241. История развития теплоэнергетики и тепловых двигателей

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже.

Подобные документы

История создания тепловых двигателей и общий принцип их действия. Виды тепловых двигателей: паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, паровая и газовая турбины, реактивный двигатель. Использование современных альтернативных источников энергии.

презентация 1,3 M , добавлен 23.02.2011

История тепловых двигателей. Ещё в давние времена люди старались использовать энергию топлива для превращения её в механическую. Паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, паровая и газовая турбины, реактивный двигатель.

реферат 5,5 K , добавлен 17.05.2006

Предпосылки возникновения потребности в новом источнике энергии. Развитие энергетической техники до XVIII в. Создание универсального теплового двигателя. Становление теоретических основ теплоэнергетики в ХIХ веке. Развитие данной отрасли в СССР.

курсовая работа 44,9 K , добавлен 14.03.2012

Особенности паровой турбины как теплового двигателя неперерывного действия. История создания двигателя, принцип действия. Характеристики работоспособности паровой турбины, ее преимущества и недостатки, область применения, экологическое воздействие.

презентация 361,8 K , добавлен 18.05.2011

Паровая машина в широком смысле — любой двигатель внешнего сгорания, преобразовывающий энергию пара в механическую работу. Первое устройство, приводимое в движение паром. Первые промышленные двигатели. Классификация паровых машин по их применению.

презентация 879,1 K , добавлен 28.01.2014

История развития паровых турбин и современные достижения в данной области. Типовая конструкция современной паровой турбины, принцип действия, основные компоненты, возможности увеличения мощности. Особенности действия, устройства крупных паровых турбин.

реферат 196,1 K , добавлен 30.04.2010

Тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию нагретого пара в механическую работу поршня. Повышение мощности двигателей. Использование паровых турбин на лесопилках. Паровая турбина Лаваля. Первое судно с паротурбинным двигателем.

презентация 2,7 M , добавлен 23.04.2014

Генератор — машина, преобразующая механическую энергию в электрическую. Принцип действия генератора. Индуктирование ЭДС в пелеобразном проводнике, вращающемся в магнитном поле. График изменения индуктированного тока. Устройство простейшего генератора.

конспект урока 385,8 K , добавлен 23.01.2014

Принцип работы паровых двигателей, машин и механизмов, их история, преимущества и применение в жизни. Конструирование механизма, способного двигаться на пару, в домашних условиях. Способы улучшения паровой машины и ее коэффициента полезного действия.

курсовая работа 83,3 K , добавлен 16.03.2011

Устройство паровой винтовой машины ПВМ . Основные параметры работы энергоустановки ПВМ-2000АГ-1600. Удельный расход топлива на отпуск электроэнергии. Обращенный винтовой компрессор сухого сжатия. Крутящий момент, возникающий под действием пара.

презентация 2,2 M , добавлен 08.03.2015

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Техника — составная часть производительных сил общества. И на определенной ступени развития общества материальные и производительные силы приходят в противоречия с существующими производственными отношениями. При разрешении этих противоречий и появляются эпохальные изобретения. Они меняют облик страны и всего мира, т. е. наступает промышленный переворот. Эпоха промышленного переворота в период 1760-1870 гг. ознаменовалась переходом от мануфактуры к машинному производству, скачком в развитии производительных сил. Прогресс в промышленности стал возможным благодаря взаимному стимулированию развития науки и техники, появлению постоянных социальных заказов общества к науке и технике, обеспечивающих ускорение темпов развития. Инновационные процессы, в нынешнем понимании, предвосхитили развитие экономических отношений.

Тепловой двигатель — устройство, преобразующее внутреннюю энергию топлива в механическую энергию. К тепловым двигателям относятся: паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, паровая и газовая турбины, реактивный двигатель. Их топливом является твердое и жидкое топливо, солнечная и атомная энергии. Тепловые двигатели паровые турбины устанавливаются на тепловых электростанциях, где они приводят в движение роторы генераторов электрического тока, а также на всех атомных электростанциях для получения пара высокой температуры. На всех основных видах современного транспорта преимущественно используются тепловые двигатели: на автомобильном — поршневые двигатели внутреннего сгорания, на водном — двигатели внутреннего сгорания и паровые турбины, на железнодорожном — тепловозы с дизельными установками, в авиации — поршневые, турбореактивные и реактивные двигатели. Без тепловых двигателей современная цивилизация немыслима: мы не имели бы в изобилии дешевую электроэнергию и были бы лишены всех двигателей скоростного транспорта.

Работа состоит из введения, основной части, заключения, списка источников и приложения.

1. Истоки развития тепло энергетики

История развития теплоэнергетики и, в частности, тепловых двигателей связана с эволюцией развития естествознания и техники. Рассмотрим вопрос и истории развития тепловых двигателей на основе развития естествознания и техники. Каковы же были научные предпосылки появления тепловых двигателей? Кто же были те «гиганты науки», на плечах которых строилось « здание» современной теплотехники. Говорят, еще две с лишним тысячи лет назад, в III веке до нашей эры, великий греческий механик и математик Архимед построил пушку, которая стреляла с помощью пара Приложение 1 . Рисунок пушки Архимеда и ее описание были найдены спустя 18 столетий в рукописях великого итальянского ученого, инженера и художника Леонардо да Винчи. Первое четкое упоминание об использовании «движущей силы огня» относится к I в. до н. э. когда Герон Александрийский построил множество различных паровых машин-игрушек, вершиной которых был прообраз реактивно-турбинного двигателя Эолопил, и сделал попытку дать теоретическое объяснение их рабочего процесса. Эолопил представлял собой полый металлический шар с впаянными в него на противоположных полушариях открытыми трубками, загибавшимися в разные стороны. В шар наливалась вода и подогревалась до кипения. Образовавшийся пар выбрасывался из трубок, создавая реактивные силы, под действием которых шар вращался в трубчатых опорах Приложение 2 . Однако низкий уровень науки и техники и отсутствие потребности в новом двигателе у общества остановили его разработку почти на 1700 лет.

Отдельные технические решения возникали и совершенствовались по мере развития естествознания в целом и отдельных базовых наук: теплотехники, гидравлики, механики и других. В рукописях Леонардо да Винчи начала XVI в есть несколько рисунков с изображением цилиндра и поршня. Под поршнем в цилиндре находится вода, а сам цилиндр подогревается. Леонардо да Винчи предполагал, что образовавшийся в результате нагрева воды пар, расширяясь и увеличиваясь в объеме, будет искать выход и толкать поршень вверх. Во время своего движения вверх поршень мог бы совершать полезную работу. В середине XVI в. итальянец Кардан указывал на свойство пара конденсировать при охлаждении. В XVII веке именно эта идея стала занимать умы учёных. Расширяющийся пар может совершить работу. Нужно, только чтобы пробка превратилась в поршень, соединенный с каким-нибудь насосом или механизмом да научиться возвращать поршень в исходное положение. Здесь пригодились исследования Эванжелисто Торричелли по атмосферному давлению. Если под поршнем образуется «пустота», то атмосферное давление вернёт его на прежнее место и процесс можно повторить снова. Этим и занимался врач по образованию, француз Дени Папен. Опыты итальянца Дж.делла Порта по исследованию удельного объема водяного пара 1601 г. показали возможность подъема воды давлением пара, причем необходимость кипячения всей поднимаемой воды исключалась применением отдельного сосуда — парогенератора, предшественника парового котла. Позднее француз Саломон де Ко описывал «страшную силу» пара, способного, как показали опыты, разорвать толстостенный металлический сосуд и также поднимать воду высоким фонтаном 1623 г. . Таким образом, «сила водяного пара» не могла не обратить на себя внимание, как на один из источников энергии, не зависящий от местных условий и способный решать наиболее актуальную задачу водоподъема.

Появление тепловых двигателей связано с возникновением и развитием промышленного производства в начале XVII в. главным образом в Англии. С увеличением глубины рудников потребность в мощности для откачивания воды увеличивалась в связи с повышением объемов откачиваемой воды и ростом высоты ее подъема из рудников. Копи, в которых добывали руду, нуждались в устройствах для откачки воды. Глубина шахт стала достигать 200 м. Приходилось держать до пятисот лошадей на одном руднике. Эта чисто практическая задача и стала причиной того, что первым тепловым двигателем стала машина для откачки воды.

Кризис, начавшийся в водоподъемных установках еще в XVII в. в XVIII в. распространился и на другие отрасли производства.

Таким образом, практика сумела решить первый этап задачи перехода от водяного колеса к тепловому двигателю.

2. Развитие теплоэнергетики и тепловых машин

2.1 Паровая машина и п ринцип ее действияПаровая машина — тепловой поршневой двигатель, в котором потенциальная энергия водяного пара, поступающего из парового котла, преобразуется в механическую работу возвратно-поступательного движения поршня или вращательного движения вала. Поршень образует в цилиндре паровой машины одну или две полости переменного объёма, в которых совершаются процессы сжатия и расширения, зависимости давления p от объёма V полостей. Эти кривые образуют замкнутую линию в соответствии с тепловым циклом, по которому работает паровая машина между давлениями p 1 и p 2, а также объёмами V 1 и V 2.

Работа паровой машины двойного действия: моменты начала и конца процессов расширения и сжатия пара дают четыре основные точки реального цикла паровой машины: объём Ve, определяемый точкой 1 начала или предварения впуска объём конца впуска или наполнения Е, определяемый точкой 2 отсечки наполнения объём предварения выпуска или конца расширения Va, определяемый точкой 3 предварения выпуска объём сжатия V c. определяемый точкой 4 начала сжатия. В реальной паровой машине перечисленные объёмы фиксируются парораспределительными органами. Устройство паровой машины на рис.1.

Рисунок 1 — Устройство паровой машины

Работа поршня 1 посредством штока 2, ползуна 3, шатуна 4 и кривошипа 5 передаётся главному валу 6, несущему маховик 7, который служит для снижения неравномерности вращения вала. Эксцентрик, сидящий на главном валу, с помощью эксцентриковой тяги приводит в движение золотник 8, управляющий впуском пара в полости цилиндра. Пар из цилиндра выпускается в атмосферу или поступает в конденсатор. Для поддержания постоянного числа оборотов вала при изменяющейся нагрузке паровые машины снабжаются центробежным регулятором 9, автоматически изменяющим сечение прохода пара, поступающего в паровую машину дроссельное регулирование, показано на рисунке , или момент отсечки наполнения количественное регулирование .

2.2 История развития тепловых машин

В решении задачи перехода к теплоэнергетике выделено три этапа развития:

а двигатель неотделим от потребителя развиваемой им работы

б двигатель конструктивно обособился от машины — потребителя энергии, но еще не стал вполне самостоятельным

в двигатель стал самостоятельным, универсальным.

Ранний тепловой двигатель, конструктивно слитый с агрегатом — потребителем производимой им механической работы, возник в качестве решения наиболее острой технической задачи конца XVII в. — задачи о рудничном водоподъеме. Одной из таких попыток была попытка Вустера, получившего в 1660 г. патент на паровой водоподъемник и в 1663 г. давшего его описание. По этому описанию установка Вустера вычерчивалась многими исследователями. Лучшее решение той же задачи было дано англичанином шахтовладелецем Томасом Севери. В 1698 г. он получил патент №356 с формулировкой, что он выдан на устройство «для подъема воды и для получения движения всех видов производства при помощи движущей силы огня. ». Севери первым отделил рабочее тело водяной пар от перекачиваемой воды. Для этого он сделал отдельный котел, а пар, который поломали в котле, через кран выпускал в сосуд с водой, и пар вытеснял воду в напорную верхнюю трубу Приложение 3 . Впоследствии машина Севери была усовершенствована в 1715 г. французским физиком Дезагюлье, предложившим охлаждать пар в сосуде путем впрыскивания в него воды. Это существенно увеличило частоту рабочих циклов, улучшение работы насосов, повышение их экономичности. Так, Дезагюлье явился изобретателем смесительной конденсации, правда осуществлявшейся пока не в отдельном конденсаторе, а непосредственно в полости двигателя, служившего одновременно и потребителем механической работы. Одна из таких машин была выписана Петром I и установлена в Летнем саду. Машины Севери оказались очень надежными и долговечными.

Французский ученый Дени Папен начал с попыток изобретения универсального двигателя, способного производить механическую работу подъема груза. Он обратился к имевшейся повсюду «громадной силе» атмосферного давления и построил цилиндр Приложение 4 , в котором вверх и вниз свободно перемещался поршень. Поршень был связан тросом, перекинутым через блок, с грузом, который вслед за поршнем также поднимался и опускался. По мысли Папена, поршень можно было связать с какой-либо машиной, например водяным насосом, который стал бы качать воду. В нижнюю откидывающуюся часть цилиндра насыпали порох, который затем поджигали. Образовавшиеся газы, стремясь расшириться, толкали поршень вверх. После этого цилиндр и поршень с наружной стороны обливали холодной водой. Газы в цилиндре охлаждались, и их давление на поршень уменьшалось. Поршень под действием собственного веса и внешнего атмосферного давления опускался вниз, поднимая при этом груз. Двигатель совершал полезную работу. Для практических целей он не годился: слишком уж сложен был технологический цикл его работы засыпка и поджигание пороха, обливание водой, и это на протяжении всей работы двигателя . Кроме того, применение подобного двигателя было далеко не безопасным. Однако нельзя не усмотреть в первой машине Папена черты современного двигателя внутреннего сгорания. Как физик Папен понял и оценил энергетические свойства водяного пара, но как техник не смог реализовать их в конструкции двигателя.

Следующий важный шаг по пути создания тепловых двигателей совершил английский изобретатель, кузнец по профессии Томас Ньюкомен. Выполняя заказы на детали для машины Севери, он пришел к мысли, что ее производительность и экономичность можно повысить, разделив функции насоса и двигателя т. е. использовав в машине Севери идею Папена, взяв цилиндр с поршнем Папена, но пар для подъема поршня получал, как и Севери, в отдельном котле Приложение 5 . Машина Ньюкомена, как и все ее предшественницы, работала прерывисто — между двумя рабочими ходами поршня была пауза. Высотой она была с четырех — пятиэтажный дом и, исключительно «прожорлива»: пятьдесят лошадей еле-еле успевали подвозить ей топливо. Обслуживающий персонал состоял из двух человек: кочегар непрерывно подбрасывал уголь в «ненасытную пасть» топки, а механик управлял кранами, впускающими пар и холодную воду в цилиндр.

Паровая машина Ньюкомена не была универсальным двигателем и могла работать только как насос. Последующие изобретатели внесли много усовершенствований в насос Ньюкомена, но принципиальная схема машины Ньюкомена оставалась неизменна на протяжении 50 лет, прежде чем был построен универсальный паровой двигатель. Заслуга Ньюкомена была в том, что он одним из первых реализовал идею использования пара для получения механической работы.

