|
|
Zařízení pro zahušťování odpadní vody z bioplynových stanic
Vondra, Marek ; Bébar, Ladislav (oponent) ; Hoffman,, Pavel (oponent) ; Stehlík, Petr (vedoucí práce)
Cílem dizertační práce je vývoj technologie, která má přispět k řešení dvou zásadních problémů spojených s provozem bioplynových stanic (BPS). Konkrétně se jedná o nedostatečné využívání odpadního tepla ze spalování bioplynu a nákladné zpracování a využivání fermentačních zbytků, které vznikají ve velkých objemech a jsou svázány řadou legislativních omezení. Na základě rešerše dostupných separačních metod byla jako vhodná technologie zvolena vakuová odparka, mezi jejíž výhody patří jednoduchá konstrukce klíčových zařízení, provozní spolehlivost a robustnost, nízké nároky na předúpravu zahušťovaného média, potenciál k rychlému komerčnímu uplatnění a zejména pak schopnost využít nízkopotenciální odpadní teplo. Primárním účelem této technologické jednotky je redukce objemu fermentačních zbytků. Dalším přínosem jejího provozu je efektivní využívání odpadního tepla z BPS, které by jinak zústalo nevyužito. Jako vhodné pro uplatnění v BPS byly identifikovány odparky s nízkou spotřebou elektrické energie, která je hlavním produktem BPS. Tři z těchto technologií byly předmětem důkladnějšího rozboru zahrnujícího tvorbu výpočtových modelů a jejich vyčíslení pro podmínky vzorové BPS. Jako energeticky nejméně efektivní byla zhodnocena jednostupňová odparka s nucenou cirkulací (680 – 712 kWhth/m3, 25,9 – 30,5 kWhel/m3). Výrazně nižší energetické náročnosti dosáhly třístupňová filmová odparka (241 – 319 kWhth/m3, 12,0 – 23,6 kWhel/m3) a devítistupňová mžiková odparka (236 – 268 kWhth/m3, 13,6 – 18,4 kWhel/m3). Pro vývojovou činnost, která je jádrem disertační práce, byla zvolena vícestupňová mžikové odparka (MSF – multi-stage flash). Mezi hlavní důvody této volby patřily nízké požadavky na teplosměnnou plochu, dobré provozní zkušenosti v oblasti odsolování, jednoduchá konstrukce, modularita a odpařování mimo teplosměnnou plochu. Provedeno bylo také důkladné technicko-ekonomické zhodnocení integrace této odparky do BPS. Hlavní náplní práce byl experimentální vývoj prototypu MSF odparky. Hlavním cílem vývojové činnosti bylo dosažení ustáleného průtoku zahušťované kapalné frakce digestátu, tzv. fugátu a kontinuální tvorby destilátu. Tento cíl nebylo snadné naplnit především kvůli vlastnostem fugátu, který má nenewtonský charakter a zvýšenou hustotu i viskozitu v porovnání s vodou. Předmětem analýzy byla rovněž pěnivost fugátu. V textu je popsán vývoj odparky i první úspěšný provozní test, při němž bylo nutné použít protipěnicího přípravku. S plně vyvinutým prototypem MSF odparky bylo dosaženo kontinuálního provozu s produkcí destilátu v množství od 5 do 10 kg/h při průtoku fugátu 0,4 až 0,5 m3/h. Hlavním nedostatkem vybrané technologie je znečištění destilátu amoniakálním dusíkem. Proto byly analyzovány základní postupy jeho dodatečné eliminace.
|
|
|
Zakládání na objemově nestálých zeminách
Legut, Dana ; Weiglová, Kamila (oponent) ; Hauser,, Jaroslav (oponent) ; Zdražil, Karel (oponent) ; Vašina,, Josef (oponent) ; Paseka, Antonín (vedoucí práce)
Předkládaná disertační práce se věnuje zakládání budov a následně vzniklých poruch staveb, které jsou na objemově nestálých zeminách realizovány. Ve své práci jsem se zaměřila na studium jílovitých a sprašovitých zemin, které jsou výrazně zastoupeny také v geologickém profilu České Republiky. Úvodem je odborná veřejnost seznámena se vznikem těchto dvou skupin zemin, dále jejich vlastnostmi, následně je zmíněn vliv vegetace v případě jílovitých zemin a vliv prosedavosti zemin sprašových. Závěr práce je koncipován jako doporučení, která je nutno dodržovat při návrhu stavebních objektů, aby nedocházelo k porušení systému zemina / stavba a tím ke krokům spojených i v krajních případech s asanací samotných budov. Na několika příkladech z praxe jsou zmíněny problémy, které v průběhu užívání objektů vznikly, a bylo nutné tyto problémy řešit konstrukčním opatřením a to ve spolupráci stavebního inženýra a geotechnika.
