Detail předmětu

Konstrukce procesních zařízení II

FSI-KKRAk. rok: 2026/2027

Podmínkou pro bezpečný a ekonomický návrh procesních zařízení je kvalitní statický výpočet poměrných deformací a napětí procesních zařízení namáhaných v provozních podmínkách. Studenti se naučí používat základní výpočtové metody. Dále se podrobněji seznámí s legislativou a jejím vývojem od minulosti k současnému stavu. Velká pozornost je věnována evropským normám pro návrh netopených tlakových nádob ČSN EN 13445 a často používané normě v této oblasti ASME BPVC. Ve cvičení studenti provedou pevnostní výpočty aparátů jak ručně tak i s využitím výpočtových softwarů, které jsou k těmto účelům v praxi běžně používány. Dále se seznámí se zásadami při návrhu ocelových konstrukcí.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Dr. Ing. Marcus Reppich

Zajišťuje ústav

Ústav procesního inženýrství (ÚPI)

Vstupní znalosti

Základní znalosti z pružnosti a pevnosti, mechaniky a nauky o materiálu.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Pro udělení zápočtu je nutná aktivní účast ve cvičeních, vypracování semestrálního projektu a jeho obhájení. Zkouška pak sestává z písemné a ústní části, při které musí posluchač prokázat teoretické i praktické znalosti.
Účast ve výuce je kontrolována. Při zameškaném cvičení je nutné doplnit písemný elaborát, který je nutné předložit ke kontrole.

Učební cíle

Cílem kurzu je seznámit posluchače s platnou legislativou zejména v oblasti pevnostních návrhů výměníků tepla a tlakových nádob dle PED 2014/68/EU. Cílem předmětu je schopnost navrhnout tlaková zařízení v souladu s touto směrnicí. Pro její splnění je nezbytná praktická i teoretická příprava (teorie skořepin, výpočty ocelových konstrukcí a znalost norem) studentů, tak, aby byli schopni samostatně a správně navrhovat procesní zařízení.
Předmět umožňuje posluchačům získat základní přehled o používaných normách a softwarech pro návrh aparátů, potrubních sítí a ocelových konstrukcí. Posluchači se naučí samostatně řešit základní výpočtové problémy a na základě analýz posoudit vhodnost konstrukčního návrhu. Seznámí se s výpočtovými programy Sant´Ambrogio a Visual Vessel Design, které jsou v praxi používány ke kontrolním výpočtům tlakových aparátů dle nejpoužívanějších norem.

Základní literatura

Český normalizační institut, ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA, Netopené tlakové nádoby, ČSN EN 13445. 2015. (CS)
G. A. Antaki, Fitness-for-service and integrity of piping, vessels, and tanks: ASME code simplifed. New York: McGraw-Hill, 2005. (EN)
G. F. Hewitt, Ed., Heat exchanger design handbook, 1998. New York: Begell House, 1998. (EN)
R. K. Sinnott, G. Towler, and R. K. Sinnott, Chemical engineering design, 5. ed. Amsterdam: Elsevier, 2009. (EN)
R. W. Nichols, Pressure Vessel Enineering Technology, vol. 1971. London: Applied Science Publisher. (EN)
S. Chattopadhyay, Pressure vessels: design and practice, 3rd ed. Boca Raton: CRC Press, 2005. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-PRI-P magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinný, je součástí profilujícího základu

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Dr. Ing. Marcus Reppich

Osnova

Úvod do problematiky výpočtu a konstruování procesních zařízení.
Normy pro tlakové nádoby, přechod na normy Evropského společenství, PED 2014/68/EU.
Technické požadavky normy ČSN EN 13445.
Struktura a činnost dozorných orgánů pro dohled nad vyhrazenými zařízeními.
Rozbor návrhu aparátů dle ČSN EN 13445 a ASME BPVC.
Doplňující normy pro návrh aparátů.
Srovnání nejpoužívanějších norem ve světě.
Konstrukční zásady při navrhování aparátů.
Návrh ocelových konstrukcí.
Návrh a výpočty přírubových spojů
Návrh a výpočty potrubí
Použití metody konečných prvků.

Cvičení s počítačovou podporou

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Dr. Ing. Marcus Reppich

Osnova

Ve cvičení bude probíhat procvičování přednesené látky na praktických příkladech. Studenti jsou rozděleni do týmů, ve kterých řeší komplexní pevnostní návrh daných zařízení od prvotního zadání, přes ruční výpočty dle norem, kontrolu vlastních ručních výpočtů komerčními softwary po zpracování výkresové dokumentaci k navrženému zařízení. Ve cvičeních studenti prezentují a obhajují dosažené výsledky.