2. Вариант 1-А-Г-Д. Находим значение 30 МВт на номограмме и проводим линию 1-А вертикально вверх до пересечения с графиком зависимости площади от мощности котельной. Затем строим горизонтальную линию 2-3 до пересечения с графиком зависимости коэффициента k от площади. При этом рекомендуемая площадь равна 170 м2. Последнюю линию 3-4 проводим вертикально вниз и находим значение коэффициента k, оно равно 3,1. Для такого значения возможно следующее соотношение длины и ширины в метрах: 20х10 м.
Проектировщик выбирает любой из вариантов с учетом размеров оборудования.
3.3 Исследования взаимосвязи площади от мощности для современных паровых котельных
Номограмма базируется на результатах статистического анализа открытых литературных источников (каталогов современного оборудования). Обзор готовых блочно-модульных котельных с паровыми котлами позволил сформировать перечень производителей: ЗАО Ростовское теплоэнергетическое предприятие «Южтехмонтаж», «Промгаз», компании ООО «Старк групп», «Энергоинвест», «Рэмэкс» и т.д. Все готовые решения были объединены в единую базу данных из 71 различных вариантов. Рассматривались котельные паропроизводительностью от 0,1 т/ч до 38 т/ч, площадь варьируется от 26 м2 до 348 м2. Варианты котельных представлены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 - Варианты готовых решений паровых котельных
|
Паропроизводительность, т/ч |
Площадь, мІ |
Объем, мі |
Длина(а), м |
Ширина (b), м |
Высота, м |
k = a/b |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
0,1 |
8 |
19 |
3 |
2,5 |
2,5 |
1,2 |
|
|
0,2 |
8 |
19 |
3 |
2,5 |
2,5 |
1,2 |
|
|
0,3 |
8 |
19 |
3 |
2,5 |
2,5 |
1,2 |
|
|
0,35 |
8 |
19 |
3 |
2,5 |
2,5 |
1,2 |
|
|
0,5 |
8 |
19 |
3 |
2,5 |
2,5 |
1,2 |
|
|
0,65 |
8 |
19 |
3 |
2,5 |
2,5 |
1,2 |
|
|
0,8 |
8 |
19 |
3 |
2,5 |
2,5 |
1,2 |
|
|
1 |
8 |
19 |
3 |
2,5 |
2,5 |
1,2 |
|
|
1,35 |
8 |
19 |
3 |
2,5 |
2,5 |
1,2 |
|
|
1,7 |
8 |
19 |
3 |
2,5 |
2,5 |
1,2 |
|
|
2 |
8 |
19 |
3 |
2,5 |
2,5 |
1,2 |
|
|
2,5 |
8 |
19 |
3 |
2,5 |
2,5 |
1,2 |
|
|
3 |
8 |
19 |
3 |
2,5 |
2,5 |
1,2 |
|
|
3,5 |
8 |
19 |
3 |
2,5 |
2,5 |
1,2 |
|
|
4 |
8 |
19 |
3 |
2,5 |
2,5 |
1,2 |
|
|
2 |
51 |
154 |
8 |
6,4 |
3 |
1,3 |
|
|
2,6 |
55 |
166 |
8 |
6,9 |
3 |
1,2 |
|
|
3 |
75 |
224 |
8 |
9,35 |
3 |
0,9 |
|
|
3,4 |
55 |
166 |
8 |
6,9 |
3 |
1,2 |
|
|
3,9 |
83 |
248 |
8 |
10,35 |
3 |
0,8 |
|
|
4,2 |
62 |
186 |
9 |
6,9 |
3 |
1,3 |
|
|
5,1 |
83 |
248 |
8 |
10,35 |
3 |
0,8 |
|
|
5,4 |
62 |
217 |
9 |
6,9 |
3,5 |
1,3 |
|
|
6,3 |
93 |
279 |
9 |
10,35 |
3 |
0,9 |
|
|
7 |
62 |
217 |
9 |
6,9 |
3,5 |
1,3 |
По результатам обработки статистических данных сформированы графики зависимости площади котельной F, м2 от ее паропроизводительности D, т/ч. Все точки имеют большой разброс в значениях и сосредоточены, в основном, в двух областях. Выделяем эти области, первая - область оранжевых точек, вторая - синих. Графики изображены на рисунке 3.4.
Рисунок 3.4 - График зависимости площади котельной от мощности
Область оранжевых точек описана линейной зависимостью в следующем виде:
F=9,76•D+81,34, м2,(3)
Область синих точек описана линейной зависимостью в следующем виде:
F=3,81•D+45,40 , м2,(4)
Функции действуют в диапазоне значений D=0..40 МВт, F=0…400 м2.