|
|
| |
|
|
Eliminace degradačních procesů kovových tenkých vrstev
Danovič, Jakub ; Šubarda, Jiří (oponent) ; Šimonová, Lucie (vedoucí práce)
Táto práca sa zaoberá problematikou tenkých vrstiev, ich chovaniu v určitých prostrediach a ochrane týchto vrstiev pred nežiaducimi degradačnými procesmi. Kovové tenké vrstvy vytvárame pomocou špeciálnych metód fyzikálnych alebo chemických za prítomnosti vákua. Nanášanie prebieha na správne očistený substrát z rôzneho materiálu, napríklad sklo keramika či iný kov. Tieto vrstvy degradujú za pôsobenia vlhkosti, tepla či iných vplyvov. Na to aby sa zabránilo degradácii tenkých vrstiev sa používajú ochranné filmy z rôznych materiálov na rôznych bázach.
|
|
|
Vakuové technologie pro vytváření tenkovrstvých systémů
Kuchařík, Jan ; Šafl, Pavel (oponent) ; Zatloukal, Miroslav (vedoucí práce)
Teoretická část této práce se zabývá tvorbou tenkých vrstev vakuovými metodami. Jedná se o chemickou a fyzikální depozici z plynné fáze v pracovním prostředí vakua. Chemická depozice probíhá za zvýšených teplot, které urychlují reakce. Fyzikální depozice je nejčastěji jen kondenzací par odpařeného materiálu. Fyzikálními metodami je vakuové napařování, a dále katodové, iontové, reaktivní a magnetronové naprašování. Tvorba tenkých vrstev probíhá dle 3 známých mechanismů. Substráty je před depozičním procesem nutné povrchově upravit. Kvalita tenkých vrstev se zkoumá z několika hledisek. Difuze a její mechanismy, faktory ovlivňující difuzi a Fickovy zákony. Praktická část je věnována výrobě tenkovrstvého systému mědi a cínu na skleněném substrátu. Tyto vrstvy jsou odděleny třemi různými bariérovými kovy. Následně byly zhotovené vzorky vystaveny tepelnému namáhání a posléze sledovány elektronovým mikroskopem.
|
|
|
Systémy energeticky úsporných budov
Šlampová, Kateřina ; Horák, Petr (oponent) ; Počinková, Marcela (vedoucí práce)
Tématem této diplomové práce jsou systémy energeticky úsporných budov se zaměřením na konstrukční obálku budovy. V první teoretické části jsou popsány jednak veličiny, které posuzujeme při návrhu obálky budovy. Druhá polovina teoretické části je s odkazem na experimentální část diplomové práce zaměřena na speciální typ svislé obvodové konstrukce, a to stěny s rostlou zelení, osazenou z vnější strany konstrukce. Druhá, tedy praktická část této práce řeší návrh vytápění a přípravy teplé vody pro polyfunkční budovu. Návrh je zpracován ve dvou variantách – vytápění pomocí otopných těles v první variantě a ve variantě druhé, pomocí podlahové vytápění pro bytové jednotky řešené budovy. Třetí část pojednává o experimentu, který měl za úkol porovnat měřené veličiny na dvou druzích svislých obvodových konstrukcí, a to konstrukci se rostlou zelení z vnější strany a totožnou konstrukcí jen bez vrstvy zeleně. Zároveň měl za úkol prověřit možný vliv zeleně osazené na obvodové svislé konstrukci na tepelné ztráty, potažmo návrh systému vytápění.
