Публикации

Трансзвуковые струйные аппараты – теплообменники контактного типа, действие которых основано на принципиально новой теории гидродинамики двухфазных потоков парожидкостных смесей: сверхзвуковой однородный двухфазный поток обладает повышенной сжимаемостью по сравнению с каждой его фазой в отдельности. Способность таких смесей к сжатию зависит от соотношения фаз.

Используя это явление, разработчик теории д.т.н. профессор Владимир Фисенко предложил очень простое техническое решение, позволяющее нагревать воду, смешивая ее с рабочим телом (пар, газ или другая жидкость) без применения дополнительных источников энергии, причем давление воды на выходе устройства может в несколько раз превышать давление на его входе. На этой основе создан аппарат «ФИСОНИК», который используется в системах отопления и горячего водоснабжения, выполняя одновременно функции теплообменника и насоса во всем диапазоне нагрузок. Также может выполнять функции смесителя, гомогенизатора, дозатора (дегазатора), вакуумного насоса и др. Аппарат не имеет аналогов в мире.

Его преимущества и отличительные особенности:

· простота конструкции и эксплуатации;

· малые габариты и масса, т.е. высокая энергоемкость;

· большая экономичность;

· низкие капитальные затраты при использовании;

· высокая надежность и долговечность;

· удобство и простота обслуживания (включая ремонтопригодность);

· большой диапазон регулирования внешней нагрузки.

Процесс теплообмена в аппарате ТСА безынерционный. Если располагаемое давление пара недостаточно для обеспечения работы теплообменника в качестве насоса во всем диапазоне, можно сделать несколько ступеней регулирования расхода, подобно тому, как это делается в случае использования насосов с частотным регулированием числа оборотов. Принципиально важно, что аппараты ТСА, в отличие от поверхностных теплообменников, исключают возможность перетопа и связанных с ним потерь тепла.

В настоящее время выпуск аппаратов «ФИСОНИК» освоен Чебоксарским «Заводом электроники и механики» («ЗЭиМ») и рядом других российских предприятий. Аппараты могут быть рассчитаны для любых параметров пара и воды, встречающихся в теплоэнергетике, эффективны везде, где необходимо с помощью пара нагреть и перекачать жидкость. Их применение в качестве утилизаторов продувки котлов может дать экономию топлива по стране более 20 млн т.у.т. в год. Последнее поколение ТСА обладает рядом принципиально новых свойств, например, могут использовать обычную воду в качестве источника тепловой энергии.

На Екатеринбургском заводе «Метео» аппарат «Транссоник» (первый вариант прибора) безотказно работает с 1977 г. В смесительную камеру поступает пар (от Верх-Исетского завода) и вода из системы обратного трубопровода. На выходе ТСА – горячая вода с температурой от 40 до 110°С, используемая на отопление и ГВС не только самого предприятия, но и окружающих жилых домов и административных учреждений. Два года назад предприятие установило еще один аппарат ТСА уже нового поколения «Фисоник», используя его как резервный. Установка позволила отказаться от двух бойлеров на системе отопления и одного – на системе ГВС. Давление и температура смеси на выходе зависят от температурных графиков и регулируются вручную, увеличением или уменьшением расхода пара через аппарат. За счет увеличения давления пара перед ТСА при температуре наружного воздуха ниже или равной -20°С температура смеси за аппаратом (согласно графику) должна составлять +95-110°С. В таком режиме возможно отключение повышающего насоса и работа всей отопительной системы только за счет давления, создаваемого аппаратом, что позволяет значительно снизить расход электроэнергии. К преимуществам аппаратов ТСА надо еще добавить простоту установки и обслуживания. Проведенная в 2002 г. ревизия показала, что за время эксплуатации аппарат «Транссоник» полностью сохранил все свои характеристики – никакой накипи, грязи, дефектов не обнаружено. Особенно эффективно применение «Фисоника» на малых режимах – весной и осенью.

По мнению Михаила Перервы, старшего инженера-теплотехника ЗАО «Олипс» (эксплуатирующей организации), ТСА очень выгодны для любого производства, где используется пар и необходимы отопление и горячая вода. «Такой аппарат можно сравнить с паровозным котлом с КПД 70%», – говорит Михаил Владимирович. «Конечно, несмотря на внешнюю простоту, его установка требует точного расчета специалистов в соответствии с индивидуальными условиями. Техническое задание на разработку включает всего пять параметров: давление пара и воды на входе, давление воды на выходе, температура смеси на выходе и расход смеси. Эффективность установки зависит от правильно рассчитанных и выполненных внутренних углов в камере смешения. На нашем предприятии установка аппарата «Тисоник» окупилась практически за два месяца: при стоимости аппарата 170 тыс. руб. годовой эффект, даже без учета экономии на ремонтных затратах, составил почти 1,4 млн руб.».

С использованием www.mte.gov.ru