Далее построен график зависимости коэффициента k (соотношение длины и ширины) от площади котельной. В этом случае точки можно описать одним степенным уравнением. График представлен на рисунке 3.5.
Рисунок 3.5 - График зависимости коэффициента k от площади
Итоговая номограмма приведена на рисунке 3.6.
Рисунок 3.6 - Номограмма для определения площади котельной в зависимости от ее мощности, а также рекомендуемое соотношение длины и ширины
В качестве примера возьмем котельную паропроизводительностью 40 т/ч. При таком значении возможны два варианта площади котельной и коэффициента k. Рассмотрим каждый в отдельности:
1. Вариант 1-2-3-4. Находим значение 40 т/ч на номограмме и проводим линию 1-2 вертикально вверх до пересечения с графиком зависимости площади от мощности котельной. Затем строим горизонтальную линию 2-3 до пересечения с графиком зависимости коэффициента k от площади. При этом видно, что рекомендуемая площадь равна 200 м2. Последнюю линию 3-4 проводим вертикально вниз и находим значение коэффициента k, в нашем случае оно равно 0,5. Для такого значения возможны следующие варианты соотношения длины и ширины в метрах: 10х20 м.
2. Вариант 1-А-Б-В. Находим значение 40 т/ч на номограмме и проводим линию 1-2 вертикально вверх до пересечения с графиком зависимости площади от мощности котельной. Затем строим горизонтальную линию 2-3 до пересечения с графиком зависимости коэффициента k от площади. При этом рекомендуемая площадь равна 480 м2. Последнюю линию 3-4 проводим вертикально вниз и находим значение коэффициента k, в нашем случае оно равно 0,15. Для такого значения возможен вариант соотношения длины и ширины в метрах: 15х40 м.
Разработанные рекомендации могут применяться:
· в учебных заведениях при выполнении курсового проектирования;
· в фирмах, занимающихся проектной деятельностью;
· в строительно-монтажных организациях.
Заключение
В результате проведенных исследований в рамках подготовки выпускной квалификационной работы по теме «Разработка методики учебного проектирования и сопровождающего его учебно-образовательного комплекса по теплогенерирующим установкам» за период с 2016 по 2018 годы получены следующие результаты:
1. Проведен анализ существующих систем дистанционного образования, выявлены наилучшие варианты внедрения электронного учебно-методического комплекса - «Прометей» и «eLearning Server».
2. Разработаны материалы для учебного наглядного пособия к лекционному материалу по дисциплине «Теплогенерирующие установки», состоящие из 40 слайдов с достаточным объемом иллюстративного материала.
3. Создано два эталонных типовых решения для курсового проектирования на тему «Проектирование автоматизированной газовой котельной. В состав входит образец пояснительной записки и сопутствующая графическая часть.
4. Подготовлены рекомендации по подбору основного и вспомогательного оборудования в программах «Ридан» и «Wilo-Select», а так же по расчету и сборке системы удаления дымовых газов по каталогу «DW-ALKON RAAB». Рекомендации наполнены достаточным количеством иллюстративного материала.
5. Разработаны номограммы для определения габаритных характеристик паровых и водогрейных котельных в зависимости от мощности и паропроизводительности. Данные получены в результате статистического анализа каталогов современного оборудования котельных.
6. Подготовлена часть тестовых заданий по двум темам дисциплины «Теплогенерирующие установки» для формирования полноценного, отвечающего требованиям пакета контрольно-измерительных материалов.
7. Проведена апробация в реальном учебном процессе разработанных электронных материалов, входящих в электронный учебно-методический комплекс дисциплины «Теплогенерирующие установки».
8. Сделан вывод о том, что внедрение разработанного электронного учебно-методического комплекса в учебный процесс повысило эффективность обучения, тем самым обеспечивая выполнение задач Стратегической программы развития федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Вологодский государственный университет» на 2014 - 2018 годы. Так же разработанные материалы для ЭУМКД выполняют требования Федерального закона от 29.12.2012 № 273-ФЗ (ред. от 03.07.2016, с изм. от 19.12.2016) "Об образовании в Российской Федерации" (с изм. и доп., вступ. в силу с 01.01.2017).
Магистерская работа соответствует требованиям паспорта магистерской программы обучения 130401, затрагивая такие направления, как теплогенерирующие установки и парогенераторы, применяемые в профессиональной деятельности, и включает теоретические и экспериментально-статистические исследования.
Литература
1. Желудкова, Л.И. Дистанционное образование как инновационная форма обучения // Педагогика. -2013.- № 3. - С. 35-37.
2. Об образовании в Российской Федерации: федер. закон РФ от 29.12.2012 г № 273-ФЗ. - Москва: Сфера, 2012. - 192 с.