|
|
|
Získávání nutrientů z fugátu
Štylárková, Petra ; Vondra, Marek (oponent) ; Touš, Michal (vedoucí práce)
Bioplynové stanice ročně vyprodukují velké množství digestátu, resp. fugátu, který lze dále zpracovat pro získání nutrientů. Tato metoda není rozšířená kvůli vysokým investičním nákladům. V této práci jsou představeny technologie pro získávání nutrientů z fugátu a také technicko-ekonomikcý model. Tento model byl vytvořen s využitím informací z odborné literatury a výpočtů v procesním simulátoru. Je schopen ze vstupních parametrů vypočítat celkovou bilanci systému a orientačně posoudit ekonomické zhodnocení. Použití modelu bylo demonstrováno na případové studii konkrétní bioplynové stanice. Analýza vlivů cenových parametrů mimo jiné ukázala, že pro danou bioplynovou stanici je citlivost návratnosti na nižší cenu síranu amonného (produkt) vysoká, zatímco v případě struvitu (produkt) ani při jeho nízké ceně taková citlivost není.
|
|
|
Výpar z půdy a jeho řídící faktory
Fröhlich, Lukáš ; Slavík, Martin (vedoucí práce) ; Mareš, Jakub (oponent)
Výpar je jedním ze základních členů hydrologického cyklu. Ovlivňuje celou řadu přírodních procesů. Závažnost problematiky studia výparu je ještě umocněna v změny. Tato práce je zaměřena na výpar z půdy a jeho řídící faktory. popsán způsob, jakým se voda pohybuje v porézním prostředí, jsou vymezeny termíny výpar, transpirace a evapotranspirace. Je popsáno rozdělení výparového procesu z půdy do tří fází a a prostorovým uspořádáním vlhkosti v půdě. Následně je vymezen vliv interních a externích faktorů na intenzitu výparu z půdy. Je zhodnoceno, zda tyto faktory přispívají k vyšší či nižší intenzitě výparu a za jakých podmínek se tak děje. Je posouzeno, zda míra vlivu těchto faktorů je konstantní, či se mění dle okolností a fází výparu, ve kterých faktory působí. Klíčová slova: výpar, transpirace, evapotranspirace, fáze výparu, proudění vody, externí a
|
|
|
Analýza přenosu tepla při fázové změně v trubkovém výměníku
Fečer, Tomáš ; Bašta,, Jiří (oponent) ; Kabele,, Karel (oponent) ; Plášek, Josef (vedoucí práce)
Systémy TZB jsou často založeny na cyklické fázové změně vroucí tekutiny. Fázová změna vroucí tekutiny (kapalina-plyn nebo plyn-kapalina) je spojena s přenosem tepla při varu a to vznikem bublin, konvektivním varem a efektem před/do-sušení. Vznik bublin je závislý na přehřátí stěny (tj. tepelném toku) a přítomnosti aktivních míst pro vznik bublin. Konvektivní var se závislostí na hmotnostním toku a kvalitě páry probíhá v kapalné vrstvě mezi přehřátou stěnou a plynným jádrem proudu. Efekt před/do-sušení je významný ve chvíli, když je kapalný film vypařen a přehřátá stěna je v přímém styku s plynným jádrem proudu. Tento přenos tepla při varu zahrnující vznik bublin, konvektivní var a efekt před/do-sušení je v inženýrském návrhu zjednodušen na součinitel přestupu tepla při varu, a proto je disertační práce zaměřena na experimentální analýzu procesu fázové změny v pokročilých technických úlohách.
|
|
|
Vakuové technologie pro vytváření tenkovrstvých systémů
Kuchařík, Jan ; Šafl, Pavel (oponent) ; Zatloukal, Miroslav (vedoucí práce)
Teoretická část této práce se zabývá tvorbou tenkých vrstev vakuovými metodami. Jedná se o chemickou a fyzikální depozici z plynné fáze v pracovním prostředí vakua. Chemická depozice probíhá za zvýšených teplot, které urychlují reakce. Fyzikální depozice je nejčastěji jen kondenzací par odpařeného materiálu. Fyzikálními metodami je vakuové napařování, a dále katodové, iontové, reaktivní a magnetronové naprašování. Tvorba tenkých vrstev probíhá dle 3 známých mechanismů. Substráty je před depozičním procesem nutné povrchově upravit. Kvalita tenkých vrstev se zkoumá z několika hledisek. Difuze a její mechanismy, faktory ovlivňující difuzi a Fickovy zákony. Praktická část je věnována výrobě tenkovrstvého systému mědi a cínu na skleněném substrátu. Tyto vrstvy jsou odděleny třemi různými bariérovými kovy. Následně byly zhotovené vzorky vystaveny tepelnému namáhání a posléze sledovány elektronovým mikroskopem.
|
host ::
RSS.