|
| |
|
|
Integrated Approach of Intelligent Asset Maintenance and Resource Conservation for Circular Economy
Chin, Hon Huin ; Ditl, Pavel (referee) ; Hanika, Jiří (referee) ; Kravanja, Zdravko (referee) ; Klemeš, Jiří (advisor)
Rychlá globální industrializace a urbanizace kladla velkou zátěž na spotřebu přírodních zdrojů. Například nedostatek vody a znečištění vody již dlouhou dobu ovlivňují lidské životy a hospodářský rozvoj a uchýlení se k čisté sladké vodě se stává důležitým problémem. Rostoucí problémy s nepravidelným zásobováním vodou a znečištěním vody vyžadují pokročilejší metodiky hodnocení vodních zdrojů, které by vedly k praktickému využívání vody a hospodaření s ní. Dalším známým problémem je akumulace plastového odpadu v této možnosti, což vyvolává znepokojivé obavy ohledně dosažení optimální sítě pro zachování zdrojů, směřující k cíli oběhového hospodářství. Koncept cirkulární ekonomiky se zaměřuje nejen na ochranu zdrojů, ale také zdůrazňuje důležitost zachování a zachování životnosti aktiv. Tato práce je zaměřena na vývoj pokročilých přístupů k ochraně zdrojů a údržbě majetku Tato práce představuje rozšířenou analýzu metod založených na Pinch při zachování materiálových zdrojů pro průmyslové místo. Hlavní rozšíření zahrnují koncepční analýzu sítě pro zachování zdrojů, která zahrnuje omezení několika kvalit, cílení a syntézu záhlaví a syntézu sítě pro zachování materiálu v rámci celého webu. Tyto metody slouží uživatelům jako grafické uživatelské rozhraní k výběru preferovaných možností návrhu a zároveň zajišťují minimální spotřebu čerstvých zdrojů. Studie také rozšiřuje začlenění různých typů zdrojů, jako je teplo a voda, do ochranné sítě. Otázky řízení, jako je řízení zdrojů, dotace a rozdělování nákladů, jsou rovněž studovány pro ekologický průmysl. S ohledem na prodloužení životnosti aktiva je do této studie začleněno dlouhodobé plánování procesu nebo průmyslového areálu pokrývajícího věk majetku, odpisy a spolehlivost. Nástroje pro integraci procesů jsou navrženy tak, aby plánovaly náklady na údržbu na časové období a plánování pracovní síly. Studie je také rozšířena o další analýzu zahrnující investice do pohotovostních jednotek a technologií pro jakýkoli proces. Kombinace výkonu aktiv s ochranou zdrojů, rámce diagnostiky chyb a prognózy se aplikuje na plánování údržby majetku Total Site/Eco-industrial park.
