Рабочая программа учебной дисциплины «Водоподготовка на АЭС»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ИНСТИТУТ ТЕПЛОВОЙ И АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИТАЭ) ___________________________________________________________________________________________________________

Направление подготовки: 140700 Ядерная энергетика и теплофизика

Программа(ы) подготовки магистров: Физико-технические проблемы атомной энергетики

Квалификация (степень) выпускника: магистр

Форма обучения: очная

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ВОДОПОДГОТОВКА НА АЭС»

Цикл:	общенаучный
Часть цикла:	по выбору
№ дисциплины по учебному плану:	ИТАЭ М.1.6.1
Часов (всего) по учебному плану:	108
Трудоемкость в зачетных единицах:	3	1 семестр – 3
Лекции	36 час	1 семестр
Практические занятия	18 час	1 семестр
Лабораторные работы	Не предусмотрены
Расчетные задания, рефераты	18 час самостоятельной работы	1 семестр
Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)	54 час	1 семестр
Экзамены
Курсовые проекты (работы)	Не предусмотрены

Москва - 2011

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Целью дисциплины является изучение процессов подготовки добавочной воды и очистки радиоактивных вод различного типа на АЭС.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

·  к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности в процессе изменения социокультурных и социальных условий деятельности (ОК-2);

·  использовать на практике навыки и умения в организации научно-исследовательских и научно-производственных работ, в управлении коллективом, влиять на формирование целей команды, воздействовать на ее социально-психологический климат в нужном для достижения целей направлении, оценивать качество результатов деятельности (ОК-4);

·  самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять свое научное мировоззрение, в том числе с помощью информационных технологий (ОК-6).

Задачами дисциплины являются

·  познакомить обучающихся с использованием водного теплоносителя и его потерями в контурах АЭС различных типов;

·  познакомить с технологиями подготовки добавочной воды;

·  научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при проектировании установок по очистке радиоактивных вод различного типа.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО

Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.1 основной образовательной программы подготовки магистров «Физико-технические проблемы атомной энергетики» направления 140700 Ядерная энергетика и теплофизика.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: физико-химические процессы в энергетике; химико-технологические процессы и аппараты.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении программы подготовки магистров, подготовке магистерской диссертации и выполнении научно-исследовательской работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

·  современные методы исследований, технических испытаний, научных экспериментов и оценки результатов выполненной работы (ПК-6);

·  современные и перспективные компьютерные и информационные технологии (ПК-9);

·  методы испытания основного оборудования атомных электростанций и других энергетических установок, выполнения технико-экономических расчетов при производстве тепловой и электрической энергии с использованием ядерного топлива (ПК-19).

Уметь:

·  использовать углубленные знания в области естественнонаучных и гуманитарных дисциплин в профессиональной деятельности (ПК-1);

·  оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-8);

·  составлять техническую документацию (графики работ, инструкции, сметы, заявки на материалы, оборудование), а также установленную отчетность по утвержденным формам (ПК-11).

Владеть:

·  способностью использовать углубленные теоретические и практические знания, которые находятся на передовом рубеже науки и техники в области профессиональной деятельности (ПК-2);

·  способностью находить творческие решения профессиональных задач, готовностью принимать нестандартные решения (ПК-4);

·  способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями ООП магистратуры ( (ПК-7);

·  способностью анализировать естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности (ПК-5).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

№ п/п	Раздел дисциплины. Форма промежуточной аттестации (по семестрам)	Всего часов на раздел	Семестр	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)	Формы текущего контроля успеваемости (по разделам)
лк	пр	лаб	сам.
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Использование водного теплоносителя и его потери в контурах АЭС различных типов	12	1	2	2		8	Тест: потери теплоносителя в контурах АЭС
2	Технологические показатели качества природных и контурных вод	16	1	4	2		10	Тест: технологические показатели качества воды
3	Методы предварительной очистки воды	14	1	6	2		6	Тест: предварительная очистка воды
4	Технология очистки природных и контурных вод методом ионного обмена	18	1	8	4		6	Тест: технология ионного обмена
5	Технология очистки высокоминерализован-ных природных и сточных вод	14	1	6	2		6	Контрольная работа
6	Технология очистки воды от растворенных газов	10	1	2	2		6	Тест: очистка воды от растворенных газов
7	Стабилизационная обработка воды	12	1	4	2		6	Контрольная работа
8	Технология очистки радиоактивных вод	10	1	4	2		4	Тест: очистка радиоактивных вод
9	Зачет	2	1				2
10	Итого:	108		36	18		54

4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции

1. Использование водного теплоносителя

и его потери в контурах АЭС различных типов

Основные источники загрязнения и влияние примесей на безопасность и надежность работы теплогенерирующего оборудования и на окружающую среду. Механический унос примесей. Растворение примесей в паре. Коэффициент распределения. Отложение примесей на поверхности нагрева.

