К А Т А Л О Г 8 by KTPP

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ЕЛЕКТРОЗВАРЮВАННЯ ім. Є.О. ПАТОНА НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОСВАРКИ ИМ. Е. О. ПАТОНА НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК УКРАИНЫ Институт основан на базе лаборатории сварки при кафедре инженерных сооружений ВУАН и Электросварочного комитета в соответствии с постановлением Президиума Всеукраинской Академии наук по инициативе выдающегося инженера и ученого, академика Евгения Оскаровича Патона в январе 1934 г. Е. О. Патон стал первым директором Института электросварки (ИЭС) и определил основные направления его научной деятельности. С 1953 г. и до настояще-

го времени директором Института является академик Борис Евгеньевич Патон. На первом этапе в Институте была доказана принципиальная возможность изготовления сварных конструкций, не уступающих по своей прочности и надежности клепаным. Это и послужило массовому внедрению в промышленность новых технологий сварки. К 1940 г. была завершена разработка и начато внедрение на заводах страны высокопроизводительного процесса автоматической дуговой сварки под флюсом. Именно этот процесс в годы Великой Отечественной войны сотрудники Института внедрили в цехах танкового завода

на Урале для соединения броневой стали, что позволило создать поточное производство сварных корпусов танков Т-34 и механизировать сварку другой военной техники. Довоенный и военный этапы в деятельности Института – период становления новой научной школы, убедительным подтверждением авторитета которой явилось присвоение Институту электросварки в 1945 г. имени Евгения Оскаровича Патона. В годы восстановления разрушенного войной народного хозяйства усилия коллектива Института направляются на расширение областей применения высокопроизводительной автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом взамен ручной сварки, на рационализацию сварных конструкций и индустриализацию их производства. Сотрудники Института первыми в мире осуществили автоматическую сварку листовых конструкций непосредственно на монтажной площадке. Работы этого периода оказали решающее влияние на темпы послевоенного восстановления промышленности, развитие современного производства строительных металлоконструкций, высоконадежных изделий тяжелого, транспортного, химического, энергетического и других отраслей машиностроения. Одним из наиболее значительных достижений Института начала 50-х гг. ХХ в. стало разработка нового процесса соединения толстостенных деталей и заготовок – электрошлаковой сварки. Этот процесс внес коренные изменения в производство тяжелых станин, котлов, гидроагрегатов и других уникальных сварно-прокатных, сварно-литых конструкций. Позднее совместно с ЦНИИТмаш и другими организациями был создан способ дуговой сварки в углекислом газе, получивший широкое применение в промышленности и обеспечивший значительный рост уровня механизации сварочных работ. Дальнейшим

развитием дуговой сварки плавящимся электродом явилась разработка процесса и оборудования импульсно-дуговой сварки, сварки порошковой проволокой и в смесях активных и инертных газов. С начала 50-х годов ХХ в. по инициативе академика Б. Е. Патона в Институте развернуты поисковые исследования и экспериментальные разработки по использованию сварочных источников нагрева для получения металлов и сплавов особо высокого качества и надежности. Эта область техники получила название: специальная электрометаллургия, – и является теперь вторым основным направлением деятельности Института. Работы коллектива в этой новой области обеспечили очередной шаг в развитии современной высококачественной металлургии. В начале 80-х годов ХХ в. в Институте формируется еще одно научное направление – термическое нанесение защитных и износостойких покрытий. В последние годы в Институте разработаны уникальные технологии сварки живых тканей и сосудов, которые прошли апробацию на животных и теперь используются в хирургических операциях на человеке. В 1969 г. на борту космического корабля «Союз-6» летчик-космонавт В. Н. Кубасов первым в мире осуществил уникальный эксперимент по сварке электронным пучком, плазмой и плавящимся электродом на созданной в ИЭС установке «Вулкан». Так было положено начало космическим технологиям, имеющим большое значение в освоении космического пространства. В 1984 г. космонавты С. Е. Савицкая и В. А. Джанибеков впервые в открытом космосе ручным электронно-лучевым инструментом УРИ, разработанном и изготовленном в ИЭС, выполнили эксперименты по сварке, пайке, резке и напылению. Позднее в открытом космосе были проведены комплексные эксперименты по раскрытию 12-метровой ферменной конструкции,

сопровождающиеся сваркой и пайкой ее отдельных узлов с помощью УРИ, и раскрыты две 15-метровые ферменные конструкции для солнечных батарей технологического модуля, пристыкованного к орбитальной станции «Мир». Основополагающее значение имеют выполненные в Институте системные исследования физико-металлургических особенностей сварки плавлением различных металлов и сплавов. Изучены процессы кристаллизации металла шва, установлена природа его структурной и химической неоднородности, раскрыт механизм поро- и трещинообразования и найдены средства борьбы с ними. Результаты этих исследований являются теоретической базой создания и совершенствования сварочных и наплавочных материалов. Институт электросварки им. Е. О. Патона Национальной академии наук Украины является по структуре научно-техническим комплексом. В него входят опытное конструкторско-технологическое бюро, экспериментальное производство, три опытных завода, ряд инженерных центров. Во всех подразделениях Института трудится около 3500 человек, из них собственно в Институте работает 1700 человек. Научный потенциал Института составляют 300 научных сотрудников, в числе которых 9 академиков и 7 членов-корреспондентов, 72 доктора наук и более 200 кандидатов наук. Основные направления научной деятельности Института:  комплексные исследования природы сварки, пайки, наплавки, напыления и родственных процессов, создание на их основе новых высокопроизводительных технологий, оборудования и материалов;  исследования прочности и эксплуатационных свойств сварных конструкций, разработка принципов и основ их проектирования, повышения надежности, долговечности и ресурса;

 автоматизация и механизация процессов сварки и родственных процессов;  создание новых технологий и оборудования электрометаллургического производства особо качественных сплавов и композиционных материалов и изделий из них. За годы деятельности Института его сотрудниками были получены более 6500 авторских свидетельств, около 2600 патентов Украины, Российской Федерации и дальнего зарубежья, продано более 150 лицензий в США, ФРГ, Япония, Российская Федерация, Швеция, Франция, Китай и другие страны. Более 60 разработок, выполненных и внедренных в народное хозяйство сотрудниками Института в содружестве с производственными коллективами, удостоены Ленинских, Государственных премий в области науки и техники, премий имени выдающихся ученых Украины и других премий. Институт имеет широкие международные связи с ведущими центрами сварки в Европе, США, Азии и проводит большую работу в области организации совместных научных исследований, является членом Международного Института Сварки и Европейской Сварочной Федерации. На базе Института действует Международный Совет по сварке и родственным процессам стран СНГ, Научный совет по новым материалам Международной ассоциации академий наук, Международная ассоциация «Сварка», Международное объединение «Интерм», ассоциация «Высоконадежный трубопроводный транспорт» и Совет Общества сварщиков Украины. Адрес: Украина, 03680 г. Киев-150, ул. Боженко, 11 Телефон: +380 44 287 67 79. Факс: +380 44 528 04 86. Е-mail: office@paton.kiev.ua Web: www.paton.org.ua

КАТАЛОГ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ 1. ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ СКОРОСТНАЯ ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ СВАРКА ТОЛСТОЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА БЕЗ НОРМАЛИЗАЦИИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

При традиционной электрошлаковой сварке в сварном соединении наблюдаются отдельные участки с пониженной стойкостью к хрупкому разрушению по сравнению с основным металлом. Как правило, неоднородность структуры и механических свойств этих участков устраняют применением последующей высокотемпературной обработки, например, нормализации. Однако это ведет к резкому повышению стоимости изготовления изделия. Разработан новый способ скоростной электрошлаковой сварки с автоматической коммутацией токоподводов к группам электродов и кромкам сварного соединения и оборудование для его осуществления позволяет получать качественные сварные соединения без последующей высокотемпературной обработки. Для осуществления нового технологического процесса электрошлаковой сварки созданы автоматические двух- и трехканальные коммутаторы переменного (комбинированного) тока (ток до 6 кА, частота 1…17 Гц, скважность 2…6) и двухканальные постоянного тока (ток 1,5 кА, частота 10 Гц, скважность 2…6), которые совместимы с существующими серийными источниками питания. Также созданы регуляторы и датчики уровня жидкой металлической ванны, стабилизаторы напряжения на шлаковой ванне, цифровые измерители скорости подачи электродных проволок, которые не имеют аналогов в отечественной и зарубежной технике. Новый технологический процесс позволяет сваривать стали толщиной

40…150 мм с высокой производительностью (скорость сварки 3,0…6,0 м/ч) и более низкой удельной погонной энергией (снижена в 4…6 раз по сравнению с обычными режимами) при уменьшении расхода электроэнергии в 3…4 раза по сравнению с обычной ЭШС для указанных толщин. Область применения. Сварка толстолистовых сталей в судостроении, реакторостроении, котельном и конверторном производстве, гидротехническом строительстве, криогенной технике, цементном машиностроении (стали типа 25ХН3МФА, 16ГНМА, 20К, 22К, 16ГС, 09Г2С, 03Х20Н16АГ6, 10ХСНД, 25Л, 25ГСЛ, 35Л и др.), а также управление структурой швов при электрошлаковой сварке меди, титановых сплавов. Снижены выбросы токсичных элементов в 3…4 раза по сравнению с обычной электрошлаковой сваркой. Оборудование внедрено на ряде металлургических и машиностроительных

Завершение ремонта доменной печи (вид изнутри) на комбинате «Криворожсталь». Вварена часть стенки.

заводов СНГ, в том числе в «Укрцемремонт» (г. Здолбунов) для сварки бандажа цементной печи, АО «Сибэнергомаш» (г. Барнаул) для сварки фрагментов котлов толщиной 90, 110 и 150 мм из сталей 16ГС, 22К и 16ГНМА, а также при ремонте корпуса доменной печи ДП-9 и сборке корпуса конвертера на КГГМК «Криворожсталь».

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ ОШИНОВКИ АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРОВ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ И СИЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В настоящее время при монтаже ошиновки в электролизных цехах алюминиевых заводов одной из наиболее сложных и трудоемких операций является приварка отводных спусков к шинам. Сварка осуществляется в условиях воздействия мощных магнитных полей, отрицательно влияющих на стабильность процесса сварки. К тому же работа на ошиновке проводится без отключения технологического тока. Предлагается для освоения технология электрошлаковой сварки (ЭШС) плавящимся проволочным электродом, позволяющая выполнять работы по сварке соединений сечением от 60x800 мм до 140x1000 мм в условиях действующих цехов и сильных магнитных полей. В качестве сварочных материалов используется катаная алюминиевая проволока диаметром до 10 мм и флюсы, не содержащие лития, которые имеются на любом предприятии такого профиля в достаточных количествах. Специализированное оборудование, оснастка и технологическая схема проектируются и разрабатываются применительно к условиям Заказчика. ЭШС может выполняться как на обесточенном участке шины, так и на шине, по которой протекает технологический

ток до 7 кА. Контроль электротехнических свойств соединений показал, что перепад напряжений (допустимый до 20 мВ) в соединениях, полученных ЭШС, составил 5,2 мВ (тогда как при ручной дуговой сварке перепад напряжения составляет 30 мВ), а на монолитной шине - 4,8 мВ. Данная технология позволяет уменьшить потери электроэнергии в сварных швах, снизить затраты на производство и ремонт алюминиевой ошиновки, увеличить срок службы ошиновки, повысить производительность процесса сварки и качество сварного соединения алюминия вышеуказанных сечений, существенно улучшить условия работы сварщиков. Ряд зарубежных фирм возобновили использование в конструкции ошиновки механических соединений. На алюминиевых заводах СНГ используется ручная дуговая сварка угольным электродом и способ с заливкой жидким алюминием. Все применяемые технологии не обеспечивают стабильного получения требуемого качества соединений ошиновки. Новая технология ЭШС успешно испытана при максимальных магнитных полях (вертикальная составляющая магнитной индукции составляла 30·10-4Тл) на лабораторном оборудовании в действующих цехах алюминиевых заводов Российской Федерации. Срок окупаемости: не более 12 месяцев.

ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ СВАРКА ПЛАВЯЩИМСЯ МУНДШТУКОМ Электродуговая сварка плавящимся мундштуком (ЭСПМ) – новый технологический процесс, разработанный в ИЭС им. Е. О. Патона для соединения стальных деталей толщиной 16 – 250 мм. Являясь разновидностью вертикальной электродуговой сварки с принудительным формированием,

он отличается использованием специального электрода с изолирующим покрытием, размещаемого в зазоре между свариваемыми кромками и выполняющего роль плавящегося мундштука, через который в процессе сварки осуществляется подача сварочной проволоки (от одной до четырех). Сварка осуществляется в узкий зазор (8 – 20 мм) без разделки кромок, что обеспечивает высокую производительность процесса (коэффициент наплавки достигает 22 – 24 г/А·ч) при умеренном удельном тепловложении (25 – 50 кДж/см2). Разработаны два варианта процесса (рис. 1): неподвижным мундштуком – для сварки деталей толщиной 16 – 80 мм и движущимся мундштуком – для сварки деталей компактного сечения толщиной до 250 мм. В первом варианте ширина электрода равна толщине свариваемых деталей, во втором используется узкий электрод, совершающий возвратно-поступательные перемещения (колебания) в зазоре между свариваемыми кромками для обеспечения их полного провара. Для данного способа сварки разработаны специализированное оборудование

и сварочные материалы, позволяющие получать качественные сварные соединения, в том числе и при сварке в монтажных и полевых условиях. Способ сварки запатентован в Украине (патент №68361) и России (патент №2219021). Достоинствами электродуговой сварки плавящимся мундштуком являются:  высокая производительность – до 20 кг/ч наплавленного металла;  способность сваривать толстый металл за один проход;  минимальные расходы на подготовку кромок – не требуется разделка;  возможность сварки в узкий зазор;  высокий уровень механизации процесса;  простота и мобильность оборудования, что позволяет применять процесс в монтажных и полевых условиях. На базе указанного процесса разработана технология сварки катодных штырей (блюмсов) электролизеров сечением 90x180, 80x220 и 115x230 мм, внедренная на алюминиевых заводах России (сварено более 16 тыс. стыков). На рис. 2 показан

Рис. 1. Варианты электродуговой сварки плавящимся мундштуком

аппарат АДПМ для сварки блюмсов в монтажных условиях, который также может использоваться при изготовлении и ремонте металлоконструкций электролизеров (кожухов), в том числе в условиях воздействия магнитных полей в электролизных цехах. Применительно к сварке рельс разработан аппарат АРС (рис. 3). Сварка осуществляется движущимся мундштуком, совершающим возвратно-поступательные перемещения переменной амплитуды, благодаря чему обеспечивается полный провар свариваемых кромок по всему сечению рельса. Характеристики аппарата АРС приведены в таблице 2, механические свойства сварных соединений – в таблице 3. Область применения:  изготовление металлоконструкций промышленного назначения из низкоуглеродистых и низколегированных сталей толщиной 16 – 80 мм;  сварка деталей компактного сечения в машиностроении, в том числе переменного сечения, толщиной до 250 мм;  сварка стыков рельс различного назначения (железнодорожных, трамвайных, крановых) при строительстве и ремонте путей. Процесс позволяет в 2–4 раза увеличить производительность работ по сравнению с традиционными методами сварки.

Рис. 2. Аппарат АДПМ для сварки блюмсов при монтаже и ремонте электролизеров

Рис. 3. Аппарат АРС для сварки рельсов

Таблица 1. Технические характеристики аппарата АДПМ Номинальное напряжение питающей сети постоянного тока, В (Питание аппарата осуществляется от разъема сварочного источника) Номинальный сварочный ток, А при ПВ = 100%

27/36 800

Диаметр и количество проволок, мм x шт.

2,4 x 2

Пределы регулирования скорости подачи электродной проволоки, м/ч

50–300

Скорость перемещения электрода, м/ч

4–12

Ход электрода, мм

200

Диапазон свариваемых толщин, мм: - неподвижным мундштуком - движущимся мундштуком

16–40 40–250

Габаритные размеры Д x Ш x В, мм

990x500x930

Масса аппарата без проволоки, кг, не более

Таблица 2. Технические характеристики аппарата АРС Номинальное напряжение питающей сети постоянного тока, В (Питание аппарата осуществляется от разъема источника сварочного тока ФОРСАЖ-500) Мощность, потребляемая источником, кВА, не более

27/36 20 (3x380 В)

Номинальный сварочный ток, А при ПВ = 100%

400

Диаметр применяемой порошковой проволоки, мм

2,4

Пределы регулирования скорости подачи электродной проволоки, м/ч Скорость перемещения электрода, м/ч

50 – 300 4 – 12

Ход электрода, мм

180

Частота колебаний электрода, Гц

0,5 – 2

Амплитуда колебаний конца электрода, мм

0 – 20

Габаритные размеры Д x Ш x В, мм

1320x520x850

Масса аппарата без проволоки, кг, не более

Таблица 3. Механические свойства сварного соединения рельс Р65 Твердость металла шва

850 – 900 МПа

Результаты испытаний на статический изгиб: – разрушающая нагрузка – прогиб

1500 – 1650 кН 16 – 22 мм

УСТАНОВКИ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ НЕМЕРНОГО ПРОКАТА

280 – 320 НВ

Предел прочности металла шва

Новая технология контактной стыковой сварки изделий проката большого сечения (до 25000 мм2) позволяет:  резко сократить припуски на оплавление;  осуществлять процесс оплавления при минимальной удельной мощности;  обеспечивать высокое и стабильное качество сварных соединений вследствие более гладкого макрорельефа поверхности оплавления;  увеличить производство продукции металлургических комбинатов на 15% без увеличения энергозатрат. Сварочные установки для осуществления данной технологии имеют самонастраивающиеся системы управления и компьютеризированные системы контроля параметров сварки. Технология запатентована.

Установка К1003 для контактной стыковой сварки изделий проката сечением до 25000 мм2 и с автоматической срезкой грата

Технические характеристики

Номинальное напряжение питающей сети, В

380

Потребляемая мощность комплекса, не более, кВА

Частота напряжения питающей сети, В

Номинальное вторичное напряжение, В

7,916

Потребляемая мощность комплекса, не более, кВА

400

Номинальный сварочный ток при ПВ = 40%, А

26200

Номинальное вторичное напряжение, В

7,916

Максимальное сварочное сечение, мм2

15000

Максимальное усилие зажатия, кН

1600

Номинальный сварочный ток при ПВ = 40%, А

56200

Максимальное сварочное сечение, мм2

200

Максимальное усилие осадки, кН

700

25000

Время сварки, с

130

Максимальное усилие зажатия, кН

2500

Производительность, стык/ч

Максимальное усилие осадки, кН

1000

Масса сварочной машины, кг

75000

Время сварки, с

180

Производительность, стык/ч

Масса сварочной машины, кг

15000

Установка К1000 для контактной стыковой сварки изделий проката сечением до 15000 мм2 и с автоматической срезкой грата

б Поверхности оплавления перед осадкой по классической (а) и новой (б) технологии

Технические характеристики Номинальное напряжение питающей сети, В

380

Частота напряжения питающей сети, В

Макрошлиф сварного соединения по новой технологии

Режимы сварки изделий проката большого значения

Свариваемое изделие

Площадь поперечного сечения S, мм2

Припуск на оплавление и осадку L, мм

Время сварки T, с

Сила тока Iперв, А

Удельная мощность P, ВА/мм2

Энергия на один стык Q, кВт/ч

Рельс Р65

8600

400

2,8

Прокат  150 мм

17660

120

500

4,5

Прокат квадрат 150 мм

22500

130

600

6,0

Химический состав свариваемых сталей

0,07-0,08

0,35-0,65

0,17-0,37

0,15

0,17-0,24

0,35-0,65

0,17-0,37

0,25

0,42-0,5

0,50-0,80

0,17-0,37

0,25

36Г2С

0,3-0,4

1,5

0,40-0,70

0,035

0,3

0,25

35Г2Ф

0,3-0,4

1,4

0,17-0,37

0,030

0,3

0,30

0,12

Участок по сварке немерного проката на комбинате «Миттал Стил Кривой Рог»

Участок по сварке трубных заготовок проката на комбинате «Нико Тьюб Интерпайп», г. Никополь

Сваренный прокат квадратного сечения 150х150 мм

Сваренный прокат 150 мм

ТЕХНОЛОГИЯ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ ОПЛАВЛЕНИЕМ АЛЮМИНИЯ С МЕДЬЮ СЕЧЕНИЕМ 50…2000 мм2 ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ПЕРЕХОДНИКОВ В электротехнической промышленности проводники из Аl находят все более широкое применение. Алюминиевые проводники тока дешевле медных и имеют меньший удельный вес. Электропроводность алюминиевых проводников тока превышает электропроводность медных примерно в два раза. Но в разъемных соединениях, в том числе и в местах присоединения к токоведущим клеммам, c поверхности алюминия необходимо периодически удалять оксидную пленку. Чтобы избежать этого, разработана технология контактной стыковой сварки оплавлением алюминия с медью в сечениях от 50 до 2000 мм2 для электротехнических переходников (рис. 1). Алюминиево-

медные электротехнические переходники объединяют достоинства алюминиевых проводников тока (относительная дешевизна и малый удельный вес) и медных (надежность электрического контакта, не требующая периодической профилактики контактных поверхностей). Образование интерметаллида СuАl2 в зоне сварного соединения сведено к минимуму (см. рис. 2 и рис. 3).

Рис. 1. Электротехнический переходник, состоящий из алюминиевой трубки и медной клеммы

Рис. 2. Микроструктура зоны сварного соединения алюминия АД30 с медью М1 (x150)

Рис. 3. Распределение микротвердости (Нμ) и структурных параметров (D3; æ) поперек сварного соединения алюминия (АД30) c медью (М1)

Прочность такого соединения находится на уровне прочности менее прочного металла из двух соединяемых, а электропроводность – на уровне электропроводности алюминия. Данная технология позволяет серийно производить электротехнические биметаллические переходники: для электрогенерирующих станций (гидро-, тепло- и атомных электростанций), для электропередающих предприятий и для потребителей с энергоемким производством (металлургических заводов, горнодобывающих комбинатов, обогатительных фабрик). Кроме того, сварные биметаллические переходники могут найти применение и в тех случаях, когда по эксплуатационным правилам разъемные соединения применяться не могут. В отличие от разъемных соединений электропроводность сварных переходников в процессе эксплуатации не меняется.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРЕЦИЗИОННОЙ СВАРКИ ВЗРЫВОМ ТОКОВЕДУЩИХ КОНТАКТНЫХ УЗЛОВ (СИЛОВЫХ СИСТЕМ И СИСТЕМ СИГНАЛИЗАЦИИ) Выполнение контактных соединений с помощью сварки взрывом позволяет получить прочные и надежные контакты однородных и разнородных металлов, лишенные этого недостатка. В случае неразъемных соединений сварка взрывом позволяет осуществить локальное соединение различных сочетаний металлов (алюминий – алюминий, медь – алюминий, медь – сталь, алюминий – сталь), а в случае разъемных соединений – осуществить локальное плакирование алюминиевых шин тонкими медными покрытиями, позволяющее применять оптимальный вариант сочетания контактирующих металлов «медь – медь» и/или «алюминий – алюминий» в механическом контакте. Накопленный за последние годы опыт разработки

подобных технологий для производств с сильноточным оборудованием и эксплуатации элементов этого оборудования, изготовленных сваркой взрывом, доказывает, что сварка взрывом обеспечивает получение прочных, надежных и долговечных соединений. Основные технические характеристики: 1. Электрическое сопротивление деталей из однородных металлов (медь – медь, алюминий – алюминий), сваренных взрывом, не превышает сопротивления самих деталей. 2. Механическая прочность соединений из однородных металлов, полученных сваркой взрывом, не ниже прочности соответствующих металлов. 3. Суммарное электрическое сопротивление деталей из разнородных металлов (медь – алюминий, алюминий – сталь, медь – сталь), сваренных взрывом, не превышает сопротивления самих деталей из соответствующих металлов за счет обеспечения контакта по всей поверхности и отсутствия на контактной поверхности оксидных и других пленок. 4. Механическая прочность соединений из разнородных металлов, полученных сваркой взрывом, не ниже прочности наименее прочного металла 5. Технические и экологические характеристики защитной миниатюрной взрывной камеры определяются по согласованию с Заказчиком. Область применения. Электротехника. Транспорт (метрополитен, железная дорога, трамвай и др.). Технико-экономические достоинства. Технология локальной сварки взрывом миниатюрными зарядами (прецизионная сварка взрывом, сварка ударной волной) обеспечивает снижение массы используемых зарядов взрывчатых веществ в несколько раз по сравнению с традиционными. Прецизионная сварка взрывом мелко-

размерных контактов может выполняться непосредственно на месте их эксплуатации с использованием миниатюрных зарядов взрывчатых веществ и специальных передвижных взрывных камер. В предлагаемых технологических разработках используются заряды массой не более 20 – 30 граммов. Для повышения безопасности взрывных работ и обеспечения экологической защиты (подавление импульсного шума, предотвращение разлета осколков) применяются малогабаритные мобильные взрывные камеры (масса порядка десятков кг), приспособленные для сверловки отверстий в соединяемых элементах, монтажа заряда взрывчатых веществ и, собственно, сварки взрывом. Окупаемость. Срок окупаемости составляет не более 12 месяцев.

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЯМОШОВНЫХ ЭЛЕКТРОСВАРНЫХ ТРУБ ДИАМЕТРОМ 20 – 76 ММ МЕТОДОМ СВАРКИ ТОКАМИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ Из рулонного металла путем многоклетьевой последовательной формовки лента формуется в трубную заготовку, кромки которой сводятся под острым углом, разогреваются при подходе к месту их схождения токами высокой частоты и осаживаются до получения сварного соединения. Процесс сварки непрерывный. Отрезка готовых труб происходит летучим отрезным устройством автоматически. Технические характеристики оборудования: скорость сварки, м/мин

30 ÷ 50

мощность источника питания высокой частоты, кВт

160 ÷ 250

мощность электроприводов, кВт

толщина стенки труб, мм длина труб, м свариваемый материал

1,2 ÷ 3,5 до 8 и более холоднокатаная или горячекатаная рулонированная сталь, алюминий

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПИРАЛЬНОШОВНЫХ ТРУБ ДИАМЕТРОМ 75 – 460 ММ При изготовлении труб используется рулонный штрипс шириной 100 или 200 мм. Процесс изготовления труб непрерывный, заключающийся в формовке металлической полосы в специальных устройствах с одновременной сваркой соединяемых кромок и последующей автоматической резкой труб на мерные отрезки без остановки процесса сварки. Свариваемые металлы: черная низкоуглеродистая сталь, оцинкованная либо алюминированная сталь (практически без потери антикоррозионных свойств), нержавеющая сталь, алюминий. Для соединения кромок используются дуговая сварка, если требуется производительность процесса 3 ÷ 4 м/ мин, либо сварка токами высокой частоты, если требуется большая производительность 30 ÷ 40 м/мин. При этом виде сварки не требуются вспомогательные материалы (газ, флюс, проволока). Технические характеристики оборудования: толщина стенки труб, мм

1 ÷ 12

производительность, км труб в смену

0,1 ÷ 1,5

мощность источников питания, кВт

20 ÷ 250

мощность электропривода, кВт длина труб, м напряжение питания, В

Область применения. Машиностроение, строительство, мебельная промышленность, товары народного потребления. Производительность. 3 ÷ 4 км в смену. Окупаемость. Срок окупаемости зависит от годовой программы и при полной загрузке трубосварочного стана может составлять 1 ÷ 1,5 года.

0,5 ÷ 3,5

скорость выхода трубы, м/мин

до 8 2 ÷ 6 и более 380

ской обечайки, к которой привариваются сферические днища и горловина. Для изготовления деталей баллона используется листовая сталь 25ХГСА толщиной 2,0 мм по ГОСТ 1542-71 с пределом прочности после заключительной термообработки всего изделия на уровне 1200 МПа. Для обеспечения стабильности качества сварных баллонов на всех стадиях термообработки контролировалось качество ее исполнения. Баллоны испытаны по специальной программе согласно требованиям ДHАОП 000-1.07-94. Легкие сварные баллоны предназначены для хранения различных газов под давлением. Выполнена конструкторская разработка и опытно-промышленная проверка.

Область применения. Машиностроение, строительство, сельское хозяйство. Производительность: а) в случае применения электродуговой сварки составляет 100 ÷ 200 м трубы в смену; б) в случае применения сварки токами высокой частоты составляет до 1500 м трубы в смену. Окупаемость. Срок окупаемости оборудования зависит от годовой программы выпуска труб и составляет 1 ÷ 2 года.

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕГКИХ СВАРНЫХ БАЛЛОНОВ Разработана технология и изготовлена опытная партия легких сварных баллонов на расчетное рабочее давление 150 МПа с полезным объемом 5,0 л и удельной массой 0,5 кг/л. Баллон изготавливается из сварной прямошовной цилиндриче-

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ При изготовлении изделий из полимерных пленочных материалов необходимо обеспечить их быстрое и надежное соединение. Наиболее эффективным способом соединения этих материалов является непрерывная ультразвуковая сварка (УЗС). Она обеспечивает получение непрерывных протяженных швов за счет относительного перемещения свариваемых материалов и волновода (инструмента). По степени механизации непрерывная УЗС делится на ручную и механизированную. При этом в зависимости от способа относительного перемещения материала и волновода различают шовно-шаговую и шовную сварку. В свою очередь шовная сварка может осуществляться вращающимся волноводом, на протяг и на вращающемся ролике-опоре. Ручная сварка. Для получения швов любой протяженности и конфигурации вручную перемещают акустическую головку, а

изделие остается неподвижным. Поскольку при УЗС происходит локальный разогрев зоны сварки, то данный способ эффективен при герметизации тары с пищевыми продуктами или легковоспламеняющимися веществами, а также при сварке изделий, свариваемые поверхности которых покрыты маслом, растворами солей, кислот и т. п. При этом вследствие специфического воздействия ультразвука на зону сварки нет необходимости в предварительной очистке свариваемых поверхностей. Установка для ручной УЗС состоит из ультразвукового генератора и акустической головки, состоящей из пьезоэлектрического преобразователя и волновода со сменными насадками. Насадки имеют специальную заточку, что позволяет получать швы различной ширины; производить разрезание нескольких слоев синтетических тканей или пленок; одновременно прорезать и сваривать материалы при производстве элементов одежды. Выходная мощность установки составляет 200 Вт, рабочая частота – 20 кГц. Данная установка позволяет соединять полипропиленовые и полиамидные пленки, многослойные пакеты из полиэтилентерефталата, а также пленки, имеющие металлизированное, фотоэмульсионное или ферролаковое покрытия без предварительного их удаления. Получаемая ширина шва составляет 1…5 мм при толщине пленок от 10 до 500 мкм. Шовно-шаговая сварка. Свариваемый материал после окончания рабочего цикла передвигается на шаг сварки и каждый последующий шов частично перекрывает предыдущий. Эта технология эффективна при сварке полимерных пленок, синтетических тканей, а также листовых полимерных заготовок толщиной до 3 мм. Установка для шовно-шаговой сварки (рис. 1) состоит из пневматического сварочного пресса, ультразвукового генера-

Рис. 1. Общий вид установки для шовношаговой ультразвуковой сварки

тора, системы управления, пульта управления, опоры с механизмом фиксации и перемещения свариваемого материала, а также коммутационного узла для подключения установки к электро- и пневмосети. Установка оснащена датчиком линейных перемещений конструктивно находящегося на суппорте пневмопресса, что позволяет не только измерять исходную толщину свариваемых заготовок и остаточную толщину шва, но и использовать деформационные критерии дозирования вводимой энергии. Наличие системы управления позволяет задавать и контролировать следующие операции и величины:  сварку с фиксированным временем ввода энергии в свариваемый материал;  сварку с использованием деформационного критерия управления;  сварку с динамическим включением ультразвука;  сварку с обеспечением постоянства энергии, вводимой в свариваемый материал, с учетом потерь акустической головки на холостом ходу;

 сварку «на протяг» (материал протягивается между колеблющимся волноводом и опорой);  скорость подачи свариваемых материалов в зависимости от типа полимера, толщины, количества слоев и т. д.;  задание верхних и нижних значений технологических параметров;  регистрацию параметров каждого цикла сварки на печатающем устройстве;  и контроль качества сварных соединений путем определения отклонения от допустимых значений основных параметров режима УЗС.  возможность включения сварочной установки в поточную линию. Выходная мощность установки плавно регулируется в пределах 100…630 Вт, рабочая частота – 20 кГц. В зависимости от технологической задачи установка комплектуется пластинчатыми волноводами с длиной рабочей поверхности от 10 до 300 мм. Установка обеспечивает до 40 сварок в минуту. Шовная сварка. Шовная сварка осуществляется на вращающемся роликеопоре и обеспечивает получение прямолинейных швов неограниченной длины. Скорость сварки и ширина шва определяется физико-механическими свойствами свариваемого материала, количеством его слоев, требованиями к сварному соединению и пр. Разработанная установка представляет собой функционально законченное устройство и состоит из: рабочего стола; пневматического пресса; вращающейся акустической головки, собранной на базе высококачественной пьезокерамики; ультразвукового генератора, системы подачи свариваемых материалов, ролика-опоры; системы контроля и управления технологическим процессом. Общий вид установки показан на рис. 2. Отличительной особенностью установки является наличие вращающейся акустиче-

ской головки. Это позволило значительно расширить номенклатуру свариваемых полимерных материалов, поскольку в процессе сварки отсутствует налипание размягченного полимера на рабочую поверхность волновода, что, в свою очередь, обеспечивает высокое качество сварных соединений за счет отсутствия в них прожогов, подрез шва, наплывов и пр. Кроме того, наличие

Рис. 2. Установка для шовной ультразвуковой сварки

Рис. 3. Макрофотография шва, полученного при многослойной сварке полиэтиленовой пленки

вращающейся акустической головки и активного (резонансного) ролика-опоры позволяет получать высокие прочностные характеристики шва по всей его длине при многослойной сварке пленок, в частности, полиэтиленовых (рис. 3). Выходная мощность установки плавно регулируется в пределах 100…630 Вт, рабочая частота составляет 20 кГц. В зависимости от технологической задачи установка комплектуется сменными волноводами и необходимой технологической оснасткой. При УЗС ламинированной полиэтилентерефталатной пленки толщиной 200…300 мкм скорость сварки может достигать 5…8 м/мин. Область применения. Разработанные технология и оборудование обеспечивает сварку полиэтиленовых, полиэтилентерефталатных, поливинилхлоридных и др. полимерных пленок толщиной 50…1000 мкм, используемых при упаковке пищевых продуктов и химических веществ, а также при изготовлении полимерных фильтров, плащей, накидок, тентов, конструкций сельскохозяйственного назначения и пр. Производительность установки для ручной УЗС зависит от навыков оператора. Производительность шовно-шаговой установки – до 30 сварок в минуту. Скорость шовной УЗС может составлять 5…10 м/мин. Состояние разработки Установки внедрены на ряде предприятий России и Украины.

ТЕХНОЛОГИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИСТИРОЛА

Наиболее эффективным способом соединения изделий из полистирола является ультразвуковая сварка (УЗС). Данный процесс позволяет в течение долей секунд получить качественное соединение, ис-

ключив при этом процесс склеивания или механической сборки деталей и конструкций из полистирола. В Институте электросварки им. Е. О. Патона накоплен обширный научный и производственный опыт по УЗС изделий из полистирола. Разработанные технологии легко адаптируются к конкретному типу полимера, форме или геометрии изделия и предусматривают:  оптимизацию основных параметров режима УЗС;  выбор способа ввода ультразвуковых колебаний (сварка в ближнем или дальнем поле);  расчет и рекомендацию по выбору типа разделки свариваемых кромок, их геометрии и размеров;  рекомендации по выбору типов наполнителей и красителей, их концентрации с учетом их светопогодоустойчивости, укрывистости и свариваемости полимера ультразвуком;  выбор последовательности операций в рабочем цикле и способа дозирования вводимой механической энергии, обеспечивающих заданное качество сварных соединений;  выбор волновода-инструмента, его расчет, изготовление и доводка. Разработанные технологии обеспечивают прочность сварных соединений близкую к прочности основного материала, высокую производительность процесса, его экологичность. На рисунке показаны некоторые изделия из полистирола, сваренные ультразвуком. Технология ультразвуковой сварки может применяться для изготовления изделий и конструкций из полистирола и сополимеров стирола и метилметакрилата, которые используются в авто-, авиа- и машиностроении, легкой, пищевой и химической промышленностях, радиоэлектронике, медицине, сельском хозяйстве.

Разработанные технологические процессы УЗС обеспечивают:  высокое качество сварных соединений, снижение трудоемкости операций и экономию энергоресурсов за счет возможности гибкого использования новых критериев дозирования вводимой энергии и автоматизации сварочного процесса;  снижение стоимости покупки, т. к. стоимость технологии в 2…5 раз ниже стоимости зарубежных аналогов;  исключение процессов склеивания дихлорэтаном, толуолом, бутилацетатом и другими вредными для организма человека веществами. Производительность: до 60 сварок в минуту. Разработка внедрена на ряде предприятий Украины и России.

УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРЕССОВОЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ ПЛАСТМАСС Установки предназначены для прессовой и шовно-шаговой ультразвуковой сварки (УЗС) изделий из полимеров и термопластичных композиционных материалов. Установка прессового типа, модель УЗПК-10. Установка состоит из сварочного пресса, ультразвукового генератора, акустической головки, блока контроля и автоматического управления технологическим процессом (рис. 1). Выходная мощность установки составляет 2,0 кВт, рабочая частота – 20 кГц. Установка позволяет использовать четыре основных режима сварки:  с заданным временем ввода ультразвуковых колебаний;  с заданной энергией, вводимой в зону соединения;  с фиксированной толщиной шва;

Рис. 1. Общий вид установки УЗПК-10

 с динамическим включением ультразвуковых колебаний или их парную комбинацию. Сварка с заданным временем ввода ультразвуковых колебаний. Традиционный режим, при котором время сварки и время проковки (выдержка сваренных изделий под давление после выключения ультразвука) постоянны для каждой последующей сварки. После каждого рабочего цикла на экране генератора индицируются временные и энергетические параметры режима сварки. Сварка с заданной энергией, вводимой в зону соединения. В этом режиме устанавливается и в каждом последующем рабочем цикле поддерживается постоянной энергия, вводимая в свариваемые детали. Это возможно благодаря встроенному в генератор микропроцессорному устройству. По сравнению с предыдущим

данный режим обеспечивает более высокую стабильность результатов сварки и рекомендован для соединения однотипных деталей. Сварка с фиксированной толщиной шва. Данный режим предусматривает отключение ультразвуковых колебаний при достижении толщины шва заданного значения, которое, как правило, лежит в пределах 0,7…0,9 исходной толщины материала. Использование указанного режима эффективно при сварке синтетических тканей, мягких полимеров и искусственных кож. Сварка с использованием динамического включения ультразвука. Данный режим предусматривает включение ультразвуковых колебаний при достижении заданного усилия, воздействующего со стороны волновода на свариваемые изделия. Использование динамического включения колебаний обеспечивает высокую стабильность качества соединений при сварке легко уплотняющихся полимеров, в частности, синтетических тканей, искусственных кож. Установка прессового типа, модель 800М. Установка состоит из сварочного пресса, ультразвукового генератора, акустической головки, блока контроля и автоматического управления технологическим процессом (рис. 2). Внутри каркаса сварочного пресса расположен узел пневматики и плата датчика линейных перемещений. Узел пневматики обеспечивает плавное регулирование сварочного усилия в пределах 100…1000 Н, а также позволяет управлять скоростью опускания сварочной головки. Выходная мощность установки плавно регулируется в пределах 100…800 Вт, рабочая частота ультразвукового генератора составляет 20 кГц. Устройство управления процессом УЗС представляет собой специализиро-

ванный микроконтроллер, работающий в реальном масштабе времени по одному из выбранных алгоритмов, заложенных в запоминающем устройстве. Кроме традиционных режимов устройство обеспечивает сварку:  с управлением по скорости (ускорению) деформирования зоны шва;  с заданной величиной осадки материала;  с заданным процентным соотношением толщины шва к исходной толщине свариваемого материала;  с управлением по электрической мощности, потребляемой пьезопреобразователем. Устройство управления также обеспечивает:  точную индикацию и ввод в память величины энергии, вводимой в свариваемые детали;  регистрацию и протоколирование каждой операции сварки на печатающем устройстве;

Рис. 2. Общий вид установки 800М

 выдачу всех установочных параметров на печатающее устройство или дисплей;  контроль качества сварных соединений путем определения отклонения от допустимых значений основных параметров режима сварки;  динамическое включение ультразвука (по силе сжатия или скорости опускания акустической головки);  сигнализацию аварийного состояния при превышении максимальной мощности генератора;  выдачу программируемого виброимпульса после операции «проковка» для учета потерь холостого хода акустической головки;  задание верхних и нижних пределов основных параметров режима сварки.

