Авторы разработки – руководитель ресурсного центра коллективного пользования «Энерготех» ДГТУ, резидент «Сколково» Владимир Шипилов, д.т.н, профессор кафедры «Гидравлика, гидропневматика и тепловые процессы» Валентин Сидоренко и резидент «Сколково», генеральный директор ООО «В-Плазма» Айрат Фазлыев.
В разработке ученых процесс парообразования происходит с помощью сочетания воды, тока и нового магнитодинамического плазменного разряда – низкотемпературной плазмы (см. справку), который позволяет преобразовать энергию из одного вида в другой с максимально возможным КПД (см. справку), что экономичнее и выгоднее для потребителя.
– Мы совместили тепловое воздействие на нагреваемое вещество с воздействием магнитного поля, – объясняет Владимир Шипилов. – Магнитное поле не передает активной энергии, но под его влиянием атомы вещества возбуждаются, что облегчает передачу активной энергии от теплового источника в нагреваемую среду, соответственно обеспечивается высокий КПД передачи тепловой энергии.
Уникальные индукционные парогенераторы считаются наиболее надежными и потребляют меньше электроэнергии – для производства одного килограмма пара хватает всего 200-300 Вт/кг. При такой же производительности используемое сегодня в производственных процессах электродное и тэновое оборудование потребляет 650-750 Вт/кг.
Парогенераторы могут применяться везде, где необходим пар и равномерный прогрев – в различных сферах промышленности: нефтяной, энергетической, фармацевтической, легкой, а также в ЖКХ, сельском хозяйстве и строительной отрасли.
– Впервые патент на индукционный парогенератор был получен в США около 100 лет назад – в 1936 году, однако оборудование оказалось технически сложным и дорогостоящим. Наш коллектив стал первым, кто смог предложить современную упрощенную конструкцию парогенератора, который можно применять в промышленных целых, – отмечает Владимир Шипилов.
Первый макет индукционного водонагревателя ученые ДГТУ создали в 2009 году, а в 2013 году разработчики собрали первый парогенератор, который сегодня является научным экспонатом в опорном вузе. Перспективное оборудование было защищено тремя российскими патентами.
Сейчас разработка индукционного парогенератора подходит к завершению в инновационном центре «Сколково». В ближайшее время ученые планируют организовать серийное производство оборудования и выпустить его на массовый рынок.
Справка:
КПД (Коэффициент полезного действия) – характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии.
Низкотемпературная плазма – слабоионизованная высокотемпературная (с теплоэнергетической точки зрения) газовая смесь. Применение низкотемпературной плазмы позволяет получать такие высокие температуры, которые ни в химической технологии, ни в металлургии ранее не могли быть достигнуты.