Konstrukce a zařízení jaderných elektráren

Garant předmětu:

Jan Rataj, Pavel Zácha

Přednášející:

Jan Rataj, Pavel Zácha

Cvičící:

Jan Rataj, Pavel Zácha

Předmět zajišťuje:

katedra jaderných reaktorů

Anotace:

Hlavní komponenty jaderného bloku. Základní schémata chladicích okruhů. Konstrukce hlavních částí jaderného bloku s tlakovodním reaktorem. Vybrané komponenty dalších typů jaderných bloků. Komponenty dalších technologických systémů (hydroakumulátory, systém borového hospodářství, systém kontinuálního čištění a doplňování chladiva, hermetické prostory a další). Požadavky na elektrická zařízení a vyvedení výkonu jaderné elektrárny, příklady elektrických schémat JE včetně parametrů elektrických zařízení.

Požadavky:

Aktivní účast na přednáškách a ústní zkouška.

Osnova přednášek:

1.Potrubí a armatury v jaderných elektrárnách: základy výpočtu a optimalizace potrubí, dělení potrubí, další části potrubí sítě (závěsy, izolace, kompenzace dilatací, spoje potrubí), specifická potrubí na jaderných elektrárnách, druhy armatur (dělení, principy práce a základní vlastnosti), popis typických armatur na jaderné elektrárně.

2.Čerpadla a dmychadla: rozdělení čerpadel, hlavní charakteristiky vybraných typů čerpadel, základní konstrukční znaky čerpadel, části čerpadel a pomocné systémy čerpadel. Popis nejdůležitějších čerpadel na JE. Dmychadla.

3.Systém kompenzace objemu u tlakovodních bloků: kompenzátory objemu (popis, typy, konstrukce, napojení na systém odvodu tepla), barbotážní nádrž (parametry, konstrukce), ventily.

4.Komponenty dalších technologických systémů: bezpečnostní systémy a jejich komponenty (Hydroakumulátory pasivního havarijního systému; sprchový systém, zásobníky vody, systém borového hospodářství apod.), hermetické prostory (barbotážní věž, ledový kondenzátor, kontejnment). Pomocné systémy. Transportní, manipulační a skladovací systémy paliva.

5.Parní a plynové turbíny: pracovní princip turbíny a její konstrukční návrh, rozdělení turbín, konstrukční popis, základní výpočty a popis částí turbín, turbíny na sytou páru (specifika konstrukce, způsoby regulace, pomocné systémy). Plynové turbíny a specifika jejich konstrukce oproti parním turbínám, heliové turbíny pro HTGR.

6.Výměníky tepla: rozdělení, konstrukční řešení, základy tepelného, hydraulického a pevnostního výpočtu. Mezipřehříváky páry, systémy regeneračního ohřevu napájecí vody, kondenzátory. Směšovací tepelné výměníky (napájecí nádrž). Chladicí okruhy jaderných elektráren (typy chlazení, konstrukce, chladicí věže, a další).

7.Parní generátory: základní charakteristiky a konstrukce, teplonosná média, zapojení PG v okruhu JE, konstrukční uspořádání. PG pro tlakovodní reaktory, PG plynem chlazených reaktorů, PG pro chlazení tekutých kovů.

8.Požadavky na elektrická zařízení. Vyvedení výkonu. Schéma zapojení. Zajištění vlastní spotřeby bloku a společné vlastní spotřeby elektrárny pro všechny provozní i havarijní situace (baterie, DG). Schéma zapojení.

9.Příklady elektrických schémat JE včetně parametrů elektrických zařízení. Turbosoustrojí.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1]Hejzlar R.: Stroje a zařízení jaderných elektráren, Díl 1, Nakladatelství ČVUT, Praha, 2000 (dostupné v knihovně)

[2]Hejzlar R.: Stroje a zařízení jaderných elektráren, Díl 2, Nakladatelství ČVUT, Praha, 2000 (dostupné v knihovně)

[3]Riznic J.: Steam Generators for Nuclear Power Plants, 1st Edition, Woodhead Publishing, 2017

Doporučená literatura:

[4]IAEA: Assessment and management of ageing of major nuclear power plant components important to safety: Steam generators, IAEA-TECDOC-981, International Atomic Energy Agency, 1997, ISSN 1011-4289

[5]Leyzerovich A.S.: Wet-Steam Turbines for Nuclear Power Plants, PennWell Corporation, 2005

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Jaderné inženýrství - Jaderné reaktory (PS)