Detail předmětu
Procesní systémové inženýrství
FSI-DPI Ak. rok: 2023/2024 Letní semestr
Předmět seznamuje studenty se systémovým přístupem k navrhování a provozování velkých průmyslových jednotek (procesů) jako jsou například rafinérie, energetické zdroje, lihovary, cukrovary, cementárny či chemické a potravinářské výrobní závody. Předmět objasňuje mezioborový charakter procesního inženýrství, které propojuje jednotlivé úzké technické specializace. Předmět je koncipován tak, aby nezbytné technické informace, jež studenti získají v přednášce, byly v následném cvičení také hned prakticky aplikovány.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
4
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Předmět spojuje, navazuje a dává do praktických souvislostí základní znalosti získané ve většině předmětů předchozího bakalářského studia, zejména znalosti fyziky, základů konstruování, termomechaniky, matematiky a informatiky.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Podmínky udělení zápočtu:
Aktivní účast ve cvičeních a úspěšné absolvování ověřovacího testu znalostí probraného učiva v průběhu semestru.
Zkouška:
Hodnocení probíhá ve dvou stupních:
- Písemné testy (bodově hodnocené). Pokud student obdrží v nejhorším případě známku „E“ z testu, postoupí k ústní zkoušce.
- Ústní zkouška: Studenti prokazují znalosti na základě porozumění problematice nikoliv pouhého memorování (vysvětlení principů s využitím prezentací z přednášek).
Výuka probíhá formou přednášek prezentovaných s vhodným prezentačním prostředkem (ppt) a formou cvičení. Výukové podklady dostávají studenti v elektronické podobě.
Účast na přednáškách je doporučená. Účast na cvičeních je povinná a kontrolovaná.
Učební cíle
Cílem předmětu je vysvětit mezioborový charakter procesního inženýrství, které propojuje jednotlivé úzké specializace. Na příkladu postupného řešení konkrétního průmyslového procesu se student během kurzu postupně seznámí s obecně platným konceptem řešení problému průmyslového provozu na různých úrovních – od koncepčního návrhu, komplexního hodnocení z pohledu energie, životního prostředí a ekonomiky až po řešení jednotkových operací pomocí příslušných aparátů resp. zařízení, ze kterých se proces skládá a konstrukčních detailů jednotlivých zařízení. Získané poznatky a tento způsob myšlení jsou uplatnitelné v celé řadě dalších oborů.
Kurs ukazuje, jak se v širokém okruhu průmyslových podniků využívají a jak spolu souvisí znalostí z mnoha předmětů obecného strojírenského studia. Studenti jsou seznámeni s tím, jak se tyto specializované obory vzájemně doplňují a jaké nástroje řešení se používají v jednotlivých fázích navrhování a provozování průmyslových procesů. Studenti získají zkušenost a přehled o praktických inženýrských přístupech, metodách, opatřeních a činnostech, jež procesní inženýr uplatňuje při návrhu a realizaci průmyslových výrobních procesů.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B-ZSI-P: Základy strojního inženýrství, bakalářský
specializace STI: Základy strojního inženýrství, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
- Úvod do problematiky aneb co je procesní inženýrství?
- Princip jednotkových operací a základní kroky návrhu a realizace procesu
- Klíčová zařízení výrobních procesů a principy jejich návrhu
- Princip systémového návrhu procesní výměny tepla a výběru dílčích zařízení
- Základy rozměrového návrhu dílčích zařízení procesního systému výměny tepla
- Základní provedení a výběr zařízení externích energetických zdrojů procesu
- Základy rozměrového návrhu potrubí a izolací
- Dispoziční návrh procesu a nosné ocelové konstrukce
- Základy tvarového a pevnostního dimenzování potrubí
- Základy výběru a návrhu dopravních strojů procesních tekutin
- Základy měření, regulace a řízení procesů
- Najíždění, provoz a odstavování procesu a troubleshooting
- Novinky a současné trendy v procesním inženýrství
Cvičení
13 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
- Zadání a představení procesu, který bude na cvičeních řešen
- Vliv vstupních dat na návrh řešeného procesu
- Návrh klíčového zařízení řešeného procesu
- Návrh systému procesní výměny tepla pro řešený proces
- Rozměrový návrh zařízení na výměnu tepla pro řešený proces
- Výběr zařízení externích energetických zdrojů pro řešený proces
- Návrh průměrů vybraných potrubí v řešeném procesu
- Kontrolní test znalostí. Dispoziční návrh řešeného procesu.
- Tvarové a pevnostní dimenzování vybraného potrubí v řešeném procesu
- Výběr a návrh čerpadla nástřiku pro řešený proces
- Návrh regulace vybraného zařízení řešeného procesu
- Určení chování vybraného zařízení v řešeném procesu při najíždění
- Souhrnná diskuse výsledků cvičení, zápočet a informace ke zkoušce