ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Контроль вредных примесей в газообразных и жидких выбросах».

Рекомендуемая область пременения

Жидкие стоки и водоемы на промышленных предприятиях, АЭС, ТЭС и транспорте.

Назначение, цели и задачи проекта

Создание надежных, быстродействующих приборов и схем автоматического контроля концентрации вредных примесей окружающей среды.

Увеличение точности определения концентрации веществ в парогазовых, воздушных и жидких средах в широком диапазоне температур и давлений.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

В известной технологии используется модель датчика, способного измерять электропроводимость вещества в паровой и газовой средах с большой чувствительностью.  Датчик представляет собой два измерительных электрода, расположенных в горизонтальных параллельных плоскостях. Верхний электрод выполнен в виде плоского змеевика из тонкостенной трубки, по внутренней полости которой циркулирует охладитель, а нижний -  в виде плоской сетки. Электроды разделены между собой изоляторами.

Перед началом замеров через внутреннюю полость верхнего электрода пропускают охладитель. Измеряемая среда (пар, вентвыбросы), проходя через электроды, конденсируется на  охлаждаемой трубчатой спирали, а образовавшийся конденсат замыкает межэлектродное пространство. Температура конденсата измеряется термопарой, а электропроводимость конденсата между электродами – по известной схеме с помощью кондуктометра или моста  полных проводимостей.

Данная конструкция датчика имеет существенный недостаток, так как нижний измерительный электрод – сетка – омывается газом, паром или воздухом, имеющими температуру, отличную от температуры конденсата, то большую погрешность в измерительную величину вносит градиент температуры конденсата в межэлектродном пространстве.

В технологии используется  и другая модель датчика, особенностью которой является применение двухстороннего  охлаждения центрального измерительного электрода.

Не устраняется полностью температурный градиент в пленке конденсата.

Технология изготовления такого датчика весьма сложна, что усложняет и весь монтажный узел.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Достоверность определения концентрации примесей в паре предлагаемым кондуктометрическим датчиком с двухсторонним охлаждением устанавливается независимыми  измерениями на пламяфотометре и в коаксиальных ячейках высокой точности. Хорошее согласование полученных данных результатов свидетельствует о том, что для  измерения концентрации примесей в воздушных, паровых и газовых средах достаточно располагать надежными градуировочными  зависимостями удельной электропроводности ? от концентрации С, т.е. ?=f(С).

В предлагаемой конструкции датчика один из измерительных  электродов выполняется в виде перфорированной пластины, а другой – в виде двух охлаждаемых элементов, охватывающих эту пластину.

Охлаждаемые электроды выполняются не в виде змеевика, а в виде перфорированных тепло- и  электропроводящих пластин, имеющих полости для циркуляции охладителя. Все измерительные детали датчика выполнены из титана.

Для жидких агрессивных сред отличительной особенностью датчика является то, что уплотнение и изоляция внутреннего измерительного электрода, выполненного из нержавеющей стали, вынесены в так называемую «холодную зону».  В качестве изолирующего и уплотняющего материала используется фторопласт-4, обладающий высокими электроизоляционными свойствами и химической стойкостью по отношению к агрессивным средам. Вынос узла  уплотнения в «холодную зону» осуществляется с помощью оребренной втулки, что исключает текучесть фторопласта при высоких температурах и давлениях среды. Внутри центрального электрода – трубки размещается термопара для контроля температуры измеряемой среды.

Эта конструкция датчика успешно применяется в схемах автоматического контроля  концентрации агрессивных примесей в жидких стоках при различных температурах.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

         Применение разработанной технологии с использованием датчиков различных конструкций позволяет оперативно и точно измерять концентрации вредных примесей в воздушных, газовых, паровых и жидких средах непосредственно в рабочих условиях,  исключая  отборы представительных  проб, что является наиболее радикальным решением проблемы охраны окружающей среды.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

При разработке систем более оперативного контроля концентрации вредностей в жидких стоках было предложено в датчиках использовать нержавеющую сталь, фторопласт-4, внутренний электрод вынести в «холодную зону», что исключило текучесть фторопласта при высоких температурах и давлениях среды.

Значительно увеличился срок эксплуатации и надежность работы.

В парогазовых средах  увеличена точность определения концентрации веществ благодаря тому, что охлаждаемые электроды выполнены не в виде змеевика, а в виде перфорированных тепло-,  электропроводящих пластин. Все измерительные детали датчика выполнены из титана.

Энергопотребление отсутствует.

Новые потребительские свойства продукции

В предлагаемой технологии вместо несовершенных приборов используются перспективные кондуктометрические датчики (первичные преобразователи), выполненные из современных материалов (нержавеющая сталь, фторопласт-4, титан).

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Соответствует ГОСТ

Стадия и уровень разработки

Коммерческий анализ выполненных работ и успешный опыт промышленной эксплуатации на заводах ЖБИ и заводах строительных материалов (Курская область и г. Ростов-на-Дону) подтверждают конкурентные преимущества технологии контроля вредных примесей в газообразных и жидких примесях.
Трудности в освоении технологии отсутствуют. Освоение в производственных условиях заказчика, а при необходимости и сервисные работы в ходе эксплуатации выполняются специалистами предприятия-разработчика.
В настоящее время имеется полный комплект технической документации. Проводится модернизация датчиков с целью улучшения и расширения потребительских свойств. Данному оборудованию не требуются условия для сопровождения, кроме соблюдения правил эксплуатации.

Предлагаемые инвестиции

0,5 млн. руб.

Рынки сбыта

Использование надежных первичных преобразователей кондуктометрических приборов для измерения концентрации вредных примесей в воздушных, газовых, паровых и жидких средах непосредственно в рабочих условиях исключает отборы представительных проб.
Трудности в освоении технологии и эксплуатации кондуктометрических датчиков отсутствуют. Освоение в производственных условиях заказчика.

Возможность и эффективность импортозамещения

Предлагаемая в проекте технология с первичными преобразователями кондуктометрических приборов для измерения концентрации вредных примесей не имеет аналогов на мировом рынке аналогичной продукции.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

18

Дата поступления материала

03.10.2007