ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Технология применения высокоэффективных теплообменников нового типа для систем отопления и горячего водоснабжения

Рекомендуемая область пременения

Теплопункты промышленных предприятий и жилищно-коммунального хозяйства.

Назначение, цели и задачи проекта

Внедрение разработанной техно­логии применения высокоэффективных теплообменников нового типа для систем  отопления и горячего водоснабжения  обеспечивает  повышение -     - эксплуатационной надежности аппаратов;

- снижение энерго - и ресурсопотребления;

- сочетание нагрева воды и ее деаэрации в одном горизонтально-трубном аппарате пленочного типа;

-  улучшение теплотехнических, массогабаритных и ценовых характеристик оборудования.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Широко известные традиционные аппараты, обладая рядом преимуществ, вместе с тем имеют и очень существенные недостатки. В частности, известные среди специалистов, работающих в области коммунального хозяйства, аппараты по ГОСТ 27590-88 имеют исключительно неблагоприятные массогабаритные характеристики, обладают низкими показателями надежности, имеют достаточно высокую стоимость. Действительно, их массогабаритные характеристики таковы, что эти аппараты почти всегда требуют применения грузоподъемного оборудования, зачастую тяжелого, предполагают наличие значительных свободных площадей и далеко не всегда могут быть смонтированы, а тем более заменены при ремонте без демонтажа стеновых или крышных конструкций здания.

Теплообменные аппараты составляют исключительно многочисленную группу теплосилового оборудования, занимая значительные производственные площади и превышая зачастую 50% стоимости общей комплектации в теплоэнергетике, химической и нефтеперерабатывающей промышленности и ряде других отраслей. К настоящему времени среди используемого теплообменного оборудования можно выделить два наиболее распространенных типа аппаратов - кожухотрубные и пластинчатые.

На основании анализа конструкций  водо-водяных подогревателей, применяемых в системах отопления и горячего  водоснабжения   (ГВС),  предложены более эффективные теплообменники двух типов. Подогрева­тели предлагаемой конструкции в системах отопления и горячего водоснабжения в России и за рубежом не применяются.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Теплообменники нового типа представляют собой  кожухотрубные аппараты, в которых реализуется поперечное   обтекание    горизонтальных трубных пучков пленкой (1-й тип — основной) или сплошным потоком (2-й тип) рабочей среды. Разработаны принципиальные
технологические схемы и основные конструктивные решения таких теплообменников различной тепловой мощности (0,1 —1,0 Гкал/ч) и исполнения.

Предлагаемые аппараты по отношению к серийным кожухотрубным секционным подогревателям по ГОСТ 27590-88 имеют значительное преимущество как по требуе­мой площади поверхности теплообмена (в 1,5—2 раза), так и по массе (в 2—4 раза). Они не уступают по интенсивности тепло­передачи пластинчатым теплообменникам, но имеют при этом лучшие гидравлические и массогабаритные показатели и более вы­сокую эксплуатационную надежность.

В подогревателях пленочного типа, кро­ме того, возможна реализация режима "хо­лодной" деаэрации, что недостижимо в теплообменниках других типов (включая пластинчатые) и особенно актуально для оборудования систем ГВС, работающего на сырой водопроводной воде в условиях ус­коренной коррозии всех элементов этих си­стем.

Еще одним из преимуществ теплообменников  является присущая им исключительно малая тепловая инерция, почти всегда находящаяся в пределах одной минуты. Это свойство имеет значение в той или иной мере для всех потребителей, но в ряде случаев, например, в процессе тепловой обработки вина, оно приобретает особое значение, т. к. с этим связаны дальнейшие технологические процессы. Указанная низкая тепловая инерция обусловлена малой металлоемкостью аппарата, высокой скоростью движения рабочих сред и незначительным количеством этих сред в аппарате.

Добиться того, чтобы кожухотрубный теплообменный аппарат обладал комплексом вышеперечисленных особенностей и преимуществ, удалось, соединив воедино целый ряд издавна известных рекомендаций, но не реализуемых по технологическим причинам, а также ряд относительно новых, но общеизвестных, и некоторые из собственных рекомендаций. Необходимый результат был достигнут в ходе достаточно длительных работ, позволивших собрать в одном изделии эти рекомендации. Основными из них являются: плотно упакованные трубные пучки, как правило, с нерегулярной разбивкой, особотонкостенные трубки уменьшенного диаметра, имеющие специальный, в ряде случаев - с переменными параметрами, профиль, неметаллические трубные решетки, изготавливаемые по специально отработанной технологии.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

По сравнению с известными технологиями в новых подо­гревателях по сравнению с типовыми достигается:

—улучшение теплотехнических, массогабаритных и ценовых характеристик оборудования;

—повышение эксплуатационной надежно­сти;

—снижение энерго- и ресурсопотребления;

—сочетание нагрева воды и ее деаэрации в одном горизонтально-трубном аппарате
пленочного типа.

—уменьшение капитальных затрат на тепломеханическое оборудование и его монтаж на 20-40%;

—снижение строительного объема здания или помещения в 5-10 раз и соответствующее снижение капитальных затрат на строительные сооружения для теплового пункта;

—снижение расхода стальных труб на внутреннюю обвязку в 1,5-3 раза и сокращение в 4-5 раз сроков монтажа тепловых пунктов, использующих монтажные блоки заводской готовности;

—снижение потребляемой электроэнергии на 10 - 15 %

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Данная технология обеспечивает увеличение поверхности теплообмена в 1,5-2 раза

- снижение  энерго- и ресурсопотребления  на      50 %

- экологическую  безопасность.

- уменьшение габаритов   в 2- 4 раза

Новые потребительские свойства продукции

Подогреватели предлагаемой конструкции в системах отопления и горячего водоснабжения в России и за рубежом не применяются. Их преимущества по отношению к известным аппаратам данных систем по требуемой площади поверхности теплообмена (в 1,5—2 раза), так и по массе (в 2—4 раза). Они не уступают по интенсивности теплопередачи пластинчатым теплообменникам, но имеют при этом лучшие гидравлические и массогабаритные показатели и более высокую эксплуатационную надежность.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Продукция соответствует государственным стандартам ГОСТ 27590-88.

Стадия и уровень разработки

Выполнены технические предложения, включающие необходимые теплогидравлические расчеты, схемы, варианты компоновки. Проведена начальная стадия конструкторской разработки головного образца теплообменника пленочного типа для системы ГВС.

Предлагаемые инвестиции

0,25 млн. руб.

Рынки сбыта

Теплопункты промышленных предприятий и жилищно-коммунального хозяйства.

Возможность и эффективность импортозамещения

Предлагаемая в проекте технология не имеет аналогов на мировом рынке аналогичной продукции и услуг.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

18

Дата поступления материала

18.01.2007