Spalovací zařízení a výměníky tepla (FSI-LSZ)

Akademický rok 2019/2020
Garant: doc. Ing. Marek Baláš, Ph.D.  
Garantující pracoviště: EÚ všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem je seznámit posluchače se současným stavem a základními principy designu kotlů a výměníků tepla a s moderními směry vývoje těchto zařízení. Po
absolvování tohoto předmětu by posluchač měl mít povědomí o typech a vlastnostech paliv a jejich dopadu na návrh kotle a bude schopen základního
tepelného výpočtu, nutného k návrhu kotle a výměníku tepla.
Výstupy studia a kompetence:
Student bude schopen aplikovat teoretické poznatky zejména z termomechaniky, hydromechaniky a přenosu tepla a hmoty při designu spalovacích energetických zařízení a výměníků tepla. Přednášky budou doplněny cvičeními s možností řešení konkrétních technických problémů.
Prerekvizity:
Termomechanika, přenos tepla a látky.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět se zaměřuje na dvě oblasti. V první části proběhne seznámení se základními typy výměníků tepla (rekuperační, regenerační, směšovací). Studenti si osvojí základní principy návrhu volby a návrhu výměníků. V druhé části budou studenti seznámeni s provozními vlastnostmi parních a horkovodních kotlů kotlů. Jsou předneseny vlastnosti paliv a jejich dopady na kotle. Dále statika a dynamika spalování, tepelné bilance kotlů a jednotlivé druhy kotlů podle užitého paliva.
Metody vyučování:
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:
Podmínky zápočtu: dosažení 12 bodů z písemných testů (maximum 20 bodů), body se přenáší ke zkoušce.
Zkouška: písemná zkouška a ústní korekce. Písemná část se sestává z 10 otázek, pro úspěšné absolvování je třeba dosáhnout 50-ti bodů.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Úvod, Klasifikace kotlů
2. Klasifikace výměníků tepla a jejich rozdělení, konstrukční specifika
3. Základy přestupu tepla, návrh výměníků tepla
4. Provoz výměníků tepla, provozní poruchy
5. Tuhá paliva
6. Kapalná a plynná paliva
7. Statika a dynamika spalování
8. Tepelná účinnost kotle, ztráty; Ohniště; Tepelná a hmotnostní bilance v kotli
9. Roštové kotle
10. Kotle práškové a fluidní; Kotle na spalování kapalných a plynných paliv
11. Biomasa a odpady, Kotle na biomasu, spalovenské kotle
12. Kotle pro ústřední vytápění. Spalovací zařízení malých výkonů
13. Zplyňování, nové trendy ve spalování, Oxy-fuel
    Cvičení s počítačovou podporou 1. Úvod do energetických bilancí, základní opakování fyziky a termomechaniky,
2. Základy sdílení tepla
3. Přestup tepla, kriteriální rovnice
4. Základní návrh tepelného výměníku
5. Detailní postup návrhu svazkového výměníku
6. Řešení individuálních zadání
7. Test, zápočet
Literatura - základní:
1. Baláš, M.: Kotle a výměníky tepla, skripta VUT, Brno 2013, druhé vydání, ISBN 978-80-214-4770-7
2. Černý V., Janeba B., Teyssler J.: Parní kotle - technický průvodce č. 32, SNTL, Praha, 1983
3. Effenberger, H.: Dampferzeugung, Springer-Verlag, Berlin, 2000
4. VILIMEC, L.: Stavba kotlů II. Skripta VŠB-TU Ostrava, 2008. ISBN 978-80-248-1716-3.
5. VILIMEC, L.: Stavba kotlů I. Skripta VŠB-TU Ostrava. 2002. ISBN 80-248-0076-4.
Literatura - doporučená:
1. Budaj., F.: Parní kotle - podklady pro tepelný výpočet, VUT v Brně, 1992
4. T. Dlouhy, Výpočty kotlů a spalinových výměníků,ČVUT Praha
5. F.Kreit: The CRC Handbook of Thermal Engineering,CRC Press,London, New York, Washington DC
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2I-P prezenční studium M-FLI Fluidní inženýrství P pro absolventy B-EPP zá,zk 5 Povinně volitelný 2 1 Z
M2I-P prezenční studium M-TEP Technika prostředí -- zá,zk 5 Povinný 2 1 Z
M2I-P prezenční studium M-ENI Energetické inženýrství -- zá,zk 5 Povinný 2 1 Z
M2I-P prezenční studium M-FLI Fluidní inženýrství -- zá,zk 5 Povinný 2 1 Z
M2I-P prezenční studium M-TEP Technika prostředí P pro absolventy B-EPP zá,zk 5 Povinný 2 1 Z
M2I-P prezenční studium M-ENI Energetické inženýrství P pro absolventy B-EPP zá,zk 5 Povinný 2 1 Z