Турбіни атомних електростанцій, частина 1
Спеціальність: Атомна енергетика
Код дисципліни: 6.143.01.E.048
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Теплоенергетика, теплові та атомні електричні станції
Лектор: Доцент, к.т.н. Кравець Тарас Юрійович
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
- загальні компетентності:
ЗК3: Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями;
- фахові компетентності:
ФК1: Здатність продемонструвати систематичне розуміння ключових аспектів та концепції розвитку галузі атомної енергетики;
ФК2: Здатність розробляти та впроваджувати заходи з підвищення надійності та ядерно-радіаційної безпеки при проектуванні та експлуатації обладнання атомно-енергетичного комплексу;
ФК6: Здатність виявляти, класифікувати і описувати ефективність систем атомних електричних станцій та їх компонентів;
ФК9: Здатність враховувати ширший міждисциплінарний інженерний контекст у професійній діяльності;
ФК14: Здатність використовувати та впроваджувати нові технології, брати участь в модернізації та реконструкції обладнання, пристроїв, систем та комплексів;
- фахові компетентності спеціалізації:
ФКС1.3: Здатність використовувати знання теплових циклів паротурбінних установок АЕС, фізичної сутті процесів виробництва електроенергії на атомних електростанціях, основних показників нормальної роботи парових турбін, закономірностей течії робочого тіла у турбінній ступені, теплових процесів в ступені парової турбіни, можливих втрат енергії в турбінній ступені та в турбоустановці в цілому.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
– здатність продемонструвати знання основ професійно-орієнтованих дисциплін спеціальності в області термодинаміки, тепломасообміну, теорії теплообмінних апаратів, процесів виробництва, перетворення і транспортування теплової енергії, ефективного енерговикористання;
– здатність продемонструвати знання та навики моделювання у теплоенергетичних системах;
– здатність продемонструвати знання та розуміння нормативних документів, чинних стандартів і технічних умов;
– здатність продемонструвати знання сучасного стану справ та новітніх технологій в галузі атомної енергетики;
– застосовувати знання і розуміння для ідентифікації, формулювання і вирішення технічних задач спеціальності, використовуючи відомі методи;
– застосовувати знання технічних характеристик, конструкційних особливостей, призначення і правил експлуатації устаткування та обладнання для вирішення технічних задач спеціальності;
– здійснювати пошук інформації в різних джерелах для розв’язання задач спеціальності;
– ідентифікувати, класифікувати та описувати роботу систем і їх складових;
– здатність застосовувати професійно-профільовані знання й практичні навички для розв’язання типових задач спеціальності, а також експлуатації ядерних та теплоенергетичних систем АЕС та їх устаткування.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Теоретичні основи теплотехніки;
Технічна термодинаміка;
Парогенератори атомних електричних станцій, частина 1;
Турбіни атомних електричних станцій, частина 2;
Атомні електричні станції
Короткий зміст навчальної програми: У дисципліні передбачено вивчення конструкцій парових турбін АЕС, принцип їх роботи; типи і конструкції основних теплових схем турбоустановок; конструктивні матеріали, які застосовуються в турбобудуванні; послідовність конструкторського і теплового розрахунку ступенів та циліндрів парових турбін АЕС; принципи побудови процесу розширення пари в I – S діаграмі у протічній частині турбіни; типи і конструкції основних елементів турбоустановки та методи їх розрахунку.
Опис: Сучасний стан та розвиток парових турбін. Турбіна, як основний двигун сучасної АЕС. Принципи дії турбіни. Класифікація парових турбін АЕС. Класифікація умовних позначень парових турбін. Принципові теплові схеми паротурбінних установок атомних електростанцій. Проміжний перегрів пари на АЕС. Регенеративний підігрів живильної води. Основні рівняння теорії парових турбін. Перетворення енергії в турбінному ступені. Зусилля, що діють на робочі лопатки. Потужність ступеня. Питома робота пари. Відносний лопатковий ККД ступеня, його залежність від відношення швидкостей. Додаткові втрати енергії в ступені. Процес розширення пари з урахуванням додаткових втрат. Внутрішній відносний ККД одноступеневої турбіни. Принципова схема, теорія робочого процесу ступеня швидкості. Порядок розрахунку ступеня швидкості, трикутники швидкостей та його ККД. Вплив початкових і кінцевих параметрів пари на економічність роботи турбоустановки АЕС. Потужності та відносні і абсолютні ККД турбоустановки АЕС. Робочий процес багатоступеневих парових турбін. Коефіцієнт повернення теплоти. Внутрішні та зовнішні втрати в паровій турбіні. Внутрішній відносний ККД проміжного ступеня турбіни. Осьові зусилля в паровій турбіні. Типи ущільнень та їх призначення. Процес протікання пари в лабіринтових ущільненнях. Схеми трубопроводів кінцевих ущільнень. Способи паророзподілу. Процес протікання пари в I – S діаграмі при різних способах паророзподілу.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль на практичних та лабораторних заняттях проводиться з метою виявлення готовності студента до занять у таких формах:
• усне опитування перед початком занять;
• оцінка активності студента у процесі занять, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей і т. ін.;
• опитування та доповіді під час практичного чи лабораторного заняття.
Екзаменаційний контроль проводиться у формі письмового та усного опитування та/або тестового контролю.
