Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка научно-технических основ прямоконтактных парогенераторов свинец-вода, создание и испытание макетных образцов

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.516.11.6120
Организация
НГТУ
Руководитель работ
Безносов Александр Викторович
Продолжительность работ
2007 - 2008, 14 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Внебюджетные средства
3 млн

Создание научно-технического задела для создания теплообменного оборудования (парогенераторов и опреснителей) с рекордными технико-экономическими характеристиками, обеспечиваемыми прямоконтактным подводом тепла жидким металлом к испаряемым жидкостям.

Этапы проекта

1
17.08.2007 - 01.10.2007
Проведен анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации. Проведены патентные исследования (но ГОСТ 15.011-9), результаты которых представлены в разработанном отчете о патентных исследованиях. Представлен отчет с перечнем результатов интеллектуальной деятельности, полученных в ходе выполнения 1-ого этапа НИР, включая две заявки на патент по прямоконтакнтным парогенераторам. На основании экспериментальных расчет] ю-теоретических исследований сформулированы направления исследований процессов, сопровождающих контакт ЖМТ с пресной и соленой водой, произведен выбор ЖМТ для разрабатываемой технологии. Произведено сопоставление ожидаемых показателей прямоконтактных парогенераторов после внедрения результатов НИР с существующими парогенераторами и опреснителями. Выполнены выбор и обоснование технологических схем прямоконтактных парогенераторов и опреснителей. Выполнен анализ, направленный на доказательство возможности удаления из испарительной установки продукта взаимодействия расплава свинца и морской воды. Произведено обоснование стойкости конструкционных материалов в среде ЖМТ сухой остаток. Результаты указанных работ отражены в представленном научно-техническом отчете.
Развернуть
2
02.10.2007 - 31.12.2007
На отчетном этапе, на основании проведенных экспериментальных и расчетно-теоретических исследований, результаты которых отражены в научно-техническом отчете, сформулированы направления теплофизических, гидродинамических, физико-химических исследовательских испытаний процессов, сопровождающих контакт расплава свинца с пресной и соленой водой; обоснован выбор жидкого металла для рассматриваемой технологии. Выполнены выбор и обоснование технологических схем прямоконтактных парогенераторов и опреснителей, а также анализ, направленный на доказательство возможности удаления продуктов взаимодействия расплава свинца и морской воды из испарительной установки. Разработаны программы-методики проведения экспериментальных исследований. Произведена разработка принципиальных схем и технической документации, необходимой для изготовления макетных образцов и доработка экспериментальных (испытательных) стендов (установок) со свинцовым теплоносителем. Произведено изготовление макетных образцов прямоконтактных парогенераторов, а также доработка экспериментальных (испытательных) стендов (установок) со свинцовым теплоносителем. Выполнено экспериментальное и расчетно-теоретическое исследование процессов прямоконтактного теплообмена: расплав свинца – вода, водяной пар. Проведено экспериментальное и расчетно-теоретическое исследование характеристик двухкомпонентного потока: расплав свинца – вода, пар. Проанализированы результатов экспериментов и результаты расчета и материаловедческого регулирования. Проведены патентные исследования по теме, отраженные в соответствующем отчете. В представленном перечне результатов интеллектуальной собственности, полученной в ходе выполнения отчетного этапа, отражены материалы разработанных трех заявок на патенты по прямоконтактным парогенераторам. Направлены материалы двух статей в профильные научно-технические журналы. Проведены технико-экономические исследования эффективности внедрения исследований в народное хозяйство, выводы отражены в промежуточной научно-техническом отчете.
Развернуть
3
01.01.2008 - 01.08.2008
На отчетном этапе согласно Календарному плану работ проведены испытания макетных образцов МО4, МО5, МО6 с варьируемыми конструктивными схемами узлов истечения воды и пара в жидкий свинец: - через сопловые насадки различной геометрии и размеров; с подачей воды, пара в зазор между вращающейся и неподвижной лабиринтно-винтовыми поверхностями диспергатора на основе лабиринтно-винтового насоса; - с подачей воды, пара в поток жидкого металла в суженной части эжектора, прокачиваемый специально созданным высокотемпературным жидкометаллическим насосом.
Проведены испытания макетных образцов с различными схемами режимов теплообмена между расплавом свинца и водой, водяным паром: - в «свободном» объеме жидкого металла; - с перфорированными листами с отверстиями перфорации различного диаметра; - с интенсифицирующими вставками с засыпкой теплообменных элементов, толщиной 50-1000 мм; - в трубных змеевиках.
Выполнены испытания макетных образцов с различными схемами очистки генерируемого пара от примесей при подаче в расплав свинца «пресно» и «соленой» (40 г/кг) воды с установкой соответствующих элементов непосредственно в паром объеме макетных образцов в линиях конденсата генерируемого пара.
Проведено экспериментальное и расчетно-теоретическое исследование характеристик двухкомпонентного потока ЖМТ-вода (пар) при барботаже воды через слой ЖМТ.
Для проведения экспериментальных исследований разработаны соответствующие программы и методики экспериментов. Произведена разработка принципиальных схем и технической документации, необходимой для изготовления образцов и доработке экспериментальных (испытательных) стендов (установок) с высокотемпературным свинцовым теплоносителем. Изготовлены макетные образцы прямоконтактных парогенераторов: произведена доработка экспериментальных (испытательных) стендов (установок) с высокотемпературным свинцовым теплоносителем.
Развернуть
4
02.08.2008 - 31.10.2008
Выполнены следующие работы:
За счет внебюджетных средств 3.4 Экспериментальное и расчетно-теоретическое исследование характеристик двухкомпонентного потока ЖМТ — вода (пар) при барботаже воды через слой ЖМТ.
4.1 Обобщение результатов предыдущих этапов работ. Оценка полноты решения задачи и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем._
4.2 Проведение дополнительных исследований, в том числе, патентных.
4.3 Метрологическая проработка.
4.4 Формулирование технических требований для технического задания на разработку прямоконтактных парогенераторов и опреснителей.
4.5 Составление :: оформление отчета.
За счет внебюджетных средств 4.6 Оценка возможности создания конкурентоспособной продукции и услуг и разработка рекомендаций по использованию результатов проведенных НИР.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.6 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области энергоэффективности, энергоснабжения и ядерной энергетики
Тема
Разработка технологий и создание макетных образцов нового класса высокоэффективных парогенераторов и опреснителей с прямоконтактным жидкометаллическим подводом тепла.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 15 мес.
Бюджетные средства
36 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка энергоэффективной технологии прямоконтактного жидкометаллического переноса тепла для переработки широкого класса жидкостей (солевых растворов, углеводородов, отходов производства, включая радиоактивные)
Продолжительность работ
2014 - 2016, 29 мес.
Бюджетные средства
90 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка методов получения оптических кристаллов на основе высокочистых соединений серебра для устройств ИК – техники.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 20 мес.
Бюджетные средства
19 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка физико-технологических основ интегрированных Шоттки-pn (JBS) - структур на основе карбида кремния, создание и испытание лабораторных образцов высокотемпературных (до 250oC), высоковольтных (не менее 1500 В) 4H-SiC JBS-диодов.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
1
Тема
Исследование принципов создания информационно измерительных комплексов для высокоточных наземных аэрогазодинамических испытаний ракетно-космической техники.
Продолжительность работ
2013, 8 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
4