Original title: Vývoj plastové odparky
Translated title: Development of a Plastic Evaporator
Authors: Konečný, Ondřej ; Touš, Michal (referee) ; Vondra, Marek (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2026
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Průmyslové zpracování agresivních odpadních vod a solanek naráží na limity konvenčních nerezových odpařovacích stanic, které podléhají korozi a vyžadují vysoké investiční náklady. Z tohoto důvodu se do popředí zájmu dostávají systémy využívající chemicky odolné polymerní materiály. Předložená práce řeší dokončení konstrukce a následné experimentální ověření laboratorního prototypu třístupňové vakuové odparky s tělesem zhotoveným z polypropylenu. V rámci řešení byla aparatura integrována do infrastruktury laboratoře vybudováním topného a chladicího okruhu a byla zajištěna cirkulace procesní kapaliny. Dále byl prototyp osazen digitální senzorikou pro kontinuální sběr dat, na jejichž základě byly prováděny bilanční výpočty. Následné experimenty se solným roztokem prokázaly citlivost systému na skokové změny tlaku a identifikovaly limitní provozní podmínky. Při teplotě odpařovaného média 40 °C a plynulé regulaci chlazení dosáhlo zařízení stabilní fázové separace s produkcí vysoce čistého kondenzátu o průměrné vodivosti pod 20 S/cm. Srovnání experimentálních dat s původním návrhovým modelem odhalilo rozdíly v hodnotách absolutních tlaků a nízký dosažitelný průtok, což bylo zapříčiněno poddimenzovaným potrubím a absencí hydraulických zámků. Na základě těchto zjištění byly navrženy konkrétní konstrukční úpravy pro kapacitní posílení tras, které umožní další vývoj tohoto nízkonákladového odpařovacího systému. The industrial processing of aggressive wastewater and brines encounters the limits of conventional stainless steel evaporation stations, which are susceptible to corrosion and require high investment costs. For this reason, systems utilizing chemically resistant polymeric materials are coming to the forefront of interest. The presented thesis deals with the completion of the construction and subsequent experimental verification of a laboratory prototype of a three-stage vacuum evaporator with a polypropylene body. Within the thesis, the apparatus was integrated into the laboratory infrastructure by constructing heating and cooling circuits, and the circulation of the process fluid was ensured. Furthermore, the prototype was equipped with digital sensors for continuous data collection, which served as a basis for balance calculations. Subsequent experiments with a saline solution demonstrated the system's sensitivity to sudden pressure changes and identified limiting operating conditions. At an operating fluid temperature of 40 °C and continuous cooling regulation, the device achieved stable phase separation, producing high-purity condensate with an average conductivity below 20 S/cm. Comparison of the experimental data with the original design model revealed differences in absolute pressure values and a low achievable flow rate, which was caused by undersized piping and the absence of hydraulic seals. Based on these findings, specific structural modifications for increasing piping capacity were proposed to enable the further development of this low-cost evaporation system.
Keywords: circulation loop; condensate purity; Plastic evaporator; solution concentration; vacuum evaporation; cirkulační okruh; Plastová odparka; vakuové odpařování; zahušťování roztoku; čistota kondenzátu

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/257239

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-774427


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses