Звіт по науці за 2014 рік

ЗВІТ
про наукову роботу каф. теоретичної та промислової теплотехніки
у 2014 році

У 2014р. на каф. ТПТ виконувалось 3 д/б  , 4 г/д  та  одна ініціативна роботи.

            Загальний об”єм фінансування близько1101,075тис. грн. в т. ч. по д/б роботах 305,76 тис. грн. ( прикладні роботи, шифр 2201040  ), по г/д роботах 795,315тис. грн.

 

            Кількість штатних співробітників кафедри, що виконували НДР складала 9 співробітників, в т. ч.:

            1 – д. т. н..

            5 – к.т.н.

            Крім того було задіяно 21 сумісників з них 4 д. т. н., 6 к.т.н., 7 аспірантів та пошукачів . У виконанні НДР приймали участь  56 студентів, з них 3 з оплатою та 53 без оплати.

За результатами виконаних робіт у звітному році

Вийшли з друку:

 

Навчальний посібник з грифом МОН: Варламов Г.Б., Ландау Ю.О., Маляренко В.А., Приймак К.О. «Экологические аспекты энергопроизводства. Энергетика на возобновляемых источниках.  Environmental aspects of energy generation. Power engineering within renewable sources ( здана в друкарню).

Методичні вказівки:

1.    Пуховий І.І.І.І., Карпюк А.А. Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи « Досіджєення сонячного колектора». Рівн. університет водного госп. і природокористування. 2014, 16 с

Опубліковано 130 наукових статей та тез в т. ч. 78 із студентами.

Зроблено 89 доповідей на н/т конференціях, в т. ч. 68  студентами. Проведена студентська науково-технічна конференція “Гідродинаміка та тепломасообмін у теплоспоживаючому обладнанні промислових підприємств”, на якій заслухано 80 доповідей студентів, магістрантів та аспірантів.

Організовано та проведено 3 наукових семінари кафедри ТПТ за темами докторської та кандидатських дисертацій ( доц.Виноградов А. Г.,асп. Притула Н. асп. Рачинський А. Ю.):

Отримано 10 патентів (в т. ч. 1 Евразийский патен).
Подано.9 заявок на патенти

За звітний рік забезпечено 3 впровадження результатів розробок у виробництво.

Захищено 2 кандидатських дисертації (ас. Соломаха А. С. аспірантка Притула Н. О.); Кафедрою рекомендована до захисту одна кандидатська дисертація (аспірант Рачинський А. Ю.).

Крім того за результатами наукових досліджень, що виконуються на кафедрі у навчальний процес впроваджено:

- Навчальний посібник з грифом МОН

1. Підготовка наукових кадрів та інтеграція наукової роботи з навчальним процесом.

            1.1.     Підготовка кандидатів та докторів наук

У звітному році на спеціалізованій вченій раді НТУУ «КПІ» захищені 2 кандидатські дисертації:

 - «Гідродинаміка та тепломасообмін при адіабатному скипанні струменя води ». ас. Соломаха  Андрій Сергійович., керівник Дикий М. О. (11.02.2014).

 - «Термодинамічна ефективність теплонасосних схем теплозабезпечення  будівель з використанням теплоти довкілля». Аспірантка Притула Наталія Олександрівна., керівник Безродний М. К. (28.10.2014).

Рекомендована кафедрою до захисту закінчена кандидатська дисертація

 - «Гідродинаміка і контактний тепломасообмін в газорідинних системах крапельного типу.». Аспірант Рачинський А. Ю., керівник Безродний М. К..

1.2.     Інтеграція наукової роботи з навчальним процесом

За результатами наукових досліджень опубліковано навчальний посібник з грифом МОН

 

1.3.           Науково-дослідна робота та інноваційна діяльність студентів,  молодих учених

На каф. ТПТ виконуються 3 д/б та 4г/д теми, а також  1 ініціативна НДР. Для їх виконання залучено 64 студентів:

Д/б №2639п ( закінчення – у 2015р.) – кер. Варламов Г. Б."Розробка високоефективної та екологічно безпечної пальникової системи котлів комунальної енергетики"   -  10 без оплати.

Д/б 2715п. Комплексний проект. (Головна організація НТУУ «КПІ», організація-співвиконавець Нац. університет кораблебудування ім.. адм.. Макарова, закінчення у 2015р. )керівник Барабаш П. О.«Розробка енергозберігаючих технологій в газопаротурбінних установках для отримання електроенергії, теплоти і води у посушливих регіонах України»- 10ст. без оплати.

Комплексний проект: «Прилади нового покоління для отримання високоочищеної води  космічного та наземного використання» (Головна організація Інститут термоелектрики Національної академії наук та Міністерства освіти і науки України)

Підтема № 2739п (закінчення у 2015р) – керівник Ріферт В. Г.: «Каскадні відцентрові випарювачі для приладів очистки води нового покоління». - 8 ст. без оплати.

Г/т № 2.043( закінчення – у 2015р.) – кер. Королевич О. Я.«Системи диспетчеризації та віддаленого керування групи автономних котелень» – 7 без оплати.