|
|
|
Integrated Approach of Intelligent Asset Maintenance and Resource Conservation for Circular Economy
Chin, Hon Huin ; Ditl, Pavel (referee) ; Hanika, Jiří (referee) ; Kravanja, Zdravko (referee) ; Klemeš, Jiří (advisor)
Rychlá globální industrializace a urbanizace kladla velkou zátěž na spotřebu přírodních zdrojů. Například nedostatek vody a znečištění vody již dlouhou dobu ovlivňují lidské životy a hospodářský rozvoj a uchýlení se k čisté sladké vodě se stává důležitým problémem. Rostoucí problémy s nepravidelným zásobováním vodou a znečištěním vody vyžadují pokročilejší metodiky hodnocení vodních zdrojů, které by vedly k praktickému využívání vody a hospodaření s ní. Dalším známým problémem je akumulace plastového odpadu v této možnosti, což vyvolává znepokojivé obavy ohledně dosažení optimální sítě pro zachování zdrojů, směřující k cíli oběhového hospodářství. Koncept cirkulární ekonomiky se zaměřuje nejen na ochranu zdrojů, ale také zdůrazňuje důležitost zachování a zachování životnosti aktiv. Tato práce je zaměřena na vývoj pokročilých přístupů k ochraně zdrojů a údržbě majetku Tato práce představuje rozšířenou analýzu metod založených na Pinch při zachování materiálových zdrojů pro průmyslové místo. Hlavní rozšíření zahrnují koncepční analýzu sítě pro zachování zdrojů, která zahrnuje omezení několika kvalit, cílení a syntézu záhlaví a syntézu sítě pro zachování materiálu v rámci celého webu. Tyto metody slouží uživatelům jako grafické uživatelské rozhraní k výběru preferovaných možností návrhu a zároveň zajišťují minimální spotřebu čerstvých zdrojů. Studie také rozšiřuje začlenění různých typů zdrojů, jako je teplo a voda, do ochranné sítě. Otázky řízení, jako je řízení zdrojů, dotace a rozdělování nákladů, jsou rovněž studovány pro ekologický průmysl. S ohledem na prodloužení životnosti aktiva je do této studie začleněno dlouhodobé plánování procesu nebo průmyslového areálu pokrývajícího věk majetku, odpisy a spolehlivost. Nástroje pro integraci procesů jsou navrženy tak, aby plánovaly náklady na údržbu na časové období a plánování pracovní síly. Studie je také rozšířena o další analýzu zahrnující investice do pohotovostních jednotek a technologií pro jakýkoli proces. Kombinace výkonu aktiv s ochranou zdrojů, rámce diagnostiky chyb a prognózy se aplikuje na plánování údržby majetku Total Site/Eco-industrial park.
|
|
| |
|
|
Local velocity scaling in upward flow to tooth impeller in a fully turbulent region
Šulc, R. ; Ditl, P. ; Fořt, I. ; Jašíková, D. ; Kotek, M. ; Kopecký, V. ; Kysela, Bohuš
The hydrodynamics and flow field were measured in an agitated vessel using 2-D Time Resolved Particle Image Velocimetry (2-D TR PIV). The experiments were carried out in a fully baffled cylindrical flat bottom vessel 400 mm in inner diameter agitated by a tooth impeller 133 mm in diameter. Distilled water was used as the agitated liquid. The velocity fields were investigated in the upward flow to the impeller for three impeller rotation speeds – 300 rpm, 500 rpm and 700 rpm, corresponding to a Reynolds number in the range 94 000 < Re < 221 000. This means that fully-developed turbulent flow was reached. This Re range secures the fully-developed turbulent flow in an agitated liquid. In accordance with the theory of mixing, the dimensionless mean and fluctuation velocities in the measured directions were found to be constant and independent of the impeller Reynolds number. On the basis of the test results the spatial distributions of dimensionless velocities were calculated. The axial turbulence intensity was found to be in the majority in the range from 0.4 to 0.7, which corresponds to the middle level of turbulence intensity.
|
|
| |
|
|
In-situ measurement of particle size distribution in an agitated vessel
Kysela, Bohuš ; Konfršt, Jiří ; Chára, Zdeněk ; Šulc, R. ; Ditl, P.
Agitation of solid-liquid suspension or two immiscible liquids is a frequent operation in chemical and metallurgical industries (suspension/emulsion polymerization, catalytic chemical reaction, hydrometallurgical solvent extraction). The product quality, yield and economy of the processes are significantly affected by a mixing process. Prediction of mean particle/drop size and particle/drop size distribution (PSD) during the agitation is fundamental for emulsification, suspension polymerization, solid particle dispersion or crystallization. \nThe aim of this contribution is to propose a simple method of in-situ measurement of particle size distribution. The particle size measurement is based on an image analysis performed on raw image records. Evaluation method based on the best focused particles with sharp detected boundaries enhanced by the analysis of particle circularity was developed. Precise spherical mono-disperse steel and plastic particles were used to verify accuracy of evaluation method. The method has been proposed for the measurement of the time evolution of the drop size distribution in liquid-liquid dispersion in an agitated tank. The effect of droplet size distribution on the impeller speed in wateroil dispersion in agitated vessel was obtained.
