TRUBAČ, D. Hodnocení těsnosti těsněné trubkovnice [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2021.

Posudek vedoucího

Létal, Tomáš

Bc. Daniel Trubač se ve své práci zabýval hodnocením těsnosti těsněné trubkovnice výměníku tepla. Student nejprve po pevnostní stránce zkontroloval zadaný výměník v softwaru Sant' Ambrogio. Poté jeho práce směřovala k vyhodnocení netěsnosti přírubového spoje s trubkovnicí. Protože je netěsnost spojena s kontaktními tlaky na těsnění, byla značná část věnována jejich určení. Student provedl tepelně hydraulický výpočet výměníku v softwaru HTRI, z nějž pak využil teploty médií a součinitele přestupu tepla v následné teplotní analýze v softwaru ANSYS. Následovala napěťově deformační analýza, ve které bylo nejprve provedeno předepnutí šroubů v přírubovém spoji a v dalším kroku pak byla aplikována zbývající provozní zatížení včetně teplotního pole z předchozí teplotní analýzy. Kontaktní tlaky na těsnění zjištěné z výsledků poslední analýzy byly použity pro vyhodnocení limitů míry úniku média těsněním na straně trubkového i mezitrubkového prostoru. Student pracoval velmi samostatně. Výpočtový model výměníku tepla byl poměrně komplexní s využitím různých spojovacích prvků a kontaktů, s cílem co nejpřesnějšího mechanického modelu výměníku s ohledem na rozumný výpočtový čas a přesnost výsledných kontaktních tlaků v těsněních. Všechny cíle práce byly splněny, práci považuji za velmi zdařilou a doporučuji ji k obhajobě.

Posudek oponenta

Pernica, Marek

Předložená diplomová práce studenta Daniela Trubače se zabývá hodnocením těsnosti těsněné trubkovnice výměníku tepla se svazkem trubek v plášti. V úvodní části práce student provedl poměrně rozsáhlou rešerši přírubových spojů a těsnění. Rešerše přírubových spojů je z větší části věnována současným, v Evropě používaným, výpočtovým metodám přírubových spojů, kde se student zaměřil zejména na normu ČSN EN 1591. Tato norma je v rešeršní části dobře popsána a v práci je dále použita pro výpočet přírubového spoje v praktické části. Rešerše těsnění je také vhodně pojata, kdy nejprve popisuje těsnění z hlediska použitých materiálů na jejich výrobu a možnosti nasazení jednotlivých typů těsnění a následně je podrobně popsán postup a vyhodnocení jejich zkoušení. V navazující části ještě student provedl rešerši pevnostních výpočtů tlakových nádob podle normy ČSN EN 13445, kdy teoreticky představil možnosti pevnostního výpočtu tlakových nádob podle zmíněné normy a následně podrobně popsal pevnostní výpočet trubkovnice podle téže normy. Dále už se práce věnuje výpočtové části, kde student dobře využil znalosti získané při vypracovávání rešerše. Student nejprve provedl pevnostní výpočet celého zadaného výměníku tepla pomocí normy ČSN EN 13445-3 v programu Sant´ Ambrogio, přičemž řešený přírubový spoj byl podroben výpočtu podle normy ČSN EN 1591. Následně byl proveden tepelně-hydraulický výpočet pomocí softwaru HTRI, přičemž byly výsledky teplotního pole a součinitele přestupu tepla na straně pláště i trubek použity jako okrajová podmínka pro následné MKP analýzy. Předmětem konečnoprvkové analýzy je vyšetření těsnosti přírubového spoje, který obsahuje oproti standardnímu přírubovému spoji navíc trubkovnici, která je ke každé z přírub těsněna přes těsnění. Student v této části popsal kompletní postup analýzy od tvorby modelu, přes tvorbu sítě, zadávání okrajových podmínek až po podrobné vyhodnocení těsnosti. Velmi oceňuji, že se student zaměřil i na podrobnosti jako je řešení kontaktů použitých při MKP analýze. Vyhodnocení těsnosti student provedl na obou těsněních s tím, že v diskuzi zdůraznil použitá zjednodušení, což také velmi oceňuji. Zahrnutí podrobného teplotního pole považuji také za přidanou hodnotu. V práci se ale objevují i některé nedostatky, zejména velké množství překlepů (str. 11, 14, 17, 25, 26, 34, 50 atd.). Dále vidím nesrovnalost v úvodu, kde je nejprve uvedeno, že problém těsněné trubkovnice není v normách ČSN EN popsán, ale následně student zmiňuje, že bude čtenáři představena možnost použití norem ČSN EN 13445 a ČSN EN 1591 při hodnocení těsnosti přírubového spoje obsahujícího trubkovnici. Dále se v práci objevují obrázky s velmi podprůměrnou kvalitou (obrázek 2,4,10,11 a další). Celkově ale práci hodnotím jako velmi zdařilou. Student splnil zadané cíle, a proto uděluji známku B a doporučuji práci k obhajobě

eVSKP id 132436