Г/т № 2.042( закінчення – у 2015р.) – кер. Ріферт В. Г.«Теоретичний аналіз і експериментальне дослідження теплообміну при конденсації рідини в горизонтальній трубі» – 5 без оплати

Г/т159/ТЕЦ5-2013 (закінчення – у 2015р) керівник – Г.Б. Варламов) «Розробка технічних рішень щодо раціоналізації розтоплюючих пальників і перевірки аеродинаміки та сумішоутворювальних характеристик нових пальникових пристроїв котлоагрегату ПТВМ-180 №2 філіалу «ТЕЦ-5» ПАТ «КИЇВЕНЕРГО» з метою підвищення ККД котла та зниження викидів у навколишнє природне середовище»– 4 без оплати.

Ініціативна робота  № 5.01(закінчення – у 2015р.) – кер. Безродний М. К.«Розробка та дослідження ресурсозберігаючих технологій та процесів у промисловій теплоенергетиці»  –  18  без оплати.

Результати НДДКР використані студентами при захищенні 13 магістерських дисертацій та 8 дипломних проектів спеціаліста.

13 атестаційних робіт  магістрантів  та 2 дипломних проекти студентів впроваджені на промислових підприємствах України.

Приклади впровадження:

  1. Результати магістерської дисертації Белюженка Миколи Борисовича (гр. ТП-81м) «Розробка схеми технологічного процесу регазифікації зрідженого природного газу з виробленням енергії» в Інституті газу НАН України, м. Київ.
  2. Результати магістерської дисертації Вовка Віктора Валерійовича (гр. ТП-81м) «Термодинамічний аналіз теплонасосних установок для сушіння зерна» в Проблемному інституті проектування ефективних теплоенергетичних установок Академії будівництва України «АКАДЕМТЕПЛОЕНЕРГОПРОЕКТ», м. Київ.
  3. Результати магістерської дисертації Ардашнікової Анастасії Юріївни (гр. ТП-81м) «Вплив магнітної обробки води» в ООО «Инженерный СОЮЗ», м. Київ.

На ХІIміжнародній конференції «Сучасні проблеми наукового забезпечення енергетики», Київ 22-25 квітня 2014р. - зроблено студентами та аспірантами  80 доповідей;

У співавторстві студентами опубліковано 72 наукових праць (статті та тези доповідей).

За участю студентів отримано 3 патенти та подано 7 заявок на корисні моделі.

За результатами участі у XIIІ   ВСЕУКРАЇНСЬКОМУ КОНКУРСІ "МОЛОДЬ − ЕНЕРГЕТИЦІ УКРАЇНИ – 2013: ВІДКРИТИЙ КОНКУРС МОЛОДИХ ВЧЕНИХ ТА ЕНЕРГЕТИКІВ" студенти кафедри ТПТ отримали 2дипломи ІІ ступеня та 3 дипломи ІІІ ступеня

За активну участь у науковій роботі НТУУ «КПІ» Почесною грамотою ТЕФ нагороджено 3 студентів, Грамотою – 5 студентів;

Підготовлена та проведена секція каф. ТПТ Х1І-ї міжнародної конференції аспірантів, магістрантів і студентів «Сучасні проблеми наукового забезпечення енергетики», Київ 22-25 квітня 2014р.

Активну участь у науковій та інноваційній роботі приймають молоді вчені (Шовкалюк Ю. В., Соломаха А. С., Кутра Д. С., Приймак К. О.). За їх участі опубліковано навчальний посібник, методичні вказівки, 24 Статей та тез, зроблено 12 доповідей, подано одну заявку на винаходи, отримано 4 патенти, забезпечено впровадження 3 інноваційних розробок

Приклади вагомих наукових та інноваційних досягнень молодих вчених.:

-                     Варламов Г.Б., Ландау Ю.О., Маляренко В.А., Приймак К.О. Навчальний посібник «Экологические аспекты энергопроизводства. Энергетика на возобновляемых источниках.  Environmental aspects of energy generation. Power engineering within renewable sources (Отримано гриф МОН, здана в друкарню).

-                     Спосіб охолодження контактним способом повітря на вході в ГТД за допомогою подачі в потік  повітря перегрітої води впроваджено на ДП НВКГ «Зоря-Машпроект» (за участю Соломахи А. С.)

-                     Результати досліджень ефективності тепло насосних схем теплопостачання з використанням теплоти довкілля передані для використання до Проблемного інституту проектування ефективних теплоенергетичних установок академії будівництва України «АКАДЕМТЕПЛОЕНЕРГОПРОЕКТ» (за участю Притули Н. О.)

2. Основні результати наукових досліджень та НТ розробок
за пріоритетними напрямами

І. Фундаментальні наукові дослідження

У звітному році закінчені та перехідні фундаментальні роботи на кафедрі відсутні.

 

ІІ. Найважливіші результати прикладних досліджень, конкурентоспроможні прикладні розробки та новітні технології за пріоритетними напрямами розвитку науки і техніки

У даному напрямку кафедрою ТПТ у 2013р. виконувалось 7 НДР з річним обсягом фінансування 901,075тис. грн., та одна ініціативна НДР:

-за  кодом фінансування  2201040 (д/б МОН України) - 3  роботи  (305,76 тис. грн. тис. грн. –

-по г/д тематиці із спеціального фонду – 4 роботи (595,315 тис. грн )

            У звітному році з використанням результатів виконаних робіт захищено 2 та рекомендовано до захисту 1 кандидатські дисертації, опубліковано 27 ( 12 г/д) статей, зроблено 86 ( 40г/д) доповідей на наукових конференціях в т. ч. 84 на міжнародних, отримано 10 патентів України. 3 експонати демонтрувались на міжнародних виставках в Україні. До виконання залучалось 60 (28 по г/д) студентів. За результатами наукових досліджень захищено 13 (6 по г/д) магістерські дисертації (Всі дисертації реальні, мають акти впровадждення), 3 дипломних проекти спеціаліста (д/б), 3(2 г/д ) дипломних проекти бакалавра.