Коррозия конструкционных материалов. Виды коррозии. Влияние состава теплоносителя на коррозионные процессы. Нормирование водно-химического режима АЭС. Коррекционная обработка теплоносителя АЭС. Классификация систем очистки вод различных типов на АЭС.

2. Технологические показатели качества природных и контурных вод

Поступление примесей в природную воду. Классификация и характеристика вод и их примесей. Закономерности изменения состава примесей в водах различных типов.

3. Методы предварительной очистки воды

Физико-химические процессы, протекающие при коагуляции. Осветлители и схемы коагуляционных установок.

Метод осаждения. Изменение показателей качества воды при известковании. Технологическая схема известкования воды и условия ее применения.

Характеристика фильтрующего слоя. Механизм задержания частиц фильтрующим слоем. Требования, предъявляемые к фильтрующим материалам. Конструкция насыпных и намывных осветлительных фильтров, электромагнитных фильтров.

4. Технология очистки природных и контурных вод методом ионного обмена.

Строение ионитов. Основные закономерности ионного обмена. Характеристики ионитов. Технология ионного обмена на катионитах и анионитах. Конструкция ионитного фильтра. Принципиальные схемы химического обессоливания. Характеристика ступеней очистки. Фильтр смешанного действия, схемы регенерации фильтров смешанного действия. Намывные ионитные фильтры. Технологические схемы очистки конденсата турбины.

5. Технология очистки высокоминерализованных природных и сточных вод

Принцип действия и схемы испарительных и выпарных установок. Особенности схем многоступенчатых и многокорпусных установок. Обеспечение чистоты пара методами сепарации влаги и промывки пара. Предотвращение накипеобразования.

Обратный осмос. Свойства мембран и их характеристики. Схемы обратноосмотических аппаратов и требования, предъявляемые к качеству исходной воды.

Электродиализ. Процессы, протекающие на ионитных мембранах. Характеристика мембран. Схемы электродиализных установок.

6. Технология очистки воды от растворенных газов

Десорбция газов. Конструкция деаэратора и декарбонизатора. Химическое связывание растворенных газов.

7. Стабилизационная обработка воды

Баланс потоков и солей жесткости в замкнутых системах охлаждения. Технология обработки охлаждающей воды. Применение окислителей для борьбы с биологическим обрастанием теплообменников.

8. Технология очистки радиоактивных вод

Особенности состава радиоактивных вод различного типа на АЭС. Требования к качеству очищенных на СВО контурных и сбросных вод.

Схемы и аппараты спецводоочисток для различных контуров АЭС. Особенности конструкции и эксплуатации оборудования СВО.

4.2.2. Практические занятия

1 семестр

Анализ качества исходной воды водоподготовительных установок.

Показатели качества воды.

Расчет показателей качества воды после предварительной очистки.

Расчет осветлительных фильтров.

Расчет ионитных фильтров.

Расчет растворимости газов в воде.

Выбор оборудования водоподготовительной установки.

Расчет процессов в системе охлаждения конденсатора турбины.

Обзорное занятие.

4.3. Лабораторные работы

Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания

1 семестр

Расчет схемы подготовки добавочной воды для АЭС.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы

Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся в традиционной форме в виде лекций.

Практические занятия проводятся в традиционной форме.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются тесты, контрольные работы, устный опрос.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка на зачете.

В приложение к диплому вносится оценка за 1 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература

1. , Мартынова режимы тепловых и атомных электростанций. М.: Высшая школа, 1987.

2. , Покровский и химические методы обработки воды на ТЭС. М.: Энергоатомиздат, 1991.

3. Водоподготовка. Процессы и аппараты. , , М.: Энергоатомиздат, 19с.

4. , , Чудова очистка воды в схемах водоподготовки. М.: Издательство МЭИ, 2002.

5. Белан : расчеты, примеры, задачи. М.: Энергия, 1980.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

1. и др. Энциклопедия физико-химических технологий ТЭС и АЭС. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 25.08.2000 г. Свидетельство № . Роспатент.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, компьютерного класса, тренажеров.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 140700 Ядерная энергетика и теплофизика и профилю «Физико-технические проблемы атомной энергетики».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

К. т.н. доцент

К. т.н., доцент

«УТВЕРЖДАЮ»:

Заведующий кафедрой Технологии воды и топлива МЭИ (ТУ)

д. т.н., профессор