Search

Efficient utilization of waste heat from industrial processes can be a significant source of energy savings for production plants as well as the driver of sustainable operation and emissions abatement. Industrial waste heat usually is contained in liquid or gaseous outlet streams. Alt-hough the possible ways to utilize waste heat are discussed by a wide variety of papers, these either provide only a general overview of utilization options and opportunities or focus on a narrow range of industrial processes. The aim of the present paper is to discuss practical aspects of waste heat utilization in the European Union so that the reader gains perspective on (i) thermal classification of waste heat, (ii) liquid and gaseous waste streams and their temperatures typical for industrial use cases, (iii) technical, economic, physical, and environmental aspects barring full utilization of the contained heat, (iv) waste heat sources in various industries, and (v) standard-ized equipment and technologies applicable to industrial waste heat utilization, including their advantages, disadvantages and weak points.

Heat regenerators are simple devices for heat transfer, but their proper design is rather difficult. Their design is based on differential equations that need to be solved. This is one of the reasons why these devices are not widely used. There are several methods for solving them that were developed. However, due to the time demands of calculation, these models did not spread too much. With the development of computer technology, the situation changed, and these methods are now relatively easy to apply, as the calculation does not take a lot of time. Another problem arises when selecting a suitable method for calculating the heat transfer coefficient and pressure drop. Their choice depends on the type of packed bed material, and not all available computational equations also provide adequate accuracy. This paper describes the so-called open Willmott methods and provides a basic overview of equations for calculating the regenerative heat exchanger with a fixed bed. Based on the mentioned computational equations, it is possible to create a tailor-made calculation procedure of regenerative heat exchangers. Since no software was found on the market to design regenerative heat exchangers, it had to be created. An example of software implementation is described at the end of the article. The impulse to create this article was also to broaden the awareness of regenerative heat exchangers, to provide designers with an overview of suitable calculation methods and, thus, to extend the interest and use of this type of heat exchanger.

Práce se zabývá návrhem trubkového výměníku tepla s křížovým tokem pro předehřev spalovacího vzduchu pro technologickou jednotku spalující odpadní produkty při výrobě kyseliny akrylové. Nejdříve je v programu Chemcad provedena simulace na základě známých provozních dat technologické jednotky pro predikci chování technologického celku s navrženým výměníkem. Dále jsou disktovány podstatné mechanismy přenosu tepla, na které navazuje přehled typů výměníků tepla používaných pro předehřev spalovacího vzduchu. Před samotným návrhem je provedena optimalizace výkonu na základě doby návratnosti. Tepelně-hydraulický návrh je potom proveden metodou F-LMTD v programu GNU Octave. Ověření výsledků výpočtu je provedeno za pomocí programu HTRI Xchanger Suite®. Na závěr jsou diskutovány ekonomické a ekologické přínosy navrhnutého výměníku., In thesis is done thermal-hydraulic design of cross-flow tubular heat exchanger for combustion air preheating. In software Chemcad is done simulation of technological unit based on known operating data, which is used for behavior prediction of unit after heat exchanger installation. Then there are discussed essential mechanisms of heat transfer. After that there is overview of different heat exchanger types used for combustion air preheating. Before particular design there is performed optimalization of heat duty of heat exchnger based on payback time. Thermal-hydraulic design is performed using F-LMTD method in software GNU Octave. Obtained results are verified using software HTRI Xchanger Suite®. At the end there are discussed economical and ecological benefits of designed heat exchanger.

Diplomová práce je zaměřena na výpočet výměníku tepla s příčně obtékaným svazkem trubek, technologií používanou nejčastěji ve vzduchem chlazených výměnících. Za pomoci poznatků získaných z rešerše literatury jsou pro vytvořeny knihovný dávající na výběr několik rozdílných metod při hydraulickém a tepelném výpočtu a dalších důležitých oblastí. Tyto knihovny umožňují implementaci metod do komplexního výpočtového softwaru P.E.C. vyvíjeného na ústavu procesního inženýrství. Součástí diplomové práce je ověření správnosti výpočtů knihoven na příkladech a také 2 parametrické studie. Ty zkoumají závislosti příčné a podélné rozteče na některé z procesních parametrů výměníku., The master’s thesis is focused on the calculation of a heat exchanger with a crossflowed tube bundle found most in the air-cooled heat exchangers. The knowledge gained from the literature search is used to create libraries, giving a choice of several different methods in the hydraulic and thermal calculation as well as other key areas. These libraries allow their implementation in the comprehensive computational software P.E.C. developed at the Institute of Process Engineering. The thesis includes a verification of the correctness of the library’s calculations with showcased problems as well as 2 parametric studies. These investigate the dependencies of the transverse and longitudinal pitch on some of the process parameters of the heat exchanger.

Tato diplomová práce se zabývá analýzou technologie kontroly těsnosti tepelných výměníků ve vybrané průmyslové společnosti, na jejímž základě jsou následně identifikovány, vyselektovány a vytvořeny konkrétní zlepšovací návrhy s potenciálem na zvýšení spolehlivosti této provozované technologie. Tato analýza je realizována prostřednictvím konzultací a schůzek se zaměstnanci dané společnosti a také s pomocí poskytnutých dat a informací. Na základě této analýzy, rešerše odborného pozadí technologie a metodologie DMAIC jsou navrženy konkrétní úpravy s potenciálem na zlepšení provozované technologie a je odhadnuta výše investice k jejich realizaci., This master thesis deals with the analysis of the leakage checking technology of heat exchangers in a selected industrial company. According to this analysis the specific improvement proposals with the potential to increase the reliability of this technology are identified, selected and created. This analysis is carried out through consultations and meetings with the employees of the company and also with the help of the provided data and information. On the basis of this analysis, the technical background research of the leak testing technology and the DMAIC methodology, specific modifications with the potential to improve the operated technology are proposed and the amount of investment to implement them is estimated.

Cílem diplomové práce bylo seznámení se s komerčním programem HTRI, který je určen k návrhu a kontrole zařízení na výměnu tepla. S jeho pomocí pak byly navrženy a / nebo zkontrolovány celkem čtyři druhy výměníků tepla a vytvořen podrobný uživatelský manuál, který bude sloužit jako pomůcka pro budoucí výuku v rámci předmětu na ÚPEI Brno., The main goal of this master‘s thesis was to keep a basic orientation in commercial software HTRI. This software serves to design and rating calculation of heat transfer equipment. There were calculated four main types of heat exchangers and created a detailed user manual as a helpful tool for future education purposes on the faculty of mechanical engineering and its institute of process and environmental engineering.

Hlavní náplní této práce je vyhodnocení experimentálně naměřených dat na prototypu jednotky pro energetické využití různých druhů biomasy o výkonu 1 MW. Dále pak seznámit se s problematikou energetického využívání biomasy v kotlích středních výkonů a s legislativou stacionárních zdrojů. Pro převod naměřených hodnot na legislativní podmínky je zde řešen postup přepočtu, který je nezbytný při hodnocení splnění emisních limitů pro naměřené koncentrace CO, SO2, NOX a tuhých znečisťujících látek. Důraz je přitom kladen na grafické zpracování ve formě přehledných tabulek a grafů s následným popisem trendů důležitých provozních charakteristik. Snahou je docílit diskuze vzájemných souvislostí., Main task of this final thesis is to analyse experimental measured data of prototype unit with output of 1 MW for energic biomass utilization. Furthermore the aim is to get acquainted with energic biomass problems utilization in middle output kettles and with stationary source legislation. To transfer measured value due to legislative conditions this diploma work solves the conversion procedure which is necessary to evaluate emission limits for measured concentration CO, SO2, NOX and stiff contaminating matters. My final work put emphasis on graphics processing in general tables and graphs with trends describtions. Endeavour is achieve discussion bilateral connection.

