Методическая разработка открытого урока по дисциплине "Основы термодинамики и теплотехники"

Департамент образования и молодежной политики Новгородской области

ОГА ПОУ "Боровичский техникум строительной индустрии и экономики"

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ОТКРЫТОГО УРОКА ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ “ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ И ТЕПЛОТЕХНИКИ”

Специальность 18.02.05 “Производство тугоплавких неметаллических и силикатных материалов и изделий”

Разработала преподаватель

Кутузова М.Ю.

Боровичи

2017

План урока:

1.Организационный момент -2 минуты

Постановка целей урока (учебная-привитие студентам навыка работы в группе; расширение специальных знаний; воспитательная-формирование навыков самостоятельной работы)

2.Опрос -20 минут

Формы опроса - фронтально по теме “Процесс сушки и сушильные установки”, письменно в форме текста, устно в виде игры “Лото”

3.Изложение нового материала – 23 минуты в форме лекции с элементами беседы

4.Закрепление – в форме индивидуально-групповой работы -40 минут

5.Подведение итогов занятия -3 минуты

6.Домашнее задание

Аннотация.

Процесс сушки в технологии керамики и огнеупоров имеет чрезвычайно важное значение.

При изготовлении многих керамических и огнеупорных изделий сушка оказывает решающее влияние на качество готовой продукции. Так, трещины, появляющиеся при сушке изделий, выводят изделия в брак. В ряде случаев деформация изделий при сушке даже при отсутствии трещин также выводит их в брак, либо обуславливает снижение сортности.

Процесс сушки заметно влияет на экономику производства, поскольку его осуществление требует значительных расходов топлива и электроэнергии, а денежные затраты на этот процесс составляет 10-20% общей себестоимости готовых изделий.

Значительны также капиталовложения на сооружение сушильных установок, которые растут в прямой зависимости от продолжительности процесса сушки.

Во многих случаях размер сушильных установок и интенсивность процесса сушки лимитируют общий выпуск продукции, являясь так называемым “узким местом”, и от возможности увеличения производительности сушильного цеха зависит рост общей производственной мощности завода. Поэтому нужно стремиться к такой организации процесса сушки, в котором сочетались бы получение полуфабриката высокого качества, минимальная продолжительность процесса и возможно малые расходы тепла и электроэнергии. Достижение этих целей и составляет задачу рациональной организации процесса сушки.

Раздаточный материал:

1.Карточное лото.

2.Тесты по теме “Сушильные процессы в технологии”.

3.Н-d диаграммы.

4.Опорный конспект по теме “Влияние параметров сушильного процесса на его экономичность”.

5.Карточки с заданиями.

Коды ответов к тесту

Опрос будет проводиться в несколько этапов:

1 этап – с использованием активных методов обучения – в форме лото. Студентам выдаются карточки, на которых написаны ответы, задаваемые преподавателем. За правильно выбранный ответ студент получает жетон. Каждому студенту предлагается по 2 вопроса и максимальное количество баллов, которое он сможет заработать на данном этапе, равно двум. Результаты ответов студентов будут регистрироваться в рейтинг – листе.

Вопросы для игры “Лото”

• Что называется сушкой?

• Какими способами можно удалить влагу из материалов?

• Что называется искусственной сушкой?

• Какие элементы входят в состав сушильной установки?

• С какой целью высушивают изделия?

• Совокупность, каких факторов характеризует режим сушки?

• Какой режим сушки называется оптимальным?

• Указать периоды процесса сушки.

• Как называется процесс сушки, при котором вся теплота теплоносителя расходуется только на испарение влаги из материала?

• Назовите формы связи влаги с материалом.

• Как классифицируются сушилки по способу теплообмена?

• Какие сушилки называются конвективными?

• Как классифицируются сушилки по кратности использования теплоносителя?

• В каких сушилках загрузка и выгрузка материала производится непрерывно или через короткие промежутки времени?

• Укажите преимущества непрерывно действующих сушилок перед сушилками периодического действия?

• Почему при сушке не удаляется химически связанная вода?

• Что называется относительной влажностью материала?

• Каким может быть состояние материала по отношению к окружающей среде?

• Какое состояние материала называется гигроскопическим?

• Какие слои жидкости окружают глиняную частицу?

• Укажите сушильные свойства глин.

• Что называется воздушной усадкой?

• В результате чего происходит воздушная усадка?

• Каким образом в технологии уменьшают величину воздушной усадки?

• Указать величину воздушной усадки.

