Однією з важливих вимог вивчення студентами ключових дисциплін професійної підготовки спеціальності 015 «Професійна освіта (Нафтогазова справа)» є придбання ними професійних практичних знань, умінь і навичок експлуатації системи газопостачання, комерційного обліку, газорозподілу. Важлива роль в набутті практичних знань відводиться лабораторному практикуму, що продиктувало спеціальні вимоги до створення лабораторної бази.
Основні ідеї, що лежать в основі створення комплексу лабораторної бази та її методичного забезпечення для студентів, що вивчають дисципліни освітньої програми «Професійна освіта (Нафтогазова справа)»:
– створення лабораторного стенду з використанням реальної промислової газорозподільної станції (ГРС);
– створення універсального стенда ГРС, що включає такі основні структурні елементи, як вузол підготовки природного газу, газорегуляторний пункт, вузол комерційного обліку спожитого газу, одоризаційну установку;
– врахування специфіки та особливостей використання обладнання та вимірювальної техніки, що застосовуються в нафтогазовій галузі;
– постановка комплексу лабораторних робіт для використання при викладанні ряду дисциплін циклу професійної підготовки, передбачених навчальним планом і спрямованого на формування у студентів знань характеристик обладнання газового господарства і формування умінь визначення їх параметрів і характеристик, а також їх регулювання;
– розробка методичного забезпечення лабораторної бази з урахуванням компетентностей, якими має володіти майбутній фахівець нафтогазової галузі, викладач спеціальних дисциплін в хімічній і нафтогазовій галузях, і вимог до програмних результатів його навчання;
– врахування специфіки підготовки інженерно-педагогічних кадрів для викладання спеціальних дисциплін в навчальних закладах системи професійно-технічної освіти;
– облік сучасних вимог енерго- та ресурсозбереження при розробці та створенні лабораторної бази.
Використання лабораторної бази при викладанні професійних дисциплін забезпечує формування у студентів твердих практичних умінь і навичок налагодження, настройки та експлуатації газової апаратури і обладнання, що є особливо важливим для успішної інженерно-педагогічної діяльності.
Лабораторний стенд має промислову якість виготовлення.
Рисунок – Аксонометрична схема стенду:
1 – компресор «WERK» ZBM-60-50; 2 – засувка 30ч39р DN 50; 3 – кран кульовий 11е42р (КШН – DN 50); 4 – пиловловлювачі-сепаратори; 5 – одоризаційна установка (одоризатор газу з дозованою подачею одоранту); 6 – газорегуляторний пункт шафовий ШГРП-2MBZ-2/25; 7 – напоромір ДМ-05-100; 8 – термометр ТТЖ-М (0-150 ° С); 9 – звуження потоку (діафрагма ДКС); 10 – кран кульовий 11е42р (КШН – DN 80); 11 – запобіжно-скидний клапан (ПСК-25); 12 – газовий лічильник G10РЛ; 13- пристрій споживання газу (плита газова двохконфорочна); 14- скидна свічка
Зовнішній вид лабораторного стенда лабораторії Нафтогазової справи
Тематика лабораторних робіт:
Лабораторна робота № 1, тема: «Вивчення призначення, структури і технічних характеристик ГРС»;
Лабораторна робота № 2, тема: «Вивчення побудови і принципу дії основної арматури ГРС»;
Лабораторна робота № 3, тема: «Експериментальне визначення опору газового фільтру»;
Лабораторна робота № 4, тема: «Експериментальне визначення пропускної здатності регулятора тиску»;
Лабораторна робота № 5, тема: «Комерційний облік споживання природного газу за допомогою лічильника об’ємного типу»;
Лабораторна робота № 6, тема: «Комерційний облік споживання природного газу методом змінного перепаду тиску»;
Лабораторна робота № 7, тема: «Експериментальне визначення гідравлічних характеристик газопроводу».
Розроблено методичну базу для виконання лабораторних робіт.
