Nghiên cứu thiết kế chế tạo mô hình nồi hơi công nghiệp phục vụ dạy nghề

Nghiên cứu thiết kế, chế tạo mơ hình nồi công nghiệp phục vụ dạy nghề KÝ HIỆU Các ký hiệu sử dụng thuyết minh A - Hệ số hiệu chỉnh lượng bù dung sai; B - Suất tiêu hao nhiên liệu, kg/h; Bt - Suất tiêu hao nhiên liệu tính tốn, kg/h; C - Hệ số bù dung sai; Dng,Dtr- Đường kính ngồi thân balơng hơi, ống góp nước, mm; F - Diện tích tiết diện khí qua, m2; Fv - Diện tích tồn bề mặt vách buồng lửa, m2; Gf - Lượng nước dùng để tán sương nhiên liệu, kg/h; Hb - Diện tích bề mặt hấp thụ xạ, m2; Hđl - Diện tích bề mặt truyền nhiệt đối lưu, m2; Ik Io - Entanpi sản phẩm cháy kg nhiên liệu, kJ/kgnl; - Entanpi khơng khí lạnh, kJ/kgnl; p - Áp suất buồng lửa, bar; Ql0 - Tổng nhiệt đốt 1kg nhiên liệu, kcal/kg; Q1 - Nhiệt lượng hữu ích, kcal/kg; Q2 - Tổn thất nhiệt theo khói lị, kcal/kg; Q3 - Tổn thất nhiệt cháy khơng hịan tịan hóa học, kcal/kg; Q4 - Tổn thất nhiệt cháy khơng hịan tịan học, kcal/kg; Q5 - Tổn thất nhiệt môi trường xunh quanh, kcal/kg; Q6 - Tổn thất nhiệt theo xỉ, kcal/kg; Q0 - Nhiệt lượng hữu ích toả buồng lửa, kcal/kg; Qb - Nhiệt lượng truyền lại cho buồng lửa, kcal/kg; Sh - Bề dày hiệu dụng lớp xạ; S - Bề dày vách balông hơi, ống góp nước, ống nước,mm; Ta - Nhiệt độ cháy lý thuyết tuyệt đối, oK; Tbl - Nhiệt độ tuyệt đối khói khỏi buồng lửa, 0K; V - Lưu lượng thể tích trung bình, m3/s; VoRO2 - Thể tích CO2, SO2 tạo cháy 1kg nhiên liệu, m3tc/kgnl; VoN2 - Thể tích nitơ, m3tc/kgnl; VoH2O - Thể tích nước có sản phẩm cháy, m3tc/kgnl; Vok - Thể tích sản phẩn cháy lý thuyết, m3tc/kgnl; Vokkho - Thể tích khói khơ, m3tc/kgnl; Vk - Thể tích khói ẩm, m3tc/kgnl; V0 - Thể tích buồng lửa, m3; VCm - Tổng nhiệt dung trung bình sản phẩm cháy, kcal/kg 0C; Lưu lượng quạt gió; Vg - Vkt - Lưu lượng quạt khói thải; Z - Số hàng ống đặt song song; a0 - Độ đen buồng lửa dàn ống phân bố đều; dtr - Đường kính ống, mm; dmax - Đường kính lớn cho phép lỗ khơng có gia cường; in - Nhiệt lượng vật lý nhiên liệu, kcal/kg; k - Hệ số làm yếu tia xạ môi trường buồng lửa; klg - Hệ số dự phịng khơng khí; ttb - Nhiệt độ tính tốn dịng khí; tb - Nhiệt độ bão hồ mơi chất,0C; ∆t - Độ chênh nhiệt độ, 0C; α - Hệ số khơng khí thừa; ϕ - Hệ số bảo tồn nhiệt năng; ϕt - Hệ số bền vững mối hàn; ξ - Hệ số làm bẩn bề mặt hấp thụ xạ qui ước; ψ, - độ dày đặc dàn ống buồng lửa; ρ - Tỉ số diện tích mặt đáy bề mặt hấp thụ xạ; ω - Tốc độ lưu động tính tốn môi chất, m/s; δ* - Ứng suất định mức cho phép, kG/mm2; η - Hệ số đặc trưng cấu tạo đặc điểm vận hành; δ - Ứng suất cho phép kim loại, kG/mm2 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 05 Lý chọn đề tài 06 Mục tiêu đề tài 07 Đối tượng nghiên cứu 07 Nhiệm vụ nghiên cứu 07 Giới hạn đề tài 07 Phương pháp nghiên cứu 08 Những điểm kết đề tài 08 Cơ quan phối hợp 08 Chương I: Cơ sở nghiên cứu thiết kế mơ hình nồi cơng nghiệp 09 1.1 Tổng quan 10 1.1.