• От каких показателей зависит величина воздушной усадки?

• Указать формулу для вычисления воздушной усадки.

• Что называется чувствительностью глин к сушке?

• Укажите Кч для среднечувствительных к сушке глин.

• Что называется рециркуляцией?

• Укажите виды рециркуляции.

• С какой целью используется рециркуляция отработанного теплоносителя?

• Перечислите виды теплоносителей, используемых для сушки.

• Какие установки используются для подогрева воздуха?

• Каким образом получают топочные дымовые газы?

• Укажите недостатки огневых калориферов?

• Укажите достоинства использования воздуха, отбираемого из зоны охлаждения обжигательных печей.

• Что нужно учитывать при выборе теплоносителя для сушки?

• В каких случаях целесообразно использовать в качестве теплоносителя отходящие газы обжигательных печей?

• Как изменяется теплосодержание теплоносителя действительно в процессе сушки?

• Перечислите статьи расхода теплоты в действительном процессе сушки.

• Какой линией изображается действительный процесс сушки в Н-d диаграмме?

• Какой режим сушки называется мягким?

Что называется внутренней диффузией?

2 этап – тест по теме “Сушильные процессы”. Тест разработан в 4 вариантах и содержит 10 заданий. Максимальное число баллов, которое может студент получить за тест – 10.

Перед изложением нового материала рекомендуется напомнить студентам о том, какие варианты сушильного процесса используются в технологии, указать на их достоинства и недостатки.

а.) процесс сушки с однократным использованием теплоносителя:

б.) процесс сушки с рециркуляцией:

в.) процесс сушки с промежуточным подогревом теплоносителя:

г.) процесс сушки без подогрева воздуха:

д.) процесс сушки дымовыми газами:

Затем студентам предлагается провести анализ влияния:

• температуры нагрева воздуха на расход тепла, теплоносителя на сушку.

• конечных параметров теплоносителя на расход тепла, теплоносителя на сушку.

С этой целью группа делится на 2 команды, каждая из которых выполняет свой вариант задания по индивидуальным исходным данным. На данном этапе урока будет продемонстрирована индивидуально-групповая работа студентов.

Задания для анализа влияния конечных параметров теплоносителя на расход тепла и воздуха на сушку:

(.) А t₀=15⁰C

(.) В t₁=110⁰C

(.) С t₂=80⁰C

t₂=70⁰C

t₂=65⁰C

t₂=60⁰C

t₂=55⁰C

t₂=50⁰C

t₂=45⁰C

t₂=40⁰C

t₂=35⁰C

t₂=75⁰C

У=60%

• Выполнить построение в Н-d диаграмме для теоретического процесса.

• Рассчитать удельные расходы теплоты и воздуха на сушку.

После выполнения индивидуальных заданий группе студентов предлагается выполнить общее построение в координатах расход теплоносителя- расход теплоты.

По результатам построения необходимо сделать вывод о том, как влияют конечные параметры теплоносителя на расход теплоты на сушку, воздуха на сушку.

Задания для анализа влияния t нагрева воздуха на расход тепла на сушку:

(.) А t₀=200C

(.) С У₂=80%

(.) В t₁=60⁰C

t₁=65⁰C

t₁=70⁰C

t₁=75⁰C

t₁=80⁰C

t₁=85⁰C

t₁=90⁰C

t₁=100⁰C

t₁=110⁰C

t₁=120⁰C

t₁=130⁰C

d₀=10 г/кг с.в.

По заданным параметрам каждый студент выполняет индивидуально построение для теоретического процесса и рассчитывает удельные расходы теплоты и воздуха на сушку.

После выполнения индивидуальных заданий группе студентов предлагается выполнить общее построение в координатах расход теплоносителя- расход теплоты.

Урок заканчивается подведением итогов и выставлением оценок.

Опорный конспект по теме

“Влияние параметров сушильного процесса на экономичность процесса сушки”

Начальные параметры атмосферного воздуха и параметры теплоносителя до и после процесса сушки определяют степень экономичности процесса сушки в отношении расхода воздуха и тепла на 1 кг испарённой влаги.

Расход теплоты при теоретическом процессе сушки может быть определён не только подсчётом по формуле:

q= ^АB m , но и на основании очень простого правила:

^CD

Если начальную и конечную точки процесса А и С соединить прямой линией, а затем из начала координат провести луч, параллельный отрезку АС, то на шкале Н-d диаграммы можно прочесть расход теплоты при теоретическом процессе сушки для данного построения.