Detail předmětu

Strojní zařízení elektráren

FEKT-BPC-SZEAk. rok: 2022/2023

Předmět přehledně seznámí studenty se zařízeními a systémy, s nimiž se pracuje v jaderné energetice. Postupně dle schématu standardní jaderné elektrárny jsou studenti seznámeni s jaderným ostrovem, zařízeními sekundárního okruhu, vyvedením výkonu, terciálními systémy a pomocnými provozy.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Karel Katovský, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav elektroenergetiky (UEEN)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu umí:
Vysvětlit rozdíly a společné věci jaderných a klasických elektráren; Princip funkce jaderných elektráren; Rozslišit základní zařízení a popsat schéma jaderné elektrárny; Na základní úrovni dílčí vztahy mezi systémy na jaderné elektrárně; Umí detailně popsat komponenty jaderného ostrova a sekundární části; Na základní úrovni umí další zařízení a pomocné provozy.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia, znalosti matematiky na úrovni prvních ročníků bakalářského studia. Doporučeno je absolvování předmětu Jaderně energetická zařízení.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení odborného základu, cvičení na počítači, laboratoře, exkurze a samostudium. Předmět využívá e-learning.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Studenti jsou povinni absolvovat cvičení, laboratoře a exkurzi na Elektrárnu Dukovany. Jsou hodnoceni dle průběžných testů, závěrečného testu, samostatné práce a písemné i ústní zkoušky. Pro absolvování předmětu musí být min. z 50% úspěšní ve všech aktivitách, dle obecných pravidel ECTS.

Osnovy výuky

1. Celkové schéma elektrárny, jaderné elektrárny.
2. Jaderný ostrov.
3. Systémy sekundárního okruhu.
4. Elektrické systémy a vyvedení výkonu.
5. Terciální okruh a pomocné provozy.
6. Reaktorové nádoby a primární okruh.
7. Výměníky tepla, parní generátory, kondenzátory.
8. Systémy pro dopravu kapalin - potrubí, čerpadla hydrostatická, čerpadla hydrodynamická, čerpadla ostatní.
9. Systémy pro dopravu plynů - potrubí, kompresory objemové, kompresory rychlostní.
10. Tepelné motory - parní a plynové turbíny.
11. Voda v jaderné elektrárně.
12. Jaderné palivo.
13. Volné téma a diskuze samostatných prací.

Učební cíle

Seznámit studenty s jednotlivými dílčími komponentami jaderných elektráren, zejména se strojními zařízeními a pomocnými provozy elektrárny, rozdíly mezi jednotlivými typy bloků, vývojovými stupni, rozdíly oproti klasické energetice.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Jsou aplikovány obecná pravidla - povinná účast na cvičeních a laboratořích s možností omluvené absence a prokazatelného doplnění probírané látky, povinná účast na exkurzi v Elektrárně Dukovany s možností omluvené absence a náhradního vypracování práce na danou tématiku, povinné vypracování samostatné práce na zadané téma v rozsahu cca 5 stran, získání nadpoloviční většiny bodů z kontrolních a závěrečných testů, apod.

Základní literatura

Alan E. Waltar, Donald R. Todd, Pavel V. Tsvetkov: Fast Spectrum Reactors, Springer, 2012, 978-1441995711 (CS)
D'Auria F.: Thermal-Hydraulics of Water-Cooled Nuclear Reactors, Woodhead Publishing, 2017, 9780081006627 (CS)
Hejzlar, R.: Stroje a zařízení jaderných elektráren (CS)
Raček, J.: Strojní zařízení elektráren. (CS)
Raček, J.: Strojní zařízení elektráren. Podklady pro cvičení. (CS)
Rataj J., Huml O., Sklenka Ľ.: Experimentální neutronová a reaktorová fyzika – laboratorní cvičení, Vydavatelství ČVUT v Praze, 2016, 978-80-01-05904-3 (CS)
Riznic J.: Steam Generators for Nuclear Power Plants, 1st Edition, Woodhead Publishing, 2017, 9780081008942 (CS)

Doporučená literatura

Todreas, Kazimi: Nuclear Systems (EN)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-SEE bakalářský 3 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Karel Katovský, Ph.D.

Osnova

Zařízení a prostředky k manipulaci a přepravě materiálu.
Systémy pro dopravu kapalin - potrubí, čerpadla hydrostatická.
Systémy pro dopravu kapalin - čerpadla hydrodynamická.
Systémy pro dopravu kapalin - čerpadla hydrodynamická, čerpadla ostatní.
Systémy pro dopravu plynů - potrubí, kompresory objemové, kompresory rychlostní.
Systémy pro dopravu plynů - kompresory rychlostní. Hydraulické motory - hydrostatické motory, vodní turbíny.
Hydraulické motory - vodní turbíny.
Tepelné motory - parní turbíny.
Tepelné motory - parní turbíny.
Zařízení na výrobu páry - parní kotle.
Zařízení na výrobu páry - parní kotle.
Kondenzační zařízení. Tepelné motory - plynové turbíny.
Tepelné motory - plynové turbíny.

Cvičení odborného základu

16 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Karel Katovský, Ph.D.

Osnova

Zařízení a prostředky k manipulaci a přepravě materiálu.
Systémy pro dopravu kapalin.
Hydraulické motory. Tepelné motory.
Zařízení na výrobu páry.
Kondenzační zařízení.

Laboratorní cvičení

10 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Karel Katovský, Ph.D.

Osnova

Semestrální úkol č. 1 - Zařízení a prostředky k manipulaci a přepravě materiálu.
Semestrální úkol č. 1 - Zařízení a prostředky k manipulaci a přepravě materiálu.
Semestrální úkol č. 2 - Systémy pro dopravu plynů.
Semestrální úkol č. 2 - Systémy pro dopravu plynů.
Semestrální úkol č. 3 - Tepelné motory.
Semestrální úkol č. 3 - Tepelné motory.
Semestrální úkol č. 3 - Tepelné motory.
Semestrální úkol č. 3 - Tepelné motory.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz