Urządzenia cieplne

ECTS – Arkusz przedmiotu
Nazwa
przedmiotu
Kod
Urządzenia cieplne
dr inż. Jan Giełżecki
Prowadzący przedmiot
Osoby prowadzące zajęcia
Klasa przedmiotu
Specjalnościowy
Rodzaj przedmiotu
Obowiązkowy
Wydział
Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej
Kierunek
Metalurgia
Rodzaj studiów
Stacjonarne
Stopień studiów
1
Semestr
Suma
Wykłady
Ćwiczenia
Laboratoria
Seminaria
Projekty
60
30
15
0
0
15
Rodzaje zajęć
Liczba godzin
6
ECTS
2 zal 1
egz
WWW
Uwagi
Cel przedmiotu - zdobyte umiejętności
Student po zaliczeniu tego przedmiotu powinien:
Znać podstawowe urządzenia cieplne oraz procesy technologiczne z nimi związane.
Posiadać umiejętność formułowania i rozwiązywania praktycznych problemów urządzeń cieplnych.
Posiadać umiejętność obliczania wielkości podstawowych urządzeń cieplnych takich jak suszarnie,
wymienniki ciepła, kominy, wentylatory z zastosowaniem nowoczesnych technik obliczeniowych.
Streszczenie przedmiotu
W ramach przedmiotu studenci zapoznają się z najważniejszymi urządzeniami cieplnymi podzielonymi
na grupy:  do wytwarzania ciepła (paleniska, palniki, komory spalania, nagrzewnice),  do produkcji
paliw (bateria koksownicza, generatory gazów),  do ewakuacji spalin (ssawy, inżektory, kominy),  do
wymiany ciepła między czynnikami,  do wytwarzania nośników energii (kotły parowe),  do zamiany
energii cieplnej na mechaniczną (turbiny parowe i gazowe),  do chłodzenia elementów konstrukcyjnych,
 do chłodzenia wody,  do przeprowadzania procesów technologicznych z wykorzystaniem ciepła (piece
i suszarnie). Na ćwiczeniach w laboratorium komputerowym, korzystając z zależności matematycznych w
procesach oraz tablic cieplnych i wykresów, obliczane są wielkości urządzeń (suszarni, wymienników
ciepła, kominów, wentylatorów). Badany jest wpływ parametrów procesów na wskaźniki pracy cieplnej.
The subject presents the most important heat systems divided into the following groups:
- heat generators (furnaces, burners, combustion chambers, heaters),
- devices for gas exhausting (exhaust fans, injectors, chimneys),
- devices for fuel production ( coke oven batteries, gas generators),
- heat exchangers,
- devices for energy-carrying agents production ( steam boilers),
- devices for energy conversion (gas and steam turbines),
- devices for water cooling,
devices for technology operations, where heat processes are applied (ovens, dryers).
Warunki uczestnictwa
w przedmiocie
Forma zaliczenia przedmiotu Semestr 6 –kolokwia i sprawozdania z ćwiczeń, projekt indywidualny, egzamin
Zasada wystawiania oceny egzamin
końcowej
Program wykładów
1. Paleniska do spalania paliw stałych, palniki do spalania pyłu węglowego.
2. Podział palników do paliw gazowych, parametry komór spalania.
3. Nagrzewnice parowe, nagrzewnice elektryczne.
4. Zasada działania i budowa baterii koksowniczej.
5. Generatory gazu czadnicowego.
6. Generatory Lurgi, Winkler, Koppers-Totzek.
7. Rurociągi. Zasuwy, zawory regulacyjne i odcinające, odwadniacze, kompensatory, AKP.
8. Urządzenia do transportu gazów.
9. Urządzenia do ewakuacji spalin.
10. Regeneracyjne wymienniki ciepła.
11. Przeponowe wymienniki ciepła. Metody obliczeń rekuperatorów.
12. Elementy konstrukcyjne i kryteria podziału kotłów parowych. Rodzaje kotłów parowych.
13. Turbiny parowe - zasada działania. Kryteria podziału turbin. Rodzaje turbin. Sprawność.
14. Turbiny gazowe - z zasada działania. Kryteria podziału turbin. Rodzaje turbin.
15. Obieg termodynamiczny układu: kocioł-turbina. Sprawność obiegu: kocioł turbina.
16. Chłodzenie wodne i wyparkowe elementów konstrukcyjnych urządzeń cieplnych.
17. Chłodzenie wody. Stawy ochładzające i baseny rozpryskowe. Wieże chłodnicze.
18. Chłodnie kominowe. Chłodnie wentylatorowe.
19. Piece przemysłowe - podział ogólny. Kryteria podziału pieców grzewczych.
20. Cechy charakterystyczne i zasada działania pieców przepychowych. Cechy charakterystyczne i
zasada działania pieców pokrocznych.
21. Cechy charakterystyczne i zasada działania pieców komorowych i kołpakowych.
22. .Suszenie surowców i wyrobów. Rodzaje czynników suszących. Definicje: punktu rosy,
wilgotności bezwzględnej i względnej, zawartości wilgoci. Zastosowanie wykresu I-x do obliczeń
cieplnych procesu suszenia.
23. Obliczanie ilości odparowanej wody i ilości czynnika suszącego.
24. Budowa i zasada działania suszarni bębnowych i komorowych.
25. Budowa i zasada działania suszarni tunelowych.
Program pozostałych zajęć (ćwiczenia, laboratoria, projekty, seminaria)
Ćwiczenia laboratoryjne CL – sem. 6
Laboratorium komputerowe: Obliczenia wymiarów i strat cieplnych suszarni (bębnowej, tunelowej lub
komorowej). Obliczanie ilości czynnika suszącego i ilości ciepła do przygotowania czynnika do
wybranego procesu. Obliczenia wymiennika ciepła do podgrzania czynnika suszącego (powietrza).
Obliczenie ilości paliwa dostarczającego odpowiednią ilość ciepła w formie spalin do wymiennika, dobór
komory spalania. Określenie strat hydraulicznych na drodze powietrza i spalin. Obliczenie komina.
Analiza wskaźników pracy cieplnej.
Ćwiczenia projektowe CP - sem. 6
Indywidualny projekt wraz z obliczeniami suszarni (bębnowej, tunelowej lub komorowej).
Bibliografia
1. Pawlik T., Słomska I.: Technika Cieplna, SU AGH nr 726,
2. Słupek S.: Technika Cieplna - Ćwiczenia obliczeniowe, SU AGH nr 671,
3. Nocoń J., Poznański J.,: Technika Cieplna-Przykłady z Techniki Procesów Spalania, SU AGH
nr 1214,
4. Laudyn D., Pawlik M., Strzelczyk F.: Elektrownie, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne,
Warszawa 1990,
5. Cwynar L.: Rozruch Kotłów Parowych, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1989,
6. Sperski B.: Gazownictwo, SU AGH nr 514,
7. Senkara T.: Obliczenia Cieplne Pieców Grzewczych w Hutnictwie, Wydawnictwo Śląsk 1981,
8. Senkara T.: Piece Grzewcze w Hutnictwie Żelaza, Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1974,
9. Michałowski M.,Wessely R.: Atlas Pieców Grzewczych, Wydawnictwo Śląsk, Katowice, 1972,
10. Tarnowska-Tierling A.; Urządzenia cieplne siłowni. Cz. 1, Rurociągi. Zbiór zadań
z rozwiązaniami Politechnika Szczecińska, Wydawnictwo Politechniki Szczecińskiej, 1978,
11. Tarnowska-Tierling A.; Urządzenia cieplne siłowni. Cz. 1, Rurociągi, Politechnika Szczecińska.
Wydawnictwo Politechniki Szczecińskiej, 1981,
12. Tarnowska-Tierling A.; Kotły parowe : przykłady obliczeń cieplnych, Politechnika Szczecińska.
PSz, 1987,
13. Kamler W.;. Ciepłownictwo, Warszawa : Państwowe Wydaw. Naukowe, 1976,
14. Słupek S.ł Opałoznawstwo i urządzenia cieplne : ćwiczenia obliczeniowe. Cz. 1, Kraków : AGH,
1971,
15. Zieliński Z.; Maszyny i urządzenia cieplne i energetyczne, Warszawa : Wydawnictwa Szkolne
i Pedagogiczne, 1976,
16. Miller A.; Maszyny i urządzenia cieplne i energetyczne, Warszawa : Wydaw. Szkolne
i Pedagogiczne, 1996,
17. Krygier K.; Sieci cieplne : materiały pomocnicze do ćwiczeń i projektowania, Warszawa,
Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, 1975,
18. Krygier K., Mizielińska K.; Wybrane zagadnienia z ciepłownictwa: materiały uzupełniające do
ćwiczeń, Warszawa : Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, 1989.