Konstrukce procesních zařízení I (FSI-KKP)

Akademický rok 2021/2022
Garant: doc. Ing. Vítězslav Máša, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚPI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je poskytnout přehled o základních konstrukčních požadavcích na tlaková zařízení a nádrže, o způsobech jejich výroby a montáže. Dále poskytnout také teoretický základ, který se uplatní v navazujících předmětech, ale i při návrhu procesních zařízení v praxi.
Výstupy studia a kompetence:
Schopnost samostatně volit materiály, konstrukční řešení a navrhovat základní rozměry jednoduchých tlakových zařízení a nádrží. Uplatnění znalostí v navazujícím studiu jak v oblasti konstrukce, tak i v oblasti výpočtů zbytkové životnosti těchto zařízení.
Prerekvizity:
Základní znalosti z pružnosti a pevnost, mechaniky, nauky o materiálu a částí strojů.
Obsah předmětu (anotace):
Předmět je věnován základům konstruování procesních zařízení, především tlakových nádob, aparátů, reaktorů, nádrží a potrubních systémů. Probírány jsou požadavky na materiály a na konstrukční detaily, způsoby výroby a montáže. Součástí je také představení teoretického základu k pevnostním výpočtům, které jsou požadovány v praxi používanými normami.
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:
Pro udělení zápočtu je nutná aktivní účast ve cvičeních. Zkouška sestává z písemné a ústní části, při které musí posluchač prokázat teoretické i praktické znalosti.
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.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 3 hod. nepovinná                  
    Cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška Opakování - napjatost a přetvoření, mezní stavy, pruty a desky
Membránová teorie skořepin
Aplikace membránové teorie skořepin na osově symetrické případy
Aplikace membránové teorie skořepin při návrhu tlouštěk plášťů a výztužných prstenců pro zatížení vnitřním tlakem
Elastické řešení válcového pláště zatíženého tlakem
Momentová skořepina
Okrajový efekt a jeho aplikace
Plochá dna
Prutové a deskové modely v kombinaci s tlakovým zatížením
Řešení celých tlakových nádob a potrubí
Metoda konečných prvků
    Cvičení Tematické celky: 1) Příklady řešení membránového stavu skořepin. 2) Silová metoda, deformační metoda. 3) Řešení prostorové potrubní větve silovou metodou. 4) Řešení staticky neurčité soustavy silovou metodou. 5) Návrh rozebíratelných spojů. 6) Návrh vyztužení otvorů. 7) Návrh uskladňovací nádrže. 8) Výpočet sil.
Literatura - základní:
1. SINNOTT Ray K. a Gavin TOWLER. Chemical engineering design, 5. ed. Amsterdam: Elsevier, 2009. ISBN 0750685514.
7. NICHOLS, R. W., ed. Pressure vessel engineering technology. Barking, New York: Elsevier, 1971. ISBN 978-0-444-20061-7.
8. BROWNELL, Lloyd E. a Edwin H. YOUNG. Process equipment design: vessel design. Nachdr. New York: Wiley, 1976. ISBN 978-0-471-11319-5.
9. SCHNEIDER, Petr. Základy konstruování procesních zařízení. Brno: PC-DIR Real, 1999. ISBN 978-80-214-1483-9.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-PRI-P prezenční studium --- bez specializace -- zá,zk 5 Povinný 2 1 Z