Наука будущего – наука молодых: перспективная разработка омского исследователя

За последнее время в России прошли сотни конкурсов инновационных проектов. Молодые ученые подают заявки на гранты и проходят множество конкурсных отборов, чтобы получить заветный шанс развить свое исследование. Так, одним из победителей конкурса на право получения стипендии Президента Российской Федерации среди молодых ученых, осуществляющих перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям модернизации российской экономики на 2021-2023 гг., стала Екатерина Слободина, доцент кафедры «Теплоэнергетика» ОмГТУ.

Цель, которая должна быть реализована в результате выполнения научно-исследовательской работы, по словам молодого ученого, носит прикладной характер и заключается в разработке высокоэффективного жаротрубного котла с жидким теплоносителем с улучшенными теплофизическими свойствами. Что за котел, где применяется и кому будет полезен?

Жаротрубные котлы являются одними из самых распространенных теплогенераторов благодаря своей простой конструкции, надежности, возможности улучшения эксплуатационных характеристик. При компактных размерах они вырабатывают высокую тепловую мощность и при этом безопасны. Кроме того, доступны для выбора различные типы конструкций, из которых можно выбрать рациональный вариант, удовлетворяющий требованиям потребителей теплоты. Подобные котлы применяются во многих сферах промышленного производства: теплоэнергетике, нефтехимии, биотехнологии, химической и нефтегазовой промышленности и используются как источники теплоты.

В качестве нагреваемого теплоносителя, согласно исследованию молодого ученого, планируется использование высокотемпературных жидкостей, минеральных или синтетических масел, а не воды. Использование масла позволит производить нагрев теплоносителя до более высоких температур, по сравнению с существующими аналогами, также возможно сокращение затрат на водоподготовку, а это немаловажный фактор для отдельных регионов.

Екатерина Слободина, доцент кафедры «Теплоэнергетика» ОмГТУ: «Применение высокотемпературных жидкостей в качестве теплоносителя в жаротрубных котлах обусловлено рядом преимуществ: нагрев до высоких температур при атмосферном давлении, долговременная и стабильная работа, а также простота в обслуживании котла. Наряду с достоинствами применения подобных жидкостей имеется ряд нерешенных вопросов научно-технического характера, например, ухудшение теплообмена со стороны высокотемпературных теплоносителей, которое отрицательно влияет на эффективность работы котла. В связи с этим возникает необходимость интенсификации процесса теплообмена со стороны жидкого теплоносителя (масла). Мною предлагается использовать в качестве теплоносителя – наножидкость, представляющую собой вещество, созданное на основе масел с добавлением мелких твердых частиц (оксиды алюминия, диоксид титана, углеродные нанотрубки и другие) размер которых не превышает 10-9 м, благодаря этому улучшаются теплофизические свойства теплоносителя, интенсифицируется теплообмен. Использование такого теплоносителя в котле позволит не только снизить расход потребляемого органического топлива, но и уменьшить себестоимость вырабатываемой тепловой энергии без существенных капиталовложений».

В настоящее время работа находится на стадии расчетного и экспериментального исследования, ее экспертами выступают сотрудники ООО НПО «Поволжская Энергетическая Компания».

На предварительном этапе молодым ученым уже получены расчетные и экспериментальные данные, показывающие возможность использования наножидкости в качестве нового теплоносителя в котлах малой и средней мощности. Это позволит предприятиям уменьшить затраты на выработку тепловой энергии на сотни тысяч рублей.

Хотим пожелать молодому исследователю плодотворной работы, успешной реализации самых амбициозных планов!