Сегодня - 06.07.2020

КВН: нешуточные разработки

24 декабря 2012

Кассета с нанооксидным катализаторомЧто общего между автомобилем, современной газовой плитой и кухонной вытяжкой? Во всех трех используются катализаторы. С их помощью сегодня производят 70 % промышленной продукции.  Даже новосибирские огурцы не обошлись без этих разработок. Ученые института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН занимаются технологиями получения экологически чистого тепла. Именно для этого были созданы концепция и головные образцы КВН – каталитического воздухонагревателя.

Его работа основана на двухстадийном сжигании жидкого или газообразного топлива – например, природного газа. На первом этапе происходит факельное горение: центробежный вентилятор перемешивает топочные субстанции и воздух. Затем смесь подается во вторую камеру, где установлена кассета с блочным катализатором сотовой структуры. На нем  при температуре 500 – 800 °C протекает глубокое окисление токсичных продуктов неполного сгорания топлива и оксида углерода, причем, все это дополнительно разбавляется воздухом. Он содержит существенно ниже норм предельно допустимой концентрации примесей и с температурой 100 – 120 °C подается непосредственно в обогреваемое помещение.

Разработкой исследователей заинтересовалась производственная компания ЗАО «Приобское», чьей специализацией является выращивание парниковых культур. Известно, что в специфических условиях Сибири затраты на отопление  занимают 60 % от себестоимости продукции. Фирма ищет способы снизить расходы на обогрев теплиц, и, тем самым, повысить конкурентоспособность на рынке. Первоначально организация планировала установить обычные радиаторы и подключиться к системе централизованного снабжения, но оказалось, что это очень затратно. Традиционные факельные теплогенераторы также не подошли: вместе с дымовыми газами в помещение подаются крайне токсичные угарный газ и оксиды азота, а это вредно для персонала и выращиваемых культур. Восемь лет назад компания обратилась в ИК СО РАН с просьбой о помощи.

«Была глобальная идея взять что-то уже имеющееся, но не подходящее по экологическим стандартам, чтобы улучшить его характеристики. Катализатор – наиболее действенный инструмент для решения этой задачи. Поэтому мы интегрировали его с обычной газовой горелкой, которая уже прошла все пожарные сертификации. Если бы предложили что-то новое, то на одно только сертифицирование понадобились бы годы», – рассказал старший научный сотрудник ИК СО РАН Сергей Хайрулин.

Ученые создали конструкцию комбинированного двухстадийного воздухонагревателя и с помощью современных компьютерных средств оценили возможности его потенциальной реализации. По результатам  математического моделирования была изготовлена полноразмерная каталитическая кассета и металлическая «оболочка», а полученный фильтр состыкован  со стандартной  тепловой пушкой. Модифицированная  горелка превзошла все ожидания. Фирма заказала Институту 20 КВН. Этого хватает, чтобы постоянно обогревать все теплицы общей площадью 10 тысяч м2.
Теплица в «Приобском»
«Мы изначально не знали, как поведет себя воздухонагреватель в условиях «полевых» испытаний. Поэтому осторожно определили срок службы –  четыре тысячи часов. Это полгода непрерывной работы. Однако прошло уже восемь лет, а мы ни разу не меняли кассеты. Думаю, они прослужат еще лет пять минимум», – отметил Сергей Хайрулин.

Главный плюс проекта в том, что инновационная продукция смогла конкурировать на рынке: возможность прямого нагрева помещений при коэффициенте полезного использования топлива теперь больше 98 %.  Разработкой уже заинтересовалась Российская Венчурная Компания. А специализированная фирма ООО «Экокат» предлагает серийный выпуск воздухонагревателей для отопления производственных и жилых помещений.

Ирина Павлова, студентка ФЖ НГУ

Фото: предоставлены С. Хайрулиным

Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (4 votes)
Поделись с друзьями: 

Система Orphus