Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Žárovzdorné konstrukce energetických zařízení

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky angličtina
Kód 635-3043/02
Zkratka ZKEZ
Název předmětu česky Žárovzdorné konstrukce energetických zařízení
Název předmětu anglicky Refractory constructions of energy equipment
Kreditů 5
Garantující katedra Katedra tepelné techniky
Garant předmětu prof. Ing. Jozef Vlček, Ph.D.

Osnova předmětu

Teoretická část

• Výrobně technologické požadavky na vyzdívky pecí a tepelných zařízení.
• Zásady použití žárovzdorných materiálů – rozhodovací hlediska návrhu vyzdívky.
• Rozbor spotřeb žárovzdorných materiálů v různých průmyslových odvětvích (metalurgie železných a neželezných kovů, chemický průmysl, výroba skla, výroba stavebních materiálů a hmot).
• Základní žárovzdorné materiály pro stavbu pecí a jejich vlastnosti – tvarová a netvarová staviva, tepelně izolační materiály.
• Vliv izolace ve vyzdívce, základní tepelně technické vlastnosti žárovzdorných materiálů (tepelná vodivost, měrná tepelná kapacita, viskozita, hustota, objemová hmotnost).
• Povrchové podmínky – Výpočet celkového součinitele přestupu tepla na vnější straně vyzdívky – využití kriteriálních rovnic a rovnic pro přestup tepla zářením.
• Tepelná práce vyzdívek – Řešení teplotního pole vyzdívky v časově ustáleném a neustáleném stavu, ohřev jednostranný, ohřev v celém objemu, ohřev nepřetržitý a cyklický, 1. a 2. Fourierův zákon, počáteční a povrchové podmínky.
• Řešení jednosměrného nestacionárního teplotního pole v nekonečné desce a nekonečném válci pro různé okrajové podmínky (q = konst.;tpr = konst; tpov = konst.; tpov = f (času); tpr = f (času) atd.).
• Vliv koroze na vyzdívku a opatření na její zabránění – studium vzájemného působení strusky a žárovzdorného materiálu (aplikace ternárních diagramů), chlazení vyzdívek.
• Technologie zhotovování vyzdívek. Vyzdívky z hutných tvarových materiálů, z netvarových staviv, lehčených a vláknitých materiálů. Žáromonolity. Kotvení a zavěšování vyzdívek.
• Konstrukce vyzdívek pecí v energetice.
• Konstrukce vyzdívek jednotlivých metalurgických agregátů (VP, ohřívače větru, mísiče surového železa, konvertor, tandemová pec, EOP, elektrické indukční pece, atd.).
• Konstrukce vyzdívek v sekundární metalurgii (licí pánve, mezipánve + stínící a ponorné trubice, zařízení pro vakuování oceli atd.).
• Konstrukce vyzdívek pecí v keramickém a sklářském (sušárny hmot, komorové pece, tunelové pece, šachtové a rotační pece pro výpal surovin, sklářské tavící pece).
• Opravy vyzdívek – Technologie oprav vyzdívek „za studena“ a za „za horka“ (torkretování, shotkretování, slag splashing, slag coating, aj.), způsoby zvyšování životnosti vyzdívek pecí a tepelných zařízení.

Praktická část

• Statistická analýza vícerozměrných dat, lineární a polynomická regrese – využití metody nejmenších čtverců pro aproximaci dané závislosti.
• Rozšířené využití vestavěných funkcí MS Excel – f-ce KDYŽ, VYHLEDAT, INDEX, POZVYHLEDAT, BESSELJ
• Povrchové podmínky – Výpočet celkového součinitele přestupu tepla na vnější straně vyzdívky – využití kriteriálních rovnic a rovnic pro přestup tepla zářením.
• Řešení teplotního pole vyzdívek – Stacionární teplotní pole jednorozměrné (stěna rovinná, válcová, sférická). Využití iterační metody.
• Energetické bilance – výpočet entalpie vyzdívky.
• Řešení jednosměrného nestacionárního teplotního pole v nekonečné desce pro různé okrajové podmínky (q = konst.; tpr = konst; tpov = konst.; tpov = f (času); tpr = f (času) atd.).
• Řešení jednosměrného nestacionárního teplotního pole v nekonečném válci pro různé okrajové podmínky (q = konst.; tpr = konst; tpov = konst.; tpov = f (času); tpr = f (času) atd.).
• Postup výpočtu transcendentních rovnic (graficky, numericky), Besselovy funkce.
• Řešení nestacionárního teplotního pole pro 3D tvary (kvádr, hranol, válec).
• Numerické metody (metoda konečných diferencí).
• Využití maker v MS Excel – zobrazení karty vývojář, tvorba maker, využití ovládacích prvků.
• Základy programování ve VBA – procedury Sub a Function, deklarace proměnných, tvorba vlastních vzorců, tvorba uživatelských formulářů.
• Exkurze vysoká pec

Povinná literatura

[1] FRÖHLICHOVÁ, M., TATIČ, M. Žiaruvzdorné materiály v čiernej metalurgii. Košice: TU, 2012. ISBN 978-80-553-0906-4.
[2] STAROŇ, J., TOMŠŮ, F. Žiaruvzdorné materiály: Výroba, vlastnosti a použitie. Revúca: SLOVMAG, 2000.
[3] TICHÝ, O. Tepelná technika pro keramiky. 1. vyd. Praha: Silikátová společnost České republiky, 2004. ISBN 80-02-01570-3.
[4] PŘÍHODA, M., RÉDR, M. Sdílení tepla a proudění. 2. vyd. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2008. ISBN 978-80-248-1748-4.
[5] IMANAKA, Y. et al. Advanced Ceramic Technologies & Products. Tokyo: Springer, 2012. ISBN 978-4-431-53913-1.

Doporučená literatura

[1] PŘÍHODA, M., HAŠEK, P. Hutnické pece. 2. vyd. Ostrava: VŠB, 1987.
[2] WALKENBACH, J. Microsoft Office Excel 2007: Vzorce a výpočty. 1. vyd. Brno: Computer Press, 2008. ISBN 978-80-251-1765-1.
[3] WALKENBACH, J. Microsoft Office Excel 2007: Programování ve VBA. 1. vyd. Brno: Computer Press, 2008. ISBN 978-80-251-2011-8.