3. О концепции долгосрочного социально-экономичес кого развитияРоссийской Федерации на период до 2020 года: распоряжение Правительства РФ от 17.11.2008 №1662-р // Российская газета. - 2008. - 24 ноября. - С. 94.
4. Правительство Вологодской области [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: http://vologda-oblast.ru/dokumenty/1704683/?sphrase_id=5487418
5. Вологодский государственный университет [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: https://vogu35.ru/sveden/document
6. История развития дистанционного обучения в России [Электронный ресурс]: сайт. - Режим доступа: https://moluch.ru/conf/ped/archive/185/9249/
7. Шпанова А.И. Разработка электронного образовательного ресурса по курсу дисциплины «Теплогенерирующие установки» [Текст] // Теплогазоснабжение, вентиляция, кондиционирование и промышленная теплоэнергетика: материалы Межрегиональной науч. конф. IX ежегодной научной сессии аспирантов и молодых ученых. - Вологда, 2015. - С. 134-137.
8. Татаринцев А.И. Электронный учебно-методический комплекс как компонент информационно-образовательной среды педагогического вуза [Текст] // Теория и практика образования в современном мире: материалы междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, февраль 2012 г.). -- Санкт-Петербург: Реноме, 2012. -- С. 367-370.
9. Андреев А.А., Солдаткин В.И., Лупанов К.Ю. Проблемы разработки учебно-методический пособий для системы дистанционного образования // Применение новых технологий в образовании: Материалы IX Международной научно-практической конференции. - Москва: АТИСО, 1998. - 12с.
10. Фенске, А.В. Молодежный научно-технический вестник / Фенске А.В. // Системы дистанционного обучения. - 2012. - С. 2-4.
11. Шпанова А.И. Разработка электронного образовательного ресурса по курсу дисциплины «Теплогенерирующие установки» [Текст] // Теплогазоснабжение, вентиляция, кондиционирование и промышленная теплоэнергетика: материалы Межрегиональной науч. конф. IX ежегодной научной сессии аспирантов и молодых ученых. - Вологда, 2015. - С. 134-137.
12. Самарский государственный социально-педагогический университет [Электронный ресурс]: офиц. сайт. - Режим доступа: http://www.pgsga.ru/research/publishing/details/teaching_aid.php
13. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности (ред. От 29.07.2017): Федеральный закон от 23.11.2009 №261-ФЗ // Консультант-Плюс: справ.-правовая система.
14. СП 89.13330.2012. Свод правил. Котельные установки: актуализированная редакция СНиП II - 35 - 76*: утв. Минрегионом РФ 30.06.2012 № 281. - Введ. 01.01.2013. - Москва: ФГУП ЦПП, 2012. - 68 с.
15. ГОСТ 23838-89. Здания предприятий. Параметры. - Введ. 01.07.1989. - Москва: Издательство стандартов, 1989. - 10 с.
Приложение 1
Перечень публикаций
1. Шпанова А.И. Разработка электронного образовательного ресурса по курсу дисциплины «Теплогенерирующие установки» [Текст] // Теплогазоснабжение, вентиляция, кондиционирование и промышленная теплоэнергетика: материалы Межрегиональной науч. конф. IX ежегодной научной сессии аспирантов и молодых ученых. - Вологда, 2015. - С. 134-137.
2. Шпанова А.И. Способ представления электронных учебно-методических комплексов дисциплины [Текст] // Теплогазоснабжение, вентиляция, кондиционирование и промышленная теплоэнергетика: материалы Межрегиональной науч. конф. X ежегодной научной сессии аспирантов и молодых ученых. - Вологда, 2016. - С. 134-137.
3. Шпанова А.И. Анализ взаимосвязи мощностных и габаритных характеристик современных котельных [Текст] // Теплоэнергетика: материалы III Всероссийской научно-практической конференции «Энергетика и энергосбережение: теория и практика». - Кемерово, 2017. - С. 23-26.
Приложение 2
Рекомендации по работе в программе «Wilo-Select»
Рисунок 1
Рисунок 2
Рисунок 3
Рисунок 4
Рисунок 5
Рисунок 6
Приложение 3
Рекомендации по работе в программе «Ридан»
Рисунок 7
Рисунок 8
Рисунок 9
Рисунок 10
Рисунок 12
Приложение 4
Рекомендации по подбору системы удаления дымовых газов
Рисунок 13
Рисунок 14
Рисунок 15
Рисунок 16
Рисунок 17
Рисунок 18
Рисунок 19
Рисунок 20
Рисунок 21
Рисунок 22
Рисунок 23
Рисунок 24
Рисунок 25