|
|
|
The minimum record time for PIV measurement in a vessel agitated by a Rushton turbine
Šulc, R. ; Ditl, P. ; Fořt, I. ; Jašíková, D. ; Kotek, M. ; Kopecký, V. ; Kysela, Bohuš
In PIV studies published in the literature focusing on the investigation of the flow field in an agitated vessel the record time is ranging from the tenths and the units of seconds. The aim of this work was to determine minimum record time for PIV measurement in a vessel agitated by a Rushton turbine that is necessary to obtain relevant results of velocity field. The velocity fields were measured in a fully baffled cylindrical flat bottom vessel 400 mm in inner diameter agitated by a Rushton turbine 133 mm in diameter using 2-D Time Resolved Particle Image Velocimetry in the impeller Reynolds number range from 50 000 to 189 000. This Re range secures the fully-developed turbulent flow of agitated liquid. Three liquids of different viscosities were used as the agitated liquid. On the basis of the analysis of the radial and axial components of the mean- and fluctuation velocities measured outside the impeller region it was found that dimensionless minimum record time is independent of impeller Reynolds number and is equalled N. t(Rmin) = 103 +/- 19.
|
|
|
Local velocity scaling in T400 vessel agitated by Rushton turbine in a fully turbulent region
Šulc, R. ; Ditl, P. ; Fořt, I. ; Jašíková, D. ; Kotek, M. ; Kopecký, V. ; Kysela, Bohuš
The hydrodynamics and flow field were measured in an agitated vessel using 2-D Time Resolved Particle Image Velocimetry (2-D TR PIV). The experiments were carried out in a fully baffled cylindrical flat bottom vessel 400 mm in inner diameter agitated by a Rushton turbine 133 mm in diameter. The velocity fields were measured in the zone in upward flow to the impeller for impeller rotation speeds from 300 rpm to 850 rpm and three liquids of different viscosities (i.e. (i) distilled water, ii) a 28% vol. aqueous solution of glycol, and iii) a 43% vol. aqueous solution of glycol), corresponding to the impeller Reynolds number in the range 50 000 < Re < 189 000. This Re range secures the fully-developed turbulent flow of agitated liquid. In accordance with the theory of mixing, the dimensionless mean and fluctuation velocities in the measured directions were found to be constant and independent of the impeller Reynolds number. On the basis of the test results the spatial distributions of dimensionless velocities were calculated. The axial turbulence intensity was found to be in the majority in the range from 0.388 to 0.540, which corresponds to the high level of turbulence intensity.
|
|
|
Distribution of the turbulent kinetic dissipation rate in an agitated vessel
Kysela, Bohuš ; Sulc, R. ; Konfršt, Jiří ; Chára, Zdeněk ; Fořt, I. ; Ditl, P.
The design of the agitated tanks depends on the proposed operating conditions and processes\nfor that they are used for. Namely dissipation rate of the turbulent kinetic energy is important\nparameter for the scale-up modelling. The dissipation rate is commonly determined as integral\nvalue based on power input of the impeller, but without information about distribution inside\nthe agitated volume. The cumulative distributions of the dissipation rate within an agitated\nvessel are estimated by evaluations of the CFD (Computational Fluid Dynamics) results,\nwhere the data was obtained from RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes equations) and\nLES (Large Eddy Simulations). The simulations were performed for an agitated vessel\nequipped with four baffles and stirred by a standard Rushton turbine (tank diameter 0.3 m,\nimpeller diameter 0.1 m, off-bottom clearance half of tank diameter, impeller speed 200 rpm).\nThe values of the dissipation rate from the LES calculations were approximated by computing\nthe SGS (Sub Grid Scale) dissipation rate.
|
guest ::
