DORNIAK, M. Hodnocení zanášení potrubí v cementárně [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2021.

Posudek vedoucího

Vondál, Jiří

Práce se zabývá tlakovými ztrátami v potrubních trasách spalinovodů cementáren. Cílem bylo zahrnout vliv velkého množství částic (TZL) na celkovou tlakovou ztrátu a určit velikosti částic, které se mohou usazovat při daných provozních podmínkách. Student vytvořil výpočtový nástroj v MS Excel, který obsahuje, na bakalářskou práci, komplexní výpočtový postup pro hodnocení usazování částic. Zahrnuje jak přepočet průtoků spalin na standardní podmínky, tak změnu vlastností plynu vlivem složení spalin a různé způsoby vyhodnocování usazování částic. Z tohoto pohledu se jedná o užitečný výpočtový nástroj pro praktické využití. Student na začátku aktivně pracoval a účastnil se konzultací. Bohužel ke konci aktivita opadla a finální verze práce postrádá několik zásadních částí, které by vysvětlily výpočetní možnosti Excelovského nástroje. Především chybí uvedení podrobností k výpočtům zanášení a podrobnější dokumentace možností výpočtů. Nutno podotknout, že část cílů, které se měly opírat o praktickou stránku s konkrétními případy převzatými z reálného provozu nebylo možné realizovat v plném rozsahu z důvodů omezení vlivem pandemie a nemožnost navštívit konkrétní provoz cementárny.