Идею создания теплового двигателя, свободного от гидравлического колеса, со всею определенностью высказал и осуществил русский механик Иван Иванович Ползунов, который построил свою «огнедействующую машину» на одном из барнаульских заводов. В отличие от паровых насосов Севери и Ньюкомена, о которых Ползунов знал и недостатки которых ясно осознавал, это был проект универсальной машины непрерывного действия. Машина предназначалась для воздуходувных мехов, нагнетающих воздух в плавильные печи. Главной ее особенностью было то, что рабочий вал качался непрерывно, без холостых пауз. Это достигалось тем, что Ползунов предусмотрел вместо одного цилиндра, как это было в машине Ньюкомена, два попеременно работающих. Пока в одном цилиндре поршень под действием пара поднимался вверх, в другом пар конденсировался, и поршень шел вниз. Оба поршня были связаны одним рабочим валом, который они поочередно поворачивали то в одну, то в другую стороны. Рабочий ход машины осуществлялся не за счет атмосферного давления, а благодаря работе пара в цилиндрах. Кроме того, Ползунов внес серьезные усовершенствования в конструкцию рабочих органов двигателя, применил оригинальную систему паро- и водораспределения, и в отличие от машин Ньюкомена ось вала его машины была параллельна плоскости цилиндров. Изобретательность Ползунова не может не вызвать восхищения, он первым понял, что можно заставить паровую машину приводить в движение не только насос, но и кузнечные мехи. Рабочие органы его машины передавали движение валу отбора мощности. Это качество придавало машине Ползунова свойство универсальности. Машина Ползунова была изготовлена в декабре 1765 г. Приложение 6 , а в мае 1766 г. ее создатель умер от чахотки. Машина была испытана уже после его смерти в октябре 1766 г. и работала, в общем, удовлетворительно. Как и всякий первый образец, она нуждалась в доработке, к тому же в ноябре обнаружилась течь котла, но без изобретателя устранением недостатков никто не занимался. Машина бездействовала до 1779 г. а затем была разобрана. На судьбе изобретения И.И.Ползунова сказались условия феодально-крепостнической России, еще не готовой для перехода к крупному машинному производству.

Универсальный паровой двигатель, пригодный для практической эксплуатации, был создан шотландским изобретателем Джеймсом Уаттом: именно ему паровая машина в ее теперешнем виде обязана своим появлением на свет и введением в практику обыденной жизни. Предшественницей универсального двигателя Джеймс Уатта стала также машина Ньюкомена. Изобретение Уатта было принято на ура. В наиболее развитых странах Европы ручной труд на фабриках и заводах все больше и больше заменялся работой машин. Универсальный двигатель стал необходим производству. В двигателе Уатта применен так называемый кривошипно-шатунный механизм, преобразовывающий возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение колеса. Позже Уатта модернизировал машину. Направляя поочередно пар то под поршень, то сверху поршня, он превратил оба его хода вверх и вниз в рабочие. Машина стала мощнее. Пар в верхнюю и нижнюю части цилиндра направлялся специальным парораспределительным механизмом, который впоследствии был усовершенствован. Затем Уатт пришел к выводу, что вовсе не обязательно все время, пока поршень движется, подавать в цилиндр пар. Достаточно впустить в цилиндр какую-то порцию пара и сообщить поршню движение, а дальше этот пар начнет расширяться и перемещать поршень в крайнее положение. Это сделало машину экономичней: меньше требовалось пара, меньше расходовалось топлива Приложение 7 .

В 1769 году Уатт получает свой первый патент на «создание парового двигателя, в котором температура двигателя всегда будет равна температуре пара, несмотря на то, что пар будет охлаждаться до температуры ниже ста градусов». Это уже была не атмосферная паровая машина, в которой поршень передвигало атмосферное давление — это была именно паровая машина, в которой поршень передвигало давление пара. Увеличивая давление пара в цилиндре паровой машины, можно было добиться большей мощности, не увеличивая ее размеров. Уатт открыл путь к компактным паровым машинам, которые в скором времени изменят облик всего мира. В 1781 г. Уатт заканчивает работу и патентует новую паровую машину «для осуществления движения вокруг оси с целью приведения в действие других машин» — это была первая в истории паровая машина, созданная не для подъема воды из шахт, а специально для привода станков. Изобретение стало поистине революционным, паровую машину стали применять на заводах и фабриках в качестве привода, что привело к резкому повышению производительности труда. Именно с этого момента отсчитывают начало большой промышленной революции, которая вывела Англию на лидирующее положение в мире.

Изобретение Уатта как бы венчало многовековую работу ученых, инженеров и механиков разных стран, приобщившихся так или иначе к решению задачи использования силы пара. И представить себе двигатель, работающий не так, как паровая машина, было трудно. Однако возникло представление, что любое рабочее тело должно обладать свойствами пара и попадать в цилиндр в виде однородной массы с одинаковыми температурой и давлением. Таким рабочим телом могли стать продукты сгорания. Решение задачи использования продуктов сгорания заключалось в поиске соответствующего горючего. В 1873 году американец Брайтон пытался использовать керосин. Но керосин плохо испаряется, и Брайтон перешел на бензин. Важно, что горение у Брайтона происходило при постоянном давлении. Импульсом для развития бензиновых двигателей послужило стремление использовать их на автомобиле. Автором одного из самых крупных изобретений является Рудольф Дизель — им был создан новый высококачественный двигатель, носящий его имя. Двигатели на легком топливе и дизели прочно занимают позиции практически единственного вида силовой установки для наземного транспорта и составляют существенную долю среди силовых установок водного транспорта. Современные двигатели конструктивно отличаются от первых образцов, но принципы преобразования теплоты в работу остались неизменными. Сегодня один из самых распространенных тепловых двигателей — двигатель внутреннего сгорания, существующий в двух вариантах: в виде бензинового ДВС и дизеля. Его устанавливают на автомобили, корабли, тракторы, моторные лодки и т.д. во всем мире насчитываются сотни миллионов таких двигателей. Большую часть механической и электрической энергии вырабатывают тепловые двигатели.