Область применения. Сварка изделий и конструкций из полиолефинов, полиамидов, хлорсодержащих пластиков, сополимеров стирола и метилметакрилата, а также наполненных и волокнистых термопластичных композиционных материалов, применяемых в авто-, авиа- и машиностроении, легкой, пищевой и химической промышленностях, радиоэлектронике, медицине, сельском хозяйстве. Производительность: до 60 сварок в минуту. Разработка внедрена на ряде предприятий России и Украины.

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КРУПНЫХ ПРОФИЛИРОВАННЫХ МОНОКРИСТАЛЛОВ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ Для изготовления монокристаллических слитков из вольфрама и молибдена (размерами 20x140x170 мм и более) разработана технология и оборудование плазменно-индукционной зонной плавки (рисунки 1, 2). Производительность установки для выплавки монокристаллов составляет 0,5 кг/ч. Монокристаллы тугоплавких металлов, в том числе вольфрама и молибдена, в промышленном масштабе обычно произ-

Рис. 1. Схема процесса (а) и установки (б) плазменно-индукционного выращивания монокристаллов: 1 – плазмотрон; 2 – пруток; 4 – монокристалл; 5 – поддон; 6 – механизм подачи прутков; 7 – капля металла; 8 – металлическая ванна

Рис. 2. Внешний вид установки для выращивания крупных монокристаллических пластин тугоплавких металлов

Рис. 3. Монокристаллы плазменноиндукционной зонной плавки: a) вольфрам, б) молибден

водились в виде стержней диаметром до 30 мм. Однако в последнее время требуются монокристаллы большего диаметра для изготовления: мишеней диаметром не менее 60 мм для напыления в электронике, анодов для мощных рентгеновских трубок, зеркал для промышленных лазеров, лодочек и контейнеров для выращивания крупных монокристаллов оксидов и солей, а также требуется широкоформатный монокристаллический прокат. Крупные ориентированные монокристаллы тугоплавких металлов, и особенно профилированные, сегодня необходимы также как и крупные слитки стали, титана и других металлов и сплавов. Монокристаллы тугоплавких металлов являются продукцией высоких технологий и большинство программ в космической ядерной энергетике и аэрокосмической промышленности критически зависят от прорывов в науке и технике высокотемпературных материалов. Проблема выращивания крупных монокристаллов тугоплавких металлов в течение ряда лет казалась неразрешимой из-за их высокой температуры плавления. Лишь метод плазменно-индукционного зонного выращивания монокристаллов позволил принципиально решить эту проблему. Уникальность этого метода заключается в том, что для него практически не существует каких-либо ограничений, как по размерам, так и по профилю поперечного сечения (круг, квадрат, пластина, труба и т. п.). Сочетание плазменного и индукционного нагрева позволяет удерживать ванну жидкого металла в электромагнитном поле без контакта с охлаждаемой медью, что и предопределило перспективы этого метода в выращивании крупных монокристаллов тугоплавких металлов, поскольку увеличение размеров монокристаллов тугоплавких металлов имеет решающее влияние на расширение масштабов их

применения в технике. Ориентированные монокристаллы из вольфрама и молибдена, и особенно профилированные, могут быть идеальной заготовкой для широкоформатного проката из тугоплавких металлов (рис. 3). Область применения. Основное назначение монокристаллов – материал для научных исследований и специальных изделий, чаще всего для военной техники, космических и других высокотехнологичных объектов. Также монокристаллы используются как мишени для установок напыления покрытий, в рентгеновской и лазерной технике, в металлургии.

Рис. 1. Процесс получения фасонной заготовки методом электрошлаковой плавки в пределах неподвижного разборного кристаллизатора

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ ОТЛИВКИ ФАСОННЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ Литой электрошлаковый металл превосходит кованый и катаный металл обычного производства по показателям пластичности и вязкости, по показателям анизотропии этих свойств, по стабильности показателей прочностных характеристик. Высокие показатели механических свойств литого электрошлакового металла обусловили создание ряда технологических процессов и оборудования для получения методом электрошлаковой отливки фасонных заготовок особо ответственного назначения. Разработан ряд технологических процессов электрошлаковой отливки фасонных заготовок: а) путем отливки в неподвижных фасонных разборных кристаллизаторах (рис. 1), в том числе, с приплавлением в процессе отливки отдельных заранее изготовленных элементов; б) путем специальной технологии отливки в подвижных неразборных кристаллизаторах;

б Рис. 2. Фрагменты процесса получения фасонной заготовки центробежным литьем в металлическую форму с использованием высококачественного жидкого металла, выплавленного электрошлаковым методом в огнеупорном тигле: а – завершение процесса электрошлаковой тигельной плавки; б – фасонная заготовка корпуса прямоточной задвижки Ду 50 мм на давление до 70 МПа, полученная методом центробежного литья

в) путем центробежной отливки в стальных формах из металла, выплавленного в огнеупорном тигле электрошлаковым методом (рис. 2). При электрошлаковой фасонной отливке этими методами, как и при процессе обычного электрошлакового переплава, происходит очистка металла от газов, неметаллических включений и серы, а затвердевание металла происходит направленно при непрерывной подпитке фронта затвердевающего металла жидким. Благодаря этому электрошлаковый металл отличает высокая чистота и плотность. Разработано оборудование и оснастка для получения фасонных отливок всеми указанными методами и освоено их промышленное производство. Накоплен значительный производственный опыт изготовления перечисленными методами различных отливок массой от 100 до 2000 кг из сталей с категорией прочности КТ50 – КТ110. Металл таких отливок, контролируемый ультразвуковой дефектоскопией (ГОСТ 24507-80) на сплошность, обладает повышенной пластичностью, вязкостью и сопротивлением хрупкому разрушению (см. таблицу), что позволяет во многих случаях заменять детали из дорогостоящих поковок значительно более дешевыми

и более высококачественными деталями из фасонных электрошлаковых отливок. Электрошлаковые фасонные отливки могут применяться как взамен обычного литья для повышения качества и надежности деталей различных машин и механизмов, так и взамен кованых фасонных деталей, как с целью повышения надежности, так и с целью значительного снижения стоимости их изготовления. Электрошлаковые фасонные отливки, в первую очередь, используются для изготовления крупных корпусов запорной арматуры паропроводов высокого давления, корпусов задвижек и других элементов фонтанной арматуры высокого давления для нефтяных и газовых скважин, для изготовления фланцев из высоколегированных сталей для химической аппаратуры, получения заготовок крупных шестерен и валовшестерен и многих других ответственных деталей машиностроения. Фасонные электрошлаковые отливки отличаются высокими показателями качества металла. Такое качество не обеспечивается в деталях из металла обычного производства при их изготовлении методами ковки или литья. Металл фасонных электрошлаковых отливок по показателям вязкости и пластичности превосходит ме-

Таблица. Механические свойства металла заготовок корпусов фонтанной арматуры (после термообработки), изготовленных электрошлаковым литьем

В, МПа

0,2 / В, % %

, %

KCU, Дж/см2

Литье* – сталь 363 – 396 376 34СrMo4

651 – 729 695

51,1 – 55,8 54,2

6,0 – 20,0 11,1

10,0– 27,1 17,7

16,3 – 25,8 21,1

Поковки* – сталь 466 – 496 483 34СrMo4

704 – 782 735

62,6 – 69,1 65,8

18,0 – 25,0 22,3

31,1– 62,0 48,8

28,5–131,6 95,6

ЭШЛ** – сталь 548 – 588 568 35ХМ

700 – 746 721

78,2 – 78,8 78,5

17,7 – 23,3 20,0

63,4– 69,5 66,4

146– 206 179,3

Тип заготовки

0,2, МПа

1 Сталь 34СrMo4 является аналогом стали 35ХМ. 2 Над чертой указаны минимальные и максимальные значения, под чертой – среднеарифметические; * данные фирмы «Cameron»: «Стальные поковки вместо стального литья» / Рекламный проспект фирмы «Cameron» // Выставка «Нефтегаз – 90»; ** данные «ИФ Элтерм», полученные при испытании 24 заготовок.

талл обычных отливок в 2 – 3 раза, металл поковок в 1,5 – 2 раза, кроме того, обладает в 2 – 3 раза более низким показателем анизотропии механических свойств, чем кованый металл. Благодаря этому детали из электрошлакового литого металла могут использоваться для особо ответственных узлов, работающих при высоких нагрузках, которые могут вызвать опасность хрупкого разрушения. Электрошлаковый литой металл лучше противостоит этому виду разрушений, чем кованый металл обычного производства. Разработанные технологические процессы и оборудование обеспечивают по сравнению с обычным литьем и ковкой значительно лучшие условия труда, полностью исключают применение ручного труда. Требуется минимальный обслуживающий персонал, обеспечивается практически безотходное производство, нет необходимости в весьма дорогостоящем, часто уникальном, кузнечно-прессовом оборудовании. Производительность – до 200 кг/ч на одной установке. Состояние разработки. Установки внедрены на ряде предприятий, на их основе производится готовая продукция (рис. 3).

Рис. 3. Прямоточная задвижка Ду 80 мм на давление до 70 МПа устьевого оборудования нефтегазовых скважин.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ОТВАЛЬНЫХ ШЛАКОВ МЕТАЛЛУРГИИ ФЕРРОСПЛАВОВ И ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОГО ПЕРЕПЛАВА В современной металлургии ферросплавов (ферросилиция, ферромарганца, феррохрома, других ферросплавов) и цветной металлургии (меди, никеля, других цветных металлов), отвальные шлаки всё ещё содержат значительное количество металла. Технологический комплекс позволяет методом электрошлакового переплава утилизировать эти шлаки, уменьшая антропогенное воздействие отвальных шлаков на окружающую среду и увеличивая содержание предпочтительного металла (металлов) или других заданных составляющих в конечном продукте комплекса. Вторичный шлак самого технологического комплекса не содержит металла, экологически безопасен и может быть использован при производстве строительных материалов. Этот комплекс отвечает требованиям безопасности, регламентируемым ГОСТ 12.2.007.9.8-89, и включает в себя:  собственно печь электрошлакового переплава;  источник электропитания печи;  систему управления электропитанием печи;  систему газоотвода, в том числе газоочистной аппарат. Печь электрошлакового переплава представляет собой поворотный металлический тигель, футерованный изнутри одним из огнеупорных материалов (графитом, магнезитом, кварцитом, хромомагнезитом) и снабжённый в нижней части подовым электродом. В качестве второго токоведущего электрода печи применён графитизированный подвижный электрод

Основные характеристики технологического комплекса Параметр

Значение

Максимальная сила тока (при ПВ 100%), А

9000

Мощность, подводимая к тигельной печи, кВА

< 630

Диаметр подвижного графитизированного токоведущего электрода тигельной печи, мм

200

Масса тигельной печи (с футеровкой), кг

3500

Масса источника электропитания тигельной печи, кг

2400

Режим работы технологического комплекса

круглосуточный

Напряжение питающей электросети, В

380

Габаритные размеры (длина x ширина x высота) основных составляющих технологического комплекса в мм: поворотная тигельная печь источник электропитания печи газоочистной аппарат

диаметром 100-150 мм, удерживаемый в вертикальном положении. Источник электропитания тигельной печи – постоянного тока, модульный, состоящий из нескольких однотипных независимых выпрямителей. Система управления электропитанием тигельной печи размещена непосредственно в шкафу управления, а собственно органы управления электропитанием этой печи и измерительные приборы – на пульте оператора. Система газоотвода, включая газоочистной аппарат, оснащена рукавами из фильтровального лавсана и снабжена средствами откачки и продувки, блоком автоматического управления. Промышленное применение технологического комплекса, например, при утилизации отвальных шлаков металлургического производства ферросилиция, обеспечивает получение аналогичного ферросплава марок ФС20, ФС25, ФС45, ФС65 с пониженным содержанием серы и фосфора при безотказной работе самого комплекса. Усреднённый срок окупаемости составляет от 30 до 36 месяцев (уточняется на основании бизнес-плана).

100-150

Рабочий объём тигельной печи, дм3

1500x2500x3450 3640x1380x1400 2400x2200x4500

Ферросилиций в изложницах после слива из поворотной тигельной печи

Поворотная тигельная печь электрошлакового переплава: 1 - механизм поворота тигля; 2 - талреп; 3 - кронштейн для крепления элекрододержателя; 4 - каретка; 5 - электрододержатель; 6 - медные наконечники водоохлаждаемых кабелей; 7 - рама; 8 - обойма тигля; 9 - лётка для слива продуктов переплава; 10 - газозаборник; 11 - подвижный графитизированный токоведущий электрод; 12 лебёдка привода передвижения каретки с электрододержателем; 13 - водоохлаждаемые кабели; 14-колонна; 15 - привод передвижения каретки; 16 - водоохлаждаемые кабели

ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО УПРОЧНЕНИЯ СВЕКЛОРЕЖУЩИХ НОЖЕЙ Разработана технология повышения долговечности быстроизнашивающихся свеклорежущих ножей (рис. 1) из стали У8А или 65Г путем их упрочнения. Технология заключается в закалке рабочей поверхности ножей вдоль режущих кромок под воздействием высококонцентрированного электронного пучка в вакууме (рис. 2). Ширина закаленного слоя составляет 20 мм, а глубина – не более 30 мкм. Микроструктура закаленного

слоя представляет собой мелкоигольчатый мартенсит с небольшим количеством остаточного аустенита. Электронный пучок

Рис. 1. Эскиз типового свеклорежущего ножа: вид сверху и вид со стороны режущей части

Рис. 2. Схема поверхностной закалки свеклорежущего ножа электронным пучком: 1 – свеклорежущий нож; 2 – электронная пушка; 3 – электронный пучок; 4 – зона закалки. Стрелками показано направление перемещения электронного пучка и свеклорежущего ножа

имеет следующие характеристики: энергия – 60 кэВ, плотность мощности – не менее 5·106 Вт/см2. Закалка одного свеклорежущего ножа осуществляется за время не более 5 с. Долговечность упрочненных свеклорежущих ножей увеличивается в 4,5 – 5,5 раз по сравнению с долговечностью неупрочненных ножей. Область применения. Сахарные заводы. Состояние разработки. Упрочненные свеклорежущие ножи успешно испытаны при эксплуатации на Шамраевском сахарном заводе (Киевская обл.).

Рис. 1. Импульсный плазмотрон для упрочняющей обработки поверхности

дение электрического тока через фронт детонационной волны приводит к нагреву и ускорению продуктов сгорания. На выходе из плазмотрона формируется импульсная струя плазмы, имеющая скорость до 8 км/с и температуру до 20000 К. Плазмотрон обеспечивает не только управление плотностью энергии импульса в больших пределах, но и ввод в плазму различных легирующих элементов (W, Mo, Cr, Ti, V, Al, Cu, Ni, C и др). Это обеспечивает формирование на поверхности изделий слоя из новых высококачественных материалов и покрытий (рис. 2).

УСТАНОВКИ ДЛЯ ИМПУЛЬСНОПЛАЗМЕННОГО УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН И ИНСТРУМЕНТА

Эффективным методом повышения плотности энергии является осуществление детонации горючей газовой смеси в реакционной камере плазмотрона (рис. 1), где наведено электрическое поле. Прохож-

Рис. 2. Вид слоя нанокристаллического материала на поверхности углеродистой стали после упрочняющей обработки

Основными достоинствами импульсноплазменного плазмотрона являются:  высокая плотность энергии в зоне обработки и возможность ее плавной регулировки;  кратковременность и локальность воздействия, ограничивающая зону термического влияния;  простота генерирования импульсных плазменных струй и возможность вести бесконтактную обработку сложных поверхностей;  возможность автоматизации процесса обработки;  возможность осуществления высокоэнергетического газотермического нанесения покрытий. Обработка рабочей поверхности инструмента и изделий импульсной плазменной струей позволяет обеспечить высокую износо-, тепло- и противозадирную стойкость рабочей поверхности в сочетании с прочностью изделия. Установки для импульсно-плазменной обработки серии «ИМПУЛЬС» отличаются универсальностью и гибкостью (рис. 3). С их применением возможно повысить износостойкость, коррозионную стойкость, жаропрочность, антифрикционность, эрозионную стойкость на изделиях, имеющих различную конфигурацию и массу. Техно-

логию можно применять для изменения свойств поверхности новых изделий, а также для ремонта изношенных. Отличительной особенностью установок серии «ИМПУЛЬС» по сравнению с аналогичным высокоэнергетическим (например, лазерным) является простота в обслуживании, низкая стоимость и высокая эффективность использования электрической энергии. Импульсно-плазменные технологии эффективны для упрочнения инструмента и деталей машин практически во всех отраслях промышленности (рис. 4):  в металлургии (для нанесения жаростойких покрытий, упрочнения режущего инструмента и прокатных валков),  в авиастроении (для нанесения покрытий на изделия из легких сплавов),  в сельском хозяйстве (упрочнение инструмента, например, ножей для резки сахарной свеклы и деталей машин),  в железнодорожном транспорте (упрочнение деталей машин и ремонт осей),  в машиностроении (упрочнение металлообрабатывающего и металлорежущего инструмента, нанесение покрытий на детали гидропривода),  в добывающей промышленности (нанесение коррозионно-стойких и кислотостойких покрытий),

Рис. 3. Вид установки для импульсноплазменной упрочняющей обработки поверхности изделий, включая и газотермическое нанесение покрытий

Рис. 4. Вид инструмента из разных отраслей промышленности. Инструмент был упрочнен импульсной плазмой.

 в переработке древесины (упрочнение инструмента),  в текстильной промышленности (модифицирование поверхности деталей текстильных машин),  в пищевой промышленности (упрочнение ножей для резки свеклы, бумаги, упаковочной пленки). Многолетние промышленные испытания и опыт внедрения технологии показал, что работоспособность изделий после импульсно-плазменного упрочнения увеличилась в 2…6 раз. Импульсно-плазменная технология применяется для упрочнения следующих изделий:  металлорежущий инструмент (машиностроение),  детали штампов и технологической оснастки (метизная промышленность),  инструмент в металлургической промышленности (валки, ножи, пилы),  инструмент в деревообрабатывающей, полиграфической, легкой промышленности,  детали машин и механизмов (автомобилестроение, авиастроение, двигателестроение и др.). Плазменная струя формируется путем сжатия детонационной волны электрическим током. Напряжение питания плазмотрона составляет 3000 В. В качестве плазмообразующего газа используются продукты сгорания. Обработка изделий осуществляется в атмосфере воздуха при частотах до 4 Гц. Технология обеспечивает производительность упрочнения до 300 мм2/с при установленной электрической мощности 20 кВт и расходе газов: кислорода 1 м3/ч; горючего газа 0,2 м3/ч; воздуха 4 м2/ч. Работоспособность после упрочнения повышается:  ножей, фрез – в 3...4 раза,  пил из стали – в 5...6 раз,

 пил из вольфрамокобальтового твердого сплава – в 1,5...2 раза,  матриц и пуансонов – в 3...6 раз,  деталей машин – в 3...5 раз.  Упрочняемые материалы:  сплавы на основе железа.  сплавы на основе титана.  твердые сплавы на основе карбидов вольфрама.  порошковые сплавы. Установка ИМПУЛЬС-3/4 изготовлена на базе стандартного станка для механической обработки изделий (фрезерного, токарного) и/или на базе манипулятора для сварки. Установка ИМПУЛЬС-5 комплектуется трехкоординатным манипулятором или роботом для перемещения импульсного плазмотрона. Установка УН-138М – специализированная, имеет системы защиты от шума и универсальный полуавтоматический манипулятор. Служит для упрочнения цилиндрических изделий и нанесения покрытий в условиях цеха. Мобильная установка МОПУС смонтирована в кузове передвижной автомастерской КМ 131 на базе вездехода ЗИЛ 130. Служит для упрочнения изделий и нанесения покрытий в полевых условиях: например, для упрочнения деревообрабатывающего инструмента и ножей для резки сахарной свеклы. Стоимость упрочнения не превосходит 10% от стоимости детали, а в случае упрочнения дорогостоящего инструмента составляет 2…3% от его стоимости. Как правило, при полной загрузки установок для упрочнения сери «ИМПУЛЬС» срок окупаемости затрат составляет менее 3 месяцев. Наиболее успешным примером применения данной технологии является создание участка по импульсно-плазменному упрочнению инструмента на Череповецком сталепрокатном заводе.

ЭЛЕКТРОЛИТНО-ПЛАЗМЕННАЯ ТЕРМОЦИКЛИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА Термоциклическая обработка поверхности осуществляется электрическим током, который коммутируется электролитом (водным раствором щелочи). Легирующие элементы (ионы металлов) вводятся в электролит и участвуют в диффузионном процессе легирования нагретой поверхности изделия. Охлаждение поверхности осуществляется электролитом и за счет теплоемкости изделия. Циклическое повторение процесса нагрева и кристаллизации ускоряет диффузию и обеспечивает формирование микрокристаллической структуры поверхностного слоя. В установке применены оригинальные электролитно-плазменные устройства (рисунок) работающие на основе использования жидкого электрода – электролита, формирования плазменного слоя на поверхности изделия и выделение энергии в этом слое в виде электрических разрядов. Это позволяет осуществлять термоциклический нагрев, легирование и структурирование поверхности металлических изделий на глубины 0,1-10 мм. Технология энергосберегающая и экологически чистая. Коэффициент полезно-

го использования электрической энергии 80-90%. Бесконтактный датчик температуры и системы управления обеспечивают автоматизацию технологии и термоциклирование поверхности изделий в области заданных температур. Эта технология эффективна как при защите поверхности изделий от абразивного износа, так и при получении упрочняющего слоя на деталях типа шток гидравлики, деформирующий ролик, прокатный валок. Эффективно применение технологии в горнорудном машиностроении, металлургической, сельскохозяйственной, деревообрабатывающей промышленностях. Основное достоинство технологии – это многократная экономия энергии, а также повышение физико-механических свойств поверхностного слоя и, соответственно, работоспособности металлических изделий, работающих на износ в сложнонапряженных условиях. Данная технология используется в промышленности для упрочняющей обработки поверхностей различных изделий: бурильных труб (штанг), крупногабаритных коленчатых валов, пил и ножей. Работоспособность этих изделий повышена в 2-3 раза, а затраты энергии при их производстве снижены в 3-5 раз. Новизна технологии и оборудования защищены десятками авторских свидетельств СССР и патентов России.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ (CDS-HVOF)

Вид устройств для упрочнения цилиндрических изделий: а) навесное на изделие, б) фиксируемое на манипуляторе

Кумулятивно-детонационное устройство (CDS-HVOF) является альтернативой известных детонационных, высокоскоростных газопламенных и газовых технологий нанесения покрытий.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ СВАРКОЙ ЦЕЛОСТНОСТИ ЦЕЛЬНОЛИТЫХ И СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ СТАЛЕЙ, СОДЕРЖАЩИХ ДО 0,4% УГЛЕРОДА

Специалисты Института электросварки им. Е. О. Патона оказывают услуги по выбору технических решений и разработке технологических процессов ремонтной сварки крупногабаритных цельнолитых и сварных конструкций из высокопрочных сталей с повышенным содержанием углерода, которые в процессе эксплуатации накопили значительные повреждения. В основу разработок легли результаты проводимых в Институте электросварки им. Е. О. Патона исследований по продлению

ресурса эксплуатации металлоконструкций, имеющих эксплуатационные повреждения. В рамках оказываемых услуг специалисты Института электросварки им. Е. О. Патона

Станина конусной дробилки крупного дробления (сталь 35Л, масса – 72 тонны)

выполняют анализ состояния металла и конструкции в целом, дают заключение о ремонтопригодности изделия и разрабатывают технологический процесс восстановительных ремонтных работ. Технологические рекомендации и собственно процесс ремонтной сварки базируются на моделировании основных технических приемов, используемых при выполнении восстановительных ремонтных работ. При этом производится выбор наиболее оптимального для каждого конкретного изделия и условий выполнения работ способа выборки дефектов и формирования кромок сварного соединения, а также способа сварки, сварочных материалов и метода неразрушающего контроля ремонтных сварных соединений. С учетом этого разрабатывается технологический процесс проведения ремонта, производится обучение рабочего персонала и формируются специализированные ремонтные бригады. После выполнения ремонтных работ дается заключение о техническом состоянии восстановленной металлоконструкции и рекомендации по ее диагностике в процессе последующей эксплуатации. В течение всего периода восстановительных ремонтных работ специалисты Института электросварки им. Е. О. Патона осуществляют авторский надзор за ходом выполнения этих работ, которые включают:  определение местоположения и протяженности трещин в изделии, в особенности трещин, склонных к развитию;  выборку трещин и формирование на их месте разделки кромок под восстановительную сварку;  восстановительную сварку разделанных кромок в строгом соответствии с разработанными технологическими рекомендациями;  проведение дополнительных мероприятий, направленных на снижение уров-

ня остаточных напряжений в местах восстановительной сварки;  контроль качества восстановительной сварки неразрушающими методами. Область применения. Восстановление с использованием дуговых процессов сварки целостности и работоспособности крупногабаритных цельнолитых и сварных конструкций горнорудного и металлургического оборудования изготовленного из высокопрочных трудно свариваемых сталей с содержанием углерода до 0,4 %. Технико-экономические достоинства. Надежность и качество выполняемых работ базируются на достижениях Института электросварки им. Е. О. Патона в области разработки ремонтных технологий и диагностики текущего состояния сварных конструкций, а также многолетнем опыте по продлению ресурса этих конструкций путем их восстановительной ремонтной сварки с предварительной выборкой эксплуатационных повреждений. Экономические показатели. Материальные затраты и сроки выполнения работ определяются степенью поврежденности конструкции. Опыт показывает, что финансовые вложения, необходимые для выполнения ремонтных работ составляют от 10 до 30% себестоимости изделия. В большинстве случаев проведение ремонта не требует полного демонтажа и последующего монтажа восстанавливаемого объекта. Работы выполняются в сжатые, от 10 до 40 суток, сроки. Они производятся с привлечением квалифицированных рабочих (сварщиков, газорезчиков, слесарей). Для выполнения работ используются сварочное оборудование и материалы, серийно выпускаемые на предприятиях Украины и СНГ, а также специализированные вспомогательные инструменты. При необходимости используется оборудование для удаления сварочных аэрозолей из зоны проведения ремонтных работ.

Состояние разработки. Разработанные технологии по ремонту крупногабаритных изделий из высокопрочных цельнолитых сталей были использованы при восстановлении станины и поперечины пресса усилием 100000 тс, подвижной щеки камнедробилки, станин дробилок крупного, среднего и мелкого дробления (ККД, КСД и КМД), изготовленных из стали 25Л и 35Л. Восстановительные ремонтные работы были выполнены на предприятиях Украины и Российской Федерации.

Пооперационное восстановление одного из элементов щековой дробилки

ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ И ПРИВАРКИ ОТВОДОВ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ В трубопроводном транспорте СНГ создалась сложная ситуация в связи с прогрессирующим старением нефте- и газопроводов. Половина магистральных нефтепроводов эксплуатируется 20 – 30 лет и более. Свыше 5 % газопроводов выработали свой нормативный ресурс (33 года), более 20 лет проработала 25 % газопроводов и 38 % от общей протяженности газопроводов находится в эксплуатации от 10 до 20 лет. Как показывает статистика, старение трубопроводных систем сопровождается увеличением количества отказов, связанных в первую очередь с коррозионными процессами и механическими повреждениями. В этих условиях все более актуальной становится проблема обеспечения эффективной и бесперебойной работы трубопроводного транспорта, в решении которой главная роль принадлежит усовершенствованию существующих и созданию новых, более надежных и безопасных методов производства работ при ремонте и техническом обслуживании магистральных трубопроводов. При эксплуатации магистральных трубопроводов очень часто возникает необ-

Сборка нахлесточно-стыковых соединений на действующем трубопроводе

ходимость в подключении новых потребителей или новых мелких и средних месторождений нефти и газа, а также в проведении ремонтно-восстановительных работ с заменой дефектных участков линейной части трубопроводов без прекращения транспортирования продукта. Сохранение трубопровода действующим при выполнении таких ремонтных работ экономически целесообразно, но оно должно сочетаться с экологической безопасностью. Нами разработаны и применяются безопасные технологии приварки отводов и ремонта действующих трубопроводов методом дуговой сварки без остановки транспортировки продукта. Эти технологии с одной стороны обеспечивают высокое качество и надежность сварных соединений при встраивании дополнительных конструктивных элементов в действующие трубопроводы, а с другой стороны позволяют поддерживать бесперебойную работу транспортной системы и при этом обеспечивается сохранность окружающей среды. Разработанные технологии ориентированы на ручную дуговую сварку, поскольку она позволяет выполнять сварочные и ремонтные работы на действующем трубопроводе в любом пространственном положении. Эти работы должны быть выполнены одномоментно и качественно. Поэтому в каждом конкретном случае с учетом марки стали трубопровода, его реального состояния и условий эксплуатации тщательно выбирают тип сварочных электродов. Если проблема восстановления несущей способности конструкций из малоуглеродистых и низколегированных сталей со сравнительно невысоким уровнем прочности, которые работают в экстремальных условиях повышенного охлаждения, можно считать в целом решенной, то это нельзя сказать относительно сталей повышенной прочности (т до 450 МПа). Это в первую очередь касается сварки

трубных сталей при выполнении работ на действующих магистральных наземных трубопроводах. Для обеспечения надлежащей эксплуатационной надежности стыковых соединений разработаны специальные усиливающие накладные элементы, а также рекомендации по переходу к нахлесточно-стыковым соединениям с соответствующей технологией сварки, обеспечивающей нужный термический цикл. Использование нахлесточностыковых соединений позволяет снизить в 2 раза поперечные напряжения при сварке по сравнению с угловым швом. Новые технологические схемы присоединения конструктивных элементов (муфт, тройников, заплат) к трубопроводам под давлением позволяют существенно повысить безопасность сварочных работ и надежность сварных соединений при эксплуатации, а также предохранить окружающую среду от загрязнения.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ УД690 ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОСАДОЧНЫХ МЕСТ ГЛАВНОГО ВАЛА ЭСКАЛАТОРА

Мобильный, многооперационный технологический модуль УД-690 для восстановления посадочных мест подшипников качения главных валов приводов эскалаторов непосредственно в условиях машинного зала городского метрополитена Технологический комплекс УД-690 позволяет в 3,5 раза сократить время и затраты на восстановление посадочных мест подшипников качения главного вала привода эскалатора: за счёт отказа от проведения ремонтных работ на специализированном предприятии и неизбежной транспортировки этого вала на упомянутое предприятие и обратно; за счёт отказа от подогрева вала при восстановительной наплавке и отказа от термической обработ-

ки этого вала после завершения наплавки; наконец, за счёт осуществления всех ремонтных операций на месте, то есть в пределах машинного зала городского метрополитена, с одной установки вала на автономные опоры. Главный вал привода эскалатора (включая смонтированные на нём элементы конструкции привода) весит около 6 тонн. Поэтому даже небольшие нарушения регламента монтажных работ на главном валу привода эскалатора приводят к появлению осевых нагрузок на этом валу, которые могут сопровождаться проворотом главного вала относительно внутренних колец подшипников качения, что, в свою очередь, при весьма интенсивной эксплуатации эскалаторов городского метрополитена, ведёт к заметному износу посадочных мест подшипников на упомянутом главном валу привода эскалатора. В предремонтном состоянии, средний износ посадочных мест подшипников главного вала привода эскалатора составляет 1,5 – 2 мм на сторону при диаметре этих посадочных мест соответственно 280 и 300 мм.

Технологический процесс по восстановлению посадочных мест главного вала привода эскалатора, реализуемого с помощью модуля УД-690, включает четыре основные операции, которые выполняются с одной установки:  механическую обработку изношенных посадочных мест подшипников на глав-

ном валу с целью получения исходных для ремонта этого вала цилиндрических поверхностей при обеспечении их осевой симметрии и достижении зоны бездефектного конструкционного материала главного вала, последняя из которых идентифицируется методом цветной дефектоскопии;  наплавку подслоя, обладающего необходимыми характеристиками пластичности и способствующего как уменьшению склонности к образованию трещин в основном наплавленном слое, так и уменьшению остаточных напряжений в зоне восстановления посадочных мест подшипников главного вала привода эскалатора;  наплавку основного слоя, обладающего необходимым сочетанием прочности (твёрдости) и пластичности, причём твёрдость металла основного наплавленного слоя в обязательном порядке контролируется переносным твердомером;  шлифовку основного наплавленного слоя до достижения необходимой соосности посадочных мест подшипников главного вала привода эскалатора, классных размеров этих посадочных мест и требуемой шероховатости их поверхностей. Комплексный контроль качества всех выполненных работ. Модуль обеспечивает точность восстановления посадочных мест 0,05 мм. Технологический модуль УД-690 успешно апробирован в реальных условиях метрополитена.

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС И ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ НАПЛАВКИ ИЗНОШЕННЫХ ЖЕЛОБЧАТЫХ ТРАМВАЙНЫХ РЕЛЬСОВ БЕЗ ИХ ДЕМОНТАЖА При достижении предельного износа боковых поверхностей «головки» и «губы»

желобчатые рельсы на криволинейных участках трамвайных путей подлежат замене либо восстановительной наплавке изношенных поверхностей. Замена изношенных рельсов новыми – дорогостоящая операция, прежде всего из-за их значительной металлоемкости и стоимости. Ещё большие убытки городское хозяйство несет из-за необходимости разрушения и последующего восстановления дорожного покрытия и вынужденного прекращения на длительное время движения всех видов транспорта на данном участке. В ИЭС им. Е. О. Патона разработаны техника и технология наплавки изношенных поверхностей желобчатых рельсов Тв65 без предварительного подогрева в условиях пути. На порошковую проволоку для наплавки высокоуглеродистых сталей получен патент Украины № 39646А от 15.06.2001 г. и разработаны технические условия на ее изготовление ТУУ 28.7.05416923.066-2002. Для реализации технологии разработан самоходный наплавочный аппарат УД-654 (рисунок). В нем использован новый принцип управления процессом дуговой механизированной наплавки (патент СССР № 1771903, 1992 г.; положительное решение по заявке на патент Украины № 99041892 от 05.04.1999 г., заявки на декларационные патенты Украины № 2020860 от 16.02.2000 г. и № 20200863 от 16.02.2000 г.). В условиях ГКП «Киевпастранс» (г. Киев) были проведены опытнопромышленные испытания аппарата, отработаны техника и технология автоматизированной наплавки боковых поверхностей трамвайных рельсов и наплавлен контрольный участок длиной 25 м с интенсивным движением. Наплавленный металл обеспечивал твердость после наклепа HRC 45…50. За четыре года наблюдений за наплавленным участком уста-

новлено, что его износ в два раза меньше, чем участков без наплавки в равных условиях эксплуатации.

Самоходный наплавочный аппарат УД-654

Разработанный в Институте электросварки им. Е. О. Патона новый комплекс оборудования и материалы для наплавки по своим техническим характеристикам не уступают западноевропейским аналогам. Технология наплавки осуществляется одним типом проволоки, тогда как западноевропейские фирмы используют при наплавке два типа проволоки, что удлиняет цикл наплавки. Кроме того, новая технология наплавки позволяет получать более гладкую поверхность, что снижает затраты средств и времени на последующую шлифовку, а в некоторых случаях позволяет исключить ее вообще. Стоимость нового наплавочного комплекса и электродных материалов ниже, чем западноевропейских аналогов.

ПЛАЗМЕННО-ПОРОШКОВАЯ НАПЛАВКА ДЕТАЛЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ, НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ И ОБЩЕПРОМЫШЛЕННОЙ АРМАТУРЫ

Значительным достоинством плазменно-порошковой наплавки является малое проплавление основного металла и возможность получения уже в первом наплавленном слое высококачественного

металла необходимого химического состава и свойств. Это особенно важно в случае применения для наплавки дорогостоящих наплавочных материалов на основе никеля или кобальта. Для плазменно-порошковой наплавки деталей энергетической, нефтехимической и общепромышленной арматуры разработаны установки, которые оснащены современными системами управления с использованием промышленных компьютеров, что значительно улучшает качество, повышает стабильность и надежность процесса наплавки. В установках использован плазмотрон новой конструкции с боковой подачей порошка. При этом увеличивается производительность процесса, уменьшаются потери порошка, расширяются области применения процесса, т. к. имеется возможность наплавки порошков из магнитных сплавов на железной основе. Установки соответствуют современным требованиям экологической безопасности. Они оснащены автономным блоком водяного охлаждения и защитной камерой, которая полностью предохраняет работающих от вредного воздействия излучения плазменной дуги и выделяющихся при наплавке газов и пыли. Блочно-модульный принцип позволяет после замены двух-трех блоков-модулей и программы управления производить высококачественную наплавку других деталей: например, клапанов двигателей внутреннего сгорания различных типоразмеров; ножей горячей и холодной резки металлов и неметаллических материалов и др. Это значительно расширяет область применения установок для плазменно-порошковой наплавки. Состав оборудования. Установка с компьютерным управлением для плазменно-порошковой наплавки состоит из следующих основных блоков: система

компьютерного управления; источник высокого напряжения; источник питания вспомогательной и основной дуги; плазмотрон; питатель порошка; вращатель наплавляемой детали; система загрузки, фиксации и выгрузки наплавляемых деталей; система установочных перемещений и позиционирования плазмотрона; блок автономного охлаждения; блок подачи газа; защитная камера. Технические характеристики. 1. Система компьютерного управления предназначена для программного управления работой установки и обеспечивает выполнение повторяемого цикла операций по загрузке, фиксации, наплавке (включая управление параметрами режима) и выгрузке заготовок при наплавке серии деталей одного типа. 2. Плазмотрон новой конструкции с боковой подачей порошка обеспечивает: ток вспомогательной дуги до 40 А; номинальный ток основной дуги – 300 А, максимальный – 400 А; ПВ – 100%; максимальная производительность 6 кг наплавленного металла в час. 3. Питатель порошка обеспечивает: подачу порошка грануляции 63…200 мкм; диапазон скоростей подачи порошка 5…100 г/мин; емкость бункера 2 дм3; ПВ – 100%. 4. Вращатель наплавляемой детали обеспечивает: возможность внешнего программного управления скоростью вращения детали; вращение деталей массой до 20 кг и диаметром от 30 до 200 мм; диапазон скоростей вращения 0,1…2,0 мин-1; ПВ – 100%. 5. Система загрузки, фиксации и выгрузки наплавляемых деталей обеспечивает: захват и установку заготовок на позицию наплавки; захват наплавленной заготовки с позиции наплавки, сброс наплавленной заготовки в контейнер. 6. Система технологических, установочных перемещений и позиционирова-

ния плазмотрона обеспечивает: наклон o плазмотрона в двух плоскостях (±15 ) позиционирование плазмотрона по осям X и Y (до 150 мм по каждой оси); амплитуду колебаний плазмотрона в пределах 2…25 мм при частоте колебаний 8…80 мин-1. 7. Блок автономного охлаждения обеспечивает: давление воды не менее 0,3 МПа, расход воды не менее 10 л/мин. 8. Блок подачи газа обеспечивает следующие расходы газа: плазмообразующего 1…3 л/мин; транспортирующего 4…6 л/мин; защитного 10...20 л/мин. Рабочий газ – аргон. 9. Защитная камера полностью предохраняет работающих от вредного воздействия излучения плазменной дуги и выделяющихся при наплавке газов и пыли. Установки для плазменно-порошковой наплавки порошками на основе железа, никеля или кобальта могут размещаться в составе автоматической линии или в виде отдельного агрегата.