Diplomová práce se zabývá konstrukčními úpravami zkoumané průmyslové jednotky „waste-to-energy“ a možným nasazením moderních integrovaných zařízení namísto stávajících aparátů, které by snížily ekonomické nároky a vylepšily environmentální dopady provozu termického zpracování plynných odpadů za účelem zvýšení efektivity využití odpadního tepla. V rámci uvažovaných úprav jsou představeny možné modifikace procesu dle současných technologických trendů. Pro všechny řešené aparáty byly stanoveny investiční náklady dle cenových nabídek dodavatelů v souladu s odbornou literaturou, která se zabývá ekonomickým hlediskem během fáze syntézy a výběru nejvhodnější koncepce z pohledu investora. Pro hodnocení jednotlivých modifikací je využito kritérium Venture Profit jako míra ziskovosti daného provozu. Výstupem práce je určení optimální modifikace pro daný proces na základě zmíněného kritéria., The diploma thesis deals with design modifications of the investigated industrial „waste-to-energy“ unit and possible deployment of modern integrated equipment instead of existing devices that would reduce economic demands and improve environmental impacts of thermal treatment of gaseous waste in order to increase thermal efficiency. Within the considered modifications, possible modifications of the process according to current technological trends are presented. For all solved devices, investment costs were determined according to the price offers of suppliers in accordance with professional literature, which deals with the economic aspect during the phase of synthesis and selection of the most suitable concept from the investor's point of view. The Venture Profit is used as a measure of the profitability of a given operation to evaluate individual modifications. The output of the thesis is to determine the optimum modification for the process based on the mentioned criteria.

V bakalářské práci „ Výpočet tepelných ztrát a izolace potrubí“ jsou popsány mechanismy přestupu tepla a uvedeny vztahy pro výpočet Nusseltova čísla při přestupu tepla konvekcí. Dále jsou popsány typy tepelných izolací jejich použití a vlastnosti. Poslední část bakalářské práce je věnována sestavení výpočtu tepelných ztrát, výpočtu požadované tloušťky izolace dle požadované teploty a výpočtů nejekonomičtější tloušťky izolace., In this bachelor thesis "Calculation of heat loss and pipe insulation" describes the mechanisms of heat transfer and listed equations for calculating the Nusselt number for heat transfer by convection. The following describes the types of thermal insulation properties and their uses. The last part of this thesis is devoted to the preparation of calculating the heat loss calculation of the required thickness of insulation according to the required temperature and the most economical insulation thickness calculations.

Zájem o využití plynových mikroturbín coby kogeneračních jednotek v průmyslových procesech je stále nízký. Hlavním cílem diplomové práce je proto technické a ekonomické vyhodnocení využití odpadního tepla z plynové mikroturbíny, které je klíčové pro ekonomiku jejího provozu. Text obsahuje popis kogeneračního systému, který se postupně budoval v Laboratoři energeticky náročných procesů v NETME Centre. Autor práce se připojil k posledním pracím před spuštěním tohoto systému a v práci představuje výsledky prvních experimentů prováděných na této sestavě. Spaliny z mikroturbíny byly použity pro ohřev vody ve výměníku spalinyvoda a pro přímé sušení prádla. Na základě spolupráce s průmyslovými partnery v oboru byl vytvořen model prádelny s kapacitou 10 tun prádla na směnu. Výsledky experimentálního měření byly následně využity k integraci plynové mikroturbíny do průmyslového procesu profesní údržby prádla. Detailní komentáře a do hloubky propracované modely případových studií v programu Chemstation Chemcad podrobně mapují všechna úskalí využití mikroturbíny v tomto procesu. Přínos práce se očekává ve dvou oblastech – v podpoře širšího využití plynových mikroturbín a v energetických úsporách pro prádelenské provozy., The use of gas microturbines as a primary unit in CHP is still weak in the industrial process. It gives the driving force to the main aim of this master thesis, which is the technical and economic evaluation of the gas microturbines waste heat recovery system, which is the key factor for their economic sustainability. Assignment contains description of CHP system that was gradually built in LENP laboratory, part of NETME Centre. The author has joined the final work before start-up of the CHP system. He presents and describes results of the first experiments on this unit. The flue gas of a microturbine was used for heating water by heat exchanger flue gas–water and for direct linen drying. The case study of laundry with capacity 10 tons per shift was developed in cooperation with companies in laundry care. Results of those tests were used to process integration and utilization of this professional industrial laundry All obstacles found and opportunities of the use of microturbines are comprehensively described and tested in case studies, which are simulated in Chemstation Chemcad Software. Results of the thesis are expected to be useful these fields: the use of gas microturbines in industry & energy savings in industrial laundries.

Tato diplomová práce se zabývá výpočtovými postupy pro určení součinitele přestupu tepla u kondenzátorů páry. V první části je uveden základní přehled průmyslově využívaných kondenzátorů páry a možný postup pro výběr vhodného typu trubkového kondenzátoru. V další části jsou popsány typy kondenzace a výpočtové vztahy pro určení součinitele přestupu tepla pro různé geometrie trubkových kondenzátorů. V závěrečné části je proveden praktický výpočet kondenzátoru pomocí programu Maple s využitím výše uvedených vztahů. Výsledky získané tímto výpočtem jsou pak porovnány s výsledky získanými profesionálními výpočtovými softwary Chemcad a HTRI., This thesis deals with the calculation procedures for determining the heat transfer coefficient for steam condensers. The first section provides a basic overview for industrial steam condensers and possible procedure for selecting the appropriate type of tube condenser. The next section describes the types of condensation and equations for determining the heat transfer coefficient for various geometries of tubular condensers. In the final section there is performed practical calculation of condenser in Maple software using the above relations. The results obtained in this calculation are compared with the results obtained by professional computational software Chemcad and HTRI.

Práce se zabývá problematikou modelování a predikce koroze radiačního trubkového hadu ohřevné pece. Konkrétně je řešena vertikální válcová pec, která je zařazena na jednotce katalytického hydrokrakování a slouží k ohřevu agresivního cirkulačního plynu, jež je původcem vysokoteplotní koroze. Důležitým podkladem pro tvorbu výpočtového modelu jsou dostupné záznamy o provozu pece a průběhu působení korozních a degradačních mechanismů na trubkový systém pece. Využití těchto informací umožňuje vytvořit výpočtový model, založený na predikování vysokoteplotního korozního poškození radiačního trubkového hadu. Výpočtový model, zahrnující všechny podstatné vlivy, může sloužit jako základ pro systém prediktivního řízení životnosti radiačních hadů v ohřevné peci., The thesis deals with the modeling and prediction of corrosion of radiation tube snake in the heating furnace. Specifically it is focused on vertical cylindrical furnace which is included in the catalytic hydrocracking unit and serves for heating aggressive circulation gas which is the cause of high temperature corrosion. An important basis for the creation of computational models are available records about the operation of the furnace and about the corrosion and degradation mechanisms during the lifetime of the tube system in furnace. Such information enables the creation of a computational model which is based on the prediction of high-temperature corrosive damage of radiation tube snake. The computational model involving all relevant factors may serve as the basis for a predictive life management system of radiation snakes in the heating furnace.

Tato práce se v teoretické části zabývá popisem procesů výroby piva ve studeném bloku, popisem sanitací a teorií CIP sanitační stanice. Praktická část je zaměřena na konkrétní návrh CIP sanitační stanice, výběr vhodného výměníku tepla, jeho návrh a ekonomické zhodnocení navržené CIP stanice., The main subjekt of this master’s thesis is the description of the processes of production of beer in a cold block, describing the theory of sanitation and theory of CIP cleaning station. The second part of this work is practical proposal of CIP cleaning station, selecting anappropriate heat exchanger, its design and economic evaluation of the proposed CIP station.

