CHUDÝ, D. Tepelně-hydraulická analýza provozovaného výměníku tepla [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.
Student Dávid Chudý řešil svoji diplomovou práci, zaměřenou na tepelně-hydraulickou analýzu provozovaného výměníku tepla, iniciativně, samostatně a pečlivě. Splnil veškeré požadavky zadání a při řešení práce se plně řídil pokyny vedoucího práce. Dosažené výsledky práce jsou na výborné úrovni a lze je přímo využít v praxi v dané odborné oblasti. Z pohledu vedoucího práce proto hodnotím předloženou diplomovou práci známkou A/výborně.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry | A | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | A | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
Předložená diplomová práce je zaměřena na tepelně-hydraulickou analýzu chování provozovaného výměníku tepla na jednotce odpařování ethylenu. Účelem bylo identifikovat provozní potíže výměníku tepla a provést návrh úprav jeho konstrukce za účelem odstranění provozních potíží. Pro řešení úkolu byly použity dostupné softwarové nástroje pro tepelně-hydraulickou analýzu výměníků tepla a procesních jednotek. V teoretické části diplomové práce student popisuje konstrukci trubkových výměníků tepla se segmentovými přepážkami a základy tepelně-hydraulického výpočtu těchto typů výměníků tepla. V praktické části práce je nejprve představen provozovaný výměník tepla na jednotce odpařování ethylenu, včetně jeho geometrie a provozních záznamů technologických parametrů za dobu dvou let. V další části je provedeno zpracování těchto provozní záznamů za účelem získání průtoků, teplot a tlaků provozních médií a pozice polohy regulačních ventilů, které jsou potřebné pro tepelně-hydraulický výpočet. Je zde popsána také potrubní síť jednotky. Hlavní část práce je poté zaměřena na samotný tepelně-hydraulický výpočet. V simulačním programu Chemcad byl proveden tepelně-hydraulický bilanční výpočet celé jednotky, tzn. výparníků včetně potrubních tras. Student tak musel nejprve vytvořit procesní schéma, vybrat vhodný termodynamický model a jednotky správně nastavit. Výstupem pak byly procesní parametry pro řešený výparník. Samotný výpočet výparníku etylénu byl proveden v programu HTRI, kde již byla zahrnuta reálná geometrie na základě výkresové dokumentace a jako vstupy byla použita procesní data získaná ze simulačního výpočtu. Výsledky pak sloužily mimo jiné i pro zpřesnění simulačního výpočtu celé jednotky. To znamená, že byl prováděn „iterační“ výpočet mezi dvěma softwary. Jak je uvedeno v diplomové práci, problémem současného výparníku je jeho velké předimenzování, což bylo potvrzeno výpočtem, které má pravděpodobně vliv na nestabilní regulaci jednotky. Nikde však není uvedeno, jaké problémy s regulací jsou a proč by mohlo být důvodem právě předimenzování výparníku. Součástí diplomové práce tak bylo zlepšení tohoto stavu. Pomocí softwaru HTRI proto byla prováděna analýza chování výparníku za různých provozních podmínek a s různými konstrukčními úpravami včetně nových geometrických variant. Součástí je i ekonomické vyhodnocení nových variant výparníku. Ze závěru mi není jasné, jestli některá z úprav může vést, resp. vede k odstranění provozních potíží nebo byl „pouze“ navrhnut výparník s přijatelným předimenzováním. Vzhledem k výše uvedenému konstatuji, že předložená diplomová práce je, až na drobné nedostatky, na dobré úrovni. Student při práci prokázal, že dané problematice rozumí, je schopen analyzovat provozní data a na základě dodané výkresové dokumentace nastavit geometrii výparníku a pomoci vhodného softwaru vypočítat jeho výkon. Zároveň prokázal schopnost ovládat simulační software Chemcad a program HTRI. Při zpracování diplomové práce musel provést velké množství analýz a výpočtů. Diplomovou práci i přes některé nedostatky doporučuji k obhajobě a hodnotím ji známkou B/velmi dobře. Poznámky: Na str. 34 je ve vztahu (13) pro výpočet hydrostatického tlaku správně uvedena výška. V textu však počítáte s průměrem? Uvádíte tam, že podle provozovatele má zásobník průměr 17 metrů, ale je zaplněn do poloviny. Za výšku pak dosazujete polovinu průměru 8,5 m. Je to pravděpodobně jen překlep a v textu má být místo průměru napsáno výška. Na str. 38 popis jednotky Chemcadu „Node“ není zcela přesný. Neslouží jen k rozdělení průtoku mezi proudy. Tvoří také fiktivní body před a za jednotkami, které mění tlak na základě průtočného množství, tak aby se dal dopočítat neznámý parametr (průtok, tlak). Takto ho také využíváte ve vaší simulaci.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry | C | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | B | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
eVSKP id 150353