 

  а) Результати по закінчених у 2014 році науково-дослідних роботах

Пріоритетний напрям:3. Енергетика та енергоефективність.

 

2639п «Розробка високоефективної та екологічно безпечної пальникової системи котлів комунальної енергетики» (керівник Г.Б. Варламов) 175,87 тис. грн. (2014 р. – 88,87 тис. грн.)

Розроблено за допомогою апаратно-програмного комплексу Solid Works модель пальникової системи трубчастого типу для котла комунальної енергетики. Створено модель топки котла, проведено дослідження процесів спалювання природного газу у даній моделі з використанням штатного пальника та пальника трубчастого типу.  Розроблено методику визначення енергетичної ефективності і економічної оцінки застосування різнопланових засобів і технологій  з енергоефективності для підприємств енергетичної галузі.  Виконано системне порівняння аеродинамічних та теплових характеристик пальникових систем штатного та трубчастого типу,  процесів сумішеутворювання та витрати природного газу. На основі проведених досліджень були зроблені висновки про доцільність та економічну ефективність застосування трубчастої технології газоспалювання при проведенні модернізації котлів комунальної енергетики України. 

Результати роботи впроваджено в навчальний процес при викладанні курсів «Математичне моделювання систем і процесів» (Розділ «Комп’ютерне моделювання фізичних процесів»). Підготовлено до захисту 1 кандидатську дисертацію. Отримано два патенти. Опубліковано один навчальний посібник з грифом МОН. Опубліковано 7 статей (з них 4 – в журналах із наукометричних БД), опублікована 1 доповідь на 1 міжнародній конференції. Захищено 5 магістерських робіт, одну дипломну роботу спеціаліста.

            Розробка відповідає світовому рівню. Розроблено високоефективну технологію спалювання природного газу у котлах комунальної енергетики України. Результати розробки були використані при розробці робочого проекту заміни пальника котла
КВГМ-20 РК «Веркон».

Наявні госпдоговірні кошти – 270,1 тис. грн.

 

Г/д 2.043 «Розробка системи диспетчеризації та віддаленого керування групою автономних котелень» (керівник - Королевич О.Я.)360,00 тис. грн.

Розроблена мікропроцесорна система на основі блоків керування БАУ-1М, БА-2, СДУ і СДУ-Д, яка дозволяє успішно вирішувати як задачі автоматизації котлів та котелень так і задачі пов’язані з їх диспетчеризацією та дистанційним керуванням.

Функції які виконує  запропонована системи керування можна розділити на такі групи:

  1. “Котлові” які включають в себе автоматизований пуск та зупинку котла  і пальника захист агрегату в робочому режимі та підтримання необхідних технологічних параметрів роботи котла та пальника.
  2. “Загальнокотельні” які включають в себе управління всією котельнею, тобто: автоматичне включення та виключення котлів (з можливістю їх ротації), керування системою гарячого водопостачання, автоматичне включення резервних насосів, управління загальною тепловою потужністю котельні підживлення систем опалення та ГВП, тощо.
  3. “Аварійно-захисні “ які передбачають аварійну зупинку котельні (або окремих котлів) і припинення подачі газу в котельню у випадках витоку газу, наявності чадного газу або пожежі, аварії котлів, насосів, допоміжного обладнання, відсутності електроживлення або тиску холодної води та сигналізацію про несанкціоноване проникнення в приміщення котельні.
  4. “Віддаленої диспетчеризації” які передбачають збір та передачу на віддалений диспетчерський пункт інформації  про режими роботи котлів, та допоміжного обладнання, данні про кількість спожитої електричної енергії, природного газу та виробленого тепла. Крім того ця система дозволяє дистанційно керувати котельнями, тобто змінювати задані режими роботи котлів та допоміжного обладнання, вносити корективи в температурний графік опалення та ГВП змінювати черговість роботи котлів та ін.

Ці системи успішно застосовуються і для модернізації автоматики застарілих котлів, що дозволяє без дорогої заміни основного устаткування істотно підвищити ефективність  роботи котла, зменшити витрату палива і викиди шкідливих речовин в атмосферу і підвищити безпеку експлуатації.

За темою роботи опубліковано 2 статті у фахових журналах, та зроблено доповідь на міжнародній конференції.

 Розробка відповідає сучасному рівню світових аналогів.

Застосування системи диспетчеризації дозволяє забезпечити значну економію за рахунок зменшення витрат на фонд заробітної плати. В залежності від кількості автономних котелень які керуються з одного диспетчерського пункту, термін окупності капіталовкладень складає від 1,5 до 2,5 року.

Потенційні користувачі. Основним потенційним користувачем даної розробки є комунальні підприємства, які виробляють теплову енергію для опалення та гарячого водопостачання житлових та комунальних будівель.

