В Уфе конструкторы разработали новый вид промышленных ТЭНов
В Уфе ученые совместно с конструкторами и технологами разработали новый вид промышленных ТЭНов. Высокотемпературные патронные электрические нагреватели уже испытываются в реальных условиях, а специалисты работают над организацией технологической линии их промышленного производства.
Патронные электрические нагреватели применяются в самых разных отраслях промышленности во многих технологических процессах – то есть там, где необходим нагрев оборудования, материала, заготовки или жидкости. Однако ограничением для использования таких нагревателей может быть их рабочая температура. Например, на сегодняшний день на российском рынке представлены патронные ТЭНы, которые способны нагреваться до температуры не более 700 °C. Для работы с жаропрочными металлами и сплавами этого недостаточно, поэтому предприятия вынуждены проводить термообработку в крупногабаритных печах. Это значительно усложняет технологические процессы и повышает финансовые затраты.
ОГРОМНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ
Решить проблему взялись ученые Уфимского государственного нефтяного технического университета совместно с коллегами из Научно-производственной ассоциации «Технопарк АТ». В рамках стратегического технологического проекта УГНТУ «Новые технологии, технические и интеллектуальные системы в машиностроении» они разработали патронные электрические нагреватели, способные работать при гораздо более высокой температуре — до 1200 °С. Этого удалось добиться за счет особой конструкции нагревателя, специально подобранных составов диэлектрического наполнителя, а также собственных технологий изготовления и нанесения изоляции.
- Состав наполнителя, который используется в нагревателях, отличен от того, что применяется в мировой практике. Благодаря этому в теории мы имеем потенциал разогрева данных нагревателей до температуры существенно выше 1200 °C. Допустим, при вакуумной термообработке в условиях особо чистого производства - до 1600 °C, - говорят разработчики.
Но даже уже достигнутая рабочая температура нагревателей открывает широкие возможности применения - например, в процессах формовки титановых сплавов, термообработки различных марок нержавеющих сталей. Оправдано использование высокотемпературных ТЭНов и при более низких температурах, в этом случае срок их службы будет значительно больше, чем у нагревателей с меньшим температурным барьером.
ГДЕ БУДУТ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ ТАКИЕ НАГРЕВАТЕЛИ
Разработанные нагреватели обеспечивают равномерный прогрев крупногабаритных сложнопрофильных деталей, могут модифицироваться под разные геометрии оснастки и деталей, помогают минимизировать потери энергии. При этом они достаточно компактны, и их легко заменить в случае выхода из строя. Все эти преимущества делают их полезными для решения производственных задач в самых разных отраслях. В нефтегазовой промышленности - для очистки резервуаров, сепарации нефти и газа, разогрева мазута, битума, масел. В машиностроении - для нагрева пресс-форм и локальной термообработки. В аэрокосмической промышленности - для обогрева элементов конструкции самолетов, поддержания температуры в баках, нагрева оборудования при техническом обслуживании.
Высокотемпературные патронные нагреватели уже запатентованы и в настоящее время проходят производственные испытания. Команда проекта приступила к следующему этапу - разработке промышленной технологической линии для их автоматизированного производства.
Патронные электрические нагреватели применяются в самых разных отраслях промышленности во многих технологических процессах – то есть там, где необходим нагрев оборудования, материала, заготовки или жидкости. Однако ограничением для использования таких нагревателей может быть их рабочая температура. Например, на сегодняшний день на российском рынке представлены патронные ТЭНы, которые способны нагреваться до температуры не более 700 °C. Для работы с жаропрочными металлами и сплавами этого недостаточно, поэтому предприятия вынуждены проводить термообработку в крупногабаритных печах. Это значительно усложняет технологические процессы и повышает финансовые затраты.
ОГРОМНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ
Решить проблему взялись ученые Уфимского государственного нефтяного технического университета совместно с коллегами из Научно-производственной ассоциации «Технопарк АТ». В рамках стратегического технологического проекта УГНТУ «Новые технологии, технические и интеллектуальные системы в машиностроении» они разработали патронные электрические нагреватели, способные работать при гораздо более высокой температуре — до 1200 °С. Этого удалось добиться за счет особой конструкции нагревателя, специально подобранных составов диэлектрического наполнителя, а также собственных технологий изготовления и нанесения изоляции.
- Состав наполнителя, который используется в нагревателях, отличен от того, что применяется в мировой практике. Благодаря этому в теории мы имеем потенциал разогрева данных нагревателей до температуры существенно выше 1200 °C. Допустим, при вакуумной термообработке в условиях особо чистого производства - до 1600 °C, - говорят разработчики.
Но даже уже достигнутая рабочая температура нагревателей открывает широкие возможности применения - например, в процессах формовки титановых сплавов, термообработки различных марок нержавеющих сталей. Оправдано использование высокотемпературных ТЭНов и при более низких температурах, в этом случае срок их службы будет значительно больше, чем у нагревателей с меньшим температурным барьером.
ГДЕ БУДУТ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ ТАКИЕ НАГРЕВАТЕЛИ
Разработанные нагреватели обеспечивают равномерный прогрев крупногабаритных сложнопрофильных деталей, могут модифицироваться под разные геометрии оснастки и деталей, помогают минимизировать потери энергии. При этом они достаточно компактны, и их легко заменить в случае выхода из строя. Все эти преимущества делают их полезными для решения производственных задач в самых разных отраслях. В нефтегазовой промышленности - для очистки резервуаров, сепарации нефти и газа, разогрева мазута, битума, масел. В машиностроении - для нагрева пресс-форм и локальной термообработки. В аэрокосмической промышленности - для обогрева элементов конструкции самолетов, поддержания температуры в баках, нагрева оборудования при техническом обслуживании.
Высокотемпературные патронные нагреватели уже запатентованы и в настоящее время проходят производственные испытания. Команда проекта приступила к следующему этапу - разработке промышленной технологической линии для их автоматизированного производства.
