|
|
Application of Polymeric Hollow-Fiber Membranes in Air Filtration
Bulejko, Pavel ; Dohnal, Mirko (oponent) ; Friess, Karel (oponent) ; Svěrák, Tomáš (vedoucí práce)
Hollow-fiber membranes (HFMs) have widely been applied to many liquid treatment applications such as wastewater treatment, membrane contactors/bioreactors, membrane distillation etc. Despite the fact that HFMs are widely used for gas separation from gas mixtures, their use for mechanical filtration of aerosols is very scarce. This work studied filtration performance of polypropylene HFMs including filtration efficiency, pressure drop and pressure drop evolution with long-term dust loading. Filtration efficiency was measured using different challenging aerosols including micronized titanium dioxide powder and aerosolized ammonium sulfate. Pressure drop was measured in various configurations, including different HFM area and fiber diameter. Pressure drop evolution with long-term particle loading was carried out using a challenge dust as defined in ANSI/ASHRAE 52.2 standard. Mathematical models developed for prediction of air filtration efficiency and membrane permeability/pressure drop were compared applying them on the structural parameters of the HFMs. These membranes are characteristic of pore diameters of about 90 nm and relatively low porosity, thus high potential for nanoparticle removal from air. Furthermore, analysis on cake pressure drop and evaluation of energy demands for fun operation were done and compared with theoretically predicted values. Finally, an attempt to estimate life-cycle cost of air filtration using HFMs was outlined.
|
|
|
Vliv zanášení výměníku a součinitel prostupu tepla
Konopiský, Karel ; Kracík, Petr (oponent) ; Baláš, Marek (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá vlivem zanášení výměníku a součinitelem prostupu tepla. Součástí práce je nejprve teoretický popis zanášení, jeho vznik, průběh a vliv na teplosměnné plochy výměníků. V práci je taktéž proveden rozbor chemického složení chladicí vody dle odebraného vzorku a na jeho základě určen potenciál této vody k zanášení. Závěrem jsou pak představeny výpočtové modely zanášení v trubkové části výměníku, provedeny výpočty zanášení na reálném výměníku a jejich porovnání s daty naměřenými při provozu výměníku.
|
|
|
Modelování zanášení a jeho vlivu na technicko-ekonomické charakteristiky trubkových zařízení na výměnu tepla v linkách termického zneškodňování odpadů
Keliš, Michal ; Kohoutek, Josef (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Hlavní náplní této práce je zvýšení vypovídající schopnosti existujícího matematického modelu pro výpočet tzv. mezní rychlosti spalin s ohledem na zanášení ploch výměny tepla trubkových výměníků instalovaných na linkách termického zneškodňování odpadů a také technicko – ekonomická analýza vlivu zanášení. Zvýšení vypovídající schopnosti existujícího matematického modelu spočívá mimo jiné v zohlednění dalších sil (elektrostatických, kapilárních aj.), které působí na částice obsažené ve spalinách při kontaktu s povrchem trubek výměníku či při vzájemném kontaktu částic při sedimentačním usazování a které stávající matematický model neuvažuje. Model je tak více přiblížen reálnému procesu. Výsledky jsou použity pro technicko – ekonomickou analýzu za účelem identifikace optimálního uspořádání konkrétního v praxi realizovaného výměníku s ohledem na probíhající proces zanášení. V práci je popsán algoritmus této analýzy, základní mechanismy zanášení a způsoby čištění ploch výměny tepla stejně jako základní poznatky pro případnou predikci součinitele zanášení, přičemž pozornost je soustředěna na trubková zařízení na výměnu tepla instalovaná na linkách pro termické zpracování odpadů.
|
|
|
Posuzování významnosti procesních a energetických zařízení
Horsák, Jan ; Pačíska, Tomáš (oponent) ; Jegla, Zdeněk (vedoucí práce)
Předložená závěrečná práce se zabývá popisem a aplikací metodiky určování návrhových rezerv u procesních a energetických zařízení na základě vyhodnocování jejich významnosti pro provoz. Předmětná metodika je teoreticky rozebrána, uvedena do kontextu návrhové praxe a následně demonstrována na příkladech. Zvýšená pozornost je v práci věnována aspektům tepelného návrhu zařízení na výměnu tepla, jakožto nezbytnému základu metodiky.
