Search

The continued growth and evolving lifestyles of the human population require the urgent development of sustainable production in all its aspects. Microalgae have the potential of the sustainable production of various commodities; however, the energetic requirements of algae cultivation still largely contribute to the overall negative balance of many operation plants. Here, we evaluate energetic efficiency of biomass and lipids production by Chlorella pyrenoidosa in multi-tubular, helical-tubular, and flat-panel airlift pilot scale photobioreactors, placed in an indoor environment of greenhouse laboratory in Central Europe. Our results show that the main energy consumption was related to the maintenance of constant light intensity in the flat-panel photobioreactor and the culture circulation in the helical-tubular photobioreactor. The specific power input ranged between 0.79 W L-1 in the multi-tubular photobioreactor and 6.8 W L-1 in the flat-panel photobioreactor. The construction of multi-tubular photobioreactor allowed for the lowest energy requirements but also predetermined the highest temperature sensitivity and led to a significant reduction of Chlorella productivity in extraordinary warm summers 2018 and 2019. To meet the requirements of sustainable yearlong microalgal production in the context of global change, further development towards hybrid microalgal cultivation systems, combining the advantages of open and closed systems, can be expected.

The present article deals with transient thermal stress calculation on a safety horizontal shell and tube condenser. This condenser is used in a power plant for cooling of hot steam diverted from the turbine in the case of its emergency shutdown. The standard stress calculation was provided according to the EN 13445 standard in steady regime. As consistent with this calculation, an expansion joint must be used on the shell. The main aim of this article is to describe a detailed calculation of the transient temperature field on the shell and tubes, using finite element method analysis, and longitudinal thermal stresses on the shell and tubes during the start-up process. Transient analyses are useable for more accurate EN 13445 calculation and, furthermore, for fatigue calculation.

The continued growth and evolving lifestyles of the human population require the urgent development of sustainable production in all its aspects. Microalgae have the potential of the sustainable production of various commodities; however, the energetic requirements of algae cultivation still largely contribute to the overall negative balance of many operation plants. Here, we evaluate energetic efficiency of biomass and lipids production by Chlorella pyrenoidosa in multi-tubular, helical-tubular, and flat-panel airlift pilot scale photobioreactors, placed in an indoor environment of greenhouse laboratory in Central Europe. Our results show that the main energy consumption was related to the maintenance of constant light intensity in the flat-panel photobioreactor and the culture circulation in the helical-tubular photobioreactor. The specific power input ranged between 0.79 W L-1 in the multi-tubular photobioreactor and 6.8 W L-1 in the flat-panel photobioreactor. The construction of multi-tubular photobioreactor allowed for the lowest energy requirements but also predetermined the highest temperature sensitivity and led to a significant reduction of Chlorella productivity in extraordinary warm summers 2018 and 2019. To meet the requirements of sustainable yearlong microalgal production in the context of global change, further development towards hybrid microalgal cultivation systems, combining the advantages of open and closed systems, can be expected.

The present article deals with transient thermal stress calculation on a safety horizontal shell and tube condenser. This condenser is used in a power plant for cooling of hot steam diverted from the turbine in the case of its emergency shutdown. The standard stress calculation was provided according to the EN 13445 standard in steady regime. As consistent with this calculation, an expansion joint must be used on the shell. The main aim of this article is to describe a detailed calculation of the transient temperature field on the shell and tubes, using finite element method analysis, and longitudinal thermal stresses on the shell and tubes during the start-up process. Transient analyses are useable for more accurate EN 13445 calculation and, furthermore, for fatigue calculation.

This paper deals with the temperature field of the shell and tube heat exchanger with segmental baffles. Two different types of shell and tube heat exchangers were analysed by a numerical model for thermal-hydraulic rating called the cell method. The cell method is a numerical computational model for calculating of temperature field of a shell and tube heat exchanger with segmental baffles. A huge benefit of the cell method is especially its simplicity. The computation of temperature field by the cell method is very fast and without the necessity of powerful hardware accessories. For analyses, two different types of shell and tube heat exchangers with segmental baffles were used. First, a co-current flow heat exchanger with a floating head and second a counter-current flow heat exchanger with a fixed tubesheet. Both analysed heat exchangers are horizontal, have one tube and one shell pass and segmental baffles. The results from cell method were compared with results from the HTRI, which is one of the most widely used commercial software for solving thermal-hydraulic rating of heat exchangers. The scope of this paper is to assess how exact the cell method is and if its results are useful for a mechanical design of shell and tube heat exchanger with segmental baffles.

One of the negative technological factors that often have a significant impact on the environment is the leakage of operating media (so-called fugitive emissions), which most often occurs at different separable joints. Therefore, high demands are placed on the joints - they must have sufficient strength to maintain pressure and other loads and also be tight enough to avoid undesired leaks. For a large part of such joints, standard flanges or flanges designed according to standards are used, in the European Union in particular according to EN 1092-1, EN 1591-1 and EN 13445-3. Although the strength of such flanges is sufficient for most applications, the basic design methods do not cover the tightness of flange joints and their emissions completely. A case inspired by industrial practice with a history of insufficient tightness resulting in leaks is investigated using FEA and EN 1591. The flange joint is modelled in software ANSYS 2019 R2 with parts of adjacent shells to take their effect into account. The goal of the analyses is estimation of gasket contact pressures resulting from load history. The pressures are directly related to the seal tightness. Lastly, effect of shell shape modification on the gasket pressures is also investigated and the results are compared with those from the original configuration. Effects of resulting pressures on seal tightness are discussed. © 2020 Institute of Physics Publishing. All rights reserved.

This paper is focused on the estimation of temperature distribution on superheater tube bundles for the consequent creep damage evaluation. The precision of estimated temperatures is very important because it significantly affects residual creep life. Conditions in the tube bundle can be simulated using CFD, however, a full 3D simulation would be computationally intensive and not fit for practical use. In order to mitigate this issue, the new approach considered in this paper uses a series of 2D CFD simulations in multiple sections using known inlet flow conditions. Those conditions have been investigated in previous work using 3D CFD simulation of flue gas flow starting in the combustion chamber and ending just before the superheater in the second pass. The paper also deals with possible temperature differences that may arise due to simplifications in the proposed approach. Lastly, the residual creep life is estimated using obtained temperature distribution on the tube bundle.

This paper deals with the temperature field of the shell and tube heat exchanger with segmental baffles. Two different types of shell and tube heat exchangers were analysed by a numerical model for thermal-hydraulic rating called the cell method. The cell method is a numerical computational model for calculating of temperature field of a shell and tube heat exchanger with segmental baffles. A huge benefit of the cell method is especially its simplicity. The computation of temperature field by the cell method is very fast and without the necessity of powerful hardware accessories. For analyses, two different types of shell and tube heat exchangers with segmental baffles were used. First, a co-current flow heat exchanger with a floating head and second a counter-current flow heat exchanger with a fixed tubesheet. Both analysed heat exchangers are horizontal, have one tube and one shell pass and segmental baffles. The results from cell method were compared with results from the HTRI, which is one of the most widely used commercial software for solving thermal-hydraulic rating of heat exchangers. The scope of this paper is to assess how exact the cell method is and if its results are useful for a mechanical design of shell and tube heat exchanger with segmental baffles.

One of the negative technological factors that often have a significant impact on the environment is the leakage of operating media (so-called fugitive emissions), which most often occurs at different separable joints. Therefore, high demands are placed on the joints - they must have sufficient strength to maintain pressure and other loads and also be tight enough to avoid undesired leaks. For a large part of such joints, standard flanges or flanges designed according to standards are used, in the European Union in particular according to EN 1092-1, EN 1591-1 and EN 13445-3. Although the strength of such flanges is sufficient for most applications, the basic design methods do not cover the tightness of flange joints and their emissions completely. A case inspired by industrial practice with a history of insufficient tightness resulting in leaks is investigated using FEA and EN 1591. The flange joint is modelled in software ANSYS 2019 R2 with parts of adjacent shells to take their effect into account. The goal of the analyses is estimation of gasket contact pressures resulting from load history. The pressures are directly related to the seal tightness. Lastly, effect of shell shape modification on the gasket pressures is also investigated and the results are compared with those from the original configuration. Effects of resulting pressures on seal tightness are discussed. © 2020 Institute of Physics Publishing. All rights reserved.