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО РЕМОНТА НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Продление назначенного срока службы транспортных средств является актуальной задачей. Ее решение обусловливает необходимость оценки фактического технического состояния и остаточного ресурса несущих конструкций после исчерпания назначенного срока службы и требует обоснования комплекса научных, технических и организационных мер, направленных на обеспечение безопасности в течение вновь установленного срока службы. Сформулированы положения и требования научного подхода к обеспечению безопасности эксплуатации конструкций на основе современных представлений о рас-

четах и проектировании, учете эксплуатационной нагруженности и наработки элементов, оценках свойств материалов, технической диагностике, повышении качества соединений, применении новых технологических процессов, включая упрочняющие обработки. На основе анализа технического состояния, действительной работы и эксплуатационной нагруженности несущих конструкций подвижного состава возможно установить типы, причины и повторяемость преждевременных повреждений; разработать технические решения по восстановлению несущих конструкций с продлением назначенного (нормативного) срока службы на 10 – 15 лет; провести восстановительный ремонт с продлением назначенного срока службы несущих конструкций опытной партии вагонов; по результатам эксплуатации вагонов опытной партии разработать проект восстановительного ремонта несущих конструкций инвентарного парка; провести обучение технического персонала Заказчика правилам проведения работ. Конечная продукция – продление на 10 – 15 лет назначенного срока службы несущих конструкций подвижного состава при стоимости восстановительного ремонта не более 40 % от стоимости несущей конструкции. В промышленно развитых странах Запада проблема продления ресурса несущих конструкций решается, как правило, за счет их реконструкции и связана со значительными затратами. В последнее время ФРГ и США уделяют внимание экспериментальноаналитическим оценкам остаточного ресурса тягового подвижного состава и пролетных строений автодорожных мостов для планирования их замены и реконструкции. В предлагаемом решении определение и гарантированное обеспечение остаточного ресурса несущих конструкций, отработавших назначенный срок службы, является логическим продолжением развития вероятностно-

статистического подхода к расчету на усталость. Этот подход был разработан в ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины в 80-х годах XX столетия и в 90-х годах того же столетия был внедрен в практику проектирования в виде методических указаний Госстандарта СССР. Он позволяет дифференцированно учитывать влияние факторов конструктивнотехнологического оформления элементов и их эксплуатационной нагруженности на усталостную долговечность сварных конструкций и существенно повышает точность расчетов на эксплуатационную долговечность. На его основе разработаны общие положения гарантированного обеспечения ресурса для продления срока службы несущих конструкций вагонов метрополитена, тягового подвижного состава «Укрзалізниці» и промышленного транспорта с учетом возможной модернизации и новых критериев предельного состояния. Гарантированный остаточный ресурс и продление срока службы конструкций обеспечиваются за счет оптимизации технических решений по восстановительному ремонту на основе совершенствования методов расчета, использования новых, более обоснованных, критериев предельного состояния и модернизации узлов с использованием современных технологий.

БЕСТРАНШЕЙНАЯ ПРОКЛАДКА ТРУБОПРОВОДОВ Принцип работы машин для бестраншейной проходки скважин заключается в использовании энергии сжатого воздуха для возвратно-поступательного движения ударника пневмомолота, удар которого по корпусу передается на расширитель и вызывает осевое перемещение последнего. Разработан ряд машин такого типа для пробивания отверстий диаметром до 630 мм. Для бестраншейной замены труб на ударном механизме (пневмомолоте), раз-

мещаемом в рабочем колодце, устанавливается специальный расширитель, с помощью которого и происходит разрушение старой трубы и расширение грунта до наружного диаметра расширителя. В образовавшийся канал при движении расширителя затягивается новый трубопровод, который наращивается секциями из рабочего колодца. Возможна непрерывная подача цельной спирально-шовной трубы, изготавливаемой на месте (в колодце) из ленточных полиэтиленовых заготовок. Протяжка расширителя и новой трубы производится с помощью троса и лебедки из приемного колодца. Длина заменяемого участка составляет до 50 м. Пробивание сквозных и глухих горизонтальных, наклонных и вертикальных проходов в уплотняемых грунтах (например, при пересечении улиц, дорог и др.). Бестраншейная замена старых канализационных труб из хрупкого материала на полиэтиленовые. Извлечение из грунта вышедших из строя коммуникаций. Устройство бетонных и железобетонных набивных свай. Очистка действующих коммуникаций. Бестраншейная технология позволяет в несколько раз экономить средства по сравнению с традиционными траншейными технологиями прокладки трубопроводов, сохраняя внешний вид территорий в рабочей зоне (это особенно важно в условиях больших городов с напряженным движением транспорта и при реконструкции или капитальном ремонте действующих подземных коммуникаций в городской застройке). Скорость прокладки нового трубопровода составляет 6 м/ч при диаметре пластмассовых труб 225 или 315 мм. Вибрации почвы при пробивании траншеи аналогичны вибрациям почвы при вбивании фундаментных свай, т. е. не превышают допустимых норм.

2. ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ НАГРУЖЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ, АГРЕГАТОВ И КОНСТРУКЦИЙ Экспертные системы серии ЕМА-3 технической диагностики нагруженных изделий, агрегатов и конструкций всех отраслей промышленности позволяют:  управлять диагностической аппаратурой;  осуществлять в режиме оперативного контроля или непрерывного мониторинга автоматизированные измерения, сбор, обработку и хранение диагностической информации;  определять координаты дефектов, склонных к развитию,  прогнозировать разрушающую нагрузку на начальных этапах эксплуатации изделия, агрегата или конструкции,  выполнять расчет остаточного ресурса изделия, агрегата или конструкции и устанавливать регламент их дальнейшей возможной эксплуатации. Экспертная система технической диагностики ЕМА-3 обеспечивает 100%-ный контроль и диагностику крупногабаритных изделий, как в процессе эксплуатации, так и в процессе испытаний без предварительной подготовки или разборки. ЕМА-3 используется и для акустико-эмиссионного контроля возможного образования и развития трещин, возникающих непосредственно в процессе сварки изделий, агрегатов и конструкций в условиях серийного промышленного производства. БАЗОВАЯ СИСТЕМА ЕМА-3Б Оборудование

 измерительный блок – 1 шт.  блок промежуточных усилителей – 1 шт.  датчики акустической эмиссии – 8…128 шт.

 датчик-имитатор сигнала акустической эмиссии – 1 шт.  Комплектация компьютера для ЕМА-3Б:  Двухъядерный, процессор INTEL,  Память ОЗУ 2Гб,  Экран не менее 1280*1024,  Диск не менее 300 Гб,  Пишущий DVD привод,  Windows XP – обязательно.  Лицензионное программное обеспечение  Microsoft Windows ХР Professional  Пакет Microsoft Office 2007 Professional  Пакет ЕМА-3:  программа для проведения акустоэмиссионных испытаний,  программа построения таблиц и графиков испытаний,  мастер отчетов,  инструкция пользователя. РАСШИРЕННАЯ СИСТЕМА ЕМА-3Р Базовая система ЕМА-3Б + пакет программного обеспечения с дополнительными компонентами:  база данных для хранения настроек аппаратуры, акусто-эмиссионной информации и свойств материалов;  программа для работы с базой данных;  программа контроля подвижных деталей и узлов агрегатов;  интерактивная справочная система;  программа преобразования файлов ЕМА-2 в формат ЕМА-3.

УНИВЕРСАЛЬНАЯ СИСТЕМА ЕМА-3У Расширенная система ЕМА-3Р + пакет программного обеспечения с дополнительными компонентами:  программа прогнозирования разрушающей нагрузки и предупреждения об опасности;  программа расчета остаточного ресурса;  программа математической генерации тестовых сигналов акустической эмиссии;

 программа проведения испытаний в режиме непрерывного мониторинга;  интерактивный учебник;  программа преобразования файлов ЕМА-2 в формат ЕМА-3.

Мобильный и стационарный варианты оборудования ЕМА-3

СЕТЕВАЯ СИСТЕМА ЕМА-3С Универсальная система ЕМА-3У + пакет программного обеспечения с дополнительными компонентами:  программа управления рабочими станциями в сети (разрабатывается под конкретный заказ);  работа в локальной сети и выход в Интернет. Экспертная система технической диагностики серии ЕМА-3 предназначена для оценки состояния сосудов высокого давления, компрессорных станций, магистральных трубопроводов, нефтеналивных емкостей, агрегатов котлов и котельных установок, подвижных деталей и

Примеры изделий (осушитель, газопровод и химический реактор), при ремонте которых применялась экспертная система технической диагностики ЕМА-3

узлов, в том числе роторов турбин, других изделий, агрегатов и конструкций всех отраслей промышленности в процессе испытаний и эксплуатации, прогнозирования разрушающей нагрузки, расчета остаточного ресурса, регламентации условий эксплуатации на ее завершающей стадии. Существенное продление сроков службы изделий, агрегатов и конструкций всех отраслей промышленности за счет своевременной интегральной оценки их состояния и совершенного прогноза разрушающей нагрузки, как основы расчета остаточного ресурса. На завершающей стадии эксплуатации изделий, агрегатов и конструкций их непрерывный мониторинг является обязательным. Экспертная система технической диагностики серии ЕМА-3 является мировым лидером в своей области. Применение систем ЕМА-3 дает значительную экономию средств за счет предотвращения потерь при простоях

производства (при проведении регламентных контрольных работ, пусках оборудования в эксплуатацию после ремонтновосстановительных работ и др. видов простоя), при ликвидации возможных техногенных катастроф и аварий. Срок окупаемости составляет от 1 до 2 лет.

Наладка измерительного и счетно-решающего оборудования стационарной диагностической системе ЕМА-3, контролирующей аммиакопровод через реку Днепр

Системы технической диагностики в течение более 18 лет применяют в Украине, Российской Федерации и Польше, испытано более 1000 крупных промышленных объектах нефтехимического и газового комплексов, энергетического машиностроения, трубопроводного транспорта и сосудов, работающих под давлением. В настоящее время широкое применение получают стационарные системы непрерывного мониторинга на базе систем ЕМА-3. Такие системы успешно эксплуатируются на Одесском Припортовом заводе, на объектах Укрхимтрансаммиака.

ДИАГНОСТИКА НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКЦИЙ И СООРУЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ МЕТОДА ЭЛЕКТРОННОЙ СПЕКЛИНТЕРФЕРОМЕТРИИ

Известно, что причиной многих аварий, происходящих при эксплуатации объектов, являются остаточные напряжения. С подобными авариями связаны значительные затраты на ремонт и восстановление оборудования, а также потенциальная опасность для жизни и здоровья людей. Предлагаемая технология повышает надежность и ресурс конструкций и сооружений, изготовленных из различных конструкционных материалов. Аппаратура для оперативной диагностики напряженного состояния и компьютерная система обработки и анализа информации, полученной методом электронной спеклинтерферометрии, работает в реальном масштабе времени. Аппаратура компактная и позволяет определять остаточные напряжения в реальных условиях эксплуатации для оценки их влияния на эксплуатационную надежность конструкций и сооружений. Состав оборудования: компактный малогабаритный (17 мВт) источник когерент-

ного лазерного излучения; поляризованный световод, предназначенный для передачи лазерного излучения в контролируемую зону; управляемый пьезооптический элемент, предназначенный для получения фазового сдвига при обработке оптической информации; спекл-интерферометр, предназначенный для измерения деформаций при релаксации напряжений в контролируемой зоне; высокочувствительная CCD-камера, предназначенная для передачи отраженного лазерного излучения в память компьютера; компьютер, предназначенный для ввода, обработки и анализа оптической информации, полученной при измерении деформаций в контролируемом участке конструкции; комплект ЗИП.

СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ ГИС Решение о продлении срока эксплуатации должно приниматься дифференцированно, с учетом особенностей эксплуатации каждого отдельного участка и его технического состояния. Это условие, а также переход от традиционного регламентного ремонтно-технического обслуживания трубопроводов к эксплуатации по техническому состоянию предопределило принципиальную схему системы мониторинга, предложенную Институтом электросварки им. Е. О. Патона совместно с Институтом географии и Институтом проблем прочности им. Г. С. Писаренко, которая включает базу данных о состоянии отдельных участков трубопровода и аналитический блок для принятия соответствующих решений. База данных формируется на основе данных, полученных из технической документации и при обследованиях, и предназначена для хранения всех доступных на текущий момент данных о трубопроводах,

включая сведения о пересечениях, раскладке труб, типах грунтов, потенциалах электрохимзащиты, состоянии изоляционного покрытия, обнаруженных дефектах, использованной трубопроводной арматуре, рабочих параметрах, топографических картах коридоров трубопроводов и др. Интерфейс базы данных предоставляет пользователю возможности просматривать данные различного типа, выполнять запросы, редактировать существующие данные. Ядром аналитического блока является модель оценки относительного риска, учитывающая последствия вероятной аварии на конкретном участке трубопровода (см. рис). Данная модель использует информацию базы данных и позволяет устанавливать приемлемый уровень риска для эксплуатирующей организации в условиях ограничения технических и финансовых ресурсов. Отличительными особенностями системы мониторинга является возможность оценки опасностей и риска аварий трубопровода с учетом:  прогнозирования остаточного ресурса на основе статистических методов обработки результатов обследования в шурфах;  определения напряженно-деформированного состояния типовых элементов трубопроводов МКЭ, в том числе при наличии поверхностных нетрещиноподобных дефектов.  оценки состояния изоляционного покрытия на основе использования надтрассового метода;  оценки приповерхностной части литосферы в районах пролегания трубопроводов; На основе постоянного сбора, накопления, обработки и анализа информации относительно действительного состояния трубопровода система позволяет определять возможность дальнейшей эксплуа-

тации как отдельных участков, так и трубопровода в целом, своевременно предпринимать соответствующие предупредительные и корректирующие действия. В результате за счет оперативного получения наглядной справочной информации и экспертных оценок, базирующихся на методике оценки остаточного ресурса и проблемно-ориентированном программном обеспечении, существенно возрастает уровень безопасного функционирования реальных трубопроводов.

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ СТАТИЧЕСКОГО И ДИНАМИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ На основе теоретического и экспериментального анализа напряженнодеформированного состояния поврежденных зон конструкции разработаны методы расчета на статическую прочность и малоцикловую усталость трубопроводов и сосудов с объемными коррозионноэрозионными дефектами. Вычисления, выполняемые по данным методикам, составляют основу для оценки допускаемых стадий развития дефектов и соответственно оптимизации восстановительных работ. Оценка остаточного ресурса необходима для сварных соединений трубопроводов и их элементов в системах ТЭЦ и АЭС, которые подвержены интенсивному локальному коррозионно-эррозионному износу, а также к объектам нефтехимической промышленности, включая змеевики печей, технологические трубопроводы, теплообменники, реакторы и др. конструкции, испытывающие воздействие водородсодержащих сред. Разработана нормативно-техническая документация на методику.

3. ОБОРУДОВАНИЕ АСИНХРОННЫЙ СВАРОЧНЫЙ ГЕНЕРАТОР НА 315 А

Асинхронный сварочный генератор предназначен для работы в полевых условиях в составе передвижных сварочных агрегатов в качестве источника сварочного тока и вспомогательного генератора переменного тока. Асинхронный сварочный генератор обеспечивает:  плавное местное и дистанционное регулирование сварочного тока в одном диапазоне стандартным электрическим сигналом управления 0…10 В;  коррекцию внешних статических и динамических характеристик в зависимости от марки применяемых электродов и технологических особенностей сварки;  наличие одно- и трехфазной сети переменного тока напряжением 220/380 В частоты 50 Гц;  наличие пониженного переменного напряжения, например 24 или 36 В частоты 50 Гц. В разработанном асинхронном сварочном генераторе применена новая оригинальная система управления, обеспечивающая высокое качество сварки при пониженном разбрызгивании электродного металла. Имеется возможность выполнения асинхронного сварочного генератора не только для ручной дуговой сварки, но и для других видов сварки, например, для аргонодуговой сварки, для сварки в СО2, а также для воздушно-плазменной резки, причем без существенных дополнительных материальных затрат. Асинхронные сварочные генераторы значительно превосходят традиционные вентильные генераторы по ряду технических и технологических характеристик. Разработанные асинхронные сварочные

генераторы выполняются на базе серийных асинхронных электродвигателей соответствующей мощности, что является основой их высокой надежности, относительной простоты и невысокой стоимости. Срок окупаемости 2 года.

КОМПЬЮТЕРНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ КСУ КС 02 ДЛЯ МАШИН КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ Система предназначена для управления циклом сварки и контроля процесса применительно к стационарным и подвесным одно- и двухпостовым машинам переменного тока контактной точечной сварки. Функции системы:  задание и выполнение циклограммы режима сварки: предварительное сжатие, сжатие, сварка 1 с модуляцией тока 1, охлаждение, сварка 2 с модуляцией тока 2, ковка с включением ковки во время прохождения тока, пауза;  управление тиристорным контактором и четырьмя (две пары) электропневмоклапанами;  компенсация изменения напряжения питающей сети;  стабилизация действующего значения сварочного тока;  автоматическая настройка на cosφ сварочной машины;  измерение сварочного тока, напряжения между электродами и напряжения питающей сети;  контроль качества сварки по допустимым отклонениям сварочного тока и/ или напряжения между электродами и/или прогнозирование диаметра ядра сварной точки по математической модели или нейронной сети;  хранение в памяти системы 8 заданных режимов сварки при отключении напряжения питания;

 автоматический выбор любого из 8 заданных режимов от внешнего сигнала управления;  самодиагностика системы;  связь с персональным компьютером через канал последовательного обмена RS232 или RS485;  программная защита от несанкционированного доступа к заданию параметров режима сварки.  защита выходных цепей управления ЭПК, тиристорным контактором и т. п. от перегрузок. Система имеет удобную панель управления с мембранной клавиатурой и жидкокристаллическим дисплеем, что обеспечивает простоту и наглядность задания сложной циклограммы процесса сварки.

Основные технические характеристики системы:

 - длительность каждой операции цикла сварки, периоды 1…99,  -диапазон задания сварочного тока, кА 4,0…50,  -приведенная погрешность измерения сварочного тока и напряжения между электродами, % 3,0,  -приведенная погрешность стабилизации сварочного тока и компенсации колебания напряжения сети в диапазоне +10...-20%, % 3,0,  - напряжение питания, В 380,

 - потребляемая мощность, Вт не более 30,  -габаритные размеры, мм 290x155x300,  - масса, кг не более 8. Система управления является универсальной и может быть применена для различных типов машин для контактной сварки и сварочного производства. 1. Управление одновременно двумя парами сварочных клещей в автоматической линии, в том числе роботизированной. В памяти системы задается несколько режимов сварки (до 8). Внешним переключателем автоматически выборается требуемый режим сварки в заисимости от свариваемой точки на конструкции. Осуществляется простейший контроль качества сварной точки по допустимым отклонениям сварочного тока и напряжения между электродами. Для компенсации износа электродов режим сварки корректируется с учетом состояния их поверхности. 2. Управление процессом сварки конструкций ответственного назначения. Для свариваемых материалов и используемых режимов может быть разработаны нейронная сеть или статистическая модель для контроля качества сварной точки, например, диаметра ядра точки. С помощью разработанной сети контролируется качество сварки в ходе сварочного процесса. Данные о диаметре ядра сварной точки можно передавать через последовательный канал RS232 в персональный компьютер для формирования протокола о качестве сварки конструкции. 3. Создание сети для управление группой сварочных машин, разнесенных на достаточно большой территории. КСУ КС на различных сварочных машинах через последовательный канал RS485 подключаются к промышленному компьютеру и объединяются в единую систему управления. При этом, кроме отслеживания хода всего производства, появляются

дополнительные возможности управления процессом, например, оптимизация загрузки силовой сети и тем самым снижение установочной мощности. Основным достоинством КСУ КС 02 является контроль качества сварки в реальном времени: по допустимым отклонениям, по статистическим моделям или нейронным сетям с учетом напряжения на электродах. За счет повышения качества сварных соединений, оптимизации параметров режима и обеспечение их воспроизводимости экономический эффект составляет 10% от стоимости сварочных работ. За счет контроля качества в реальном времени и своевременного исправления брака экономический эффект может составлять до 0,5 – 1% от стоимости свариваемой конструкции. Благодаря контролю состояния электродов и корректировки режима сварки в зависимости от их износа обеспечивается продление срока эксплуатации электродов на 30%. Таким образом, в зависимости от вида автоматизируемого производства срок окупаемости КСУ КС может составлять менее 1 года.

МЕХАНИЧЕСКИЙ МОДУЛЯТОР СКОРОСТИ ПОДАЧИ ЭЛЕКТРОДНОЙ ПРОВОЛОКИ ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ

Разработан новый механизм подачи электродной проволоки. Механизм обеспечивает импульсную подачу проволоки с помощью специального механического устройства. При этом можно изменять фронты нарастания и спада импульсов. Частота модуляции регулируется в диапазоне 3 – 100 Гц. Механический КПД модулятора составляет не менее 85%. С помощью модулятора осуществляется управляемый перенос капель электродного металла. Это позволяет выполнять сварку во

всех пространственных положениях, даже если сварочные материалы и источники питания предназначены только для сварки в нижнем положении. Новый механизм подачи проволоки (ММСТ) повышает устойчивость горения дуги и обеспечивает управляемый мелкокапельный перенос электродного металла, что позволяет использовать его с любым источником питания дуги постоянного или переменного тока, в том числе с падающей внешней характеристикой. При сварке переменным током с новым механизмом подачи можно использовать и электродные материалы, предназначенные только для постоянного тока. Сварку и наплавку можно выполнять в труднодоступных местах, на металле малой толщины, под водой и в невесомости. Сварка и наплавка в любых пространственных положениях может выполняться при увеличенных диаметрах проволоки (до 3,2 мм), что удешевляет процесс. Установленная мощность сварочных источников питания при использовании нового механизма подачи проволоки уменьшается до 12 – 15 кВА вместо 35 – 45 кВА с соответствующим уменьшением массы и габаритов оборудования. Уменьшенная масса и мощность сварочно-наплавочных полуавтоматов (для порошковой проволоки диаметром до 3,2 мм) и источников питания к ним позволяет создать автономные комплексы с электростанцией мощностью 7 – 12 кВт для работы в полевых условиях. Такие комплексы массой не более 350 кг могут монтироваться на автомобили типа джип (УАЗ, ЛуАЗ, Toyota). Использование нового механизма подачи электродной проволоки позволяет экономить электроэнергию на плавление электродного металла на 28 – 50%. При переоборудовании половины дуговых установок в Украине экономия составит более 3 млрд кВт·ч электроэнергии в год.

Состояние разработки. Используется в ПО «Александрияуголь» (Украина), Мосводоканал (г. Москва, Российская Федерация), а также на ряде горнодобывающих и энергетических предприятий Украины. Успешно испытан при подводной сварке вертикальных швов. Производительность. При равенстве энергозатрат производительность плавления электрода вдвое выше, чем при традиционном способе сварки или наплавки (без модуляции сварочного тока). Срок окупаемости составляет не более 6 месяцев.

Рис. 1. Принцип работы системы технического зрения триангуляционного типа

СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО СЛЕЖЕНИЯ ЗА СТЫКОМ ПРИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ Система технического зрения (СТЗ) триангуляционного типа является бесконтактной и отличается высокой точностью, информативностью и надёжностью. Она способна устойчиво работать и при горящей сварочной дуге, выдавая все необходимые данные для автоматического слежения за стыком или разделкой свариваемых кромок, а также для контроля усиления шва по ширине, форме и площади его поперечного сечения. СТЗ работает в реальном масштабе времени, используя метод светового сечения (рис. 1). Сенсор триангуляционного типа (рис. 2) состоит из двух основных частей: видеокамеры и оптического генератора световой полоски (осветитель). Осветитель, расположенный под некоторым углом к видеокамере, проецирует узкую световую полоску на свариваемые поверхности. К параметрам стыка или разделки свариваемых кромок, которые определяются и по которым вырабатываются команды управления, относятся: величина зазора в стыке свариваемых кромок, величина

Рис. 2. Сенсор триангуляционного типа

превышения одной кромки над другой в упомянутом стыке, вид разделки свариваемых кромок, некоторые другие параметры стыка или разделки свариваемых кромок, учитывающие специфику дуговой сварки конкретных изделий или металлоконструкций. Система позволяет получить параметры стыкового соединения (зазор, вид разделки, глубина разделки, превышение кромок и т. п.) в реальном масштабе времени. Применительно к автоматическому слежению за стыком или разделкой свариваемых кромок, характерной особенностью системы технического зрения являет-

ся ее инвариантность к различным видам помех, таким как застывшие брызги расплавленного метала, царапины, ржавчина, нагар, заусенцы, следы фрезы или резца, блики, засветки от дуги и т. п. Имеются модификации данной сенсорной системы для работы на поверхностях с высоким коэффициентом отражения, например, на шабренных алюминиевых поверхностях, свежефрезерованных стальных поверхностях, а также с возможностью слежения за стыком с зазором, близким к нулю. Система технического зрения способствует существенному улучшению качества сварных соединений в высокоорганизованном сборочно-сварочном производстве металлоконструкций:  в робототехнике (рис. 3, автоматическая сварка стыков со сложной пространственной траекторией);  в судостроении (корпуса судов и подводных лодок, перегородки отсеков, прочее);  в производстве сосудов, контейнеров и резервуаров (сосуды высокого давления, корпуса контейнеров и резервуаров, включая торцевые пробки, промежуточные контейнеры для перевозки сыпучих грузов, автоцистерны, цистерны из нержавеющей стали для пищевой промышленности, резервуары для хранения газа, контейнеры-рефрижераторы для перевозки грузов, пивные бочки, домашние резервуары для горячей воды);  в производстве железнодорожных вагонов, цистерн, трамвайных вагонов и вагонов метрополитена;  в автомобильной промышленности (объемные конструкции заготовок специального раскроя, брикетов для каталитических дожигателей выхлопных газов, выхлопных систем, узла крыши, бензобаков);  в сборочном производстве автомобилей большой грузоподъемности и трак-

торов (узел кабины, колеса, подкрановые балки, ходовая часть трактора);  в производстве труб большого и малого диаметра (рис. 4, нефте- и газопроводы, химические продуктопроводы, трубопроводы для домашнего использования, гибкие трубопроводы, трубы для медицинских целей);  в производстве опор для мощных систем освещения на спортивных стадионах и на городских улицах.

Рис. 3. Следящая система для роботизированной дуговой сварки криволинейных стыков. На основании данных, получаемых от системы технического зрения, роботизированная система автоматически формирует сложную траекторию движения сварочного инструмента с учетом транспортного запаздывания.

Система технического зрения может быть использована при всех процессах дуговой сварки, в том числе при наличии разделки свариваемых кромок и поперечных колебаний сварочной головки. Она способна отслеживать траекторию стыка с зазорами, близкими к нулю, обеспечивать автоматическое совмещение с точностью 0,2 мм траектории перемещения сварочной головки и траектории стыка. Возможно адаптивное управление процессом сварки. По желанию заказчика сопряжение со сварочным оборудованием обеспечивается через аналоговый, цифровой или серийный интерфейсы. Повышение производительности достигается за счет экономии рабочего времени

б Рис. 4. Применение системы технического зрения в трубной промышленности (а – сварка труб большого диаметра под флюсом, б – аргонодуговая сварка)

и затрат на сборочно-сварочных операциях и операциях контроля параметров усиления сварочных швов – ширины, формы и площади поперечного сечения. Повышению производительности способствует и предотвращение неисправимого брака и сведение к минимуму ремонтных работ. Система является готовой продукцией и внедрена на машиностроительных предприятиях Украины и России.

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ВИДЕОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА Автоматическая система видеоконтроля предназначена для регулирования уровня расплавленного металла в кристаллизаторе при электронно-лучевой плавке и в мишени при электронно-лучевом напылении. Она имеет высокий уровень помехозащищенности от:  световых бликов из зоны плавки;  влияния гарнисажа, налипающего на стенки кристаллизатора при плавке;  строб-эффекта, который создает стробоскопический экран перед смотровым окном электронно-лучевой установки. Для наблюдения используется видеокамера с объективом, оснащенным трансфокатором 5 – 50 мм и регулируемой диафрагмой, начиная от полного закрытия до F1,4. Видеокамера совместно с устройством обработки сигнала образует датчик для измерения уровня расплавленного металла в ванне. Наблюдение ванны 2 и окружающей зоны 3 ведется видеокамерой 6 через смотровое окно 5 и стробоскопическую систему 4 снаружи плавильной вакуумной камеры 1. Видеосигнал преобразуется в цифровой код в устройстве видеозахвата 7 и далее обрабатывается в промышленном компьютере 8 с помощью специальной программы. Выделяются границы ванны

Техническая характеристика Параметр

Значение

Диапазон расстояний от видеокамеры до зоны наблюдения, м

1,5…2,5

Рабочий диапазон измерения, мм Точность поддержания заданного расстояния, % Период дискретизации, мс Питание, В, Гц Габариты шкафа управления, мм Масса, кг

0…20 1 200…350 220; 50 1800х600х650 80

ма («Автомат / Ручной») регулирования уровня ванны. Система введена в промышленную эксплуатацию совместно с ООО «Стратегия БМ» на промышленной электроннолучевой установке ТИКО-15М в Киеве.

ТРАНСФОРМАТОР СВАРОЧНЫЙ С ТИРИСТОРНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ И СО СТАБИЛИЗАЦИЕЙ ГОРЕНИЯ ДУГИ

и рассчитывается расстояние поверхности ванны от верхнего среза кристаллизатора. Компьютер управляет контроллером привода 9 вытягивания слитка 13 или перемещением мишени. Текущая информация отображается на экране монитора и записывается в память. Имеется световая 10 и звуковая 11 аварийная сигнализация системы, а также переключатель 12 режи-

Трансформатор предназначен для ручной дуговой сварки покрытыми электродами (в том числе, электродами для постоянного тока – ВИ-10-6, УОНИ-13/45, УОНИ-13/55) черных и некоторых нержавеющих сталей (электродами ОЗЛ-8), чугуна (электродами ЦЧ-4), а также нержавеющих сталей, алюминия и его сплавов в среде аргона неплавящимся электродом в

тех случаях, когда допускается начальное зажигание дуги контактным способом. Основные технические характеристики приведены в таблице. Трансформатор, по требованию заказчика, может выполняться и на другие номинальные токи. Трансформатор обеспечивает: плавную (местную и дистанционную) регулировку режима сварки; стабилизацию горения дуги; выход на режим и заварку кратера; продувку газа, модуляцию сварочного тока. Область применения: на строительномонтажных площадках, в том числе при строительстве трубопроводов, в ремонтных мастерских, в организациях агропромышленного комплекса, в гаражах, при индивидуальной трудовой деятельности и в других случаях, когда требуется частая

транспортировка сварочного источника питания. Трансформатор может быть использован как при индивидуальной трудовой деятельности, так и для нужд народного хозяйства страны. Технико-экономические достоинства. По сравнению с аналогами значительно улучшает качество сварки: стабильность процесса, внешний вид шва, структуру шва и его механические свойства; улучшает и облегчает условия труда – работу может выполнять сварщик более низкой квалификации. Экономия материалов и энергоресурсов: при изготовлении трансформатора (по сравнению с аналогами) экономия электротехнических материалов – 20%; при эксплуатации экономия электроэнергии – до 25%.

№ п/п Наименование параметра

Обозначение

Величина параметра

Напряжение питания сети, В

380

Частота питающей сети, Гц

Номинальный сварочный ток, при относительной продолжительности нагрузки ПН = 20% и пятиминутном цикле, А

I2ном

315

Первичный ток при номинальном сварочном токе, А

Диапазон регулирования сварочного тока, А

Напряжение холостого хода установки, В

Напряжение холостого трансформатора, В, не более

Номинальное рабочее напряжение, В

Класс изоляции

Номинальная мощность сварочной обеспечиваемая установкой, кВт

хода

силового

I1ном

I2мин – I2макс

50 – 350

Uхх

70 ± 4

Uхх.ст

50 ± 2

U2ном

32 Н

дуги,

P2ном

10,1

Коэффициент полезного действия при номинальном токе, не менее, %

КПД

Коэффициент мощности

cosφ

0,7

Номинальная мощность, потребляемая из сети, кВА

Sном

20,6

Частота следования стабилизирующих импульсов

fст

100

Время отключения УСГД на холостом ходу установки, С, в пределах

tхх

0,2 – 2

Масса, не более, кг

Производительность: повышение производительности труда – на 20% за счет увеличения времени устойчивого горения дуги и надёжности её начального поджига. Состояние разработки. Образцы предлагаемого оборудования успешно опробованы в промышленности: 1) при аргонодуговой сварке неплавящимся электродом нержавеющих сталей, алюминия и его сплавов; 2) при сварке различных марок сталей покрытыми электродами, предназначенными как для переменного, так и для постоянного тока, в том числе типа УОНИ.

УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ГОРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДУГ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Устройства стабилизации горения дуги (УСГД) являются приборами, подключение которых к любым трансформаторам для дуговой сварки (ранее выпускавшимися промышленностью и выпускаемыми в настоящее время) позволяют существенно расширить область их применения, дополнительно придав им технологические свойства сварочных выпрямителей для ручной дуговой сварки покрытыми электродами и установок для аргонодуговой сварки неплавящимися электродами. Работает по принципу передачи импульса энергии в сварочную дугу в момент изменения полярности последней. Техническая характеристика

Напряжение питания – суммарное напряжение дополнительной и сварочной обмоток (практически удвоенное напряжение вторичной обмотки сварочного трансформатора); Потребляемая мощность – не более 160 ВА; УСГД автоматически включается в начале сварки и автоматически отключается,

не позднее, чем через 1 с после прекращения сварки; Диапазон стабилизируемого сварочного тока равен диапазону токов самого трансформатора; Габаритные размеры – не более 130x130x60 мм; Масса – не более 0,4 кг. Гарантийное обслуживание – 1 год с момента приобретения. УСГД предназначены для обеспечения высокой стабильности горения дуги переменного тока в таких случаях:  при ручной дуговой сварке черных сталей плавящимися, широко применяемыми электродами, предназначенными для переменного и постоянного тока (МР-3, АНО-4, УОНИ-13/45, УОНИ-13/55 и пр.);  при ручной дуговой сварке некоторых нержавеющих и других специальных сталей плавящимися электродами (ОЗЛ-8, ОЗЛ-26, ЦЛ-39 и др.);  при ручной дуговой сварке чугуна плавящимися электродами (ЦЧ-4 и пр.);  при аргонодуговой сварке неплавящимися электродами нержавеющих сталей, алюминия и его сплавов в случае контактного способа начального зажигания дуги. Технико-экономические достоинства. По сравнению с аналогами значительно улучшает качество сварки: стабильность процесса, внешний вид шва, структуру шва и его механические свойства; улучшает и облегчает условия труда – работу может выполнять сварщик более низкой квалификации. Экономия электроэнергии – до 15%. Производительность: повышение производительности труда на 20% за счет увеличения времени устойчивого горения дуги и надёжности ее начального поджига. Состояние разработки. Образцы УСГД успешно опробованы в промышленности

при аргоно-дуговой сварке неплавящимся электродом нержавеющих сталей, алюминия и его сплавов, покрытыми электродами, предназначенных как для переменного, так и для постоянного тока при сварке различных марок сталей, в том числе получены положительные результаты при сварке электродами типа УОНИ ответственных изделий и конструкций.

ЭЛАСТИЧНЫЕ ВЗРЫВОЗАЩИТНЫЕ КАМЕРЫ Разработаны методы управления энергией взрыва для гашения ударных волн и шума, перехвата осколков, обеспечения экологической безопасности взрывных технологий и борьбы с терроризмом. Технические средства представляют собой модульные системы с комбинированной многокомпонентной защитой, содержащей противоосколочные экраны и гетерогенный наполнитель. Принцип работы устройств основан на реализации физического явления увеличения числа Маха взрывной волны в дисперсных газосодержащих средах, обеспечивающего эффективную диссипацию энергии взрыва гетерогенными дисперсными средами.

Детонирующий шнур на трубе Ø 159 мм без защиты, расстояние от края заряда до датчика h = = 400 мм. Максимальное давление Р = 1100 кПа. Импульс положительной фазы I+ = 76,6 Па·с. Параметр поражения Dn = 4,93·107 Па2·с.

Детонирующий шнур на трубе Ø 159 мм с защитой, расстояние до датчика h = 330 мм. Максимальное давление Р = 5 кПа. Импульс положительной фазы I+ = 11,25 Па·с. Параметр поражения Dn = 3,92·104 Па2·с.

Использование эластичных взрывозащитных камер:  обеспечивает экологическую чистоту и пожаровзрывобезопасность взрывных технологий при проведении наземных и подводных работ;  исключает разрушение близлежащих объектов, конструкций и остекления при ведении взрывных работ;  снижает в десятки раз перепад давления на фронте воздушных и гидроударных волн;  преобразует взрывную волну в волну сжатия, характерную для бытовых пиротехнических устройств и традиционных импульсных установок, работающих на сжатом газе, обеспечивая допустимый уровень звукового давления в воздушной ударной волне по ГОСТ для пиротехнических устройств в 140 Дб (А, I) на расстояниях 3 – 4 м от заряда ВВ;  обеспечивает полный перехват осколков серийных кумулятивных зарядов с металлической оболочкой, исключая их поражающее действие;  позволяет проводить взрывные работы во взрывоопасной среде, исключая возгорание окружающих объектов, термические и термобарические поражения;  обеспечивает эффективное пылеподавление в месте проведения взрывных работ;  даёт возможность быстрой установки защитного устройства на различных поверхностях, в том числе криволинейных;  обеспечивает прозрачность в рентгеновском диапазоне при обследовании и контроле.

Разработаны и апробированы взрывозащитные камеры для локализации несанкционированных взрывов.

Октоген массой 750 г (1 кг тротилового эквивалента). Расстояние от источника до датчика 3м. Избыточное давление положительной фазы ΔР+ = 14,5 кПа; избыточное давление отрицательной фазы ΔР- = -3,5 кПа. импульс положительной фазы - I+ = 18,18 Pa*с; параметр поражения Dn+ = 1,54·105 Pa2*с импульс отрицательной фазы I- = -23,39 Pa*с; параметр поражения Dn- = 4,47·104 Pa2*с. L (AI) = 123,1 дБ на расстоянии 50 м от источника.

4. МАТЕРИАЛЫ ПОДКЛАДКА СТЕКЛЯННАЯ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОБРАТНОЙ СТОРОНЫ ШВА ПРИ РУЧНОЙ И МЕХАНИЗИРОВАННОЙ ДУГОВОЙ СВАРКЕ

Октоген массой 250 г – открытый заряд. Расстояние от источника до датчика 3м. Избыточное давление положительной фазы ΔР+ = =54 кПа; избыточное давление отрицательной фазы ΔР- = -8,5 кПа. импульс положительной фазы - I+ = 41,25 Pa·с; параметр поражения Dn+ = 1,09·106 Pa2*с импульс отрицательной фазы I- = -46,9 Pa·с; параметр поражения Dn- = 3,26·105 Pa2*с. L (AI) = 127,3 дБ на расстоянии 50 м от источника.

