Стенд для уменьшения выбросов котельных и прибор для железнодорожной экономии
Общество  •  ИА «Омск Здесь» 10 сентября 2020, 09:20  •  печать

Стенд для уменьшения выбросов котельных и прибор для железнодорожной экономии

Научные разработки студентов ОмГУПСа рассчитаны на практическое применение в промышленных котельных и на железной дороге.

Сайт "Омск Здесь" в рамках проекта 20Х20 продолжает знакомить читателей с молодыми, талантливыми омскими учёными, которые олицетворяют будущее региона и уже формируют его настоящее.

Сегодня мы расскажем вам о двух студентах ОмГУПСа, которые занимаются наукой и хотят внедрить результаты исследований на реальном производстве.

Елена Москвина, аспирантка по направлению "промышленная теплоэнергетика". Победитель программы финансовой поддержки молодых учёных "У.М.Н.И.К.-2018".

- Расскажите немного о себе.

- Я окончила Омский государственный университет путей сообщения в 2014 году по специальности "Промышленная теплоэнергетика". С этого же года работала технологом в планово-техническом отделе организации, имеющей на своём балансе несколько котельных малой и средней мощности. В 2016 году поступила в ОмГУПС в аспирантуру на кафедру теплоэнергетики, занимаюсь научной деятельностью. Сейчас нахожусь в декретном отпуске по уходу за дочерью.

- Почему промышленная энергетика?

- Когда закончила школу, я вообще не знала, куда хочу пойти и кем быть. Были мысли стать юристом, журналистом, программистом, но серьёзного настроя не было. Тогда мой будущий муж привёл меня в ОмГУПС и сказал, пиши сюда, ткнул пальцем. Я посмеялась, что даже не понимаю, что такое "промышленная теплоэнергетика". А он сказал, что это будет востребовано всегда. Не понравится - будешь заниматься, чем хочешь. И первый год или два я действительно не понимала, на кого учусь, а когда началась специальность, мне понравилось.

Знаете, есть такой тип мышления, что всегда всё интересно, разбираться в чём-то новом, учиться. Я такой человек. Сам процесс поиска решения для меня всегда интересен. Поэтому я и решилась пойти в аспирантуру. Совмещать учёбу и работу возможно в том случае, если к этому горит, вот прям интересно. Тогда все научные практики, сдача экзаменов, подготовка отчётов и необходимость задержаться на работе, потому что завтра тебе на пары в институт - всё это даётся не без усилий, но не через себя.

Вот и участие в конкурсе "У.М.Н.И.К." у меня тоже идёт в таком же ключе, конечно, не сказать что это всё проще простого, но во всём можно разобраться.

- Расскажите, над каким проектом вы работаете?

- "Разработка тарировочного стенда для поверки форсунок, работающих на жидком и газообразном топливе в производственных котельных".

Идея проекта возникла в результате изучения правовых документов при подготовке материалов к диссертационной работе. Была выявлена необходимость в тарировке форсунок для котельных, работающих на жидком и газообразном топливе. После безрезультатного поиска готовых решений, а также фирм, предоставляющих услуги тарировки на коммерческой основе, я углубилась в этот вопрос. Был проведён патентный анализ, и возникла идея создания стенда самостоятельно. Уникальность моего стенда - возможность производить тарировку форсунок для газообразного топлива.

Расскажу подробнее, не ссылаясь на нормативные акты, то, что будет интересно читателю. Промышленные котельные, как и двигатели в машине, имеют свои форсунки, которые подают топливо в котёл. В ходе работы форсунки закоксовываются, забиваются и не могут выдавать необходимое количество топлива/воздуха, что в свою очередь приводит к некачественному (неполному) сжиганию топлива в котле. Неполное сжигание топлива увеличивает количество вредных и опасных выбросов в окружающую среду, а также увеличивает количество необходимого топлива на сжигание. А мой стенд проверяет соответствие котельных форсунок заводским нормам, и после этой проверки можно говорить о дальнейшей возможности/невозможности использовать данную форсунку на производстве.

Это творческий процесс, поиск, изучение нормативной базы, в какой-то момент ты находишь проблему, ищешь её решение, а если не находишь, значит, надо придумать это решение самостоятельно.

- И на какой стадии находится ваша разработка?