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 10 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước 10 1.1.3 Các thiết bị nghiên cứu có liên quan 11 1.2 Cơ sở lý thuyết tính tốn, thiết kế nồi cơng nghiệp 11 1.2.1 Phân tích chọn mẫu mơ hình nồi cơng nghiệp 11 1.2.2 Các giải pháp nâng cao tiêu kinh tế, kỹ thuật thiết kế, chế tạo nồi công nghiệp 15 1.2.3 Cơ sở lý thuyết tính nhiệt nồi 17 1.3 Tính nhiệt nồi 19 1.3.1 Các số liệu ban đầu 20 1.3.2 Thành phần, thể tích entanpi sản phẩm cháy 20 1.3.3 Cân nhiệt, suất tiêu hao nhiên liệu, hiệu suất nồi 22 1.3.4 Tính tốn trao đổi nhiệt buồng lửa 24 1.3.5 Tính tốn bề mặt đối lưu 26 1.3.6 Tính tốn nhiệt thể tích lị 29 1.3.7 Tính tốn thiết kế cách nhiệt lị 30 1.4 Thiết kế kết cấu tính bền phận nồi 32 1.4.1 Tính thân balơng, ống góp nước 34 1.4.2 Tính đầu balơng, ống góp nước 35 1.4.3 Tính nắp ống góp nước 35 1.4.4 Tính tốn cầu ống 36 1.4.5 Tính bền ống nước 36 1.4.6 Tính kiểm tra van an tồn 37 1.5 Phương pháp tính vịng tuần hồn tự nhiên 39 1.5.1 Khái niệm 39 1.5.2 Cách tính thủy động vịng tuần hồn tự nhiên 42 1.5.3.Sơ đồ thuật tốn 48 Chương II: Chế tạo thử nghiệm mơ hình nồi 49 2.1 Chế tạo mơ hình nồi hoạt động 50 2.1.1 Xây dựng qui trình chế tạo nồi 50 2.1.2 Lắp ráp tổng thể 53 2.1.3 Thử thủy lực trước xuất xưởng 54 2.1.4 Các thiết bị phụ kiện lò 54 2.1.5 Vận hành thử nghiệm 55 2.1.6 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm 57 2.1.7 So sánh kết tính toán với kết thử nghiệm 57 2.1.8 Đánh giá hiệu kinh tế 58 2.1.9 Nhận xét 59 2.2 Chế tạo mơ hình nồi khơng hoạt động 59 2.2.1 Chọn mẫu thiết kế nồi mơ hình 59 2.2.2 Xây dựng qui trình chế tạo 60 2.2.3 Lắp ráp tổng thể 61 Chương III: Xây dựng giảng mẫu, mơ q trình làm việc nồi phần mềm ứng dụng 61 3.1 Cơ sở lý luận ứng dụng đa phương tiện Multimedia vào trình dạy học 61 3.2 Xây dựng giảng mẫu 66 3.2.1 Nội dung giảng 66 3.2.2 Lý chọn số giảng mẫu 67 3.3 Ứng dụng phần mềm mô giảng mẫu 68 KẾT LUẬN 74 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong trường chuyên nghiệp dạy nghề thiết bị thực hành hạn chế, nên việc nghiên cứu đưa thiết bị mẫu phù hợp cho phịng thí nghiệm hay xưởng thực hành u cầu cấp thiết Các thiết bị cần phải đáp ứng yêu cầu nhỏ gọn, tốn kém, hiệu cao, tính xác, tính an tồn phải đảm bảo mức cao nhất; bên cạnh thiết bị phải phù hợp với giảng mẫu giúp cho học viên dễ dàng tiếp thu học cách trực quan, đồng thời phải đảm bảo tính khoa học công nghệ đại Nồi số nhiều thiết bị nhiệt cịn thiếu, việc chế tạo nồi làm thiết bị giảng dạy thực hành trường phải đáp ứng yêu cầu Ngoài học viên đào tạo phải đáp ứng yêu cầu thiết ngành có dùng nước Trong thực tế nhu cầu nhiệt ngành khác địi hỏi loại nồi khác Có nồi kết cấu cồng kềnh, chế tạo tốn nhiều kim loại mà hiệu suất cịn thấp; Có nồi kích thước nhỏ gọn hiệu suất tương đối cao khó chế tạo, khó sửa chữa, bảo dưỡng Do nồi làm thiết bị thực hành trường chuyên nghiệp dạy nghề không đáp ứng u cầu mơ mà cịn phải đáp ứng yêu cầu sản xuất, đồng thời cầu nối giúp học viên tiếp cận kiến thức khoa học đại dễ áp dụng vào thực tế sản xuất sau trường Ở Việt Nam có nhiều sở trường dạy nghề trực tiếp đào tạo chuyên ngành vận hành nồi công nghiệp nồi nhà máy nhiệt điện Hầu hết trường khơng có mơ hình nồi để giảng dạy Chính học viên sau trường thiếu kiến thức thực tế, có kiến thức lý thuyết, cịn mơ hồ tiếp cận với sản xuất thực tế Vì lý trên, việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo mơ hình nồi làm thiết bị thực hành trường chuyên nghiệp dạy nghề ngành công nghiệp cần thiết Trên tinh thần nhóm nghiên cứu xin đề xuất đề tài: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo mơ hình nồi cơng nghiệp phục vụ dạy nghề” Mục tiêu đề tài: - Nhằm đưa mơ hình nồi phục vụ cơng tác dạy nghề có kết cấu gần với nội dung giảng trường dạy nghề, có khả phổ biến vào ngành cơng nghiệp