Стеклянные подкладки используются для электродуговой сварки корневых швов под флюсом, штучными электродами и в защитных газах. Сварка штучными электродами и в защитных газах может осуществляться на монтаже в различных пространственных положениях. Область применения. Сварка на монтаже в строительстве, судостроении, резервуаростроении, мостостроении и др. областях. Технико-экономические достоинства. Уменьшается себестоимость за счет использования в качестве материала подкладки стекла взамен обычно применяемой более догогой керамической подкладки. Стеклянная подкладка не поглощает влагу из атмосферы в отличие от керамической и, поэтому не имеет ограничений по условиям хранения и не требует предварительной прокалки перед сваркой. Замена двусторонней сварки сваркой с применением стеклянных подкладок позволяет повысить качество сварных соединений за счет предотвращения прожогов и непроваров. Достигается улучшение условий труда благодаря исключению сварки в закрытых емкостях, в стесненных условиях. Производительность. Обеспечивается повышение производительности сварки за счет исключения операции строжки корневой части первого шва, которая имеет место при двусторонней сварке. Окупаемость. Внедрение сварки с применением стеклянной подкладки взамен двусторонней сварки с промежуточной строжкой корневого шва за счет сокращения трудоемкости работ, сокращения

объема наплавленного металла, сокращения сроков строительства дает экономию 43,2 грн на 1 погонный метр шва. Замена керамических подкладок стеклянными дает экономию 42,6 грн. на 1 погонный метр шва за счет снижения стоимости подкладки. Состояние разработки. Разработаны технические условия Украины, организован выпуск промышленных партий подкладок. Проведены испытания сварных соединений, выполненных с применением стеклянных подкладок. Испытания на ударный изгиб образцов по Шарпи показали, что при температуре испытаний – 20°С работа удара составляет не менее 52 Дж.

ПОРОШКОВАЯ ПРОВОЛОКА ППР-АН3 ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ ДУГОВОЙ ПОДВОДНОЙ РЕЗКИ Порошковая проволока ППР-АН3 предназначена для механизированной дуговой подводной резки углеродистых и легированных сталей толщиной до 40 мм на глубинах до 60 м. Скорость резки малоуглеродистой стали толщиной 20 мм составляет 15 м/ч. При этом расход проволоки составляет 0,6 кг на 1 п. м реза. Область применения. Применяется для расчистки русел рек от затонувших кораблей, при ремонте шпунтовых стенок, судоподъеме, выполнении аварийно-спасательных операций и других работах.

ПОРОШКОВАЯ ПРОВОЛОКА ППС-АН2 ДЛЯ ДУГОВОЙ ПОДВОДНОЙ СВАРКИ

Порошковая проволока ППС-АН2 предназначена для сварки под водой на глубинах до 20 м металлоконструкций их малоуглеродистых и низколегированных сталей с пределом текучести до 350 МПа. Обеспе-

чивает получение механических свойств на уровне (не менее): T = 350 МПа, В = 450 МПа,    KCV-20 = 30 Дж/см2. Соответствует требованиям класса В+ Классификации по подводной сварке ANSI/AWS D3.6. Область применения. Ремонт судов на плаву, трубопроводов, портовых сооружений и т. п.

ТЕХНОЛОГИЯ УТИЛИЗАЦИИ ШЛАКОВОЙ КОРКИ В ТРУБОСВАРОЧНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ Разработана технология переработки отходов флюса после сварки, включающая в себя сепарацию с последующим возвратом годного флюса в производство и изготовление из шлаковой корки флюса АН-60СМ. Технология производства флюса из шлаковой корки не предусматривает энергоемкого и экологически опасного процесса выплавки флюса в печах. Флюс изготавливается путем многостадийного дробления шлаковой корки, магнитной сепарации, россева полупродукта и сушки. Флюс АН-60СМ по DIN 32522-81 имеет класс FMS 168 ACM SHP 53-403-40(2-16). Шлаковая основа: SiO2-MnO-CaO-CaF2. Основность (по формуле МИСа) – 0,85. Насыпная плотность – 1,3 – 1,8 кг/дм3. Механические свойства металла шва сваренного под этим флюсом (Ст3 + Св-08А): предел текучести – 375 МПа, временное сопротивление – 500 МПа. Ударная вязкость KCU при +20°С равна 125 Дж/см2, KCV при -20°С равна 40 Дж/см2 (сталь 10ХСНД + Св-10ГН). Область применения Утилизация отходов флюса сварочного производства позволяет сократить количества закупки исходного флюса. Изготавливаемый из шлаковой корки флюс АН-60СМ пригоден для сварки вза-

мен флюсов общего назначения АН-348А, ОСЦ-45, АНЦ-1 в судостроении, резервуаростроении, общем и химическом машиностроении. Технико-экономические достоинства Флюс АН-60СМ обеспечивает стойкость металла шва против образования пор в 1,5 – 2 раза более высокую, чем флюсы типа АН-348А (содержание диффузионного водорода меньше 3 см3/100 г металла шва). Внедрение технологии переработки шлаковой корки позволяет сэкономить до 50% стоимости исходного флюса за счет повторного использования регенерированного флюса в производстве. Технология производства флюсов на основе переработки шлаковой корки не требует энергоемкой, сопровождающейся вредными выбросами в атмосферу, плавки флюса в печи. Состояние разработки Данная технология внедрена на Новомосковском и Харцызском трубных заводах. Флюс АН-60СМ внедрен при сварке изделий на Кременчугском колесном заводе, Киевском судостроительно-судоремонтном заводе, Макеевском заводе металлоконструкций, Снежнянском заводе «Химмаш» и др. Разработаны технические условия Украины на флюс АН-60СМ.

ФЛЮСЫ СВАРОЧНЫЕ ПЛАВЛЕНЫЕ И АГЛОМЕРИРОВАННЫЕ ОБЩЕГО И СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ, В ТОМ ЧИСЛЕ ДЛЯ СВАРКИ ТРУБ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА При изготовлении конструкций из низколегированных и углеродистых сталей широко применяется автоматическая сварка под слоем флюса. Ее преимуществами являются высокие производительность процесса и качество сварных соединений. В Украине массово производятся высококачественные плавленые флюсы различного назначения.

Марганцевые флюсы АН-348 А, АН348В, ОСЦ-45, АН-60, АН-60СМ, АНЦ-1 широко используются при сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей обычной прочности. Они отличаются хорошими сварочно-технологическими свойствами и позволяют получить сварные швы без пор и трещин. Для сварки поворотных стыков труб магистральных нефтегазопроводов из сталей Х-60 и Х-65 разработан флюс АН-47. Он может также применяться для сварки других низколегированных сталей повышенной прочности. Флюс обеспечивает высокую стойкость сварных швов тонкостенных сосудов и труб против разрушения при малоцикловом нагружении в агрессивной среде. Флюсы марок АН-67, АН-67А, АН-67Б, АН-68 разработаны на основе шлаковой системы алюминатного типа Al2О3-SiO2-МnОCaF2. Дополнительное микролегирование за счет восстановления введенных во флюс оксидов титана и бора позволяет обеспечить высокий уровень ударной вязкости металла сварного шва на стали при отрицательных температурах (порядка 70 Дж/см2 при минус 60°С на образцах Менаже). Разработана оригинальная изготовления агломерированных флюсов, основанная на применении в составе шихты плавленых флюсопродуктов. Создан агломерированный флюс марки АНКС-28 алюминатноосновного типа, обеспечивающий ударную вязкость металла сварного шва на стали на образцах Шарпи не менее 60 Дж/см2 при температуре испытаний минус 60°С. Флюсы этой серии предназначены для скоростной сварки газонефтепроводных труб из сталей 09Г2ФБ, 09Г2БТ, 17Г1С-У, 13Г1С-У, Х-70 и др., рассчитанных на рабочее давление до 10 МПа. Область применения. Автоматическая сварка и наплавка углеродистых и низколегированных сталей обычной и повышенной прочности в условиях ме-

таллургических, машиностроительных, судостроительных, вагоностроительных предприятий, а также при производстве сварных труб большого диаметра. Технико-экономические достоинства Сварочные плавленые и агломерированные флюсы дешевле импортных флюсов на 15 – 25%. Состояние разработки Серийное производство флюсов; наличие свидетельств, выданных Объединением технического контроля RHTINLAND E. V. (ФРГ, Кельн) и сертификата соответствия на выпускаемые марки, выданного Международным научно-техническим центром обеспечения качества и сертификации продукции «СЕПРОЗ» (Украина).

и низколегированных сталей с пределом текучести до 350 МПа во всех пространственных положениях. Обеспечивают получение механических свойств на уровне (не менее): T = 330 МПа, В = 420 МПа,   KCV-20 = 25 Дж/см2. Соответствуют требованиям класса В Классификации по подводной сварке ANSI/AWS D3.6. Область применения. Ремонт судов на плаву, трубопроводов, портовых сооружений и т. п.

ЭЛЕКТРОДЫ АНР-Т8 ДЛЯ КИСЛОРОДНОДУГОВОЙ ПОДВОДНОЙ РЕЗКИ

CASPSP представляет собой двухмодульный пакет прикладных программ для компьютерного моделирования турбулентных плазменных струй, используемых при плазменном нанесении покрытий, а также для моделирования поведения напыляемых частиц в таких струях. Первый модуль предназначен для моделирования турбулентных плазменных струй, создаваемых плазмотронами с гладким каналом и истекающих в среду атмосферного давления (APS). В основе соответствующей компьютерной программы лежит математическая модель газодинамики и теплообмена в термической дуговой плазме, описываемой системой МГД-уравнений в приближении турбулентного пограничного слоя. Этот модуль позволяет рассчитывать и отображать пространственные распределения температуры и скорости плазменной струи с учетом электродуговых процессов, протекающих в плазмотроне, в зависимости от размеров его сопла-анода, тока дуги, типа и расхода плазмообразующего газа. Второй модуль предназначен для моделирования поведения напыляемых ча-

Электроды АНР-Т8 предназначены для кислородно-дуговой резки под водой металлоконструкций из конструкционных сталей толщиной до 40 мм на глубинах до 60 м. Производительность – не менее 300 – 350 мм реза одним электродом листовой стали толщиной 14 мм. Время горения одного электрода ~ 1,5 мин., вес электрода ~ 180 г. Расход кислорода 0,2…0,25 м3/п.м. Область применения. Применяются для расчистки русел рек от затонувших кораблей, при ремонте шпунтовых стенок, судоподъеме, выполнении аварийноспасательных операций и других работах.

ЭЛЕКТРОДЫ ЭПС-АН1 ДЛЯ ПОДВОДНОЙ СВАРКИ

Электроды ЭПС-АН1 предназначены для сварки под водой на глубинах до 20 м металлоконструкций их малоуглеродистых

5. КОМПЬЮТЕРНЫЕ ПРОГРАММЫ CASPSP–ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЛАЗМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ

стиц в плазменной струе с предварительно рассчитанными распределениями температуры и скорости плазмы (приближение слабозапыленной струи). В основе соответствующей компьютерной программы лежит математическая модель нагрева и ускорения напыляемой частицы, которая описывается нелинейным уравнением теплопроводности и уравнением движения сферической частицы в плазменной струе. Этот модуль позволяет рассчитывать и отображать траекторию движения, скорость и температурное поле напыляемой частицы в зависимости от материала и начального диаметра частицы, а также условий ее ввода в плазменную струю. Используемые базы данных:  плазмообразующий газ: аргон, азот;  материал частиц: Al • Сu • Мо • Ni • Ti • Al2O3 • Сr2О3 • Fe3C4 • ТiО2 • ZrC2 • Сr3С2 • TiC • WC. Возможно изменение (расширение) баз данных. Область применения Данное программное обеспечение может быть полезно для специалистов и студентов, занимающихся вопросами плазменного напыления. Технико-экономические достоинства. CASPSP позволяет легко и быстро производить количественные оценки распределений температуры и скорости в объеме плазменной струи; траектории, скорости движения и теплового состояния напыляемой частицы в зависимости от параметров процесса напыления. Снижает расходы на проведение экспериментов. Работает быстрее современных пакетов МКР. Производительность. 1 расчет за 10 минут CPU. Требования к компьютеру: IBM PC или совместимый: AMD или Pentium (более высокая тактовая частота предпочтительна) с операционной системой Windows 9x, ME, Windows NT/2000/

XP. Оперативная память: минимум 16 MB (предпочтительно 32 MB). Свободное пространство HDD: минимум 4 MB. FDD: 1.44 MB, 3.5». Монитор: SVGA, 65536 цветов, 1024 на 768 точек.

Компьютерная программа «МНОГОСТУПЕНЧАТЫЕ ВОЛНОВОДЫ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ ПЛАСТМАСС И ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ» Специализированная компьютерная программа «Многоступенчатые волноводы для ультразвуковой сварки пластмасс и термопластичных композиционных материалов» позволяет проектировать геометрическую форму многоступенчатых волноводов (инструментов), имеющих заданную частоту, коэффициент усиления колебаний и степень однородности нормальных перемещений на рабочей поверхности. Для повышения производительности процесса ультразвуковой сварки пластмасс и термопластичных композиционных материалов необходимы волноводы с коэффициентом однородности перемещений 0,9…0,95, которые обеспечивают получение высококачественных швов большой протяженности (до 0,5 м), а также одновременную сварку в местах, отличающихся по высоте в несколько сантиметров. Это достигается путем распределения акустической энергии одновременно между несколькими рабочими инструментами, являющимися составной частью многоступенчатого волновода (рис. 1). Проектирование волноводов распадается на два этапа – расчет распределителя и расчет рабочих инструментов. Распределитель представляет собой параллелепипед, продольные размеры которого соизмеримы с длиной продольной волны в стержне на заданной часто-

те (20 кГц). Для обеспечения поршневых движений поверхности распределителя, к которой крепятся инструменты, в нем выполняется ряд сквозных щелей. При повышенных требованиях к качеству сварных соединений, например, герметичности, необходим более высокий уровень однородности нормальных колебаний. Это достигается за счет присоединения к нерабочей поверхности распределителя малых колебательных систем – корректирующих стержней. Волноводы-инструменты могут быть произвольных типов, и их резонансная конфигурация определяется технологическими задачами. На практике чаще всего используются стержневые полуволновые элементы с заданным коэффициентом усиления амплитуды колебаний. Поскольку влияние параметров w, m, t, l1, l2 и h на модальные характеристики довольно сложное, то для определения резонансной конфигурации многоступенчатого волновода требуется использование мето-

Рис. 1. Двухступенчатый волновод: 1 – распределитель; 2 – волноводы-инструменты; 3 – корректирующий стержень

дов численного моделирования. При этом весьма актуальным является вопрос доступности применения такого подхода для пользователя, имеющего ограниченный доступ к пакетам коммерческих компьютерных программ типа ANSYS, MARC и др. Эти пакеты отличаются достаточно большой избыточностью, применительно к данной задаче и, естественно, высокой арендной стоимостью. Для решения этого вопроса было создано данное программное обеспечение, ориентированное на инженерное применение и не требующее от пользователя специальной подготовки. При создании программного обеспечения авторами использовался многолетний опыт моделирования физико-механических процессов при ультразвуковой сварке, а также современные мировые тенденции в разработке и конструировании резонансных колебательных систем сварочных установок. Программное обеспечение в зависимости от типа полимера и особенностей шва позволяет рассчитать:  резонансную конфигурацию многоступенчатого волновода;  коэффициент усиления перемещений на рабочей поверхности волноводовинструментов;  коэффициент однородности распределения нормальных перемещений на нижней поверхности распределителя;  температуру виброразогрева многоступенчатого волновода, а также дать оценку его усталостной прочности. На рис. 2 показан многоступенчатый волновод для сварки дна полиэтиленовых мешков, расчет которого производился с использованием данного программного обеспечения. Специализированная программа «Многоступенчатые волноводы для ультразвуковой сварки пластмасс и термопластичных композиционных материалов» имеет следующие достоинства при решении данной задачи:

Производительность. Время расчета с учетом времени ввода данных составляет 60 – 180 мин. и зависит от конфигурации волновода.

Компьютерная программа «ОСЕСИММЕТРИЧНЫЕ ВОЛНОВОДЫ ДЛЯ КОНТУРНОЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ ПЛАСТМАСС И ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ»

Рис. 2. Многоступенчатый волновод для сварки полиэтиленовых мешков

 снижение трудоемкости за счет простого интерфейса ввода данных и полной автоматизации процессов создания математических моделей, разбиения области на конечно-элементную сетку, поиска решения и графического представления полученных результатов;  снижение стоимости покупки, т. к. стоимость программы для постоянного пользования в 5 – 20 раз ниже стоимости лицензии на 1 год для коммерческих программных пакетов общего назначения. Область применения. Специализированная компьютерная программа «Многоступенчатые волноводы для ультразвуковой сварки пластмасс и термопластичных композиционных материалов» предназначена для численного расчета многоступенчатых волноводов, используемых для ультразвуковой сварки полимерных пленочных материалов, синтетических тканей, искусственных кож, а также изделий и конструкций из полиолефинов, полистирола, полиметилметакрилата и т. п.

Программное обеспечение «Осесимметричные волноводы для контурной ультразвуковой сварки пластмасс и термопластичных композиционных материалов» позволяет проектировать волноводы (инструментов), имеющих форму тел вращения с заданными частотой, коэффициентом усиления колебаний и уровенем однородности нормальных перемещений на рабочей поверхности. Для получения швов по замкнутому контуру различных размеров при ультразвуковой сварке пластмасс и термопластичных композиционных материалов используют осесимметричные волноводы и волноводы-конверторы, конструкция которых показана на рис. 1. С использованием «стержнеподобных» волноводов (рис. 1, а, б и в) осуществляют ультразвуковую сварку по круговой площадке или по кольцевому контуру диаметром, не превышающим треть длины стержневой волны в материале волновода (2R < λ/3), что составляет около 80 мм. Расчет резонансной конфигурации таких волноводов возможен с использованием аналитических методов. Однако, наличие на волноводах выточек, скруглений и других особенностей, обусловленных геометрией свариваемых деталей, затрудняет или делает невозможным применение указанного метода расчета.

Рис. 1. Конструкция волноводов, имеющих форму тел вращения (а, б, в и г) и волноводов-конверторов (д, е)

Задача усложняется в случае необходимости сварки по контуру диаметром более чем λ/3. В этом случае «стержнеподобные» волноводы в результате депланации сечений оказываются неэффективными с точки зрения возбуждения и усиления колебаний, а также однородности перемещений на рабочей поверхности. Поэтому для формирования поршневых движений используют щелевые волноводы (рис. 1, г), диаметр которых может достигать 200 мм. Также эффективными в таких случаях являются и волноводы-конверторы с осесиметричной продольно-изгибной модой колебаний. Конфигурация таких волноводов приведена на рис. 1, д, е. В рабочем режиме мода верхнего конуса волновода близка к первой продольной моде конического стержня, а мода нижнего конуса (цилиндра) близка к первой изгибной моде диска переменного сечения. Искомая конфигурация определяется путем синтеза верхней и нижней частей волновода, раз-

меры которых конкретизируются методом наложения спектральных (резонансных) кривых, отвечающих требуемым модам колебаний. Расчет резонансных конфигураций осесимметричных волноводов возможно путем использования методов численного моделирования. Данная специализированная программа ориентирована на инженерное применение и не требует от пользователя специальной подготовки. При создании программного обеспечения использовался многолетний опыт моделирования физико-механических процессов при ультразвуковой сварке, а также современные мировые тенденции в разработке и конструировании резонансных колебательных систем сварочных установок. Программное обеспечение в зависимости от типа полимера и длины шва позволяет рассчитать:  резонансную конфигурацию волновода диаметром до 200 мм;

в Рис. 2. Осесимметричные волноводы (а и б) и установки для ультразвуковой сварки пластмассовых изделий контурным швом (в)

 коэффициент усиления перемещений на рабочей поверхности волновода;  коэффициент однородности распределения перемещений на рабочей поверхности волновода;

 температуру виброразогрева волновода, а также дать оценку его усталостной прочности. На рис. 2 показаны изготовленные и апробированные волноводы, расчет которых производился с использованием данного программного обеспечения. Специализированная программа «Осесимметричные волноводы для контурной ультразвуковой сварки пластмасс и термопластичных композиционных материалов» имеет следующие достоинства при решении данной задачи:  снижение трудоемкости за счет простого интерфейса ввода данных и полной автоматизации процессов создания математических моделей, разбиения области на конечноэлементную сетку, поиска решения и графического представления полученных результатов;  снижение стоимости покупки, т. к. стоимость программы для постоянного пользования в 5 – 20 раз ниже стоимости лицензии на 1 год для коммерческих программных пакетов общего назначения. Область применения. Программное обеспечение «Осесимметричные волноводы для контурной ультразвуковой сварки пластмасс и термопластичных композиционных материалов» предназначено для численного расчета осесимметричных волноводов, используемых для ультразвуковой сварки полимерных пленочных материалов, синтетических тканей, искусственных кож, а также изделий и конструкций из полиолефинов, полистирола, полиметилметакрилата и т. п., требующих получения контурных швов диаметром до 200 мм. Производительность. Время расчета с учетом времени ввода данных составляет 60 – 180 мин. и зависит от длины пластинчатого волновода.

Программное обеспечение «Пластинчатые волноводы для ультразвуковой сварки пластмасс и термопластичных композиционных материалов» позволяет проектировать геометрическую форму пластинчатых волноводов (инструментов), имеющих заданную частоту, коэффициент усиления колебаний и уровень однородности нормальных перемещений на рабочей поверхности. Для получения прямолинейных швов при ультразвуковой сварке пластмасс и термопластичных композиционных материалов используют пластинчатые волноводы, конструкция которых показана на рис. 1. Стандартные волноводы имеют форму стержней переменного сечения (рис. 1, а), их размер b существенно меньше длины l и одновременно меньше длины волны λ стержневой моды колебаний. Однако для получения протяженных швов использование таких волноводов неэффективно в

связи с низкой производительностью технологического процесса. Повышение производительности ультразвуковой сварки возможно путем использования щелевых волноводов (рис. 1, б), длина рабочей части которых существенно превышает 8λ, т. е. может достигать 2 м. В щелевых пластинчатых волноводах планарные моды колебаний с квазипоршневым распределением смещений на рабочей поверхности формируются с помощью узких щелей, перпендикулярных излучающей кромке. Этим достигается декомпозиция продольных и поперечных планарных движений и мода колебаний является по существу мультипродольной. Такие формы колебаний имеют достаточно высокий (более 0,95) уровень однородности распределения перемещений на рабочей поверхности волновода, чем и обеспечивается высокое качество сварных соединений. Поскольку влияние параметров w, m, t , d и c на модальные характеристики довольно сложное, то для определения резонансной конфигурации требуется использование методов численного моделирования. Данная специализированная компьютерная программа ориентирована на инже-

Компьютерная программа «ПЛАСТИНЧАТЫЕ ВОЛНОВОДЫ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРКИ ПЛАСТМАСС И ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ»

Рис. 1. Конструкция пластинчатых волноводов: а – стандартный; б – щелевой

в Рис. 2. Пластинчатые волноводы для ультразвуковой сварки прямолинейным швом: а и б – волноводы с длиной рабочей поверхности до 300 мм; в – щелевой пластинчатый волновод с длиной рабочей поверхности около 2 м

нерное применение и не требует от пользователя специальной подготовки. Программное обеспечение в зависимости от типа полимера и длины шва позволяет рассчитать:  резонансную конфигурацию пластинчатого волновода;

 коэффициент усиления перемещений на рабочей поверхности волновода;  коэффициент однородности распределения перемещений на рабочей поверхности волновода;  температуры виброразогрева волновода, а также дать оценку его усталостной прочности. На рис. 2 показаны изготовленные и апробированные волноводы, расчет которых производился с использованием данной компьютерной программы. Область применения Компьютерная программа предназначена для численного расчета пластинчатых волноводов, используемых для ультразвуковой сварки полимерных пленочных материалов, синтетических тканей, искусственных кож, а также изделий и конструкций из полиолефинов, полистирола, полиметилметакрилата и т. п., требующих получения протяженных прямолинейных швов. Технико-экономические достоинства Специализированная программа «Пластинчатые волноводы для ультразвуковой сварки пластмасс и термопластичных композиционных материалов» имеет следующие достоинства:  снижение трудоемкости за счет простого интерфейса ввода данных и полной автоматизации процессов создания математических моделей, разбиения области на конечно-элементную сетку, поиска решения и графического представления полученных результатов;  стоимость программы для постоянного пользования в 5 – 20 раз ниже стоимости лицензии на 1 год для коммерческих программных пакетов общего назначения. Производительность Время расчета с учетом времени ввода данных составляет 60 – 180 мин. и зависит от конфигурации волновода.

Компьютерная программа «СВАРКА МНОГОПРОХОДНОГО КОЛЬЦЕВОГО ШВА» Программное обеспечение «СВАРКА МНОГОПРОХОДНОГО КОЛЬЦЕВОГО ШВА» позволяет прогнозировать остаточные напряжения и деформации в зоне стыкового шва толстостенной оболочки при многопроходной сварке (несимметричный случай) с учетом фазовых превращений, различных параметров разделки кромок, режимов сварки и условий закрепления (рис. 1).

Рис. 1. Макрошлиф сварного соединения стали 17ГС (δ = 16 мм), выполненного многопроходной дуговой сваркой электродами УОНИ-13/55

Толстостенные оболочки, свариваемые многопроходной сваркой плавлением, являются достаточно типичной сварной конструкцией. Варьируя геометрическими размерами, жесткостью шпангоута, свойствами материалов оболочек, а также координатами характерных точек разделки кромок, можно описать многие случаи сварки реальных конструкций такого типа. Остаточные сварочные напряжения, а также деформации в зоне стыка этих конструкций издавна интересует специалистов, поскольку уровень остаточных напряжений определяет работоспособность таких соединений при переменных нагрузках (многоцикловая усталость), а также стойкость к различным коррозионным повреждениям внутренней поверх-

ности, если конструкция используется для транспортировки либо хранения соответствующих агрессивных сред. В свою очередь, сварочные деформации, связанные с достаточно значительными радиальными перемещениями стенки оболочек в зоне стыка могут создавать определенные эксплуатационные сложности, а осевые перемещения в зоне разделки, связанные с поперечной усадкой, могут при многопроходной сварке заметно менять ширину разделки, что создает определенные технологические сложности при автоматической сварке и т. д. Указанные явления трудно поддаются моделированию на образцах, а использование натурных экспериментов при больших размерах конструкции для оптимизации технологии связаны с большими временными и материальными затратами, что определяет повышенный интерес к математическому моделированию этих явлений. Однако при этом весьма актуальным является вопрос доступности применения такого подхода для пользователя, имеющего ограниченный доступ к пакетам коммерческих компьютерных программ типа SYSWELD, ABAQUS, ANSYS, MARC и др., отличающихся достаточно большой избыточностью, применительно к данной

Рис. 2. Вид основного окна ввода данных

задаче и естественно высокой арендной стоимостью. Чтобы решить этот вопрос, было создано данное специализированное программное обеспечение «СВАРКА МНОГОПРОХОДНОГО КОЛЬЦЕВОГО ШВА», ориентированное на инженерное применение и не требующее от пользователя специальной подготовки в области расчетных методов. Для выбора основного материала, а также присадочного материала отдельно для корневого, основного и облицовочного проходов в программе предусмотрен встроенный банк данных, включающий всю необходимую для расчета информацию по свойствам материалов и который может пополняться пользователем. При вводе общих геометрических параметров (рис. 2) свариваемые части оболочки должны иметь одинаковый внутренний диаметр D, но могут различаться толщиной стенки H1 и H2, длиной L1 и L2, наличием и расположением шпангоутов S1 и S2. На рис. 3 приведены некоторые примеры толстостенных оболочек, свариваемых многопроходной сваркой плавлением. Необходимо также ввести данные относительно режима сварки для каждого типа сварного прохода, а также задать геометрию разделки кромок свариваемых оболочек. На основании этой информации, программа автоматически определяет необходимое количество и расположение сварочных проходов. При этом контролировать заполнение разделки можно, практически, в режиме реального времени. При расчете используется двухмерная модель (несимметричный случай), основанная на гипотезе плоской деформации, метод термопластичности и метод конечных элементов. Температурная и механическая задачи для каждого сварочного прохода просматриваются последовательно по времени от начала нагрева до полного остывания металла. Расчетная

в Рис. 3. Примеры толстостенных оболочек, свариваемых многопроходным стыковым швом: а) свободные оболочки; б) оболочки с различной толщиной; в) оболочки с внутренними шпангоутами

модель учитывает зависимость физикомеханических свойств материалов от температуры, а также микроструктурные фазовые превращения. Определяются размеры и форма зоны проплавления основного материала и предыдущего слоя (при двухслойной сварке). На основе этих данных оценивается средний химический состав зоны плавления (ЗП), что является основой для дальнейшего расчета ее микроструктурного состояния. Микроструктурное состояние ЗП и ЗТВ рассчитывается с использованием диаграммы Шеффлера для высоколегированной стали, либо с использованием соответствующих диаграмм АРА для низколегированных ферритных сталей. Соответствующие характеристики для параметрических уравнений, связывающих количество ожидаемой фазы в микроструктуре со временем охлаждения t8/5 в интервале 800…500°С, содержатся в банке данных. Знание температурных полей и объемных изменений, связанных с температурным расширением и микроструктурными изменениями, позволяет прослеживать развитие упругопластических деформаций вплоть до остаточного состояния. Таким образом, результатом расчета является следующая информация: 1) зона проплавления (химический состав и расположение сварных проходов); 2) время охлаждения t8/5 в интервале 800…500°С в ЗП и ЗТВ; 3) микроструктурный фазовый состав (относительное содержание мартенсита, аустенита, бейнита и ферритоперлита в ЗП и ЗТВ); 4) остаточные напряжения (осевая, окружная, радиальная и касательная компоненты); 5) деформации (радиальный прогиб и осевое укорочение); 6) механические свойства (твердость по Виккерсу, временное сопротивление,

предел текучести, относительное удлинение, относительное сужение, ударная вязкость в ЗП и ЗТВ). В случае использования материалов без микроструктурных превращений результаты №№ 2, 3 и 6 не определяются. Некоторые примеры графического представления результатов расчета приведены на рисунках 4 – 11. Также все результаты расчета могут быть представлены в виде таблиц значений. Программа имеет возможность выбора поддержки интерфейса и справки на двух языках (русский, английский). Имеется демонстрационная версия на двух языках (русский, английский).

Рис. 4. Зона проплавления

Рис. 5. Время охлаждения t8/5 в интервале 800…500°С в ЗП и ЗТВ

Рис. 6. Относительное содержание мартенсита в ЗП и ЗТВ

Рис. 10. Ударная вязкость в ЗП и ЗТВ

Рис. 7. Радиальный прогиб оболочки

Рис. 11. Твердость по Виккерсу в ЗП и ЗТВ

Рис. 8. Окружная компонента остаточных напряжений

Рис. 9. Осевая компонента остаточных напряжений

Область применения Производство сварных толстостенных цилиндрических оболочек. Технико-экономические достоинства Специализированная программа имеет следующие достоинства:  снижение трудоемкости за счет простого интерфейса ввода данных и полной автоматизации процессов создания математической модели, разбиения области на конечно-элементную сетку, поиска решения и визуализации результатов;  исключение обслуживающего персонала, поскольку работать с программой может инженер-сварщик или технолог, а не специалист по численным методам решения математических задач;  стоимость программы для постоянного пользования в 5 – 20 раз ниже стоимости лицензии на 1 год для коммер-

ческих программных пакетов общего назначения. Производительность. Время расчета с учетом ввода данных – приблизительно 10 – 60 мин зависит от выбранных материалов и геометрических параметров сварного соединения, количества сварочных проходов (лучше аналогов за счет экономии времени на ввод данных, создание модели и визуализацию результатов).

Компьютерная программа «СВАРКА ТРУБНОЙ ДОСКИ» Программа «СВАРКА ТРУБНОЙ ДОСКИ» предназначена для моделирования термомеханических процессов при приварке трубок к трубной доске теплообменника (рис. 1) и позволяет сократить объем дорогостоящих экспериментальных исследований при отработке технологии их изготовления.

Рис. 1. Сварная трубная доска (сталь 08Х18Н10Т)

Рис. 2. Вид основного окна ввода данных

Для выбора материалов трубной доски, трубок и присадки предусмотрен встроенный банк данных, включающий всю необходимую для расчета информацию по свойствам материалов. При задании геометрических параметров сварного соединения пользователь выбирает один из пяти основных типов и указывает геометрические размеры (рис. 2). Для задания координат центров трубок на трубной доске предусмотрена специальная подпрограмма, позволяющая автоматически размещать трубки по заданному шагу между центрами трубок, а затем вносить отдельные коррективы. Программа разработана для двух характерных вариантов теплообменников: с одной трубной доской, когда вход и выход трубки привариваются на одной доске, и с двумя трубными досками и прямыми трубками с учетом того, что приварка концов каждой трубки идет одновременно. Приварка трубок к трубной доске производится дуговой сваркой неплавящимся электродом с присадкой или без присадки за один или два прохода. В случае использования оборудования «POLYSOUDE» для автоматической сварки кольцевых швов для задания в программе сложного режима сварки имеется специальная подпрограмма.

При расчете используется двухмерная модель с допущением об осевой симметрии относительно оси трубки, метод термопластичности и метод конечных элементов. Температурная и механическая задачи просматриваются последовательно по времени от начала нагрева до полного остывания металла. Расчетная модель учитывает зависимость физико-механических свойств материалов от температуры, а также микроструктурные фазовые превращения. Определяются размеры и форма зоны проплавления (ЗП) трубки, трубной доски и предыдущего слоя (при двухслойной сварке). На основе этих данных оценивается средний химический состав ЗП, что является основой для дальнейшего расчета ее микроструктурного состояния. Микроструктурное состояние ЗП и зоны термического влияния (ЗТВ) рассчитывается с использованием диаграммы Шеффлера для высоколегированной стали, либо с использованием соответствующих диаграмм АРА для низколегированных ферритных сталей. Соответствующие характеристики для параметрических уравнений, связывающих количество ожидаемой фазы в микроструктуре со временем охлаждения t8/5 в интервале 800…500°С, содержатся в банке данных. Знание температурных полей и объемных изменений, связанных с температурным расширением и микроструктурными изменениями, позволяет прослеживать развитие упругопластических деформаций вплоть до остаточного состояния. Величина и распределение остаточных напряжений в сочетании с данными относительно микроструктурного состояния в ЗП и ЗТВ является одной из характеристик качества технологического процесса с позиций, например, образования холодных трещин. Получаемые локальные данные по кривизне трубной доски затем используются с помощью приближенного метода функции усадки для получения данных от-

носительно кинетики изгибных деформаций трубной доски от последовательности приварки трубок. Такой подход позволяет оперативно оценивать общие деформации трубной доски от приварки большого количества трубок (до 10 тыс. в данной версии). Таким образом, результатом расчета является следующая информация:  время охлаждения t8/5 в интервале 800…500°С в ЗП и ЗТВ (рис. 3);  микроструктурный фазовый состав в ЗП и ЗТВ (рис. 4);  распределение остаточных напряжений (рисунки 5 и 6);  общие деформации трубной доски (рисунки 7 и 8);  напряжения в трубках в случае приварки к двум трубным доскам (с противоположных концов одновременно). Некоторые примеры графического представления результатов расчета приведены на рис. 2 – рис. 7. Также все результаты расчета могут быть представлены в виде таблиц значений. Программа имеет возможность выбора поддержки интерфейса и справки на трех языках (русский, английский, немецкий). Имеется демонстрационная версия на трех языках (русский, английский, немецкий).

Рис. 3. Время охлаждения t8/5 в интервале 800…500°С в ЗП и ЗТВ

Рис. 4. Относительное содержание мартенсита в ЗП и ЗТВ

Рис. 7. Кинетика прогиба центра трубной доски от приварки каждой трубки

Рис. 5. Окружная компонента остаточных напряжений

Рис. 8. Изменение длины трубок и соответствующие напряжения в трубках после приварки всех трубок

Рис. 6. Компонента остаточных напряжений по толщине

Область применения Производство сварных теплообменников. Технико-экономические достоинства Специализированная программа «СВАРКА ТРУБНОЙ ДОСКИ» имеет следующие достоинства:  снижение трудоемкости за счет простого интерфейса ввода данных и полной автоматизации процессов создания математической модели, разбиения области на конечно-элементную сетку, поиска решения и визуализации результатов;  исключение обслуживающего персонала, поскольку работать с программой

может инженер-сварщик или технолог, а не специалист по численным методам решения математических задач;  стоимость программы для постоянного пользования в 5 – 20 раз ниже стоимости лицензии на 1 год для коммерческих программных пакетов общего назначения. Производительность. Время расчета с учетом ввода данных – приблизительно 30 – 120 мин; зависит от выбранных материалов, геометрических параметров сварного соединения, количества трубок и трубных досок (лучше аналогов за счет экономии времени на ввод данных, создание модели и визуализацию результатов).

ной тепловой правки (рис. 1) в программе предусмотрена возможность быстрого ввода данных путем назначения длины и ширины прямоугольной зоны бухтиноватости и величины максимального выпучивания в центре зоны (рис. 2).