Tato diplomová práce se zabývá výpočtovými metodami výměníku tepla s příčně obtékaným svazkem trubek. První část práce obsahuje souhrn obecně známých základních výpočtových vztahů používaných při výpočtech výměníků tepla a detailní popis řešeného výměníku tepla. Druhá část práce se zabývá popisem dostupných výpočtových metod daného aparátu potřebných pro jeho tepelný a hydraulický výpočet. V závěrečné části je popis aplikace POST v. 1.0, která byla na základě těchto výpočtových metod vytvořena. Pomocí této aplikace byl proveden kontrolní výpočet výměníku s příčně obtékaným svazkem trubek a získané hodnoty následně porovnány s výsledky získanými pomocí profesionálního výpočtového programu HTRI., This diploma thesis deals with calculation methods of heat exchanger with cross-flow tube bundle. The first part of the thesis contains summary of generally known basic calculation relations used in calculations of heat exchangers and a detailed description of a given heat exchanger.The second part of the thesis provides a description of available calculation methods of a given aparatus required for its thermal and hydraulic calculation. The final part describes application POST in 1.0 which has been formed on the basis of these calculation methods. Using this application check calculation of exchanger with cross-flow tube bundle was carried out and gained figures compared with results gained by means of professional calculation program HTRI.

Tato diplomová práce je zaměřena na popis a zpracování metody buněk, která je všeobecně doporučována pro predikci teplotních profilů pracovních látek ve výměníku tepla. V práci jsou uvedeny základní vztahy pro výpočet výměny tepla a dále je zde popsána současná situace v oblasti výpočtové predikce průběhu teplot pracovních látek. Metoda buněk je řešena pomocí softwaru Maple a je aplikována na konkrétních průmyslových případech výměníků tepla. Výsledky získané metodou buněk jsou porovnány s výsledky obdrženými výukovou verzí softwaru HTRI Xchanger Suite, na jejichž základě je posouzena vypovídající schopnost metody buněk., This master’s thesis is focused on the description and processing of the cell method, which is generally recommended for prediction of fluids temperature profiles in heat exchanger. In the thesis the basic equations for calculating heat transfer are presented and is also described the current situation in the field of computational prediction of fluids temperature profiles in heat exchangers. The cell method is solved by using the software Maple and is applied to the specific case of industrial heat exchangers. The results obtained by the cell method are compared with the results obtained by educational version of software HTRI Xchanger Suite. By this comparison explicitness of the cell method is assessed.

Tato práce se v první části zabývá teorií sanitace, zvláště různými vlivy ovlivňujícími její výsledek, a popisem čištění pomocí sanitačních stanic. Druhá část práce je zaměřena na praktický návrh CIP sanitační stanice, včetně její výkresové dokumentace., The main subject of this bachelor´s thesis is theory of cleaning, especially by various influences on cleaning result, and description of cleaning by the help of CIP station. The second part of this work is practical proposal of CIP station inclusive relevant graphical documentation.

Cílem bakalářské práce je seznámit se s tepelnými čerpadly, vhodně navrhnout dvě tepelná čerpadla určené k ohřevu TUV pro dvě stávající plynové kotelny situované v Novém Jičíně. Součástí práce je i sestavení blokového schématu zapojení technologického zařízení, provedení ekonomického vyhodnocení a závěrečné vyhodnocení přínosů zvolených variant., The goal of this bachelor thesis is to introduce and explain heat pumps, appropriately design two pumps for hot water for two existing gas boiler rooms located in Nový Jičín including building a block diagram of the process equipment design and economic evaluation and final evaluation of the benefits of selected variants.

Tato diplomová práce se zabývá tepelně-hydraulickým návrhem a kontrolou výměníků tepla pomocí specializovaného komerčního softwaru HTRI. Řešené výměníky tepla jsou určeny pro konkrétní vysokoteplotní aplikace, kde horkou pracovní látkou jsou spaliny o vysoké teplotě (nad 500 °C). V práci je proveden stručný rozbor konvenčních konstrukcí výměníků tepla používaných pro vysokoteplotní aplikace, popis základních výpočtových vztahů a charakteristika softwaru HTRI, ke kterému je sepsán stručný uživatelský manuál. Součástí práce je rozbor dostupných metod pro stanovení tlakových ztrát na 180° kolenech vynucený požadavky na nízké tlakové ztráty u řešených aplikací., This thesis is devoted to thermal-hydraulic design and rating of heat exchangers with the specialized commercial software HTRI. These heat exchangers are solved for real high-temperature applications, where the hot fluid is a flue gas with high temperature (above 500 °C). In the thesis is made a brief analysis of the conventional design of heat exchangers usable for high-temperature aplications, description of the basic relations, description and brief user manual of software HTRI. Further, work includes a comparative study of methods for calculation of pressure drop of the fluid at 180° elbows, as support analysis for solution of required applications characterized by low pressure drop of process fluids.

Tato práce se v první části zabývá teorií sanitace, zvláště různými vlivy ovlivňujícími její výsledek, a popisem čištění pomocí sanitačních stanic. Druhá část práce je zaměřena na praktický návrh CIP sanitační stanice, včetně její výkresové dokumentace., The main subject of this bachelor´s thesis is theory of cleaning, especially by various influences on cleaning result, and description of cleaning by the help of CIP station. The second part of this work is practical proposal of CIP station inclusive relevant graphical documentation.

Cílem diplomové práce je návrh výměníku tepla pro ohřev zemního plynu v procesu těžby a následné úpravy. První část se věnuje samotnému zemnímu plynu, jeho vzniku, těžbě a způsobům úpravu. Jsou zde popsány technologie využívané pro nalezení samotného ložiska nebo procesy, kterými je z vytěženého plynu odstraňována voda, síra a pevné částice. Další část se zabývá typy výměníků tepla, které jsou nejčastěji používané v průmyslu. Jsou zde také popsány základní vztahy pro tepelně-hydraulický výpočet výměníku tepla. V praktické části byl proveden návrh samotného výměníku tepla. Pro tepelně-hydraulický výpočet byl použit celosvětově rozšířený software HTRI a při pevnostním výpočtu proběhl návrh v programu Sant´ Ambrogio dle normy ČSN EN 13 445., The aim of the thesis is to design a heat exchanger for heating natural gas in the mining process and subsequent treatment. The first part describes natural gas itself, its origin, mining and ways of treatment. There are described technologies used for finding the deposits itself or processes by which water, sulfur and solid particles are removed from the extracted gas. The next section deals with the types of heat exchangers most commonly used in industry. There are also described basic relations for heat-hydraulic calculation of heat exchanger. In the practical part the heat exchanger itself was designed. World-wide HTRI software was used for the heat-hydraulic calculation and for strength calculation according to the standard ČSN EN 13445 was used sofware Sant´ Ambrogio.

Tato práce se zabývá detailním rozborem již dříve vytvořeného výpočtového modelu pro predikci charakteristických parametrů spalovacího procesu ve zkušební spalovací komoře. Odstraňuje nedostatky modelu, které byly rozborem nalezeny, zpřesňuje jej, a následně aplikuje na celkem 11 případů uskutečněných spalovacích zkoušek pro různé pracovní podmínky a paliva. Získaná data konfrontuje s daty zjištěnými v průběhu spalovacích zkoušek, a následně vyhodnocuje přesnost modelu, přičemž hlavním porovnávaným parametrem je velikost měrných tepelných toků do stěn spalovací komory po její délce. Na základě zjištěné přesnosti a objevených nedostatků vyhodnocuje vypovídající možnosti modelu a prezentuje možnosti jeho dalších úprav a možného využití., This work thoroughly analyzes a previously created computational model for predicting characteristic properties of the combustion process in an experimental combustion chamber. Any found shortcomings of the original model are removed and the model is further improved prior to its application on 11 real cases of combustion tests performed at various conditions and with various fuels. Data provided by the model are confronted with the data obtained during the combustion tests and the model accuracy is evaluated, based on local heat flux along the length of the combustion chamber. Finally, the overall usefulness of the model is determined by the means of evaluating the acquired accuracy values, and further possibilities of model improvement and use are presented.