|
|
|
Optimalizace čištění výhřevných ploch na uhelném kotli K1 v Plzeňské teplárenské
Kostrhounová, Petra ; Tomáš, Zdeněk (oponent) ; Baláš, Marek (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá posouzením čištění teplosměnných ploch uhelného parního kotle. První část je věnována popisu poznatků o tvorbě nánosů, jejich vlivu na provoz zařízení a mechanismům čištění. Poté jsou shrnuty základní informace o provozu, konstrukci a způsobu odstraňování usazenin kotle K1. Na základě těchto znalostí jsou analyzována provozní data ze čtyř letních měsíců provozu kotle za účelem zjištění stavu zanesení ploch kotle a je zhotoveno přes padesát grafů prezentujících vývoj vybraných provozních veličin mezi jednotlivými cykly čištění výstupního a deskového přehříváku a ohříváku vzduchu. Následně je v programu PPSD vytvořen parametrický model kotle K1 při výkonu 60 %, který umožňuje podrobněji zkoumat provozní charakteristiky kotle a slouží k porovnání skutečného stavu zanesení s hodnotami uvedenými v literatuře. Dále vznikly dva modely pro vyšší výkony kotle a tři teoretické modely provozních stavů s různou intenzitou zanesení ploch. Pro ověření správnosti vytvořeného modelu je proveden výpočet přestupu tepla výstupním přehřívákem. Na závěr je provedena kalkulace spotřeby páry pro ofukování.
|
|
|
CFD modelování počáteční fáze zanášení konvektivní části spalovacího zařízení
Zlámal, Filip ; Juřena, Tomáš (oponent) ; Strouhal, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této práce bylo vytvořit, na základě poznatků získaných z rešerše, CFD simulaci prvotní fáze zanášení tuhými částicemi při spalování tuhých paliv. V úvodu práce jsou shrnuty mechanismy zanášení tuhými částicemi. Dále jsou popsány přístupy k modelování dopadu a usazování částic. Je sestaven model, který je implementován v softwaru ANSYS Fluent s doplněním o uživatelsky definované funkce. Model je otestován na modelu konvektivní části experimentálního zařízení na spalování tuhách paliv.
|
|
|
Spalování tuhých paliv v rotační peci a vliv jejich složení na tvorbu znečišťujících látek
Bojanovský, Jiří ; Jegla, Zdeněk (oponent) ; Puchýř, Radim (oponent) ; Máša, Vítězslav (vedoucí práce)
Práce je zaměřená na studium vlivu složení tuhého paliva na tvorbu znečišťujících látek při spalování v rotační peci. Jedná se o vysoce aktuální téma spojené s potřebou zvyšování podílu alternativních paliv jako náhrady těch fosilních. Autor navazuje na již provedený výzkum v dané oblasti, na základě souhrnu současného stavu poznání definuje základní charakteristiky studovaného problému a formuluje hypotézy. Hlavní hypotézou je („Složení směsi tuhého paliva lze zvolit tak, aby došlo ke snížení tvorby znečišťujících látek.“) Pro ověření této hypotézy autor volí experimentální ověření v rámci spalovacích zkoušek na poloprovozním experimentálním zařízení. Pro spalovací zkoušky bylo navrženo rozšíření tohoto zařízení o aparáty, díky nimž je možné vyhodnocovat míru zanášení teplosměnných ploch a míru tvorby tuhých znečišťujících látek TZL. Toto zařízení bylo úspěšně použito pro spalovací zkoušky 6 vybraných alternativních paliv (tuhá alternativní paliva TAP, čistírenské kaly a lesní odpad). Na základě provedených spalovacích zkoušek s těmito dílčími palivy bylo sestaveno 6 palivových směsí s vysokým potenciálem pro průmyslové použití. I tyto směsi byly spalovány v rotační peci. Na základě dosažených výsledků byla hlavní hypotéza práce potvrzena a jako nejvhodnější alternativa fosilních paliv byla označena palivová směs, která se skládá ze 70 hm. % lesního odpadu, z 20 hm. % TAP a z 10 hm. % čistírenského kalu (v práci označena jako MIX 6). Tato směs nevykazovala žádné provozní problémy a při jejím spalování bylo dosaženo nejlepších výsledků při tvorbě plynných znečišťujících látek i TZL. Výsledky práce jsou zásadním bodem při hledání metodiky specifikace vhodných směsí alternativních paliv za účelem jejich spalování v energetickém i zpracovatelském průmyslu.