Двигатель внутреннего сгорания, в котором энергия сгорающих газов преобразуется в механическую с помощью ротора, совершающего вращательное или вращательно-возвратное движение относительно корпуса. Идея создания была впервые выдвинута в 16 в. первая попытка постройки действующего образца относится к 1799, однако лучшей разработкой такого рода роторного двигателя является двигатель Ванкеля. Принцип его работы такой же, что и у четырехтактного двигателя, но здесь при сгорании горючей смеси вращается трехгранный ротор, причем всегда в одном и том же направлении.

В нашем современном мире прогрессивным и перспективным видом тепловых машин является реактивный двигатель, создающий необходимую для движения силу тяги путём преобразования исходной энергии в кинетическую энергию реактивной струи рабочего тела в результате истечения рабочего тела из сопла двигателя образуется реактивная сила в виде реакции отдачи струи, перемещающая в пространстве двигатель и конструктивно связанный с ним аппарат в сторону, противоположную истечению струи.

В настоящее время на космических летательных аппаратах нашли применение плазменные электрореактивные двигатели. В таких двигателях через рабочее тело пропускается электрический ток от бортового источника энергии, в результате чего образуется плазма с температурой в десятки тысяч градусов. Эта плазма затем ускоряется либо газодинамически, либо за счёт силы Ампера, возникающей при взаимодействии тока с магнитными полями.

Таким образом, какими бы ни были различными паровые машины, ДВС и реактивные двигатели, работа их сводится к преобразованию внутренней энергии в механическую.

Вот таким нелёгким и тернистым был путь создания, развития и усовершенствования теплового двигателя.

Заключение

История изобретения и начала развития тепловых машин уходит в III век до нашей эры, когда великий греческий математик и механик Архимед создал пушку, стреляющую с помощью пара. Тремя столетиями позже в Александрии учёный Герон Александрийский изобрёл интересный механизм, получивший название Геронова шара. После периода средневековья наступает момент очередного подъёма в науке и технике. Иитальянский изобретатель, ученый, инженер и художник Леонардо да Винчи задумывается над теорией использования «внутренней энергии» для получения механической работы. В его рукописях есть описание и чертежи механизма состоящего из цилиндра и поршня. В 1680 году — Дени Папен разрабатывает двигатель в котором использовал воду, которую заливал под поршень, нагревал её, получал движение поршня вверх, далее охлаждал цилиндр, опускался поршень и так далее. Патент на первую в мире промышленную паровую машину получает в 1698 году Томас Севери. В 1705 году паровую машину сконструировал английский кузнец Томас Ньюкомен: он взял цилиндр с поршнем Папена, но пар для подъема поршня получал, как и Севери, в отдельном котле. В 1768 году патент на первый паровой двигатель с конденсатором получает английский механик Джеймс Уатт. После его изобретений развитие тепловых машин пошло более стремительными темпами.

До создания теплового двигателя вся энергетическая техника была замкнута рамками только одной — механической формой движения. В паровой машине энергетические функции не ограничиваются трансформацией направления и скорости сил, но включают еще и превращение теплоты в механическое движение.

При этом интернациональный характер проявился не только в самом постепенном процессе изобретательства, но и в особенности в повсеместном признании этого изобретения и распространении его по всему земному шару.

Оно оказало громадное влияние не только на становление новой промышленной техники и научного знания, но в целом на развитие человеческого общества, на развитие общественных отношений.

теплоэнергетика паровой машина топливо

Список используем ых источников

1. Дятчин Н.И. История развития техники: Учебное пособие / Н.И. Дятчин. — Ростов н/Д. Феникс, 2001. — 320 с.

2. История техники Электронный ресурс . — Режим доступа: http://www.istex.ru/, свободный

Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации Минобрнауки России от 21 ноября 2014 г. N 1499 г. Москва Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению подготовки 13.04.01 Теплоэнергетика и теплотехника уровень магистратуры

Опубликовано 4 февраля 2015 г.

Зарегистрирован в Минюсте РФ 17 декабря 2014 г.