This paper is focused on the estimation of temperature distribution on superheater tube bundles for the consequent creep damage evaluation. The precision of estimated temperatures is very important because it significantly affects residual creep life. Conditions in the tube bundle can be simulated using CFD, however, a full 3D simulation would be computationally intensive and not fit for practical use. In order to mitigate this issue, the new approach considered in this paper uses a series of 2D CFD simulations in multiple sections using known inlet flow conditions. Those conditions have been investigated in previous work using 3D CFD simulation of flue gas flow starting in the combustion chamber and ending just before the superheater in the second pass. The paper also deals with possible temperature differences that may arise due to simplifications in the proposed approach. Lastly, the residual creep life is estimated using obtained temperature distribution on the tube bundle.

The recent trend in the steam and electricity production has been both to increase the efficiency of the facility and to keep tightening legislation concerning emission limits. The lifetime of energy equipment is greatly influenced by the operating temperature, pressure and operating characteristics. The new conditions lead the operator to more often changes of these parameters, which has negative influence to the facility in terms of service life. Precise knowledge of the facility being operated and the ability to predict the residual life of its key parts in time is therefore necessary. A new methodology for determining the residual life and evaluating problematic situations of medium size boilers was developed at Brno University of Technology. Its approaches and advantages will be presented in this paper. The methodology provides the user with approaches for the lifetime evaluation of an equipment as a whole, based on detailed knowledge of the equipment being investigated and the ongoing damage. Additionally, if the equipment is continuously evaluated, it is possible to extend the inspection interval or to achieve a significantly higher lifetime of the entire equipment, thereby reducing the economic cost. If defined criteria are met, the methodology also allows inclusion of FEM and CFD simulations for achieving higher relevance of the results.

Industrial boiler damage is a common phenomenon encountered in boiler operation normally which usually lasts several decades. Since boiler shutdown may be required because of localized failures, it is crucial to predict the most vulnerable parts. If damage occurs, it is necessary to perform root cause analysis and devise corrective measures (repairs, design modification, etc.). Boiler tube bundles, such as those in superheaters, preheaters and reheaters, are the most exposed and often the most damaged boiler parts. Both short-term and long-term overheating are common causes of tube failures. In these cases, the design temperatures are exceeded, which often results in decrease in remaining creep life. Advanced models for damage evaluation require temperature history, which is available only in rare cases when it has been measured for the whole service life. However, in most cases it is necessary to estimate the temperature history from available operation history data (inlet and outlet pressures and temperatures etc.). The task may be very challenging because of the combination of complex flow behavior in the flue gas domain and heat transfer phenomena. This paper focuses on estimating thermal load on superheater tubes via Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation of flue gas flow including heat transfer within the domain consisting of a furnace and a part of the first stage of the boiler.

Industrial boiler damage is a common phenomenon encountered in boiler operation normally which usually lasts several decades. Since boiler shutdown may be required because of localized failures, it is crucial to predict the most vulnerable parts. If damage occurs, it is necessary to perform root cause analysis and devise corrective measures (repairs, design modification, etc.). Boiler tube bundles, such as those in superheaters, preheaters and reheaters, are the most exposed and often the most damaged boiler parts. Both short-term and long-term overheating are common causes of tube failures. In these cases, the design temperatures are exceeded, which often results in decrease in remaining creep life. Advanced models for damage evaluation require temperature history, which is available only in rare cases when it has been measured for the whole service life. However, in most cases it is necessary to estimate the temperature history from available operation history data (inlet and outlet pressures and temperatures etc.). The task may be very challenging because of the combination of complex flow behavior in the flue gas domain and heat transfer phenomena. This paper focuses on estimating thermal load on superheater tubes via Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation of flue gas flow including heat transfer within the domain consisting of a furnace and a part of the first stage of the boiler.

The recent trend in the steam and electricity production has been both to increase the efficiency of the facility and to keep tightening legislation concerning emission limits. The lifetime of energy equipment is greatly influenced by the operating temperature, pressure and operating characteristics. The new conditions lead the operator to more often changes of these parameters, which has negative influence to the facility in terms of service life. Precise knowledge of the facility being operated and the ability to predict the residual life of its key parts in time is therefore necessary. A new methodology for determining the residual life and evaluating problematic situations of medium size boilers was developed at Brno University of Technology. Its approaches and advantages will be presented in this paper. The methodology provides the user with approaches for the lifetime evaluation of an equipment as a whole, based on detailed knowledge of the equipment being investigated and the ongoing damage. Additionally, if the equipment is continuously evaluated, it is possible to extend the inspection interval or to achieve a significantly higher lifetime of the entire equipment, thereby reducing the economic cost. If defined criteria are met, the methodology also allows inclusion of FEM and CFD simulations for achieving higher relevance of the results.

Tlakové nádoby zaujímají díky jejich účelu a využití nezastupitelné místo v různých odvětvích průmyslu. Z hlediska konstrukce a dimenzování je požadována vysoká bezpečnost a spolehlivost tlakových nádob, zejména například pro využití v jaderných elektrárnách. Bakalářská práce je zaměřena na provedení pevnostního výpočtu metodou konečných prvků; zhodnocení kategorizací napětí a posouzení vybraných částí tlakové nádoby vzhledem k únavové životnosti., Pressure vessels occupy very important place in many industrial sectors thanks to their purpose and application. For construction and design itis required high safety and reliability of pressure vessels, mainly in use e.g. innuclear poverplants. Bachelor thesis is focused on stress analysis using finite element method; cathegorization of stress and evaluation of selected parts for fatigue.

Tlakové nádoby zaujímají významné místo na poli procesních zařízení díky jejich širokému využití v různých odvětvích průmyslu. Z pohledu návrhu a dimenzování je kladen velký důraz na přesnost, spolehlivost a především bezpečnost. Bakalářská práce je zaměřena na zhotovení pevnostní analýzy tlakového duplikátoru dle normy ČSN EN 13 445 [1]. Pevnostní analýza byla provedena metodou konečných prvků (MKP) s využitím programu ANSYS Workbench společně s kategorizací napětí dle ČSN EN 13 445 [1]., Pressure vessels occupy a prominent place in the field of process equipment due to their wide use in various industries. From design and dimensional point of view, great emphasis is placed on accuracy, reliability and above all safety. The bachelor thesis is focused on the stress analysis of the jacketed pressure vessel according to ČSN EN 13445 [1]. The stress analysis was performed with use od finite element method (FEM) using ANSYS Workbench software together with stress categorization by EN 13445 [1].

Diplomová práce se zabývá problematikou kultivace mikrořas a stavbou testovacího zařízení. První oddíl je zaměřen na fototrofní kultivaci mikrořas včetně konstrukčních řešení fotobioreaktorů. Druhá kapitola se věnuje rešerši v oblasti využití mikrořas spolu s technologiemi záchytu oxidu uhličitého. Třetí část se zaobírá konstrukcí a sestavením horizontálního trubkového fotobioreaktoru. V posledním oddíle je popsáno měření kultivačních podmínek a samotné testování fotobioreaktoru., The master’s thesis deals with a microalgae cultivation and construction of the test unit. The first section focuses on phototrophic cultivation of microalgae including design solutions of photobioreactors. The second section is devoted to research on the use of microalgae along with Carbon Capture technologies. The third part deals with the design and assembly of the horizontal tubular photobioreactor. The last section describes the measurement of the cultivation conditions and testing of the photobioreactor.