Підсумковий контроль проводиться за результатами поточного контролю та семестрового екзаменаційного контролю.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль - 30 балів:
- робота на практичних заняттях – 15 балів;
- робота на лабораторних заняттях - 15 балів.
Екзаменаційний контроль - 70 балів:
- письмова компонента - 60 балів;
- усна компонента - 10 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: Навчально-методичне забезпечення
1. Технічні характеристики турбіни АП-1,5: Методичні вказівки до лабораторної роботи з курсу “Турбіни теплових та атомних електростанцій“./ Укл. Кравець Т.Ю., Галянчук І.Р. – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка“. 2010, - 8с.
2. Дослідження витікання повітря із звужуючого сопла: Методичні вказівки до циклу лабораторних робіт з курсу “Турбіни теплових та атомних електростанцій“./ Укл. Пеньков В.І, Лозбін В.І., Грінченко Д.М. – Львів: Видавництво Державного університету “Львівська політехніка“. 1994, - 8с.
3. Побудова конуса і сітки витрат газу при його витіканні із звужуючого сопла: Методичні вказівки до циклу лабораторних робіт з курсу “Турбіни теплових та атомних електростанцій“./ Укл. Кравець Т.Ю., Галянчук І.Р. – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка“. 2008, - 9с.
4. Дослідження турбінних робочих лопаток різних профілів: Методичні вказівки до циклу лабораторних робіт з курсу “Турбіни атомних електростанцій“./ Укл. Кравець Т.Ю., Галянчук І.Р., Юрасова О.Г. – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка“. 2015, - 12с.
5. Розрахунок міцності елементів (деталей) конструкцій парових турбін: Методичні вказівки до циклу лабораторних робіт з курсу “Турбіни теплових та атомних електростанцій“./ Укл. Гончаренко В.Н. – Львів: Видавництво Державного університету “Львівська політехніка“. 1999, - 26с.
6. Випробування парових турбін: Методичні вказівки до циклу лабораторних робіт з курсу “Турбіни теплових та атомних електростанцій“./ Укл. Кравець Т.Ю., Галянчук І.Р., Юрасова О.Г., Лис С.С. – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка“. 2017, - 20с.
7. Тепловий розрахунок нерегульованих ступенів парової турбіни: Методичні вказівки до курсового проектування з курсу “Турбіни теплових та атомних електростанцій“./Укл. Кравець Т.Ю., Галянчук І.Р., Юрасова О.Г.–Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка“. 2016, - 24с.
8. Тепловий розрахунок регенеративної схеми турбоустановки та вибір типу і розрахунок регулювального ступеня парової турбіни: Методичні вказівки до курсового проектування з курсу “Турбіни теплових та атомних електростанцій“./ Укл. Кравець Т.Ю., Галянчук І.Р., Ягольник С.Г. – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка“. 2012, - 58с.
9. Турбіни теплових та атомних електростанцій: Методичні вказівки та контрольне завдання до практичних занять з курсу “Турбіни теплових та атомних електростанцій“./ Укл. Кравець Т.Ю., Мисак Й.С.. – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка“. 2003, - 12с.
Рекомендована література
- Базова література
1. Турбіни ТЕС та АЕС. Конспект лекцій для студентів денної, заочної форм навчання і екстернату базового напряму 6.050601 "Теплоенергетика". Кравець Т.Ю., Галянчук І.Р., (Реєстраційний номер: 3600 від 01.09.2011р.) - Львів, 2011. - 95с.
2. Зупинка парових турбін енергоблоків ТЕС. Мисак Й.С., Кравець Т.Ю., Дворовенко В.М. НВФ "Українські технології", Львів, 2011. – 194с.
3. Пускові режими роботи парових турбін енергоблоків ТЕС. Мисак Й.С., Галянчук І.Р. , Дворовенко В.М. НВФ "Українські технології", Львів, 2008. – 265с.
4. Паровые и газовые турбины атомных электростанций. Б.М. Трояновский, Г.А. Филипов, А.Е. Булкин - М.: Электроатомиздат, 1985, 256с.
5. Турбины тепловых и атомных электрических станций. А.Г. Костюк, В.В. Фролов – М.: Издательство МЭИ, 2001. – 488с.
- Допоміжна
6. Паровые турбины. Теория теплового процесса и конструкции турбин. Книга 1. А.В. Щегляев, М.: Энергоатомиздат, 1993, – 384с.
7. Е.И. Бененсон, Л.С. Йоффе, Теплофикационные паровые турбины. – М.: Энергия, 1976.
8. Аркадьев Б.А. Режимы работы турбоустановок АЭС - М.: Электроатомиздат, 1986, 264с.
9. Сепарация влаги в турбинах АЭС. Г.А. Филиппов, О.А. Поваров - М.: Энергия, 1980, 320с.
10. А.М. Леонков. Паровые и газовые турбины (курсовое проектирование). – М., Высшая школа, 1986. – 265с.
Інформаційні ресурси
1. Доброумов Л.А. Телякова Т.В. Паротурбинные установки для ТЭС и АЭС: каталог [Електронний ресурс] – Режим доступу http://www.studmed.ru/dobroumov-la-telyakova-tv-paroturbinnye-ustanovki-dlya-tes-i-aes_8942743451c.html.
2. Трояновский Б.М., Самойлович Г.С. Паровые и газовые турбины. Сборник задач [Електронний ресурс] / – М. Энергоатомиздат, 1987, 240 c. – Режим доступу https://www.twirpx.com/file/323744/.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).