Регистрационный N 35221

В соответствии с подпунктом 5.2.41 Положения о Министерстве образования и науки Российской Федерации, утвержденного постановлением Правительства Российской Федерации от 3 июня 2013 г. N 466 Собрание законодательства Российской Федерации, 2013, N 23, ст. 2923 N 33, ст. 4386 N 37, ст. 4702 2014, N 2, ст. 126 N 6, ст. 582 N 27, ст. 3776 , и пунктом 17 Правил разработки, утверждения федеральных государственных образовательных стандартов и внесения в них изменений, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 5 августа 2013 г. N 661 Собрание законодательства Российской Федерации, 2013, N33, ст. 4377 2014, N38, ст. 5069 , приказываю:

1. Утвердить прилагаемый федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 13.04.01 Теплоэнергетика и теплотехника уровень магистратуры .

2. Признать утратившими силу:

приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 18 ноября 2009 г. N 630 Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки 140100 Теплоэнергетика и теплотехника квалификация степень магистр зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 17 декабря 2009 г. регистрационный N 15684

пункт 7 изменений, которые вносятся в федеральные государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования по направлениям подготовки, подтверждаемого присвоением лицам квалификации степени магистр , утвержденных приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 18 мая 2011 г. N 1657 зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 1 июня 2011 г. регистрационный N 20902

пункт 95 изменений, которые вносятся в федеральные государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования по направлениям подготовки, подтверждаемого присвоением лицам квалификации степени магистр , утвержденных приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 31 мая 2011 г. N 1975 зарегистрирован Министерством юстиции Российской Федерации 28 июня 2011 г. регистрационный N 21200 .

Министр Д. Ливанов

Внимание!

К этому документу прилагаются следующие файлы:

Перечень квалификаций и должностей

В соответствии с квалификационными требованиями «Квалификационного справочника должностей руководителей, специалистов и других служащих», утвержденного приказом министра труда и социальной защиты населения Республики Казахстан № 273-П от 22 ноября 2002 года, бакалавры могут занимать первичные должности младших научных сотрудников, инженеров-лаборантов, инженеров научно-исследовательских, конструкторских и проектных организаций без предъявления требований к стажу работы, техника 1 категории и прочие должности.

Квалификационная характеристика бакалавра специальности 050717 Теплоэнергетика

Сфера профессиональной деятельности

Областью профессиональной деятельности является теплоэнергетика как составная часть техники, которая включает совокупность средств, способов и методов человеческой деятельности, созданных для генерации и применения теплоты, управления ее потоками и преобразования различных видов энергии в теплоту.

Объекты профессиональной деятельности

Объектами профессиональной деятельности выпускника являются:

— энергетические системы и комплексы

— системы энергоснабжения объектов техники и отраслей хозяйства

— системы энергоснабжения промышленных предприятий

— системы энергоснабжения автономных объектов

— энергетические установки

— энергетические установки и комплексы на базе нетрадиционных и возобновляемых источников энергии

— теплотехнологические схемы производств

— технологические установки по производству, распределению и использованию теплоты

— паровые и водогрейные котлы различного назначения, парогенераторы атомных электростанций

— паровые и газовые турбины, энергоблоки

— установки по производству сжатых и сжиженных газов, компрессорные,

холодильные и криогенные установки, установки систем кондиционирования воздуха, тепловые насосы

— установки, системы и комплексы высокотемпературной и термовлажностной технологий, химические реакторы

— вспомогательное теплотехническое оборудование, тепло- и массообменные аппараты различного назначения

— тепловые сети

— установки кондиционирования теплоносителей и рабочих тел

— технологические жидкости, газы и пары

— расплавы, твердые и сыпучие тела как теплоносители и рабочие тела энергетических и технологических установок

— топливо и масла

— системы подготовки топлива и масел

— установки, системы и комплексы по подготовке и использованию воды нормированного качества

— технологические установки по подготовке и использованию воды тепловых и атомных электростанций: оборудование предочистки, ионитных и мембранных установок, технологические установки по подготовке и использованию воды тепловых сетей и потребителей теплофикации

— системы оборотного водоснабжения

— установки, системы и комплексы очистки сточных вод

— установки, системы и комплексы по подготовке и использованию воды пищевой промышленности

— технологическое оборудование по подготовке и использованию воды испарительных и паропреобразовательных установок

— системы автоматического контроля и управления тепло- и электро-технологическими процессами, установками, системами и комплексами

— нормативно-техническая документация и системы стандартизации, методы и средства испытаний оборудования и контроля качества отпускаемой продукции.

Предметы профессиональной деятельности

Предметами профессиональной деятельности бакалавра по специальности 050717 Теплоэнергетика являются системы:

— тепловых электростанций

— промышленных и отопительных котельных

— теплотехнологии

— централизованного и автономного энергоснабжения промышленных предприятий и организаций

— производства и распределения энергоносителей

— теплофикации и тепловых сетей

— подготовки воды и топлива

— автоматизированного управления объектами теплоэнергетики и теплотехнологии

— а также, методы и средства моделирования и оптимизации объектов теплоэнергетики и теплотехнологии, основное и вспомогательное оборудование, процессы и аппараты теплотехнологии, электрические машины и аппараты.

Виды профессиональной деятельности

Бакалавры по специальности 050717 Теплоэнергетика могут выполнять следующие виды профессиональной деятельности:

— проектно-конструкторская

— производственно-технологическая

— исследовательская

— эксплуатационная

— монтажно-наладочная

— организационно-управленческая.

Функции и типовые задачи профессиональной деятельности

Под руководством ведущего старшего инженера, ответственного исполнителя или руководителя темы задания бакалавр осуществляет:

в проектно-конструкторской деятельности:

— формулирование целей проекта программы решения поставленных задач, критериев и показателей достижения целей, построение структуры их взаимосвязей, выявление приоритетов решения задач

— разработку вариантов решения проблемы, анализ вариантов, прогнозирование последствий, отыскание компромиссных решений в условиях многокритериальности, неопределенности, планирование реализации проекта изделия или технологического процесса

— использование информационных технологий при проектировании энергетических и энерготехнологических систем, а также технологических процессов и технологических операций

— прогнозирование надежности эксплуатации оборудования, систем и их элементов с учетом технологии производства

участвует:

— в проектировании промышленных систем энергоснабжения, электротехнического и теплотехнологического оборудования

— разработке проектов электро- и теплоэнергетических установок различного назначения, водоподготовительных установок и комплексов проектирование технологических систем и оборудования подготовки топлива, с использованием систем автоматизации проектирования

— в энергетической и экологической экспертизе проектов

— в выпуске конструкторско-технической документации на объекты проектирования

— в выборе оптимальных проектных решений

— в разработке проектов технических условий, стандартов, технических описаний, а также описаний технологических процессов и регламентов эксплуатации систем и сетей

в производственно-технологической деятельности участвует:

— в организации эффективного использования энергоресурсов в энергокомплексах промышленных предприятий и теплотехнологии

— в выборе с энергоснабжения предприятий, типов основного и вспомогательного оборудования

— в реконструкции, модернизации и испытаниях теплотехнологического оборудования

— в установлении параметров оптимального режима работы оборудования внедрении энергосберегающих технологий, систем использования вторичных энергоресурсов, нетрадиционных источников энергии и энерготехнологического комбинирования

— в автоматизации теплотехнологических установок и систем

— в выборе методов, приборов и составлении схем для измерения основных

характеристик работы теплотехнологического оборудования разработке технической документации

— в определении состава электрооборудования и его параметров, схем электроэнергетических объектов

— в расчете схем и элементов основного оборудования, вторичных цепей, устройств защиты и автоматики электроэнергетических объектов

— в разработке и определении оптимальных производственно-технологических режимов работы электроэнергетического оборудования

— в обеспечении соблюдения всех заданных параметров технологического процесса и качества вырабатываемой продукции

— в проведении профилактических испытаний оборудования

— в расчете и выборе основного и вспомогательного оборудования реконструкции, модернизации и испытаниях водоподготовительных и топливо приготовительных установок

— в установлении параметров оптимального режима работы оборудования

выборе схем водо- и топливоснабжения промышленных предприятий

— в выборе и применении методик определения технологических показателей качества воды и топлива

— в подготовке технических заданий на разработку систем автоматического регулирования и управления технологическим оборудованием с учетом требований техники безопасности

— в проведении технико-экономического и экологического анализа установок и систем подготовки воды и топлива

в исследовательской деятельности участвует:

— в анализе состояния и динамики объектов деятельности

— в создании теоретических моделей, позволяющих прогнозировать свойства и поведение объектов деятельности

— в разработке планов, программ и методик проведения испытаний технологических систем и оборудования

— в использовании компьютерных технологий для обработки результатов экспериментальных и теоретических исследований

— в разработке энергоэффективного теплотехнологического оборудования, установок и комплексов

— в использовании методов моделирования и оптимизации теплотехнологических процессов, установок и систем

— в реализации принципиально новых безотходных процессов и комплексов

— в установлении потенциала и резервов энергосбережения в отраслях производства

— вразработке новых перспективных и нетрадиционных способов обработки технологических и природных вод и подготовки топлива

— в исследовании и реализации малоотходных и безотходных технологий

— в изучении физико-химических процессов подготовки воды и топлива с широким использованием моделирования и компьютерных технологий

— в изучении методов управления процессами тепло- массопереноса, методов и аппаратов преобразования различных видов энергии в тепловую и разработке соответствующих инженерных методик расчета

в эксплуатационной деятельности участвует:

— в разработке эксплуатационной документации

— в управлении работой оборудования, систем, диагностике производственных объектов

— в планировании, проведении испытаний, определении работоспособности и надежности установленного оборудования

— в планировании ремонтов и замены оборудования

— в монтаже, эксплуатации и ремонте теплотехнологического оборудования

— в организации учета и контроля энергоресурсов и энергоносителей

в монтажно-наладочной деятельности осуществляет:

— разработку монтажной, наладочной и ремонтной документации

— планирование работ по вводу оборудования в эксплуатацию

— монтаж, эксплуатация и ремонт энерготехнологического оборудования и систем подготовки воды и топлива.

Участвует в монтажно-наладочных работах в соответствии с нормативной документацией, в приемо-сдаточных испытаниях оборудования, приеме оборудования в эксплуатацию:

в организационно-управленческой деятельности участвует:

— в организации работы коллектива исполнителей

— в выборе решения, удовлетворяющего различными требованиями к стоимости, качеству, безопасности и срокам исполнения как при долговременном, так и краткосрочном планировании

— в оценке производственных и непроизводственных затрат на обеспечение заданного уровня качества продукции

— в осуществлении технического контроля, испытаний и управлении качеством в процессе производства.

