Bachelor's Thesis

Dry ice blasting for surface cleaning

Final Thesis 1.78 MB

Author of thesis: Ing. David Horňák

Acad. year: 2019/2020

Supervisor: doc. Ing. Vítězslav Máša, Ph.D.

Reviewer: Ing. Eva Konečná, Ph.D.

Abstract:

This Bachelor thesis deals with dry ice blasting, which belongs to modern and effective surface cleaning methods. The websites of various manufactures clearly state that this method is utilized in many industries, but there is a low number of research articles dealing with this cleaning method. The amount of literature that covers the usage of this method in certain industries is also insufficient. For this purpose, systematic overview of dry ice blasting applications in industry is presented based on thorough review of literature. The technology of dry ice blasting including dry ice blasting machine and its individual equipment is also closely introduced. The thesis also includes the characteristic case study of high energy and economic intensity of this process. This study states that 94 % of cleaning expenses is linked with consumption of dry ice. The effective dry ice management is necessary from the economic point of view. Suggested saving measures follow on from these facts. These measures are:
•    process automation
•    custom applications
•    compressor optimization
•    replacement of compressed air with different form of energy
Implementation of these saving measures can help greater extension of dry ice blasting in industrial practise.

Keywords:

blasting, dry ice, surface cleaning, energy intensity, industrial applications

Date of defence

15.07.2020

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student prezentoval bakalářskou práci na téma čištění povrchů za použití suchého ledu. Student uvedl základní problematiku a motivaci svojí práce. Byly představeny hlavní charakteristiky suchého ledu a jeho využití se zaměřením na průmysl. Student popsal mechanismus čištění suchým ledem, výhody a nevýhody. Dále popsal typy tryskacích strojů, způsoby dopravy suchého ledu a princip výroby. Byla provedena důkladná literární rešerši a popsány její výsledky. V neposlední řadě byla stanovena energetická a ekonomická náročnost tryskacího procesu na datech z reálného provozu. Student v rámci obhajoby bakalářské práce odpověděl uspokojivě na doplňující otázky oponenta.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Process Engineering

Study programme

Engineering (B3S-P)

Field of study

Fundamentals of Mechanical Engineering (B-STI)

Composition of Committee

prof. Dr. Ing. Marcus Reppich (předseda)
doc. Ing. Vítězslav Máša, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Zdeněk Jegla, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Martin Pavlas, Ph.D. (člen)
Ing. Pavel Lošák, Ph.D. (člen)
Ing. Pavel Skryja, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Pokorný, CSc. (člen)
Ing. Zdeněk Jůza, Ph.D., MBA (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Vítězslav Máša, Ph.D.

Tryskání suchým ledem je pokročilý proces využívaný především pro průmyslového čištění povrchů. Práce Davida Horňáka se opírá o nejnovější zahraniční odbornou literaturu a vyvozuje z ní systematické poznatky o využití této technologie v průmyslové praxi. Student na základě konzultací s průmyslovým partnerem představil energetickou náročnost tryskání suchým ledem. Nakonec využil svých poznatku z rešerše literatury a navrhl vhodné cesty pro zvýšení energetické efektivity tohoto procesu. Mohu konstatovat, že všechny body zadání byly úspěšně splněny. Nad rámec předložené bakalářské práce vznikl kompletní text odborného článku v anglickém jazyce, který mapuje využití procesu tryskání suchým ledem v průmyslové praxi (rozvádí kap. 3). Text má vysokou kvalitu a je připraven k odeslání do impaktovaného mezinárodního časopisu. Práci bezesporu doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
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 B
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Eva Konečná, Ph.D.

Bakalářská práce se zabývá tématem tryskání suchým ledem se zaměřením na čištění povrchů. Autor popisuje fyzikální vlastnosti suchého ledu a hlavní princip tryskání. Dále se v rešerši věnuje průmyslovým aplikacím a uvádí jejich ucelený přehled. Pozitivně hodnotím vymezení se k metodice rešerše, stanovení klíčových slov a výběrových kritérií – celkově tak autor čerpá ze široké škály odborných zdrojů. V další části autor stanovil energetickou a finanční náročnost procesu na reálných provozních datech. Na základě výsledků potom nastínil možnosti úsporných opatření.
Práce je zpracována na velmi dobré úrovni a je dobrým základem pro případnou diplomovou práci. Všechny cíle zadání byly splněny. Práce má logickou strukturu, obsahuje minimum gramatických a stylistických chyb. Drobnou výtkou může být používání vícenásobných citací bez jasného odlišení a horší kvalita vlastních ilustrací. Celkově práci hodnotím známkou A, a doporučuji ji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. 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 B
Práce s literaturou včetně citací B
Topics for thesis defence:
  1. V kap. 4.3 hodnotíte provozní náklady na celý proces tryskání suchým ledem. Můžete odhadnout, jak se změní položka nákladů na suchý led při výrobě v místě použití ledu?
  2. V kapitole 4.2.3 byl zvolen pístový jednostupňový kompresor. Můžete vysvětlit, proč a jaký další typ kompresoru by mohl být použit?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová