Версия для слабовидящих
Графеновое покрытие элементов теплообменников и пароконденсаторов позволит увеличить эффективность тепловых электростанций Печать Email
Новости об инновациях
24.06.2015

В настоящее время достаточно значительная часть от общего количества электрической энергии, вырабатываемой на всем земном шаре, приходится на долю тепловых электростанций, на которых сжигается газ, уголь и другие виды ископаемого топлива. Естественно, что все время ученые и инженеры стараются разработать новые технологии, направленные на увеличение эффективности тепловых электростанций, и недавно исследователи из Массачусетского технологического института предложили применение графенового покрытия для некоторых элементов теплообменников и пароконденсаторов, что позволяет увеличить эффективность тепловых электростанций на несколько процентов. А эти несколько процентов выливаются в миллионы долларов экономии ежегодно для одной отдельной электростанции.

На традиционной тепловой электростанции энергия сжигаемого топлива используется для превращения воды в перегретый пар. Этот пар вращает лопасти турбины, связанной с электрогенератором, теряя при этом свою энергию и превращаясь обратно в жидкую воду. Вода снова нагревается, превращается в пар и цикл полностью повторяется.

Исследователи из Массачусетского технологического института изучили работу активных элементов теплообменников и пароконденсаторов, которые используются на последнем этапе цикла тепловой станции. Исследования показали, что

покрытие их поверхности слоем графена позволит в три-четыре раза увеличить эффективность процесса теплопередачи. Так как этот этап является одним из ключевых этапов цикла тепловой станции, увеличение его эффективности приведет к увеличению общей эффективности работы станции в целом на 2–3 процента. И, несмотря на такой незначительный прирост, эти проценты могут обеспечить экономию на уровне миллионов долларов в год.

Теплообменники и пароконденсаторы, которые представляют собой катушки из металлической, обычно медной, трубки, размещенные в потоке пара, теряют свою эффективность за счет образования на их поверхности тонкой водяной пленки, которая выступает в роли тепловой изоляции.

Известно, что графен обладает сильными гидрофобными (водоотталкивающими) свойствами и эта особенность материала была использована для того, чтобы оседающая на поверхности влага формировалась в виде капель, которые не задерживаются на поверхности надолго. Ранее были предприняты попытки изготовления полимерных гидрофобных покрытий, но они закончились неудачей из-за того, что эти покрытия были достаточно толстыми, выступая сами как тепловой изолятор, или служили короткое время, выходя из строя под воздействием перегретого пара.

Испытания элементов теплообменников, покрытых графеном, были произведены в среде обычного, нагретого до 100 градусов Цельсия, водяного пара. Эти испытания показали, что

теплопроводность таких элементов в четыре раза превышает теплопроводность элементов, на поверхности которых нет никакого покрытия. А при повышении температуры пара и увеличении перепада температур в теплообменнике теплопроводность может быть увеличена в 5–7 раз.

Что крайне важно, графеновое покрытие не показало никаких признаков деградации в течение испытаний, которые длились две недели.

Для сравнения, качество одного из самых стойких полимерных покрытий начало ухудшаться уже через 3 часа, а через 12 часов оно полностью прекратило работать.

Нанесение графенового покрытия на элементы теплообменников и пароконденсаторов производится при помощи стандартного процесса химического осаждения из паровой фазы.

А исследователи планируют довести все разработанные ими технологии до коммерческого уровня уже к концу этого года.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2015/grafenovoe-pokrytie-elementov-teploobmennikov-parokondensatorov-pozvolit-uvelichit-effekti

 
Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта