Информационные технологии

 

охлаждение турбогенераторов крупных электродвигателей	2,5-4
охлаждение масла, циркулирующего в масляной системе, турбоагрегата и питательных насосов	1,2-2,5
охлаждение масла подшипников вспомогательных механизмов	0,3-0,8
гидротранспорт золы и шлака	0,1-0,5
восполнение внутренних утечек в основном цикле электростанции	0,04-0,01
охлаждение подшипников питательных и главных циркуляционных насосов АЭС	0,3-0,5
теплообменники контура расхолаживания реактора	0,5-0,6
охлаждение бассейна перегрузки ядерного топлива	0,3-0,5
охлаждение бассейна выдержки отработанного ядерного топлива	1,0-1,2
на спринклерные устройства	0,3-0,6
охлаждение продувки реакторов и парогенераторов АЭС	0,2-0,4

 

Подачу воды к потребителям, не допускающим перерыва в охлаждении, например, к главному циркуляционному насосу, обеспечивающему циркуляцию теплоносителя в реакторе, к теплообменникам системы аварийного охлаждения активной зоны обеспечивают системы и оборудование, которые напрямую связаны с безопасностью АЭС и называются ответственными потребителями. К ним относятся системы безопасности АЭС, спецвентиляции помещений реакторного отделения, спецгазоочистки, поддержание условий нормальной эксплуатации, а также оборудование дизельных станций. В  этих системах основными потребителями технической воды являются теплообменные аппараты, подшипники насосов, агрегаты дизель-генераторных станций.

В результате использования технической воды на электростанциях образуются:

• стоки химического цеха (засоленные воды);
• золошлаковая пульпа при гидрозолоудалении;
• нефтесодержащие стоки;
• подогретая (по сравнению с источником воды) сбросная вода конденсаторов турбин.

Сбрасывать в расположенный рядом с электростанцией водный объект (река, водохранилище, озеро и т.д.) без предварительной очистки можно только воду из конденсаторов турбин.

Сброс подогретой воды в водоемы (озера, водохранилища) может вызывать их "тепловое" загрязнение, которое возникает из-за несоответствия объема водоема и мощности электростанции и приводит к интенсификации неблагоприятных процессов, ухудшающих качество воды и затрудняющих ее использование в хозяйственных целях.

Существует две основных схемы водоснабжения ТЭС и АЭС: прямоточная и оборотная.

В прямоточной системе техническая вода забирается из водного источника и после использования на электростанции и соответствующей очистки сбрасывается в тот же источник.

В оборотной системе технического водоснабжения вода, будучи забранной из водного источника, циркулирует по замкнутому кругу, не возвращаясь в источник. Дополнительный забор воды из источника осуществляется только для восполнения ее потерь на электростанции.

2.2 Технико-экономические  показатели систем водоснабжения

При прочих равных условиях наиболее глубокий вакуум в конденсаторе турбины, а значит и ее максимальную мощность дает прямоточная система водоснабжения. Далее в порядке уменьшения вакуума идет система водоснабжения с водохранилищем-охладителем, с градирней и с воздушно-конденсационной установкой Геллера.

Если не учитывать стоимость отчуждаемой территории под охладители, то наиболее капиталоемкой системой водоснабжения является воздушно-конденсационная установка, затем с градирней, с водохранилищем-охладителем и, наконец, прямоточная система. Учет стоимости отчуждаемой земли вызывает значительное увеличение капиталовложений в систему водоснабжения с водохранилищем-охладителем.

Основные технико-экономические показатели систем технического водоснабжения приведены в таблице 2.

 

Таблица 2 – Основные технико-экономические показатели систем технического водоснабжения электростанции

Показатель	Прямо-точная	Оборотная
		с водохранилищем-охладителем	с градирнями	с воздушно-конденсационными установками
Среднегодовая температура охлаждающей воды, ºC	8-14	10-16	20-25	25-30
Среднегодовое давление в конденсаторе, кПа	3,5-4,5	4-5,5	6-7,5	7,5-9
Удельная площадь, м2/кВт	-	3-8	0,01-0,02	0,01-0,025
Относительные удельные капиталовложения (без учета стоимости земли)	1	1,25	1,75	2

С точки зрения охраны окружающей среды и экологической безопасности наиболее совершенными являются системы с воздушно-конденсационными установками и с градирнями, так как в случае серьезной аварии и разгерметизации первого контура возможность прямого стока радиоактивных вод в естественные водоемы будет исключена, если АЭС располагается на значительном расстоянии от них, в основании сооружения залегают маловодопроницаемые грунты и выполнена соответствующая вертикальная планировка площадки АЭС.

Основной недостаток этих систем водоснабжения заключается в ограниченном диапазоне температур наружного воздуха, в котором они эффективно и устойчиво работают. При повышении температуры наружного воздуха до 30 °С и более происходит повышение температуры охлаждающей воды и значительное снижение мощности электростанции. При низких температурах наружного воздуха (ниже -20 °С) необходимы специальные мероприятия  по предотвращению обледенения градирен и замерзанию воды в системе воздушно-конденсационной установки.

Выбор системы технического водоснабжения должен производиться на основании технико-экономического сравнения всех возможных вариантов. Сравниваемые варианты должны быть приведены к одинаковым показателям по производству электроэнергии и воздействию на окружающую среду. К производству должен приниматься вариант с минимальными приведенными затратами.