Компьютерная программа «ТЕПЛОВАЯ ПРАВКА ДЕФОРМАЦИЙ БУХТИНОВАТОСТИ» Программное обеспечение «ТЕПЛОВАЯ ПРАВКА ДЕФОРМАЦИЙ БУХТИНОВАТОСТИ» позволяет определять оптимальные параметры нагрева круглого пятна для конкретного материала и толщины листа металла с точки зрения получения максимальных остаточных пластических деформаций усадки и недопустимости локальной потери устойчивости листа при нагреве. Также программа позволяет оперативно оценивать и размещать необходимое количество таких пятен нагрева по площади зоны бухтины (выпучивания) в зависимости от конкретных размеров зоны и величины деформации. Программное обеспечение разработано с целью автоматизации процесса тепловой правки тонколистовых конструкций с деформациями бухтиноватости и содержит соответствующий интерфейс для ввода данных относительно размеров зоны и величины деформации с автоматической системы измерения. Для управления процессом ручной безудар-

Рис. 1. Процесс выполнения автоматизированной термической правки

Рис. 2. Вид основного окна программы

Часто встречаемый вид местных деформаций – бухтиноватость металла листа образуется вследствие потери устойчивости от напряжений сжатия, вызванных продольной усадкой сварных швов от приварки ребер жесткости. Если эти деформации превышают допустимый уровень, то обычно используют термическую правку, в ре-

зультате которой в металле листа возникают пластические деформации укорочения, убирающие «лишний» металл. Затраты на термическую правку сварных тонколистовых конструкций могут достигать значительных величин. Так, на судостроительных заводах объемы термической правки по затратам квалифицированной рабочей силы составляют 10 – 15% от суммарного объема затрат на сборку и сварку корпусных конструкций, а в некоторых случаях при правке тонкостенных конструкций могут достигать 40 – 45% и более. Также велики объемы работ по правке на вагоностроительных заводах. При производстве корпусов вагонов деформации бухтиноватости составляют приблизительно 50% от всех видов сварочных деформаций формоизменения. А затраты на термическую правку могут достигать 20% от стоимости изготовления корпуса вагона. Величина остаточных пластических деформаций при термической правке зависит от большего количества параметров: от свойств материала, от максимальной величины и распределения температуры нагрева, от мощности источника нагрева, от жесткости конструкции и т. д. Один из путей повышения эффективности – выбор оптимальных параметров нагрева, количества и расположения пятен нагрева на основе математического моделирования процесса термической правки для каждой конкретной конструкции. При этом математическое моделирование процесса термической правки должно выполняться оперативно, в режиме реального времени, т. е. математическая модель должна быть максимально упрощена. С этой целью форма пятна нагрева была выбрана круглой. Это позволило для решения первой основной задачи – определение оптимальных параметров нагрева – разработать одномерную модель нагрева круглого пятна в листе металла

бесконечных размеров (рис. 3). В модели приняты следующие допущения: 1) плоское напряженное состояние и отсутствие перемещений из плоскости; 2) симметрия в плоскости листа; 3) неограниченные размеры листа, что соответствует реальным условиям нагрева концентрированным источником на некотором удалении от края листа. При решении используются метод конечных элементов и методы решения задач термопластичности. В результате последовательного прослеживания развития пластических деформаций во время нагрева и остывания определяются остаточные пластические деформации усадки от такого нагрева в листе металла. Модель дополнена возможностью учитывать процесс местной потери устойчивости. Для этого используется разработанный подход, в котором потеря устойчивости происходит в достаточно большой области,

Рис. 3. Окна ввода данных и представления результатов моделирования круглого пятна нагрева

где возникают температурные напряжения сжатия. Для оценки критического состояния, при котором происходит потеря устойчивости, использовался метод Бубнова-Галеркина для жесткой круглой пластины, шарнирно опертой по контуру и свободной в радиальном направлении. В результате путем последовательного уточнения определяются оптимальные параметры нагрева, при которых возможно получить максимальные по величине остаточные пластические деформации усадки при отсутствии местной потери устойчивости листа металла. После того, как определены оптимальные параметры круглого пятна нагрева для данного материала и данной толщины листа металла, необходимо определить необходимое количество таких пятен нагрева и их расположение для данной конструкции, с учетом ширины и длины зоны бухтиноватости и максимальной величины бухтиноватости для того чтобы устранить или понизить деформации коробления конструкции в пределах допуска. Для определения необходимого количества пятен нагрева используется двухмерная модель тонколистовой конструкции и приближенный метод функции усадки в упругой постановке. Для определения оптимального расположения пятен нагрева по площади зоны бухтиноватости используется набор правил. Такой подход позволяет оперативно получать карту расположения пятен нагрева для конкретной конструкции. Программа имеет возможность выбора поддержки интерфейса и справки на двух языках (русский, английский). Имеется демонстрационная версия на двух языках (русский, английский). Область применения Производство сварных тонколистовых конструкций (судо-, вагоностроение и др.). Технико-экономические достоинства

Специализированная программа «ТЕПЛОВАЯ ПРАВКА ДЕФОРМАЦИЙ БУХТИНОВАТОСТИ» имеет следующие достоинства:  снижение трудоемкости за счет простого интерфейса ввода данных и полной автоматизации процессов создания математической модели, разбиения области на конечно-элементную сетку, поиска решения и визуализации результатов;  исключение обслуживающего персонала, поскольку работать с программой может инженер-сварщик или технолог, а не специалист по численным методам решения математических задач;  стоимость программы для постоянного пользования в 5 – 20 раз ниже стоимости лицензии на 1 год для коммерческих программных пакетов общего назначения.

6. УСЛУГИ ЛАЗЕРНАЯ РЕЗКА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Раскрой листового материала по любому заданному контуру осуществляется с помощью программно управляемой резки лазерным излучением мощностью до 1 кВт. Продукты эрозии при этом удаляются из зоны действия излучения струей воздушно-кислородной смеси. В состав установки для резки входят быстропроточный технологический лазер, трехкоординатный манипулятор, зеркала оптического тракта, резак с фокусирующим объективом. Габариты разрезаемого листа зависят от размеров манипулятора и обычно лежат в пределах 1…2 метров. Одна из действующих установок показана на рис. 1. Пример вырезаемого изделия показан на рис. 2.

возможность резать неэлектропроводные материалы больших толщин. Производительность: до 500 мм/мин при резке черной стали толщиной 6 мм; до 2000 мм/мин при резке нержавеющей стали толщиной 1 мм.

Рис. 1. Процесс лазерной резки

Рис. 2. Заготовки, получаемые методом лазерной резки

Область применения. Резка «черных» и нержавеющих сталей толщиной до 6 мм; резка древесины, картона, фанеры толщиной до 20…30 мм; резка пластика и органического стекла толщиной до 40 мм; резка резины, твердосплавных и других конструкционных материалов. Технико-экономические достоинства. По сравнению с микроплазменной резкой значительно повышается точность (до  0,01 мм), отсутствует конусность реза; ширина реза не превышает 0,7 мм, что значительно сокращает количество отходов, делает технологию экологичной; улучшаются условия труда, отсутствуют такие характерные для плазменной резки вредные факторы, как шум, свечение электрической дуги, значительно снижается выброс вредных аэрозолей; появляется

ИСПЫТАНИЯ КОМПЕНСАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ В СИСТЕМАХ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ В ИЭС им. Е. О. Патона создано оборудование и разработана методика испытания телескопических компенсаторов тепловых сетей, позволяющие оценить эффективность и работоспособность принятых конструктивных решений, оценить ресурс их работы в условиях нагружений, имитирующих комплекс нагрузок за планируемый срок эксплуатации изделий. Одновременно проводятся испытания двух компенсаторов собранных и установленных на стенде так, что один из них зафиксирован в растянутом состоянии, а другой в сжатом. Благодаря такой схеме в процессе перемещения патрубка относительно кожуха объем внутренней полости компенсатора остается в процессе испытания неизменным. Стенд оборудован гидросистемой для создания внутри компенсаторов избыточного давления требуемой величины, источником нагрева воды, а также силовой системой, обеспечивающей обратно-поступательное перемещение подвижной части компенсаторов с заданной скоростью, при этом имитируется циклическое перемещение участка трубопровода при эксплуатации. Могут проводиться испытания компенсаторов различной конструкции диаметром 200...800 мм при следующих параметрах: – амплитуда перемещений до 250 мм; – скорость перемещений 0,5...6,0 см/мин; – давление рабочей среды – согласно заданию; – температура рабочей среды – до 170°С.

С помощью таких испытаний выполняется отработка конструкции компенсационных устройств и их сварных элементов, а также оценка и проверка их работоспособности.

ИСПЫТАНИЯ СВАРНЫХ СОСУДОВ ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЕМ ПРИ СТАТИЧЕСКИХ И МАЛОЦИКЛОВЫХ НАГРУЖЕНИЯХ На базе испытательной лаборатории Института электросварки UA 6.001.Т, аттестованной Национальным Органом по аккредитации, функционирует гидравлический комплекс, внесенный в Госреестр Украины. Комплекс предназначен для оценки прочности сварных конструкций, работающих под давлением, в процессе их разработки, изготовления и эксплуатации.

При решении этой задачи используются методики, построенные на базе того, что интегральным показателем пригодности той или иной конструкции к эксплуатации, является запас прочности, который устанавливается однократным нагружением до их разрушения. Для конструкций, работающих при переменных нагрузках, методиками испытаний предусматривает-

ся установление запаса прочности после проведения циклических нагружений по величине и продолжительности, отвечающих условиям эксплуатации. Исследования напряженно-деформированного состояния и прочности сосудов высокого давления выполняются при внутреннем статическом и малоцикловом нагружении. Могут выполняться сертификационные испытания сосудов.

РАСЧЕТНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ С УЧЕТОМ ИХ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ И ДЕГРАДАЦИИ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА И СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ Разработаны методы определения остаточного ресурса сварных конструкций с учетом их действительного напряженнодеформационного состояния и деградации механических свойств материала после длительной эксплуатации (20-25 лет). Они включают данные практической диагностики о характерных эксплуатационных дефектах, структурных изменениях конструкционных материалов и деградации их служебных свойств в процессе длительной эксплуатации, а также теоретические и экспериментальные результаты оценки прочности, трещиностойкости и остаточного ресурса конструкций с эксплуатационными повреждениями. Результаты подкреплены металлографическими исследованиями и прочностными испытаниями и составляют основу рекомендаций по продлению остаточного ресурса и повышения надежности ответственных сварных конструкций в условиях статического и циклического нагружения, воздействия повышенных температур и агрессивных водородосодержащих сред.

Оценка остаточного ресурса сварных конструкций необходима на предприятиях энергетической и нефтехимической отраслей промышленности. Накоплен опыт практической диагностики разнообразных ответственных конструкций и, в первую очередь, сосудов и трубопроводов энергетической и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности, срок эксплуатации которых близок или превысил проектный.

КОЭРЦИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ДИАГНОСТИКИ КОНСТРУКЦИЙ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

В ИЭС им. Е. О. Патона совместно с НПФ «Специальные научные разработки» (Харьков) разработан метод экспертной оценки состояния металлических конструкций, работающих под давлением. Метод позволяет обнаруживать участки металла с концентрацией деформаций, опасной для эксплуатации конструкции. Он основан на измерении коэрцитивной силы чувствительной к измерению напряженно-деформированного состояния и накоплению повреждений в металле. При наличии базовых данных контроль за состоянием металла осуществляется в результате одного измерении коэрцитивной силы. Метод пригоден для диагностики конструкций на любой стадии их эксплуатации. Метод предназначен для диагностики состояния конструкций из ферромагнитных металлов и может применяться при освидетельствовании сосудов, баллонов, аппаратов химических и нефтехимических производств. Метод проверен на баллонах и трубах из сталей 10, 30ХГСА и 17Г1С с использованием цифрового полуавтоматического коэрцитиметра КРМ-Ц-К2М.

РАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ С целью предотвращения возникновения аварийных ситуаций при эксплуатации сварных конструкций разработаны новые научно обоснованные методы оценки работоспособности металлопроката, которые позволяют учитывать деградацию физико-механических характеристик металла, приобретенную в процессе длительной эксплуатации конструкции. Так в процессе проведения экспертных оценок было установлено, что причиной локальных и общих разрушений могут являться факторы, которые не учитываются нормативной документацией, регламентирующей работоспособность конструкций в эксплуатационный период. Наряду с накоплением данных о характерных эксплуатационных дефектах и совершенствовании методик неразрушающего контроля, в ИЭС им. Е. О. Патона исследованы различные аспекты деградации служебных свойств металла при длительном воздействии рабочих условий: агрессивных сред, повышенных температур, деформационного термического старения, структурных изменений и т. д.

ПОДЪЁМНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Данные условия, в первую очередь, характерны для технологического оборудования (колонны, сепараторы, ёмкости, теплообменники) нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств, работающих под воздействием водородосодержащих сред.

НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ

лабораторных исследований, было установлено, что физико-механические характеристики металла, работающего в условиях водородосодержащих сред, могут существенно изменяться за относительно небольшие сроки эксплуатации.

МЕТАЛЛОПРОКАТ

В сочетании с дефектами металлопроката, полученными при его изготовлении (микротрещины, несплошности, структурные несовершенства и т. д.) и монтаже (остаточные напряжения, дефекты сварки, расслоения, трещины и т. д.), резкое снижение прочности основного металла, может привести к развитию катастрофических разрушений. Так, по результатам

Такие изменения физико-механических свойств металла, в ряде случаев, предопределяют возникновение и развитие стабильных и нестабильных разрушений сварных конструкций, которые, по результатам неразрушающего контроля, могут быть признаны годными к дальнейшей эксплуатации.

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ «ДОСЛІДНОГО ЗАВОДУ СПЕЦЕЛЕКТРОМЕТАЛУРГІЇ ІЕЗ ім. Є. О. ПАТОНА НАН УКРАЇНИ»

ДЕРЖАВНЕ ПІДПРИЄМСТВО «ДОСЛІДНИЙ ЗАВОД СПЕЦЕЛЕКТРОМЕТАЛУРГІЇ ІЕЗ ІМ. Є. О. ПАТОНА НАН УКРАЇНИ» Виробництво ліфтового та вантажопідйомного устаткування, ескалаторів та пасажирських конвеєрів Виконавці: ДП «ДЗ СЕМ ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України». ТОВ «Екотехсервіс» м. Київ

Мета проекту – організація власного виробництва пасажирських, уклінних, вантажних ліфтів, іншого підйомного устаткування, ескалаторів та пасажирських конвеєрів з подальшим монтуванням та гарантійним обслуговуванням на території України та СНД. ТОВ «Екотехсервіс» м. Київ, має всі необхідні дозволи та ліцензії на виготовлення, монтаж, обслуговування ліфтового та ескалаторного обладнання. ДП «ДЗ СЕМ ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України» має достатні виробничі потужності та висококваліфікований персонал для випуску металоконструкцій ліфтового, вантажопідйомного устаткування та ескалаторів. Власне виробництво металоконструкцій дозволить зменшити вартість ліфтового устаткування завдяки матеріалам українського виробництва та використанню більш дешевої та надійної комплектації з інших країн світу, зберегти та розширити кваліфікований персонал заводу. Завдяки зменшенню відстаней вантажоперевезень крупногабаритних багатотонних вантажів ліфтове обладнання українського виробництва цілком конкурентоспроможне з демпінговими виробами Китаю. Висока кваліфікація виробничого персоналу з металообробки (механо-збиральні роботи, зварювання, литво) дозволяє виконува-

ти спільні проекти по виробництву ліфтового устаткування з провідними компаніями Європи на виробничій базі заводу. Додаткове оснащення підприємства спеціальним металообробним устаткуванням (машина лиття під тиском 25 кг) дозволить ефективно виробляти елементи металоконструкцій вантажопідйомних механізмів – двері до ліфтів, східці ескалаторів, комплектуючі механізми та випускати ліфтове устаткування відповідно до європейських норм ЕН-115. Обсяги необхідного додаткового фінансування – 200'000 євро. Строк освоєння виробництва – 1 рік. Строк повернення залучених коштів – 2 роки. Гарантією попиту на ліфтове обладнання є те. що на сьогодні в житловому фонді України потребують заміни або модернізації більше 10 тисяч ліфтів, що у грошовому виразі складає 2 млрд. грн. При цьому кількість таких ліфтів щорічно зростає на 800-1000 одиниць. 03028, Київ-28, вул. Ракетна, 24. тел / факс. (044) 525-88-80, 525-88-90 Контактна особа: Стеценко В.В.

Manufacturing of elevators and the loadlifting equipment, escalators and passenger conveyors Developers: State Enterprise «Experimental Plant SEM E.O.Paton EWI of NAC of Ukraine», «Ekotechservice» LTD, Kyiv

The aim of the project is production of passenger, inclined and freight elevators, other lifting equipment, escalators and passanger conveyors with the subsequent installation and warranty service in Ukraine and the CIS. «Ekotechservice» LTD Kyiv possesses all the necessary permissions and licences for manufacturing, installation, service of elevators and conveyors. SE «EP SEM E.O.Paton EWI of NAC of Ukraine» possesses sufficient industrial capacities and the highly skilled personnel for production of metal structures of the loadlifting equipment and escalators. Own manufacturing of metal structures will allow to reduce cost of lifting equipment thanks to using of Ukrainian materials, cheaper and more reliable mounting assembly from other countries, and it will also allow to keep and increase factory’s qualified personnel. Thanks to decreasing distances in transportation of large-sized multi-tonnage cargoes, the lifting equipment of Ukrainian production is quite competitive with dumping products of China. High qualification of the industrial personnel on metal working (metal structures assembly works, welding, moulding) allows to carry out on industrial base of the factory joint projects in manufacturing of elevator equipment with the leading European companies. Additional equipping of the factory with special metalworking installations (the machine of moulding under the pressure of 25 kg) will allow the efficient manufacture of metal elements for load-lifting mechanisms – doors for lifts, steps for escalators, component mechanisms, to that it will allow to produce elevators equipment corresponding to the European norms ЕН-115. Volume of necessary additional financing – 200’000 Euros. Term of production development – 1 year.

Term of return of attracted funds – 2 years. Demand guarantee for the elevators equipment is the fact that as of today there are more than 10 thousand lifts in the housing of Ukraine that have to be replaced or modernized, which in money terms makes 2 billion Gryvna. To that the quantity of such lifts annually increases at 800-1000 units. 03028, Kiev-28, street Raketnaya, 24. Tel / fax.: +38 (044) 525-88-80, 525-88-90 Stetsenko V.V.

Виготовлення тензорезисторів та тензодатчиків для ваговимірювального і дозуючого устаткування, контрольно-вимірювальної апаратури Виконавці: ДП «ДЗ СЕМ ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України». ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України, ТОВ «ВЕДА» м. Київ Мета проекту – організація виробництва тензорезисторів та тензодатчиків для виготовлення ваговимірювального та дозуючого устаткування для харчової, хімічної, важкої промисловості, залізничного та автомобільного транспорту, вантажопідйомних механізмів. ТОВ «ВЕДА» - єдине підприємство в Україні та СНД по виробництву тензорезисторів. Підприємство працює за ліцензією фірми «НВМ» (Німеччина) на імпортному технологічному обладнанні. Висока якість та надійність тензорезисторів ТОВ «Веда» зумовили незмінний попит на них в Україні та країнах СНД для виробництва тензодатчиків, використання у вимірювальній техніці та проведення випробовувань конструкцій в авіакосмічній промисловості, вагонобудуванні, мотороскладанні, будівництві, ваговимірювальній техніці.

Розробка устаткування для групової автоматичної пайки контактів до тензорезисторів (ІЕЗ) дозволить збільшити обсяги виробництва, зменшити кількість браку, поліпшити експлуатаційні показники. Спільне виробництво тензодатчиків (ДП «ДЗ СЕМ ІЕЗ») дозволить вдосконалити унікальну технологію, якою володіє Україна та поширити ринки збуту тензометричних пристроїв за межі існуючого (СНД, країни Балтії). Вартість модернізації виробництва – 100'000 євро. Строк освоєння виробництва – 1 рік. Строк повернення залучених коштів – 2 роки. 03028, Київ-28, вул. Ракетна, 24. тел / факс. (044) 525-88-80, 525-88-90 Контактна особа: Стеценко В.В.

Manufacturing of tensoresistors and strain gauges for load control and the dosing out equipment, control and measuring devices. Developers: SE «EP SEM E.O.Paton EWI of NAC of Ukraine», E.O.Paton EWI of NAC of Ukraine, «Veda» LTD, Kyiv The project purpose is organisation of the production of resistance strain gages/ tensoresistors and strain gauge sensors for manufacturing of load control and dosaging equipment for food, chemical, the heavy

100

industry, railway and motor transport, loadlifting mechanisms. «Veda» LTD is the unique enterprise in Ukraine and the CIS which produces resistance strain gages. The enterprise works under the licence of the firm “НВМ» (Germany) with the imported technological equipment. High quality and reliability of «Veda» ltd resistance strain gages have created a constant demand for them in Ukraine and the CIS countries for manufacture of strain gauge sensors/indicators, for the use in the measuring techniques, for testing the structures in the aerospace industry, in carriage engineering, motor building, construction and weight control technique. Developing the equipment for a group automatic soldering of conductors/leads to resistance strain gages («E.O.Paton EWI») will allow to increase output volume, to reduce quantity of defects and to increase operational indicators. Co-production of resistance strain gauges (SE «EP SEM E.O.Paton EWI») will allow to improve the unique technology which Ukraine possesses and to expand the export market of tensometrik devices far above the existing boarders (the CIS, the Baltic States). Cost of production facilities modernisation – 100’000 Euros. Term of production development – 1 year. Term of return of attracted funds – 2 years. 03028, Kiev-28, street Raketnaya, 24. Tel / fax.: +38 (044) 525-88-80, 525-88-90 Stetsenko V.V.

К АТА Л О Г ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОСВАРКИ ИМ. Е. О. ПАТОНА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР СВАРКИ И КОНТРОЛЯ В ОТРАСЛИ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ УКРАИНЫ (НИЦ СКАЭ)

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОСВАРКИ ИМ. Е. О. ПАТОНА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР СВАРКИ И КОНТРОЛЯ В ОТРАСЛИ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ УКРАИНЫ (НИЦ СКАЭ) ТРЕНАЖЕР СВАРЩИКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ Учебно-технический комплекс (УТК) по специальности «Технология сварочного производства» чрезвычайно эффективен при обучении и повышении квалификации рабочих, учащихся, специалистов и преподавателей способам сварки:  ручная дуговая сварка (ММА),  дуговая сварка плавящимся электродом в защитных газах (MIG/MAG),  дуговая сварка неплавящимся (вольфрамовым) электродом в инертных газах (TIG).

Рис. 1. Общий вид малоамперного тренажера сварщика для электродуговой сварки.

В состав УТК входят: Компьютеризированный малоамперный дуговой тренажер сварщика (МДТС—05 М). МДТС предназначен для приобретения психомоторных навыков ведения процессов сварки-зажигания и поддержания стабильной дуги, удержания соответствующих углов наклона инструмента и скорости сварки, выполнения тренажа сварки при различном пространственном положении свариваемого изделия.

Рис. 2. Учебный процесс на тренажере сварщика.

Тренажер включает:  блок технологического интерфейса;  манипулятор-позиционер для придания желаемого пространственного положения имитатору сварного соединения;

101

 инструменты сварщика (держатель электрода, горелки для аргонодуговой и газоэлектрической сварки в среде защитных газов);  защитную шлем-маску сварщика типа «Хамелеон» с головными телефонами;  персональный компьютер (IBMсовместимый);  специализированное программное обеспечение. Блок технологического интерфейса (БТИ). БТИ обеспечивает значения выходных электрических параметров, необходимых для возникновения и устойчивого горения малоамперной дуги при имитации различных способов сварки. БТИ предназначен для получения, обработки и передачи на компьютер информационных сигналов от датчиков, размещенных в сварочном инструменте и манипуляторе (пять выходных информационных каналов).

Рис. 3. Блок технологического интерфейса (БТИ).

102

Средства индивидуальной защиты. Фартук сварщика, рукавицы, маска «Хамелеон».

Рис. 4. Маска «Хамелеон»

Защитная маска сварщика предназначена для защиты учащегося от излучения дуги при всех видах сварки, а также для обеспечения безопасности и удобства использования тренажера сварщика МДТС. При проведении сварочных работ маска автоматически меняет степень затемнения фильтра с 4 DIN на заданное значение. По окончании сварки происходит автоматический возврат к исходному затемнению. Диапазон регулировки уровня затемнения фильтра: 9—13 DIN. Время включения затемнения фильтра: 0,2 — 0,5 мс. Манипулятор-позиционер. Манипулятор-позиционер обеспечивает:  установку сварного образца (имитатора сварного соединения) в различных пространственных положениях;  формирование сигналов, уровень которых пропорционален токам, протекающим в сварном образце.

103

Рис. 5. Манипулятор-позиционер.

Имитаторы рабочего инструмента сварщика. Имитатор ручного инструмента сварщика 1 предназначен для отработки техники зажигания и поддержания дуги, перемещения сварочного инструмента с заданной скоростью относительно объекта сварки и навыков поддержания других параметров процесса ручной дуговой сварки. Инструмент 2 обеспечивает возможность имитации плавления электрода в направлении от «дуги» со скоростью, равной скорости плавления при реальном процессе ручной дуговой сварки. Имитатор полуавтоматического инструмента сварщика 3 выполнен на базе реальной горелки для полуавтоматической сварки плавящимся электродом в среде защитных газов (MIG/ MAG). Имитатор инструмента аргонодуговой сварки 4 выполнен на базе реальной горелки для сварки неплавящимся электродом в среде инертных газов (TIG). Имитатор присадочной проволоки 5. Все имитаторы сварочного инструмента подключаются к блоку технологического интерфейса с помощью кабеля с датчиком положения, который обеспечивает

контроль за углами наклона электрода относительно сварного шва.

Рис. 6. Имитаторы рабочего инструмента сварщика.

Учебная лаборатория «Сварочные технологии» с использованием малоамперных тренажеров сварщика МДТС—05М

Рис. 7. Учебная лаборатория «Сварочные технологии» с использованием малоамперных тренажеров сварщика МДТС—05М

104

Специализированное программное обеспечение Предлагаемый тренажер сварщика МДТС использует аппаратно-программный интерфейс LabView. Со провождающее данный тренажер программное обеспечение позволяет:  вводить исходные данные имитируемого сварочного процесса в диалоговом режиме;  отображать на экране монитора текущие параметры имитируемого сварочного процесса;  осуществлять обратную связь с обучаемым непосредственно во время выполнения сварки путем автоматической подачи звуковых сигналов («звуковая подсказка») и, тем самым, оперативно корректировать действия обучаемого:  контролировать правильность проведения сварочного процесса по отдельным параметрам, а также всего процесса в целом;

 проводить статистическую обработку результатов тренажа с вычислением математического ожидания и дисперсии контролируемых параметров ;  получать оценку качества выполнения имитируемых сварочных работ;  документировать результаты тренажа в табличном и графическом представлениях на оптическом, магнитном и бумажном носителях.

Рис. 8. «Задания параметров режима сварки»

105

Рис. 9. «Обучение. Ход процесса сварки»

Рис. 10. «Результаты обучения»

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ Институт электросварки им. Е. О. Патона ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР СВАРКИ И КОНТРОЛЯ В ОТРАСЛИ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ УКРАИНЫ (НИЦ СКАЭ) 03680, Киев 150 ГСП, ул. Боженко, 11, Тел/факс: (044) 287-43-88, Тел. 289-16-43; 287-30-78 E-mail: techno@paton.kiev.ua

NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF UKRAINE E. O. PATON ELECTRIC WELDING INSTITUTE STATE RESEARCH-AND-ENGINEERING CENTER FOR WELDING AND MONITORING IN NUCLEAR POWER GENERATION OF UKRAINE (REC WMNPG) ELECTRIC ARC WELDING SIMULATOR Training-Technical Complex (TT C) “Welding Production Technology” is extremely effi cient for training and improvement of skill of operators, students, specialists and instructors in welding methods:  manual arc welding (MAW)  gas-shielded metal arc welding (MIG/ MAG)  tungsten-electrode inert-gas arc welding (TIG)

Fig. 1. General view of low-amperage arc welding simulator.

TT C comprises:

106

Computerized low-amperage arc welding simulator (MDTS-05M) The welding simulator is intended to acquire psychomotor skills in performing the welding process, i.e. arc ignition and maintaining of the stable arc, maintaining of required tool inclination angles and welding speed, training in carrying out welding in diff erent spatial positions of a workpiece. The simulator includes:  process interface unit  positioning manipulator for sett ing of a welded joint simulator to a desirable spatial position

Fig. 2. Training process with welding simulator.

 welding tools (electrode holder, torches for TIG and MIG/MAG welding)  welder’s helmet of the “Chameleon” type with earphones  personal computer (IBM-compatible)  special-purpose software

107

Process interface unit (PIU) PIU ensures the required values of output electric parameters for ignition and stable burning of the low-amperage arc in simulation of diff erent welding methods. PIU is intended for generation, processing and transfer to a computer of information signals from sensors located in the welding tool and manipulator (five output information channels).

РFig. 4. Helmet “Chameleon”

During welding, the helmet automatically changes the degree of darkening of a fi lter from 4 DIN to a required value. On completion of the welding process, the helmet automatically returns to initial darkening. Level of darkening of the fi lter is adjustable from 9 to 13 DIN. Time of turn-on of darkening is 0.2–0.5 ms. Fig. 3. Process interface unit (PIU)

Individual protection means. Welder’s apron, gloves and helmet “Chameleon” Welder’s helmet is meant to protect a trainee from radiation of the arc with all welding methods, as well as to make utilization of the welding simulator safe and convenient.

Positioning manipulator Th e manipulator provides:  setting of a workpiece (welded joint simulator) to diff erent spatial positions  generation of signals with a level proportional to electric current fl ows in a workpiece

Fig. 5. Positioning manipulator

Welding tool simulators Welding tool simulator 1 is intended to perfect skills in ignition and maintaining of the arc, moving of the welding tool at a preset speed relative to a workpiece, as well as maintaining of other manual arc welding process parameters. Welding tool simulator 2 provides the possibility of simulating burning-off of the electrode in a direction from the arc at a rate equal to that in a real manual arc welding process.

Semiautomatic welding tool simulator 3 is based on a real torch for semiautomatic gasshielded metal arc (MIG/MAG) welding. TIG welding tool simulator 4 is based on a real torch for tungsten-electrode inert-gas (TIG) welding. Filler wire simulator 5. All welding tool simulators are connected to the process interface unit with the help of a cable with the position sensor, which monitors the angles of inclination of electrodes relative to the weld.

Fig. 6. Welding tool simulators

Training laboratory “Welding Technologies” with low-amperage welding simulators MDTS-05M

108

Fig. 7. Training laboratory “Welding Technologies” using low-amperage welding simulators MDTS—05M

Special-purpose software The offered welding simulator uses hardware and soft ware interface LabView. Th e soft ware accompanying this welding simulator allows:  entry of initial data on a welding process being simulated in the dialog mode  display of current parameters of the welding process being simulated on the monitor screen  feedback with a trainee directly during the welding process by automatically feeding audible signals (“audible help”), and, thus, inprocess adjustment of the trainee’s actions  monitoring of correctness of performing the welding process by separate parameters, as well as of the entire process as a whole  statistical processing of the training process results, and computation of mathematical expectation and variance of the monitored parameters

 assessment of the quality of performance of simulated welding operations  documentation of the training process results in tabular and graphical forms using optical, magnetic and paper media

Fig. 8. Setting of welding process parameters

Fig. 10. Training results

Fig. 9. Training. Welding process fl ow

National Academy of Sciences of Ukraine E. O. Paton Electric Welding Institute State Research-and-Engineering Center for Welding and Monitoring in Nuclear Power Generation of Ukraine (REC WMNPG) 11 Bozhenko Street Kyiv 150 GSP, 03680 Tel/fax: (38 044) 287 43 88 Tel: (38 044) 289 16 43, (38 044) 287 30 78 E-mail: techno@paton.kiev.ua

109

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

INSTITUTE OF ENGINEERING THERMOPHYSICS NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF UKRAINE ЕНЕРГЕТИКА

110

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Розробка водогрійних котлів теплопродуктивністю 0,1-3,15 МВт та теплообмінних апаратів.

металоємність, т/МВт, не більш – 1,8-2,0. Габаритні розміри, мм, не більше: довжина з пальником - 2000-4000; ширина - 10001600; висота 1300-2700.

Розробка водогрійних котлів на природному газі і всіх видах рідкого і твердого палива теплопродуктивністю 0,13,15 МВт. Використання - в системах теплопостачання групових і квартальних опалювальних котелень, і транспортабельних котелень.Призначення – Заміна морально і фізично застарілих конструкцій малоефективних котлів, з метою підвищення ефективності і надійності систем теплопостачання, збільшення в 2-5 разів одиничної потужності джерел теплопостачання без зміни їх будівельних обсягів. Основні технічні характеристики котлів. Номінальна теплопродуктивність, МВт – 0,1-3,15. Коефіцієнт корисної дії,%, не менше – 92,5.Диапазон регулювання, % 40-100. Температурні графіки теплоносія котлів – 95/70оС і 115/70оС. Робочий тиск води на виході з котла, МПа – 0,6. Питома

Сума інвестицій в розробку одного типу котлів – 400 тис. грн. Термін окупності котла у споживача – 1–2 роки. Kонтактна особа: Роговий Віталій Трохимович тел.: (044) 453-28-62, 453-28-63 тел/факс: (044) 456-92-62, 525-11-03 тел.моб.: 067-449-48-23

Investment proposal: The development of the nater heating boilers with the thermal productivity 0,1 – 3,15 Mw and heat echange plants. The development of water heating boils by the natural gas and all kinds of liquid and solid fuel hating thermal conductivity 0,1 – 3,15 Mw.

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

They are used heat supply systems of group and quarterly heating boiler hous and transportable boiler hous. Purhose is the replacement of morally and physically outdated constructions of low effective boilers with the purhose of increating effectiveness and reliability of heat supply systems, increase in 2-5 times of the single power of the sourcos of heat supply without changing their building volumes. The basic technical charackteristics of the boilers. The nominal thermal productivity, Mw is 0,1 – 3,15. Efficiency, % not less then 92,5. The range of regulation, % is 40-100. The temperature phots of the heat carriet of boilers are 95/70 oC and 95/70 oC. The working presure of water at the exit from the boiler, is 0,6 Mpa. The specific metal capacity, t/Mw is not more than 1.8 – 2.0. Overall dimensions, mm are not more: length with the burner is 2000 – 4000; breadth is 1000 – 1600; height is 1300 – 2700. The sum of investments to the development of one type of boilers is 400 thousand grivnas. Payback time of the boiler of the consumer is 1 – 2 years. Contact person: Rogovy Vitaly Trophimovich Tel.: (044) 453-28-62, 453-28-63 Tel/fax: (044) 456-92-62, 525-11-03 mob.tel.: 067-449-48-23

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Технологія інтенсифікації топкового теплообміну в котлах шляхом установки проміжних (вторинних) випромінювачів призначена для підвищення ефективності спалювання газоподібного палива в котлах і зниження токсичних викидів в атмосферу. Використовування проміжних випромінювачів дозволяє: збільшити тепловіддачу

в топці котла на 10 - 30%; зменшити витрати палива (природного газу) в котлах: продуктивністю до 1 Гкал - на 3 - 5 %, продуктивністю 1 - 6 Гкал - на 1 - 3 %, продуктивністю 6 - 30 Гкал - на 0,6 - 1 %; знизити утворення оксидів азоту на 20 - 30 %; знизити температуру димових газів на 60 - 90 0С; підвищити надійність експлуатації і збільшити термін служби котлів (на 10- 20 %, або на 3 - 5 років) за рахунок зниження максимальних температур в зоні горіння на 30 - 70 0С. Сума інвестицій в розробку: 200-250 тис. грн. Термін окупності: 1 – 2 роки. Kонтактна особа: Сігал Олександр Ісакович, Директор Інституту промислової екології тел.: (044) 453-28-62 тел/факс: (044) 456-92-62 Е-mail: engeco@kiev-page.com.ua www.engecology.com

Investment proposal: Technology for intensification of the heat exchange in a firechamber of boilers by installing the intermediate (secondary) emitters is meant for improving the efficiency of gaseous fuel combustion in bilers and for lowering the toxic emissions into atmosphere. Application of the intermediate emitters enables:  to intensify the heat exchange in a firechamber by 10 – 30 %;  to decrease fuel (natural gas) consumption in boilers with productivity up to 1 Gcal by 3 – 5 %, with productivity 1 6 Gcal - by 1 – 3 %, with productivity 6 – 30 Gcal - by 0.6 - 1 %;  to lower nitrogen oxides formation by 20 30 %;

111

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

 to lower the flue gases temperature by 60 - 90 0С;  to raise usage reliability and to increase service life of boilers (by 10 - 20 %, or by 3 - 5 years) due to lowering the maximum temperatures in the combustion zone by 30 - 70 0С. The sum of investments into the development is 200 – 250 thousand grivnas. The payback period is from 1 to 2 years. Contact person: Alexander Isakovich Sigal Director Institute of Engineering Ecology Tel.: (044) 453-28-62 Tel/fax: (044) 456-92-62 Е-mail: engeco@kiev-page.com.ua www.engecology.com

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Комбіновані когенераційнотеплонасосні установки (КГ-ТНУ) на базі газопоршневих двигунів (ГПД) та газотурбінних установок (ГТУ) Підготовка технічної документації для проектування та впровадження КГ-ТНУ. Впровадження КГ-ТНУ для вироблення теплової енергії дозволяє на 30-40% зменшити витрати природного газу порівняно з теплофікаційними котлами. Орієнтовна сума інвестицій для КГ-ТНУ на базі ГПД (млн.$) – 0,5-2 Термін окупності: 2-3 роки. Орієнтовна сума інвестицій для КГ-ТНУ на базі ГТУ (млн.$) – 2-5 Термін окупності: 3-4 роки. Форма залучення інвестицій: грошові кошти.

112

Контактна особа: Білека Борис Дмитрович

Тел.: (044) 456-63-65 Факс: (044) 456-60-91 E-mail: bilbo1@i.com.ua

Investment proposal: The combined cogeneration-heat pumpt units (CG-HPU) on the basis of gas-piston engines (GPE) and gas-turbine units (GTU) The preparation for technical documentation for projecting and introduction of CGHPU. The introduction of CG-HPU for production of heat energy permits to decrease of natural gas expence on 30-40% by comparison with boiler.

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Preliminary investment amount for CG-HPU on the basis of GPE (mln $) – 0,5-2 Payback period: 2-3 years. Preliminary investment amount for CG-HPU on the basis of GTU (mln $) – 2-5 Payback period: 3-4 years. The form of involving investments: money resources.

Pay-back period of expenses for introduction – till 1 year Time of implementation (in view of manufacturing, projection and installation) – 4-6 months

Contact person: Bileka Boris Dmitrovich

Tel/fax: (044) 456-91-71, 453-28-59

Tel.: (044) 456-63-65 Fax: (044) 456-60-91 E-mail: bilbo1@i.com.ua

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Теплоутилізаційне обладнання газоспоживаючих котлів для нагрівання води

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Теплоутилізатори відхідних газів когенераційних установок

10 типорозмірів Вартість виробу 1000-8000 $USA Форми залучення інвестицій – грошові кошти Термін окупності витрат на впровадження 1-2 роки Термін впровадження (з урахуванням виготовлення, проектування та монтування) 4-6 міс.

6 типорозмірів Вартість виробу 10000-30000 $USA Форми залучення інвестицій – грошові кошти Термін окупності витрат на впровадження – до 1 року Термін впровадження (з урахуванням виготовлення, проектування та монтування) 4-6 міс.

Contact person: Fialko Natalia M.

Контактна особа: Фіалко Наталія Михайлівна Тел/факс: (044) 456-91-71, 453-28-59

Investment proposal: The heat-utilizers of exhaust gases of co-generation plant 6 standard sizes Cost of production – 10000-30000 dollars of USA The forms of attraction of the investments – money resources

Investment proposal: The heat-utilization equipment of Gas-fired boiler For water heating 10 standard sizes Cost of production – 1000-8000 dollars of USA The forms of attraction of the investments – money resources Pay-back period of expenses for introduction – 1-2 years Time of implementation (in view of manufacturing, projection and installation) 4-6 months

113

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Contact person: Fialko Natalia M.

Тел/факс: (044) 456-91-71, 453-28-59

Tel/fax: (044) 456-91-71, 453-28-59

Investment proposal: The heat-utilizers of glass-melting furnace modular panel TBM Cost of production – 10000-50000 dollars of USA The forms of attraction of the investments – money resources Pay-back period of expenses for introduction – till 1 year Time of implementation (in view of manufacturing, projection and installation) 4-6 months Contact person: Fialko Natalia M. Tel/fax: (044) 456-91-71, 453-28-59

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Теплоутилізатори скловарних печей модульні панельні ТВМ Вартість виробу 10000-50000 $USA Форми залучення інвестицій – грошові кошти Термін окупності витрат на впровадження – до 1 року Термін впровадження (з урахуванням виготовлення, проектування та монтування) 4-6 міс.