Розробка впроваджена в комунальному підприємстві «Теплокомуненерго» м. Смоліно.

 

б) найважливіші наукові результати отримані в результаті виконання перехідних науково-дослідних робіт

Пріоритетний напрям: 3. Енергетика та енергоефективність.

Підтема № 2739п: «Каскадні відцентрові випарювачі для приладів очистки води нового покоління». (керівник – Ріферт В. Г.).- 86,25 тис. грн

            Проведено аналіз теоретичних і експериментальних досліджень процесів гідродинаміки і теплопередачі при випарі і конденсації при миттєвому скипанні, на поверхні, що обертається, і на плівці рідини в полі дії відцентрових сил за станом до 2013 року включно. Визначені основні закономірності процесів, уточнені розрахункові залежності. Розроблено методику  розрахунку теплопередачі в ступнях каскадного відцентрового вакуумного дистилятора і розрахункові співвідношення для визначення основних характеристик відцентрового дистилятора.  Розроблено методику розрахунку необхідної теплової ефективності теплового насоса  (темоэлектричної батареї) і електричної потужності приводу відцентрового дистилятора.

            Проведено оптимізаційні розрахунки одно- та багатоступінчатого дистилятора для системи регенерації води. На основі проведених розрахунків вибрано оптимальну схему регенерації, яка включає відцентровий одноступінчатий випаровувач миттєвого скипання перегрітої рідини, відцентровий сепаратор та контактний відцентровий конденсатор. Для підвищення енергетичної ефективності в схемі передбачено використання термоелектричного теплового насосу, який забезпечує використання теплоти конденсації пари, що надійшла у конденсатор, для випарування розчину у випарнику.

            Розроблено теплову та гідравлічну схему відцентрового вакуумного дистилятора миттєвого скипання. Розроблено креслення і виготовлено необхідні деталі дистилятора. Проведено збірку пристрою.

            Модернізовано стенд для проведення досліджень відцентрового вакуумного дистилятора миттєвого скипання: проведено розрахунки і зроблено підбір вимірювальних приладів; розроблено і змонтовано гідравлічну і електричну схеми стенда; розроблено і змонтовано схеми вимірювання гідравлічних, теплових і електричних параметрів дистилятора; підібрано і підключено вакуумний насос і ресивер; підібрано і встановлено на стенді допоміжне устаткування – термоелектричний тепловий насос, скляні ємності, електронні ваги.

            Змонтовано відцентровий дистилятор на випробувальному стенді і підключено його до електричної, гідравлічної, вакуумної і вимірювальної мереж стенда. Перевірено функціонування усіх систем.

            Опубліковано дві статті у міжнародних журналах, які входять до наукометричних  баз та зроблено дві доповіді на міжнародних наукових конференціях. Подано дві заявки на корисні моделі.  

            Наявні госпдоговірні кошти – 85 тис. грн.

2715п «Розробка енергозберігаючих технологій в газопаротурбінних установках для отримання електроенергії, теплоти і води у посушливих регіонах України» (керівник –  П.О. Барабаш) (2014 р. – 130,64 тис. грн).

            Проаналізовано експериментальні дослідження впорскування води як на вхід компресора, так і в різні його ступені, що були проведені різними компаніями світу, виділено характерні особливості протікання процесу. Показано, що за допомогою традиційних способів отримати необхідну якість розпилення можна лише в результаті суттєвого підйому тиску перед форсункою (до 20 МПа і вище). Відзначено перспективність та переваги використанням перегрітої води для охолодження повітря в ГТУ. Розглянуто підходи та особливості розрахунку процесу випарного охолодження повітря. Спираючись на отримані дані, традиційна математична модель була доповнена рівняннями, що описують процес вибухового скипання рідини на виході з сопла, процес температурної релаксації гарячої краплі води в потоці повітря та процес випаровування крапель з високою температурою. На спеціально спроектованій дослідній установці визначені основні параметри факелу при розпиленні перегрітої води та отримано експериментальні дані для розрахунку процесів тепло- та масообміну при безпосередньому контакті розпиленої перегрітої води з потоком повітря.

Захищено кандидатську дисертацію, опубліковано 2 наукові статті, що входять до наукометричних БД, зроблено 3 доповіді на міжнародних конференціях з публікацією тез доповідей, взято участь в Міжнародній спеціалізованій виставці, подано заявку на 1 патент України, розроблено паспорт на експериментальний стенд.

 

     № 2.042  (перехідна на 2015 р) «Теоретичний аналіз і експериментальне дослідження теплообміну при конденсації рідини в горизонтальнійтрубі» (Теплоенергетичний факультет – науковий керівник В. Г. Ріферт) 80 тис грн.

За результатами наукових публікацій проведено аналіз методів визначення об’ємного паровмісту під час руху двофазного потоку всередині труб.. Встановлено, що у всіх опублікованих роботах вимірювалися лише середні по периметру труби і на певній довжині (мінімум 0,5м) коефіцієнти тепловіддачі при конденсації усередині гладких горизонтальних труб, що не дозволяло отримати достатню картину про особливості теплообміну при конденсації, а саме – про вплив на теплообмін паровмісту, швидкість пари, щільності теплового потоку, натікання конденсату. Показана невідповідність існуючих залежностей для розрахунку локальних і середніх коефіцієнтів тепловіддачі усередині гладких труб дослідним даним, отриманим в експериментах з різними рідинами, розбіжності розрахункових і дослідних даних досягають 30-70% і вище. В рамках виконання теми проведено удосконалення експериментального стенда для дослідження тепловіддачі при конденсації пари в горизонтальній трубі. Зокрема, на одному потоці пари розміщено послідовно дві робочі ділянки, виконаних із різних матеріалів (нержавіюча сталь і латунь), конструкція яких дозволяє на кожній із них визначати локальні коефіцієнти тепловіддачі. Проведено налагоджувальні досліди по конвективній тепловіддачі на воді та тепловіддачі при конденсації пари фреона-22.

Удосконалена методика розрахунку опору тертя і втрати тиску при конденсації всередині горизонтальної труби.

Розроблено пропозиції щодо можливого впровадження (при наявності згоди замовника госпдоговірної НДР) результатів НДР на ВАТ "Коростеньський завод хімічного машинобудування " (м. Коростень)..

 

№11112013 від 11.11.2013 року«Розробка програми випробувань та технічних рішень щодо заміни розтопкових газових пальників котлоагрегату ПТВМ-180 № 2 ТЕЦ-5» (науковий керівник – Варламов Г. Б.) 63,0 тис.грн.).

В процесі виконання роботи було визначено основні особливості пальникових пристроїв трубчастого типу для конкретного котлоагрегату. Розроблено технологічні операції із проведення демонтажу штатних пальників.

В процесі роботи розроблені рішення  та основні операції з проведення випробувань пальників котла.

Кінцевою науково-технічною продукцією  є програма випробувань котла з пальниками.

Результати роботи  будуть використані при виконанні магістерських робіт по впровадженню сучасних енергоефективних та екологічно безпечних технологій і енергетичній галузі.

 

№704/31-13  «Заміна пальника з модернізацією системи автоматичного керування котла КВГМ-20 ст.№9 РК "Веркон"» ( керівник – Варламов Г. Б.) 287,315   тис.грн.).

При виконанні проекту Договором було передбачено розроблення робочого проекту «Заміна пальника з модернізацією системи автоматичного керування котла КВГМ-20 ст.№9 РК "Веркон"». В процесі виконання роботи  було проведено обстеження об`єкту з визначенням конструктивних  та технологічних особливостей конкретного котельного агрегату, з описом штатної пальникової системи та визначенням загальних умов проведення та результатів дослідних випробувань котла зі штатним пальником. В процесі роботи розроблено 3-D моделі пальникового пристрою, топкової камери та проведені дослідні розрахунки аеродинамічних та сумішоутворювальних процесів у штатному пальнику та топці котла, визначені основні недоліки та причини низької ефективності роботи котельного агрегату. В роботі також виконані розрахунки та досліджено аеродинамічні та теплові властивостей робочого процесу котла зі створенням 3D моделі пальника нового покоління за допомогою сучасного програмного забезпечення SolidWorks. Розглянуто та наведено технологічні карти демонтажу штатного пальника РГМГ-20 та монтажу пальника трубчастого типу ГПТТ-20.

Також, було розроблено технічні рішення з удосконалення робочих процесів котла та проектні рішення конструкції пальника нового покоління та його приєднання до газової та повітряної магістралей.

Результати роботи будуть використані при реалізації даного робочого проекту в ПАТ «Київенерго» з метою заощадження газу та підвищення енергетичної ефективності та екологічної безпеки експлуатації котельного агрегата на РК «Веркон».

 

2.2. Інформація про науково-дослідні роботи, що виконуються на кафедрах у             межах робочого часу викладачів.

Пріоритетний напрям 3. Енергетика та енергоефективність.

У звітному році з використанням результатів виконаних робіт видано 1 навчальний посібник, захищено 1 кандидатську дисертацію, опубліковано 10 фахових статей, зроблено 32 доповідей на конференціях, опубліковано 28 тез доповідей, в т.ч. 24 міжнародні. До виконання залучалось 30 студентів. За результатами наукових досліджень студентами захищено 7 магістерських робіт, 3 дипломних проекти.

 

№ 5.01(закінчення – у 2015р.)  «Розробка та дослідження ресурсо-зберігаючих техно-логій та процесів у промисловій теплоенергетиці» -- керівник Безродний М. К.

Розроблено основи ефективного використання конденсаційних котлів у системах опалення. Показано, що зниження температури поворотної води із системи опалення дозволяє підвищити ефективність використання органічного палива за рахунок збільшення частки сконденсованої водяної пари, що міститься у продуктах горіння.

Крім того при цьому зменшуються теплові втрати у навколишнє середовище при транспортуванні теплоносія від джерела теплової енергії до конкретного споживача.

Розроблено оптимальні теплові схеми автономних систем теплопостачання з використанням конденсаційних водогрійних котлів та теплогенераторів.

Збільшення коефіцієнта використання енергії палива може досягати 8-15%

Ведеться розробка та дослідження нових технологій водопідготовки, що забезпечить зменшення жорсткості та очищення води без використання допоміжних хімікатів, а витрати електричної енергії зменшуються у 10–100 разів у порівнянні з існуючими технологіями за рахунок того, що вона витрачається тільки на перенесення мікрочастинок, або іонів, без перетворення у теплову та без витрат на електроліз.

