Теплообмінне обладнання АЕС

Мета вивчення дисципліни
Формування знань про енергетичну роль АЕС у паливно-енергетичному комплексі країни, вивчення принципу роботи теплообмінного обладнання АЕС, конструкцій парогенераторів АЕС, що використовуються в світовій та вітчизняній ядерній енергетиці, призначення окремих елементів теплообмінного обладнання, ознайомлення з основними конструктивними рішеннями, закріплення знань з гідродинаміки та теплообміну однофазних та двофазних потоків, які мають значення для розуміння процесів, що відбуваються в теплообмінному обладнанні та визначають конструктивні рішення по забезпеченню надійної та безпечної роботи теплообмінного обладнання. Метою курсу є також формування теоретичних та практичних знань в галузі розрахунків та конструювання теплообмінного обладнання в цілому і окремих його елементів.

Практичне значення та використання отриманих знань

    Отримані знання та вміння з розрахунків теплообмінного обладнання АЕС у подальшому навчанні будуть використані при вивченні дисциплін нейтронно-фізичного, теплогідравлічного та технологічного циклів спеціальності та виконанні розрахункових практичних та курсових робіт по тепловим схемам та парогенераторам атомної електростанції, ядерним енергетичним реакторам, турбоустановкам АЕС.
 Тематика та види навчальних занять

Для денної форми здобуття освіти

Лекційні заняття
Лекція 1. Зміст і побудова курсу. Рекомендована література. Принципові схеми виробництва пари.
Лекція 2. Основні вимоги до парогенеруючих установок АЕС. Призначення теплотехнічного обладнання АЕС. 
Лекція 3. Загальні характеристики і типи ПГ АЕС.
Лекція 4. Вимоги до теплоносіїв АЕС. Рідинні теплоносії.
Лекція 5. Рідкометалеві теплоносії. Органічні теплоносії. Газоподібні теплоносії.
Лекція 6. Термодинамічний цикл паротурбінної установки і теплова діаграма парогенератора.
Лекція 7. Визначення відокремлених елементів парогенеруючій установки з теплової діаграми. Параметри парогенераторів, які обігріваються водою під тиском.
Лекція 8. Основні конструкційні схеми ПГ, які обігріваються водою під тиском. Основні принципи вибору оптимальної конструкційної схеми.
Лекція 9. Особливості конструкційних схем ПГ, які обігріваються рідкометалевими теплоносіями, основні якості цих теплоносіїв, конструкційні схеми з різними формами поверхонь теплообміну. 
Лекція 10. Основні компонуючи варіанти теплотехнічного обладнання та принципи вибору конструкційної схеми.
Лекція 11. Параметри ПГ, які обігріваються газом, конструктивні форми та схеми поверхонь теплообміну. 
Лекція 12. Особливості вибору конструкційних схем. Інтегральні схеми парогенеруючих установок.
Лекція 13. Класифікація та вимоги до ПГ АЕС. Конструкції ПГ з водяним теплоносієм. ПГ першої АЕС (економайзер, пароперегрівач).
Лекція 14. ПГ АЕС з ВВЕР-1000. Перспективні ПГ з водяним теплоносієм.
Лекція 15. Вертикальний ПГ США.

Лабораторні заняття
Лабораторне заняття № 1. Дослідження гідродинамічних процесів на прикладі водоповітряної моделі ПГ.
Мета заняття: поглиблення знань   з гідродинамічних процесів, які присутні у водному об’ємі ПГ, вивчення впливу на них внутрішніх корпусних пристроїв: систем подачі питної та аварійної води, закраїн, зануреного дірчастого листа та ін.
Лабораторне заняття № 2. Експлуатація ПГ ч.1.
Мета заняття: оволодіння з операціями пуску та зупинки ПГ з різних ситуацій, вивчення режиму нормальної (стаціонарної) експлуатації.
Лабораторне заняття № 3. Експлуатація ПГ ч.2.
Мета заняття: оволодіння з операціями пуску та зупинки ПГ з різних ситуацій, вивчення режиму нормальної (стаціонарної) експлуатації.
Лабораторне заняття № 4. Аварійні процеси у ПГ при різних режимах експлуатації.
Мета заняття: опанування з факторами, які винні у виникненні малої і великої течі при різних типах сталі, та методами визначення швидкості руйнування каналу згідно росту температури, розміру початкової течі і концентрації нікелю у сталі.
Лабораторне заняття № 5. Корозійні пошкодження поверхонь нагріву ч.1. 
Мета заняття: формування знань що до факторів, які винні у корозійному пошкодженні поверхонь нагріву, вивчення причини дефектів трубок ПГ, методів контролю герметичності цих трубок. Вивчення аварійних ситуацій, які можливі при розриві трубки, колектору ПГ, трубопроводу питної води.
Лабораторне заняття № 6. Корозійні пошкодження поверхонь нагріву ч.2. 
Мета заняття: формування знань що до факторів, які винні у корозійному пошкодженні поверхонь нагріву, вивчення причини дефектів трубок ПГ, методів контролю герметичності цих трубок. Вивчення аварійних ситуацій, які можливі при розриві трубки, колектору ПГ, трубопроводу питної води.
Лабораторне заняття № 7. Водно-хімічний режим 2-го контуру АЕС.
Мета заняття: опанування характеристик нормуючих показників водно-хімічного режиму 2-го контуру АЕС. Розглядання заходів по веденню водно-хімічного режиму, у тому випадку перехідних процесів.

Для заочної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. Зміст і побудова курсу. Рекомендована література. Принципові схеми виробництва пари. Основні вимоги до парогенеруючих установок АЕС. Призначення теплотехнічного обладнання АЕС. Загальні характеристики і типи ПГ АЕС. Вимоги до теплоносіїв АЕС. Рідинні теплоносії. Рідкометалеві теплоносії. Органічні теплоносії. Газоподібні теплоносії. 
Лекція 2. Термодинамічний цикл паротурбінної установки і теплова діаграма парогенератора. Визначення відокремлених елементів парогенеруючої установки з теплової діаграми. Параметри парогенераторів, які обігріваються водою під тиском. Основні конструкційні схеми ПГ, які обігріваються водою під тиском. Основні принципи вибору оптимальної конструкційної схеми.

Лабораторні заняття
Лабораторне заняття № 1. Дослідження гідродинамічних процесів на прикладі водоповітряної моделі ПГ. Експлуатація ПГ.
Мета заняття: поглиблення знань з гідродинамічних процесів, які присутні у водному об’ємі ПГ, вивчення впливу на них внутрішніх корпусних пристроїв: систем подачі питної та аварійної води, закраїн, зануреного дірчастого листа та ін. Оволодіння з операціями пуску та зупинки ПГ з різних ситуацій, вивчення режиму нормальної (стаціонарної) експлуатації.
 
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу
Індивідуальна робота
Для денної та заочної форм навчання – відсутня.

Контрольна робота для здобувачів заочної форми
Контрольна робота включає чотири розрахункових завдань по визначенню тепло-гідравлічних параметрів ПГ – Теплової потужності економайзерної та випарної ділянок, витрати теплоносія, температури котлової води, теплової потужності всього ПГ.

 Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні:
1) Виконання семи лабораторних робіт. Бездоганне виконання кожної лабораторної роботи оцінюється у 6 балів.
2) двох модульних контрольних робіт. МКР1 та МКР2 виконуються у письмовій формі і носить характер тесту. МКР включає десять теоретичних запитань. Максимальна оцінка за кожний модульний контроль – 29 балів.
Підсумковий контроль – залік. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів. Мінімальна оцінка, яку дозволяє отримати «зараховано» – 60 балів.
Для заочної форми здобуття освіти
Виконання лабораторної роботи. Бездоганне виконання лабораторної роботи оцінюється у 40 балів.
Захист контрольної роботи. Бездоганне виконання кожного з чотирьох завдань контрольної роботи оцінюється у 15 балів. 
Підсумковий контроль – залік. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач – 100 балів. Мінімальна оцінка, яку дозволяє отримати «зараховано» – 60 балів.