Zájem o využití plynových mikroturbín coby kogeneračních jednotek v průmyslových procesech je stále nízký. Hlavním cílem diplomové práce je proto technické a ekonomické vyhodnocení využití odpadního tepla z plynové mikroturbíny, které je klíčové pro ekonomiku jejího provozu. Text obsahuje popis kogeneračního systému, který se postupně budoval v Laboratoři energeticky náročných procesů v NETME Centre. Autor práce se připojil k posledním pracím před spuštěním tohoto systému a v práci představuje výsledky prvních experimentů prováděných na této sestavě. Spaliny z mikroturbíny byly použity pro ohřev vody ve výměníku spalinyvoda a pro přímé sušení prádla. Na základě spolupráce s průmyslovými partnery v oboru byl vytvořen model prádelny s kapacitou 10 tun prádla na směnu. Výsledky experimentálního měření byly následně využity k integraci plynové mikroturbíny do průmyslového procesu profesní údržby prádla. Detailní komentáře a do hloubky propracované modely případových studií v programu Chemstation Chemcad podrobně mapují všechna úskalí využití mikroturbíny v tomto procesu. Přínos práce se očekává ve dvou oblastech – v podpoře širšího využití plynových mikroturbín a v energetických úsporách pro prádelenské provozy., The use of gas microturbines as a primary unit in CHP is still weak in the industrial process. It gives the driving force to the main aim of this master thesis, which is the technical and economic evaluation of the gas microturbines waste heat recovery system, which is the key factor for their economic sustainability. Assignment contains description of CHP system that was gradually built in LENP laboratory, part of NETME Centre. The author has joined the final work before start-up of the CHP system. He presents and describes results of the first experiments on this unit. The flue gas of a microturbine was used for heating water by heat exchanger flue gas–water and for direct linen drying. The case study of laundry with capacity 10 tons per shift was developed in cooperation with companies in laundry care. Results of those tests were used to process integration and utilization of this professional industrial laundry All obstacles found and opportunities of the use of microturbines are comprehensively described and tested in case studies, which are simulated in Chemstation Chemcad Software. Results of the thesis are expected to be useful these fields: the use of gas microturbines in industry & energy savings in industrial laundries.

Diplomová práce se zabývá specifickou problematikou návrhu vhodného typu tepelného výměníku pro účely větrání v záchranném habitatu. V práci je proveden přehled nejčastějších typů výměníků tepla a charakteristika základních mechanismů přenosu tepla (radiační, konvektivní). Na základě těchto a dalších poznatků je sestaven tepelně-hydraulický výpočtový model vhodného tepelného výměníku regeneračního typu a provedeny potřebné výpočty. Součástí práce je rovněž zhodnocení dosažených výsledků pro tři materiály, ze kterých může být tepelný výměník vyroben (hliník, měď, ocel)., This thesis deals with the specific issues of designing a suitable type of heat exchanger for ventilation in a rescue habitat. The paper presents an overview of the most common types of heat exchangers and characterizes basic heat transfer mechanisms (radiation, convection). Based on the above and other knowledge, a thermal-hydraulic calculation model suitable for a regenerative heat exchanger type is compiled and the necessary calculations are performed. The thesis also contains an evaluation of the results for three materials which can be used in the production of a heat exchanger (aluminum, copper, steel).

Termické zpracování odpadů je metoda, kdy při spalování dochází k redukci odpadů až na 10% původního objemu. Hlavní předností této metody je možnost využití tepla uvolněného spalováním odpadu pro výrobu tepelné či elektrické energie. Při termickém procesu však vzniká řada nežádoucích látek (NOx, CO, SO2, HCl, HF, PCDD/F), které se musí ze surových spalin odstranit nebo zredukovat na hodnoty dané platnou legislativou [16]. Za tímto účelem jsou spalovenské linky opatřeny řadou aparátů na odstranění těchto látek. Hlavní úkol této diplomové práce je výběr kritických aparátů z hlediska jejich tlakových ztrát. Hodnota tlakové ztráty hraje významnou roli při navržení výkonu spalinového ventilátoru. Při zvýšení či snížení celkové tlakové ztráty, roste či klesá spotřeba elektrické energie spalinového ventilátoru. Změna spotřeby se v celkovém hodnocení promítá v koeficientu efektivnosti energetického využití odpadů, kde se určuje zda jde jen o spalování odpadů či o jeho energetické využití. V první části diplomové práce jsou detailně popsány dostupné metody čištění spalin, kde je popsán jejich princip, výhody, nevýhody a porovnání jejich účinnosti. V další části diplomové práce je proveden vzorový příklad o vlivu určení technologie na celkovou hodnotu tlakových ztrát. Byly vybrány dvě technologie pro odstraňování dioxinů (technologie katalytické filtrace REMEDIA a DeNOx/DeDiox), kde se provedla detailní analýza tlakových ztrát jednotlivých komponent daných technologií. Následně byly dosažené výsledky mezi sebou porovnány a vyhodnoceny. Pro analýzu těchto dvou metod byl navržen matematický postup v softwaru Maple 9.5., Thermal processing of wastes is a metod, when during combustion occur reduction of wastes till 10% previous volume. The main advantage of this method is possibility to heat utilization for heat and electric production. Through thermic process develops range of pollutants (NOx, CO, SO2, HCl, HF, PCDD/F) that had to be remove from off-gas or reduced to enviromental values in agreement with laws in force [16]. For this purpose are combustion units equip with range of devices for removing this pollutans. The main task of this diploma thesis is selectoin of ctirical device in term of pressure drops. The value of pressure drop stands significant part in proposition of efficiecy off-gas fan. In increase or decrease total pressure drop consumption of electrical energy of off-gas fan is rising or going down. Change of consumption in total classification is projecting in energy utilization rate of waste where is determinate if it stands of energy utilizatoin or just incineration. In first part of diploma thesis are described in detail availability methods of off-gas cleaning where is described their principle, advanteges, disadvatages and comparison of effectivity. In second part of diploma thesis is made example model about influnce technology on value of total pressure drop. There were chosen two technologies for removing dioxins (technology of catalytic filtration REMEDIA and DeNox/DeDiox). For both technologies were made detailed analysis of pressure drops single components of these technologies. Attainment results were compared and rated with one another. For analysis these two methods were designed mathematical process in software Maple 9.5.

Regenerační výměníky tepla jsou zavedené pro mnoho průmyslových aplikací jako prostředek k využití tepla z proudu horkého média, přičemž sypané regenerátory (anglicky fixed bed rege-nerators) se nejčastěji používají k předehřívání vzduchu pro spalovací proces. V této práci bylo provedeno srovnání několika matematických modelů regenerátorů a několika výpočtových metod, přičemž tou hlavní použitou je Willmottova otevřená metoda z roku 1964. Pro vytvořený lineární model regenerátoru byla provedena analýza vlivu geometrických a provozních para-metrů na výstupní teploty médií., Regenerative heat exchangers are established as a means of heat recovery in many industrial applications. The fixed-bed regenerators are mostly used to transfer heat from hot flue gas to cold air. In this work, several mathematical models of regenerators and several calculation methods were compared, while the preferred method is Willmott’s open method from 1964. Analysis of the influence of geometrical and operational parameters was carried out for the linear regenerator model.

