Detail předmětu

Konstrukce procesních zařízení II.

FSI-KKRAk. rok: 2018/2019

Podmínkou pro bezpečný a ekonomický návrh procesních zařízení je kvalitní statický výpočet poměrných deformací a napětí procesních zařízení namáhaných v provozních podmínkách. Studenti se naučí používat základní výpočtové metody z oboru statiky skořepin. Dále se podrobněji seznámí s legislativou a jejím vývojem od minulosti k současnému stavu. Velká pozornost je věnována evropským normám pro návrh netopených tlakových nádob ČSN EN 13445 a často používané normě v této oblasti ASME BPVC. Ve cvičení studenti provedou pevnostní výpočty aparátů jak ručně tak i s využitím výpočtových softwarů Sant´Ambrogio a Visual Vessel Design, které jsou k těmto účelům v praxi běžně používány. Dále se seznámí se zásadami při návrhu ocelových konstrukcí.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Vítězslav Máša, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav procesního inženýrství (ÚPI)

Výsledky učení předmětu

Předmět umožňuje posluchačům získat základní přehled o používaných normách a softwarech pro návrh aparátů, potrubních sítí a ocelových konstrukcí. Posluchači se naučí samostatně řešit základní výpočtové problémy a na základě analýz posoudit vhodnost konstrukčního návrhu. Seznámí se s výpočtovými programy Sant´Ambrogio a Visual Vessel Design, které jsou v praxi používány ke kontrolním výpočtům tlakových aparátů dle nejpoužívanějších norem.

Prerekvizity

Základní znalosti z pružnosti a pevnosti, mechaniky a nauky o materiálu.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.

Způsob a kritéria hodnocení

Pro udělení zápočtu je nutná aktivní účast ve cvičeních, vypracování semestrálního projektu a jeho obhájení. Zkouška pak sestává z písemné a ústní části, při které musí posluchač prokázat teoretické i praktické znalosti.

Učební cíle

Cílem kurzu je seznámit posluchače s platnou legislativou zejména v oblasti pevnostních návrhů výměníků tepla a tlakových nádob dle PED 2014/68/EU. Cílem předmětu je schopnost navrhnout tlaková zařízení v souladu s touto směrnicí. Pro její splnění je nezbytná praktická i teoretická příprava (teorie skořepin, výpočty ocelových konstrukcí a znalost norem) studentů, tak, aby byli schopni samostatně a správně navrhovat procesní zařízení.

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

Účast ve výuce je kontrolována. Při zameškaném cvičení je nutné doplnit písemný elaborát, který je nutné předložit ke kontrole.

Základní literatura

Český normalizační institut, ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA, Netopené tlakové nádoby, ČSN EN 13445. 2015. (CS)
G. A. Antaki, Fitness-for-service and integrity of piping, vessels, and tanks: ASME code simplifed. New York: McGraw-Hill, 2005. (EN)
G. F. Hewitt, Ed., Heat exchanger design handbook, 1998. New York: Begell House, 1998. (EN)
R. K. Sinnott, G. Towler, and R. K. Sinnott, Chemical engineering design, 5. ed. Amsterdam: Elsevier, 2009. (EN)
R. W. Nichols, Pressure Vessel Enineering Technology, vol. 1971. London: Applied Science Publisher. (EN)
S. Chattopadhyay, Pressure vessels: design and practice, 3rd ed. Boca Raton: CRC Press, 2005. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-P magisterský navazující

    obor M-PRI , 1 ročník, letní semestr, povinný
    obor M-PRI , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Pavel Lošák, Ph.D.

Osnova

Úvod do problematiky výpočtu a konstruování procesních zařízení.
Normy pro tlakové nádoby, přechod na normy Evropského společenství, PED 2014/68/EU.
Technické požadavky normy ČSN EN 13445.
Struktura a činnost dozorných orgánů pro dohled nad vyhrazenými zařízeními.
Úvod do problematiky výpočtu a konstruování procesních zařízení.
Rozbor návrhu aparátů dle ČSN EN 13445.
Rozbor návrhu aparátů dle ASME BPVC.
Doplňující normy pro návrh aparátů.
Srovnání nejpoužívanějších norem ve světě.
Konstrukční zásady při navrhování aparátů.
Návrh ocelových konstrukcí.
Výpočty přírubových spojů
Stabilita skořepin.
Použití metody konečných prvků.

Cvičení s počítačovou podporou

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Marek Pernica, Ph.D.

Osnova

Ve cviční bude probíhat procvičování přednesené látky na praktických příkladech. Studenti jsou rozděleni do týmů, ve kterých řeší komplexní pevnostní návrh daných zařízení od prvotního zadání, přes ruční výpočty dle norem, kontrolu vlastních ručních výpočtů komerčními softwary po zpracování výkresové dokumentaci k navrženému zařízení. Ve cvičeních studenti prezentují a obhajují dosažené výsledky.