Tato závěrečná práce se zabývá problematikou energetické náročnosti v oboru stále více populární technologie hydroponického pěstování a jejím možným snížením za pomocí pohybového mechanismu. Daný mechanismus upravuje vzdálenosti mezi rostlinami za účelem snížení počtu aktivního umělého osvětlení v různých fázích růstu rostlin. K dosažení tohoto cíle bylo pomocí teoretických znalostí získaných v první části práce navrženo několik pohybových mechanismů, z nichž byl posléze vybrán mechanismus posuvu pojezdů s rostlinami po kanále NFT systému realizovaný za pomocí elektromotoru a soustavy kladek. Tento mechanismus byl následně detailně vymodelován a použit pro tvorbu pohybové studie., This thesis addresses the issue of energy consumption n the field of increasingly popular hydroponic cultivation technology and its possible reduction with the help of movement mechanism. The mechanism in question adjusts the distances between plants in order to reduce the number of active artificial lights at different stages of plant growth. In order to achieve this goal, several movement mechanisms were proposed using the theoretical knowledge obtained in the first part of the thesis, from which a mechanism for the movement of the traverses with the plants along the channel of the NFT system, realized with the help of an electric motor and a set of pulleys, was subsequently selected. This mechanism was subsequently modelled in detail and used for the development of the motion study.

Bakalářská práce má dvě hlavní části. První část práce obsahuje metody získávání neželezných kovů z odpadu a druhá část práce se zabývá návrhem zařízení pro čištění mědi z předem definovaného odpadu. Na závěr bakalářské práce jsou provedeny kontrolní výpočty hřídelů, volby ozubených kol a kontroly otlačení těsných per. K bakalářské práci je přiložena výkresová dokumentace., The bachelor thesis has two main parts. First part contains methods of getting non-ferrous metals from waste and the second part is focused on designing device for copper purification from a predefined waste. At the end of the bachelor disertation are performed torsion shaft control, calculation of gear dimensions and shear test of parallel keys. There is attached drawing documentation to the bachelor thesis.

Diplomová práce je zaměřena na tepelně-hydraulický a pevnostní návrh tepelného výměníku s U-trubkovým svazkem uvnitř pláště. Úvodní část práce seznamuje s problematikou návrhu tepelného výměníku. Další část popisuje tepelně-hydraulický návrh vytvořený v softwaru Maple 16.0 pomocí Kernovy metody a metody Bell-Delaware. Kontrola tepelně-hydraulického návrhu je provedena v softwaru HTRI. Pro kontrolu kritických míst proudícího média v mezitrubkovém prostoru je vytvořen CFD model v softwaru ANSYS Fluent 14.0. Pevnostní návrh je vytvořen v softwaru Sant’Ambrogio dle normy ČSN EN 13 445. V poslední části je zkontrolováno hrdlo návrhem dle analýzy tedy pomocí MKP dle normy ČSN EN 13 445., The master thesis deals with thermal hydraulic design and strength design of a heat exchanger with “U” tube bundle inside of a shell. The first chapter introduces general design issues of the heat exchangers. The following chapter describes thermal hydraulic design created in software Maple 16.0 by using Kern’s method and the method of Bell-Delaware. HTRI software was used for the control of thermal hydraulic design correctness. To check critical locations of fluid flow in space between the tubes, the CFD model was created at ANSYS Fluent 14.0 software. Accuracy of strength design was verifying by Sant’ Ambrogio software in accordance with ČSN EN 13 445 standards. The last chapter concerns with FEM analysis. According to standards ČSN EN 13 445 the design by analysis namely method based on stress categories were used for the strength analysis of nozzle.

Diplomová práce si klade za cíl prozkoumat prostředí online kurzů MOOC a jejich využití pro účely normy ČSN EN 1591-4.V úvodní části práce jsou zmapovány české a zahraniční platformy poskytující kurzy MOOC. Celosvětově je využívá až dvě stě dvacet milionu uživatelů. Následuje vytvoření náplně online kurzu pro normu ČSN EN 1591-4. Ta definuje, co musí mechanik šroubových spojů znát, aby byl zajištěn bezpečný provoz tlakových zařízení v kritických aplikacích. V rámci experimentu je vyzdvižena důležitost aplikace maziva ve šroubovém spoji a důsledky jeho nepoužití. Výstupem práce je deset dvou a půl minutových videí v češtině a angličtině, která pokrývají náplň kurzu včetně experimentu. Autor zahájil diskuzi o spolupráci s holandskou platformou Engineering Trainer, která projevila zájem o realizaci kurzu. V závěru práce jsou porovnány možnosti komercializace, poplatky a výnosy na relevantních platformách. Vyplynulo, že existuje možnost zveřejnění na řadě platforem. Kurz však nemůže být zveřejněn na dvou platformách zároveň., The diploma thesis explores the possibilities of MOOC online courses and their implementation for ČSN EN 1591-4 standard. Firstly, Czech and global providers of MOOCs are discussed and compared. There are over 220 million MOOC active users globally. Then, the content of a course regarding the ČSN EN 1591-4 standard is created. This standard defines the necessary knowledge that mechanicians must acquire to install flange joints in critical applications. In the experiment, the importance of lubricating the fastener is pointed out. The outcome of the thesis is ten videos in Czech and in English that cover the courses' content and the experiment. The author entered a discussion with a Dutch Engineering Trainer platform which expressed interest in the ČSN EN 1591-4 course. In the end, the possibilities of course commercialization, fees, and profit are explored. There are several MOOC platforms open to publishing a course. Nevertheless, it is not possible to post the same course on two platforms simultaneously.

Tato bakalářská práce je cílena na hodnocení vybraných degradačních mechanismů, které se vyskytují u procesních zařízení. Hodnocení má nepochybně význam z hlediska bezpečnosti a predikce zbytkové životnosti. Tato problematika je v práci demonstrována na dvou mechanismech. První z nich se objevuje v prostředích se zvýšenou teplotou, jedná se o jev zvaný tečení materiálu. Teoretická část práce pokrývá základní principy mechanismu tečení a jeho vliv na materiál. Okrajovým ale nezanedbatelným problémem je výskyt tohoto poškození ve svarových spojích. Predikcí a posouzením tečení se zaobírá značná část norem. Součástí této práce je zmapování a do určité míry i porovnaní několika vybraných postupů. Druhý uvedený degradační mechanismus souvisí s přítomností agresivních sloučenin jako je sulfan neboli sirovodík. Ten může vést k vodíkové křehkosti, puchýřům a mnoha dalším poškozením. Podobně jako u tečení, i pro tyto mechanismy je v práci vytvořen přehled norem, které se věnují návrhu, hodnocení nebo údržbě takto používaných zařízení. Obsahem praktické části této práce je výpočet hodnocení takového zařízení za využití postupů normy API 579-1., This bachelor thesis is aimed at the evaluation of selected degradation mechanisms which occurs in process equipment. The assessment is undoubtedly important in terms of safety and prediction of residual life. This issue is demonstrated by two mechanisms described in this thesis. A phenomenon called creep is the first of these mechanisms and appears in environments with elevated temperature. The theoretical part of the thesis covers the basic principles of the creep mechanism and its effect on the material. A marginal but not negligible problem is the occurrence of this damage in welded joints. Many standards deal with the prediction and assessment of creep. Part of this thesis is the mapping and to some extent a comparison of several selected procedures. The second degradation mechanism is related to the presence of aggressive compounds such as sulfide. This can lead to hydrogen embrittlement, blisters, and many other damages. As with creep, an overview of standards devoted to the design, evaluation, or maintenance of equipment used in this way is created for these mechanisms. The content of the practical part of this thesis is the calculation of the evaluation of such a device by using the procedures of the API 579-1 standard.