Posudek oponenta

Kilkovský, Bohuslav

Předložená bakalářská práce se zabývá, nebo alespoň dle nadpisu by se měla zabývat, hodnocením zanášení potrubní trasy v cementárně. Avšak, jak je patrné z abstraktu a textu, tak se práce zabývá zejména výpočtem tlakových ztrát směsi plynu a pevných částic v daném potrubí. V teoretické části bakalářské práce student popisuje technologii výroby cementu a jednotlivá zařízení. Zde mi chybí schématický obrázek daného procesu. Poté následuje kapitola „Tlakové straty“, kde jsou pouze velmi krátce popsány cyklony a pneumatický dopravní systém. Toto mělo být součástí předchozí kapitoly. V kapitole „Výpočet tlakových ztrát“ se pak student věnuje popisu výpočtu tlakových ztrát směsi plynu s pevnými částicemi. Tato kapitola je stěžejní teoretická část práce. V praktické části práce pak student provádí nejprve výpočet tlakových ztrát dvou obecných potrubních úseků (nikde není uvedeno v které části výrobního procesu by se dané potrubí mohlo nacházet) a následně představuje možnosti vytvořeného výpočtového systému v programu Excel. Dále student pomocí grafických průběhů popisuje různé vlivy na zanášení potrubí přítomnými částicemi v proudícím plynu. V závěru praktické části je pak uveden výpočet potřebného výkonu a příkonu ventilátoru spalin a na grafickém průběhu ukázán vliv zanášení na jeho příkon pro hypotetickou potrubní trasu. Musím konstatovat, že práce se mi jeví, jako by ji student psal na poslední chvíli nebo jejímu sepsání nevěnoval řádnou pozornost. Obrázky v teoretické části mají špatnou kvalitu, rozdělení a obsah kapitol, zejména teoretické části, je špatné. V teoretické části postrádám kapitolu věnující se zanášení potrubní trasy přítomnými částicemi, což je hlavní téma práce. Chybí mi zde jasné uvedení některých stěžejních rovnic, principů výpočtů a popis charakteristik, kterými student operuje ve vytvořeném výpočtovém programu. Jedná se zejména o sedimentační a pádovou rychlost (tyto rychlosti jsou sice v práci uvedeny, ale na různých místech a nijak není popsáno, co znamenají. Konstatování, že jsou důležité není odpovídající popis.), dále pak mezní průřez, mezní průměr, výpočet poréznosti (mezerovitosti) v závislosti na průtoku částic a popis toho, jak se určí, že došlo k ucpání potrubí, což je jeden z výstupů vytvořeného výpočtového programu. Chybí i postup výpočtu maximálního průměru částic, které ještě budou unášeny plynem a od jehož průměru začíná docházek k usazování částic. Není zde detailní popis možnosti použití vytvořeného výpočtového programu. K čemu vlastně program slouží, jak s programem pracovat, kdy dojde k ucpání? Krátký popis v kapitole 5.3.1 obsahuje spousty chyb. V programu je to pak popsáno (většinou) správně. Chybí rovněž rozbor, jak se liší situace u vertikálního a horizontálního potrubí. Je potřeba si uvědomit, že u horizontálního a vertikálního potrubí působí na částici síly jinými směry. Vztah (26), který je uveden jako sedimentační rychlost, platí jen pro horizontální potrubí při pneumatické dopravě. Pro výpočet této rychlosti existuje v literatuře několik vztahů. Mohlo tak být provedeno jejich srovnání. Navíc je tento vztah uveden u výpočtu tlakových ztrát místo ve zvláštní kapitole věnující se usazování částic, která chybí. Vyhodnocení výsledků a grafických průběhů je rovněž na špatné úrovni (ukázka níže). Diplomant také velmi často zmiňuje, že se při zanášení částicemi mění průměr potrubí. To není pravda, průměr potrubí se nemění, mění se pouze průtočná plocha, která se vlivem zanášení zmenšuje (ucpává). Zaznamenání praktických zkušeností v cementárně s tvorbou nánosů, což byl jeden z cílů práce, jsem v práci nenašel. Další cíl práce týkající se identifikace míst s potenciálem úspor byl řešen pouze jednou větou. Vzhledem k výše uvedenému musím konstatovat, že předložená bakalářská práce je na nízké úrovni a je vidět, že student nevěnoval jejímu sepsání patřičnou pozornost. Rovněž splnění cílů nelze považovat za uspokojivé. Část věnující se zanášení potrubí, což je tématem práce, zde není vůbec uvedena. Stejně tak chybí popis praktických zkušeností v cementárně s tvorbou nánosů. Vytvořený výpočtový program nicméně ukazuje, že nějaký čas student práci přeci jen věnoval. Je zde spousta výpočtů, které musely být provedeny. Výpočtový systém má sice nedostatky a je vhodný spíše jen pro horizontální potrubí, ale i tak student prokázal, že je schopen něco vytvořit. Studentovi bych doporučoval práci přepracovat. Pokud by se textové části řádně věnoval, mohla by to být pěkná a velmi zajímavá práce. Nicméně i v tomto stavu bakalářskou práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji známkou D/uspokojivě. Ukázka špatného vyhodnocení výsledků: V kapitole 5.3.1 student píše: „Keďže prezentovaná bakalárska práca je zameraná na zanášanie potrubia, v spomenutom programe získame okrem tlakových strát aj údaje o maximálnej veľkosti usadzovaných častíc (obr. 15).“ Zde mělo být napsáno minimální velikost usazovaných částic. Všechny částice většího průměru se budou usazovat, to znamená, že vypočtený průměr částice není maximální průměr usazovaných částic, ale maximální průměr částic, které budou ještě unášeny proudem plynu. Ve stejné části dále student uvádí: „Ak bude programom vypočítaná hodnota častíc menšia ako tá skutočná, k usadzovaniu dochádzať nebude. Ak bude väčšia, budeme sa snažiť podmienky pomocou programu optimalizovať až kým celkovo sedimentácií nezabránime.“ Je to opět naopak. Pokud program vypočítá menší průměr částice, než je skutečný průměr částice, tak k usazování docházet bude. Větší a tím pádem těžší částice se budou usazovat. Výpis některých nedostatků: Kapitola „Úvod“ se nečísluje. Chyba v číslování prvních dvou obrázků. V práci je dvakrát obrázek č. 1. Nekvalitní obrázky v teoretické části s připsanými popisky nevypadají dobře. U obr. 20, 21 a 23 měl být na ose x spíše „Průtočný průřez zaneseného potrubí“ a ne „Průměr potrubí“. Ten se při zanášení nemění. V práci máte uvedeny grafy na obr. 23 a obr. 24, které v textu nijak nezmiňujete a nepopisujete. U obr. 24 není uvedeno pro jaký průměr potrubí jsou křivky vykresleny. Není zdůvodněno, proč tlaková ztráta při zvyšujícím se průtoku spalin klesá. Co znamená věta „Zobrazený graf (obr. 21) je vykreslený pre interval zahrňujúci celý priemer potrubia.“ uvedená pod obr. 21? Z grafu plyne, že jste tím myslel různé průměry potrubí od maximálně uvažovaného po teoreticky minimální průměr potrubí (blížící se nule). Tab. 8 a tab. 9 – poslední sloupec není hmotnost, ale hustota.

eVSKP id 132671