114

Контактна особа: Фіалко Наталія Михайлівна

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Тепла водяна підлога З точки зору енергетичної ефективності та відповідності сучасним санітарним вимогам устрій системи «тепла підлога» є найбільш універсальним способом опалення приміщення. Водяна тепла підлога – економічна для опалення приміщень та повністю відповідає параметрам низькотемпературних джерел енергії, таких як теплота ґрунту. Використання теплоносія більш низької температури для обігріву приміщення, а також правильний розподіл температури від підлоги до стелі дозволяють економити 10-15% енергії при однакових температурах в приміщенні порівняно з традиційними системами. Орієнтовна сума інвестицій (тис. грн.) – 50 Форма залучення інвестицій – грошові кошти Термін окупності – 1 рік Контактна особа: Басок Борис Іванович Тел.: (044) 456-92-72 Факс: (044) 456-60-91

allows saving 10-15 % energy in compare with traditional system under alike temperature indoors. Preliminary investment amount (thousand of UAH) – 50 The form of attraction of investments – money resources Payback period – 1 year Contact person: Boris Basok Tel.: (044) 456-92-72 Fax: (044) 456-60-91

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Технологія та устаткування для вилучення теплоти води з водозабірної свердловини Проектування та створення системи, що дозволяє забезпечити вилучення теплоти води з водозабірної свердловини для потреб теплового насосу з одночасним видобуванням води для водопостачання. Може бути використана в теплонасосних системах опалення та кондиціювання будівлі. Захищено патентом України

Investment proposal: Warm water floor With point of view of energy efficiency and satisfy the requirements is modern sanitary rates of the system warm floor is the most universal way of the heating the premises. The water warm floor is economical for heating the premises and correspond the parameter of the lowtemperature heat sources such as heat of the soil. Heat-transfer of lower temperature using for heating premises, as well as correct heat distribution from floor to ceiling,

Орієнтовна сума інвестицій (тис. грн.) – 90.0 Форма залучення інвестицій: грошові кошти Термін окупності: 4 роки Контактна особа: Басок Борис Іванович Тел.: (044) 456-92-72 Факс: (044)456-60-91

115

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Investment proposal: Technology and equipment for removing heat from the well water Designing and creating systems that provide water to remove heat from well water for the purposes of heat pump with simultaneous extraction of water for water supply. Can be used in heat pump systems and building air conditioning. Patented in Ukraine Estimated amount of investments (thousand UAH.) – 90.0 Form of investment: money Period: 4 years Соntact person: Basok Boris Tel.: (044) 456-92-72 Fax: (044) 456-60-91

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Технологія та устаткування для вилучення теплоти колодязної води Проектування та створення системи, що дозволяє забезпечити вилучення теплоти колодязної води для потреб теплового насосу з одночасним відбором питної води для побутових потреб. Може бути використана в теплонасосних системах опалення та кондиціювання присадибних будинків.

Контактна особа: Басок Борис Іванович Тел.: (044) 456-92-72 Факс: (044)456-60-91

Investment proposal: Technology and equipment for removing heat from draw-well water Design and create a system that allows for removal of heat from draw-well water needs to heat pump with simultaneous extraction of drinking water for household needs. Can be used in pump heating and air conditioning adjoining buildings. Patented in Ukraine Estimated amount of investments (thousand UAH) – 100.0 Form of investment: money Period: 3 ... 4 years Соntact person: Basok Boris Tel.: (044) 456-92-72 Fax: (044) 456-60-91

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Вироблення теплової та електроенергії-на базі використання когенераційної технології шляхом застосування газо-поршневої установки та парового котла-утилізатора.

Захищено патентом України

116

Орієнтовна сума інвестицій (тис. грн.) – 100.0 Форма залучення інвестицій: грошові кошти Термін окупності: 3…4 роки

Когенераційна технологія одночасного вироблення теплової та електричної енергії з високим коефіцієнтом використання теплоти згорання. За рік виробляється теплової енергії 5,8 тис. Гкал, електричної енергії - 7,6 млн. кВт год.

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Орієнтовна сума інвестицій, включаючи вартість устаткування (тис. грн.) – 7900 Устаткування: газо-поршнева електростанція Caterpillar G3516 та котел-утилізатор до неї. Орієнтовна вартість устаткування (тис. грн.) – 2070 Форма залучення інвестицій: грошові кошти та устаткування Термін окупності: 6 місяців Приклад реалізації: Україна, м. Сімферополь, ВАТ завод “Фіолент” Контактна особа: Ободович Олександр Миколайович Технологічний парк “Інститут технічної теплофізики” НАН України Тел/факс: (044) 424-32-83

Investment proposal: Simultaneously production of thermal and electric energy on the base of the use of cogeneration technology by application of the gas-plungersetting and boiler-utilizer. A cogeneration technology of the simultaneously producing of the thermal and electric energy with the high coefficient of the use of warmth of combustion. For a year are produced to thermal energy 5,8 thousand of Gkal, electric energy - 7,6 millions kW h Preliminary investment amount including the cost of equipment (thousand of UAH) – 7900 Approximate amount of equipment (powerstation of Caterpillar G3516 with the boilerutilizer), thousand of UAH – 2070 The form of involving investments: money resources and equipment Payback period: 6 months An example of realization: Ukraine, Simpferopol, VAT “Fiolent”.

Сontact person: Obodovich Alexandr Nikolaevich Tekhnopark “Institute of Engineering Thermophysics”, NAS of Ukraine Tel/Fax: (044) 424-32-83

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Універсальний індивідуальний тепловий пункт Проектування, будівництво та дослідна експлуатація індивідуального теплового пункту  для обліку теплоспоживання будівлі;  для енергоефективного розподілу і споживання теплоти;  для функціонування в умовах тривалої аварії;  для автономного теплозабезпечення будівлі на початку та в кінці опалювального сезону;  для автономного виробництва теплоти, в тому числі, в умовах пільгового нічного електропостачання Захищено патентом України Орієнтовна сума інвестицій (тис. грн.) – 200.0 Форма залучення інвестицій: грошові кошти Термін окупності: 4 роки Контактна особа: Басок Борис Іванович Тел.: (044) 456-92-72 Факс: (044) 456-60-91

Investment proposal: Universal individual heat point Design, construction and research exploitation of individual heat point

117

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

• for accounting heat consumption of the building; • for energy-efficient heat distribution and consumption; • to operate in a continuous failure; • for self-heating supplies building at the beginning and end of the heating season; • for self-production of heat, including in conditions privileged night electricity

Форма залучення інвестицій: грошові кошти Термін окупності: 6 років Контактна особа: Басок Борис Іванович Тел.: (044) 456-92-72 Факс: (044) 456-60-91

Patented in Ukraine Estimated amount of investments (thousand UAH.) – 200.0 Form of investment: money Period: 4 years Соntact person: Basok Boris

Investment proposal: A ground seasonal heat accumulator Design, construction and research and industrial exploitation of seasonal boreholes ground accumulator, based on the system of vertical ground heat exchangers. Installation can be used in solar heating systems facilities.

Tel.: (044) 456-92-72 Fax: (044) 456-60-91

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Ґрунтовий сезонний акумулятор теплоти Проектування, будівництво та дослідно-промислова експлуатація сезонного свердловинного ґрунтового акумулятора, що базується на роботі системи вертикальних ґрунтових теплообмінників. Установка може бути застосована в системах сонячного теплопостачання приміщень.

118

Орієнтовна сума інвестицій (тис. грн.) – 400.0

1 – циркуляційний насос; 2 – теплообмінник; 3 – тепловий насос; 4 – грунтовий теплообмінник; 5 – область акумулювання; 6 – сонячні колектори 1 - circulation pump; 2 - heat exchanger; 3 - heat pump; 4 - ground heat exchanger; 5 - storage area; 6 - solar collectors

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Estimated amount of investments (thousand UAH) – 400.0 Form of investment: money Payback period: 6 years Соntact person: Basok Boris

Form of investment: money Period: 4 years Соntact person: Basok Boris Tel.: (044) 456-92-72 Fax: (044) 456-60-91

Tel.: (044) 456-92-72 Fax: (044) 456-60-91

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Ґрунтовий колектор теплоти Проектування, будівництво та дослідно промислова експлуатація горизонтального ґрунтового колектора для вилучення теплоти, накопиченої в поверхневих шарах ґрунту глибиною 1-3 м. Установка може бути застосована в низькотемпературних системах автономного теплопостачання з тепловими насосами. Орієнтовна сума інвестицій (тис. грн.) – 200.0 Форма залучення інвестицій: грошові кошти Термін окупності: 4 роки Контактна особа: Басок Борис Іванович Тел.: (044) 456-92-72 Факс: (044) 456-60-91

Investment proposal: Soil heat collector

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Комп’ютерні технології проектування, модернізації та оптимізації котлів та камер згоряння Застосування комп’ютерних пакетів дозволяє визначити локальний розподіл палива та окислювача в пальнику, поля температури та концентрації продуктів згоряння та окислів азоту в котлі. Це дає можливість проектувати низькотоксичні пальники, які працюють на різних видах палива, провести вибір пальникових пристроїв та їх розміщення в котлі, провести оцінку рівня емісії шкідливих викидів (CO; NOx; SOx) в атмосферу. Використання комп’ютерних технологій дозволяє виконати передмодернізаційний аналіз термогазодинаміки та емісії шкідливих речовин в атмосферу, а також розрахувати параметри модернізації котла. Контактна особа: Кобзар Сергій Григорович Тел.: (044) 453-28-53 Факс: (044) 456-60-91 Е-mail: ksg@vortex.org.ua

Design, construction and experimental industrial exploitation of horizontal soil collector to extract heat accumulated in the surface layers of soil depth of 1-3 m. The installation can be used in low temperature systems, self-heating with heat pumps.

Investment proposal: Computer technologies for boiler and combustor designing, modernization and optimization

Estimated amount of investments (thousand UAH) – 200.0

Usage of computer packages enables to determine the local distribution of fuel and

119

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

oxidizer inside the burner, fields of temperature and concentrations of combustion products and nitric oxides in the boiler. It gives the possibility to design the low toxic burners using different kinds of fuels, select type of burners and their arrangement in the boiler, estimate an emission level of harmful substances (CO; NOx; SOx) to the atmosphere. The use of computer technologies allows to execute the premodernization analysis of thermogasdynamics and emission of harmful substances to the atmosphere, and calculate parameters of the boiler modernization as well. Contact person: Kobzar Sergiy Tel.: (044) 453-28-53 Fax: (044) 456-60-91 Е-mail: ksg@vortex.org.ua

відпрацьоване масло на місці (без транспортування) і опалювати приміщення в холодний період року. Ефективне спалювання масла з мінімальним вихором шкідливих речовин можливо на торцевій поверхні в закрученому повітряному потоці, який подається вентилятором тангенціально в камеру згорання. Контактна особа: Хлєбніков Олег Євгенович Тел.: (044) 453-28-53 Факс: (044) 456-60-91 e-mail: khlebnikov@vortex.org.ua

Investment proposal: Air heater based on waste oil It is intended for heating garages, service stations, service centres, i. e. organizations having the waste oil in abundance. It is based on the evaporative oil burning in the swirled air flow. The heat generator permits to use the waste oil in place (without transportation) and

Рис.: Моделювання горіння метану в газовому пальнику Modeling of methane combustion in burner

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Теплогенератор на відпрацьованому маслі

120

Призначений для опалення гаражів, станцій технічного обслуговування, сервісних центрів, тобто організацій, які мають залишки відпрацьованого масла. Заснований на випарювальному спалюванні масла в закрученому повітряному потоці. Теплогенератор дозволяє утилізувати

Рис.: зразок теплогенератора Example of heat generator

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

heat rooms in the cold period of the year. The effective burning of oil with minimum output of the harmful substances possibly on the end face in the swirled air flow which is tangentially fed by the fan to the combustion chamber. Сontact person: Khlebnikov Oleg Tel.: (044) 453-28-53 Fax : (044) 456-60-91 e-mail: khlebnikov@vortex.org.ua

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Котел паровий електричний (КПЭ) Котел генерує суху насичену пару, ступінь сухості 0,97÷0,99, та може працювати як з ХВП, так і без неї – в замкнених системах безпосередньо біля споживача. Орієнтовна сума інвестицій: 6000 грн. Форма залучення інвестицій: грошові кошти. Термін виконання проекту: 2 місяці. Термін окупності: 9÷12 місяців. Контактна особа: Кремньов В’ячеслав Олегович Тел.: (044) 424-32-85, 424-15-86, 424-96-41 Факс: (044) 424-31-77 E-mail: kremnev@svitonline.com

Investment proposal: The steam electric boiler (KPE) Steam-boiler produce dry saturated steam, dryness fraction 0,97÷0,99, operate both with water treatment and without it. Preliminary investment amount: $ 1200.

The form of attraction of investments: money resources. Project completion period 2 month. Payback period: 9÷12 month. Сontact person: Vyacheslav Kremnyov Tel.: (044) 424-32-85, 424-15-86, 424-96-41 Fax: (044) 424-31-77 E-mail: kremnev@svitonline.com

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Пальниковий пристрій для спалювання твердого, рідкого та газоподібного палив за методом термохімічної обробки Пальниковий пристрій призначений для роботи на котлах і дозволяє залучити до паливно-енергетичного балансу неякісні види викопних палив та нетрадиційні види палива: дрібнофракційне тверде паливо: різне вугілля, відходи промисловості та переробки продуктів сільського господарства – лузга круп'яних культур, лушпиння соняшника та інше, рідке паливо – від легкого до мазуту та водопаливні емульсії (в тому числі і з вуглеводнів техногенного походження), газоподібне – природний та промислові гази. Спалювання палив здійснюється з використанням додаткового палива: рідкого або газоподібного: 1 – 6%. Пальниковий пристрій може бути спроектований та виготовлений на різну теплову потужність: від 0,8 до 10,0 МВт. Орієнтовна сума інвестицій (тис. грн..) – 30–150 Форма залучення інвестицій: грошові кошти Термін окупності: 4 – 12 місяців.

121

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Контактні особи: Процишин Борис Миколайович, Чмель Валерій Миколайович Тел.: (044) 456-94-02, 453-28-65 Факс: (044) 456-60-91 Е-mail: chmel_v@i.com.ua

Investment proposal: The burner device for incineration solid, liquid and gaseous burned after the method of treatment of thermochemistry The burner device is intended for work on boilers and allows to engage the unquality types of fossil fuels and nontradition types of fuel in fuel and energy balance: smallfraction fuel: different coal, wastes of industry and processing of products of agriculture – cover of groats cultures, husk of sunflower, et al, oil-fuel – from easy to fuel oil and waterfuel emulsion (including from hydrocarbons of tekhnogenis origin) gaseous – natural and shale-gases. Incineration of fuels is carried out with the use of additional fuel: liquid or gaseous: 1 – 6%. The burner device can be projected and made on different thermal power: from 0,8 to 10,0 Mvt. Reference sum of investments (thousand of Uah.) – 30–150

Form of bringing in of investments: money. Term of recoupment: 4 – 12 monthes. Contact persons: Boris N. Protsyshin, Valerii M. Chmel Теl.: (044) 456-94-02, 453-28-65 Fax: (044) 456-60-91 Е-mail:chmel_v@i.com.ua

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Передтопок для котельних агрегатів та теплогенераторів Проектування та виготовлення передтопка тепловою потужністю від 10 кВт до 1,0 МВт та більше. Передтопок може бути використаний для переводу газових котлів на тверде паливо або як складова тепло генератора – індивідуального джерела енергії для комунальних потреб або технологічних процесів: різного виду сушарок. В якості палива використовується різні марки вугілля або відходи переробки продуктів сільського господарства (лузга круп'яних культур, лушпиння соняшника та інше), не кондиційні відходи деревини та тирса. Передтопок має високі теплонапруги, та відповідно, малі габарити. Орієнтовна сума інвестицій (тис. грн..) – 50-750 Форма залучення інвестицій: грошові кошти. Термін окупності: 6 – 12 місяців. Контактні особи: Процишин Борис Миколайович, Чмель Валерій Миколайович Тел.: (044) 456-94-02, 453-28-65 Факс: (044) 456-60-91 Е-mail: chmel_v@i.com.ua

122

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Investment proposal: Beforefurnace for boiler aggregates and teplogeneratoriv

Planning and making of beforefurnace by thermal power from 10 kvt to 1,0 Mvt and anymore. Beforefurnace can be used for modernizaton of gas boilers on a solid fuel or as a constituent warmly generator – individual energy source for communal necessities or technological processes: different type of dryers. In quality a fuel used different brands of coal or wastes of processing of products of agriculture (cover of groats cultures, husk of sunflower, et al), not standard wastes of wood and sawdust. Peretopok has high warmthstress, and accordingly, small sizes. Reference sum of investments (thousand of Uah.) – 50 it is a 750 Form of bringing in of investments: money. Term of recoupment: 6 – 12 monthes. Contact persons: Boris N. Protsyshin, Valerii M. Chmel Теl: (044) 456-94-02, 453-28-65 Fax: (044) 456-60-91 Е-mail:chmel_v@i.com.ua

ваги полягають у можливості отримання горючого газу (метану), що може бути використаний для виробництва теплової і електричної енергії. Покращення екологічного становища шляхом недопущення емісії метану з полігону до атмосфери. Апробація технології: демонстраційна технологія впроваджена на Луганському полігоні ТПВ: Три свердловини продуктивністю 90 м3 біогазу/год, вміст СН4 у біогазі – 64%. Інвестиційний проект для Луганського полігону ТПВ такий. Основні технічні параметри: 30 свердловин продуктивністю 900 м3 біогазу/год; газовий двигун 1.5 МВте; вміст СН4 у біогазі – 64%. Вартість проекту склала 1670 тис. дол. США. Термін окупності 4.9 років Орієнтовна сума інвестиції – 100 тис. грн Форма залучення інвестицій – грошові кошти Контактна особа: Гелетуха Георгій Георгійович Тел.: (044) 456-94-62 Тел/факс: (044) 456-60-91 Е-mail: geletukha@biomass.kiev.ua

Investment proposal: Technology for extraction and utilization of biogas at landfills

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Технологія отримання і утилізації біогазу з полігонів твердих побутових відходів Розроблена система видобування, збору і утилізації біогазу з полігонів твердих побутових відходів (ТПВ). Основні пере-

It is developed technology for the extraction, collection and utilization of biogas at landfills. Main advantages: it is possible to obtain combustible gas (methane) which can be used for heat and power production. Environmental conditions are improved by avoiding emission of methane from landfill to the atmosphere. Approbation of the technology: demonstrational technology was implemented at the Lugansk landfill. Three wells give 90 m3 of biogas per hour. Concentration of СН4 in biogas is 64%. Investment project

123

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

for the Lugansk landfill is the following. Main technical parameters: 30 wells with 900 м3 biogas/h productivity; 1.5 MW gas engine; concentration of СН4 in biogas 64%. Project cost is 1670 thous. USD. Payback period is 4.9 years. Preliminary investment amount, thousand UAH: 100 The form of involving investments: money resources Сontact person: Geletukha Georgiy G. Tel.: (044) 456-94-62 Tel/fax: (044) 456-60-91 Е-mail: geletukha@biomass.kiev.ua

неоднорідний фракційний склад. Інноваційність: реторта в топці має розвинену поверхню для допалення коксозольного залишку на решітці. Живильник для палива має оригінальну конструкцію, що запобігає блокуванню його роботи. Термін організації виробництва – 1 рік. Виробництво може бути розміщено на одному з машинобудівельних заводів України (є кілька вивчених варіантів). Окупність - 0.7-1.2 роки Орієнтовна сума інвестиції – 1 млн грн Форма залучення інвестицій – грошові кошти Контактна особа: Гелетуха Георгій Георгійович Тел.: (044) 456-94-62 Тел/факс: (044) 456-60-91 Е-mail: geletukha@biomass.kiev.ua

Investment proposal: Launching production of 100-1500 kW wood fired boilers

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Організація виробництва котлів для спалювання деревини потужністю 100-1500 кВт

124

Розроблено технічну документацію і експериментальний зразок котла з ретортною подачею палива для спалювання деревних відходів, що пропонується як основа для організації серійного виробництва котлів потужністю 100-1500 кВт в Україні. Основними перевагами є можливість використання палива низької якості: вологість до 45-50%, великий вміст золи,

Technical documentation and experimental wood fired boiler with underfeed retort are developed. The boiler is proposed as a basic construction for launching serial production of 100-1500 kW boilers in Ukraine. Main advantages: it is possible to combust low quality fuel: up to 45-50% moisture content, high ash content, irregular fractional composition. Innovations: retort of the furnace has an extended zone for complete burning of cokeash rest on grate. Fuel feeder has original design that results in avoiding its blockage by fuel. Period required to launch the production is 1 year. Manufacturer may be one of machine building plants of Ukraine (there are a few studied variants). Payback period - 0.7-1.2 years Preliminary investment amount, million UAH: 1

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

The form of involving investments: money resources Сontact person: Geletukha Georgiy G. Tel.: (044) 456-94-62 Tel/fax: (044) 456-60-91 Е-mail: geletukha@biomass.kiev.ua

Термін окупності: 12 місяців Контактна особа: Демченко Володимир Георгійович Тел.: (044) 453-28-68 Факс: (044) 453-28-89 E-mail: demchenko@at-eat.com

Investment proposal: Technological line of manufacturing flat-oval tube for manufacture heat recuperates devices

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Технологічна лінія виготовлення оребрених труб для виробництва теплообмінних апаратів Проектування, монтаж и промислове виробництво пласкоовальних труб з неповним поперековим оребренням для послідуючого виробництва теплообмінних апаратів типу: димові гази/вода, повітря/ вода, повітря/повітря і т.д. Продуктивність технологічної лінії 36 метрів погонних за год. Використання: для виготовлення утилізаторів теплоти димових газів промислових печей та опалювальних котлів, рекуператорів теплоти систем вентиляції та кондиціонування повітря. Орієнтовна сума інвестиції (тис. грн.) – 1800 Форма залучення інвестицій: грошові кошти

Designing, installation and industrial production flat-oval tube with incomplete cross-section fins for the subsequent manufacture type heat recuperates devices: smoke gases/waters, air/water, air/ air etc. Productivity of a technological line of 36 metres running at an o’clock. Use: for manufacturing heat recuperates warmth of smoke gases of industrial furnaces and heating boilers, recuperators of warmth of systems of ventilation and an air conditioning. Preliminary investment amount (thousand of UAH) – 1800 The form of involving investment: money resources Payback period: 12 months Contact person: Demchenko Vladimir Georgievich Tel: (044) 453-28-68 Fax: (044) 453-28-89 E-mail: demchenko@at-eat.com

125

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Освоєння виробництва проміжних випромінювачів

The form of involving investment: money resources Payback period: 6 months

Проектування та освоєння виробництва для впровадження проміжних випромінювачів і дослідження можливості їх використання для роботи на електричний енергії. Метою є підвищення ефективності роботи котлів теплопродуктивністю до 3,15 МВт, а також зниження викидів токсичних речовин та парникових газів у довкілля за допомогою модернізації топкового простору, за допомогою проміжних (вторинних) випромінювачів відповідної конструкції.

Contact person: Demchenko Vladimir Georgievich

Орієнтовна сума інвестиції (тис. грн.) – 500 Форма залучення інвестицій: грошові кошти Термін окупності: 6 місяців

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Газоаналізатор вибухової концентрації газу у топці котла ГВК – 1

Контактна особа: Демченко Володимир Георгійович Тел.: (044) 453-28-68 Факс: (044) 453-28-89 E-mail: demchenko@at-eat.com

Investment proposal: Mastering of production of intermediate emitters Planning and mastering of production and introduction of intermediate emitters and research of possibility of their use, is for work on electric of energy. A purpose is an increase of efficiency of work of caldrons of power to 3,15 Mwt, and also decline of the troop landings of toxic matters and hotbed gases in an environment by modernization of heating space, by the intermediate (second) emitters of the proper construction.

126

Preliminary investment amount (thousand of UAH) – 500

Tel.: (044) 453-28-68 Fax: (044) 453-28-89 E-mail: demchenko@at-eat.com

Призначений для контролю і дотримання довибухової концентрації горючих газів у димових газах котлоагрегатів. Поріг чутливості, об'ємні частки не більш 0,01%, швидкодія не більш 3 с, час проведення вимірювань 5-7 хв., споживча потужність не більш 12 Вт, цифрова індикація результатів вимірювань, маса не більше, 2,2 кг: Споживачі: підприємства – ТЕС і ТЕЦ, промислові і опалювальні котельні, які роблять на газі. Переваги приладу:  дозволяє керувати розпалом пальника, забезпечує блокування подачі природного газу у випадку перевищення заданої вибухової концентрації;  видає числову, світлову та звукову інформацію про концентрацію пальних газів у топці.  компактність конструкції, зручність обслуговування. Вартість: - 1700 у.о. Контактна особа: Круковський П.Г.

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Тел.: (044) 456-92-81 e-mail: kruk@i.kiev.ua

Innovation proposal: ELS – 1 gas analyzer of explosive concentration for gas boiler. Boiler is intended for the control observance of explosive limits concentration of combustible gases in smoke gases. Threshold of sensitiveness, by volume particles no more 0,01%, fast-acting no more 3 с, time of conducting of measuring 5-7 minute., consumer power no more 12 watt, digital indication of results of measuring, mass no more, 2,2 kg: Users: enterprises are thermoelectric power station and heat and power plant, industrial and heating boiler rooms which do on gas. Advantages of device:  allows to manage the height of gas-ring, provides blocking of serve of natural gas in the case of exceeding of the set explosive concentration;  gives out numerical, light and sound information about concentration of combustible gases in heating.  compactness of construction, comfort of service. Cost: it is a 1700 dollar. Contact person: Pavel Krukovsky Tel: (044) 456-92-81 e-mail: kruk@i.kiev.ua

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Течошукач горючих і шкідливих газів ТИГ – 1 Прилад, призначений для визначення місць витоку метану та інших горючих газів. Поріг чутливості -, не більше

0,01 об'ємні частки %; швидкодія - не більше 1,5 с; час підготовки до роботи не більше 1,0 с; споживана потужність, не більше 0,7 В.А; живлення приладу від акумулятора, не більше 4,0В; маса, не більше 0,250 кг. Переваги приладу:  висока надійність;  компактність конструкції, зручність обслуговування;  швидкодія. Споживачі: підприємства газопереробної галузі, ТЕС і ТЕЦ, промислові і опалювальні котельні, які працюють на газі. Вартість виробу: - 300 у.о. Контактна особа: Круковський П.Г. Тел.: (044) 456-92-81 e-mail: kruk@i.kiev.ua

Innovation proposal: Leak detector for combustible and harmful gases Device intended for determination of places of source of methane and other combustible gases. Threshold of sensitiveness - no more than 0,01 by volume particles %; fast-acting - no more than 1,5 с; time of preparation to work - no more than 1,0 с; consumable power, no more than 0,7 In.And; feed of device from an accumulator, no more than 4,0В; mass, no more than 0,250 kg. Advantages of device:  high reliability;  compactness of construction, comfort of service;  fast-acting. Users: enterprises of gas-processing industry, thermoelectric power station and heat and power plant, industrial and heating boiler rooms which work on gas.

127

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Cost of good: it is a 300 $. Contact person: Pavel Krukovsky Tel.: (044) 456-92-81 e-mail: kruk@i.kiev.ua

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Технологія одержання малозольних торф’яних брикетів підвищеної калоpійності. Орієнтовна сума інвестицій – 60 тис. грн. Форма залучення інвестицій – грошові кошти Термін окупності проекту- 1,5 роки Контактна особа: Снєжкін Юрій Федорович Тел.: (044) 424-20-26, 424-15-26 Тел/факс: (044) 424-31-77, 456-60-91 Е-mail: ntps@bk.ru

Investment proposal: Technology of production of low-ash peat briguettes with improved calorie content. Preliminary investment amount thousand UAH: 60 The form of involving investments – money resources. The pay back period of the project (years) – 1,5 years. Contact person: Snezhkin Yuri F. Tel.: (044) 424-20-26, 424-15-26 Tel/fax: (044) 424-31-77, 456-60-91 E-mail: ntps@bk.ru

128

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Станція підготовки паливних емульсій СППЕ-1000 Призначена для приготування альтернативних палив - спирто-мазутних і біопаливних сумішей, з метою найбільш ефективного спалювання на теплогенеруючих агрегатах. Технічна ефективність застосування: вбудовується в діючу схему подачі палива, не потрібні додаткові площі і великі капітальні витрати; автоматичне регулювання і підтримка заданої кількості спиртової фази в паливній суміші; зниження шкідливих викидів (сажа, бензапірен, NОx, СО); спалювання сірчистих мазутів з дотриманням норм викидів SОx в атмосферу; використання обводнених мазутів; диспергація високомолекулярних палив, зниження в’язкості; руйнування і диспергація механічних домішок, що містяться в паливі, зменшення абразивного зносу форсунок; підвищення середньої температури в котельній камері і тепловіддачі. Технічні характеристики: Продуктивність, л/год. – до 1000 Встановлена електропотужність, кВт – 14,5 Габаритні розміри, мм – 1000х700х960 Маса, кг - 170 Форма залучення інвестицій – грошові кошти Термін окупності – роки Контактна особа: Грабов Леонід Миколайович Тел.: (044) 424-13-96, 424-98-86; E-mail: htplab@ukr.net http://www.htplab.kiev.ua

Investment proposal: Station for preparing of fuel emulsions - ССПЕ-1000 It is used to produce alternative fuels alcohol-heavy oil and biofuel blends, to the most

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

efficient combustion in the heat-generating units. Techical efficiency of application: built into the existing scheme of fuel injection, not require additional WIDE area and large capital expenditures; automatic regulation and maintenance of a given amount of alcohol phase in the fuel mixture; reduction of harmful emissions (soot, benzopyrene, NOx, CO); burning sulfur fuel oil in compliance with SOx emissions in the atmosphere; using watered fuel oil; dispersion of high-fuels, reducing viscosity, averaging; the destruction and dispersion of the fuel solids, reduced abrasion nozzles; increasing the average temperature in the combustion chamber and heat transfer. Technical specifications: Productivity, l / h - up to 1000 Rated electrical power, kw - 14,5 Dimensions, mm - 1000x700x960 Weight, kg-170 The form of involving investments – money resources Payback period – years Contact person: Leonid N. Grabov Тel.: (044) 424-13-96, 424-98-86 E-mail:htplab@ukr.net http://www.htplab.kiev.ua

ТЕПЛОТЕХНОЛОГІЇ Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Сушарка на базі теплонасосних схем універсального використання з витратою теплоти в 1,5…2,0 рази нижче, ніж чисто конвективних, яка відрізняється постійною температурою теплоносія не більше 55 °С. Призначена для термолабільної сировини, в тому числі насінневого зерна. Продуктивність по сировині 100-150 кг/год. Орієнтовна сума інвестицій – 40 тис.грн. Форма залучення інвестицій – грошові кошти Термін окупності проекту при роботі 2000 годин на рік – 1,8 роки Контактна особа: Снєжкін Юрій Федорович Тел.: (044) 424-20-26, 424-15-26 Тел/факс: (044) 424-31-77, 456-60-91 Е-mail: ntps@bk.ru

Investment proposal: Dryer on a basis of thermal pump circuits of universal application with the charge of heat in 1,5... 2,0 times are below clean convective dryers, temperature, distinguished by a constancy, of the heat-carrier not exceeding 55 °С, is intended for thermolabile raw material, including seed grain. Productivity on raw material 100…150 kg/ч. Preliminary investment amount thousand UAH: 40. The form of involving investments – money resources. The pay back period of the project at a work 2000 hours on a year – 1,8 years. Сontact person: Snezhkin Yuri F.

129

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Tel.: (044) 424-20-26, 424-15-26 Tel/fax: (044) 424-31-77, 456-60-91 Е-mail: ntps@bk.ru

dewatering porous materials which allowes to define optimum modes dewatering by criteria of profitability and quality of ready product. Preliminary investment amount thousand UAH: 115 The form of involving investments – money resources. The pay back period of the project (years) – 1,5 – 2 years. Contact person: Snezhkin Yuri F. Tel.: (044) 424-20-26, 424-15-26 Tel/fax: (044) 424-31-77, 456-60-91 Е-mail: ntps@bk.ru

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Програмний комплекс для розрахунку процесів тепломасопереносу, фазових перетворень та усадки при сушінні пористих материілів, що дозволяє визначити режими зневоднення, оптимальні по критеріям економічності та якості готового продукту. Орієнтовна сума інвестицій – 115 тис. грн. Форма залучення інвестицій – грошові кошти Термін окупності проекту- 1,5 –2 роки Контактна особа: Снєжкін Юрій Федорович Тел.: (044) 424-20-26, 424-15-26 Тел/факс: (044) 424-31-77, 456-60-91 Е-mail: ntps@bk.ru

130

Investment proposal: The program for calculation of processes heat- and mass transfer and phase transformations at

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Технологічні лінії з тунельними і стрічковими сушарками продуктивністю від 0,15 до 1,2 т/год по сировині з можливими джерелами нагрівання теплоносія парою, рідким паливом, природним газом. Орієнтовна сума інвестицій – 185,5 тис.грн – 2120 тис.грн. Форма залучення інвестицій – грошові кошти Термін окупності проектів - 1…2 роки Контактна особа: Снєжкін Юрій Федорович Тел.: (044) 424-20-26, 424-15-26 Тел/факс: (044) 424-31-77, 456-60-91 Е-mail: ntps@bk.ru

Investment proposal: The technological lines with tunnel and conveyor dryers by productivity from 0,15 to 1,2 t/h on raw material with possible sources of heating of

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

the heat-carrier with the help of pair, liquid fuel, natural gas. Preliminary investment amount thousand UAH: 185,5-2120. The form of involving investments – money resources. The pay back period of the project (years) – 1…2 years.

Форма залучення інвестицій – грошові кошти Термін окупності – 1 рік Контактна особа: Басок Борис Іванович Тел.: (044) 456-92-72 Факс: (044) 456-60-91

Сontact person: Snezhkin Yuri F. Tel.: 044) 424-20-26, 424-15-26 Tel/fax: (044) 424-31-77, 456-60-91 Е-mail: ntps@bk.ru

investment proposition: The rotor-pulsating device (RPD) type ТФГ for homogenization wort in the alcohol industry. It is allowed to intensify technology of the wort preparation in the alcohol industry. Application of the RPD type ТФГ gives opportunity to obtain dimension of batch particles 50-500 micrometers, and as a consequence, to reduce power inputs on unity of the finished product on 15%, to increase yield of the alcohol from 1 kg starch on 1,5-2%. The productivity is 20 m3/h.

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Роторно-пульсаційний апарат (РПА) типу ТФГ для процесів гомогенізації сусла в виробництві спирту. Дозволяє інтенсифікувати технологію приготування сусла в спиртовому виробництві. Застосування РПА типу ТФГ дає можливість отримати розмір частинок замісу 50-500 мкм і, як наслідок, скоротити енерговитрати при випуску одиниці готової продукції на 15%, збільшити вихід спирту з 1 т крохмалю на 1,5-2,0%. Продуктивність 20 м3/год. Орієнтовна сума інвестицій (тис. грн.) – 50

Preliminary investment amount (thousand of UAH) – 50 The form of attraction of the investment – monetary resources Payback period – 1 year Contact personality: Boris Basok Tel.: (044) 456-92-72 Fax: (044) 456-60-91

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Розробка апарата “Дивемілк” для обробки молока продуктивністю 10 – 20 т/година. Технологія ДИВЕМІЛК дозволяє екологічно чистим способом без використання яких-небудь добавок підвищити якість

131

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

молочних продуктів, збільшити терміни їхнього збереження, зменшити втрати, підвищити вихід м'яких і твердих сирів, за рахунок зниження температури обробки молока до норм, що раніше існували. Широке впровадження технології й устаткування стримує мала продуктивність існуючого устаткування – 5 т/година. Для сучасних підприємств вона повинна бути не менш 15-20 т/година. Ми маємо принципові рішення для проектування і виготовлення такого устаткування. Термін його окупності від 3 до 12 місяців.

of such apparatus should be not less than 15-20 т/hour. We propose basic decisions for designing and manufacturing of such equipment. Pay-back period of the equipment can vary from 3 till 12 months.

Орієнтовна сума інвестицій – 250 тис. грн. Форма залучення інвестицій – грошові кошти.

Теl: (044) 424-13-06, 424-14-96 Теl/fax: (044) 456-60-91 Е-mail: ittf_tds@ukr.net

Preliminary investments amount thousand UAH: 250. The form of involving investments – money resources. Сontact person: Shurchkova Ju.A.

Контактна особа: Шурчкова Юлія Олександрівна Тел.: (044) 424-13-06, 424-14-96 Тел/факс: (044) 456-60-91 Е-mail: ittf_tds@ukr.net

Investment proposal: Design of highproductive apparatus “Divemilk” for milk processing. Nominal capacity of the device 10-20 t/hour.

132

Technology DIVEMILK ensures new nonpolluting and energy-saving way of improving the quality of dairy products without use of any additives, prolonging terms of the dairy product storage, reducing the avoidable losses and, besides, increasing the total output of soft and hard-pressed cheeses by mean of downturn of temperature of liquid milk processing up to the standards that used to exist before. Up to date the possibility of wide commercial implications of this technology are retarded by the relatively low productivity of the existing equipment which does not exceed 5 т/hour. For up-to-day works the productivity

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Організація виробництва устаткування для обробки молочної сировини і молочних сумішей. Вперше у світовій практиці розроблені технологія й устаткування, що дозволяють екологічно чистим способом без внесення яких-небудь добавок знизити кислотність молока на 1 – 4 0Т, підвищити термостійкість на 1 – 3 групи по алкогольній пробі, видалити всі сторонні запахи і привкуси, включаючи кормові. Крім того, з молока видаляються всі

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

гази, включаючи кисень, що сприяє збереженню вітамінів і уповільненню окисних процесів, відбувається пригнічення мікроорганізмів, спостерігається м’яка гомогенізація. Завдяки сукупності ефектів в апараті Дивемілк, оброблена сировина може зберігатися до 6 діб при температурі 2-40С. Технологія й апарат пройшли тривалу промислову перевірку і використовуються у виробництві пастеризованого молока з продовженим терміном збереження, кисломолочних напоїв, сметани, сиру, згущених молочних продуктів, твердих сирів. Орієнтовна сума інвестицій - 1500 тис. грн. Форма залучення інвестицій – грошові кошти. Контактна особа: Шурчкова Юлія Олександрівна Тел.: (044) 424-13-06, 424-14-96 Тел/факс: (38044) 456-60-91 Е-mail: ittf_tds@ukr.net

dition, it has been found that application of the proposed technology and equipment enables essential suppression of microorganisms in milk products and sufficient high level of homogenization in liquid milk processed. Due to set of various effects in apparatus DIVEMILK, which realize this technology, the milk processed can be stored till 6 day at temperature 2-4 0С. The technology and the device have passed prolonged industrial check and now widely used in such areas as production of pasteurized milk with the prolonged term of storage, production of sour-milk drinks, acidified creams, condensed dairy products, curd and hard-pressed cheese. Preliminary investments amount thousand UAH: 1500. The form of involving investments – money resources. Сontact person: Shurchkova Ju.A. Теl.: (044) 424-13-06, 424-14-96 Теl/fax: (044) 456-60-91 Е-mail: ittf_tds@ukr.net

Investment proposal: Оrganization of commercial production of the equipment for processing dairy raw material and milk mixes. For the first time in world practice an energy-saving and environmentally friendly technology was developed, which allows decrease in the titred acidity of genuine milk by 2-30T without using any incidental additives and simultaneously ensures the increase in heat stability of this milk on 1-3 groups (using the alcohol coagulation test). Besides, the engineering application of the technology makes it possible to remove from the fluid milk all extraneous smells and smacks, including the fodder one, and also remove all the gases, oxygen included. This promotes safety of vitamins and moderation of undesirable oxidizing processes in the product. In ad-

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Установка для утилізації відходів шкірвиробництва Будуть одержані білкова крупка з недублених відходів та концентратів білкових гідролізатів з дублених відходів.

133

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Вартість проекту до 100 тис.долл. США. Термін окупності 1–2 роки. Контактні особи: Процишин Борис Миколайович Михалевич Віра Володимирівна

Тел.: (044) 456-94-02, 424-86-33 Факс: (044) 456-60-91 E-mail: plir@ittf.kiev.ua

Investment proposal: Unit the processing poultry raising farm waste for protein-mineral additives to the combined feed

Investment proposal: Leather manufacture waste utilization unit

Such waste as egg shells, bodies of perished chicks, etc. is processed for additiues to combined feed.

