Трубопроводная арматура

Министерство образования Республики Башкортостан

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение среднего профессионального образования

Стерлитамакский химико-технологический колледж

Методическая разработка урока

по МДК01.01 Устройство, эксплуатация и обслуживание технологического оборудования

Раздел 1 Оборудование производства неорганических веществ

Тема 1.2 Устройство и эксплуатация технологического оборудования

Тема урока: «Трубопроводная арматура»

Разработал : Т.Н.Белякова, преподаватель

Стерлитамак, 2015

Аннотация

На современном этапе перед педагогом стоит непростая задача не только привлечь внимание обучающихся, но и подать необходимый объем информации в интересной форме, а самое главное – чтобы полученные знания не только усвоились, но и легли в основу будущей профессиональной деятельности обучающихся.

Альтернативные формы проведения занятий помогают решить эту комплексную задачу

Данный урок является комбинированным: содержит обобщающий материал после прохождения темы «Трубопроводы» и изучение нового материала по теме «Трубопроводная арматура».

Форма проведения данного занятия создается на уроке при помощи игровых приемов и проблемных производственных ситуаций, которые выступают как средство побуждения, стимулирования обуча­ющихся к учебно-познавательной деятельности.

Реализация таких приемов и ситуаций проис­ходит по таким основным направлениям: дидактическая цель ставится перед уча­щимися в форме производственной проблемы; учебная деятельность подчиняется правилам игры; учебный материал используется в качестве ее средства, в учебную деятель­ность вводится элемент соревнования, который переводит дидактическую задачу в игровую; успешное выполнение дидактического задания связывается с игро­вым результатом.

Планируемые результаты обучения:

ПК1.2 Контролировать работу основного и вспомогательного оборудования, технологических линий, коммуникаций и средств автоматизации,

ПК 1.4 Подготавливать оборудование к проведению ремонтных работ,

ОК2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество

ОК4 Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за результат выполнения задания.

знать: классификацию и назначение трубопроводной арматуры, конструктивные особенности основных типов арматуры, их достоинства и недостатки; назначение и способы подбора уплотнительных материалов

уметь: осуществлять подбор трубопроводной арматуры по заданным параметрам по справочникам, осуществлять ревизию арматуры

На уроке используются наглядные пособия, компьютерная презентация, образовательные ресурсы портала ФЦИОР, узлы трубопроводной системы, запорная арматура, с которыми работают студенты, что способствует развитию интереса к выбранной профессии и к междисциплинарному курсу «Устройство, эксплуатация и обслуживание технологического оборудования». Использование бригадного метода позволяет создать микроклимат, близкий к производственной обстановке на предприятии, а система последовательных, взаимосвязанных действий преподавателя и обучающихся, обеспечивает усвоение содержания образования по профессиональному модулю ПМ 01 «Эксплуатация и обслуживание технологического оборудования».

План урока

Тема урока: Трубопроводная арматура

Тип урока:

комбинированный

Место проведения:

лаборатория процессов и аппаратов СХТК

Образовательная цель:

• Расширить, углубить, систематизировать знания обучающихся по теме «Трубопроводные системы»

• Ознакомить обучающихся с классификацией и назначением трубопроводной арматуры

• Изучить конструкции запорной арматуры: вентиля, задвижки, крана

Развивающая цель:

• развитие умений применять теоретические знания на практике;

• формирование навыков анализировать информацию, развитие мышления, трудолюбия, памяти, расширение кругозора и объема знаний обучающихся;

• формирование навыков самостоятельного освоения материала при работе с опорным конспектом;

• развитие умений выявлять дефекты запорной арматуры;

• развитие устной речи, коммуникативных способностей

Воспитательная цель:

• воспитание сознательного и осмысленного применения полученных знаний в будущей профессиональной деятельности;

• формировать умение работать индивидуально и в коллективе

• прививать любовь к профессии техник-технолог

• способствовать творческому развитию и самовыражению обучающихся

Межпредметные связи:

Процессы и аппараты, Охрана труда, Теоретические основы химической технологии

Внутрипредметные связи:

УП 01 Выполнение работ по обслуживанию оборудования и коммуникаций

Метод обучения:

словесный, наглядный, практический.