Hlavní náplní předkládané práce je porovnání softwarů pro navrhování a kontrolu tlakových nádob. Toto srovnání je provedeno prostřednictvím návrhu zadané tlakové nádoby, konkrétně výměníku tepla. Výměník tepla je navržen v softwarech Sant’Ambrogio, Visual Vessel Design a PV Elite. Jsou hodnoceny silné a slabé stránky použitých softwarů. Práce se zabývá mnoha aspekty návrhu, tedy grafickým zpracováním, uživatelským prostředím, přehledností i vypočítanými výsledky. Pro plášť a torosférické dno jsou podrobně zkoumány výsledky všech softwarů a odůvodněny odchylky od vlastního výpočtu dle normy ČSN EN 13445. Součástí práce je také rešerše návrhu tlakových nádob., The main goal of this thesis is to compare different software for pressure vessels design and control. This comparison is done by designing a given pressure vessel, specifically a heat exchanger. The heat exchanger is designed in software Sant’Ambrogio, Visual Vessel Design and PV Elite. Advantages and disadvantages of used software are discussed. Thesis evaluates various aspects of design, particularly graphic interfaces, user-friendliness, clarity and calculated results. The results for the cylindrical shell and the torispherical end of each software are analysed and compared to own calculations based on ČSN EN 13445 design code. Differences among results are explained. Thesis also contains the literature search report of pressure vessels design.

Cílem této bakalářské práce je vytvořit jednoduchou přenosnou aplikaci pro pevnostní výpočet těsněných přírubových spojů dle normy ČSN EN 13445 – Netopené tlakové nádoby. Pro naprogramování byl zvolen programovací jazyk Python a program byl vytvořen v prostředí Eclipse. Práce obsahuje rešeršní části pro vhled do tematiky pevnostních výpočtů přírub, popis pevnostního výpočtu dle výše uvedené normy a popis vytvořeného programu včetně odladění. Hlavním výstupem je funkční software, pracovně nazvaný Imhotep. Ten je ve dvou formách – jako modul spustitelný přes Python a jako přenosná .exe verze., The goal of this work is to create a simple portable software for stress analysis of gasketed flange connections according to ČSN EN 13445 - Unfired pressure vessels. The programming language Python was chosen for the programming and the program was created in IDE called Eclipse. The thesis includes: literature search in order to get some insight into the theme of stress calculations of flanges, a description of the strength calculation according to the Standard mentioned above and a description of the created program including its debugging. The main output is software called Imhotep. It comes in two forms – as a module executable via Python and a portable .exe version.

Tato práce se zabývá mikrořasami a jejich vlastnostmi. V rámci práce byla provedena rešerše využívaných mikrořas a zkoumány možnosti pěstování v oblasti střední Evropy. Dále byly analyzovány metody sklízení a sušení mikrořas a proveden experiment s využitím perspektivní metody sušení sprejovou sušárnou. V rámci rešerše byly zjištěny vlastnosti a možnosti využití mikrořas. Byly zkoumány různé druhy mikrořas, jejich nutriční hodnoty a možnosti využití v rozsáhlém spektru aplikací. Zkoumány byly také možnosti pěstování mikrořas v oblasti střední Evropy, včetně využití odpadních vod a obnovitelných zdrojů energie. Analyzovány byly metody sklízení a sušení mikrořas. Byly zkoumány výhody a nevýhody různých metod, jako je například flokulace, centrifugace, a sušení sprejovou sušárnou. Experiment byl proveden s využitím metody sušení sprejovou sušárnou. Výsledky experimentu ukázaly, že tato metoda je efektivní a umožňuje dosáhnout vysoké kvality a čistoty sušených mikrořas. Práce se také zabývá možnostmi dalšího vývoje a využití mikrořas. Byly popsány možnosti využití mikrořas jako potravinových doplňků a jako alternativy k tradičním zdrojům bílkovin. Zmíněny byly také možnosti využití mikrořas v oblasti farmacie a kosmetiky. Závěrem, tato práce přinesla informace o využívání mikrořas a metodách pěstování, sklízení a sušení. Z výsledků práce lze usoudit, že mikrořasy mají velký potenciál pro další vývoj a využití v různých odvětvích průmyslu., This work describe microalgae and their properties. Within the scope of the work, a research was conducted on the utilized microalgae and the possibilities of cultivation in the Central European region were examined. Furthermore, harvesting and drying methods for microalgae were analyzed, and an experiment was conducted using a promising spray drying method. The research revealed the properties and potential uses of microalgae. Various types of microalgae, their nutritional values, and possibilities of application in a wide range of fields were investigated. The cultivation possibilities of microalgae in the Central European region, including the utilization of wastewater and renewable energy sources, were also examined. Harvesting and drying methods for microalgae were analyzed, considering the advantages and disadvantages of different techniques such as flocculation, centrifugation, and spray drying. An experiment utilizing the spray drying method was conducted, and the results showed that this method is effective and enables the achievement of high quality and purity of dried microalgae. The work also explores the possibilities of further development and utilization of microalgae. It describes the potential use of microalgae as food supplements and as alternatives to traditional protein sources. Additionally, the potential applications of microalgae in the pharmaceutical and cosmetic industries were mentioned. In conclusion, this work provides information on the utilization of microalgae and the methods of cultivation, harvesting, and drying. The results suggest that microalgae have great potential for further development and utilization in various industries.

Bakalářská práce má dvě hlavní části. První část práce obsahuje metody získávání neželezných kovů z odpadu a druhá část práce se zabývá návrhem zařízení pro čištění mědi z předem definovaného odpadu. Na závěr bakalářské práce jsou provedeny kontrolní výpočty hřídelů, volby ozubených kol a kontroly otlačení těsných per. K bakalářské práci je přiložena výkresová dokumentace., The bachelor thesis has two main parts. First part contains methods of getting non-ferrous metals from waste and the second part is focused on designing device for copper purification from a predefined waste. At the end of the bachelor disertation are performed torsion shaft control, calculation of gear dimensions and shear test of parallel keys. There is attached drawing documentation to the bachelor thesis.

Hlavným cieľom tejto bakalárskej práce je návrh odstreďovacieho zariadenia pre minimalizáciu zbytkového bielka vo vaječných škrupinách. Postup pri návrhu zariadenia je daný literárnou rešeršou pre použitie jednotlivých komponentov v zariadení. Zadanie ďalej spočíva vo vytvorení 3D modelu prototypu a jeho výkresovej dokumentácie zostavy., Main goal of this bechalor thesis is designing centrifuge to minimize residual albumen from eggshells. Process of designing machine is set by literary research for using individual components in there. Layout further consists from making 3D model of prototype and it‘s mechanical drawings documentation.

Tato diplomová práce řeší přístup norem a softwarů k výpočtu tlakových nádob zatěžovaných vnějším tlakem a návrh vlastního softwaru včetně demonstrace na zvolené geometrii. Přístupy norem a softwarů jsou řešeny formou rešerše. V praktické části je popsán vyvinutý software, zvolené technologie pro vývoj a výsledky demonstrace. Demonstrace byla uskutečněna na dvou geometriích a proběhla úspěšně., This final thesis addresses the approach of standards and software for calculation of pressure vessels loaded by external pressure and a design of own calculation software, including a demonstration on chosen geometry. The approaches of standards and software are solved in the form of research. The practical part describes the developed software, selected technologies for development and results of the demonstration. The demonstration was carried out on two geometries and was successful.

Náplní teoretické části této bakalářské práce je popis kultivačních fotobioreaktorů, srovnání jednotlivých typů kultivačních zařízení, základní parametry ovlivňující účinnost produkce biomasy a problematika tvorby nánosů na vnitřním povrchu fotobioreaktoru. Pozornost je přitom zaměřena na vliv tvorby nánosů na růst mikrořas v trubicovém fotobioraktoru. Jeli-kož je usazeninami ovlivňována výsledná intenzita světla v suspenzi v trubicích, reflektuje se tento jev na celkové účinnosti kultivace a výtěžku biomasy. V praktické části je uveden průběh měření provedeném ve vertikálním trubicovém fotobio-reaktoru určeném pro čištění spalin pomocí mikrořasy Chlorella pyrenoidos Chick (IPPAS C2). Cílem bylo vyřešit problematiku pěnění, které následně způsobilo usazeniny v trubicích, případně i dalších částech systému. Za tímto účelem byla otestována dvě opatře-ní: • mechanické v podobě drátěnky, • chemické za použití slunečnicového oleje. Naměřené hodnoty byly podkladem pro určení vlivu nánosů na intenzitu světla a taktéž po-sloužily k vyhodnocení funkčnosti testovaných opatření., The content of the theoretical part of this bachelor thesis is a description of the tubular pho-tobioreactors, comparison of the individual types of the cultivation devices, the fundamental parameters influencing the efficiency of biomass production, and problems of formation of deposits on the inner surface of the photobioreactor. The attention is focused on the effect of sediment formation on the growth of microalgae in the tubular photobioreactor. Since the sediments affect the resulting light intensity in the suspension in the tubes, this phenomenon is reflected in the overall cultivation efficiency and the biomass yield. The practical part presents the course of measurements performed in the vertical tubular photobioreactor designed for flue gas cleaning using the microalgae Chlorella pyrenoidos Chick (IPPAS C2). The aim was to solve the problem of foaming, which subsequently caused deposits in the system's tubes or other parts. To this end, two measures were tested: • the mechanical one in the form of a wire mesh, • the chemical one using sunflower oil. The measured values were the basis for determining the effect of deposits on light intensity and also served to evaluate the functionality of the tested measures.

Diplomová práce je zaměřena na tepelně-hydraulický a pevnostní návrh tepelného výměníku s U-trubkovým svazkem uvnitř pláště. Úvodní část práce seznamuje s problematikou návrhu tepelného výměníku. Další část popisuje tepelně-hydraulický návrh vytvořený v softwaru Maple 16.0 pomocí Kernovy metody a metody Bell-Delaware. Kontrola tepelně-hydraulického návrhu je provedena v softwaru HTRI. Pro kontrolu kritických míst proudícího média v mezitrubkovém prostoru je vytvořen CFD model v softwaru ANSYS Fluent 14.0. Pevnostní návrh je vytvořen v softwaru Sant’Ambrogio dle normy ČSN EN 13 445. V poslední části je zkontrolováno hrdlo návrhem dle analýzy tedy pomocí MKP dle normy ČSN EN 13 445., The master thesis deals with thermal hydraulic design and strength design of a heat exchanger with “U” tube bundle inside of a shell. The first chapter introduces general design issues of the heat exchangers. The following chapter describes thermal hydraulic design created in software Maple 16.0 by using Kern’s method and the method of Bell-Delaware. HTRI software was used for the control of thermal hydraulic design correctness. To check critical locations of fluid flow in space between the tubes, the CFD model was created at ANSYS Fluent 14.0 software. Accuracy of strength design was verifying by Sant’ Ambrogio software in accordance with ČSN EN 13 445 standards. The last chapter concerns with FEM analysis. According to standards ČSN EN 13 445 the design by analysis namely method based on stress categories were used for the strength analysis of nozzle.

Tlakové nádoby zaujímají významné místo na poli procesních zařízení díky jejich širokému využití v různých odvětvích průmyslu. Z pohledu návrhu a dimenzování je kladen velký důraz na přesnost, spolehlivost a především bezpečnost. Bakalářská práce je zaměřena na zhotovení pevnostní analýzy tlakového duplikátoru dle normy ČSN EN 13 445 [1]. Pevnostní analýza byla provedena metodou konečných prvků (MKP) s využitím programu ANSYS Workbench společně s kategorizací napětí dle ČSN EN 13 445 [1]., Pressure vessels occupy a prominent place in the field of process equipment due to their wide use in various industries. From design and dimensional point of view, great emphasis is placed on accuracy, reliability and above all safety. The bachelor thesis is focused on the stress analysis of the jacketed pressure vessel according to ČSN EN 13445 [1]. The stress analysis was performed with use od finite element method (FEM) using ANSYS Workbench software together with stress categorization by EN 13445 [1].

Tato práce se zabývá mikrořasami a jejich vlastnostmi. V rámci práce byla provedena rešerše využívaných mikrořas a zkoumány možnosti pěstování v oblasti střední Evropy. Dále byly analyzovány metody sklízení a sušení mikrořas a proveden experiment s využitím perspektivní metody sušení sprejovou sušárnou. V rámci rešerše byly zjištěny vlastnosti a možnosti využití mikrořas. Byly zkoumány různé druhy mikrořas, jejich nutriční hodnoty a možnosti využití v rozsáhlém spektru aplikací. Zkoumány byly také možnosti pěstování mikrořas v oblasti střední Evropy, včetně využití odpadních vod a obnovitelných zdrojů energie. Analyzovány byly metody sklízení a sušení mikrořas. Byly zkoumány výhody a nevýhody různých metod, jako je například flokulace, centrifugace, a sušení sprejovou sušárnou. Experiment byl proveden s využitím metody sušení sprejovou sušárnou. Výsledky experimentu ukázaly, že tato metoda je efektivní a umožňuje dosáhnout vysoké kvality a čistoty sušených mikrořas. Práce se také zabývá možnostmi dalšího vývoje a využití mikrořas. Byly popsány možnosti využití mikrořas jako potravinových doplňků a jako alternativy k tradičním zdrojům bílkovin. Zmíněny byly také možnosti využití mikrořas v oblasti farmacie a kosmetiky. Závěrem, tato práce přinesla informace o využívání mikrořas a metodách pěstování, sklízení a sušení. Z výsledků práce lze usoudit, že mikrořasy mají velký potenciál pro další vývoj a využití v různých odvětvích průmyslu., This work describe microalgae and their properties. Within the scope of the work, a research was conducted on the utilized microalgae and the possibilities of cultivation in the Central European region were examined. Furthermore, harvesting and drying methods for microalgae were analyzed, and an experiment was conducted using a promising spray drying method. The research revealed the properties and potential uses of microalgae. Various types of microalgae, their nutritional values, and possibilities of application in a wide range of fields were investigated. The cultivation possibilities of microalgae in the Central European region, including the utilization of wastewater and renewable energy sources, were also examined. Harvesting and drying methods for microalgae were analyzed, considering the advantages and disadvantages of different techniques such as flocculation, centrifugation, and spray drying. An experiment utilizing the spray drying method was conducted, and the results showed that this method is effective and enables the achievement of high quality and purity of dried microalgae. The work also explores the possibilities of further development and utilization of microalgae. It describes the potential use of microalgae as food supplements and as alternatives to traditional protein sources. Additionally, the potential applications of microalgae in the pharmaceutical and cosmetic industries were mentioned. In conclusion, this work provides information on the utilization of microalgae and the methods of cultivation, harvesting, and drying. The results suggest that microalgae have great potential for further development and utilization in various industries.

Diplomová práce je zaměřena na analýzu stávajícího provedení a nový konstrukční návrh trubkového svazku generátoru páry na základě využití metody konečných prvků v softwaru ANSYS. Dále bude náplní práce zohledňující způsoby provozu zařízení a návrh plánu revizních kontrol míst, která budou nejkritičtější. Součástí příloh je modelová dokumentace v programu SolidWorks., Diploma thesis is focused on analisis of the steam generator tube bundle on the basis calculation by the finite elements method and softwaru ANSYS. Next it will also také account of job descriptions and methods of operation of the equipment propřed plan revision kontrol points that will be most critical. Annexes included documentary of model from the SolidWorks.

Potravinářský průmysl zaujímá významné místo v odvětví zvaném procesní inženýrství. Z pohledu návrhu procesních zařízení do potravinářství je nutné klást důraz na hygienické požadavky, přesnou výrobu, spolehlivost, a především bezpečnost navržené technologie. Diplomová práce je zaměřena na Komplexní návrh mini sýrárny. Diplomová práce popisuje technologický a konstrukční návrh technologie. Součástí práce je také základní návrh měření a regulace, realizace návrhu, najetí technologie a následné odladění nedostatků., Food industry occupies a prominent place in branch of process engineering. From design process equipment point of view, great emphasis is placed on hygienic requirements, accuracy, reliability and above all safety. The diploma thesis is focused on comprihensive design of milk heating technology for cheese production with high-temperature curd. The diploma thesis describes technological and constructional design of technology. The diploma thesis also contains basic design of measurement and regulation.

Práce je zaměřena na charakteristiku a poškození oxidických vrstev vznikajících ve vysokoteplotních – superkritických provozech. V těchto provozech je přítomna vysokoteplotní koroze, pro které musí být zvolen vhodný a odolný materiál. Pro postup práce byla zvolena martenziticko-feritická ocel ČSN 17 119, na které se tvoří oxidické vrstvy Fe2O3, Fe3O4 a FeCr2O4. Každá z vrstev má jiné mechanické vlastnosti, a proto záleží na jejich uspořádání, geometrii a tloušťce. V práci jsou hodnoceny mechanické vlastnosti, mechanismy porušení a růst oxidických vrstev. Porušení vrstev vlivem zatížení na tah a na tlak mají své kritické hodnoty, které lze analyticky vypočítat ze vztahů uvedených v práci. Díky těmto vztahům je možné ověřovat správnost modelu. Oxidické vrstvy tvořené ve výměnících tepla jsou špatně dosažitelné, a proto je velmi složité jejich pozorování nebo mechanické odstranění. V práci je vytvořen model trubky s oxidickými vrstvami metodou konečných prvků, kde je simulován provoz za superkritických podmínek (teplota 500 °C, tlak 24 MPa). Výsledky ze simulací jsou porovnány s analytickými vztahy. Dále jsou v práci hledány provozní podmínky, za kterých dojde k poškození oxidické vrstvy FeCr2O4 a jejímu úplnému porušení soudržnosti s ocelí. Účelem, This work is focused on oxide scale failure and characteristics created in high temperature – supercritical processes. The presence of high temperature corrosion in supercritical processes is minimalised by selection of the right material. For this work was selected material X10CrMoVNb9-1, where formulas of present oxidation scales are Fe2O3, Fe3O4 and FeCr2O4. Each oxidation scale has its own mechanical properties thus it is important to notice scale arrangement, thickness and geometry. Oxide scale mechanical properties, scale failure mechanisms and oxidation scale growth is evaluated in this work. Tension and pressure oxide scale failure are determined by critical values, which are mentioned in this work. Thanks to these values there was possibility to verify the authenticity of the finite element model. Oxidation scales created in heat exchangers are badly accessible thus it is difficult to observe them or remove them mechanically. Tube finite element model with oxidation scales was created in this work. There are simulations of scales on selected steel in supercritical conditions (pressure 24 MPa, temperature 500 °C). Simulation and analytic results are compared. Failure operative conditions are searched for scale FeCr2O4 until its compleate delamination and separation from metal. Aim of this work is to create an oxidation scale model with a possibility of futher use.

Předmětem této bakalářské práce je návrh vertikální uskladňovací nádrže s pevnou střechou. První část obsahuje rozdělení uskladňovacích nádrží, výhody a nevýhody jednotlivých typů a dále pak konstrukční řešení vertikálních uskladňovacích nádrží. V druhé části je obsažen samotný návrhový výpočet nádrže podle normy ČSN EN 1993-4-2 a její pevnostní analýza metodou konečných prvků., Subject of this bachelor thesis is a structural design of a vertical cylindrical storage tank with fixed roof. In the first part, basic types of storage tanks are described, followed by various approaches to structural design of a vertical cylindrical storage tank. Second part includes design calculations of the vertical cylindrical storage tank according to the standard ČSN EN 1993-4-2 as well as stress analysis using finite element method.

Tato bakalářská práce pojednává o průmyslovém využití kontejnerů ISO, které se podle různého využití rozdělují na jednotlivé typy odlišné svou konstrukcí. Součástí práce je také návrh konstrukce a pevnostní analýza kontejneru typu 1C (kontejner o velikosti 20 stop) používaného na transport sypkých hmot. Pevnostní analýza byla provedena v softwaru Ansys. Při výpočtu byl uvažován pouze zjednodušený teoretický model, který neměl např. uvažovány násypné a vyprazdňovací otvory apod. Ve výsledcích byly pozorovány a vyhodnocovány maximální hodnoty napětí na jednotlivých prvcích., The topic of this work is industrial usage of ISO containers and their classify. Other part is about construction a stress analyses of container type 1C (length is 20 feet) which is used to a bulk transport. The software Ansys was used to stress analyses. In this analyses was used only simply model which don´t have filling and emptying aperture etc. In results was controlled maximum stress in the all elements.

Disertační práce je zaměřena na řízení životnosti procesních a energetických zařízení v průmyslové praxi, zejména pak v oblasti parních elektráren. Práce se zaměřuje na časté degradační mechanismy vyskytující se v dané oblasti. Shrnuje základní mechanismy poškozování vyskytující se na zařízeních v procesním průmyslu, jejich sledování, vyhodnocování a predikci. V oblasti parních elektráren byl kladen důraz především na kumulativní mechanismy poškozování. V rámci práce byly zhodnoceny mechanismy creepu, únavy a jejich kombinace. Přední evropské normy byly prostudovány a byla zhodnocena míra jejich konzervatismu a použitelnosti. Pozornost byla věnována také několika metodám vyhodnocování kombinovaného poškozování creepem a únavou. V navazujícím kroku byla prostudována norma zaměřená na monitorování provozu a vyhodnocování životnosti. Byl vytvořen diagnostický software zaměřený na vyhodnocování creepu, únavy a jejich kombinace dle platných norem. Taktéž bylo navrženo jeho rozšíření o zpřesněný analytický výpočet napětí a deformací potřebných ke stanovení zbytkové životnosti v reálném čase. Pro rozšířené řízení životnosti byl v práci popsán přístup k vyhodnocování poškozování oxidických vrstev a jeho vyhodnocování pomocí analytických vztahů a jejich zapracování do diagnostického softwaru. Předkládaný software je také doplněn o materiálový modul umožňující na základě definovaných materiálů v databázi snadné a automatické využívání materiálových vlastností. Pro další zpřesnění výpočtových vztahů bylo schematicky navrženo zařízení pro jejich experimentální ověření. V neposlední řadě je součástí práce také řešení několika případů poškozených zařízení z průmyslové praxe. Analyzován byl případ poškozování soudržnosti trubek generátoru páry, dále pak převáděcího potrubí a U-trubkového výměníku tepla. Byly analyzovány příčiny jejich poškozování a následně byla navržena nápravná opatření. Na závěr byly navrženy činnosti s velkým potenciálem pro další studium a rozšíření diskutova, This dissertation examines life-time management of process and energetic devices in industrial practice, mainly in the area of steam power plants. Furthermore, it focuses on frequent damage mechanisms occurring in this area. It summarizes basics of damaging mechanisms occurring in the process industry area, their monitoring, evaluation and prediction. In the area of steam power plants, the main emphasize was placed on cumulative damage mechanisms. Within the dissertation, mechanisms of creep, fatigue, and their combinations were assessed. Major European standards were examined in order to discuss the amount of contained conservatism and their usability. Subsequently, attention was paid to the methods applicable for creep and fatigue combination evaluation. In the next step life-time monitoring and evaluation standard was discussed. The diagnostic software was created which includes creep, fatigue and creep-fatigue combination evaluation according to valid standards. For online life-time evaluation was proposed refined analytical solution for stress and strain calculation. To further extend the life-time management, the dissertation describes oxide scale damaging together with its evaluation and implementation into diagnostic software. The proposed software is extended by the material module which on the basis of defined materials allows easy and effective usage of material characteristics. For the purpose of refining life-time prediction accuracy, experimental device was schematically described. In addition, the device should be also able to verify used equations. Furthermore, the dissertation includes solution to industrially oriented cases. Firstly, a steam generator with damaged pipes was analyzed, afterwards damaged transferring pipeline. Further analyses deal with U-tube heat exchanger and its damaging. The causes of damage were discovered and corrective measures were proposed. The dissertation concludes with the summarization of potential activities for subseq

