Fakta om emnet
- Studiepoeng:
- 10
- Ansvarlig fakultet:
- Fakultet for informasjonsteknologi, ingeniørfag og økonomi
- Emneansvarlig:
- Ole Kristian Førrisdahl
- Undervisningsspråk:
- Se pkt. Organisering og læringsformer
- Varighet:
- ½ år
IRM32513 Prosess og energisystemer (Høst 2017)
Emnet er tilknyttet følgende studieprogram
Valgemne i Bachelorstudium i ingeniørfag:
- maskin
- maskin, Tress
- maskin, Y-vei
- kjemi
- kjemi, Tress
- kjemi, Y-vei
Forkunnskapskrav utover opptakskrav
Det anbefales bestått i emnet Teknisk Termodynamikk (10 stp) eller tilsvarende.
Undervisningssemester
5. semester (høst)
Studentens læringsutbytte etter bestått emne
Kunnskaper
Studenten
- kan beskrive energiflyten i prosess og energisystemer
- kan utføre beregninger som masse og energibalanser i flere av fagets tema
Ferdigheter
Studenten
- kan gjennomføre en enkel HAZOP analyse
- kan gjennomføre energianalyse, dimensjonerer enkle termiske prosesser, velger arbeidsmedium og beregner energiutnyttelse
Generell kompetanse
Studenten
- kan kommunisere om de faglige temaer med andre som har generell bakgrunn innen fagområdet og med mindre ekspert-miljø
- kan anvende aktuell teorisk kunnskap for å optimalisere energibruk
- kan lese og forstå industrielle flytskjema
Innhold
Følgende tema vil bli introdusert:
- Masse og energibalanser
- Faseoverganger
- Gjennongang av forskjellige enhetsoperasjoner knyttet til energiomsettning
- Forbrenningsprosesser
- Analyse av energiflyten i destillasjonskolonner
- Pumper, turbiner og kompressorer
- Kostnadsestimering av prosessanlegg
- Flyskjemaer
- Sikkerhet og HAZOP-analyser
- Immaterielle rettigheter knyttet mot prosessindustrien
- Bruk av termodynamiske analysemetoder (Pinch Teknologi) og heuristiske regler for design av industrielle prosesser
- Varmeoverføring og varmevekslere
- Eksergianalyse
- Fjernvarmesystemer og luftkondensjonering
- Fornybare energiprosesser - virkemåter, energistrømmer og potensialer for, solenergi, vindenergi, bølge, vann, tidevann, saltgradient, geotermisk og bioenergi-systemer
- Transport av naturgass, prosessering av naturgass, hydrater og hydratdannelse
- Gassekplosjoner og sikkerhets aspekter ved gasstransport
- Integrering av nye energibærere og kilder - produksjon, transport og sluttbruk med fokus på bruk av hydrogen og brenselceller
- Prosesser for CO2 fangst, blant annet absorpsjonsprosesser
Undervisnings- og læringsformer
Emnet undervises ved forelesninger, selvstudium, laboratoriearbeid, utarbeidelse av tekniske rapporter og obligatoriske øvinger. Det fokuseres på akademisk skriving av rapporter. Som en del av undervisningen forventes det at studentene deltar på bedriftsbesøk. Tema som blir tatt opp på bedriftsbesøkene kan bli etterprøvd på eksamen.
Emnet tilsikter å gi innføring i energiflyten i prosess og energisystemer, og øvelse i å løse energirelaterte problemer.
Det kreves kunnskap om nødvendige helse-, miljø- og sikkerhetstiltak ved gjennomføring av laboratorieoppgaver, samt relevant teori som er knyttet til laboratorieoppgaven.
Emnet undervises normalt på norsk, men kan ved behov bli undervist på engelsk.
Lærebøker, øvingsoppgaver og enkelte forelesninger er på engelsk.
Arbeidskrav - vilkår for å avlegge eksamen
- deltakelse ved laboratorieoppgaver
- deltakelse ved bedriftsbesøk
- øvinger (minst 50 % må være godkjent)
Nærmere definerte arbeidskrav fastsettes i emnets undervisningsplan.
Arbeidskrav må være godkjent før studentene kan framstille seg til eksamen.
Eksamen
3 timer skriftlig eksamen.
Etter nærmere angitte kriterier leveres et utvalg av tekniske rapporter, presentasjoner av tekniske rapporter og laboratorieoppgaver sammen med eksamensbesvarelsen.
Tillatte hjelpemidler: Godkjente formelsamlinger. Kalkulator, med tomt minne, som ikke kan regne symbolsk eller kommunisere trådløst.
Det gis en samlet karakter på skriftlig eksamen med innleverte rapporter og oppgaver.
Det benyttes bokstavkarakterer A til F, hvor A er beste og E er den dårligste beståtte karakter. F er ikke bestått.
Ved stryk eller ønske om forbedring av karakter må ny skriftlig eksamen gjennomføres og nye innleveringer leveres etter avtale med faglærer.
Evaluering av emnet
Løpende evaluering av undervisningen gjennom semesteret, hvor metode for evaluering avtales mellom faglærer(e) og studenter.
Skriftlig sluttevaluering av emnet.
Litteratur
Pensumlitteratur:
Forelesningsreferater og utlevert litteratur.
Cengel, Turner and Cimbala, Thermal-Fluid Science, McGraw-Hill, 4. ed., 2012 (eller siste utgave hvis dette er tilgjengelig ved studiestart).
Kletz, Trevor A., What Went Wrong?, 4. ed., 1998 (eller siste utgave hvis dette er tilgjengelig ved studiestart).
Kemp, Ian C., Pinch Analysis and Process Intergration, 2. ed., 2006 (eller siste utgave hvis dette er tilgjengelig ved studiestart).
Støttelitteratur:
Beer and Mc Murrey "A Guide to Writing as an Engineer" 3. ed., 2010 (eller siste utgave hvis dette er tilgjengelig ved studiestart).
Hellsten og Mørstedt: Energi- og kjemitekniske formler og tabeller.
Mollier: h-s diagram for vanndamp.