Tato diplomová práce je studií potenciálu intenzifikace přenosu tepla v procesu hydrogenační rafinace oleje. Za použití softwarových nástrojů je provedena simulace zmíněného procesu a tepelně-hydraulická analýza výměníkové sítě. Na základě získaných hodnot a výsledků optimalizační studie je do procesu umístěn nový výměník tepla, jehož parametry jsou předmětem dalších výpočtů. Cílem je prostudovat možnosti intenzifikace přenosu tepla pro nově použitý výměník a diskutovat aspekty spojené s použitím vybraných softwarů., This diploma thesis is a study of the potential of heat transfer enhancement in the process of hydrogenation refining of oil. The simulation of the process and the heat-hydraulic analysis of the heat exchanger network are performed using the software tools. Based on the obtained results and the results of the optimization study, a new heat exchanger is placed in the process and its parameters are subject to further calculations. The aim is to study the possibilities of heat transfer enhancement for the newly used heat exchanger and to discuss aspects connected with the use of selected software.

Diplomová práce řeší problematiku hledáním nejvhodnějšího řešení chlazení vzdušiny pro odstranění obsažených rozpouštědel. Řešení vychází z reálného a již fungujícího zařízení farmaceutického provozu. Chladící systém je koncipován jako soustava tří trubkových výměníků. V prvním výměníku je vzdušina ochlazována vodou, ve druhém ledovou vodou a ve třetím výměníku se k chlazení využívá solanka R31. Účelem soustavy výměníků je ochlazení vzdušiny vedoucí ke zkondenzování obsaženého rozpouštědla, kterým je převážně aceton., Diploma thesis deals with searching of the most appropriate solution of air mass cooling to clear away contained solvents. The solution is based on real and operated pharmaceutical unit. The cooling system is solved as systém of three tubular heat exchangers. In the first heat exchanger the air mass is cooled down by water, in the second by ice-cold water and brine R32 is used for cooling in the third heat exchanger. Heat exchanger system is solved for cooling the air mass which results in condensation of contained solvent – acetone.

Diplomová práce se zabývá problematikou čištění plynného proudu, v němž se vyskytují částice kapalného a pevného charakteru. Na konkrétním průmyslovém případu předčištění procesního odplynu ve spalovně plynných odpadů je řešen návrh předřazení vhodného separačního zařízení pro záchyt kapalných nebo pevných podílů z proudu směsi před vstupem do provozovaného výměníku tepla za účelem eliminace zanášení teplosměnných ploch., This thesis is devoted purification of a gas stream with solid and liquid particles. The problem described in the thesis is connected with a real industrial case – problem of operated waste gas incineration plant. Waste gas going to thermal incineration to flame of natural gas combustion contains solid and liquid particles. Presence of particles causes fouling of waste gas preheater. The main objective of thesis is analysis of situation and operating and space limitations and design of a suitable type of particle collector to reliable elimination of particles from waste gas before entering the gas preheater and thus to mitigation of fouling of preheater heat transfer area.

Diplomová práca je zameraná na analýzu možného mechanizmu poškodzovania U-trubiek trubkového výmenníka tepla, umiestneného v rámci jednotky na zneškodňovanie plynných odpadov z chemickej výroby. V prvej fáze analýzy, ktorá spočíva vo vypracovaní tepelne – hydraulického výpočtu, je využitý špecializovaný software HTRI Xchanger Suite® v6.00, v ktorom je možné simulovať prevádzkové podmienky, za ktorých daný výmenník pracuje. Výstupom z prvej fáze je získanie priebehu teplôt po dĺžke jednotlivých trubiek výmenníka, ktoré sú následne využívané v druhej fáze riešenia. Druhá fáza analýzy sa venuje posúdeniu rozdieľov teplotných dĺžkových dilatácií jednotlvých trubiek výmenníka, ako predpokladaný dôvod vzniku nadmerného napätia v trubkovom materiále a s ním spojeného poškodzovania trubiek. Závery výpočtu v druhej fáze sú následne overované výpočtom v programe ANSYS Workbench 11., The diploma thesis is focusing on research of possible damage mechanism of U-tubes in a heat exchanger placed within a gas waste incinerator unit in a factory dealing with chemicals manufacturing. In the first phase of the research, in which a thermo – hydraulic calculation is being made, a specialized software tool HTRI Xchanger Suite® v6.00 is used. Using the software it is possible to simulate certain operational conditions in which the heat exchanger operates. The output from the first phase of the solution is to obtain a set of temperatures of the tube material throughout the length of the tubes. These data are consequently used in the second phase of the analysis. The second phase of the analysis is dealing with thermal lenght dilatation differences assessment between tubes in the tube bundle as a predected reason of oversize tension formed in tube material and damage following afterwards. Conclusions of the calculation made in the second phase of the analysis are then checked by calculation via ANSYS Workbench 11.

V bakalářské práci „ Výpočet tepelných ztrát a izolace potrubí“ jsou popsány mechanismy přestupu tepla a uvedeny vztahy pro výpočet Nusseltova čísla při přestupu tepla konvekcí. Dále jsou popsány typy tepelných izolací jejich použití a vlastnosti. Poslední část bakalářské práce je věnována sestavení výpočtu tepelných ztrát, výpočtu požadované tloušťky izolace dle požadované teploty a výpočtů nejekonomičtější tloušťky izolace., In this bachelor thesis "Calculation of heat loss and pipe insulation" describes the mechanisms of heat transfer and listed equations for calculating the Nusselt number for heat transfer by convection. The following describes the types of thermal insulation properties and their uses. The last part of this thesis is devoted to the preparation of calculating the heat loss calculation of the required thickness of insulation according to the required temperature and the most economical insulation thickness calculations.

Diplomová práca sa zaoberá návrhom ohrevu vyhnívacej nádrže, ktorá je súčasťou procesu čistenia odpadnej vody a prebieha v nej proces vyhnívania čistiarenského kalu. Vyhnívanie (metanizácia) je proces, pri ktorom dochádza ku hygienizácií vstupujúceho kalu a produkcii bioplynu. V prvej časti je čitateľ uvedený do problematiky miešaných a ohrievaných priemyselných nádob. V druhej časti práce sa nachádza tepelno-hydraulický výpočet ohrevu pre prípad, kedy je nádoba miešaná aj pre prípad bez použitia miešania. V ďalšej časti práce je popísaný postup pri tvorení výpočtového nástroja, ktorý je neskôr použitý pri riešení dvoch príkladov. V poslednej časti je popísaný postup experimentálneho merania čerpacích charakteristík miešadla., The diploma thesis is focused on the design of heating of the digestion tank, which is part of the waste water purification process and where the process of sludge digestion takes place. Anaerobic digestion (methanisation) is a process main goal of which is the hygienesation of incoming sludge and related biogas production. In the first part the reader is introduced to the subject of mixed and heated industrial vessels. In the second part of the thesis thermo-hydraulic calculation of the heating process is carried out in case the vessel is agitated and in case the agitation is not applied. The next part of the thesis describes the procedure for creating a calculation tool, which is later used to solve two sample problems. The last part describes the experimental measurement of the pumping characteristics of the agitator.

Cílem bakalářské práce je seznámit se s tepelnými čerpadly, vhodně navrhnout dvě tepelná čerpadla určené k ohřevu TUV pro dvě stávající plynové kotelny situované v Novém Jičíně. Součástí práce je i sestavení blokového schématu zapojení technologického zařízení, provedení ekonomického vyhodnocení a závěrečné vyhodnocení přínosů zvolených variant., The goal of this bachelor thesis is to introduce and explain heat pumps, appropriately design two pumps for hot water for two existing gas boiler rooms located in Nový Jičín including building a block diagram of the process equipment design and economic evaluation and final evaluation of the benefits of selected variants.