Дидактические принципы:

научность обучения, доступность овладения знаниями и навыками, связь теории и практики

Материально-техническое оснащение урока:

Мультимедийная установка,

инструкционные карты,

вентили, краны, задвижки

уплотнительные (набивочные) материалы

установка по определению гидравлического сопротивления трубопровода

Ход урока

1. Организационный этап (проверка явки студентов, готовность к уроку , создание психологической атмосферы урока)

2. Постановка цели и задач урока

Тема сегодняшнего урока «Трубопроводная арматура»

Цель урока: Ознакомиться с классификацией и назначением трубопроводной арматуры

Изучить конструкции запорной арматуры: вентиля, задвижки, крана.

Мотивация учебной деятельности обучающихся

Сегодня у нас не простой урок. Вы пришли на производственное совещание. У нас сформировались 3 бригады, которые должны поделиться друг с другом своими знаниями по трубопроводным системам, усвоить новую информацию, решить некоторые производственные вопросы. За правильные подробные ответы на вопросы, внимательность, аккуратность, точность вы, будущие технологи, будете получать баллы в течение всех этапов нашего совещания, которые будут суммироваться в конце занятия. Кто лучший – покажет практика!

1. Актуализация опорных знаний

Каждой бригаде выдаются вопросы по теме предыдущего урока «Трубы. Трубопроводы». Обучающиеся должны дать подробные ответы на поставленные вопросы. За каждый верный ответ бригаде начисляются баллы.

Бригада №1

А) Основное назначение трубопроводов.

Б) Перечислить виды трубопроводов

В) На какие группы и категории подразделяются трубопроводы в зависимости от уровня опасности транспортируемой среды?

Г) Какие параметры указываются в паспорте на трубопровод?

Д) Порядок осмотра и проверки трубопровода

Бригада №2

А) Перечислите основные сборочные единицы трубопроводной системы.

Б) Из каких материалов изготовляют трубы?

В) Перечислите виды соединения трубопроводов. Какие виды разъемных и неразъёмных соединений вы знаете?

Г) Способы достижения герметичности фланцевого соединения трубопровода.

Д) Способы испытания трубопроводов на прочность.

Бригада №3

А) Фасонные детали трубопроводов. Для чего служат фасонные детали (фитинги)?

Б) Что такое компенсаторы, их назначение и виды.

В) Какие способы крепления трубопроводов вам известны.

Г) Как рассчитывается толщина тонкостенной трубы на прочность

Д) Для чего используется окраска трубопроводов. Перечислите основные окраски трубопроводов, по которым транспортируются вещества.

Итак, вы хорошо усвоили предыдущую тему. Перейдем к изучению нового материала.

1. Первичное усвоение новых знаний

Используется компьютерная презентация

1. Трубопроводная арматура. Классификация арматуры

Арматурой называются устройства, которые устанавливаются на трубопроводах и емкостях и обеспечивают управление потоком рабочих сред.

По функциональному значению арматура делится на основные классы:

• Запорная арматура

• Регулирующая арматура

• Распределительная арматура

• Предохранительная арматура

• Фазоразделительная арматура

Запорная арматура предназначена для перекрытия потока среды.

1. Запорная арматура

   1. Вентили

Общий вид вентилей

а – чугунный запорный муфтовый вентиль
б – запорный фланцевый вентиль
в – запорный угловой фланцевый

• К вентилям относят запорную трубопроводную арматуру с поступательным перемещением затвора в направлении, совпадающем с направлением потока транспортируемой среды. Перемещение затвора осуществляется за счет ввинчивания шпинделя в ходовую гайку.

• Вентили применяют в качестве запорных устройств для перекрывания потоков газообразных или жидких сред в трубопроводах с диаметрами условных проходов до 300 мм (а в некоторых случаях и до 400 мм) при рабочих давлениях до 2500 кг/см² и температурах сред от -200 до +4500˚С в тех случаях, когда к надежности и герметичности перекрытия прохода предъявляются высокие требования.

В основном вентили предназначены только для перекрывания потоков, но во многих случаях, в отличие от задвижек и кранов, на их базе достаточно просто могут быть созданы дросселирующие устройства с любой расходной характеристикой.

По сравнению с другими видами запорной арматуры вентили обладают следующими преимуществами:

• возможностью работы при высоких перепадах давлений на золотнике и при больших величинах рабочих давлений;

• простотой конструкции, обслуживания и ремонта в условиях эксплуатации;

• меньшим ходом золотника (по сравнению с задвижками), необходимым для полного перекрытия прохода (обычно 0,25 Р);

• относительно небольшими габаритными размерами и весом;

• возможностью успешного применения при высоких и сверхнизких температурах рабочей среды;

• герметичностью перекрытия прохода;

• возможностью использования в качестве регулирующего органа;

• возможностью установки на трубопроводе в любом положении (вертикальном или горизонтальном);

• безопасностью относительно возникновения гидравлического удара.