3 ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ  И ЗАДАЧИ КОМПЬЮТЕРНЫХ, ТЕХНОЛОГИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

При разработке учебно-методических материалов по дисциплине «Строительство ТЭC и АЭС» используются компьютерные технологии, основной целью которых является:

• широкий доступ к информационной базе данных;
• создание комбинированных занятий;
• повышение уровня мотивации студентов;
• возможность представления материала в графической, динамической и экспериментальной форме, что практически невозможно осуществить с использованием доски и мела;
• возможность обмена опытом с другими  вузами;
• возможность одновременной проверки знаний студентов;
• одновременное воздействие на слуховые и зрительные рецепторы, что способствует более эффективному запоминанию информации.

Основной задачей профессорско-преподавательского состава при подготовке учебно-методического материала являются грамотное использование компьютерных технологий для повышения уровня знаний студентов и правильного их использования в дальнейшей практической деятельности в качестве инженеров-строителей, по строительству зданий и сооружений ТЭС и АЭС.

4 ПЕРЕЧЕНЬ И КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ОСНОВНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ОБУЧЕНИИ СТУДЕНТОВ

В процессе подготовки учебно-методических материалов по дисциплине «Строительство ТЭC и АЭС» используются следующие компьютерные программы:

• Microsoft WORD;
• Microsoft EXCEL;
• Microsoft PowerPoint;
• MathCad;
• PascalABC;
• C#;
• программный комплекс ЛИРА Cофт;
• SCAD Office;
• AUTOCAD;
• NormaCS «Строительство. Версия Мах»;
• NormaCS «Энергетика и теплотехника»

В учебном процессе широко применяется пакет MS Office.

Текстовый редактор Word необходим для составления отчетов, рефератов, пояснительных записок к курсовым и дипломным проектам. Студенты изучают ГОСТы по оформлению текстовых документов, что необходимо в дальнейшем  для работы специалиста любого уровня. Умение составлять электронные бланки, использовать функции ассистента слияния, работать с табличными данными поднимает престиж инженерно-технического работника.

Электронные таблицы Excel позволяют решить абсолютное большинство инженерных задач. Кроме непосредственных вычислений линейного и циклического программирования, оформленных в виде макросов, приложение позволяет произвести первичную обработку результатов научных исследований (построение различных диаграмм и линии тренда, подбор функциональной зависимости с оптимальными отклонениями и т.д.), решать задачи подбора параметра и оптимизации функции (перевозок, расходования стройматериалов, производства строительных конструкций). Особое внимание уделяется работе со списками. Фактически, это работа с небольшой базой данных, имеющейся на каждом предприятии (по персоналу, по запасам строительных материалов, по вводу объектов строительства и др.). Возможность определенным образом отбирать информацию, сортировать, фильтровать, подводить итоги по различным признакам в несколько шагов за очень короткий срок (в пределах 5 минут) крайне востребована временем и с успехом реализуется специалистом.

Приложение Power Point широко используется для составления электронных презентаций. Сегодня ни одна научная конференция, ни одно мероприятие по обмену информацией немыслимы без презентаций. В учебном и процессе в виде презентаций представлены студенческие рефераты, доклады на конференциях и заседаниях, пособия-инструкции по выполнению отдельных разделов и расчетов курсового и дипломного проектирования, разделы лекционного курса, наглядные профориентационные заметки, отчетные материалы по практикам и общественным мероприятиям.

Студенты также знакомятся с настольной базой данных MS Access, усваивая принцип и приобретая навыки обработки большого объема табличной информации.

Университетская подготовка предусматривает умение студентов работать с программными пакетами по обработке результатов исследований и наблюдений. Будущие специалисты знакомятся с пакетами Maple, MathCad, MathLab, но наиболее подробно изучают работу с функциями и построение диаграмм в программе MathCad.

Основы программирования на кафедре студенты изучают на алгоритмическом языке Pascal.

Ряд преподавателей кафедры прослушал курс программирования на алгоритмическом языке C Sharp (C#) и успешно внедрил в учебный процесс программы тестирования знаний студентов по дисциплинам, составленные в Visual-среде.

Программный комплекс ЛИРА (ПК ЛИРА) – это многофункциональный программный комплекс для расчета, исследования и проектирования конструкций различного назначения. 

ПК ЛИРА с успехом применяется в расчетах объектов строительства, машиностроения, мостостроения, атомной энергетики, нефтедобывающей промышленности и во многих других сферах, где актуальны методы строительной механики. ПК ЛИРА входит в перечень программных средств, аттестованных советом по аттестации программных средств Госатомнадзора России.  

Программные комплексы семейства ЛИРА имеют более чем 40-летнюю историю создания, развития и применения в научных исследованиях и практике проектирования конструкций. Программные комплексы семейства ЛИРА непрерывно совершенствуются и приспосабливаются к новым операционным системам и графическим средам. Новейшим представителем семейства ЛИРА является ПК ЛИРА версии 9.6. 

Кроме общего расчета модели объекта на все возможные виды статических нагрузок, температурных, деформационных и динамических воздействий (ветер с учетом пульсации, сейсмические воздействия и т.п.) ПК ЛИРА автоматизирует ряд процессов проектирования: определение расчетных сочетаний нагрузок и усилий, назначение конструктивных элементов, подбор и проверка сечений стальных и железобетонных конструкций с формированием эскизов рабочих чертежей колонн и балок. 

ПК ЛИРА позволяет исследовать общую устойчивость рассчитываемой модели, проверить прочность сечений элементов по различным теориям разрушений. ПК ЛИРА предоставляет возможность производить расчеты объектов с учетом физической и геометрической нелинейностей, моделировать процесс возведения сооружения с учетом монтажа и демонтажа элементов. 

ПК ЛИРА состоит из нескольких взаимосвязанных информационных систем.

Система ЛИР-ВИЗОР