуль ПМ 03  Наладка и испытания теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения.

Тема учебного занятия: «Построение пьезометрического графика по результатам  гидравлических испытаний теплосети (на пропускную способность)»

Тип учебного занятия:  урок комплексного применения знаний и выработки умений.

Вид учебного занятия: практическое занятие.

Междисциплинарные связи: ОП 01 Инженерная графика,  ПМ.01 Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло - и топливоснабжения.

Средства обучения:

а) технические: калькуляторы, карандаши, линейки, мультимедийный проектор, ноутбук, экран.

б) информационно-коммуникационные: презентация Power Point, методическая разработка поведения работы, методическая разработка урока.        

Методы деятельности обучающихся: репродуктивный и частично-поисковый.

Методическая цель занятия:  активизация познавательной деятельности обучающихся через проведение практического занятия.

   Краткая аннотация занятия:  выполнение практической работы «Построение пьезометрического графика по результатам  гидравлических испытаний теплосети (на пропускную способность)» углубляет профессиональные компетенции обучающихся, способствует более осмысленному изучению учебного материала,  превращению фрагментарных знаний студента в системные, позволяет овладеть умением выполнять  обработку результатов испытаний тепловой сети

Цель:  формирование практических умений выполнять определенные действия, операции, необходимые в профессиональной деятельности.

Задачи:

     образовательные:

• конкретизировать и углубить знания о составлении отчётной документации по результатам наладки и испытаний
• сформировать умения: рассчитывать поправку к показаниям манометров, построить пьезометр по результатам гидравлических испытаний, определить по графику места на теплосети для наладки.
• интегрировать знания, полученные на учебных занятиях по ОП 01 Инженерная графика, ПМ.01 Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло - и топливоснабжения, ПМ 03 Наладка и испытания теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения.

   развивающие:

• развивать аналитические способности обучающихся, умение установить причинно-следственные связи,
• вырабатывать умения  планирования способов достижения целей,
• формировать коммуникативные навыки.

 воспитательные:

• вырабатывать инициативу, самостоятельность и ответственность,
• формировать целостное представление о профессиональной деятельности,
• воспитать творческий подход к работе.

Формируемые общие и профессиональные компетенции.

ПК 1.2. Управлять режимами работы теплотехнического оборудования.

ПК 3.2. Составлять отчётную документацию по результатам наладки и испытаний теплотехнического оборудования и систем тепло- и топливоснабжения.

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

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

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

Технологии обучения:  интеграция образовательных технологий в рамках контекстного обучения: технологии имитационно-моделирующего обучения, технологии репродуктивного обучения, технологии кооперативного обучения (работа в команде).

Формы организации обучения:  групповая, фронтальная, индивидуальная

Методы обучения:

    вербальные: беседа (проблемная, подготовительная, аналитическая, рефлексивный диалог);

     наглядные: компьютерная мультимедийная презентация;

     практические:  метод анализа конкретных ситуаций;

     методы контроля: самоконтроль, устный контроль.

Образовательные ресурсы:

Основная литература:

1.  В. И. Манюк, Я. И. Каплинский, Э. Б. Хиж, А. И. Манюк, В. К. Ильин;  Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей.- Либроком, 2009 г.
2. РД 153-34.1-20.526-00 Методические указания по испытанию водяных тепловых сетей на гидравлические потери.

Дополнительная литература:

1.  Ранев Г.Г., Тарасенко А.П. Методы и средства измерений. М.:АСАDЕМА, 2014

Научно-методические ресурсы:

1. Быстрова И.Н. Имитационное моделирование как технология подготовки специалистов технического профиля в вузе-М, 2019(Электронный ресурс)  http://scipeople.com/publication/88670/.
2. Современные педагогические и информационные технологии в системе образования: учеб.пособие для студентов высш.учеб.заведений. Полат Е.с., Бухаркина М.Ю. – М.:Издательский центр «Академия»,2017,368 с
3. Травкина Н.Н., Харитонова О.А.Кожухов Ю.В. Общая педагогика/ Курск: Изд-во ООО «Учитель», 2018 г. 173 с.

Практическая работа №30

«Построение пьезометрического графика по результатам

 гидравлических испытаний теплосети (на пропускную способность)»

(тема 3.1. Испытания оборудования тепловых сетей)

Цель работы – Построить  пьезометрический график по результатам

 гидравлических испытаний теплосети

 В процессе выполнения практической работы обучающийся должен уметь:

- рассчитывать поправку к показаниям манометров,

- определять фактические напоры в характерных точках

- построить фактический пьезометрический график;

- проанализировать график с определением мест для наладки.

 Перечень необходимых средств обучения – табличные результаты

 гидравлических испытаний теплосети

Требования по теоретической готовности обучающихся к выполнению практической работы:  Для выполнения практической работы обучающийся должен изучить методику построения пьезометрического графика.

Задание для самостоятельной подготовки обучающихся к выполнению  работы:

1. Перенести в тетрадь для лабораторных и практических работ название работы, цель, взять карандаш, линейку, лист миллиметровой бумаги формата А3.

2. Подготовиться теоретически.

Методика выполнения работы:

   Для схемы теплосети  (работа №27) на основании показаний манометров  построить фактический пьезометрический график.

Плотность сетевой воды при t=20˚C условно принять 1000 кг/м3(γ=998,23 кг/м3)

1. Рассчитать статический режим  РТ1= РТ2, работает потпиточный насос.

Вместо положенных 10 измерений с интервалом в 5 минут, условно приводятся результаты 5 опытов. Посчитать поправку к показаниям манометров.

(м), где Р0-давление на котельной (=R (кг/см2)),

                                          рТ – давление в характерной точке (=R (кг/см2))

Вариант 1.

Вариант 2.

Вариант 3

Вариант 4

Вариант 5

Вариант 6

2.  Рассчитать динамический режим котельной. РТ1> РТ2, работает сетевой насос.

    Вместо положенных 10 измерений с интервалом в 5 минут, условно приводятся результаты расчета среднеарифметических значений давления в характерных точках.

    По формулам определить полные напоры в характерных точках (не забывать о знаке  поправки)

где Р- давление  в трубопроводе(среднеарифметическое) кгс/см2;

hг - геодезическая поправка на положение манометров м;

ν- плотность воды при испытаниях, кгс/м3 (условно принимаем 1000 кгс/м3)

Варианты заданий

Заполнить таблицу, расчетами напоров.

  Построить фактический пьезометр (поверх расчетного работа №28) по результатам испытаний и сделать вывод о работе теплосети.

Пример построения  пьезометра по результатам измерений при гидравлических испытаний.

1 — условный профиль испытываемой магистрали;

2 — линия напоров в подающей магистрали;

3 — линия напора в обратной магистрали;

4 — потери напора в подающей магистрали;

5 — потери напора в обратной магистрали; 6—потери напора в перемычке;

7 — потери напора в диафрагме

Контрольные вопросы к работе:

1. Назначение испытаний на гидравлическое сопротивление.

2. В каких местах теплосети следует установить циркуляционные перемычек и манометры.

3. Как определить точность испытаний на гидравлическое сопротивление?

4. Что делают наладчики при обнаружении «провала»( значительные потери на участке) на фактическом пьезометре?

Описание открытого урока (совместно с презентацией)

    Уважаемые студенты, сегодня у нас с вами будет очередная практическая работа в рамках МДК 03.01, которая называется «Построение пьезометрического графика по результатам  гидравлических испытаний теплосети (на пропускную способность)».

    Запишите в тетрадь:  Практическая работа №30 и тему из папок, ниже – номер своего варианта. (открыть Слайд с названием)

    Во время прошлой практической работы  вы строили расчетный пьезометрический график, а на этой какой будет график? (по результатам гидравлических испытаний теплосети)  т.е. фактический пьезометр.

    Однако, настоящие теплотехники должны хорошо ориентироваться и в расчетном и в фактическом пьезометрических графиках.

   Давайте сравним (Слайд 2) Что же общего и что разного в этих двух графиках?

(Общее: по обоим графикам можно определить давления и напоры в любой точке теплосети. А разное: расчетный график построен по результатам гидравлического расчета, а фактический – по результатам гидравлических испытаний)

   Сначала остановимся на  расчетном пьезометре тепловой сети.   Откройте свои чертежи. Посмотрим,  как вы понимаете, то, что все начертили.

  Для каких гидравлических режимов теплосети он строится? (Статический и динамический)

Кто расскажет мне про статический режим?  (Статический режим характеризуется давлениями в сети при неработающих сетевых, но включенных подпиточных насосах.. . При статическом режиме циркуляция воды отсутствует, а давление ее во всех точках трубопроводов одинаково. Величина этого давления должна быть достаточной для заполнения местных систем на 5 метров запаса).

Кто расскажет мне про динамический режим? (Динамический режим характеризуется давлениями, возникающими в тепловой сети при работающих сетевых насосах, обеспечивающих циркуляцию воды в системе).

Т.е обычно при динамическом режиме подпиточный насос не работает. А может ли быть ситуация, когда при динамическом режиме работают оба насоса? (Да, если утечки в сети)

  А для чего нужен этот график теплотехнику?

