|
|
Využití pyrolýzy pro získání kapalných paliv
Hruška, Daniel ; Bělohradský, Petr (oponent) ; Hudák, Igor (vedoucí práce)
Hlavní náplní předkládané bakalářské práce je rešerše problematiky pyrolýzních jednotek. Důraz je přitom kladen na zjednodušený popis jejich funkce, procesů a chemických dějů, které při zpracování odpadu a biomasy v pyrolýzních jednotkách probíhají, porovnání výhod a nevýhod daných typů pyrolýzních reaktorů a analýza produktů získaných pyrolýzou. Práce se také věnuje kvalitativnímu porovnání výsledného produktu získaného pyrolýzou, který se používá pro energetické účely s běžně užívanými palivy. Poslední část práce je věnována zjednodušenému matematicko-chemickému modelu výpočtu energetické bilance a porovnání vlastností paliva získané pyrolýzou a některých běžně užívaných paliv.
|
|
|
Obohacování spalovacího vzduchu vysoce čistým kyslíkem
Polášek, Kryštof ; Hudák, Igor (oponent) ; Bělohradský, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá kyslíkem obohaceným spalováním (tzv. „oxygen enhanced combustion“). V práci jsou popsány jednotlivé metody obohacování spalovacího procesu, dále jsou zhodnoceny výhody a nevýhody obohacování. Následuje přehled využití v jednotlivých průmyslových oblastech. Jelikož při manipulaci s kyslíkem je potřeba dbát určitých bezpečnostních opatření, bezpečnosti při kyslíkem obohaceném spalování se věnuje samostatná kapitola. V poslední části práce je provedena simulace kyslíkem obohaceného spalování v softwaru ChemCAD. Simulací byl sledován vliv koncentrace kyslíku v oxidačním činidle na objem a teplotu spalin, hustotu a viskozitu spalin a koncentraci CO2 a H2O ve spalinách.
|
|
|
Vliv typu atomizačního média na kvalitu spalování kapalných paliv
Bojanovský, Jiří ; Skryja, Pavel (oponent) ; Bělohradský, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na experimentální zjištění vlivu atomizačního média na charakteristické parametry spalování kapalných paliv, konkrétně methylesteru řepkového oleje. Měření probíhalo na horizontální, vodou hlazené spalovací komoře. K rozprašování paliva byl použit pneumatický způsob atomizace užitím effervescentní trysky. Jako atomizační médium byl během zkoušek použit tlakový vzduch a přehřátá pára. Spalování probíhalo při GLR = 15, 20 a 25 %. Měřené a sledované parametry spalování zahrnovaly emise NOx a CO, teplotu spalin, rozložení teplot v horizontální rovině symetrie spalovací komory, rozložení tepelných toků z horkých spalin do stěny spalovací komory, stabilitu hoření bez podpory stabilizačního hořáku, usazování paliva na dně spalovací komory a tvar a barvu plamene. Z výsledků zkoušek vyplývá, že při atomizaci paliva tlakovým vzduchem je dosaženo vyšší termické účinnosti o přibližně 6 %, zároveň však dochází k navýšení emisí NO o 15 mg/mN3 v důsledku zvýšení teplot v plamenu v porovnání s přehřátou párou.
|
|
|
Způsoby snižování emisí oxidů dusíku
Šimeček, Radek ; Hudák, Igor (oponent) ; Bělohradský, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá metodami snižování emisí oxidů dusíku při průmyslovém spalování. V kapitole týkající se legislativy jsou shrnuty emisní limity pro stacionární zdroje znečišťování platné v České republice, dále jsou uvedeny legislativní prostředky ke snižování a monitorování hodnot emisí. Následuje přehled primárních a sekundárních metod pro omezení emisí NOx, včetně uvedení výhod a nevýhod jednotlivých metod. Závěrem je v software ChemCAD provedena simulace, demonstrující vliv teploty spalovacího vzduchu a recirkulace spalin na parametry spalování.
|
|
|
Vliv typu atomizačního média na kvalitu spalování kapalných paliv
Bojanovský, Jiří ; Skryja, Pavel (oponent) ; Bělohradský, Petr (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na zjištění vlivu atomizačního média na charakteristické parametry spalování kapalných paliv, konkrétně methyl-esteru řepkového oleje. Měření probíhalo na horizontální, vodou chlazené spalovací komoře. K rozprašování paliva byl použit pneumatický způsob atomizace užitím effervescentní trysky. Jako atomizační médium byl během zkoušek použit tlakový vzduch a přehřátá pára. Spalování probíhalo při GLR = 15, 20 a 25 %. Charakteristické parametry spalování zahrnovaly emise NOx a CO, teplotu spalin, rozložení teplot v horizontální rovině symetrie spalovací komory, rozložení tepelných toků z horkých spalin do stěny spalovací komory, stabilitu hoření bez podpory stabilizačního hořáku, usazování paliva na dně spalovací komory a tvar a barvu plamene. Z výsledků zkoušek vyplývá, že při atomizaci paliva tlakovým vzduchem je dosaženo vyšší termické účinnosti o přibližně 6 %, zároveň však dochází k navýšení emisí NO o 13 mg/mN3 v důsledku zvýšení teplot v plamenu.
|
|
|
Návrh optimálního promíchávání velkokapacitních vyhnívacích nádrží
Bradáč, Antonín ; Bělohradský, Petr (oponent) ; Zejda, Vojtěch (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem optimálního způsobu míchání vyhnívacích nádrží s ohledem na rovnoměrné promíchání celého objemu, zajištění kvalitních procesních podmínek pro anaerobní fermentaci, maximální výtěžnost a kvalitu produkovaného bioplynu. Úvodní kapitoly popisují základní konstrukční parametry, obecné výpočtové vztahy a zásady pro navrhování jednotlivých typů míchadel a jsou doplněny o praktické příklady využití různých konstrukcí při míchání velkokapacitních nádrží. Dále práce seznamuje čtenáře s problematikou vzniku kalu na čistírně odpadních vod s důrazem na kalové hospodářství a procesy, které se dějí uvnitř fermentoru. Jsou představeny různé konstrukční typy nádrží pro anaerobní stabilizaci kalu a způsoby jejich provozování, které je nutné pro kvalitní fermentaci dodržovat. V dalších kapitolách jsou pak uvedeny různé způsoby míchání velkokapacitních vyhnívacích nádrží a zkušenosti z provozu vybraných čistíren. Na základě teoretické části práce je proveden návrh několika typů míchacích zařízení pro experimentální vyhnívací nádrž postavenou na Ústavu procesního inženýrství, která slouží právě k výzkumu míchadel. Dále bylo provedeno měření vybraného způsobu pneumatického míchání na experimentální nádrži a zjištěné poznatky byly vyhodnoceny.
|
|
|
Charakteristické parametry palivových trysek
Ledererová, Lucie ; Zejda, Vojtěch (oponent) ; Bělohradský, Petr (vedoucí práce)
Mnoho průmyslových aplikací získává potřebnou tepelnou energii prostřednictvím spalovacího procesu. Základním prvkem každého spalovacího zařízení je hořák a jeho součástí je soustava trysek, které do spalovacího prostoru přivádějí palivo. Geometrie palivových trysek výrazně ovlivňuje intenzitu promíchávání paliva se spalovacím vzduchem a tím i~stabilitu hoření. Hlavním předmětem této diplomové práce bylo určení tzv. rychlostních součinitelů různých geometrií trysek. Znalost správné hodnoty rychlostních součinitelů je pro návrh hořáku a následně jeho provoz klíčovým parametrem. Pro vybrané trysky byly vypočteny teoretické výtokové rychlosti trysek, které byly následně porovnány s hodnotami skutečných výtokových rychlostí z trysek měřených experimentálně metodou žárové anemometrie a s rychlostmi vypočtenými pomocí metody CFD.
|
|
|
Charakteristické vlastnosti spalování nízko-výhřevných paliv
Kvapil, Matěj ; Bělohradský, Petr (oponent) ; Hudák, Igor (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na spalování nízko-výhřevných plynných paliv. V první části je v práci popsáno zařazení, charakteristika a využití těchto paliv. Následně je věnován prostor teoretické oblasti spalování, a to hlavně emisím a tepelným pochodům. Dále práce pokračuje charakteristikou hořáků a jejich úpravami právě pro nízko-výhřevná paliva. Teoretická část je zakončena bezpečností práce s některými vybranými plyny. Práce poté přechází do praktického směru a zaměřuje se na laboratorní experiment, který byl součástí této diplomové práce. Praktická část obsahuje popis experimentu, plán měření, výpočet a vyhodnocení emisí, spalného tepla, výhřevnosti, hustoty, teploty v plamenu a tepelných toků. Experiment byl proveden s palivy o různém složení. Postupným navyšováním přídavku inertních plynů do zemního plynu bylo dosaženo hodnot výhřevnosti nízko-výhřevných plynů. Měření naznačilo, že přídavek měl pozitivní vliv na emise NOx a CO. Měření teplot v plamenu potvrdilo, že po přidání inertního plynu do ušlechtilého paliva dochází k ochlazení plamene, což způsobuje snížení emisí. Tepelné toky a termická účinnost spalování zůstaly při všech konfiguracích takřka nezměněny.