sử dụng nước tiếp cận công nghệ tự động đại - Sử dụng làm thiết bị thực hành cách sinh động trực quan Giúp học viên trường đào tạo nghề dễ tiếp thu sau trường học viên làm quen với thực tế nhanh - Đưa giảng mẫu giúp học viên dễ dàng tiếp thu học cách sinh động, song đảm bảo tính khoa học cơng nghệ đại Đối tượng nghiên cứu - Mơ hình nồi dạng mơ phỏng, có kết cấu phổ biến – khơng hoạt động - Mơ hình nồi sống, có kết cấu – hoạt động - Nghiên cứu ứng dụng multimedia để mơ q trình cháy, q trình cấp nước, q trình sinh tuần hồn nước thiết bị Nhiệm vụ nghiên cứu - Thiết kế, chế tạo mơ hình nồi thông dụng, phổ biến nồi có kết cấu so với loại nồi có cơng nghiệp tiếp cận cơng nghệ tự động, phục vụ công tác dạy nghề - Nghiên cứu ứng dụng multimedia để mơ q trình cháy, trình cấp nước, trình sinh q trình tuần hồn mơi chất nồi - Đưa giảng mẫu giúp cho học viên dễ dàng tiếp thu học cách sinh động, phải đảm bảo tính khoa học công nghệ đại Giới hạn đề tài - Thiết kế, chế tạo mơ hình nồi có kết cấu thơng dụng nồi mẫu công suất 100 kg/h, đốt dầu DO, phục vụ công tác đào tạo trường dạy nghề; - Xây dựng số giảng để dạy vận hành nồi hơi; Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm - Nghiên cứu yêu cầu thực tế thiết bị thực hành trường dạy nghề - Nghiên cứu yêu cầu thực tế chế tạo nồi nước - Khảo sát loại nồi chế tạo nước nước Những điểm kết đề tài - Xây dựng mơ hình nồi thông dụng phổ biến giúp học viên tiếp cận làm quen với thực tế cách nhanh - Tính đề tài sử dụng multimedia để mơ q trình làm việc nồi hơi, giúp học viên dễ dàng hiểu sau tốt nghiệp học viên tiếp cận nhanh với cơng việc thực tế - Tính cịn thể việc đưa mẫu nồi với kết cấu có nhiều ưu chế tạo, sửa chữa, bảo dưỡng vận hành - Giảng viên thực giảng mẫu máy tính thực hành - Học viên có điều kiện so sánh kiến thức lý thuyết với thực tế từ giúp cho học viên hiểu biết sâu sắc Cơ quan phối hợp - Viên khoa học & Công nghệ nhiệt lạnh, đại học Bách khoa Hà Nội - Trường đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh - Trường Cao Đẳng Nghề Tp Hồ Chí Minh - Trung tâm Kiểm định & Huấn luyện KTATLĐ Tp Hồ Chí Minh - Viện Cơ học Ứng dụng Tp Hồ Chí Minh Chương I: Cơ sở nghiên cứu thiết kế mơ hình nồi cơng nghiệp 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu 1.1.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước - Công nghệ dạy học (Instructional Technology) từ lâu trở thành ngành khoa học lĩnh vực dạy học sở sư phạm để đạo việc đào tạo, ứng dụng công nghệ nhà trường, trường trung học chuyên nghiệp dạy nghề - Tại số nước phát triển giới Nhật, Australia, Mỹ, Hà Lan, Na Uy, …, lập kế hoạch dạy nghề thời gian học lý thuyết chiếm khoảng 1/3 đến 1/2 thời gian tồn khóa học, thời gian cịn lại cho thực hành Chính đây, thiết bị thực hành phải đầy đủ, đa dạng, phong phú thích ứng với yêu cầu thực tế ngành cơng nghiệp đại Vì học viên trường nhanh chóng thích nghi với máy móc thiết bị thực tế, việc khai thác thiết bị hiệu an toàn - Trung tâm an tồn hàng hải Na Uy có chi nhánh Vũng Tàu quy mơ nhỏ thiết bị thực tập lại đa dạng, bao gồm mơ hình máy bay trực thăng, thiết bị cứu hỏa, cứu sinh, vv Như thấy việc dạy nghề nước tiến tiến giới đại, tính chất cụ thể với ngành nghề thực tế lại cao Đó họ quan tâm tới việc xây dựng mơ hình gần với thực tế, giúp học viên sau tốt nghiệp có khả tiếp với thực tế nhanh 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước 10 3.1 Cơ sở lý luận ứng dụng đa phương tiện Multimedia vào trình dạy học - Khái niệm Multimedia: Media có từ gốc Latin, phương tiện dùng để mô tả cách thức truyền thơng tin, thơng điệp Có nhiều loại phương tiện khác dùng để thực công việc Trong giáo dục nay, với phát triển nhanh chóng công nghệ thông tin, người thường sử dụng lời nói, âm thanh, văn bản, hình ảnh đồ họa, video, máy tính để chuyển tải thơng tin ứng dụng vào q trình dạy học (QTDH) có hiệu cao + “ Multimedia kết hợp thú vị phần cứng máy tính phần mềm mà cho phép hợp video, hình ảnh động, audio, biểu đồ phương pháp thử nghiệm để phát triển trình diễn có hiệu máy tính” (Fenrich, 1997) + “ Multimedia đặc tính hóa hữu văn bản, hình ảnh, âm thanh, hình ảnh động video, số tất tổ chức thành chương trình chặt chẽ chương trình máy tính” (Phillips, 1997) Vậy Multimedia hợp có tính tốn nhiều phương tiện truyền thơng (âm thanh, hình ảnh tĩnh, hình ảnh động, video,…) nhằm tăng cường tác động ảnh hưởng đến thơng điệp q trình dạy học Multimedia phù hợp cho nhiều mức độ học tập khác nhờ vào cơng cụ máy tính, cho phép đa dạng hóa việc trình bày, thể nội dung chương trình giảng dạy tác động tích cực đến việc tiếp nhận - Sự cần thiết việc ứng dụng Multimedia vào q trình dạy học: Tiến khoa học cơng nghệ phương tiện kỹ thuật ngày đại ảnh hưởng trực tiếp đến nội dung phương pháp, đòi hỏi nội dung phương pháp phải thay đổi để phù hợp với tiến Các phương pháp dạy học (PPDH) thay đổi theo hướng tích cực hóa người học tiếp cận cơng nghệ dạy học đại Xu phát triển phương pháp dạy học thời đại 64 bùng nổ thông tin khoa học kỹ thuật có tác động sâu sắc vào lĩnh vực giáo dục đào tạo lĩnh vực giáo dục nghề nghiệp, cơng nghệ dạy học đại phải nhanh chóng tiếp cận Cơng nghệ dạy học q trình kép bao gồm cơng nghệ tổ chức q trình nhận thức cách hiệu tổ chức sản xuất, khai thác sử dụng phương tiện đạt hiệu cao trình dạy học Do đó, cơng nghệ dạy học cần vận dụng cách hiệu khía cạnh vấn đề: + Công nghệ tổ chức trình nhận thức: Đây yếu tố vơ quan trọng việc rèn luyện tính độc lập, tìm tịi khám phá Như cơng nghệ tổ chức q trình nhận thức cho HS phải mang tính xác định hiệu + Cơng nghệ kỹ thuật: Đây vấn đề sử dụng, khai thác thành tựu khoa học kỹ thuật xu khai thác công nghệ thông tin PPDH Như định hướng phát triển PPDH tiếp cận theo quan điểm công nghệ thừa nhận chất thực tiễn dạy học hướng đến nghiên cứu cụ thể thiết kế kỹ thuật, sáng tạo QTDH Việc sử dụng phương pháp trực quan với phương tiện nghe nhìn đa chức khai thác sử dụng kết hợp thiết bị dạy học đa phương tiện nhằm tăng cường tính hiệu QTDH thực hành định hướng phát triển Những phương tiện kỹ thuật dạy học thường sử dụng đào tạo nghề: + Máy chiếu qua đầu (Overhead Projector) phương tiện kỹ thuật dạy học thích hợp để chiếu vẽ phác thảo tay, vẽ kỹ thuật, hướng dẫn sơ đồ nguyên cơng, nhiệm vụ cơng tác Các hình thức sử dụng chuyển tải phim loại mơ hình suốt có chuyển động + Máy chiếu phản quang (chiếu ảnh trực tiếp) Trong trường hợp khác GV chiếu trực tiếp hình ảnh với màu sắc trung thực, 65 chiếu trực tiếp chi tiết máy, mơ hình nhỏ gọn lên ảnh với hình ảnh chiều, màu sắc trung thực mà phương tiện chiếu rọi khác thực + Phim dương bản, TV máy chiếu Video Tùy theo nhu cầu cần thiết tiến trình dạy học mơ tả qui trình vận hành, sử dụng trang thiết bị, máy móc mơ tả bước, trình tự thao tác phức tạp GV sử dụng phim dương kết hợp máy chiếu Slide sử dụng băng hình Video để trình bày hình ảnh chuyển động cách linh hoạt thực tế + Sử dụng máy chiếu đa phương tiện (LCD Projector) kết hợp với máy vi tính phần mềm mô dạy học kỹ thuật Trong chiều hướng phát triển phương tiện kỹ thuật dạy học trường CN&DN, việc sử dụng khai thác phần mềm dạy học như: phần mềm PowerPoint, phần mềm Model Working, phần mềm Matlab ngôn ngữ Pascal, Java, ngôn ngữ C để lập trình mơ thí nghiệm cơng nghệ v.v…ngày thơng dụng Ngồi với phát triển cơng nghệ thông tin với mạng Internet giúp cho GV khai thác trực tuyến phịng thí nghiệm công nghệ, cập nhật thông tin cho giảng cách phong phú hiệu 3.2 Xây dựng giảng mẫu Trong số nhiều giảng nồi cho học viên, ưu tiên xây dựng 03 giảng mẫu sau: - Nguyên lý làm việc nồi - Cấu tạo nồi - Xử lý cố nồi 3.2.1 Nội dung giảng mẫu 3.2.1.1 Bài giảng mẫu nguyên lý làm việc nồi hơi: Nhiên liệu khơng khí đưa vào buồng đốt nhờ thiết bị phù 66 hợp (tùy theo loại nhiên liệu mà thiết bị đưa nhiên liệu cho nồi khác nhau) Trong buồng đốt nhiên liệu hịa trộn với khơng khí cháy, tỏa nhiệt truyền nhiệt cho nước nồi Hơi nước sinh tách khỏi bề mặt thoáng nồi Hơi nước bão hịa Trong số ứng dụng cụ thể bão hòa đưa qua qúa nhiệt để nâng cao nhiệt độ biến thành qúa nhiệt 3.2.1.2 Bài giảng mẫu cấu tạo nồi hơi: Bài giảng cung cấp cho học viên hiểu biết nhiều kiểu, loại nồi công nghiệp khác nhau, như: nồi ống nước, nồi ống lửa, nồi tổ hợp ống lửa ống nước vv 3.2.1.3 Bài giảng mẫu xử lý cố nồi hơi: - Khi nồi bị cố cạn nước, tìm hiểu nguyên nhân biện pháp khắc phục - Khi áp suất tăng đột ngột, tìm hiểu nguyên nhân biện pháp khắc phục - Khi nhiệt độ khói thải tăng giới hạn cho phép, tìm hiểu nguyên nhân biện pháp khắc phục 3.2.2 Lý chọn số giảng mẫu trên: - Bài giảng mẫu nguyên lý: học viên cần phải nắm đầy đủ nguyên lý làm việc nồi hơi, nắm nguyên lý làm việc lúc thực tế tự tin vận hành nồi cách có hiệu an tồn Đồng thời nhờ vào kiến thức vững nguyên lý làm việc nồi có khả hiệu chỉnh thơng số kỹ thuật nồi nằm giới hạn làm việc cho phép - Bài giảng mẫu cấu tạo nồi hơi: học viên cần phải nắm cách cụ thể kết cấu, cấu tạo nồi loại nồi hơi, để từ q trình vận hành, bảo dưỡng, bảo trì sửa chữa nồi Có thể kiểm tra, giám sát cách xác nhất, giúp cho nồi làm việc điều kiện an toàn 67 - Bài giảng mẫu xử lý cố: học viên cần phải nắm cố xảy nồi công nghiệp, đồng thời phải biết xác định nguyên nhân dẫn đến cố đưa biện pháp khắc phục kịp thời, không để xảy hậu nghiêm trọng đáng tiếc Đó lý để xây dựng tập mẫu 3.3 Ứng dụng phần mềm việc mô giảng mẫu - Trên giới, từ lâu có nhiều quan niệm xu phát triển PPDH đại với việc sử dụng đa phương tiện, xu phù hợp với công nghệ dạy học phát triển mạnh mẽ kỹ thuật chủ yếu phần mềm dạy học dùng để minh họa, mô giảng thực hành loại máy vi tính thơng dụng Nhiều chuyên gia nghiên cứu ứng dụng phương tiện đại vào dạy học khẳng định kiến thức người thu nhận từ nghe thấy 20%, từ nhìn thấy: 30%, từ làm ra: 50% từ đồng thời vừa nghe thấy, vừa nhìn thực 90% Số tỷ lệ lưu giữ trí nhớ thể theo sơ đồ: Sơ đồ: Tỷ lệ lưu giữ trí nhớ Như học Lý thuyết nghề Thực hành phương tiện kỹ thuật đại dụng cụ tăng cường tính trực quan sinh động QTDH, bao gồm thiết bị đa phương tiện truyền thụ cho HS khối lượng kiến thức lớn, xác thời gian tương đối ngắn Các tượng trình bày dạng