Разработки института

Скачать иллюстрированный укр/рус каталог в формате PDF DOC (61 MB)
неполный перечень
Энергетическое машиностроение
Энергетическое машиностроение
Энергоэффективность. Ресурсосбережение. Экология
Энергоэффективность. Ресурсосбережение. Экология
 свернуть перечень ↑ 
Ветроэнергетическая установка с водородным накоплением энергии

Предназначена для преобразования энергии ветра в электрическую энергию и производства экологически чистого энергоносителя водорода и кислорода. Разработанный водородный накопитель в качестве топливного элемента способен вырабатывать электроэнергию при отсутствии ветра, используя водород и кислород.

Электролизер В-0,5-150

Металлогидридная система хранения водорода

Разработка испытана в реальных геоклиматических условиях северо-востока Украины, центральной ее части, а также южного побережья Крыма.

Технология конвертирования 4-тактного дизеля в газовый двигатель

Результаты испытаний ДВС на различных топливах (по литературным данным)

ТОПЛИВО СО, г/км СH, г/км NO, г/км твердые частицы, г/км
ДИЗЕЛЬНОЕ 8,4 0,77 19,7 >0,76
МЕТАНОЛ 6,7 4,92 9,9 0,42
СНГ (сжиженный нефтяной газ) 0,012 1,8 0,022
СНГ (сжатый природный газ) 0,016 1,6 7,8 0,015

ПРЕИМУЩЕСТВА:
-значительное увеличение моторесурса;
-снижение эксплутационных затрат;
-снижение уровня шума двигателя, токсичности и дымности отработавших газов.

Гидрокавитационная СВЧ-плазменная технология замены газа на энергетических объектах
Гидрокавитационный преобразователь

   Технология получения и сжигания композиционных топлив основана на применении метода гидрокавитационной активации, научно-практические основы применения которого разработаны в ИПМаш НАН Украины. На стадии производства таких топливных эмульсий и суспензий (в случае наличия твердой фазы) используются гидрокавитационные преобразователи (рис. 1), а на стадии сжигания – гидровихревые форсунки (рис. 2), обеспечивающие ультрадисперсное распыливание. Повышение эффективности сжигания топлив достигается применением СВЧ-плазменной активации (рис. 3).

   В состав получаемых композиционных топлив могут входить некондиционные углеводороды, в том числе застаревший мазут, танкерные смывы, кубовые остатки, а также уголь, биомасса, промышленные стоки и др.

   Применение гидрокавитационного метода при производстве композиционных топлив позволяет получать высококачественные топливные эмульсии или суспензии, в первую очередь, за счет активации химико-технологических процессов, обеспечивающих протекание химических реакций с частичным гидролизом, гидрогенизацией и гидрокрекингом. Это становится возможным благодаря тому, что гидродинамическая кавитация в обрабатываемых жидких средах на водной основе или с добавлением воды переводит ее молекулы в возбужденное состояние с последующим частичным расщеплением на Н+ и гидроксильную группу ОН−, наличие которых в условиях высоких локальных температур и давлений в зонах схлопывания кавитационных пузырьков обеспечивает протекание вышеперечисленных реакций.

   Такой подход позволяет при незначительных затратах получить дополнительную энергию и решить экологическую проблему утилизации отходов.

Рис. 2 – образцы гидровихревых форсунок
Образцы гидровихревых форсунок

Рис. 3 – cтенд для исследования процессов гидрокавитационного
и СВЧ-плазменного методов активации процессов горения низкореакционных топлив
Стенд для исследования процессов

   Разработаны научно-практические основы создания гидрокавитационных преобразователей и гидровихревых форсунок, позволяющих производить и сжигать композиционные топлива с различными компонентными составами. Комплексное применение гидрокавитационного и СВЧ-плазменного методов активации химико-технологических процессов обеспечивает существенное улучшение энергоэкологических показателей сжигания композиционных топлив, в том числе на основе отходов.

   Технология производства и сжигания композиционных топлив позволяет заменять традиционные углеводородные топлива, в частности природный газ и мазут, на различных энергогенерирующих объектах, в том числе в коммунальном хозяйстве.

   Технология апробирована при производстве и сжигании композиционных топлив на основе танкерных смывов, пиролизных топлив, угля, фенольной сточной воды, биоила и др. Гидровихревые форсунки прошли апробацию на широком спектре композиционных топлив, в том числе на таком труднораспыливаемом и низкореакционном топливе, как водоугольное, обеспечив его горение без подсветки с высокими экологическими показателями.

Криогенная технология получения порошковых металлических композиций для восстановления и упрочнения металлических поверхностей

   Технология позволяет перерабатывать лом твердосплавных материалов, в том числе техногенного происхождения, например сердечники бронебойных снарядов устаревших образцов вооружения, в порошки металлических композиций заданной дисперсности.
   В основу технологии положен принцип использования ударно-сдвиговых деформаций в условиях криогенных температур. Исходное сырье охлаждается до температуры 77 К, а затем производится помол в инертной азотной среде с использованием разработанного аппарата – криогенного аттритора (см. рисунок). Рабочими разрушающими элементами в аттриторе являются металлические или керамические шары, приводимые в действие импеллером. Благодаря низким температурам существенно увеличивается хрупкость металлов, а инертная среда не позволяет порошку окисляться. Такой способ позволяет максимально сохранить исходные физико-химические свойства перерабатываемых материалов и достичь заданной дисперсности получаемых порошков. Порошки могут быть применены для нанесения высокопрочных, износо- и жаростойких покрытий на различные высоконагруженные металлические детали узлов машин и механизмов.

Экспериментальная установка для криогенного помола – криогенный аттритор
Криогенный аттритор

   Криогенная технология позволяет получать неокисленные порошковые композиции заданной дисперсности различного компонентного состава, т.е. из нескольких металлов и неметаллов одновременно. Возможность получения металлических, металлокерамических, углерод-керамических и прочих композиций, открывает перспективы для дальнейшего развития конструкционного материаловедения.
   Могут применяться для:
      • утилизации техногенных твердосплавных отходов оборонного комплекса и народного хозяйства. Получаемые порошковые композиции могут применяться для нанесения высокопрочных, износо- и жаростойких покрытий на различные высоконагруженные металлические детали машин и аппаратов. В военной области получаемые порошки могут быть использованы для производства бронежилетов и сердечников бронебойных снарядов нового поколения и пр.;
      • производства наноразмерных порошков карбида кремния;
      • одновременного диспергирования и гомогенизации порошков материалов с различными физическими свойствами для создания новых видов конструкционных материалов, в частности металлокерамики 5-го поколения;
      • получения порошков из растительного и животного сырья для пищевой, фармакологической и парфюмерной промышленности;
      • получения порошков в фармацевтической и пищевой промышленностях.
   Разработаны опытные пилотные установки – криогенный аттритор для получения ультрадисперсных порошков, дезинтеграторы для диспергирования твердых материалов их гомогенизации. Технология апробирована при производстве порошков из вольфрама, никеля, алмазов, а также металлополимерных, металлокерамических композиций и пр.