Tato bakalářská práce byla vytvořena ve spolupráci s firmo MPS Gradior. Práce se zabývá návrhem a analýzou jedno třmenného závěsu s nenormalizovanými rozměry pro potrubí s označením DN 1400. Cílem bakalářské práce bylo vytvoření návrhu závěsu na základě předchozí literární rešerše a následná pevnostní analýza pod statickým silovým zatížením za pomocí metody konečných prvků za použití softwaru ANSYS. Po ověření funkčnosti a bezpečnosti navrhovaného modelu byla vytvořena detailní výkresová dokumentace, která sloužila jako podklad pro výrobu prototypového dílu., This bachelor thesis was created in cooperation with MPS Gradior. The thesis deals with the design and analysis of one-dimensional hanger with non-normalized dimensions for DN 1400 pipes. The aim of the bachelor thesis was to create a design of non-standardized pipe hanger based on the previous background research. The subsequent strength analysis under static force loading was performed using the finite element method with help of the ANSYS software. After verification of the functionality and the security of the proposed model, detailed drawing documentations have been developed to serve as the basis for a production of the prototype part.

Disertační práce je zaměřena na řízení životnosti procesních a energetických zařízení v průmyslové praxi, zejména pak v oblasti parních elektráren. Práce se zaměřuje na časté degradační mechanismy vyskytující se v dané oblasti. Shrnuje základní mechanismy poškozování vyskytující se na zařízeních v procesním průmyslu, jejich sledování, vyhodnocování a predikci. V oblasti parních elektráren byl kladen důraz především na kumulativní mechanismy poškozování. V rámci práce byly zhodnoceny mechanismy creepu, únavy a jejich kombinace. Přední evropské normy byly prostudovány a byla zhodnocena míra jejich konzervatismu a použitelnosti. Pozornost byla věnována také několika metodám vyhodnocování kombinovaného poškozování creepem a únavou. V navazujícím kroku byla prostudována norma zaměřená na monitorování provozu a vyhodnocování životnosti. Byl vytvořen diagnostický software zaměřený na vyhodnocování creepu, únavy a jejich kombinace dle platných norem. Taktéž bylo navrženo jeho rozšíření o zpřesněný analytický výpočet napětí a deformací potřebných ke stanovení zbytkové životnosti v reálném čase. Pro rozšířené řízení životnosti byl v práci popsán přístup k vyhodnocování poškozování oxidických vrstev a jeho vyhodnocování pomocí analytických vztahů a jejich zapracování do diagnostického softwaru. Předkládaný software je také doplněn o materiálový modul umožňující na základě definovaných materiálů v databázi snadné a automatické využívání materiálových vlastností. Pro další zpřesnění výpočtových vztahů bylo schematicky navrženo zařízení pro jejich experimentální ověření. V neposlední řadě je součástí práce také řešení několika případů poškozených zařízení z průmyslové praxe. Analyzován byl případ poškozování soudržnosti trubek generátoru páry, dále pak převáděcího potrubí a U-trubkového výměníku tepla. Byly analyzovány příčiny jejich poškozování a následně byla navržena nápravná opatření. Na závěr byly navrženy činnosti s velkým potenciálem pro další studium a rozšíření diskutova, This dissertation examines life-time management of process and energetic devices in industrial practice, mainly in the area of steam power plants. Furthermore, it focuses on frequent damage mechanisms occurring in this area. It summarizes basics of damaging mechanisms occurring in the process industry area, their monitoring, evaluation and prediction. In the area of steam power plants, the main emphasize was placed on cumulative damage mechanisms. Within the dissertation, mechanisms of creep, fatigue, and their combinations were assessed. Major European standards were examined in order to discuss the amount of contained conservatism and their usability. Subsequently, attention was paid to the methods applicable for creep and fatigue combination evaluation. In the next step life-time monitoring and evaluation standard was discussed. The diagnostic software was created which includes creep, fatigue and creep-fatigue combination evaluation according to valid standards. For online life-time evaluation was proposed refined analytical solution for stress and strain calculation. To further extend the life-time management, the dissertation describes oxide scale damaging together with its evaluation and implementation into diagnostic software. The proposed software is extended by the material module which on the basis of defined materials allows easy and effective usage of material characteristics. For the purpose of refining life-time prediction accuracy, experimental device was schematically described. In addition, the device should be also able to verify used equations. Furthermore, the dissertation includes solution to industrially oriented cases. Firstly, a steam generator with damaged pipes was analyzed, afterwards damaged transferring pipeline. Further analyses deal with U-tube heat exchanger and its damaging. The causes of damage were discovered and corrective measures were proposed. The dissertation concludes with the summarization of potential activities for subseq

Hlavným cieľom tejto bakalárskej práce je návrh odstreďovacieho zariadenia pre minimalizáciu zbytkového bielka vo vaječných škrupinách. Postup pri návrhu zariadenia je daný literárnou rešeršou pre použitie jednotlivých komponentov v zariadení. Zadanie ďalej spočíva vo vytvorení 3D modelu prototypu a jeho výkresovej dokumentácie zostavy., Main goal of this bechalor thesis is designing centrifuge to minimize residual albumen from eggshells. Process of designing machine is set by literary research for using individual components in there. Layout further consists from making 3D model of prototype and it‘s mechanical drawings documentation.

Bakalářská práce je zaměřena na porovnání možností pevnostních výpočtu v programech ANSYS Workbench a SolidWorks Simulation. První část práce seznamuje s metodami návrhu tlakových nádob a jeho legislativou. V další části jsou podány základní informace o daných programech, ve kterých je následně provedena simulace pevnostního výpočtu tlakové nádoby. V poslední části jsou výsledky porovnány s normou ČSN EN 13 445., The bachelor thesis deals with comparison of approaches for strength calculation of pressure vessels in ANSYS Workbench and SolidWorks Simulation. First chapter introduces methods for design of pressure vessels and its legislation. The following chapter gives basic information about both compared software witch were used for following analysis of pressure vessel. Results were compared according to ČSN EN 13 445 in the last chapter.

Tlakové nádoby hrají v různých odvětvích průmyslu nezastupitelnou roli. Z hlediska konstrukce tlakových nádob je požadovaná vysoká spolehlivost a bezpečnost. Bakalářská práce je zaměřena na kontrolní výpočet základních částí nádoby dle normy ČSN EN 13445-3, dále je provedena kategorizace napětí pomocí MKP., Pressure vessels play irreplaceable role in different branches of industry. From the perspective of pressure vessel construction high reliability and safety are required. This bachelor thesis is focused on control calculation of the basic parts of a vessel according to the standard ČSN EN 13445-3 including FEM analysis followed by stress categorization.