- Есть первый экспериментальный образец, на нём проводили тарировку форсунок для одного промышленного предприятия. Но говорить о том, что он уже находится в работе, пока рано, так как у первого образца выделили "слабые" места. Были некоторые характеристики, которые определялись визуально (на глаз), с внедрением современных способов фиксации, установив внутрь, получилось уменьшить человеческий фактор и улучшить итоговый вариант. Также не всегда расчётные параметры совпадают на 100 % с фактически полученными, после сборки были обнаружены кое-какие "физические" неудобства: неудобно было подлезать к некоторым датчикам, снимать показания и т. д. Сейчас это дорабатываем, и скоро будет собираться новый вариант установки.

- На чей опыт опираетесь в своей работе? Какова ситуация с исследованиями в этом направлении в мировой практике?

- Наверное, больше на свой собственный, конечно, прислушаться к мнению старшего поколения - это правильно, но всё проверяю, ищу сама. Очень много советуюсь со своим научным руководителем. Сейчас на данную установку имеется заявка на патент на полезную модель, готовится ещё один - на изменённую установку (там внесены достаточные изменения для этого). Данные стенды упоминаются ещё в советской литературе, но как коммерческий проект эти установки не реализовывали для промышленных предприятий. Единственным существующим в реальном мире, а не на бумаге "аналогом" являются тарировочные стенды для дизельных форсунок, для автомобилей. Но как таковой протоптанной дороги для меня это не даёт.

- Во сколько предприятиям обойдётся ваш стенд, если выйдет на производство? Какие организации могут быть заинтересованы в инструменте?

- Есть два варианта сценария. Предприятие может купить себе стенд. О конечной стоимости говорить пока рано, но она будет превышать пару миллионов рублей за счёт дорогостоящих чувствительных датчиков внутри конструкции. Или заказывать проведение тарировочного процесса своих форсунок у нас (на базе института или открыто будет предприятие под эти нужды - время покажет). Сама процедура будет стоить не так уж дорого. Там цена, пока приблизительно, около тысячи рублей. Конечный потребитель - это предприятия, имеющие промышленные котельные, работающие (или имеющие в резерве) на жидком и/или газообразном топливе.

- Расскажите о своём опыте участия в конкурсе "У.М.Н.И.К.".

- Про данный конкурс мне рассказал мой научный руководитель, к.т.н., доцент, завкафедрой теплоэнергетики ОмГУПСа Стариков А.П. Зная, что у нас в работе данный стенд, он предложил с ним выйти на участие в конкурсе. До этого я даже не знала про такие конкурсы. Сначала было очень страшно, но в тоже время и очень интересно. Лично для меня не было сложности с оформлением документов по заявке или с выступлением на публику. Вопросы, задаваемые членами комиссий, очень логичные и правильные. Мне было полезно, чтобы в дальнейшем понимать, в какую сторону сделать упор. Очень понравилось присутствовать на каждом этапе конкурса даже с точки зрения слушателя. Презентация каждого участника была уникальной и интересной. А некоторые заставляли задуматься.

- Наука отнимает немало времени и сил. Что помогает вам разгрузиться, набраться сил?

- Верховая езда, стараюсь минимум 1-2 раза в неделю ездить и заниматься с лошадьми. Это то, что помогает успокоиться, набраться сил, упорядочить мысли и двигаться дальше.

- Какие есть планы по дальнейшей работе в сфере науки?

- У меня есть идея о дальнейшей коммерциализации проекта и участие в конкурсе "Старт". Варианты улучшений своей установки стенда, чтобы это было интересно конечному потребителю, но пока это очень смело. Сейчас я отношусь к проекту, как к некоторому этапу в своей жизни, есть задача - надо выполнить. Но если надо будет больше, идея создания версии 2.0 в голове есть.

Сейчас пишу диссертацию, в которой данная разработка занимает, конечно, не главное место, но очень важное. Диссертация пока имеет общее название: "Повышение эффективности сжигания газообразного и жидкого топлива в производственных котельных". В ней рассматриваются вопросы более экономичного, эффективного и экологичного сжигания топлива с точки зрения конструкции форсунки на примере предприятий Омска. Собственно, прежде чем устанавливать изготовленную форсунку на котельное оборудование, необходимо будет провести проверку тех параметров, которые были запланированы при проектировании на более безопасном оборудовании, тут и поможет разрабатываемый стенд.

 

Георгий Волчанин, аспирант по направлению "электроэнергетика и электротехника". Победитель программы финансовой поддержки молодых учёных "У.М.Н.И.К.-2019".

- Георгий, какова сфера ваших научных интересов?

- В 2018 году я поступил в аспирантуру ОмГУПСа по направлению "электроэнергетика и электротехника". В сферу моих научных интересов входят опоры контактной сети, точнее - их диагностирование электрохимическим способом. С моим научным руководителем мы провели беседу, обсудили возможные темы и остановились на этой, так как она показалась нам более перспективной и актуальной.