Práce je zaměřena na výpočtovou analýzu konkrétního trubkového výměníku tepla s příčně obtékaným svazkem trubek uspořádaných za sebou, u nějž se vyskytují významné provozní potíže. Na základě výsledků distribuce pracovních látek získaných ze simulace CFD je provedena tepelná, hydraulická a vibrační analýza vybraných částí výměníku. Analytický výpočet je proveden v programu Maple. Výsledky tepelně-hydraulického výpočtu jsou porovnány s výsledky získanými z komerčního programu HTRI., The master thesis is focused on analysis of specific cross-flow in-line tube bundle heat exchanger which deals with significant operational problems. Thermal, hydraulic and vibration calculation analysis of selected parts of the heat exchanger is performed based on CFD flow distribution results. Calculation is performed by using Maple software. Thermal and hydraulic calculations are compared with results obtained by commercial software HTRI.

Diplomová práca je rozdelená na štyri hlavné časti. Prvá časť sa zaoberá problematikou nakladania s odpadmi a jeho energetickým využitím v spaľovni odpadov. Sú spracované škodlivé látky vznikajúce spaľovaním, ako aj emisné limity. Zaoberá sa typmi nosičov katalyzátorov, ich popisom, výrobou a detailnejším spracovaním keramickej peny VUKOPOR. Druhá časť je venovaná technológiám využívajúce katalytické deje a bližšia špecifíkácia procesu. V tretej časti je spracovaná rešerš výpočtových metód tlakových strát pre jednotlivé typy nosičov. Štvrtá, najrozsiahlejšia časť popisuje experimentálne zariadenie INTEQII, jeho technológiu a konštrukciu ako aj princíp praktickej časti merania tlakových strát nosičov. Obsahuje vyhodnotenie tlakových strát v samostatných kategóriách nosičov a to sypané lože, HoneyComb a keramická pena VUKOPOR. Následne je vyhotovené vzájomné porovnanie tlakových strát všetkých nosičov vzhľadom na referenčnú veľkosť 1 m. Je diskutovaný vplyv zlepenia vzoriek peny VUKOPOR na veľkosť tlakových strát. V závere tejto časti je vyhodnotená vhodnosť použitia výpočtových metód u jednotlivých nosičov v závislosti na experimentálnych dátach tlakových strát., The diploma thesis is divided into four main parts. The first part deals with the issue of waste management and its energy utilization in waste incineration. Processed harmful substances produced by incineration as well as emission limits. It deals with the types of catalytic carriers, their description, production and more detailed processing of ceramic foam VUKOPOR. The second part is devoted to technologies utilizing catalytic processes and a more detailed specification of the process. In the third part there is processed the calculation methods for pressure losses for individual types of carriers. Fourth, the most extensive part describes the INTEQII experimental device, its technology and construction, as well as the principle of the practical part, measuring of the pressure losses of carriers. It includes the evaluation of pressure losses in separate categories of carriers, such as the bed, HoneyComb and VUKOPOR ceramic foam. Subsequently, a comparison of the pressure losses of all carriers is made relative to the reference size of 1 m. The impact of bonding of VUKOPOR foam samples on the size of pressure losses is discussed. At the end of this section, the suitability of calculation methods for individual carriers is evaluated, depending on the experimental pressure loss data.

Tato práce se zabývá detailním rozborem již dříve vytvořeného výpočtového modelu pro predikci charakteristických parametrů spalovacího procesu ve zkušební spalovací komoře. Odstraňuje nedostatky modelu, které byly rozborem nalezeny, zpřesňuje jej, a následně aplikuje na celkem 11 případů uskutečněných spalovacích zkoušek pro různé pracovní podmínky a paliva. Získaná data konfrontuje s daty zjištěnými v průběhu spalovacích zkoušek, a následně vyhodnocuje přesnost modelu, přičemž hlavním porovnávaným parametrem je velikost měrných tepelných toků do stěn spalovací komory po její délce. Na základě zjištěné přesnosti a objevených nedostatků vyhodnocuje vypovídající možnosti modelu a prezentuje možnosti jeho dalších úprav a možného využití., This work thoroughly analyzes a previously created computational model for predicting characteristic properties of the combustion process in an experimental combustion chamber. Any found shortcomings of the original model are removed and the model is further improved prior to its application on 11 real cases of combustion tests performed at various conditions and with various fuels. Data provided by the model are confronted with the data obtained during the combustion tests and the model accuracy is evaluated, based on local heat flux along the length of the combustion chamber. Finally, the overall usefulness of the model is determined by the means of evaluating the acquired accuracy values, and further possibilities of model improvement and use are presented.

Předložená diplomová práce se zabývá aspekty modelování výměníků tepla se svazkem trubek v plášti pomocí dostupných softwarových nástrojů. V úvodní teoretické části práce je popsáno rozdělení a typy výměníků, včetně detailního popisu průmyslového výměníku tepla řešeného v této diplomové práci. Další kapitola je věnována hlavním vztahům a používaným výpočtovým metodám v rámci tepelně – hydraulického výpočtu. Hlavní náplň práce tvoří kapitoly, které jsou věnovány popisu vybraných dostupných softwarů a provedení výpočtů pomocí těchto softwarů na konkrétním průmyslovém případu. Na závěr práce jsou shrnuty výsledky obdržené jednotlivými softwary a doporučení konkrétního programu pro dané potřeby., The proposed master´s thesis looks into the aspects of tubular heat exchangers modeling using available software tools. In the first – theoretical part there is a description of distribution and types of heat exchangers, including a detailed description of the industrial heat exchanger solved in this thesis. Another chapter is devoted to the main computational relations and calculation methods used in the context of thermo-hydraulic calculation. The main part of thesis consists of chapters, which are devoted to selected available software and perform calculations using the software in the specific industrial case. Finally, there is summary of the various software and a recommendation for the specific program for the need.

V tejto diplomovej práci sa pojednáva o procesoch a mechanizmoch zanášania priemyslových výmenníkov tepla so zameraním na zanášanie teplozmenných plôch produktami spaľovania a možnosťami ich zohľadnenia, resp. modelovania a výpočtovej predikcie. Výpočet tepelne-hydraulického správania výmenníka je zameraný na stranu spalín, ako dominantnej pracovnej látky a strany prenosu tepla. Na základe dostupných prevádzkových záznamov vyhodnocovaného priemyslového výmenníka tepla je spracovaný špecifický postup pre výpočtové zistenie, resp. tzv. predikovanie zmeny súčiniteľa zanášania v priebehu prevádzky výmenníka. Na záver práce sú diskutované vlastnosti a možnosti použitej výpočtovej techniky pre aplikáciu na komplexnejšie prípady prevádzkových záznamov a možnosti aplikovania výpočtovej techniky na predikciu procesu zanášania pri zmene prevádzkového režimu výmenníka tepla., This diploma thesis discusses fouling processes and mechanisms of industrial heat exchangers, with focus on shell side fouling of heat transfer area by flue gases, and eventually taking fouling into account, or more precisely its modeling and predicting by calculation. Thermal-hydraulic design of heat exchanger is focused mainly on shell side, as flue gases are dominant process medium in terms of fouling and heat transfer. Based on available operational data of evaluated industrial heat exchanger, specific process has been developed to determine by calculation, or more precisely predict change of fouling factor throughout operational period of heat exchanger. Usage and various options of this specific calculation technique are being discussed in conclusion, whether there is a potential to use this technique regarding more complex operational inputs or prediction of fouling process for different operational regime of heat exchanger.