động, diễn cảm, qua hình tượng âm thanh, làm xuất 68 biểu tượng rõ ràng, minh bạch giới thực Do việc minh họa, mơ máy tính kích thích tính tích cực người học chủ động việc tiếp thu kiến thức, kỹ vận dụng có hiệu tập thực hành như: biết tự phân tích cơng việc, tự sử dụng thiết bị dụng cụ để thực quy trình công nghệ tự kiểm tra công đoạn thực hành… Điều cho phép rút ngắn thời gian hướng dẫn chi tiết liên kết hoạt động phía bên mơ hình, vật thật (hạn chế tầm quan sát HS) Với ứng dụng đa phương tiện Multimedia việc sử dụng phần mềm mơ phỏng, QTDH với mục tiêu có định hướng linh hoạt thời gian không gian, đa dạng hóa phương thức loại hình học tập Mơ hình vật thật kết hợp với hình ảnh động mơ tạo cho người học ham thích thân thiện, không lo lắng sợ gây hư hỏng cho thiết bị nên dễ kích thích người học tự nghiên cứu, biến trình đào tạo thành trình tự đào tạo - Sử dụng máy tính thực mô phỏng: Ngày với hỗ trợ công nghệ thơng tin, khả tích hợp thơng tin phong phú cho tài liệu giảng dạy học tập nâng cao nhờ nhiều phần mềm hỗ trợ cho việc mô phỏng, tạo ảnh động như: Power Point, Director, Animator, SolidWorks, Photoshop, Flash,… Các hệ thống đa phương tiện kết hợp máy tính thực mơ với ứng dụng kỹ thuật đồ họa máy tính để minh họa, vẽ kỹ thuật trình bày hình: hình – 1; hình – 2; hình – 3; mơ ngun lý làm việc nồi hơi, cấu tạo loại nồi hơi, ở: Hình – 1; Hình – Nếu GV diễn giải với vẽ HS khó hiểu, khó hình dung hình dạng, kết cấu loại nồi hơi, khơng hấp dẫn thiếu kích thích phát triển tư ứng dụng kỹ thuật đồ họa máy tính để minh họa, mơ Hình – 1; Hình – (mô phần mềm flash) Như việc sử dụng máy tính thực mơ có hiệu quả: 69 - Ưu điểm: + Nâng cao hiệu chất lượng đào tạo: cung cấp nhiều thông tin, truyền đạt kiến thức công nghệ kỹ thuật cao cho HS, tạo mối Hình – 1a Hình – 1b Hình – 2a Hình – 2b quan hệ chặt chẽ thống lý thuyết nghề thực hành nghề, theo dõi phong cách tư hành động dạy học theo hướng đại hóa hỗ trợ cho làm việc độc lập tự giác, tăng cường khả tự học để tiếp cận phát triển, góp phần hình thành kỹ dạy thực hành + HS nhìn rõ hình phóng to, hiểu cấu tạo nguyên lý làm việc nồi + Rút ngắn thời gian giảng dạy lý thuyết hướng dẫn thực hành + Linh động giảm chi phí đầu tư trang bị mơ hình cứng, mơ 70 hình cắt bổ để minh họa chi tiết bên Trong nhiều trường hợp mô dùng thay mơ hình, nồi thật, làm HS hiểu vấn đề mà học trực tiếp nồi thật khó hiểu + Do mặt xưởng trường thường chật hẹp máy móc thiết bị khí thường cồng kềnh nên việc ứng dụng mơ hình đa phương tiện Multimedia thực phịng học chun mơn hóa với diện tích phịng học lý thuyết + Tận dụng khai thác tiềm thành tựu ngành mũi nhọn: công nghệ thông tin, vi xử lý…đặc biệt Internet - Khuyết nhược điểm: + GV phải làm chủ công nghệ thiết bị dạy học đại, nhiều GV chưa trang bị đầy đủ kiến thức công nghệ thông tin dùng dạy học + Đời sống GV trường CN & DN cịn khó khăn nên có GV dành nhiều thời gian cho việc chuẩn bị lại giáo án, giảng Đa số khơng thích thay đổi phương pháp giảng dạy truyền thống phương pháp đại + Chi phí cho việc mua sắm sử dụng trang thiết bị đại dành cho dạy học cịn cao Ví dụ: dạy học nguyên lý, cấu tạo nồi hơi, thiết bị bắt buộc giảng viên phải có máy vi tính, đèn chiếu Đây thiết bị vừa phải có khả tài định mua được, đời sống nhiều giảng viên cịn khó khăn + Cho dù mở nắp nồi mơ hình cho HS quan sát HS nhìn cấu tạo thiết bị, khơng thể hình dung tồn q trình làm việc nồi + Khi dùng mô để minh họa máy tính phóng to lên hình giúp cho HS nhìn rõ nhanh chóng hiểu rõ cấu tạo chuyển động 71 môi chất bên - Làm cho HS hiểu sâu sắc kiến thức LTN, tạo tảng cho việc phát triển tư kỹ thuật trình hoạt động hành nghề nơi làm việc sau tốt nghiệp - Gây hứng thú học tập: HS tự dừng lại chỗ có nội dung phức tạp trở lại đoạn trước mà chưa hiểu để liên hệ lại nội dung cần thiết với thời gian ngắn sau tiếp tục khám phá tiếp + Những hình ảnh đầy màu sắc trực quan sinh động minh họa kèm theo âm tạo nhiều ấn tượng lôi người học + Tạo điều kiện cho HS tự học, sau giảng thầy, HS sử dụng phần mềm với máy tính cá nhân nhà để tìm hiểu kỹ phần chưa rõ Ví dụ: minh họa mơ nồi việc với nhiệt độ khói xả tự nhiên tăng lên bất thường, mơ hình nồi số phần ứng dụng phần mền Flash mô tả nguyên lý làm việc nồi hơi, HS tự xác định nguyên nhân dẫn đến tượng hình, từ đưa biện pháp xử lý phù hợp với thực tế nồi loại nồi Phần minh họa với phần mềm ứng dụng mô PowerPoint cho giảng cấu tạo loại nồi phần mềm thơng dụng cài đặt sẵn máy tính, số phần mềm ứng dụng Microsoft Office, dùng phổ biến Nên sử dụng thuận tiện cho việc phục vụ soạn giảng sinh động Các bước tiến hành thực theo đường dẫn: Start / Programs / cautaonoihoi Ứng dụng dùng để thiết kế giảng theo nhiều dạng khác nhau, trình bày nội dung cần truyền đạt kiểu chữ xử lý dạng động nhiều cách trình bày phong phú, lồng nhiều hình ảnh tĩnh để thành hình ảnh động hoạt hình đa dạng lấy âm 72 thanh, hình ảnh kết nối với phần mềm ứng dụng khác v.v… Hình ảnh phóng to lên hình với máy chiếu đa phương tiện (LCD Projector) có độ phân giải cao, phóng đại lớn truyền âm giải thích, minh họa; tùy độ sáng tính kỹ thuật LCD Projector sử dụng phịng học bình thường (khơng cần phịng tối) Chuyển động lửa, khói, nước nước mô phần mền Flash, phương pháp mô có nhiều tình huống, vấn đề đặt cho HS phát triển tư kỹ thuật, rèn luyện kỹ độc lập sáng tạo luyện tập hứng thú xử lý tình Với phương tiện trực quan, HS dễ tưởng tượng, đỡ phải thời gian suy nghĩ, dễ tiếp thu kiến thức mới, hứng thú phát huy tính độc lập sáng tạo học tập GV khơng cần giải thích nhiều, tốn thời gian mơ tả mà truyền đạt khối lượng lớn kiến thức rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo thời gian ngắn để sở cập nhật nội dung nguyên lý, cấu tạo xử lý cố trình vận hành nồi hơi, giải mâu thuẫn hữu đào tạo nghề: khối lượng kiến thức ngày nhiều thời gian đào tạo quy định giới hạn 73 KẾT LUẬN 74 Nhóm tác giả nhận thấy đề tài đem lại lợi ích cho cơng tác dạy nghề sau: - Nâng cao hiệu chất lượng đào tạo: cung cấp nhiều thông tin, truyền đạt kiến thức công nghệ kỹ thuật cao cho HS, tạo mối quan hệ chặt chẽ thống lý thuyết nghề thực hành nghề, theo dõi phong cách tư hành động dạy học theo hướng đại hóa hỗ trợ cho làm việc độc lập tự giác, tăng cường khả tự học để tiếp cận phát triển, góp phần hình thành kỹ dạy thực hành - Với phương tiện trực quan, HS không thời gian suy nghĩ, dễ tiếp thu kiến thức mới, hứng thú phát huy tính độc lập sáng tạo học tập GV khơng cần giải thích nhiều, tốn thời gian mà truyền đạt khối lượng lớn kiến thức, giải mâu thuẫn hữu đào tạo nghề: khối lượng kiến thức ngày nhiều thời gian đào tạo quy định giới hạn - Khi có nội dung phức tạp HS chưa thật hiểu sâu sắc tự trở lại nghiên cứu nhà máy tính so sánh với mơ hình có