Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка гибкой, экономичной, быстромонтируемой теплоизоляционной конструкции для повышения эффективности теплообменного оборудования и трубопроводов.

Докладчик: Логинова Наталья Арамовна

Должность: старший научный сотрудник, к.т.н

Цель проекта:
Разработка гибкой, экономичной, быстромонтируемой теплоизоляционной конструкции, способной сохранять свои рабочие характеристики при температурах до 3000С, повышать энергоэффективность теплообменного оборудования и трубопроводов систем тригенерации за счет снижения капитальных (не менее чем на 10%) и эксплуатационных (не менее чем на 20%) затрат на теплоизоляционные конструкции, увеличения срока службы трубопроводов и оборудования (не менее чем на 15%), уменьшения количества сжигаемого топлива (до 2%).

Основные планируемые результаты проекта:
ПНИ направлено на разработку гибкой, экономичной, быстромонтируемой многослойной теплоизоляционной конструкции, способной сохранять свои рабочие характеристики при температурах до 300°С, защищать поверхности теплообменного оборудования и трубопроводов систем тригенерации от сверхнормативных потерь тепловой энергии, а также повышать их ресурсопригодность посредством устранения конденсатообразования.
Для решения этой проблемы ставится научно-техническая задача по исследованию и разработке оптимального состава и структуры гибких и удобных в монтаже теплоизоляционных конструкций с целью защиты теплообменного оборудования и трубопроводов систем тригенерации от высоких сверхнормативных потерь тепла и защиты от конденсатообразования.
В процессе изучения и обобщения информации по существующим материалам предполагается разработать оптимальную конструкцию многослойного композиционного материала, изготовить опытные образцы теплоизоляционного покрытия, провести комплекс испытаний в соответствии с разработанной программой испытаний. Для проведения уникальных испытаний предполагается создать измерительно-диагностический комплекс для определения теплофизических и механических свойств образцов теплоизоляции. Указанный комплекс необходим для проведения комплексного исследования свойств теплоизоляционного покрытия для реальной оценки свойств теплоизоляционных покрытий в рабочих условиях.
Использование в качестве наполнителя стеклянных микросфер (с уникальными характеристиками по плотности, теплопроводности, водостойкости и др.) и специальных связующих, позволит создать быстромонтируемые, гибкие теплоизоляционные конструкции с низкими значениями эффективного коэффициента теплопроводности не более 0,08 Вт/(м•К) при 300ºС. Это позволит достигнуть экономического эффекта за счет снижения затрат при проведении строительно-монтажных работ и на материальных ресурсах не менее чем на 10%, значительно (до 15 %) увеличить ресурс оборудования, уменьшить количество сжигаемого топлива не менее чем на 2%.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Полученные результаты направлены на последующую разработку технологических решений по реализации инновационных теплоизоляционных конструкций на базе ТМТП, предназначенных для защиты теплообменного оборудования и трубопроводов от сверхнормативных потерь тепловой энергии и защиты поверхностей от конденсатообразования.
Оценка практического применения выполнена для города Москвы. Так, в Москве ежегодно перекладывается порядка 200 км теплотрасс. Присоединение территорий «Новой Москвы» с одной стороны сопряжено с активным строительством жилищно-коммунального сектора, и, как следствие, строительством новых тепловых пунктов и теплотрасс, внедрением систем тригенерации. С другой стороны, объекты коммунального хозяйства, находящиеся до присоединения к Москве на балансе Московской области, характеризуются степенью износа более чем вдвое по сравнению с московскими. Уже сегодня в Москве насчитывается около 10 000 тепловых пунктов. Таким образом, можно спрогнозировать, что в ближайшее время потребуется теплоизолировать около 15 тысяч километров трубопроводов и энергетическое оборудование тепловых сетей и тепловых пунктов новых жилых микрорайонов, а также осуществить ремонт теплоизоляционных конструкций примерно в 500 тепловых пунктах.
Использовать новые виды теплоизоляционных конструкций возможно и в других отраслях народного хозяйства, например, на объектах химической промышленности, для теплоизоляции энергетических установок и трубопроводов морских и речных судов и пр.
Внедрение в эксплуатацию гибкой, экономичной, быстромонтируемой конструкций на базе ТМТП приведет к повышению энергоэффетивности работы теплообменного оборудования и трубопроводов за счет:
- снижения капитальных затрат не менее чем на 10%;
- эксплуатационных затрат не менее чем на 20%;
- увеличения срока службы трубопроводов и оборудования не менее чем на 15%;
Потенциальными объектами коммерциализации являются полученные в ходе выполнения работы патенты и прочие результаты интеллектуальной деятельности, а также лицензионные соглашения.
Реализация технологии по формированию гибкой, экономичной, быстромонтируемой теплоизоляционной конструкции приведет к уменьшению количества сжигаемого топлива (до 2%), и, как следствие, улучшению экологической обстановки, приведет к снижению тарифов на тепловую энергию.
Последующая реализация разработанной технологии по формированию гибкой, экономичной, быстромонтируемой теплоизоляционной конструкции окажет не только прямой технико-экономический эффект, но также будет способствовать созданию новых рабочих мест на производствах по созданию теплоизоляционных конструкций.

Текущие результаты проекта:
На базе проведенного теоретического исследования путей создания теплоизоляционных конструкций определены перспективные связующие и наполнители для изготовления ТМТП, предложена оптимальная структура ТМТП. Данные полученные в ходе проведения теоретических исследований послужили основой для подготовки и передачи к опубликованию статьи в журнале Modern Applied Scince..
Разработаны программа и методика проведения экспериментальных исследований образцов связующих и наполнителей для ТМТП, изготовлены образцы связующих и наполнителей для проведения исследований.
В ходе проведения части экспериментальных исследований были получены данные, необходимые для оценки соответствия используемых материалов требованиям технического задания. Исследовались: морфология компонентов ТМТП, значения адгезии связующих веществ к металлической подложке, газопроницаемость связующих веществ, интерферограммы. Полученные данные легли в основу для проведения исследований на последующих этапах выполнения ПНИ.