Hlavním cílem diplomové práce je posouzení vlastností zjednodušeného tepelného výpočtu ohřevné trubkové pece, publikovaného v časopise Applied Energy v roce 2010 a jeho aplikace na konkrétní průmyslové případy. V práci je nejprve rozebrána obecná problematika procesních pecí. Dále je krátce představen výpočtový model v již zmíněném článku. Poté je v programu Maple vytvořen vlastní výpočtový model dle publikované metody. Následně je tento model aplikován na stávající procesní pece formou kontrolního výpočtu. Nedílnou součástí práce je také detailní diskuze získaných výsledků., The main aim of the thesis is to evaluete properties of a simplified thermal calculation of the direct fired heater published in the journal Applied Energy at 2010 and its application to specific industrial cases. At first, general issues of process heaters are talk over. Second, calculation model in cited article is briefly introduced. After that, custom computational model at program Maple is created in accordance with published article. Subsequently, the model is applied to the existing process furnaces in the form of a check calculation. An integral part of the work is also a detailed discussion of the results obtained.

Predložená bakalárska práca sa zaoberá výpočtom tlakových strát v potrubí cementárne a v konečnom dôsledku, jej vplyvom na spotrebu elektrickej energie spalinovými ventilátormi. V úvode práce bola spracovaná literárna rešerš popisujúca princípy a spôsoby fungovania cementárenského priemyslu. V ďalších častiach je pozornosť venovaná výpočtom trecích, odporových súčiniteľov pokrývajúcich rôzne typy prúdenia. Samostatne pre plyn a samostatne aj pre častice. V praktickej časti bol navrhnutý vlastný výpočtový model na výpočet tlakových strát pre všeobecnú konfiguráciu potrubného systému. V závere práce bola zhodnotená závislosť medzi tlakovými stratami a spalinovými ventilátormi., The submitted thesis deals with calculation of pressure drop in pipeline of cement industry, which is directly correlated with energy consumption of raw mill exhaust fans. The introduction in submitted thesis describes theoretical basics of cement production. Part of theoretical analysis is about detailed study of calculations of different friction factors. Separately for gas and separately for solids. In the practical part, a mathematical model of universal configuration of pipeline for pressure drop calculations was created. The last part evaluate impacts of pressure drop on energetic demands of raw mill exhaust fans.

Diplomová práce se zaměřuje na realizaci vybraných projekčních prací týkajících se návrhu konkrétního procesu stripování kyselých vod. Hlavním cílem práce tak je popis postupu řešení a obdržených výsledků u těchto prováděných projekčních prací na základě příslušného průmyslového zadání a požadavků řešeného procesu. V úvodních dvou kapitolách se práce zaměřuje na představení předmětného procesu a hlavních zařízení ve výrobní technologii. Následující kapitoly se už věnují popisu řešených činností, konkrétně simulaci řešeného procesu v programu CHEMCAD, návrhovému výpočtu spirálového deskového výměníku pro předehřev nástřiku, tvorbě 3D modelu procesu a výkresové dokumentace pomocí programu AutoCAD Plant 3D a v poslední řadě pevnostní analýze zvolené potrubní trasy. Hlavní praktické výstupy této práce pak tvoří zejména vygenerované výsledkové reporty ze simulace procesu a jeho zařízení a pevnostní analýzy řešené potrubní trasy, 3D model procesu a vybraná technická a výkresová dokumentace. V závěru diplomové práce jsou provedené činnosti a jejich výstupy sumarizovány a vyhodnoceny., The diploma thesis is focused on selected designing works related to the design of a specific process of acid water stripping. The main purpose of the work is to describe the procedure and the obtained results for these performed design work based on the relevant assignment and the process requirements. In the introductory two chapters, the work focuses on process introduction and description of main process equipment. The following chapters are devoted to the description of the designing works, specifically simulation of the process in CHEMCAD, design calculation of the spiral plate heat exchanger for feed preheating, creation of 3D model and drawing documentation using AutoCAD Plant 3D and lastly strength analysis of the selected pipeline. The main outputs of this work are mainly generated result reports from the process and equipment simulation and strength analysis of the solved pipeline route, 3D model of the process and selected technical and drawing documentation. At the end of the diploma thesis, the performed activities and their outputs are summarized and evaluated.

Regenerační výměníky se využívají v celé řadě průmyslových odvětví a také při technickém zařízení budov. Tyto výměníky tepla hrají významnou roli při úsporách tepelné energie a při odstraňování těkavých organických látek ze spalinových plynů. Teoretická část práce pojednává o rozdělení regeneračních výměníků na rotační a přepínací a o možnostech jejich využití. Tyto typy výměníků tepla nacházejí uplatnění v mnoha aplikacích, např. jako výměník tepla využívající odpadního tepla k předehřevu procesního plynu (regenerační vrstva), nebo jako katalyzátory urychlující reakci potřebnou pro odstranění těkavých organických látek (katalytická vrstva), případně jako integrovaná zařízení, kde je jak regenerační vrstva, tak i katalytická vrstva. Cílem diplomové práce je experimentální podpora při vývoji výpočtového programu pro návrh specifického integrovaného zařízení. Vyvíjený výpočtový program umožňuje separátně výpočet regeneračního a katalytického lože, případně obou loží současně, tzn. integrovaného zařízení. Diplomová práce se zabývá podporou matematického modelu pro výpočet výhradně regeneračního lože, i když řešené výpočtové vztahy je možné použít i při výpočtu katalytického lože. Při výběru a následném výpočtu vhodného lože hrají významnou roli tlakové ztráty a přestup tepla. Pro jejich výpočet je možné nalézt více dostupných výpočtových vztahů lišících se významně v jejich přesnosti. Je tedy potřeba vybrat pro výpočtový model ty nejvhodnější. Praktická část práce se pak zabývá rešerší, analýzou a posouzením vhodnosti metod používaných pro výpočet tlakových ztrát na základě porovnání s hodnotami naměřenými na experimentálním zařízení. Následně se práce zabývá výpočtovými metodami pro stanovení součinitele přestupu tepla náplňového lože. Významná část praktické části se zabývá úpravou experimentálního zařízení pro ověření výpočtových vztahů pro určení přestupu tepla s naměřenými daty., Regenerative heat exchangers are used in a wide range of industries and in the technical equipment of buildings. These heat exchangers play an important role in saving thermal energy and removing volatile organic compounds from flue gases. The theoretical part of the work deals with the division of regenerative exchangers into rotary and switching exchangers and the possibilities of their use. These types of heat exchangers are used in many applications, e.g. as a heat exchanger using waste heat to preheat the process gas (regeneration layer), or as catalysts to accelerate the reaction required to remove volatile organic compounds (catalytic layer), or as integrated equipment where both the regeneration layer and the catalytic layer. The aim of the diploma thesis is experimental support in the development of a computer program for the design of a specific integrated device. The program allows the calculation of the regeneration and catalytic bed, or both beds simultaneously, i.e. integrated equipment. The diploma thesis deals with the support of a mathematical model for the calculation of the regeneration bed. Pressure loss and heat transfer play an important role in the selection and subsequent calculation of a suitable bed. To calculate them, it is possible to find more available computational relationships that differ significantly in their accuracy. It is therefore necessary to select the most suitable ones for the computational model. The practical part of the work then deals with research, analysis, and assessment of the suitability of methods used to calculate pressure losses based on a comparison with the values measured on experimental equipment. Subsequently, the work deals with computational methods for determining the heat transfer coefficient of the packed bed. A significant part of the practical part deals with the modification of the experimental equipment for the verification of computational relations for the determination of heat transfer with meas