sẵn nhà xưởng Đây biện pháp tạo chủ động sáng tạo học tập giúp HS có nhiều thời gian tìm hiểu thiết bị Chính sau trường HS tiếp cận với nồi thực tế sản xuất nhanh vận hành với hiệu quả, an tồn - Mơ hình sống (mơ hình hoạt động được) mơ hình khơng làm việc tháo dễ dàng, HS quan sát bên nồi làm việc, việc hình dung trình làm việc nồi máy tính thực tế gần gũi với nhau, giúp cho HS không bỡ ngỡ đứng trước thực tế sản xuất - Việc giới thiệu nguyên lý làm việc cấu tạo nồi nhiều hình thức khác nhau, việc ứng dụng phần mềm Multimedia mơ 75 hình thực, giúp cho HS dễ nhận biết nguyên nhân gây cố nồi hơi, HS chủ động đưa biện pháp thích hợp để xử lý cố cách có hiệu - Trên sở kế thừa ưu điểm mẫu nồi dùng, ứng dụng thêm lý thuyết công nghệ đại, nghiên cứu đề xuất mẫu nồi cải tiến Tuy khó tránh hết tồn tại, nhìn chung mẫu cải tiến có nhiều ưu điểm bản, giảm chi phí chế tạo đáng kể cơng nghệ chế tạo đơn giản, lại giảm suất tiêu hao kim loại Nồi dạng hoạt động mà đề tài đưa có nhiều ưu điểm để phục vụ công tác dạy nghề, như: dễ vận hành, sửa chữa, đồng thời lại an tồn, nhỏ gọn tháo, lắp dễ dàng phần vỏ nồi, giúp cho học sinh theo dõi, quan sát trình học tập, học sinh nhanh chóng tiếp thu học Tuy nhiên để đạt vấn đề việc nâng cao hiệu suất cho nồi có khó khăn định, lúc đáp ứng yêu cầu thực tế, có mặt tốt có mặt bị hạn chế Chính vậy, hiệu suất nồi mà đề tài đưa khiêm tốn, đạt 83,5% So với nồi công nghiệp cỡ có sử dụng nước ta có cao hơn, chưa nhiều; so với loại nồi vừa lớn nhà máy nhiệt điện thấp nhiều Nhưng để tiếp tục nâng cao hiệu suất cho nồi đề tài thực chất khơng phải vấn đề khó, có nhiều biện pháp, biện pháp giảm nhiệt độ khói lị, cách tăng diện tích truyền nhiệt trình bày báo cáo Đối với nồi dạng mơ hình (khơng hoạt động được), loại nồi ống lò, ống lửa sử dụng phổ biến ngành cơng nghiệp nước ta, nhóm tác giả chế tạo thành mơ hình với phương châm đơn giản, đầy đủ phản ánh rõ nét cấu tạo nồi hơi, kết hợp với phần mềm Flash giúp HS dễ hình dung nguyên lý làm việc cấu tạo 76 Việc đưa mơ hình có kết cấu phổ biến giúp HS sau trường nhanh chóng làm quen với nồi thực tế sản xuất, bên cạnh nhóm tác giả đưa mẫu nồi giúp HS hiểu rõ tính đa dạng nồi hơi, tiếp xúc loại nồi khác không bỡ ngỡ, mà mạnh dạn làm quen cách tự tin Từ học viên vận hành nồi với hiệu kinh tế, an toàn cao 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Lê Dần, Nguyễn Cơng Hân, Cơng nghệ lị mạng nhiệt, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2005 Vũ Cơng Hịe, Thiết bị nhiệt, NXB Xây dựng, 2006 Nguyễn Ngọc Hải, Luận văn thạc sỹ “Nghiên cứu giải pháp nâng cao tiêu kinh tế - kỹ thuật thiết kế, chế tạo nồi công nghiệp Việt Nam”, Trường đại học Hàng Hải Việt Nam, 2005 Trần Thanh Kỳ, Thiết kế lò hơi, Trường đại học Bách Khoa Tp.HCM, 1990 Nguyễn Sỹ Mão, Lò hơi, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2006 Lê Xuân Ôn, Cơ sở nhiệt động kỹ thuật, Trường đại học Hàng Hải, 2002 Lê Xuân Ôn, Cơ sở nhiệt động chu trình thiết bị nhiệt, Trường đại học Hàng Hải Việt Nam, 2002 Timala Maskey & John Collum, Nguyên lý qúa trình dạy học, tài liệu Swisscontact dùng tập huấn giáo viên dạy nghề Sở Lao động Thương bình Xã hội, Tp Hồ Chí Minh, 1999 Hồng Đình Tín, Truyền nhiệt tính tốn thiết bị trao đổi nhiệt, NXB Khoa học kỹ thuật, 2001 10 V.A.Lôksina,…Phương pháp tiêu chuẩn tính thủy động lị hơi, Moskva, 1978.(tiếng Nga) 78