Досліджуються технології нанесення на поверхню теплообміну поверхнево-активних речовин, що забезпечить  ліо- та гідрофобізацію теплообмінної поверхні та, як наслідок, забезпечить зміну  режиму конденсації з плівкового на краплинний і тим самим інтенсифікувати теплообмін в теплообмінних апаратах. Передбачається дослідження впливу режимних та геометричних факторів на інтенсивність тепловіддачі при конденсації в такій системі, а також розробка методики розрахунку конденсаторів з такою організацією процесу.

Розроблено газодизельну систему живлення і регулювання, що забезпечує роботу дизельних двигунів на суміші дизельного палива і стиснутого природного газу по газодизельному циклу, зі збереженням стандартної паливної системи. Ця система призначена для переобладнання транспортних дизелів середньої потужності в газодизелі, в умовах автотранспортних підприємств. Проведено адаптацію її агрегатів для поширених в Україні автомобільних двигунів ЯМЗ-236, 238, 240. Застосування системи ГД-КПІ дозволяє зменшити: токсичність відпрацьованих газів дизельних двигунів у 2…3 рази, споживання палив нафтового походження на 70…80%, а також собівартість автомобільних перевезень.

У 2014 році за матеріалами роботи захищено  кандидатську дисертацію: «Термодинамічна ефективність теплонасосних схем теплозабезпечення  будівель з використанням теплоти довкілля». Аспірантка Притула Наталія Олександрівна., керівник Безродний М. К. (28.10.2014).

      Результати роботи впроваджено у навчальний процес при викладанні ряду дисциплін, зокрема «Теплові мережі», «Енергозбереження», а також при виконанні курсових та дипломних проектів

Інноваційна діяльність

            Спільна діяльність в рамках інноваційного середовища Науковий парк „Київська політехніка”:

Діяльність в рамках інноваційного середовища Науковий парк „Київська політехніка” і науково-технічного центру «ЕКОТЕЗ» відбувається через участь в науково-практичних виставках зі своїми експонатами і доповідями та шляхом виконання спільних науково-технічних проектів.

3.2. Аналіз наукового співробітництва з промисловими підприємствами м. Києва та окремо з Міністерствами (Мінпромполітики, Мінагрополітики, Міноборони). Заходи, здійснені спільно з облдержадміністраціями та міською державною адміністрацією:

НТЦ «ЕКОТЕЗ» співробітничає з Інститутом газу та Інститутом технічної теплофізики НАН України, на базі співробітництва з ДК «Укртрансгаз» НАК «Нафтогаз України» (м. Київ) проводяться випробування дослідного зразка камери згоряння трубчастого типу для газоперекачувального агрегату. Також НТЦ «ЕКОТЕЗ» тісно співпрацює з ПАТ «КИЇВЕНЕРГО» над спільними проектами модернізації комунальної енергетики.

 

3.3.Приклади впровадження вагомих результатів розробок у виробництво:

Розробки, які впроваджено у 2014 році   за межами ВНЗ:  

 

№ з/п

Назва та автори розробки

Показники які характе-ризують рівень отриманого наукового результату; пере-ваги над аналогами, еконо-мічний, соціальний ефект

Дата  акту впровадження

Практичні результати, які отримано ВНЗ від впровадження (обсяг отриманих коштів, налагоджено подальшу співпрацю)

1

Розробка системи диспетчеризації та віддаленого керування групою автономних котелень.

Королевич О.Я.

Забезпечення зменшення вит-рат на фонд заробітної плати за рахунок забезпечення роботи автономних котелень без постійної присутності обслуговуючого персоналу

 

15.10.2014 р.

Забезпечена економія ФЗП в розмірі 216 тис. грн. на рік

 

3.4. Кількість отриманих охоронних документів (автори, назва, №, дата видачі, заявник). Окремо з них в інших країнах. Продані ліцензії, комерціалізовані об’єкти інтелектуальної власності:

За звітний період отримано 10 патентів України та подано 9 заявок на винаходи .

Патенти:

  1. 1.        Варламов Г.Б., Варламов Д.Г., Приймак К.О. Спосіб уніфікованого трубчастого спалювання газоподібного палива // Патент України на корисну модель, № 87785, 25.02.2014 р., бюл. № 4, 4 стор.
  2. 2.        Евразийский патент. Варламов Г.Б., Родинков С.Ф., Приймак Е.А., Олиневич Н.В., Варламов Д.Г. Низкоэмиссионная газовая горелка трубчатого типа с направленным воздушным потоком// Патент ЕАПО, № 019766, 10.04.2014г., бюл.№6 В1 30.06.2014.
  3. 3.        Пуховий І. І., Барабаш В. П., Барабаш П. О. Спосіб нагріву рідинного теплоносія в контактному апараті пінного типу. Патент на корисну модель № 86537. Опубл. 10.01.2014., Бюл. №1.
  4. 4.        Трокоз Я. Є., Барабаш П. О., Голубєв О. Б., Яценко М. В., Фурніченко П. В., Білошицький А. П. Охолоджувач повітря. Патент на корисну модель № 87072. Опубл. 22.01.2014., Бюл. №2.
  5. 5.        Барабаш П. О., Поліщук В. В. Конвектор настінний. Патент на кор. модель № 87129. Опубл. 22.01.2014., Бюл. №2.
  6. 6.        Барабаш П. О., Барабаш В. П.,Трокоз Я. Є.., Голубєв О. Б. Атмосферний конденсатний бак. Патент на кор. модель № 88916. Опубл. 10.04.2014. Бюл. №7.
  7. 7.        Барабаш П. О., Ріферт В. Г., Усенко В. І., Шита І. В. Спосіб закладки датчиків температури у тілі твердого неізотермічного об’єкта. Патент на корисну модель № 85520. Jпубл. 25.11.2013., Бюл. №22.
  8. 8.        Барабаш П. О., Куделя П. П. Пристрій для обертання коліс шасі літака. Патент на кор. модель № 85522. Опубл. 25.11.2013., Бюл.№22
  9. 9.        Барабаш П. О., Куделя П. П. Пристрій для обертання коліс шасі літака. Патент на кор. модель № 85523. Опубл. 25.11.2013., Бюл.№22.
  10. 10.   Барабаш П. О., Шита І. В. Радіатор двигуна внутрішнього згорання. Патент на кор. модель № 85524. Опубл. 25.11.2013., Бюл.№22.