Intended for the production of protein middlings from non-tanned waste and the production of concentrates of protein hydrolizates from tanned waste. Project’s cost 100 thous. USD. Payback period 1–2 years. Contact persons: Protsyshin Boris N. Michalyevich Vera V.

134

Михалевич Віра Володимирівна

Cost of unit 100 thous. USD. Payback period up to 2 years. Contact persons: Protsyshin Boris N. Michalyevich Vera V. Tel.: (044) 456-94-02, 424-86-33 Fax: (044) 456-60-91 E-mail: plir@ittf.kiev.ua

Tel.: (044) 456-94-02, 424-86-33 Fax: (044) 456-60-91 E-mail: plir@ittf.kiev.ua

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Технологія та устаткування для виробництва пробіотиків та силосних заквасок кормів для тваринництва

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Установка для переробки відходів птахівництва на білково-мінеральні домішки до кормів

Екологічно чиста технологія дозволяє одержати мікробіологічні препарати для оздоровлення тварин.

Утилізуються відходи (шкарлупа, тушки загиблих пташенят і т.ін.) на домішки до комбінованих кормів.

Вартість проекту продуктивністю - 700 т/ рік – 4,5 млн.грн. Термін окупності до двох років.

Вартість – до 100 тис.долл. США. Термін окупності до 1,5 років.

Контактні особи: Процишин Борис Миколайович Михалевич Віра Володимирівна

Контактні особи: Процишин Борис Миколайович

Тел.: (044) 456-94-02, 424-86-33

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Факс: (044) 456-60-91 E-mail: plir@ittf.kiev.ua

Investment proposal: Technology and equipment for the production of probiotics and silage fermentation starters The technology is environmentally friendly. Developed with the purpose of manufacturing microbiological preparations for animal mealth care. Annual production capacity 700 t. Project’s cost 4.5 mln Hrvn. Payback period up to 2 years. Сontact persons: Protsyshin Boris N. Michalyevich Vera V. Tel.: (044) 456-94-02, 424-86-33 Fax: (044) 456-60-91 E-mail: plir@ittf.kiev.ua

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Установка для виробництва мазей і гелів Установка для виробництва мазей і гелів призначена для виробництва м`яких комбінованих лікарських препаратів на гідрофільній та гідрофобній основах на фармацевтичних і парфюмерно-косметичних підприємствах. Забезпечує енергозбереження, ресурсозбереження, поліпшену якість лікарських препаратів, скорочення тривалості виробничого циклу. Технічні характеристики: Продуктивність, кг/зміну – до 400 - 1200 Встановлена потужність, кВт – 30 Напруга живлення, В – 380 Габаритні розміри, мм – 2200х1310х2220

Маса, кг – 900 Орієнтована сума інвестицій (у дол. США) – 60000 Форма залучення інвестицій – грошові кошти Термін окупності – 3 роки Контактна особа: Грабов Леонід Миколайович Тел.: (044) 424-13-96, 424-98-86 E-mail: htplab@ukr.net http://www.htplab.kiev.ua

Investment proposal: The plant for ointments and gels production The plant for ointments and gels production is intended for the production of soft compound medications (ointments, gels, liniments etc.) using hydrophylic and hydrophobic bases at pharmaceutical, perfumery-cosmetic plants. The plant provides energy-saving, resource saving, high quality of medical products, work cycle reduction. Technical specifications: Productivity, kg/shift - up to 400 - 1200 Consumed electric power. kW – 30 Supply voltage. V - 380 Overall dimensions, mm 2200x1310x2220 Weight, kg – 900 Preliminary investment amount (USD of US) – 60000 The form of involving investments – money resources Payback period – 3 years Contact person: Leonid N. Grabov

135

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Tel.: (044) 424-13-96, 424-98-86; E-mail:htplab@ukr.net http://www.htplab.kiev.ua

Орієнтована сума інвестицій (у дол. США) – 10000 Форма залучення інвестицій – грошові кошти Термін окупності – 3 роки Контактна особа: Грабов Леонід Миколайович Тел.: (044) 424-13-96, 424-98-86 E-mail: htplab@ukr.net http://www.htplab.kiev.ua

Investment «Thermobat-9»

proposal:

The

plant

The plant «Thermobat-9» is intended for melting petrolatum, lamp-wax, lanoline, hard fats etc. in pharmaceutical, perfumery-cosmetic and other industries. The plant provides energy-saving, resource saving, better conditions of work, work cycle reduction, melting in producer containers. Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Установка «Термобат-9» Установка призначена для плавлення вазеліну, парафіну, твердих жирів та ін. в фармацевтичній, парфюмернокосметичній та інших галузях промисловості. Забезпечує енергозбереження, ресурсозбереження, поліпшення умов праці, скорочення тривалості виробничого циклу, може плавити речовини безпосередньо в металевих бочках заводу-виробника.

136

Технічні характеристики: Продуктивність – до 400 кг/зміну Встановлена електрична потужність – 10 кВт Напруга живлення – 220-380 В Габаритні розміри – 1200х1100х2700 мм Маса – 150 кг

Technical specifications: Productivity, kg / shift - up to 400 Consumed electric power, kW -10 Supply voltage, V - 220- 380 Overall dimensions, mm 1200x1100x2700 Weight, kg-150 Preliminary investment amount (USD of US) – 10000 The form of involving investments – money resources Payback period – 3 years Contact person: Leonid N. Grabov Tel.: (044) 424-13-96, 424-98-86 E-mail:htplab@ukr.net http://www.htplab.kiev.ua

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Investment proposal: The thermodiffusion plant for galena preparations The thermodiffusion plant for galena preparations is intended for the production of tinctures, extracts, syrups and balms from medicinal vegetable raw materials by means of percolation. The plant provides energy-saving, resource saving, high quality of medical products, better conditions of work, heat-mass exchange processes intensification.

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Термодифузійна установка для виробництва галенових препаратів Термодифузійна установка призначена для виробництва тинктур, сиропів, екстрактів і бальзамів із лікарської рослинної сировини перколяційним способом. Забезпечує енергозбереження, ресурсозбереження, поліпшує якість лікарських препаратів, поліпшення умов праці, інтенсифікацію тепломасообмінних процесів. Технічні характеристики: Номінальна потужність – 60 кВт Напруга живлення – 380 В Габаритні розміри – 3000х1500х2220 мм Маса – 1000 кг Орієнтована сума інвестицій (у дол. США) – 60000 Форма залучення інвестицій – грошові кошти Термін окупності – 3 роки Контактна особа: Грабов Леонід Миколайович Тел.: (044) 424-13-96, 424-98-86 E-mail: htplab@ukr.net http://www.htplab.kiev.ua

Technical specifications: Power, kW 60 Supply voltage, V 380 Overall dimensions, mm 3000x1500x2220 Weight, kg 1000 Preliminary investment amount (USD of US) – 60000 The form of involving investments – money resources Payback period – 3 years Contact person: Leonid N. Grabov Tel.: (044) 424-13-96, 424-98-86 E-mail: htplab@ukr.net http://www.htplab.kiev.ua

137

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Пересувна установка «Фарматрон» Пересувна установка «Фарматрон» призначена для гомогенізації та диспергування суспензій та емульсій. Використовується для виробництва м`яких лікарських форм (мазей, лініментів, супозиторіїв та інше), косметики, молочних продуктів, соусів, кетчупів, дитячого харчування, харчових добавок і ін.). Забезпечує енергозбереження, ресурсозбереження, поліпшену якість лікарських препаратів, поліпшені умови праці, скорочення тривалості виробничого циклу. Технічні характеристики: Продуктивність, кг/год. – до 3000 Дисперсність, мкм: емульсій – 2-5; суспензій – 25-50 Встановлена ел. потужність – 4,5 кВт Напруга живлення – 380 В Габаритні розміри – 1300х600х1400 мм Маса – 100 кг Орієнтована сума інвестицій (у дол. США) – 12000 Форма залучення інвестицій – грошові кошти Термін окупності – 2 роки Контактна особа: Грабов Леонід Миколайович Тел.: (044) 424-13-96, 424-98-86; E-mail: htplab@ukr.net http://www.htplab.kiev.ua

Investment proposal: The mobile plant «Farmatron»

138

The mobile plant «Farmatron» is intended for homogenization, dispersion of suspensions and emulsion in food, dairy pharmaceutical,

cosmetic and other industries. The mobile plant is used for production of pharmaceutical products (liniments, ointments, creams etc.), cosmetic, lactescent products, sauces, mashed potatoes, children's feed, alimentary components etc. The plant provides energysaving, resource saving, high quality of medical products, better conditions of work, work cycle reduction. Technical specifications: Productivity, kg / h - up to 3000 Dispersibility, micron: emulsions - 2-5; suspensions -25-50 Rated electrical power, kw - 4,5 Supply voltage, V – 380 Dimensions, mm - 1300x600x1400 Weight, kg-100 Preliminary investment amount (USD of US) – 12000 The form of involving investments – money resources Payback period – 2 years Contact person: Leonid N. Grabov

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Тel.: (044) 424-13-96, 424-98-86; E-mail:htplab@ukr.net http://www.htplab.kiev.ua

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Пропонується для впровадження технологія і обладнання для виробництва сухих адаптованих сумішей з гідролізованим білком для дітей грудного та раннього віку із алергією до тваринних білків. Вітчизняні аналоги відсутні. Технології захищені патентами України. Орієнтовна сума інвестицій – 750 тис. грн. Термін окупності проекту – один рік. Контактна особа: Шаркова Н.О. Тел.: (044) 456-62-82, 453-28-44 Факс: (044) 456-60-91

Investment proposal: We offer introduction technology and equipment for production of dry adapted mix with hydrolyzed protein for infants (and children) nutrition having allergic response to animal protein. In our country analogues are absent. Technologies are legally protected by Ukrainian patents. Preliminary investments amount thousand UAH: 750 Payback, years – 1. Сontact person: Sharkova N.A. Tel.: (044) 456-62-82, 453-28-44 Fax: (044) 456-60-91

ПРИЛАДИ І ОБЛАДНАННЯ Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Інформаційно-вимірювальний комплекс „Трасса” Призначений для вимірювання інтегральних теплових втрат на магістральних ділянках теплотраси у робочому режимі експлуатації тепломережі. Комплект розробленої апаратури містить два вимірювальних пристрою (ИУ), кожне з котрих має по 4 перетворювача температури та вторинний електронний прилад, а також калібровочний сухий термостат для зіставлення перетворювачів температури з еталоном і програмне забезпечення для обробки інформації на комп’ютері ТЕМП-02. Ця апаратура є універсальною і може використовуватись для контролю ефективності теплообмінних приладів, і в калориметричних вимірах та в інших дослідженнях які потребують довготривалого і точного вимірювання температури Орієнтована сума інвестицій – 30 тис. грн. Форма залучення інвестицій – грошові кошти. Термін окупності проекту – 0,5-1 рік. Контактна особа: Декуша Леонід Васильович Тел.: (044) 453-28-42, 453-28-43 E-mail: teplomer@ukr.net

Investment proposal: complex «ТРАССА»

Data-measuring

Is intended for measurement of integrated thermal losses on the sections of a heat-main in operating conditions of exploiting heat system.

139

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

The developed equipment complete includes two measuring devices, each of which has on 4 converters of temperature and the secondary electronic device, and also calibration dry thermostat for comparison converters of temperature with the standard and the software for processing the data on a computer ТЕМП - 02. The equipment is universal and can be used at the control of efficiency heat transfer devices, in calorimetric measurements and at other researches supposing long and exact measurements of temperature. Preliminary investment amount thousand UAH: 30 The form of involving investments – money resources The pay back period of the project (years) – 0.5…1

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Теплометричний індикатор діагностики теплотрас ТИДиТ-03 Призначений для виявлення неруйнівним способом пошкоджених ділянок підземних теплотрас засобом вимірювання поверхневих розподілень густини потоку теплового випромінювання над прокладкою теплотраси. Переваги: дозволяє значно скоротити витрати на проведення шурфовок, шукаючи місця пошкодження теплопроводів; компактність; портативність. Прилад є індикатором стану підземного теплопроводу по характеру зміни теплових втрат або температури поверхні ґрунту над досліджуваним теплопроводом.

Сontact person: Dekusha Leonid Vasilyevich

Орієнтована сума інвестицій – 4 тис. грн. Форма залучення інвестицій – грошові кошти. Термін окупності проекту – 0,5…1 рік

Tel.: (044) 453-28-42, 453-28-43 E-mail: teplomer@ukr.net

Контактна особа: Декуша Леонід Васильович Тел.: (044) 453-28-42, 453-28-43 E-mail: teplomer@ukr.net

Investment proposal: The thermometrical indicator of diagnostics of heating mains ТИДиТ-03

140

Is intended for detection by nondestructive way of the damaged sections of underground heat-pipes by measurement of areal distributions of density of heat radiation flow rate above a lining of a heating main. Advantages: allows reducing considerably expenses for digging out at search of heat-pipes damage places; compactness; portability.

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

The device is an indicator of an underground heat-pipe condition by character of change of thermal losses or temperatures of a soil surface above a researched heat-pipe.

 синхронність вимірювання теплових величин в багатьох точках об’єкту;  виключення суб’єктивних похибок оператора при тривалих вимірюваннях.

Preliminary investment amount thousand UAH: - 4 The form of involving investments – money resources The pay back period of the project (years) – 0.5…1

Орієнтовна сума інвестицій – 30…100 тис. грн. Форма залучення інвестицій – грошові кошти. Термін окупності проекту - 1 рік.

Сontact person: Dekusha Leonid Vasilyevich Tel.: (044) 453-28-42, 453-28-43 E-mail: teplomer@ukr.net

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Вимірювальний комплекс “РЕСУРС”. Призначений для контактного вимірювання теплових потоків і температур при визначенні опору теплопередачі будівельних огороджувальних конструкцій, вікон та дверей. ВК “РЕСУРС” може бути використаний для вимірювання тепловтрат від енергетичних об’єктів, будівель та споруд в натурних умовах. Комплекс являє собою багатоканальну комп’ютеризовану вимірювальну систему, обладнану перетворювачами теплового потоку і температури різних типів, вимірювачем вологості, зондовим вимірювачем коефіцієнту теплопровідності, пірометром для безконтактних вимірювань температури та приймачами теплового випромінення. Основні переваги:  мобільність досліджень теплового стану енергетичних об’єктів і будівельних конструкцій в натурних умовах;  забезпечення автоматизації вимірювання, обробки та документування результатів;

Контактна особа: Декуша Леонід Васильович Тел.: (044) 453-28-42, 453-28-43 E-mail: teplomer@ukr.net

The investment propozal: Measuring complex «RESOURCE» (MC «RESOURCE»). It is intended for contact measurement of heat flow-rates and temperatures at definition of thermal resistance of building protecting designs, windows and doors. MC «RESOURCE» can be used for measurement of heat losses from power objects, buildings and constructions in-situ. The complex consists of a multichannel computerized measuring system equipped with heat flow meters and temperature sensors (thermocouples) of various types, a moisture meter, probe thermal conductivity meter, a pyrometer for non-contact measurements of temperature and receivers of thermal radiation. The main advantages:  mobility of thermal condition researches for power objects and building designs in-situ;  maintenance of results measurement, processing and documenting automation;  synchronism of thermal properties measurement in many points of object;  exception of subjective errors of the operator during long measurements.

141

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Preliminary investment amount, thousand UAH – 30 … 100. The form of involving investments - money resources. The pay back period of the project (years) –1. Contact person: Dekusha Leonid Vasilyevich Теl.: (044) 453-28-42, 453-28-43 E-mail: teplomer@ukr.net]

Основні переваги:  компактність конструкції, зручність обслуговування;  автоматизація процесів вимірювання та обробки результатів;  не потребує дистильованої води та приміщення зі стабильними температуро-вологісними умовами;  заміняє застарілі водяні калориметри, що не виробляють в Україні. Вартість КТС-3 не перевищує вартості російського аналога та значно нижче вартості аналогів з дальнього зарубіжжя. Орієнтовна сума інвестицій – 60 тис. грн. Форма залучення інвестицій – грошові кошти. Термін окупності проекту – 0,5 …1 рік. Контактна особа: Декуша Леонід Васильович Тел.: (044) 453-28-42, 453-28-43 E-mail: teplomer@ukr.net

Investment proposal: The calorimeter of combustion КТС-3

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Калориметр згоряння КТС-3

142

Призначений для вимірювання теплоти згоряння твердого та рідкого органічного палива при вхідному контролі якості на підприємствах, що споживають його у великих кількостях. Він є бомбовий безводний калориметр згоряння, до складу якого входять: тепловий блок, калориметрична бомба, електронний блок та персональний комп’ютер зі спеціалізованим програмним забезпеченням.

Intended for measurement of heat of combustion of firm and liquid organic fuel at entrance quality assurance at the enterprises, consuming it in lots. Is a bombing waterless calorimeter of combustion into which structure enter: the thermal block, a calorimetric bomb, the electronic block and a personal computer with the specialized software. The basic advantages:  compactness of a design, convenience of service;  automation of processes of measurement and processing of results;  does not require the distilled water and a premise with stable temperature and moisture conditions;  replaces the out-of-date water calorimeters which are not let out in Ukraine. Cost КТС-

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

3 does not exceed cost of the Russian analogue and considerably below cost of analogues from the far abroad. Preliminary investment amount thousand UAH - 60. The form of involving investments - money resources. The pay back period of the project (years) 0,5 … 1 year. Сontact person: Dekusha Leonid Vasilyevich Tel/: (044) 453-28-42, 453-28-43 E-mail: teplomer@ukr.net

 високий метрологічний рівень вимірювання коефіцієнтів теплопровідності. В Україні ці установки випускають тільки в ІТТФ НАН України. Вартість нижче вартості аналогів з далекого зарубіжжя. Орієнтовна сума інвестицій – 40 тис. грн. Форма залучення інвестицій – грошові кошти. Термін окупності проекту – 1 рік. Контактна особа: Декуша Леонід Васильович Тел.: (044) 453-28-42, 453-28-43 E-mail: teplomer@ukr.net

Investment proposal: The computerized device for research of heat conductivity ИТ-7C

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Комп’ютеризована установка для дослідження теплопровідності ИТ-7C Призначена для вимірювання в лабораторних умовах коефіцієнтів теплопровідності і термічного опору широкої гами твердих матеріалів, зокрема, будівельних і теплоізоляційних. Установка реалізує метод вимірювань, нормований ГОСТ 7076-99, і є матеріальною базою для його впровадження. Основні переваги:  автоматизація процесу вимірювань, обробки і документування результатів;

Is intended for measurement in laboratory conditions of heat conductivity coefficients and thermal resistance of wide scale of solids, in particular, building and heat isolation. The device realizes a method of measurements, scheduled ГОСТ 7076-99, and is a material resources for its introduction. The basic advantages:  automation of process of measurements, processings and documenting of results;  a high metrological level of measurement of heat conductivity coefficients. In Ukraine these devices let out only in IETPh NAS Ukraine. Cost below cost of analogues from the far abroad. Preliminary investment amount thousand UAH - 40. The form of involving investments - money resources. The pay back period of the project (years) 1 year.

143

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

Сontact person: Dekusha Leonid Vasilyevich Tel.: (044) 453-28-42, 453-28-43 E-mail: teplomer@ukr.net

Investment proposal: System of the operative control of carbon over ashes of ablations SKV–07 It is intended for the continuous control and registration of carbon concentration over ashes of ablations boiler unit the thermal power stations working on coal dust fuel and it is applied to optimization of fuel burning. Operative management of burning process allows to save fuel up to 5 %. Form of bringing in – joint venture Contact person: Andriy Kovalchuk Tel.: (044) 501-92-86, 456-38-26 Fax: (044) 456-92-82, 501-92-86 E-mail: zaoktb@yandex.ru www.teplofizika.com.ua

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Система оперативного контролю вуглецю в золі виносів СКВ–07 Призначена для безперервного контролю та реєстрації концентрації вуглецю в золі виносів котлоагрегатів теплових електростанцій, що працюють на пиловугільному паливі і застосовується для оптимізації спалювання палива. Оперативне керування процесом горіння дозволяє економити до 5 % палива. Форма залучення коштів – спільне підприємство. Контактна особа: Ковальчук Андрій В’ячеславович Тел.: (044) 501-92-86, 456-38-26 Факс: (044) 456-92-82, 501-92-86 E-mail: zaoktb@yandex.ru www.teplofizika.com.ua

144

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Обладнання для виробництва спученого перлітового піску. Мобільна установка МУ – 5 Розроблена мобільна установка МУ - 5 призначена для виробництва спученого перлітового піску за ГОСТ 10 832 - 91 “Песок и щебень перлитовые вспученные” (насыпная плотность 75 – 120 кг/м3 – М100, зерновой состав – средний: 0,16-2,5 мм). В установці

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

застосована удосконалена технологія виробництва спученого перлітового піску з заданими якісними показниками, яка включає попередню підготовку вузькофракціонованої перлітової сировини та її спучування на місці споживання. Конструктивно мобільна установка виконана в трьох блоках: блок спучування 1, блок осадження І ступені 2 та блок осадження ІІ ступені 3. Продуктивність – 5 м3/ годину спученого перлітового піску. Орієнтовна сума інвестицій (тис. грн.) – 1500 Форма залучення інвестицій: грошові кошти. Термін окупності: 12 місяців.

1, block of besieging And degrees 2 and block of besieging degrees 3. Productivity – 5 m3/ o'clock of spuchenogo perlitovogo sand. Reference sum of investments (thousand of Uah.) – 1500 Form of bringing in of investments: money. Term of recoupment: 12 monthes. Contact persons: Boris N. Protsyshin Valerii M. Chmel Теl.: (044) 456-94-02, 453-28-65 Fax: (044) 456-60-91 Е-mail:chmel_v@i.com.ua

Контактні особи: Процишин Борис Миколайович Чмель Валерій Миколайович Тел.: (044) 456-94-02, 453-28-65 Факс: (044) 456-60-91 Е-mail: chmel_v@i.com.ua

Investment proposal: The equipment is for the production of spuchenogo perlit sand. Mobile instalation MU – 5 The mobile instalation MU -5 is developed intend for production of spuchenogo perlit sand for GOST 10 832 - 91 “ Sand and scheben' perlitovye vspuchennye” (nasypnaya plotnost' 75 – 120 kg/m3 – M100 zernovoy sostav – sredniy: 0,16-2,5 mm). In setting the improved technology of production of spuchenogo perlitovogo sand is applied with the set high-quality indexes, which includes previous preparation of narrow-fractione of perlit raw material and his spuchuvannya in place of consumption. Structurally the mobile setting is executed in three blocks: block of spuchuvannya

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Пальник газовий блочний призначений для спалювання природного газу в теплоенергетичних установках потужністю від 0,25 до 3,5 МВт, котрі експлуатуються в стаціонарних умовах і транспортабельних автоматизованих агрегатах. Пальник обладнаний двохконтурною адаптивною автоматичною системою регулювання співвідношення «газ - повітря» з автоматичною настройкою частоти

145

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

обертання двигуна вентилятора в залежності від подачі палива та автоматичною корекцією співвідношення «газ-повітря» по вмісту залишкового кисню в вихідних газах. Орієнтовна сума інвестицій – 500 тис.грн – 600 тис.грн. Форма залучення інвестицій – грошові кошти Термін окупности проектив – 1...2 роки

Contact person: Nazarenko Oleg Tel.: (044) 453-29-99 Tel/fax: (044) 456-48-77 Е-mail: ayboyar@promelua.kiev.ua www.promelua.kiev.ua

Колективне підприємство «Промел» Контактна особа: Назаренко Олег Олексійович Тел.: (044) 453-29-99 Тел/факс: (044) 456-48-77 Е-maіl:ayboyar@promelua.kіev.ua www.promelua.kіev.ua

Investment proposal: Gas unitized burner is intended for burning of natural gas in heatpower appliances with power from 0,25 to 3,5 Mwat, which are used in stationary conditions and in transportable automatic aggregates. The burner is equipped by two-planimetric adapted automatic systems of “gas – air” blend regulation with automatic customization of turnover-frequency blower’s engine which depends on the submission of air. Also it is equipped by automatic correlation of “gas – air” blend on structure of residual oxygen in final gases. Preliminary investment amount (thousand UAH) – 500-600 The form of involving investments – money resources. The pay-back period of the project – 1…2 years.

146

Collective enterprise “Promel”

Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Прилади для автоматизації, регулювання, контролю і захисту комунальних і промислових теплоенергетичних об’єктів (котелень). Орієнтовна сума інвестицій – 500 – 600 тис. грн. Форма залучення інвестицій – грошові кошти Термін окупности проектив – 1…2 роки Колективне підприємство «Промел» Контактна особа: Назаренко Олег Олексійович Тел.: (044) 453-29-99 Тел/факс: (044) 456-48-77 e-maіl:ayboyar@promelua.kіev.ua Web-site: www.promelua.kіev.ua

Investment proposal: Appliances for automization, regulating, control and protection of communal and industrial heat-power objects ( boilers). Preliminary investment amount (thousand UAH) – 500-600

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАН УКРАЇНИ

The form of involving investments – money resources. The pay-back period of the project – 1…2 years.

Орієнтовна сума інвестиції (тис. грн.) – 300 Форма залучення інвестицій: грошові кошти Термін окупності: 6 місяців

Collective enterprise “Promel” Contact person: Nazarenko Oleg Tel.: (044) 453-29-99 Tel/fax: (044) 456-48-77 Е-mail: ayboyar@promelua.kiev.ua Web-site: www.promelua.kiev.ua

Контактна особа: Демченко Володимир Георгійович Тел: (044) 453-28-68 Факс:(044) 453-28-89 E-mail: demchenko@at-eat.com

Investment proposal: Device for determination of losses in pipelines Research, development and mastering of production of devices for determination of losses in main and distributive pipelines, on principle of mathematical model of difference of pressures. Preliminary investment amount (thousand of UAH) – 300 The form of involving investment: money resources Payback period: 6 months Зміст інвестиційної (інноваційної) пропозиції: Прилад для визначення витоків в трубопроводах Дослідження, розробка, освоєння виробництва та впровадження комп’ютерної системи моніторингу на базі приладів для визначення витоків в магістральних і розподільних трубопроводах, на принципі математичної моделі різниці тиску.

Contact person: Demchenko Vladimir Georgievich Tel: (044) 453-28-68 Fax: (044) 453-28-89 E-mail: demchenko@at-eat.com

147

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ЕЛЕКТРОДИНАМІКИ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОДИНАМІКИ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

148

Інститут електродинаміки Національної академії наук України(ІЕД НАН України), якому нещодавно виповнилося 60 років, є однією з провідних установ Відділення фізико-технічних проблем енергетики Національної академії наук України. Вчені інституту здійснюють вагомий внесок в становлення і розвиток енергетики, електротехніки та енергетичного машинобудування України, створення наукових шкіл і нових напрямків у електротехніці та енергетиці. Становлення і розвиток наукових досліджень в інституті тісно пов’язано з іменами видатних вчених – академіка АН СРСР С.О.Лебедєва, академіка АН УРСР В.М.Хрущова, членів-кореспондентів АН УРСР А.Д. Нестеренка, О.М. Міляха,

І.М. Постнікова, С.І. Тетельбаума, О.Г. Івахненка та багатьох інших. За роки свого існування інститут став кузнею наукових кадрів, які працюють не тільки в академічних установах, але і в вищих учбових закладах, галузевих НДІ та промисловості, як в Україні, так і в країнах СНД та далекого зарубіжжя. На основі наукових відділів інституту в свій час були засновані Інститут кібернетики НАН України, Інститут радіотехнічних проблем, Інститут проблем моделювання в енергетиці НАН України, Інститут загальної енергетики НАН України, Інститут відновлюваної енергетики НАН України та Науково-технічний центр магнетизму технічних об’єктів НАН України (м. Харків).

Високий рівень робіт інституту підтверджують 2500 авторських свідоцтв СРСР, патентів України і країн зарубіжжя. Понад 50 співробітників інституту стали лауреатами Державних премій України в галузі науки і техніки, премій ім. Г. Ф. Проскури, С. О. Лебедєва, відзначені почесним званням «Заслужений діяч науки і техніки». Близько 100 розробок ІЕД НАН України відзначено дипломами та медалями ВДНГ СРСР і України, золотою медаллю Лейпцігського ярмарку. В інституті працюють спеціалізовані вчені ради з захисту докторських та кандидатських дисертацій за основними науковими напрямками діяльності. Впродовж багатьох років інститут видає науковоприкладний журнал «Технічна електродинаміка» та збірник «Праці Інституту електродинаміки НАН України», організує та проводить спільно з провідними технічними університетами України Міжнародні науково-технічні конференції «Проблеми сучасної електротехніки», та «Силова електроніка та енергоефективність». ІЕД НАН України є базовим для Наукової Ради НАН України з комплексної проблеми «Наукові основи електроенергетики», яка коорди-

нує діяльність 23 закладів країни у цьому напрямку. На даний час в інституті діють 15 наукових відділів, в яких працюють 5 академіків та 7 членів-кореспондентів НАН України, 37 докторів та 101 кандидат технічних наук, висококваліфікований інженернотехнічний персонал. Зусилля наукового колективу інституту спрямовані на подальший розвиток фундаментальних досліджень фізико-технічних проблем електроенергетики та на вирішення актуальних науково-технічних проблем функціонування паливно-енергетичного комплексу України. Тільки у 2008 р. впроваджено у народне господарство 57 розробок, в тому числі 38 видів нової техніки та 17 технологій. Значний науковий потенціал та творчий доробок інституту дає всі підстави сподіватись, що і в подальшому наші розробки будуть суттєво впливати на науковотехнічний прогрес у багатьох галузях промисловості нашої держави. Директор Інституту електродинаміки НАН України академік НАН України О.В.Кириленко

149

THE INSTITUTE OF ELECTRODYNAMICS OF NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF UKRAINE

150

The Institute of Electrodynamics of National Academy of Sciences of Ukraine is one of the leading institutions of the Department of Physical and Technical Problems of Power Engineering of Ukrainian Academy of Sciences. Over 60 years the scientists of the Institute of Electrodynamics have made great contribution to formation and development of power engineering, electrical technology and power machine building of Ukraine. Many scientific schools and directions were formed during the Institute’s existence. Scientific investigations of the Institute of Electrodynamics are closely connected with the names of such prominent scientists: academician of AS USSR S.O. Lebedev, academician of AS UkrSSR V.M. Khruschov, corresponding members of AS UkrSSR A.D. Nesterenko, O.M. Milyakh, I.M.Postnikov, S.I. Tetelbaum, O.G. Ivachnenko and others. The Institute has significant scientific potential: many of its technicians work not only in academic institutions, but also in higher education, scientific research and industrial institutions of Ukraine and foreign countries. On the basis of scientific departments of the Institute the following departments were founded: the Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine, the Institute of Radiotechnical Problems, the Institute of Modelling Problem in Power Engineering of NAS of Ukraine, the Institute of General Energy of NAS of Ukraine, the Institute of Renewable Energy of NAS of Ukraine and R&D Center of Magnetism of Technical Objects (Kharkiv) A high level of the institute works is maintained by 2500 author certificates of the USSR and patents of foreign countries, nowadays patents of Ukraine. Many works of the Institute’s scientists received a high appreciation in our country: more than 50 scientific workers received ranks of the USSR and the Ukrainian State prize-winners in the field of science and engineering, prizes of G.F.Proskura, S.A. Lebedev, Honoured scientist of Ukraine. More than

100 elaborations of the Institute are commended with prizes, diplomas and medals of the exhibitions of National Economic Achievements of the USSR and Ukraine, gold medal of Leipzig fair. The researchers of the Institute of Electrodynamics are scientific workers of the specialized counsels on thesis defence of various scientific fields. For many years the scientific journal “Tekhnicheskaya electrodynamika” and articles collection “Developments of the Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences” have been published. The Institute organizes and performs together with the leading technical universities of Ukraine scientific-and-technical conferences “Problems of modern electrical engineering” and “Power electronics and energy efficiency”. The Institute of Electrodynamics is basic for Scientific Counsel of the Ukrainian Academy of Sciences in elaboration of complex problem “Scientific Bases of Power Engineering” that coordinates work of 23 institutions of Ukraine in this field. At present there are 15 scientific departments at the Institute. Among the scientific workers of the Institute there are 5 academicians and 7 corresponding members of NAS of Ukraine, 37 doctors of science and 101 candidates of technical sciences, highly skilled technical staff. The Institute conducts fundamental investigations of physical and technical problems of fuel-andenergy complex of Ukraine. Only in 2008 57 elaborations were put into operation, among them 38 types of new equipment and 17 technologies. Significant scientific potential and a series of elaborations of the Institute of Electrodynamic prove that in future it will continue to make a sufficient input into development of science and technology in many branches of industry of Ukraine. Director of the Institute of Electrodynamics of National Academy of Ukraine Academician of NAS of Ukraine O.V. Kyrylenko

РОЗРОБКИ ІНСТИТУТУ ЕЛЕКТРОДИНАМІКИ НАН УКРАЇНИ Високочастотні транзисторні генератори для установок індукційних технологій Призначення: високочастотні транзисторні генератори призначені для роботи в установках індукційного нагріву частотою 22 – 66 – 440 кГц, потужністю 5 – 30 кВт. Установки використовуються: для плавки кольорових та дорогоцінних металів; для напайки твердосплавних пластин в інструментальному виробництві; для локального нагріву та загартування деталей. Переваги:  зручність в експлуатації;  регулювання вихідних параметрів;  високий ККД;  малі габарити;  автоматичне підстроювання частоти;  мікропроцесорна система керування та захисту.

раторів та забезпечують високу енергоефективність. Орієнтовна сума інвестицій – 50 тис. дол. США, термін окупності 2,5 роки. Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56 Контактна особа: Гуцалюк В. Я. тел. 454-26-74, тел./факс E-mail: alfa@ied.org.ua

456-94-94,

Можуть використовуватись замість широко розповсюджених лампових генеОсновні технічні характеристики: Тип генератора

Вихідна потужність, кВт

Частота, кГц

Габарити, мм

ВЧІ - 5

22/66/440

300х250х500

ВЧІ - 10

22/66

310х340х500

ВЧІ - 15

22/66

320х340х550

ВЧІ - 20

22/66

395х340х550

ВЧІ - 30

10/22

420х250х500

High-frequency transistor generators for installations of induction technologies Purpose: High-frequency transistor generators are intended for induction heating installations with 22-66-440 kHz frequency and 5-30 kW output power.

The installations are used for smelting of non-ferrous and noble metals, for brazing of carbide blades in tool production; for local heating and hardening of pieces. Advantages:  friendly-to-operator design and interface;

151

    

regulation of workpiece parameters; high efficiency; small dimensions; automatic frequency adjustment; microprocessor control system and protection. The installations can be applied instead of widespread vacuum-tube oscillators. Approximate investments – 50000 USD, payback period – 2.5 years.

The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact person: Vyacheslav Gutsaliuk tеl: + 38044 454-26-74, tеl./fax: + 38044 456-94-94 E-mail: alfa@ied.org.ua Technical specifications:

Type of generator

Consumed power, kW

Frequency, kHz

Overall dimensions, mm

ВЧІ - 5

22/66/440

300х250х500

ВЧІ - 10

22/66

310х340х500

ВЧІ - 15

22/66

320х340х550

ВЧІ - 20

22/66

395х340х550

ВЧІ - 30

10/22

420х250х500

Електротехнологічна установка високочастотного індукційного нагріву

152

Призначена для індукційного нагріву металевих виробів (гаряче пресування і розбирання запресованих деталей та вузлів ходової частини рухомого складу залізничного транспорту, поїздів метрополітену, трамваїв; монтаж та демонтаж гарячих посадок, термообробка металокомпозитних матеріалів і т. ін.), а також для формування структури композитних сплавів з заданими фізико-механічними властивостями і експлуатаційними характеристиками (наприклад, для виготовлення сайленд-блоків тепловозів та електровозів з підвищеним ресурсом роботи). Окрім того, установка може використовуватись для таких технологічних операцій, як загартування, відпуск, нормалізація, попередній нагрів під кування, зварювання та плавлення металів. Установка складається з високочастотного інвертору і комплекту індукторів різноманітної конфігурації та встановленої по-

тужності. Для забезпечення інваріантності показників ефективності нагріву (швидкість нагріву, тепловий та електричний ККД) від параметрів мережі і навантаження (індуктор – об’єкт, що нагрівається) використовується принцип адаптивного керування, що дає змогу здійснювати режим нагріву з максимальним ККД протягом всього технологічного процесу, а також використовувати широку номенклатуру індукторів для нагріву деталей і вузлів, які відрізняються за масою, габаритами і конфігурацією (ведуча шестерня і фланець муфти тягового редуктора електровозу, кільце заземлення, лабіринтове кільце, бандаж колеса, кільце опорного підшипника і ін.) без додаткових регулювань системи керування. Використання установки дозволить:  Скоротити витрати електроенергії у 2÷3 рази в порівнянні з індукційними установками з нагрівом на промисловій частоті;  Підвищити продуктивність технологічного процесу за рахунок збільшення

швидкості нагріву в середньому в 3 рази;  Покращити санітарно-гігієнічні та екологічні умови виробництва. Основні технічні храктеристики: Мережа живлення

~ 50Гц, 3 х 380В

Вихідна потужність

10…150 кВа

Частота струму в індукторі

0.5…50 кГц

Середня питома швидкість нагріву

30ºС/кГ·с

Орієнтовна сума інвестицій – 125 тис. дол. США Термін окупності проекту – 2 роки. Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56 Контактна особа – Попов О.В. Тел. (38044) 454-25-96, тел./факс 456-94-94 Email: mobil99@ukr.net

trams; assembly and disassembly of shrink fits; heat treatment of metal-composite materials and so on. Besides that, the installations are intended for forming the structure of composite alloys with the specified physical and mechanical properties and operation characteristics (e.g. for manufacture of silentblocks for diesel and electric locomotives with long lifetime). Also the installations can be used for some technological operations such as hardening, tempering, normalization, preheating at hammering, metal welding and melting. The installation contains high-frequency inverter, set of inductors with various configurations and has installed capacity. The principle of adaptive control is used for providing the invariance of heating factors (heating rate, thermal and electric efficiency) with respect to supply line and load (inductor is the heated unit). This gives a possibility to realize heating with maximum efficiency during all technological process as well as to use wide nomenclature of inductors for heating of the parts and units that have different dimensions, mass, configurations (driving gear and clutch flange in reducer of electric locomotive, earth ring, wheel tread, ring of support bearing) and without additional adjustment of control system. The installation provides: 2–3 times reduced power consumption as compared to induction installations with heating at commercial frequency; higher efficiency of technological process owing to 3 times (on average) increased heating rate; improved sanitary-and-hygienic and ecological working conditions.

Electrotechnical installation for highfrequency induction heating

Technical specifications: Power line

The installations serve for induction heating of metal products (hot extrusion; disassembly of pressed parts and running gear units of rolling stock in railway, subway,

Output power

~ 50Hz, 3 х 380V 10…150 kW

Frequency of current in inductor

0.5…50 kHz

Mean specific heating rate

30ºС/kg·sec

153

Approximate investments – 125000 USD, payback period – 2 years. The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact person: Oleksiy Popov tеl: + 38044 454-25-96, tеl./fax: + 38044 456-94-94 E-mail: mobil99@ukr.net

Індукційне обладнання для підігріву повітря і рідин (індукційний калорифер) Призначене для нагріву рідин (води) й повітря в системах теплопостачання промислових і житлових об’єктів. Перевага індукційного обладнання полягає у високій надійності та електробезпечності використання. Є альтернативою застосуванню мінеральних палив в системах теплопостачання. Відрізняється високими економічними (ККД не менше 90%) та екологічними показниками, зменшеними габаритами і широким діапазоном потужності. Діапазон потужності одиниці обладнання – 10÷300 кВт. Для своєї роботи не потребує спеціальних перетворювачів частоти. Інститут розробляє теплові схеми установок, оптимізує їх і параметри системи електроживлення, здійснює науковотехнічне супроводження по створенню і вводу обладнання в дію. Орієнтовна сума інвестицій (вартість розробки) – 30 тис. дол. США. Термін окупності проекту – 3 роки.

