Detail předmětu

CAD navrhování tepelných zařízení pro procesy a energetiku

FSI-KT0Ak. rok: 2022/2023

V návaznosti na učivo předmětu Tepelné pochody poskytuje tento předmět rozšíření a prohloubení znalostí týkajících se problematiky navrhování procesních a energetických zařízení na výměnu tepla, zejména problematiky návrhových, kontrolních a simulačních výpočtů konvenčních výměníků tepla jak pro jednofázové tak i dvoufázové aplikace. Poskytuje seznámení s možnostmi a použitím vybraných, světově uznávaných profesionálních softwarových systémů (HTRI Xchanger Suite, CHEMCAD, DWSIM, Excel) na řadě příkladů z průmyslové praxe.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

3

Garant předmětu

doc. Ing. Zdeněk Jegla, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav procesního inženýrství (ÚPI)

Výsledky učení předmětu

Schopnost využít podpory CAD pro návrh a analýzu procesních a energetických zařízení a související činnosti. Získání přehledu možností dostupných softwarů a schopnost jejich aplikace na konkrétní praktické úlohy.

Prerekvizity

Předpokládá se absolvování předmětu Tepelné pochody a předmětu Hydraulické pochody.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou cvičení, které je zaměřeno na praktické zvládnutí probírané látky.

Způsob a kritéria hodnocení

Předmět je zařazen mezi povinně volitelné předměty, neklasifikuje se. Jeho absolvování je potvrzeno udělením zápočtu. Podmínkou udělení zápočtu je povinná a aktivní účast ve cvičeních a odevzdání zadaných úkolů.

Učební cíle

Hlubší seznámení s problematikou (tepelně-hydraulického) navrhování procesních a energetických zařízení (zejména výměníků tepla různých konstrukčních typů) a možnostmi současných softwarových systémů určených pro tyto účely. Využití těchto softwarových systémů pro analýzu stávajících i návrh nových výměníků tepla a související činnosti. V předmětu se posluchači detailně seznámí s možnostmi světově uznávaných profesionálních softwarových systémů (HTRI Xchanger Suite, CHEMCAD) a jejich obsluhou, ale také s pokročilými funkcemi tabulkového procesoru MS Excel, který je nejrozšířenějším programem v projekčních kancelářích, a který nabízí velké množství funkcí a možností, o kterých studenti většinou nevědí.

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

Účast ve cvičeních je povinná a kontrolovaná.
Zápočet bude udělen studentům, kteří se pravidelně a aktivně účastnili výuky (pravidelná účast znamená účast alespoň ve třech čtvrtinách hodin, tj. 10 cvičení z celkových 13).

Základní literatura

Hewit G.F. (ed.), Heat Exchanger Design Handbook 2008, 5th Revised Edition, Begell House, Inc., New York, 2009
CHEMCAD Version 7, User Guide, Chemstations, 2016
Rayaprolu K.: Boilers for power and process, CRC Press, 2009.
Stephan P. (editor-in-chief), VDI-GVC: VDI Heat Atlas, 2nd. ed., Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2010.

Doporučená literatura

Breden M., Schwimmer M., Excel 2007 VBA – Velká kniha řešení, Computer Press, a.s., Brno, 2009
Walkenbach J., Excel 2010 Power Programming With VBA, Wiley Publishing, Inc., ISBN: 0470475358, 2010

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-PRI-P magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program CŽV celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    obor CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Cvičení s počítačovou podporou

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Bohuslav Kilkovský, Ph.D.

Osnova

Cvičení s počítačovou podporou:
1. týden: Seznámení s obsahem předmětu a způsobem práce. Úvod do problematiky návrhových, kontrolních a simulačních výpočtů konvenčních výměníků tepla. Základní práce s programem Excel a jeho využití v projekční praxi inženýra.
2. týden: Pokročilé možnosti programu Excel a jeho využití v projekční praxi inženýra – část I.
3. týden: Pokročilé možnosti programu Excel a jeho využití v projekční praxi inženýra – část II.
4. týden: Využití VBA v prostředí MS Excel v praxi procesního inženýra. Tvorba výpočtového prostředí v programu MS Excel pro zjednodušený návrh výměníku tepla.
5. týden: Výpočty výměníků tepla pomocí simulačních softwarů CHEMCAD, DWSIM a ukázky souvisejících činností – část I.
6. týden: Výpočty výměníků tepla pomocí simulačních softwarů CHEMCAD, DWSIM a ukázky souvisejících činností – část II.
7. týden: Seznámení se s prostředím softwarového systému HTRI Xchanger Suite, základy ovládání a jeho nastavení. Přehled jednotlivých modulů a jejich využití. Výchozí příklady pro osvojení základní práce se softwarovým systémem (zadávání vstupních dat, možnosti programu, zobrazení výsledného protokolu apod.). Seznámení s modulem Xace – vzduchové chladiče a ekonomizéry.
8. týden: Praktické aplikace - řešení příkladů pomocí modulu Xace.
9. týden: Praktické aplikace - řešení příkladů pomocí modulu Xace.
10. týden: Seznámení s modulem Xist – trubkové výměníky tepla s přepážkovými systémy typu "shell-and-tube".
11. týden: Praktické aplikace – řešení příkladů pomocí modulu Xist.
12. týden: Praktické aplikace – řešení příkladů pomocí modulu Xist (jednofázové a dvoufázové aplikace).
13. týden: Seznámení s modulem Xphe – deskové výměníky tepla.