 

      Заявки.

  1. 1.     Пуховий І.І., Новік М.Л., Постоленко А.М.  Охолоджувач-кристалізатор води для підігрівання повітря і генерації льоду в бурульках. Заявка № u201401900.  Рішення про вид. пат. від 14.05.14 р.
  2. 2.     Пуховий І.І., Бабій В, Крившеєв М.О. Льодогенератор трубчатого льоду. заявка

U 201401901. Рішення про вид пат. від 4.05.14р.

  1. 3.     Пуховий І.І., Босий В.В., Супрунов Е., Спосіб інтенсифікації заморожування льоду на водоймах. Заявка  u201401899 Рішення про вид. пат. від13.05.14 р.
  2. 4.     Пуховий І.І., Конак А.О.,Спосіб роботи теплового насосу з виробництвом льоду Заявка u 201405207
  3. 5.     Пуховий І.І., Пуховий А.І., Рибаков В.О. Спосіб утворення льодяної стінки в холодному повітрі. Заявка u 201406672.
  4. 6.     Мінаковський В. М. Спосіб сушіння тонколистових і рулонних матеріалів. Заявка
     u 201402883.
  5. 7.     Барабаш П. О., Усенко В. І. Владович І. А. Відцентровий випаровував. Заявка
    u 201411334.
  6. 8.     Барабаш П. О., Усенко В. І. Владович І. А  Датчик вимірювання товщини плівки рідини. Заявка
  7. 9.     В.Г.Петренко, П.О.Барабаш, А.С.Соломаха Система живлення двигуна внутрішнього згоряння зрідженим газом. Заявка на патент України на корисну модель №.
  8. 4.      Міжнародне наукове співробітництво.

Співробітництво з Корпорацією “Honeywell International, Inc.” (США), та NASA по  розробці системи регенерації води з рідких відходів життєзабезпечення на космічних станціях.

5.         Аналіз наукового співробітництва з науковими установами НАН України та галузевими академіями наук України:

5.1 Спільно з працівниками інституту газу НАН України ведуться роботи по створенню систем зрошення насадки контактних тепломасообмінних апаратів та дослідження впливу якості зрошування на інтенсивність процесів тепломасообміну.

5.2 Спільно з працівниками інституту надтвердих матеріалів НАН України проводиться розробка технології оребрення внутрішньої поверхні теплообмінних труб
 ( коефіцієнт  поздовжнього оребрення 2-3).

5.3 Каф. ТПТ має договори з ІТТФ НАН України та Інститутом газу НАН Українина проходження в цих організаціях переддипломної практики студентами кафедри ТПТ.

5.4              НТЦ «ЕКОТЕЗ» співпрацює з Інститутом геохімії навколишнього середовища (ІГНС) НАН та МНС України та Інститутом технічної теплофізики НАН України.

6.Публікації

Навчальний посібник з грифом МОН: Варламов Г.Б., Ландау Ю.О., Маляренко В.А., Приймак К.О. «Экологические аспекты энергопроизводства. Энергетика на возобновляемых источниках.  Environmental aspects of energy generation. Power engineering within renewable sources ( здана в друкарню).

Методичні вказівки:

       Пуховий І.І.І.І., Карпюк А.А. Методичні вказівки до виконання лабораторної роботи « Досіджєення сонячного колектора». Рівн. університет водного госп. і природокористування. 2014, 16 с

Статті – 27ст.  з них у фахових виданнях України – 18 статті, у виданнях, що входять до науково метричних баз – 6, у зарубіжних виданнях – 3 статей, Тези доповідей -86.

7. Наукові конференції, семінари, виставки:

      7.1.      Конференції, семінари:

1. “Гідродинаміка та тепломасообмін у теплоспоживаючому обладнанні промислових підприємств» - секція каф. ТПТ міжнародної конференції аспірантів, магістрантів, студентів. Київ НТУУ «КПІ» квітень 2014р.;

2. Три наукових семінари по дисертаційним роботам. (асп. Притула Н.., асп. Рачинський А., доц. Виноградов А.)

