← zpět na činnosti

Charakteristika činnosti

Aktivity se zaměřují na tepelně-hydraulická řešení procesních a energetických zařízení na výměnu tepla. Jedná se zejména o:

• tepelně-hydraulické výpočty výměníků tepla standardních i speciálních typů včetně návrhů zařízení na výměnu tepla pro nestandardní aplikace;
• tepelně-hydraulické výpočty procesních trubkových pecí a parních kotlů;
• hydrodynamické výpočty transferových potrubí a návrhy jejich úprav;
• analýzy sítí výměníků tepla a integrace spalovacích zařízení a pecí do procesů;
• analýzy proudění pracovních látek a distribuce toku v zařízeních;
• školení softwaru Chemstations CHEMCAD pro simulaci procesů a softwaru HTRI Xchanger Suite pro navrhování standardních typů zařízení na výměnu tepla.
• tvorba matematických modelů (zařízení na výměnu tepla) a jejich programové zpracování.

Strategie řešení

Podle požadované úrovně návrhu, resp. řešení konkrétního zařízení na výměnu tepla je využit buď některý ze standardních komerčních softwarů, nebo in-house software vytvořený na míru dané aplikaci na základě nejnovějších poznatků z oblasti přenosu tepla a hydrodynamiky tekutin. V případě komerčních softwarů přitom disponujeme jak nástroji pro projekční návrh zařízení a jejich detailní tepelně-hydraulickou analýzu, tak nástroji pro koncepční řešení a analýzu systémů výměny tepla.

Je-li vyžadováno komplexní posouzení zařízení na výměnu tepla (tedy jak po stránce technologicko-provozní, tak z pohledu konstrukce, životnosti apod.), spolupracujeme s patřičnými specializovanými týmy Ústavu procesního inženýrství.

Zapojení studentů

Do aktivit týmu se mohou v rámci svých závěrečných prací zapojit také studenti bakalářského oboru Strojní inženýrství a navazujícího magisterského oboru Konstrukční a procesní inženýrství. Vzhledem k různorodosti činností lze přitom témata závěrečných prací přizpůsobit individuálním schopnostem a zájmům studentů (tyto tudíž mohou být zaměřeny vývojově, konstrukčně i výpočtově).

Více informací a výběr z obhájených závěrečných prací lze nalézt zde.

Spolupráce s komerční sférou

Materiální a personální zázemí umožňuje spolupráci s průmyslem na smluvní úrovni ve všech oblastech výše uvedené problematiky. Z řešených průmyslových projektů lze pro konkrétní ilustraci jednotlivých aktivit týmu zmínit například tyto:

• Návrh ohřevné trubkové pece pro proces vakuové destilace;
• Návrh a technicko-ekonomická optimalizace systému předehřevu vzduchu ohřevné procesní pece;
• Analýza a návrh úprav transferových potrubí;
• Analýza chování výměníků tepla pro jadernou elektrárnu za různých režimů provozu;
• Analýza a úpravy kotle na odpadní teplo;
• Posouzení provozu a technického stavu parního kotle;
• Návrh rekonstrukce výměníku tepla pro uhelnou elektrárnu za účelem zmírnění zanášení;
• Návrh rekonstrukce předehřívače zneškodňovaného plynu a úprav procesu spalovny odpadů za účelem prodloužení provozního cyklu a zmírnění zanášení;
• Návrh speciálního výměníku pro vysokoteplotní aplikaci (ohřev pracovní látky nad 800 °C);
• Návrh rekonstrukce výměníkové sítě pro snížení energetické náročnosti výrobního procesu při minimalizaci investic;
• Návrh systému ohřevu roztoku polymeru;
• Vývoj a zpracování výpočtových postupů a softwarových nástrojů pro tepelně-hydraulické výpočty zařízení na výměnu tepla požadovaného typu;
• Posouzení vypovídajících schopností komerčního softwaru pro návrh kondenzátoru specifického typu;
• Školení obsluhy komerčního softwaru pro požadovanou oblast činností pracovníků firmy;
• Tvorba programové knihovny vlastností směsi vodní páry a oxidu uhličitého;
• Analýza paroplynného potrubního systému propojujících benzínové nádrže a jeho pojistných ventilů.

Reference lze nalézt zde.

Výzkumné projekty

V současné době jsou týmem řešeny následující výzkumné projekty:

• NETME CENTRE PLUS, podpora: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy České republiky, Národní program udržitelnosti I, LO1202, 2014–2018
• Centrum kompetence pro energetické využití odpadů, podpora: Technologická agentura České republiky, program Centra kompetence, TE02000236, 2014–2018
• Laboratoř integrace procesů pro trvalou udržitelnost, podpora: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy České republiky, EU – Operační program Výzkum, vývoj a vzdělávání, CZ.02.1.01/0.0/0­.0/15_003/0000456, 2017–2022
• Projekt SPETEP “Strategické partnerství pro environmentální technologie a produkci energie“, poskytovatel: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy České republiky, VVaV, doba řešení: 2018–2022

Další informace o výzkumných projektech Ústavu procesního inženýrství lze nalézt zde.

Kontakt

V případě zájmu o spolupráci kontaktujte:

prof. Ing. Zdeněk JEGLA, Ph.D.
koordinátor týmu
Ústav procesního inženýrství
budova A1, 9. patro, dveře 923
e-mail: zdenek.jegla@vut.cz
tel.: +420 54114 2371