(По пьезометру выбираются напоры сетевого и подпиточного насосов, определяются максимальное давление теплоносителя на выходе и на входе в котельную,  определяются давления в подающем и обратном трубопроводах и напоры на вводах в теплопункты)

Для чего на графике линия невскипания? (температура воды в прямом трубопроводе может превышать 100°С, при некотором давлении, большим атмосферного, может произойти ее вскипание. В связи с этим на пьезометрический график наносится линия невскипания.  Линия напоров в подающем трубопроводе не должна опускаться ниже этой линии)

 Молодцы, вижу, что вы разобрались в расчетном пьезометре.

    В сегодняшней практической работе мы будем строить фактический пьезометр, по результатам  испытаний уже построенной или давно работающей  теплосети.

В любых испытаниях есть 3 основные этапа. Кто мне их назовет? (подготовка, проведение испытаний, обработка их результатов).

Какова подготовка к испытаниям на пропускную способность? (разместить манометры в узлах теплосети, просчитать расходы воды для испытаний, подготовить перемычки между подающим и обратным трубопроводом).

Какие два этапа проведения испытаний на пропускную способность ?

 (первый - испытания при статическом режиме, когда РТ1= РТ2, работает только потпиточный насос. Производят 10 измерений через 5 минут.  Назначение -определить геодезическую отметку земли в точках измерений.

Второй – испытания при динамическом режиме когда РТ1> РТ2, работает сетевой, т.е. циркуляционный  насос. Производят 10 измерений через 5 минут. Назначение определить - фактические давления в узлах.

Верно… Мне хотелось бы, чтобы кто-нибудь остановился на определении геодезической отметки трубопровода поточней (СЛАЙД) (Если бы трубопровод лежал строго по горизонтали то показания всех манометров и в подающей и в обратной линиях были бы одинаковы. Но земля имеет рельеф, поэтому при одной и той же подаче давления в разных точках сети  будут разные показания манометров. На горке столб атмосферы будет давить меньше, поэтому показания будут меньше, чем у котельной, а в ямке показания будут больше).

И, наконец, последний этап испытаний – обработка результатов. То чем вы сейчас и займетесь.

Т.е в работе приведены результаты выполненных гидравлических испытаний при  статическом и динамическом режимах, что вы сделаете на их основании? (Построим фактический пьезометр)

В тетради пишем.

1. Статический режим, работает потпиточный насос. РТ1= РТ2

Перенесите в тетрадь таблицу результатов испытаний по вариантам  СЛАЙД.

Вы видите, что вместо положенных 10 измерений с интервалом в 5 минут, условно приводятся результаты 5 опытов.

Вы должны рассчитать среднее арифметическое для каждой контрольной точки, а затем определить поправку к показаниям манометров по формуле, это и будет наша геодезическая отметка местности.

После расчета таблицы, вы напишите

2 . Динамический режим котельной. РТ1> РТ2, работает сетевой насос.

(СЛАЙД)

    Вы видите, что вместо положенных 10 измерений с интервалом в 5 минут, условно приводятся результаты расчета среднеарифметических значений давления в характерных точках (т.е вам среднее значение уже считать не нужно).

Ваша задача взять свои значения из общей таблицы и посчитать напоры в характерных точках по формуле, заполняя таблицу. (СЛАЙД)

А затем вы по точкам построите фактический пьезометр и сделаете вывод: в каком месте теплосети имеются гидравлические потери.

Чтобы работа была нагляднее – вы построите фактический пьезометр поверх вашего расчетного, т.е.получится примерно так (СЛАЙД)

Внимание, я вижу, что пьезометры готовы.

1. Сейчас каждый вариант озвучит мне номер сложного узла, где есть гидравлические потери, и предположит каковы могут быть причины?

(1-УТ2, 2-УТ1,  3-УТ1,УТ3, 4-нет потерь 5- УТ1,УТ3, 6-УТ3)

2.С какой целью перед испытаниями устанавливают перемычки? СЛАЙД ( т.к. ответвления отключены, а трубопровод постепенно уменьшается в диаметре – нельзя сразу пустить большой расход воды – трубы не выдержат, поэтому испытания проводят в несколько заходов, пуская расходы от малого до большого с открытием перемычек)

2. Сколько различных расходов воды будут использовать при испытаниях теплосети твоего варианта?

3 . На каких узлах теплосети твоего варианта поставят перемычки?

4.  Сколько манометров в штуках надо будет установить на твоем участке сети?

5.  Выбрать необходимый манометр для испытаний из приведенных на слайде.

Результаты расчетов:

1 Статический режим

Вариант 1.

Вариант 2.

Вариант 3

Вариант 4

Вариант 5

Вариант 6

2. Динамический  режим.