Katedra za toplotno tehniko

Katedra za toplotno tehniko

PREDSTOJNIK KATEDRE
Prof. dr. Borut Kosec
Tel: 01 2000 410
e-mail: borut.kosec@ntf.uni-lj.si

ČLANI KATEDRE
Doc. dr. Blaž Karpe
Tel: 01 2000 413
e-mail: blaz.karpe@ntf.uni-lj.si

Marija Ribič Berdajs, tehnična sodelavka
Tel: 01 2000 416
e-mail: marija.ribic@ntf.uni-lj.si

Toplotnotehnični problemi, ki jih pokriva Katedra za toplotno tehniko, se pojavljajo v zvezi z optimalnostjo procesov v industrijskih sistemih glede kakovosti ogrevanja in ohlajanja, racionalne rabe energije in varstva okolja. Poudarek je na procesih, ki potekajo pri visoki temperaturi ob različnih načinih prenosa toplote in snovi. Vsebina dela temelji na zakonitostih prenosa toplote in snovi, dinamike tekočin in konceptu termodinamičnih energijskih bilanc ter na tehniki merjenja in regulacije temperature, tlaka in pretoka, ki je predpogoj za pravilen potek večine visokotemperaturnih procesov. Značilna je poudarjena uporaba osnovnih fizikalnih in kemijskih zakonov, ki vladajo pri procesih zgorevanja in prenosa toplote ter so podlaga različnih merilnih tehnik in tehnologij ogrevanja. Za računalniško obdelavo podatkov in analize se uporablja programiranje v višjih programskih jezikih za razvoj algoritmov, numerične metode in simulacije industrijskih procesov.

O raznovrstnosti in obsegu raziskav, ki so bile izvedene v okviru katedre, priča preko 300 poročil in številne predstavitve v obliki predavanj, posterjev in člankov na domačih in tujih kongresih. Katedra (ref.: ntf.uni-lj.si) se je uveljavila pri diagnosticiranju stanja obratovanja industrijskih peči ter merilne in regulacijske tehnike in s svojimi ekspertizami prispevala k energijsko racionalnejšemu in bolj ekološkemu obratovanju ter večji kakovosti proizvodov. V zvezi z metrologijo imajo velik pomen ekspertne meritve na pečeh tudi za tako zahtevne stranke, kot sta na primer Germanische Loyd in Loyd Register. Veliko izkušenj je bilo pridobljenih z meritvami emisij iz metalurških obratov, kar je po sprejetju zakona o varstvu zraka pomagalo izpolnjevati predpise in zmanjšati onesnaževanje okolja.

Na katedri smo uspešno uporabili metodo za razvoj in testiranje modelov ogrevanja jekel, ki delujejo v realnem času. Začeli smo zajemati signale merilnih pretvornikov s sistemom za avtomatsko zajemanje meritev in preko serijske komunikacije prenašati podatke na osebni računalnik, kjer simulacijski program v realnem času procesira podatke in jih uporablja v modelu procesa za izračun in prikaz nemerljivih veličin. Ob posodobitvi regulacije potisne peči v ACRONI d. o. o. s programirljivim logičnim krmilnikom smo delovanje simulacijskega modela prilagodili za zajemanje meritev v omrežju ethernet, ki povezuje PLC in proizvodni računalnik z meritvami, na katerem teče simulacijski program ogrevanja. Povezavo računalnikov v omrežju ethernet smo testirali tudi v računalniškem laboratoriju.

Računalniški laboratorij
Pojav osebnih računalnikov je bistveno vplival na spremembo pouka toplotne tehnike, predvsem na področju zgorevanja goriv in prenosa toplote. Osebne računalnike, povezane v mrežo, lahko sedaj uporabimo kot numerični laboratorij za simulacijo večine toplotnotehničnih procesov. S primerno zgrajenimi programi lahko izvajamo eksperimente z razpoložljivimi algoritmi iz številne literature ali razvijamo lastne na podlagi izkušenj, ki si jih pridobivamo z raziskovalnim delom v procesni industriji. Računalniški laboratorij obsega več računalnikov, od katerih vsak lahko deluje kot odjemalec in strežnik, ker lahko delujejo z operacijskim sistemom Windows ali Linux. Vsi računalniki so povezani v računalniškem omrežju Univerze v Ljubljani. Tako je dostop do njih možen tudi preko računalnikov v laboratoriju za meritve tlaka, pretoka in temperature in seveda tudi obratno, kar omogoča nadzor meritev na daljavo.

Laboratorij za meritve
V laboratoriju poteka pouk meritev tlaka, pretoka in temperature in posebej uporabe teh meritev v ekologiji. Poleg rotametrov ter mokrih in suhih plinskih ur je poudarek na meritvah pretoka z normirano zaslonko in Venturijevo cevjo, kjer je treba razumeti postopke umerjanja in meritev. Isto velja za meritve temperature s termoelementi, uporovnimi termometri in optičnimi pirometri.

Oprema:

  • merilna proga z normirano zaslonko,
  • precizni merilniki diferenčnega tlaka,
  • pretvorniki diferenčnega tlaka,
  • sevalni pirometri,
  • uporovni termometri,
  • cevna peč,
  • komorna peč,
  • večkanalni sistemi za zajemanje signalov pretvornikov,
  • računalniki za procesiranje in zaslonski prikaz meritev.

Laboratorij za goriva
V laboratoriju potekajo vaje iz preiskave trdnih, tekočih in plinastih goriv: določanje kurilnosti in zgorevne vrednosti trdnih, tekočih in plinastih goriv, imediatna analiza trdnih goriv, viskoznost, gostota, plamenišče in vnetišče tekočih goriv, plinska analiza.

Oprema:

  • kalorimeter za trdna goriva,
  • kalorimeter za plinasta in tekoča goriva,
  • Mohrova tehtnica,
  • Höpllerjev in Englerjev viskozimeter,
  • preizkuševalnik plamenišča po Pensky-Martensu in preizkuševalnik po Marcussonu,
  • plinski kromatograf, posebej prirejen za analizo ogljikovodikov in permanentnih plinov z ionskim plamenskim detektorjem in detektorjem za toplotno prevodnost,
  • analizator za CO2 in analizator za CO, NOx.

Ooops...

Uporabljate zastarelo / nepodprto različico brskalnika.
Za najboljšo uporabniško izkušnjo, prosimo nadgradite svoj brskalnik ali uporabite alternativne možnosti kot na primer Mozilla Firefox ali Google Chrome.