Tato bakalářská práce byla vytvořena ve spolupráci s firmo MPS Gradior. Práce se zabývá návrhem a analýzou jedno třmenného závěsu s nenormalizovanými rozměry pro potrubí s označením DN 1400. Cílem bakalářské práce bylo vytvoření návrhu závěsu na základě předchozí literární rešerše a následná pevnostní analýza pod statickým silovým zatížením za pomocí metody konečných prvků za použití softwaru ANSYS. Po ověření funkčnosti a bezpečnosti navrhovaného modelu byla vytvořena detailní výkresová dokumentace, která sloužila jako podklad pro výrobu prototypového dílu., This bachelor thesis was created in cooperation with MPS Gradior. The thesis deals with the design and analysis of one-dimensional hanger with non-normalized dimensions for DN 1400 pipes. The aim of the bachelor thesis was to create a design of non-standardized pipe hanger based on the previous background research. The subsequent strength analysis under static force loading was performed using the finite element method with help of the ANSYS software. After verification of the functionality and the security of the proposed model, detailed drawing documentations have been developed to serve as the basis for a production of the prototype part.

Bakalářská práce je zaměřena na porovnání možností pevnostních výpočtu v programech ANSYS Workbench a SolidWorks Simulation. První část práce seznamuje s metodami návrhu tlakových nádob a jeho legislativou. V další části jsou podány základní informace o daných programech, ve kterých je následně provedena simulace pevnostního výpočtu tlakové nádoby. V poslední části jsou výsledky porovnány s normou ČSN EN 13 445., The bachelor thesis deals with comparison of approaches for strength calculation of pressure vessels in ANSYS Workbench and SolidWorks Simulation. First chapter introduces methods for design of pressure vessels and its legislation. The following chapter gives basic information about both compared software witch were used for following analysis of pressure vessel. Results were compared according to ČSN EN 13 445 in the last chapter.

Diplomová práce je zaměřena na pevnostní výpočet výměníku tepla dle ČSN EN 13 445. Úvodní část práce seznamuje s problematikou návrhů výměníků tepla. V dalších částech je uveden pevnostní výpočet výměníku tepla dle ČSN EN 13 445, výsledky provedených analýz spolu s jejich zhodnocením. Součástí příloh jsou výstupní protokoly z programu Sant´ Ambrogio, a výkresová dokumentace., Diploma thesis is fucused on strength calculation of the heat exchanger according to ČSN EN 13 445. Introductory part introduce problems with the design of heat exchangers. In other parts there are a strength calculation of the heat exchanger according to ČSN EN 13 445, the results of the analysis with their appreciation. Annexes included output logs from the program Sant 'Ambrogio, and drawings documentation.

Diplomová práce je zaměřena na pevnostní výpočet výměníku tepla dle ČSN EN 13 445. Úvodní část práce seznamuje s problematikou návrhů výměníků tepla. V dalších částech je uveden pevnostní výpočet výměníku tepla dle ČSN EN 13 445, výsledky provedených analýz spolu s jejich zhodnocením. Součástí příloh jsou výstupní protokoly z programu Sant´ Ambrogio, a výkresová dokumentace., Diploma thesis is fucused on strength calculation of the heat exchanger according to ČSN EN 13 445. Introductory part introduce problems with the design of heat exchangers. In other parts there are a strength calculation of the heat exchanger according to ČSN EN 13 445, the results of the analysis with their appreciation. Annexes included output logs from the program Sant 'Ambrogio, and drawings documentation.

Tato bakalářská práce je cílena na hodnocení vybraných degradačních mechanismů, které se vyskytují u procesních zařízení. Hodnocení má nepochybně význam z hlediska bezpečnosti a predikce zbytkové životnosti. Tato problematika je v práci demonstrována na dvou mechanismech. První z nich se objevuje v prostředích se zvýšenou teplotou, jedná se o jev zvaný tečení materiálu. Teoretická část práce pokrývá základní principy mechanismu tečení a jeho vliv na materiál. Okrajovým ale nezanedbatelným problémem je výskyt tohoto poškození ve svarových spojích. Predikcí a posouzením tečení se zaobírá značná část norem. Součástí této práce je zmapování a do určité míry i porovnaní několika vybraných postupů. Druhý uvedený degradační mechanismus souvisí s přítomností agresivních sloučenin jako je sulfan neboli sirovodík. Ten může vést k vodíkové křehkosti, puchýřům a mnoha dalším poškozením. Podobně jako u tečení, i pro tyto mechanismy je v práci vytvořen přehled norem, které se věnují návrhu, hodnocení nebo údržbě takto používaných zařízení. Obsahem praktické části této práce je výpočet hodnocení takového zařízení za využití postupů normy API 579-1., This bachelor thesis is aimed at the evaluation of selected degradation mechanisms which occurs in process equipment. The assessment is undoubtedly important in terms of safety and prediction of residual life. This issue is demonstrated by two mechanisms described in this thesis. A phenomenon called creep is the first of these mechanisms and appears in environments with elevated temperature. The theoretical part of the thesis covers the basic principles of the creep mechanism and its effect on the material. A marginal but not negligible problem is the occurrence of this damage in welded joints. Many standards deal with the prediction and assessment of creep. Part of this thesis is the mapping and to some extent a comparison of several selected procedures. The second degradation mechanism is related to the presence of aggressive compounds such as sulfide. This can lead to hydrogen embrittlement, blisters, and many other damages. As with creep, an overview of standards devoted to the design, evaluation, or maintenance of equipment used in this way is created for these mechanisms. The content of the practical part of this thesis is the calculation of the evaluation of such a device by using the procedures of the API 579-1 standard.

Diplomová práce se v první části zabývá rešerší z oblasti návrhů procesních aparátů. Dále pak popisuje funkci, rozdělení a hlavní části separátorů. Rešeršní část je zakončena detailnějším přehledem přírubových spojů. Druhá část se zabývá návrhem a kontrolními výpočty separátoru pomocí ČSN EN 13445-3 s těsnostně-pevnostním výpočtem hlavního přírubového spoje pomocí ČSN 1591-1. Na závěr druhé části jsou provedeny dílčí výpočty pomocí metody konečných prvků v programu ANSYS Workbench R2, které mají za cíl ověřit požadovanou těsnost spoje a popsat vliv postupu utahování šroubů na těsnění., The first part of the diploma thesis deals with research in the field of design of process apparatuses. The research continues describing the function, division and main parts of separators. The research part ends with a more detail overview of flange connections. The second part deals with the design and control calculations of the separator using ČSN EN 13445-3 with tightness-strength calculation of the main flange join using ČSN EN 1591-1. At the end of the second part, partial calculations are performed using finite element method in the ANSYS Workbench R2 program, which aim to verify the required tightness of the joint and describe the effect of the bolts tightening procedure on the gasket.

Hlavní náplní předkládané práce je porovnání softwarů pro navrhování a kontrolu tlakových nádob. Toto srovnání je provedeno prostřednictvím návrhu zadané tlakové nádoby, konkrétně výměníku tepla. Výměník tepla je navržen v softwarech Sant’Ambrogio, Visual Vessel Design a PV Elite. Jsou hodnoceny silné a slabé stránky použitých softwarů. Práce se zabývá mnoha aspekty návrhu, tedy grafickým zpracováním, uživatelským prostředím, přehledností i vypočítanými výsledky. Pro plášť a torosférické dno jsou podrobně zkoumány výsledky všech softwarů a odůvodněny odchylky od vlastního výpočtu dle normy ČSN EN 13445. Součástí práce je také rešerše návrhu tlakových nádob., The main goal of this thesis is to compare different software for pressure vessels design and control. This comparison is done by designing a given pressure vessel, specifically a heat exchanger. The heat exchanger is designed in software Sant’Ambrogio, Visual Vessel Design and PV Elite. Advantages and disadvantages of used software are discussed. Thesis evaluates various aspects of design, particularly graphic interfaces, user-friendliness, clarity and calculated results. The results for the cylindrical shell and the torispherical end of each software are analysed and compared to own calculations based on ČSN EN 13445 design code. Differences among results are explained. Thesis also contains the literature search report of pressure vessels design.