|
|
|
Metody pro určování charakteristických parametrů procesů spalování na bázi experimentů a modelování
Bělohradský, Petr ; Klemeš,, Jiří (oponent) ; Žitný, Rudolf (oponent) ; Stehlík, Petr (vedoucí práce)
Práce se zabývá možnými metodami pro určování a modelování charakteristických parametrů při spalování plynných paliv. Pozornost je věnována tvorbě oxidů dusíku a přenosu tepla z horkých spalin do stěn spalovací komory. Důležitou částí práce je vlastní experimentální činnost, která je zaměřena na provedení zkoušek dvou hořáků s potlačenou tvorbou oxidů dusíku. Cílem experimentální činnosti je obdržet data potřebná pro další zpracování a modelování. Práce prezentuje dvě metody, které je možné využít při modelování charakteristických parametrů spalování. Konkrétně se jedná o metodu založenou na statistickém zpracování dat a metodu založenou na výpočtové dynamice tekutin (Computational Fluid Dynamics, CFD). Na dvou vybraných zařízení (hořák s dvoustupňovým přívodem paliva, hořák s dvoustupňovým přívodem spalovacího vzduchu) jsou aplikovány tyto výpočtové přístupy za účelem prozkoumání konkrétních parametrů. První uvedený přístup zahrnuje podrobné plánování zkoušky hořáku před jejím vlastním provedením (stanovení cíle zkoušky, výběr vstupních faktorů, měřené veličiny a plánu experimentu) a následné statistické zpracování experimentálních dat. Naproti tomu druhý přístup založený na metodách CFD nabízí simulace jako alternativu k tradičním experimentálním metodám. Simulace spalování zahrnuje vytvoření výpočtové sítě modelu spalovacího zařízení, nastavení okrajových podmínek modelu, nastavení modelu proudění, modelu přenosu tepla a modelu chemické kinetiky. Výsledky simulací jsou porovnány s experimentálně získanými daty.
|
|
|
Vliv provozních parametrů spalování a konstrukčních parametrů nízkoemisního hořáku na charakteristické parametry spalovacích procesů
Nykodým, Jiří ; Hudák, Igor (oponent) ; Bělohradský, Petr (vedoucí práce)
Hlavní náplní práce bylo vyšetření vlivu provozních parametrů spalování (přebytek spalovacího vzduchu, poměr paliva na primárním stupni) a konstrukčních parametrů nízkoemisního hořáku (úhel sklonu sekundárních trysek, natočení sekundárních trysek vzhledem k ose hořáku) na tvorbu emisí NOx a CO, teplotu spalin, tvar, stabilitu a rozměry plamene, teploty v horizontální rovině symetrie spalovací komory a množství tepla odvedeného z horkých spalin do pláště spalovací komory. Vlastní experimentální činnost byla provedena v laboratoři Ústavu procesního a ekologického inženýrství, která je zaměřena na hořákové zkoušky. Pro zkoušky byl použit hořák se stupňovitým přívodem paliva. Na základě experimentálních dat byl vytvořen matematický model, který popisuje závislost NOx na provozních parametrech spalování a konstrukčních parametrech hořáku. Podle modelu s rostoucím přebytkem spalovacího vzduchu a rostoucím úhlem natočení sekundárních trysek klesá tvorba NOx. Dále byla změřena teplotní pole v horizontální rovině symetrie spalovací komory, kde při vyšším přebytku spalovacího vzduchu klesaly teplotní špičky plamene. Vyhodnoceno bylo také tepelné zatížení pláště spalovací komory po délce plamene pro vybraná nastavení. Výsledky ukazují, že s rostoucím množstvím spalovacího vzduchu se snižovala účinnost přenosu tepla do stěn komory.
|
host ::
RSS.