К недостаткам, общим для всех конструкций вентилей, относятся:

• высокое гидравлическое сопротивление (по сравнению с задвижками, дисковыми затворами и кранами);

• невозможность применения на потоках сильно загрязненных сред, а также на средах с высокой вязкостью;

• большая строительная длина (по сравнению с задвижками и дисковыми затворами);

• подача среды только в одном направлении, определяемом конструкцией вентиля.

1. Задвижки

Задвижка — запорное устройство, в котором перекрытие прохода осуществляется поступательным перемещением затвора в направлении, перпендикулярном движению потока транспортируемой среды.

Задвижки широко применяются для перекрытий потоков газообразных или жидких сред в трубопроводах с диаметрами условных проходов от 50 до 2000 мм при рабочих давлениях 4—200 кгс/см² и температурах среды до 450˚ С. В ряде случаев задвижки изготовляют и на более высокие давления.

В сравнении с другими видами запорной арматуры задвижки обладают следующими преимуществами:

• незначительным гидравлическим сопротивлением при полностью открытом проходе;

• отсутствием поворотов потока рабочей среды;

• возможностью применения для перекрытия потоков среды большой вязкости;

• простотой обслуживания;

• относительно небольшой строительной длиной;

• возможностью подачи среды в любом направлении.

Наиболее целесообразно и экономически оправдано проектирование и изготовление задвижек с диаметрами условных проходов более 300—400 мм, так как в этом случае их габаритные размеры, вес и стоимость ниже аналогичных показателей кранов и вентилей.
К недостаткам, общим для всех конструкций задвижек, следует отнести:

• невозможность применения для сред с кристаллизующимися включениями;

• небольшой допускаемый перепад давлений на затворе (по сравнению с вентилями);

• невысокую скорость срабатывания затвора;

• возможность получения гидравлического удара в конце хода;

• большую высоту;

• трудности ремонта изношенных уплотнительных поверхностей затвора при эксплуатации.
  По сравнению с другими видами запорной арматуры, применяемой для перекрытия потоков рабочей среды в трубопроводах с небольшими диаметрами условных проходов (менее 200 мм), задвижки имеют больший вес, габаритные размеры, и следовательно, большую стоимость.

Проходная задвижка с цельным клином.

1 – корпус; 2 – седло; 3 – направляющая движения клина; 4 – клин; 5 – шпиндель; 6 – верхняя крышка; 7 – шпилька; 8 – уплотнительная прокладка; 9 – направляющая втулка 10 – сальник; 11 – нажимной фланец; 12 – бугель;. 13 – гайка; 14 – маховик.

1. Краны

Кран — это запорное устройство, в котором подвижная деталь затвора (пробка) имеет форму тела вращения с отверстием для пропуска потока и при переключении потока вращается вокруг своей оси.
Любой кран имеет две основные детали: неподвижную — корпус и вращающуюся — пробку.
В зависимости от геометрической формы уплотнительных поверхностей затвора краны разделяются на три основных типа:

1. Конические;

2. Цилиндрические;

3. Шаровые (или со сферическим затвором).
   

1. Первичная проверка понимания

Работа студентов с практическим модулем ФЦИОР

1. Первичное закрепление

Выполнение практического задания: бригады получают образцы запорной арматуры. Обучающиеся должны определить тип арматуры, ее устройство и условия эксплуатации.

1. Контроль усвоения

• Отметить качество работы бригад

• Сообщить оценку качества каждого студента;

• Разобрать наиболее характерные недочеты, их причины и способы их коррекции

1. Домашнее задание

Подготовить сообщение:

«Обслуживание, ревизия и ремонт запорной арматуры», ЛУ-1, с .303-309. Контрольные вопросы ЛУ-1, с .310

1. Рефлексия

Подвести итоги урока

Литература:

1. Сугак А.В., Леонтьев В.К., Веткин Ю.А. Оборудование нефтеперерабатывающего производства. М.: Издательский центр «Академия», 2012 г.

2. Генкин А.Э. Оборудование химических заводов. М.: Высшая школа.. 1984 г.

3. Поникаров И.И., Гайнуллин М.Г. Машины и аппараты химических производств и нефте-газопереработки. М.:Альфа-М, 2006 г

4. Сугак А.В., Леонтьев В.К. Процессы и аппараты химической технологии М.: Издательский центр «Академия», 2010 г.

Интернет-ресурсы - модули образовательного портала ФЦИОР