САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С. П. КОРОЛЁВА (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВИХРЕВОГО ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТЕПЛОГЕНЕРАТОРА Авторы: Научные руководители: Лапшина Варвара Шахова Елена Профессор, д.т.н. В.В. Бирюк, Доцент, к.т.н. Д.А. Угланов На сегодняшний день традиционными теплогенераторами, нашедшими широкое применение в технике и быту, являются преобразователи энергии, использующие теплоту сгорания различного рода топлив (жидкого, твердого и газообразного). Недостатками их являются загрязнение окружающей среды продуктами сгорания, значительные финансовые затраты при транспортировке и хранении энергоносителей. Теплогенератор – нагревательный аппарат, предназначенный для непосредственного получения нагретого теплоносителя в процессе сжигания различных видов топлива. Вихревой эффект, или эффект Ранка, проявляется в закрученном потоке вязкого сжимаемого газа и реализуется в простом устройстве, называемом вихревой трубой (трубой Ранка-Хилша). 1 - система закрутки потока; 2 - кавитационная труба; 3 – развихритель; 4 - теплопередающие устройства (теплообменник, батареи, калориферы и т.п.); 5 – гидронасос; 6 – электродвигатель; 7 - пульт управления работой теплогенератора ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ: • экологически чистое устройство; • отсутствие нагревательных элементов; • электроэнергия используется только для питания привода гидронасоса; Вид интеллектуальной собственности: ИЗОБРЕТЕНИЕ Название объекта интеллектуальной собственности: ТЕПЛОГЕНЕРАТОР ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ • отсутствует необходимость в водоподготовке; № документа: 205 91 62 МПК 6 F 24 D 3/02 • возможность нагревать жидкость любого происхождения; Дата: 11.04.1997 • обеспечение автоматического поддержания температуры теплоносителя в заданном диапазоне температур; Правообладатель: ООО «ТЕПЛОСЕРВИС» • экономичность эксплуатации и обслуживания. Эксперимент Установка до начала эксперимента ,мин t,oC tбат,oC tбак,oC 0 31,6 30,6 32,6 5 50,9 52,5 60,1 10 60,5 64,4 74,7 15 68,4 74,1 85,9 20 73,5 81,4 93,3 25 77,3 83,8 99,2 30 79,0 87,1 100,5 35 80,5 90,2 103,7 Таблица изменения температуры бака, батареи и установки Установка после эксперимента 100 90 81,4 температура батареи 80 90,2 87,1 83,8 74,1 70 64,4 60 52,5 50 40 30,6 30 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 время График изменения температуры батареи Q η= ε Wз Q 311273293,1Дж 98,8 Wз 1,52100 3150кДж Анализ рынка конкурентов Вид установки Тепловая мощность, кВт Достоинства ТЭН 0,2…50 кВт Тепловая пушка 2…60 кВт Котлы 2…200 кВт Недостатки широкий диапазон тепловой мощности; отработанная технология; быстрый выход на рабочий режим. быстрый выход на рабочий режим; относительная дешевизна. локальное действие; осушение воздуха в помещении. высокий КПД; компактность; бесшумность работы. сжигание углеводородных топлив; повышенные требования по безопасности. дополнительные затраты на прокачку тепла; повышенные требования по электрической безопасности. Вид установки Тепловая мощность, кВт Достоинства ВГТ 0,5…150 кВт устройство экологически чистое, отсутствует необходимость сжигания углеводородных топлив (уголь, нефть, газ); отсутствуют нагревательные элементы; электроэнергия используется только для питания привода гидронасоса; отсутствует необходимость в водоподготовке; могут нагревать жидкость любого происхождения (вода, нефть, газовый конденсат...); экономичность эксплуатации и обслуживания. Недостатки шум; постепенный выход на рабочий режим (20-30 минут). Вихревой гидравлический теплогенератор предназначен для обеспечения потребностей населения, промышленности и сельского хозяйства тепловой энергией, особенно в регионах, удалённых от централизованных энергосетей. Также ВГТ перспективно использовать в качестве автономной системы и теплоснабжения в различных областях жизнедеятельности: - объекты сельского хозяйства; - коттеджные массивы; - складские помещения и т.д. Ориентировочная стоимость предлагаемой установки: Q= 1кВт – 15 тыс. руб. Q= 5кВт – 50 тыс. руб. Q= 10кВт – 80 тыс. руб. На протяжении 4 лет они занимаются изучением вихревого эффекта и его применения в различных областях жизнедеятельности человека. Студенты принимали участие во многих конференциях, имеют около двадцати публикаций на близкие темы, многие выступления отмечены грамотами и дипломами. Слева: Шахова Елена Справа: Лапшина Варвара По центру: Угланов Д.А. Группа авторов – студенты 6 курса факультета «Двигатели летательных аппаратов», работающие на кафедре теплотехники и тепловых двигателей СГАУ под руководством Бирюка В.В. и доцента Угланова Д.А. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!