Информация о курсе

О курсе

Основной целью курса является приобретение знаний о процессах и оборудовании атомных электростанциях, принципах компоновки, эксплуатационных характеристиках, физических принципах функционирования и математического описания как объектов управления.

Курс предназначен для обучения студентов (специалист)  по образовательной программе 14.05.04 Электроника и автоматика физических установок в 8 семестре. В курсе рассматриваются следующие вопросы:

1. основные технологические процессы ядерного топливного цикла;
2. общую структуру производств ядерного топливного цикла; 
3. основные стадии технологических процессов производств ядерного топливного цикла, включая: урановое производство, аффинаж урана, производство гексафторида урана, обогащение урана, производство топлива для АЭС, обращение с отработанным ядерным топливом;
4. основу протекающих процессов в аппаратах производств ядерного топливного цикла; 
5. основное оборудование и принципы его компоновки; физические принципы функционирования основного оборудования ядерных установок и производств ядерного топливного цикла
6. математическое описание технологических процессов ядерного топливного цикла как технологических объектов управления.

Особое внимание уделяется разработке математического описания отдельных стадий технологических процессов ядерного топливного цикла как объектов управления.

В результате освоения дисциплины студент должен будет:

знать:

-     основные технологические процессы ядерного топливного цикла;
-     общую структуру производств ядерного топливного цикла;
-    основные стадии технологических процессов производств ядерного топливного цикла, включая: урановое производство, аффинаж урана, производство гексафторида урана, обогащение урана, производство топлива для АЭС, обращение с отработанным ядерным топливом;
-     знать основы протекающих процессов в аппаратах производств ядерного топливного цикла;
-  основное оборудование и принципы его компоновки; эксплуатационные характеристики и показатели надежности оборудования, физические принципы функционирования основного оборудования ядерных установок и производств ядерного топливного цикла;
-     физические принципы функционирования основного оборудования производств ядерного топливного цикла и ядерных энергетических установок;
-     математическое описание технологических процессов ядерного топливного цикла как технологических объектов управления;
-     методы теоретических и экспериментальных исследований;
-     основные этапы проектирования, ввода в опытную и промышленную эксплуатацию сложных систем.

уметь:

-     анализировать и разрабатывать математическое описание технологических процессов ядерного топливного цикла;
-     разрабатывать математическое обеспечение отдельных стадий технологических процессов ядерного топливного цикла как объектов управления;
-     применять знания о протекающих процессах в аппаратах производств ядерного топливного цикла для проектирования, наладки, испытаний и эксплуатации АСУ ТП и АСНИ;
-     применять технические средства и информационные технологии при разработке, внедрении и эксплуатации аппаратов ядерного топливного цикла;
-     разрабатывать математическое обеспечение автоматизированных систем управления технологическими процессами производств ядерного топливного цикла;
-     применять полученные знания к решению конкретных задач, проводить физический эксперимент с привлечением методов математической статистики и информационных технологий;
-     разрабатывать планы и программы научно-исследовательских, технологических и пуско-наладочных работ.

владеть (методами приемами)

-     методами анализа технологического оборудования производств ядерного топливного цикла как объектов управления;
-     методами математического моделирования отдельных стадий технологических процессов ядерного топливного цикла;
-     методами построения информационных структур объектов управления;
-     основными методами теоретического и экспериментального исследования, методами поиска и обработки информации, методами решения задач с привлечением полученных знаний;
-     основными подходами и методами организации проведения теоретических и экспериментальных исследований.

14.05.04 Электроника и автоматика физических установок 

Лекция 1. Ядерно-топливный цикл. Этапы ЯТЦ. Замкнутый ЯТЦ и его развитие в зарубежных странах. Современное состояние развития ЯТЦ в России. Схемы переделов замкнутого ядерного цикла.
Лекция 2. Ядерное топливо. Виды ЯТ, достоинства, недостатки. Разновидности реакторов. Отработанное ядерное топливо. Современный подход в применении ОЯТ при производстве топлива для реакторов. 
Лекция 3, 4. Процессы и оборудование гидрометалургических заводов по добычи и переработке уранового сырья. Процесс дробления урановой руды и фильтрация на БВФ как ТОУ.
Лекция 5. Процессы и оборудование гидрометалургических заводов по добычи и переработке уранового сырья. Процесс сорбции урана и получение сухого уранового химического концентрата как ТОУ.
Лекция 6. Аффинаж урана. Экстракционные процессы очистки урана. Аппаратурное оформление. Каскад экстракционных колонн как ТОУ. Применяемые контрольно-измерительные приборы на экстракционных колоннах.
Лекция 7. Аффинаж уранаж. Процесс упаривания. Выпарной аппарат как ТОУ.
Лекция 8. Производство фтора, его роль в ЯТЦ, структура производства. Аппаратурное оформление производства фтора. Электролизер как ТОУ.
Лекция 9. Обобщенная структура производства гексафторида урана. Аппаратурное оформление технологических процессов производства гексафторида урана. Узел фторирования, десублимации и улавливания как ТОУ.
Лекция 10. Разделительное производство урана, структура. Аппаратурное оформление технологических процессов разделительного производства.
Лекция 11. Производство топливных таблеток и ТВЭЛов. Аппаратурное оформление технологических процессов производства ТВЭЛов.
Лекция 12. Структура и виды АЭС. Принцип работы. Назначение и принцип работы парогенератора. Схемы парогенератора.
Лекция 13. Назначение и принцип работы турбоустановки, испарительной установки, конденсационных устройств турбоустановок, турбогенератора.
Лекция 14. Состав и назначение насосного оборудования АЭС. Назначение и принцип работы главного циркуляционного насоса.
Лекция 15. Запорная и регулирующая арматура АЭС.
Лекция 16. Динамические характеристики и математические модели участков при регулировании давления (расхода).

Продолжительность курса – 18 недель

Трудоемкость освоения курса – 144 часа работы обучающегося на освоение курса

Трудоемкость курса – 4 зачётных единиц, форма контроля - экзамен.

Горюнов Алексей Германович, д-р.техн.наук, заведующий кафедрой - руководитель отделения на правах кафедры, отделение ядерно-топливного цикла, инженерной школы ядерных технологий http://portal.tpu.ru/SHARED/a/ALEX1479

Кузьмина Анна Владимировна, канд.техн.наук, доцент отделения ядерно-топливного цикла, инженерной школы ядерных технологий http://portal.tpu.ru/SHARED/v/VILNINA