- Расскажите, над каким проектом вы работаете?

- "Разработка технологии комплексной диагностики железобетонных конструкций в условиях вечной мерзлоты". Суть проекта заключается в разработке методики, которая покажет состояние подземной части железобетонной опоры, а также грунта вокруг опоры. Методика даст рекомендации по устойчивости опор в вечно мёрзлых грунтах. Есть проблема оттаивания грунтов вокруг опорных конструкций контактной сети, за счёт этого они теряют свою устойчивость, что может привести к серьёзным последствиям (падение опоры), также существует такое понятие, как "золотой километр". Это участок железной дороги, находящийся в вечно мёрзлых грунтах, для обслуживания которого затрачиваются большие средства. Мы разрабатываем методику диагностирования подобных железобетонных конструкций, также обследуем грунт вокруг опоры и затем даём рекомендации по устойчивости опорных конструкций контактной сети.

Около двух лет я занимаюсь этой темой, общались с большим количеством специалистов, которые относятся к этой теме, достигли договорённостей с омскими заводами, которые готовы поучаствовать и помочь нам, тогда и решили, что можем найти решения данной проблемы.

- На какой стадии находится ваша разработка?

- На данный момент есть электрохимический прибор, разработанный в ОмГУПСе. Его необходимо доработать для его работоспособности при низких температурах, повышения качества диагностирования и увеличения коэффициента полезного действия за счёт одновременного диагностирования нескольких рядом стоящих железобетонных конструкций. Также изготовлены образцы железобетонных опор.

Методика диагностирования железобетонных конструкций может применяться не только на железной дороге, но и для других конструкций, находящихся в условиях вечной мерзлоты. Например нефтепроводы, газопроводы, серьёзные конструкции, для которых необходим фундамент, "Газпром", "Транснефть" и другие.

- На чей опыт опираетесь в своей работе? Какова ситуация с исследованиями в этом направлении в мировой практике?

- Много работ написано на тему диагностирования опорных конструкций контактной сети. Конечно же, есть такие люди и у нас в ОмГУПСе. Опираюсь на эти работы, встречаюсь со специалистами завода по производству термокос (замеряют температуру грунта в течение года). Собираю опыт специалистов воедино. Есть аналоги, но они примитивные и не всегда могут решить данную проблему.

- Работа над проектом будет продолжаться на базе вуза?

- Да, также планируются выезды для решения этой задачи на реальных объектах.

- Расскажите о своём опыте участия в конкурсе "У.М.Н.И.К.".

- Все конкурсы, связанные с наукой, сложны, ведь необходимо изучить много литературы, изучить все тонкости своего вопроса, к тому же всё это грамотно описать техническим языком и донести до специалистов. Никто не отменял конкуренцию. Получается, мне повезло больше, выиграл. Запомнились два выступления в полуфинале и в финале, интересно было проверить, насколько я разобрался в этой проблеме, смогу ли ответить на все дополнительные вопросы, которые возникли у членов жюри.

- Какие есть планы по дальнейшей работе в сфере науки?

В дельнейшем планирую развиваться в этом направлении, писать научные работы, выполнять эксперименты, выполнить договор по программе "У.М.Н.И.К.", так как это очень интересный проект, который даёт возможность осуществить свои планы, получить новые знания и навыки. В итоге защитить диссертацию на соискание учёной степени кандидат наук.

- Что помогает вам отдохнуть, набраться сил для научной деятельности?

Действительно, наука отнимает много времени и сил, так как умственная деятельность сложнее, чем физическая. В свободное время я занимаюсь спортом, играю в футбол (в городских турнирах). Это помогает отвлечься от науки и разгрузиться, получить новые эмоции. Я считаю, что подобная смена деятельности очень помогает и служит отличным вариантом отдыха.

Напомним, что в рамках проекта 20X20 мы уже поведали про разработанную молодыми омскими учёными технологию, которая позволит металлургам экономить миллионы рублей. Рассказали о нейросети для борьбы с мошенниками. Кроме этого, были истории о том, как разрабатывалась прямая радиосвязь для речного флота и стенд для гелиоэлектростанции. В одном из материалов начинающие инженеры рассказали о создании фрез для медицины и умных кормушках, а аспиранты-медики - об исследованиях, благодаря которым можно диагностировать рак на ранних стадиях. И ещё два студента омского медуниверситета рассказали о своих инновациях, которые помогут предупредить появление инфарктов и инсультов.

Читайте также

Комментарии
Добавить свой