Виконання лабораторних робіт на стенді проходить в реальному промисловому масштабі ГРС і забезпечує набуття студентами міцних практичних умінь і навичок налагодження, настройки та експлуатації газової апаратури, що є особливо важливим для успішної подальшої інженерно-педагогічної діяльності.
У перспективі планується дооснащення стенду суміщеними засобами диспетчеризації і управління процесами газопостачання.
Проект розроблено за керівництвом к.т.н., доц. Андреєва О.В. До створення стенду були залучені студенти освітньої програми «Професійна освіта (Нафтогазова справа): Дуран Б., Черних П.; до розробки методичного забезпечення студентка Токарева Ю.
Лабораторія Енерго- і ресурсозберігаючих технологій
Обладнання лабораторії Енерго- і ресурсозберігаючих технологій:
- Стенд «Тепловий насос»;
- Компресори;
- дросельно клапан;
- Амперметр;
- Вольтметр;
- Термометр;
- Манометр.
Тепловий насос працює за принципом циклу Карно, вперше описаному ще в 1824 році і знайшов практичний опис в 1852 році лордом Кельвіном. На рис. 1 представлена принципова схема створеної лабораторної установки реалізує принцип дії ТН. Відповідно до нього ТН бере теплову енергію з одного місця, переносить (перекачує) її, і віддає в інше місце.
Рис. 1 Принципова схема лабораторного стенду
«Дослідження ефективності роботи теплового насоса»
1 – випарник, 2 – конденсатор, С1 – середовище джерело тепла, С2 – середовище опалення К – компресор, ДК – дросельний клапан, Т1, Т2 – термометри, Р1, Р2 – манометри надлишкового тиску, А – амперметр, V – вольтметр
Така система відома всім на прикладі побутового холодильника, де тепло відбирається з морозильної камери і виділяється на радіаторних гратах в тильній його частині. При цьому продукти в морозилці охолоджуються, а задня стінка холодильника стає гарячою. Принцип опалення геотермальним ТН заснований на зборі тепла з природи, що оточує будівлю, і передачі зібраного тепла в систему опалення (або гарячого водопостачання) будівлі.
Схема роботи теплового насоса включає три замкнутих контуру.
У першому, зовнішньому, циркулює тепловіддавач С1 (середа джерела тепла безпосередньо або теплоносій його акумулює).
У другому контурі циркулює холодоагент (речовина, яка випаровується, забираючи теплоту теплоотдатчика, і конденсується, віддаючи теплоту теплоприймачу). У цьому контурі знаходяться випарник 1, конденсатор 2, що представляють теплообмінники із середовищами С1 і С2 відповідно, компресор К, призначений для створення циркуляції холодоагенту в другому контурі, дросельний клапан ДК, в якому відбувається зміна агрегатного стану холодоагенту.
У третьому – теплоприемник (як правило вода в системах опалення та гарячого водопостачання промислового або комунально-побутового об’єкту теплопостачання).
У реальних технологічних системах геотермальних ТН зовнішній контур виконаний найчастіше у вигляді укладеного в землю або у воду горизонтального або вертикального (скважних) трубопроводу, в якому циркулює незамерзаюча рідина – антифриз.
Другий контур є складовою частиною технологічної установки ТН містить, крім двох теплообмінників, компресора і дросельного клапана систему управління і протиаварійної автоматики, систему електроживлення, прилади обліку і контролю.
Третій контур – це внутрішній контур, тобто сама система опалення будівлі або система гарячого водопостачання.
Робочий цикл теплового насоса повторює цикл Карно в зворотному порядку.
Рідкий холодоагент продавлюється через дросель, його тиск падає, і він надходить у випарник, де закипає, відбираючи теплоту, що поставляється колектором з навколишнього середовища. Газ, в який перетворився холодоагент, всмоктується в компресор, стискується і, нагрітий, виштовхується в конденсатор. Конденсатор є тепловіддаючим вузлом теплонасоса: тут теплота приймається водою в системі опалювального контуру.