3.   Прийнято участь у наукових конференціях:

3.1. Пуховий І.І., Постоленко А.М.  Радчук Ю.Ю.Аналіз теплонасосних схем теплопостачання з  використанням вентиляційних викидів і повітря, підігрітого теплотою кристалізації води//Тези доп ХV  ювіл. конф. «Відновлювана енергетика ХХІ століття» Київ.- 2014 Вид. Тов «Вікторія».- с. 123 -125

3.2. Пуховий І.І., Кривошеєв М.О. Розпилення води ударом об поверхню води  для охолодження перед кристалізацією//Тези доп ХV  ювіл. конф. «Відновлювана енергетика ХХІ століття» Київу.- 2014 Вид. Тов «Вікторія».- с. 126 -129                                                                                                                

3.3. СОЛОМАХА А. С., БАРАБАШ П. О., ПЕТРЕНКО В. Г.,. Вплив охолодження циклового повітря на ефективність ГТУ.Міжнародна науково-практична та навчально-методична конференція . «СТАЛИЙ ЕНЕРГЕТИЧНИЙ РОЗВИТОК: СУЧАСНІ ТЕНДЕНЦІЇ, ТЕХНОЛОГІЇ ТА РІШЕННЯ – 2014» Тези.с. 45.

3.4. Дикий М.О., Соломаха А.С., Барабаш П.О., Петренко В.Г. Генерація води в цикліГПТУ «Водолій. Чиста вода. Фундаментальні, прикладні та промислові аспекти (8-11 жовтня2014 р., м. Київ): матер. II Міжнар. наук.-практ. конф..: НТУУ «КПІ», с. 89-91.

3.5. Дикий М.О., Соломаха А.С., Барабаш П.О., Петренко В.Г., Газопаротурбінна технологія на комбінованому паливі // ІІІ Міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених та студентів «Актуальні задачі сучасних технологій» – Збірка тез. – ТНТУ ім. Івана Пулюя, Тернопіль, 19-20 листопада. – 2014. – с. 52.

3.6. Королевич О. Я. Енергозберігаючі та енергоефективні технології в комунальній та промисловій енергетиці». ХХХIV міжнародна науково-практична конференція «UKR-POWER 2013»  «17-21 вересня 2013 р., м. Ялта

Зроблено 86 доповідей на н/т конференціях, в т. ч. 64 студентами.

У міжнародних конференціях та семінарах взяли участь 83 працівники в т. ч. 64 студенти.

      7.2.      Виставки:

Розробки кафедри демонструвались на 3 виставках, з них 2 міжнародні.

1.   Міжнародна виставка систем опалення, кондиціонування, водопостачання, сантехніки та басейнів Аква-Терм Київ 2014. Київ, Україна,  травень 2014 р., виставлялись 2 експонати:

-          Система отримання очищеної води для фармацевтичного виробництва;

-          Контактний водонагрівач для автономної системи опалення.

  1. ХІІ міжнародна спеціалізована виставка «Енергетика в промисловорсті».Україна, Київ,  вересень 2014р.

виставлялись 3 експонати:

-          Технологія «Водолій»;

-          Газодизельна система живлення ДВЗ (ГД КПІ;)

       3.  Виставка наукових досягнень НТУУ(КПІ),.

виставлялись 4 експонати:

-          Технологія «Водолій»;

-           Багатоступінчастий відцентровий дистилятор для пілотованих космічних об’єктів;

-           Газодизельна система живлення ДВЗ (ГД КПІ);

-           Контактний водонагрівач для системи теплопостачання.

  1. 8.      Наукові досягнення:   

На XII   ВСЕУКРАЇНСЬКОМУ КОНКУРСІ "МОЛОДЬ − ЕНЕРГЕТИЦІ УКРАЇНИ – 2013: ВІДКРИТИЙ КОНКУРС МОЛОДИХ ВЧЕНИХ ТА ЕНЕРГЕТИКІВ" магістранти кафедри отримали наступні нагороди:

            Гальченко І., Затірка Н.  – дипломи ІІ ступеня;

             Очеретянко Р., Морощук О., Христюк І.  – дипломи ІІІ ступеня;.

  1. 9.      Організаційне забезпечення наукової діяльності.

У звітному році на кафедру ТПТ поступив на навчання 1 аспірант.

Зараховані в штат кафедри три випускники аспірантури:

Приймак К. О. , Притула Н. О. –  на посади асистентів;

Рачинський А. Ю. . –  на посаду м.н.с

Кафедра ТПТ має Web-сайт. Викладачі – електронні адреси. Всі комп’ютери кафедри підключені до інтернету. На четвертому та п’ятому поверхах корпусу №5 працюэ Wi – Fi.

10. Матеріальна база підрозділу:

За звітний період на каф. ТПТ обладнано мультимедійний кабінет (к. №429-5),

11. Проект плану розвитку підрозділу на 2015 рік:

Очікуване фінансування г/д робіт – 430 тис. грн.;

Планується придбання комп’ютерної техніки на суму 30 тис. грн.;

Планується реконструкція навчальної лабораторії високотемпературних установок
( к. 108-5)

 

 

Зав. каф. ТПТ ________________Варламов Г. Б.

                                                                              НТУУ КПІ      ТЕФ      Розклад       Бібліотека      Електронний Кампус      Вебкамери       Радіо КПІ       Студмістечко