|
|
|
Optimalizace čištění výhřevných ploch na uhelném kotli K1 v Plzeňské teplárenské
Kostrhounová, Petra ; Tomáš, Zdeněk (oponent) ; Baláš, Marek (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá posouzením čištění teplosměnných ploch uhelného parního kotle. První část je věnována popisu poznatků o tvorbě nánosů, jejich vlivu na provoz zařízení a mechanismům čištění. Poté jsou shrnuty základní informace o provozu, konstrukci a způsobu odstraňování usazenin kotle K1. Na základě těchto znalostí jsou analyzována provozní data ze čtyř letních měsíců provozu kotle za účelem zjištění stavu zanesení ploch kotle a je zhotoveno přes padesát grafů prezentujících vývoj vybraných provozních veličin mezi jednotlivými cykly čištění výstupního a deskového přehříváku a ohříváku vzduchu. Následně je v programu PPSD vytvořen parametrický model kotle K1 při výkonu 60 %, který umožňuje podrobněji zkoumat provozní charakteristiky kotle a slouží k porovnání skutečného stavu zanesení s hodnotami uvedenými v literatuře. Dále vznikly dva modely pro vyšší výkony kotle a tři teoretické modely provozních stavů s různou intenzitou zanesení ploch. Pro ověření správnosti vytvořeného modelu je proveden výpočet přestupu tepla výstupním přehřívákem. Na závěr je provedena kalkulace spotřeby páry pro ofukování.
|
|
|
Vliv zanášení výměníku a součinitel prostupu tepla
Konopiský, Karel ; Kracík, Petr (oponent) ; Baláš, Marek (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá vlivem zanášení výměníku a součinitelem prostupu tepla. Součástí práce je nejprve teoretický popis zanášení, jeho vznik, průběh a vliv na teplosměnné plochy výměníků. V práci je taktéž proveden rozbor chemického složení chladicí vody dle odebraného vzorku a na jeho základě určen potenciál této vody k zanášení. Závěrem jsou pak představeny výpočtové modely zanášení v trubkové části výměníku, provedeny výpočty zanášení na reálném výměníku a jejich porovnání s daty naměřenými při provozu výměníku.
|
|
|
Application of Polymeric Hollow-Fiber Membranes in Air Filtration
Bulejko, Pavel ; Dohnal, Mirko (oponent) ; Friess, Karel (oponent) ; Svěrák, Tomáš (vedoucí práce)
Hollow-fiber membranes (HFMs) have widely been applied to many liquid treatment applications such as wastewater treatment, membrane contactors/bioreactors, membrane distillation etc. Despite the fact that HFMs are widely used for gas separation from gas mixtures, their use for mechanical filtration of aerosols is very scarce. This work studied filtration performance of polypropylene HFMs including filtration efficiency, pressure drop and pressure drop evolution with long-term dust loading. Filtration efficiency was measured using different challenging aerosols including micronized titanium dioxide powder and aerosolized ammonium sulfate. Pressure drop was measured in various configurations, including different HFM area and fiber diameter. Pressure drop evolution with long-term particle loading was carried out using a challenge dust as defined in ANSI/ASHRAE 52.2 standard. Mathematical models developed for prediction of air filtration efficiency and membrane permeability/pressure drop were compared applying them on the structural parameters of the HFMs. These membranes are characteristic of pore diameters of about 90 nm and relatively low porosity, thus high potential for nanoparticle removal from air. Furthermore, analysis on cake pressure drop and evaluation of energy demands for fun operation were done and compared with theoretically predicted values. Finally, an attempt to estimate life-cycle cost of air filtration using HFMs was outlined.
|
host ::
RSS.