— в организации эксплуатационного обслуживания, ремонте, монтаже и испытаниях теплотехнологического оборудования

— в организации учета и нормирования расходов топливо-энергетических ресурсов

— в организации расчетов смет производства, удельных расходов энергоресурсов

— в составлении технико-экономических балансов установок, технологических процессов, участков и предприятия в целом

— в энергетической оценке тепловых схем и установок

— в мониторинге и управлении энергетическими потоками на предприятии

— в анализе производственной и финансовой деятельности промышленного предприятия

— в организации и ведении метрологического контроля на предприятии, проведении мероприятий по экологической безопасности предприятия.

Ведет контроль над соблюдением производственной и трудовой дисциплины, требований безопасности жизнедеятельности.

Конкретные виды профессиональной деятельности определяются содержанием образовательно-профессиональной программы, разрабатываемой вузом.

Требования к ключевым компетенциям бакалавра по специальности 050717 Теплоэнергетика

Бакалавр по специальности 050717 Теплоэнергетика должен:

иметь представление:

— о духовных ценностях и их значении

— о последствиях своей профессиональной деятельности

— об организационных основах мер ликвидации последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий и других чрезвычайных ситуаций

— энергетической безопасности страны

знать:

— основы правовой системы и законодательства Республики Казахстан правовые нравственно-этические нормы в сфере профессиональной деятельности

— современные и перспективные направления развития теплоэнергетических и теплотехнологических систем

— принципы работы, технические характеристики и конструктивные особенности разрабатываемых и используемых теплоэнергетических и теплотехнологических установок и систем

— методы проведения теоретических и экспериментальных исследований в области теплоэнергетики

— основы проектирования, строительства, монтажа и эксплуатации технических средств теплоэнергетических и теплотехнологических систем

— требования стандартизации, метрологического обеспечения и безопасности жизнедеятельности при разработке и эксплуатации устройств и систем теплоэнергетики

— методы и средства моделирования и оптимизации теплоэнергетических установок и систем

— основные методы маркетинга и менеджмента в области теплоэнергетики

— правила и нормы проектирования, строительства, монтажа и эксплуатации теплоэнергетических систем и установок

— теоретические и экспериментальные методы исследований с целью создания новых перспективных теплоэнергетических и теплотехнологических установок

— необходимые меры по обеспечению безопасности жизнедеятельности и охране окружающей среды при производстве, строительстве и эксплуатации теплоэнергетических установок и систем

уметь:

— формулировать цели проекта программы решения задач, выявлять приоритеты решения задач

— использовать информационные технологии при проектировании и конструировании энергетического, теплотехнического, тепло технологического оборудования, сетей и систем

— разрабатывать программы и проводить приемо-сдаточные испытания оборудования

— находить компромисс между различными требованиями к стоимости, качеству, безопасности и срокам исполнения , как при долговременном, так и при краткосрочном планировании

— оценивать производственные и непроизводственные затраты на обеспечение заданного уровня качества продукции с учетом международных стандартов

— разрабатывать эксплуатационную документацию

— проводить испытания и определение работоспособности установленного и ремонтируемого оборудования

— выбирать оборудование для замены в процессе эксплуатации и в процессе проектирования с использованием информационных технологий

— разрабатывать планы, программы и методики проведения испытаний оборудования, тепловых сетей, тепловых и теплотехнологических систем и их элементов

— применять методы анализа, синтеза и оптимизации процессов

— использовать компьютерные технологии для обработки результатов измерений, использовать приемы стандартизации и проводить сертификацию продукции

— разрабатывать и использовать системы автоматизированного ведения эксперимента

владеть:

— термодинамическими методами расчета циклов тепловых машин и КПД циклов

— методами расчета течения жидкостей и газов и теплопередачи

— методами расчета теплообменных аппаратов

— техникой использования САПР теплоэнергетического оборудования и систем

— методами измерения и оценки погрешностей измерения основных режимных характеристик теплоэнергетического оборудования

— методами технико-экономического расчета сравнительных вариантов организации производства, внедрения новой техники и технологий, реконструкции и модернизации предприятий

— методами составления технико-экономического баланса установки, технологического процесса, цеха, предприятия

— методами анализа производственной и финансовой деятельности предприятий теплоэнергетики, компьютеризация управленческих и экономических задач

— способами расчета расхода тепла различными потребителями промышленного района

— способами расчета гидравлических сопротивлений тепловых сетей

— приемами определения технико-экономических показателей работы систем тепло- и энергоснабжения

— методами проектирования, расчета и регулирования систем производства и распределения энергоносителей

— методами моделирования и оптимизации теплотехнологических процессов, установок

— методами и приемами анализа и синтеза систем автоматического регулирования

— методами организации монтажных, наладочных и ремонтных работ тепло технологического оборудования и систем тепло- и энергоснабжения.

Содержание образовательных программ по специальности 050717 Теплоэнергетика

Общеобразовательные дисциплины

Комментарии запрещены.

Реклама