635-0823/01 – Žárovzdorné stavební konstrukce (ZSK)
| Garantující katedra | Katedra tepelné techniky | Kredity | 6 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Jozef Vlček, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Jozef Vlček, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 1975/1976 | Rok zrušení | 2020/2021 |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Student bude umět charakterizovat základní zásady použití žárovzdorných a tepelně - izolačních materiálů, charakterizovat vyzdívky konkrétních typů pecí a tepelných zařízení s ohledem na výrobní technologie v nich probíhající a na jejich základě bude schopen návrhu konstrukce vyzdívek pecí a zařízení v metalurgii a strojírenství, sušáren a pecí v keramickém průmyslu, sklářských pecí, pecí v chemickém průmyslu a tepelných zařízení v energetice.
Dále se studen seznámí s rozborem fázových poměrů v žárovzdorných materiálech, vlivem koroze a mechanickým, chemickým a tepelným namáháním, které bude schopen zahrnout do souboru znalostí při navrhování konstrukce vyzdívky.
Předmět taktéž seznamuje s technologiemi zhotovování vyzdívek z tvarových a netvarových materiálů a technologiemi oprav.
Na základě těchto znalostí bude student schopen nejenom rozhodnout o celkové skladbě vyzdívky agregátu z hlediska technologického provozu, ale také navrhnout vyzdívku, která bude mít co nejvyšší životnost s ohledem na ekonomický rozpočet daného podniku.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Projekt
Anotace
Přehled stavebních a konstrukčních materiálů. Reakce žárovzdorných materiálů s
korodienty. Tepelné a statické výpočty konstrukcí. Technologie zhotovování a
oprav vyzdívek. Žárovzdorné konstrukce. Vyzdívky pecí při výrobě a zpracování
kovů. Vyzdívky pecí v průmyslu keramiky, ve výrobě stavebních materiálů, skla.
Vyzdívky pecí a tepelných zařízení v chemickém průmyslu, energetice aj.
odvětvích. Uvádění pecí a tepelných zařízení do provozu.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
1.WALKENBACH, J. Microsoft office Excel 2007 - Vzorce a výpočty. 1. vyd. Computer Press, a.s. Brno 2008. 712 s. ISBN 978 – 80 – 251 – 1765 – 1.
2.WALKENBACH, J. Microsoft office Excel 2007 Programování ve VBA. 1. vyd. Computer Press, a.s. Brno 2008. 912 s. ISBN 978 – 80 – 251 – 2011 – 8.
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Semestrální práce: Návrh vyzdívky tepelného agregátu z hlediska materiálového a tepelného - využití jednorozměrného vedení tepla v desce, válci a kouli. Řešení jednosměrného nestacionárního teplotního pole v nekonečné desce nebo válci pro různé okrajové podmínky.
E-learning
V současné době nejsou studijní opory k dispozici.
Další požadavky na studenta
Nejsou další požadavky.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Osnova předmětu
Přednášky
1.Výrobně technologické požadavky na vyzdívky pecí a tepelných zařízení.
2.Zásady použití žárovzdorných materiálů – rozhodovací hlediska návrhu vyzdívky.
3.Rozbor spotřeb žárovzdorných materiálů v různých průmyslových odvětvích (metalurgie železných a neželezných kovů,
chemický průmysl, výroba skla, výroba stavebních materiálů a hmot).
4.Základní žárovzdorné materiály pro stavbu pecí a jejich vlastnosti – tvarová a netvarová staviva, tepelně izolační
materiály.
5.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.
6.Vliv izolace ve vyzdívce, základní tepelně technické vlastnosti žárovzdorných materiálů (tepelná vodivost, měrná
tepelná kapacita, viskozita, hustota, objemová hmotnost).
7.Vliv koroze na vyzdívku a opatření na její zabránění – studium vzájemného působení strusky a žárovzdorného materiálu
(aplikace ternárních diagramů), chlazení vyzdívek.
8.Technologie zhotovování vyzdívek. Vyzdívky z hutných tvarových materiálů, z netvarových staviv, lehčených a vláknitých
materiálů. Žáromonolity. Kotvení a zavěšování vyzdívek.
9.Konstrukce vyzdívek jednotlivých metalurgických agregátů (VP, ohřívače větru, mísiče surového železa, konvertor,
tandemová pec, EOP, elektrické indukční pece, atd.).
10.Konstrukce vyzdívek v sekundární metalurgii (licí pánve, mezipánve + stínící a ponorné trubice, zařízení pro
vakuování oceli atd.).
11.Konstrukce vyzdívek pecí v keramickém, sklářském a energetickém průmyslu (sušárny hmot, komorové pece, tunelové
pece, šachtové a rotační pece pro výpal surovin, sklářské tavící pece).
12.Opravy vyzdívek – Technologie oprav vyzdívek „za studena“ a za „za horka“ (torkretování, shotkretování,slag
coating, slag splashing aj.), způsoby zvyšování životnosti vyzdívek pecí a tepelných zařízení.
Cvičení
1.Statistická analýza vícerozměrných dat, lineární a polynomická regrese – využití metody nejmenších čtverců pro aproximaci dané závislosti.
2.Rozšířené využití vestavěných funkcí MS Excel – f-ce KDYŽ, VYHLEDAT, INDEX, POZVYHLEDAT, BESSELJ
3.Povrchové podmínky – Výpočet celkového součinitele přestupu tepla na vnější straně vyzdívky – využití kriteriálních
rovnic a rovnic pro přestup tepla zářením.
4.Řešení teplotního pole vyzdívek – Stacionární teplotní pole jednorozměrné (stěna rovinná, válcová, sférická).
Využití iterační metody.
5.Energetické bilance – výpočet entalpie vyzdívky.
6.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.).
7.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.).
8.Postup výpočtu transcendentních rovnic (graficky, numericky), Besselovy funkce.
9.Řešení nestacionárního teplotního pole pro 3D tvary (kvádr, hranol, válec).
10.Numerické metody (metoda sítí).
11.Využití maker v MS Excel – zobrazení karty vývojář, tvorba maker, využití ovládacích prvků.
12.Základy programování ve VBA – procedury Sub a Function, deklarace proměnných, tvorba vlastních vzorců, tvorba
uživatelských formulářů.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.