Diplomová práce je zaměřena na výpočet výměníku tepla s příčně obtékaným svazkem trubek, technologií používanou nejčastěji ve vzduchem chlazených výměnících. Za pomoci poznatků získaných z rešerše literatury jsou pro vytvořeny knihovný dávající na výběr několik rozdílných metod při hydraulickém a tepelném výpočtu a dalších důležitých oblastí. Tyto knihovny umožňují implementaci metod do komplexního výpočtového softwaru P.E.C. vyvíjeného na ústavu procesního inženýrství. Součástí diplomové práce je ověření správnosti výpočtů knihoven na příkladech a také 2 parametrické studie. Ty zkoumají závislosti příčné a podélné rozteče na některé z procesních parametrů výměníku., The master’s thesis is focused on the calculation of a heat exchanger with a crossflowed tube bundle found most in the air-cooled heat exchangers. The knowledge gained from the literature search is used to create libraries, giving a choice of several different methods in the hydraulic and thermal calculation as well as other key areas. These libraries allow their implementation in the comprehensive computational software P.E.C. developed at the Institute of Process Engineering. The thesis includes a verification of the correctness of the library’s calculations with showcased problems as well as 2 parametric studies. These investigate the dependencies of the transverse and longitudinal pitch on some of the process parameters of the heat exchanger.

Diplomová práce se zabývá stanovením tepelně-hydraulických vlastností vlnovcového flexibilního prvku vyjádřených součinitelem tření a součinitelem přestupu tepla. Flexibilní prvek představuje snadno tvarovatelnou, nerezovou, ocelovou trubku, využívanou v běžných instalatérských aplikacích na stavbu potrubních rozvodů jako alternativu k běžnějším měděným či plastovým potrubím. Další možnou aplikací, danou jeho specifickými vlastnostmi, je jeho použití jako výměníku tepla nekonvenčních tvarů. Konkrétním řešeným případem je produkt společnosti flexira s.r.o. prodávaný pod obchodní značkou xConnect System. Tepelné charakteristiky jsou stanoveny a základě výstupu z experimentu, který napodobuje jedno z použití v Laboratoři energeticky náročných procesů (LENP) ve výzkumném centru NETME Centre. Jedná se o ohřev média šroubovicovým topným hadem v konfiguraci voda-voda. V práci jsou popsány typické vlastnosti a aplikace flexibilního prvku a návrh samotného experimentu. Obdržená data jsou pak analyzována ve snaze získat fyzikálně zdůvodnitelnou funkční závislost ke stanovení součinitele přestupu tepla., The diploma thesis aims to establish thermo-hydraulic properties of a flexible tube described by its Darcy friction factor and film heat transfer coefficient respectively. A flexible tube (corrugated stainless steel tube) is an easily shapeable stainless steel component used to build various piping connections, in a place of more common copper or plastic made tubes. It can also be used to build heat exchangers thanks to its signature properties. The investigated product is the one developed and manufactured by the Czech company Flexira s.r.o. and sold under the brand name xConnect System. Its thermo-hydraulic properties are established by an experiment, which is based on real utilizations by Laboratory of Energy Intensive Processes in NETME (New Technologies for Mechanical Engineering) Centre at Brno University of Technology. The investigated case is a coil-shaped element serving a purpose of a water-to-water heat exchanger. The text contains a literature survey of the chosen flexible tube and a description of a draft and development of the specific experimental test based off the established theory. The obtained results are then analysed, for the purpose of establishing a functional dependence, which can then be used to calculate a film heat transfer coefficient.

Tato bakalářská práce se zaměřuje na odvození a praktickou aplikaci vztahu pro výpočet ekonomicky optimálního průměru parního potrubí pro sytou a přehřátou páru. V první části práce jsou popsány teoretické informace a principy nutné k odvození výpočtového vztahu pro výpočet ekonomicky optimálního parního potrubí. Ve druhé části je představen sestavený výpočetní nástroj v excelu, vytvořený pro přehledné a praktické navrhování a posuzování průměrů parních potrubí. V závěrečné části práce je výpočetní nástroj použit na konkrétní průmyslový případ. Cílem práce je usnadnit práci projektantům a konstruktérům, a tím přispět k úspoře nákladů na realizaci projektů., This bachelor thesis focuses on the derivation and practical application of the relationship for calculating the economically optimal steam pipe diameter for saturated and superheated steam. The first part of the work describes the theoretical information and principles necessary to derive the calculation relationship for the calculation of the economically optimal steam pipeline. In the second part, an assembled calculation tool in Excel is presented, created for a clear and practical design and assessment of steam pipe diameters. In the final part of the thesis, the computational tool is applied to a specific industrial case. The goal of the work is to facilitate the work of designers and constructors, and thereby contribute to saving costs for the implementation of projects.

Práce je zaměřena na proces vaření piva v domácích podmínkách, to znamená se základním vybavením, které je běžně dostupné. Úvodní část práce obsahuje seznámení s historií pivovarnictví, druhy piv, surovinami nutnými k výrobě piva a výrobní technologií vaření piva. V druhé části práce jsou porovnány dekokční a infuzní způsob vaření piva ze jména z pohledu energetické náročnosti a ekonomie. Závěrečná část je věnována zpracování dat a návrhu úpravy stávajícího procesu výroby piva na Fakultě strojního inženýrství VUT v Brně., The thesis compares the conditions of home and industrial beer production. The introduction familiarizes the reader with basic concepts and the process of beer production. The next section compares the brewing methods of infusion and decoction. The final part of the thesis processes the data collected and proposes changes to the procedure of beer brewing at the Faculty of Mechanical Engineering of Brno University of Technology.

Práce je zaměřena na proces vaření piva v domácích podmínkách, to znamená se základním vybavením, které je běžně dostupné. Úvodní část práce obsahuje seznámení s historií pivovarnictví, druhy piv, surovinami nutnými k výrobě piva a výrobní technologií vaření piva. V druhé části práce jsou porovnány dekokční a infuzní způsob vaření piva ze jména z pohledu energetické náročnosti a ekonomie. Závěrečná část je věnována zpracování dat a návrhu úpravy stávajícího procesu výroby piva na Fakultě strojního inženýrství VUT v Brně., The thesis compares the conditions of home and industrial beer production. The introduction familiarizes the reader with basic concepts and the process of beer production. The next section compares the brewing methods of infusion and decoction. The final part of the thesis processes the data collected and proposes changes to the procedure of beer brewing at the Faculty of Mechanical Engineering of Brno University of Technology.

Tato bakalářská práce se zaměřuje na odvození a praktickou aplikaci vztahu pro výpočet ekonomicky optimálního průměru parního potrubí pro sytou a přehřátou páru. V první části práce jsou popsány teoretické informace a principy nutné k odvození výpočtového vztahu pro výpočet ekonomicky optimálního parního potrubí. Ve druhé části je představen sestavený výpočetní nástroj v excelu, vytvořený pro přehledné a praktické navrhování a posuzování průměrů parních potrubí. V závěrečné části práce je výpočetní nástroj použit na konkrétní průmyslový případ. Cílem práce je usnadnit práci projektantům a konstruktérům, a tím přispět k úspoře nákladů na realizaci projektů., This bachelor thesis focuses on the derivation and practical application of the relationship for calculating the economically optimal steam pipe diameter for saturated and superheated steam. The first part of the work describes the theoretical information and principles necessary to derive the calculation relationship for the calculation of the economically optimal steam pipeline. In the second part, an assembled calculation tool in Excel is presented, created for a clear and practical design and assessment of steam pipe diameters. In the final part of the thesis, the computational tool is applied to a specific industrial case. The goal of the work is to facilitate the work of designers and constructors, and thereby contribute to saving costs for the implementation of projects.