154

Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56

Контактна особа – Кондратенко І.П. Тел. (38044) 456-40-65, тел./факс 456-94-94, Email: dep7ied@ukr.net

Induction installation for air and liquid heating (induction radiator) The installation is intended for heating of liquid (water) and air in heat-supply systems for industrial and residential entities. The principal benefit of the induction installation consists in its high operational reliability and electrical safety. It is a good alternative to the use of mineral fuel in heat-supply systems. The installation is characterized by the higher economical (efficiency factor is not less than 90%) and ecological indices, reduced dimensions and wide-range power. The range of power for unit of the equipment is 10÷300 kW. The equipment operates without special frequency converters. The Institute of Electrodynamics implements design of the heating installation, optimization of its parameters and characteristics of power supply systems, provides scientificand-technical support in regard to creation and putting equipment into operation. Approximate investments – 30000 USD, payback period – 3 years. The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact person: Igor Kondratenko tеl: + 38044 454-40-65, tеl./fax: + 38044 456-94-94 E-mail: dep7ied@ukr.net

Індуктори для термообробки площинного прокату металів Розробка призначена для термообробки площинного прокату металів у спеціалізованих технологічних лініях відпалузагартування, відпалу та травлення. Може застосовуватись у чорній та кольоровій металургії. Розробка не має аналогів в світі. Нагрівання ведеться в поперечному біжучому магнітному полі промислової частоти 50 Гц, що забезпечує ККД не менше ніж 85 %. Виключається застосування мінеральних палив, знижується угар металу й габарити устаткування, підвищується якість металу, покращуються санітарно-гігієнічні умови праці. У порівнянні з традиційним електротермічним обладнанням можна досягти зменшення споживання електроенергії до 2,5 разів. Термообробка чорних металів здійснюється на частоті 500 Гц. Основні технічні характеристики: Повна потужність, кВА

100-1000

Напруга живлення трифазна, В 380 Частота струму, Гц

Продуктивність, т/год

2÷10

Температура нагріву, ºС

700

Коефіцієнт потужності

0,5-0,7

Питомі витрати електроенергії, 50…80 кВт·год./т ККД,%

не менше 85

Ширина стрічки, мм

620 ± 20

Товщина стрічки, мм

0.4…4

Габаритні розміри, м

1 х 1 х 0,6

Інститут здійснює комплексне науковотехнічне супроводження по створенню і вводу обладнання в дію. Сума інвестицій (вартість розробки) – 100–300 дол. США. Термін окупності проекту – 3 роки.

Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56 Контактна особа - Кондратенко І.П. Тел. (38044) 456-40-65, тел./факс 456-94-94 Email: dep7ied@ukr.net

Inductors for heat treatment of surface rolling of metals The development serves for thermal treatment of surface rolling of metals in specialized production lines of annealing-hardening, annealing and etching. It can be used in ferrous and non-ferrous metallurgy. There are no analogues in the world. Heating is realized in transverse travelling magnetic field at commercial frequency (50 Hz) with efficiency not lower 85%. The mineral fuels are excluded from the use. The melting loss of metals decreases. The dimensions of the equipment are reduced. The metal quality is improved. The working conditions become better. The electric power consumption is reduced up to 2,5 times in comparison with conventional electrothermal installations. The ferrous metals are treated by heat at 500 Hz. Technical specifications: Total power, kW

100-1000

Supply voltage, three-phase, V

380

Current frequency, Hz

Productivity, tons per hour

2÷10

Heat temperature, ºС

700

Power factor

0,5-0,7

Specific power consumption, kW·h/t 50…80 Efficiency, %

not less than 85

Tape width, mm

620 ± 20

Tape thickness, mm

0.4…4

Dimensions, m

1 х 1 х 0,6

155

The Institute of Electrodynamics provides scientific-and-technical support in development and putting equipment into operation. Approximate investments – 100000 - 300000 USD, payback period – 3 years. The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact person: Igor Kondratenko tеl: + 38044 454-40-65, tеl./fax: + 38044 456-94-94 E-mail: dep7ied@ukr.net

визначається головною властивістю озону – сильною окисною дією на хімічні сполуки і організми. Інститут розробляє генератори озону з продуктивністю 1…100 г/год. та здійснює комплексне науково-технічне супроводження по налагодженню їх виробництва. Сума інвестицій (вартість розробки) – 100 тис. дол. США. Термін окупності проекту – 1,5 роки Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56 Контактна особа – Божко І.В. Тел. (38044) 454-24-08, тел./факс 456-94-94 Email: dep7ied@ukr.net

Ozone generators based on pulse corona and barrier discharges

Генератори озону на основі імпульсних коронних та бар’єрних розрядів

156

Розроблені в Інституті генератори озону забезпечують конкуретноспроможні економічні та технічні показники: енерговитрати на генерацію озону – 7÷12 кВт·год/кг; концетрацію озону – до 10 г/м3 при використанні в якості озоноутворюючого газу атмосферного повітря і до до 20 г/м3 при використанні кисню. Такі показники енерговитратності на 20% менше за відомі світові зразки аналогічного обладнання. Сфера застосування генераторів озону – від промисловості до побуту

The ozone generators have competitive economical and technical indices. The energy expenditure at ozone generation is 7÷12 kW·h/kg. The ozone concentration is up to 10 g/m3 at using the atmospheric air as ozone-producing gas and up to 20 g/m3 at using oxygen. Such values of power consumption are by 20% less than those of the similar installations in the world. The ozone generators are applied in industry and in private life. The principal property of ozone is determined by strong oxidizing action on chemical compounds and organisms. The Institute of Electrodynamics develops and makes the ozone generators having productivity of 1..100 g/h, and provides complex scientific-and-technical support in their development and manufacture.

Approximate investments – 100000 USD, payback period – 1.5 years. The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact person: Igor Bozhko tеl: + 38044 454-24-08, tеl./fax: + 38044 456-94-94 E-mail: dep7ied@ukr.net

Основні технічні характеристики: Динамічна гальмівна сила, Н

7000÷72000

Початкова швидкість гальмування, м/с

10÷50

Кінцева швидкість гальмування, м/с

0,5

Габаритні розміри, м: - довжина

0,6÷2

- ширина

0,5

- висота

0,035

Інститут розробляє механічні схеми установок, оптимізує гальмівний рух і здійснює комплексне науково-технічне супроводження по створенню та вводу обладнання в дію. Сума інвестицій (вартість розробки) – 100–300 дол. США. Термін окупності проекту – 3 роки. Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56 Контактна особа - Кондратенко І.П. Тел. (38044) 456-40-65, тел./факс 456-94-94 Email: dep7ied@ukr.net

Система динамічного гальмування з постійними магнітами Розробка призначена для безконтактного гальмування рухомих об’єктів. Може використовуватись в ліфтових та транспортних системах, а також в розважальних атракціонах. Гальмування відбувається без використання джерел живлення, за рахунок електромагнітної взаємодії поля постійних магнітів з електропровідною комбінованою смугою. Забезпечує високу надійність роботи і ефективність гальмування в широкому діапазоні швидкостей і зусиль.

Dynamic braking system with permanent magnets The system is intended for contactless braking of moving entities. It can be utilized in elevators, transport, park side-show equipment. The braking needs no power sources. It is carried out by electromagnetic interaction between field of permanent magnets and combined electroconducting strip. The system is characterized by high reliability and braking efficiency within the wide range of velocity and force.

157

Technical characteristics: Dynamic braking force , N

7000÷72000

Initial braking velocity , m/s

10÷50

Final braking velocity, m/s

0,5

Dimensions, m: – length

0,6÷2

– width

0,5

– height

0,035

Specialist from the Institute of Electrodynamics develop mechanical models of the installations, optimize braking motion and provide scientific-and-technical support in development and putting equipment into operation. Approximate investments – 100000 - 300000 USD, payback period – 3 years. The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact person: Igor Kondratenko tеl: + 38044 454-40-65, tеl./fax: + 38044 456-94-94, E-mail: dep7ied@ukr.net

Установка для виробництва свинцевого дробу

158

користовуючи при цьому в якості сировини більш дешевий вторинний свинець. Також значно зменшується шкідливий вплив такого виробництва на обслуговуючий персонал та навколишнє середовище.

Призначена для виробництва дробу із свинцю та свинцевих сплавів продуктивністю до 250кг на годину. Установка здійснює індукційне плавлення свинцю, електромагнітне подрібнення струменів рідкого металу з утворенням кулевидних часток рівних розмірів та їх кристалізацію. За рахунок спрощеного технологічного процесу у порівнянні з відомими методами виробництва, установка дозволяє суттєво скоротити затрати енергії та отримати твердий дріб, ви-

Орієнтовна сума інвестицій – 70 тис. дол. США Термін окупності – 2 роки. Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56 Контактна особа: Гориславець Ю.М. Тел. 456-12-51, тел./факс 456-94-94 E-mail: ugoris@ied.org.ua

Installation for production of leaden shot The installation is intended for production of leaden shot with productivity of 250 kg per hour. It is attained by induction melting of lead or leaden alloys, electromagnetic disintegration of melted metal jet, formation of spherical uni-sized particles and their crystallization. Because of simplified technological process as compared to known productionline methods, the power consumption is reduced, the strong shot is obtained using the cheaper lead salvage, the conditions of work become more healthy. Approximate investments – 70000 USD, payback period – 2 years. The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact person: Yuri Gorislavets

використовуються як в промисловості, так і при будівництві та ремонті нафтогазопроводів. Переваги: Автономні джерела живлення зварювальної дуги виконуються на основі асинхронного генератора. Використання асинхронних генераторів, створених на базі серійних асинхронних двигунів, дає можливість підвищити надійність, знизити питомі масогабаритні показники й експлуатаційні витрати та значно зменшити труднощі організації серійного випуску автономних зварювальних комплексів.

tеl: + 38044 456-12-51, tеl./fax: + 38044 456-94-94, E-mail: ugoris@ied.org.ua

Автономні джерела живлення зварювальної дуги на основі асинхронних генераторів Призначені для ручного та напівавтоматичного електрозварювання при роботі у складі автономних зварювальних комплексів. Можуть бути виконані з одним і декількома постами зварювання та з каналом відбору потужності для власних потреб. Автономні зварювальні комплекси широко

Орієнтовна сума інвестицій – 100 тис. дол. США Термін окупності – 1 рік. Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56 Контактна особа – Мазуренко Л.І. Тел. (38044)456-04-61 Тел./факс 456-94-94 Email: mlins@ied.org.ua Основні технічні характеристики:

Падаюча зовнішня характеристика

Жорстка зовнішня характеристика

Номінальний зварювальний струм, А

250

Номінальна робоча напруга, В

Найменший зварювальний струм, А

22-30

Параметри

Межі регулювання робочої напруги, В Напруга холостого ходу, В

Independent power sources of welding arc based on induction generators The power sources serve for manual and semi-automatic electric welding. They operate as a part of independent welding system.

The sources can be constructed with one or several welding stations and with power takeoff channel for own needs. The independent welding systems are widely used in industry, construction engineering, at building and repair of oil-and-gas pipelines.

159

Benefits. The independent power sources of welding arc are based on induction generators. That gives a possibility to improve reliability,

to reduce both specific mass-and-dimensions indices and operating costs, to simplify serial production of the independent welding systems. Basic technical parameters: Drooping external characteristic

Flat external characteristic

Nominal welding current, А

250

Nominal operating voltage, V

Minimum welding current, А

22–30

Parameters

Limits of operating voltage regulation, V Voltage at no-load, V

160

Approximate investments – 100000 USD, payback period – 1 year.

Contact person: Leonid Mazurenko

The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine

tеl: + 38044 456-04-61, tеl./fax: + 38044 456-94-94 E-mail: mlins @ied.org.ua

Перетворювач частоти для управління асинхронними двигунами потужністю до 2,2 кВт для масового споживача

 розв'язати проблему підключення трифазних асинхронних двигунів до однофазної мережі;  забезпечити регулювання швидкості виконавчих механізмів;  економити до 40% електроенергії, що споживається.

Розроблений перетворювач частоти для загальнопромислових асинхронних двигунів потужністю до 2,2 кВт, що працюють від однофазної побутової мережі 220 В / 50 Гц. Перетворювач може бути виконаний у корпусі IP54 і дозволяє регулювати вихідну частоту від 5 до 400 Гц. Завдяки простоті конструкції і спеціальному програмному забезпеченню, досягнуте оптимальне співвідношення ціна/ якість. Застосування таких перетворювачів у фермерських, невеликих приватних господарствах, у побуті для дробарок, мішалок, деревообробних та інших верстатів, які потребують регульованого приводу, дозволить:

Об’єм інвестицій – до 150 тис. дол. США Термін окупності проекту – 6 міс. Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56 Контактна особа: Войтех В.О. тел. (38044) 454-25-71, тел./факс 456-94-94 E-mail: vvoitekh@i.com.ua

Frequency converter for control of 2.2 kW induction generators for mass users The frequency converter is developed for general industrial induction motors with power up to 2,2 kW that operate off the single-phase consumer supply line 220 V / 50 Hz. The converter can be made in the frame IP54. It allows to control output frequency from 5 to 400 Hz. The converter has simple construction, special software and, at the same time, optimal price and high quality. It can be utilized at farms, small private farms, in private life for breakers, mixers, woodworking benches and so on, in other words, for processes that require regulated electric drive. The frequency converter helps:  to solve the problem of connection of three-phase induction generators to single-phase line;  to provide velocity regulation of actuating mechanisms;  to save electric power consumption up to 40%

Approximate investments – 150000 USD, payback period – 6 months.

The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact person: Volodymyr Voitekh tеl: + 38044 454-25-71, tеl./fax: + 38044 456-94-94 E-mail: vvoitekh@i.com.ua

Багатоступеневі системи

магнітоелектричні

Багатоступенева магнітоелектрична система - це спеціальна електрична машина, ротор якої має декілька степенів свободи обертання ротору. Одна така електрична машина виконує функції системи з декількох приводних двигунів, поєднаних між собою кінематично. Багатоступеневі системи ефективні при побудові двох- та трьохосевих приводів для просторової орієнтації вхідних оптичних, радіолокаційних та інших вихідних пристроїв у приладах слідкування, спостереження, автоматичного супроводу рухомих об’єктів тощо. Переваги багатоступеневих систем над традиційними багатодвигуновими системами приводу:  підвищення у 3…5 разів електромагнітного моменту при порівняних об’ємах приводних систем, або зменшення у таке ж число разів об’єму при порівняних моментах;  підвищення у 7…20 разів швидкодії приводу за рахунок зменшення сумарних моментів інерції рухомих елементів системи та підвищення електромагнітного моменту;  заощадження електроенергії, що споживається;  висока надійність через відсутність зношуваних елементів.

161

Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56 Контактна особа: Антонов О.Є. тел/факс (044)-456-51-00 email: aoe@ied.org.ua

Multidegree electromagnetic systems The multidegree electromagnetic system is a special electrical machine, the rotor of which has several degrees of freedom. The machine oper-

ates as a systems with several kinematically-connected drive motors. The multi-degree systems show an advantage at construction of two- and three-axle drives for spatial attitude control of input optical, radiolocation devices and other output devices in the equipment for tracking, watch, automatic tracking of moving bodies, etc. In comparison with traditional multi-motor systems, the developed multidegree electromagnetic system provides:  3–5 times increase of electromagnetic moment for comparable volumes of driving systems;  7–20 times increase in the speed of response of drive due to decrease of the total moment

Приклади багатоступеневих систем / Examples of multidegree systems

162

Двокоординатний моментний двигун для систем слідкування Зовнішній діаметр: 90 мм; Кутовий діапазон повороту ротора ( ) ±30 градусів; Коефіцієнт крутизни моменту: 0,65 x cos  (Нм/А); Максимальний струм: 3,3А; Момент інерції ротора: 6,5х10-5 кгм2

Триступенева електрична машина для управління просторовим станом вхідних оптичних пристроїв Зовнішній діаметр: 48 мм Стабілізована частота обертання ротора: 6000 об/хв.; Кутовий діапазон нахилу ротора () ± 20 градусів; Діапазон кутових швидкостей прецесії ротора: 0…60 град/сек

Two-coordinate moment motor for tracking systems External diameter: 90 mm; Angular range of rotor rotation ( ): ± 30 degrees; Torque coefficient: 0,65·cos (Nm/A); Maximum current: 3,3 A; Moment of rotor inertia: 6,5х10-5 kg·m2.

Three-degree electric machine for control of spatial state of input optical devices External diameter: 48 mm; Stabilized rotational speed of rotor: 6000 RPM; Angular range of rotor inclination: ± 20 degrees; Range of angular velocity of rotor precession 0…60 degr/sec.

of inertia of moving elements and owing to increase of electromagnetic moment;  saving of electric energy consumption;  high reliability owing to non-use of wearable elements.

Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56

The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine

тел./факс (044)-456-51-00; email: aoe@ied.org.ua

Contact person: Alexander Antonov tеl./fax: + 38044 456-51-00; Email: aoe@ied.org.ua

Безконтактні електроприводи (UA патенти №№ 74929, 75007) До складу електроприводу входить безконтактний електромікромотор торцевого або радіального типа з безпазовим статором і електронний блок управління. Для збудження ротора застосована висококоерцитивна інтерметалева композиція NdFeB, що у сукупності з безпазовим статором забезпечує високі питомі потужностні характеристики, надійність, ККД і технологічність. Блок управління забезпечує пуск, плавне регулювання і стабілізацію обертів ротора, захист від перевантажень, активне гальмування. Застосована найсучасніша елементна база. Сфери застосування електроприводів: приладобудування, ручний електроінструмент, побутові прилади, бортові системи автотранспорту, авіаційна, космічна, військова техніка, медичне устаткування.

Контактна особа: Антонов О.Є.

Brushless electrical engines (UA patents №№ 74929, 75007) Design and technology of the moment and speed brushless engines The engine consists of the magnetic rotor, slotless stator and electronic commutator. Hard material intermetallic compound NdFeB is used for rotor excitation. Together with slotless stator it provides high specific capacity, reliability, simplicity of manufacture, increased efficiency and high processability. Control unit provides startup, control and stabilization of slotless rotor rotations, overload protection, active decelaration. Up-todate element base is used. Application of electrical engines: tool engineering, dental machines, control systems, surgical electro-driven tools, aviation, space and military technologies, household equipment etc. Shaft power from1 to 2000 W Increased speed up to 50000 RPM The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact person: Alexander Antonov

Діапазон потужностей електроприводу 1…2000 Вт Діапазон частот обертання до 50000 об./хв.

tеl./fax: + 38044 456-51-00; Email: aoe@ied.org.ua

163

Мікромоторні бормашини «D&T» (UA патент № 53776) Бормашина «D&T» містить високооборотний безконтактний мікромотор, електронний блок управління і вологозахищений ножний кнопковий вимикач (ІР31). Мікромотор виконаний за магнітоелектричною схемою з безпазовим статором. Для збудження ротора застосована висококоерцитивна інтерметалева композиція NdFeB і нетрадиційна компоновка магнітної системи, що в сукупності дозволило підвищити ресурс, потужність і ККД, знизити тепловиділення, спростити технологію. Мікромотор легко і швидко розбирається на вузли для ремонту або заміни підшипників. Блок управління плавно регулює і стабілізує швидкість обертання при змінному навантаженні, реверсує обертання, прискорює зупинку ротора при виключенні, вимикає мотор при перевантаженні. Бормашина «D&T- 80» призначена для зуботехнічних робіт і для обробки каменя, металів, кера-

міки, в ювелірній справі. Мікромотор бормашини має цанговий механізм для установки змінного інструменту із стандартним посадочним діаметром 2,35 мм. Бормашина «D&T - 20» призначена для терапевтичних процедур в стоматології. Може бути використана також для граверних і технічних робіт. Мікромотор бормашини забезпечений пристроєм для установки стандартних прямих або кутових наконечників Ø9,86 мм. Технічні умови «Бормашини мікромоторні стоматологічні «D&T» ТУ В 33.122965502-002-2004» зареєстровані і дійсні до 28.02.2011г. Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56 Контактна особа: Антонов О.Є. тел./факс (044)-456-51-00; email: aoe@ied.org.ua Основні технічні характеристики:

Тип бормашини Напруга живлення Частота обертання, об/хв.

«D&T-20» 220В, 50 Гц

3000…40000

Потужність на валу (max), Вт

100

Споживана потужність (max), ВА

130

Момент на валу (max), гсм

238

Маса мікромотору, кг

0,32

0,1

Micromotor dentist’s drill «D&T» (UA patent № 53776)

164

«D&T-80» 220В, 50 Гц

Dentist’s drill «D&T» contains high-speed contactless micromotor, electronic control unit, water-proof foot push-button treadle (ІР31). Micromotor is designed by magnetoelectric circuit with air-gap-conductor stator. In order to excite rotor, high-coercive intermetal com-

pound NdFeB and original design arrangement of magnetic system are used. In this way, the service life, power and efficiency are increased, the heat release is reduced, the technology is simplified. The micromotor can be easily disassembled for repair and replacement of bearings. Control unit gradually regulates and stabilizes the velocity of rotation at variable load; reverses the rotation; helps quickly to stop rotor at turning-off; switches off the motor at overload.

Dentist’s drill «D&T–80» is developed for dentistry, working of metals and ceramics, for jewellery works. The micromotor of the drill has a collet mechanism for changeable instrument with standard bore diameter of 2,35 mm. Dentist’s drill «D&T–20» is intended for therapeutic treatment in stomatology. It can be applied for engraving and technical works. The micromotor of the drill has a device for mounting of standard tips with 9,86 mm diameter. Technical conditions: “Micromotor dental drilling machines «D&T» (ТУ В 33.122965502-002-2004)” are registered and valid till 28.02.2011.

165

Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact person: Alexander Antonov tеl./fax: + 38044 456-51-00; Email: aoe@ied.org.ua

The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Main technical characteristics: Type of dental drilling machine

«D&T–80»

«D&T–20»

Supply voltage, V, frequency, Hz

220 V, 50 Hz

Rotational speed, RPM

3000…40000

Shaft power (max), W

100

Consumed power (max), VA

130

Output moment (max), g·cm

238

Weight of micromotor, kg

0,32

0,1

Уніфікований комплекс базових апаратно-програмних вимірювальних засобів До складу комплексу входять уніфіковані апаратно-програмні вимірювальні модулі, що є основою для реалізації периферійних терміналів мережевих інформаційновимірювальних і керуючих систем, а також персональний комп'ютер зі спеціальним програмним пакетом верхнього рівня, що забезпечує збір, обробку і накопичення даних, що надходять, формування і передачу в термінали команд керування, взаємодії з оператором і терміналами.

Комплекс призначений для побудови складних багатоканальних і багатопараметрових інформаційно-вимірювальних систем для керування технологічними процесами, для технічної і медичної діагностики, моніторингу природних і штучних об'єктів. Засоби комплексу можуть також використовуватися для створення різноманітної наукової апаратури, зокрема, в галузях медицини і біотехнологій. Переваги: широкі функціональні можливості, що дозволяють реалізовувати різноманітні

методи вимірювання і обробки отриманих даних;  використання вимірювальних сигналів як постійного, так і змінного струму;  можливість підключення більшості існуючих типів датчиків;  висока чутливість і точність вимірювальних каналів;  мережева структура комплексу забезпечує контроль численних, в тому числі і віддалених об'єктів;  можливість реєстрації масивів значень швидкоплинних параметрів у реальному масштабі часу;  можливість підключення користувачем додаткового прикладного програмного забезпечення;  низька вартість реалізованих інформаційно-вимірювальних комплексів при можливості досягнення унікальних технічних характеристик.

Пропозиції щодо співпраці: пропонуємо свою участь у вирішенні завдань метрологічного та інформаційного забезпечення технологічних процесів, у розробці систем діагностики і моніторингу, реалізації вимірювальних приладів та інформаційно-вимірювальних систем для наукових досліджень. Обсяг інвестицій – 70 тис. дол. США, термін окупності проекту 2 роки. Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56 Контактна особа: Мельник Володимир Григорович Тел: (38044) 454-25-11, факс: (38044) 456-94-9 E-mail: melnik@elan-ua.net Основні технічні характеристики:

Тип базового вимірювального перетворювача Вимірювальні сигнали

Мостове вимірювальне коло з 10-12-розрядним зрівноважуванням і 4-позиційним масштабуванням сигналів. Напруга постійного струму або синусоїдальна з частотою від 0 до 100 кГц.

Канал обробки вихідного сигналу 12- чи 18-розрядний АЦП вимірювального перетворювача (із синхронним детектором на змінному струмі). Вхідні аналогові інформативні параметри Вхідні логічні сигнали Вихідні аналогові керуючі сигнали

напруга постійного струму; постійний струм; опір на постійному струмі; параметри комплексного опору на змінному струмі.

Напруга постійного струму (8 сигналів). Напруга постійного струму або синусоїдальна з частотою від 0 до 100 кГц (1 сигнал).

Вихідні логічні керуючі сигнали

Напруга постійного струму (8 сигналів).

Число каналів, що комутуються

До 4-х.

Основні функції програмного забезпечення

166

   

      

Адресне сканування терміналів; обмін даними між центральним комп'ютером комплексу і терміналами; установка нуля, крутизни і лінійності характеристики перетворення; допусковий контроль результатів вимірювання; графічне представлення результатів вимірювання; нагромадження результатів у пам'яті; обмін даними з прикладними програмами-клієнтами.

Unified complex of basic hardwareprogrammed measuring facilities

equipment, in particular, for medicine and biotechnology.

The complex includes unified hardwareprogrammed measuring modules being the basis for realization of remote terminals of network-based information-and-measuring and controlling systems as well as personal computer with special software of supreme level. That provides the accumulation and processing of data, the transfer of data and instructions, communication of operator with terminals. The complex is intended for development of multi-channel and multi-parametric information-and-measuring systems serving for controlling of technological processes, for technical and computeraided medical diagnostics, for monitoring of natural and artificial objects. It can also be used to develop different research

Advantages:  high functionality, possibilities to realize various methods of measurement and data processing;  using of measuring signals of both direct and alternating currents;  availability for connection of the majority of sensor types;  high sensitivity and accuracy of measurement;  network structure of the complex ensures the control of numerous objects including remote ones;  possibility to record in real-time the data files with values of quickly-changed parameters;  availability to use additional applied software that can be installed by users; Main technical specifications:

Type of basic measuring converter

Bridge circuit with 10-12 digit balancing and 4-positional scaling of signals.

Measuring signals

Direct current voltage or sinusoidal voltage with frequency from 0 to100 kHz

Channel of output signal processing 12- or 18-digit analog-to-digital converter (with synchronous detector for alternating current). of measuring converter   Input analog informative parameters   Input logic signals Output analog monitoring signal

direct voltage; direct current; resistance at direct current; complex impedance parameters at alternating current.

Direct current voltage (8 signals). Direct current voltage or sinusoidal voltage with frequency from 0 to 100 kHz (1 signal).

Output logic monitoring signal

Direct voltage (8 signals)

Number of switched channels

Up to 4.

Basic functions of software

 address scanning of terminals;  data exchange between central computer of the complex and terminals;  setting to zero, adjustment of transconductance, determination of linearity of conversion characteristic;  monitoring of tolerance for measurement results;  graphic representation of measurement results;  memorizing of results;  data exchange between program–clients.

167

 low cost of information-and-measuring complexes with possibility to attain unique technical characteristics. Proposals for cooperation. We are ready to solve the problems of metrological and information support of technological processes, to develop diagnostic and monitoring systems, to apply measuring devices and information-and-measuring systems in research work. Approximate investments – 70000 USD, payback period – 2 years. The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact person: Volodymyr Melnik tеl: + 38044 454-25-11, tеl./fax: + 38044 456-94-94 E-mail: melnik@elan-ua.net

формації (персональний комп’ютер) через стандартний інтерфейс. Переваги:  Універсальність застосування для розв'язання різних завдань;  Висока точність і дискретність перетворення вимірюваних параметрів (0,02÷0,1 %);  Низький рівень тестового сигналу на датчику;  Малі габарити, простота і низька вартість;  Мале енергоспоживання, можливість живлення від внутрішньої батареї;  Здатність працювати з датчиками, вихідні параметри яких мають комплексний характер. Галузі застосування:  Наукові і медично-біологічні дослідження  Системи збору даних і моніторингу  Вимірювальні комплекси різного призначення  Технічна діагностика Інститут забезпечує виконання дослідно-конструкторських робіт, налагодження і супровід виробництва, а також консультативні послуги з застосування апаратури та програмного забезпечення.

Універсальний базовий вимірювальний модуль

Орієнтовна сума інвестицій – 50 тис. дол. США Термін окупності – 2 роки. Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56 Контактна особа: Мельник В.Г.

168

Модуль призначений для перетворення інформативних параметрів датчиків різних фізичних величин (температура, тиск, вологість, сила, вага і т. ін.) у цифровий код, що передається в систему обробки ін-

Тел.: (38044) 454-25-11, факс: (38044) 456-94-94, E-mail: melnik@elan-ua.net

Multi-purpose basic measuring module The module is intended for conversion of information parameters of transducers (for different physical quantities – temperature, pressure, humidity, force, weight and so on) into digital code which is transfered for subsequent processing (to personal computer) through general interface. Advantages:  multi-purpose application for solving of different problems;  high accuracy and discreteness of measuring parameters transformation (0,02÷0,1 %);  low level of test signal in transducer;  small size, simplicity of operation and low cost;  low power consumption, availability of internal battery supply;  possibility to use transducers with output complex parameters. Application :  Scientific and medico-biological research;  Data collection and monitoring;  Multi-purpose measuring complexes;  Technical diagnostics. The Institute of Electrodynamics provides research-and-development work, organization of production, consulting service concerning equipment and software. Approximate investments – 50000 USD, payback period – 2 years. The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact person: Volodymyr Melnik

tеl: + 38044 454-25-11, tеl./fax: + 38044 456-94-94, E-mail: melnik@elan-ua.net

Апаратура для технологічного контролю та оперативних вимірювань температури, вологості повітря та вмісту вологи в волокнистих матеріалах Комплект апаратури складається з:  2-канального вимірювача-регулятора АЦТ-Б, який може працювати з LiClдатчиком температури та вологості повітря типу ДВ-1К, ДВМ, або з іншими датчиками на основі термометрів опору (Pt , Cu);  вимірювача вологості матеріалів МС2001Т (деревина, папір, картон, тканини тощо);  портативного вимірювача вологості та температури повітря МН2001Т, призначеного для оперативного контролю. Апаратура дозволяє контролювати кліматичні параметри в технологічних камерах, в складських, житлових і виробничих приміщеннях, в музеях тощо. Прилад МН2001Т може використовуватись для визначення кондиції матеріалів та продукції при зберіганні, стану конструкцій, матеріальних та художніх цінностей, визначати вихідні дані для технологічних процесів висушування або навпаки, зволожування. Зразки пропонованого комплексу контрольно-вимірювальних засобів про-

169

йшли дослідну перевірку протягом тривалого часу в виробничих умовах, показавши при цьому надійність, стабільність характеристик і зручність в користуванні. Важливо, що він легко пристосовується для вирішення широкого кола завдань і різних умов експлуатації. ІЕД НАН України забезпечує виконання дослідно-конструкторської розробки та налагодження і супровід серійного виробництва спільно з інвестором, а також консультативні послуги з застосування апаратури.

Special equipment for technological control and on-line measuring of temperature, humidity and moisture content in fibrous materials

170

The set of the equipment consists of:  2-channel measuring device and regulator АЦТ-Б that can operate with LiCI-transducer of temperature and humidity of ДВ-1К, ДВМ–types, or with transducers of other types on the basis of resistance thermometers (Pt , Cu);  measuring device of humidity of materials (wood, paper, carton, textiles etc.) – МС2001Т-model of the device;  portable measuring device of the air humidity and temperature (МН2001Тmodel) for on-line measurements. This equipment allows to control climatic state in technological chambers, storehouses, industrial premises, living houses, museums, etc. The device МН2001Т can be used to determine the condition of materials and products at their storage, the condition of constructions, the material and art values, to determine output data for technological processes of drying or humidification. The specimens of the proposed set of control-and-measuring devices were tested under working conditions over a long period

of time. They demonstrated reliability, stability of characteristics and convenience in use. The Institute of Electrodynamics performs research-and-development works, organization of serial production (together with investor) as well as provides consulting services when using the equipment.

Двоканальний регулятор АЦТ-Б Призначений для точного виміру і підтримки у встановлених межах температури та вологості повітря в приміщеннях і технологічних установках. Переваги:  Відрізняється від аналогів більш високими метрологічними й експлуатаційними характеристиками, що забезпечується використанням точного і надійного літій-хлористого датчика температури і вологості (типу ДВ-1К, ДВМ);  Забезпечується велика дистанційність підключення датчика;  Є точний цифровий відлік і точна цифрова установка підтримуваних параметрів;  Гальванічна ізоляція кіл керування виконавчими пристроями;  Прилади АЦТ-Б реалізовані на сучасній елементній базі. Основні технічні характеристики: Діапазон вимірювання і регулювання: - температури, °С - 80,0... + 200,0 - вологості повітря, % (при температурі 5 °С – 60 °С) 20÷98 Основна похибка виміру: - температури, °С ... 0,2 - вологості повітря, % ... 1,5 Довжина сполучних кабелів між приладами і датчиками, м до 100 Габарити, мм 150 x 200 x 80 Маса, кг (без датчика і кабельної системи) ... 0,4

Орієнтовна сума інвестицій – 40 тис. дол. США Термін окупності – 2 роки. Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56 Контактна особа: Мельник В.Г. Тел.: (38044) 454-25-11, факс: (38044) 456-94-94 E-mail: melnik@elan-ua.net

Two-channel regulator АЦТ-Б

Approximate investments – 40000 USD, payback period – 2 years. The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact person: Volodymyr Melnik tеl: + 38044 454-25-11, tеl./fax: + 38044 456-94-94, E-mail: melnik@elan-ua.net

The regulator serves for precise measurements and maintenance of the fixed temperature and humidity of air in premises and technological installations. Advantages:  more high metrological and operational characteristics than those of known analogues; they are provided by using the precise and reliable LiCI-transducer of temperature and humidity (ДВ-1К, ДВМ-types);  large remotability of connection;  precise digital read-out and digital setting of parameters;  galvanic insulation circuits for control of actuators;  the devices of АЦТ-Б-type are realized by up-to-date element base. Basic technical characteristics:

Вимірювачі вологості матеріалів Вимірювачі вологості МС 2000 і МС 2001 Т призначені для визначення вмісту вологи в різних матеріалах (дерево, тканина, папір, шкіра й інші ). Можуть бути використані для контролю стану матеріалів, що зберігаються або обробляються, у тому числі для контролю процесів у сушильних камерах.

Measurement and regulation range for: – temperature, °С - 80,0 ... + 200,0 – air humidity, % (at temperature from 5°С to 60 °С) 20 ÷ 98 Main measurement error for: – temperature, °С 0,2 – air humidity, % 1,5 Length of connected cables between devices and transduces, m…up to 100 Overall dimensions, mm150 x 200 x 80 Weight, kg (without transducer and cable system) 0,4

Переваги:  застосовано оригінальну вимірювальну схему, що забезпечує велику дистанційність підключення датчиків;  використовується особлива, зручна в користуванні конструкція голчастого датчика і кабельної системи;  забезпечено широкий діапазон і високу точність вимірювання, особливо при малих вологостях матеріалу.

171

Основні технічні характеристики: Діапазон вимірювання вологості (при температурі 20 °С), % ... 6 ÷ 100 Основна похибка вимірювання, % ... не більше 1 Довжина сполучного кабеля, м ... до 20

Basic technical characteristics: Measurement range of humidity (at 20 °С), % ... 6 ÷ 100 Main error of measurement, % ... not more 1 Length of connected cable, m ... up to 20

Живлення ... батарея типу «Крона»

Power supply ... battery “Krona”

Струм споживання, mА ... 2,5

Consumption current, mА ... 2,5

Габарити, мм ... 130 x 90 x 25

Dimensions, mm ... 130 x 90 x 25

Маса (без датчика), кг ... 0,25

Weight (without transducer), kg ... 0,25

Модифікація приладу МС2001Т містить також канал вимірювання температури.

The model TМС2001Т has also channel for temperature measurement.

Орієнтовна сума інвестицій – 15 тис. дол. США Термін окупності – 1 рік.

Approximate investments – 15000 USD, payback period – 1 year.

Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56

The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine

Контактна особа: Мельник В.Г. Contact person: Volodymyr Melnik Тел.: (38044) 454-25-11, факс: (38044) 456-94-94 E-mail: melnik@elan-ua.net

tеl: + 38044 454-25-11, tеl./fax: + 38044 456-94-94 E-mail: melnik@elan-ua.net

Meter for moisture content of materials The meters of МС 2000– and МС 2001-Т– types measure the moisture content in different materials (wood, textile, paper, leather). They can be of use to control the condition of materials at their storage and processing as well as at being in drying cells.

172

Advantages:  unique measuring circuit gives large remotability for connection of transducers;  the designs of needle transducer and cable system are special and handy;  the wide range and high accuracy of measurement are provided especially at low moisture content.

Портативний вимірювач температури і вологості повітря МН2001Т Вимірювач призначений для оперативного контролю температури і вологості повітря в житлових і виробничих приміщен-

нях. При дотриманні обмежень на умови експлуатації датчика - також для контролю температури і вологості в технологічних установках.

Тел.: (38044) 454-25-11, факс: (38044) 456-94-94, E-mail: melnik@elan-ua.net

Склад:  датчик температури типу ТСМ або ТСП;  датчик вологості повітря (вихідним параметром є електрична ємність);  вимірювальний перетворювач ємності та опору в цифровий код;  сполучні кабелі.

Portable meter for temperature and air humidity (МН2001Т)

Переваги:  застосовані в приладі оригінальні вимірювальні кола забезпечують простоту конструкції і високу точність вимірювання;  можливість дистанційного підключення датчиків;  низька вартість, простота у використанні і висока надійність апаратури. Основні технічні характеристики: Діапазон вимірювання вологості, % (залежить від типу датчика) ... 10 ÷ 99 Діапазон вимірювання температури, °C (для датчику типу ТСМ) ... 50 ÷ 180 Основна похибка вимірювання вологості, % (залежить від типу датчика) ... 3 Основна похибка вимірювання температури, °С ... 0,2

This measuring device is intended for online control of temperature and air humidity in the living and industrial premises. It can be utilized to control the temperature and humidity in technological installations in the case of keeping to service conditions. Component parts:  temperature transducer of ТСМ or ТСП-type;  air humidity transducer (the initial parameter is capacitance);  measuring converter of capacitance and resistance into numerical code;  cables. Advantages:  unique measuring circuits give both simple construction of the device and high accuracy of measurements;  possibility to connect transducers remotely;  low cost, simplicity in use, high reliability of the equipment.

Живлення ... батарея типу "Крона"

Main technical characteristics:

Струм споживання, mА ... 2 Габарити, мм ... 120 x 80 x 35 Маса, кг ... 0,15

Орієнтовна сума інвестицій – 17 тис. дол. США Термін окупності – 1,5 роки.

Range of humidity measurement, % (depending on the type of transducer) ... 10 ÷ 99 Range of temperature measurement, °C (for transducers of ТСМ-model) ... 50 ÷ 180 Main error of humidity measurement, % (depending on the type of transducer) ... 3 Main error of temperature measurement, °С ... 0,2

Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56 Контактна особа: Мельник В.Г.

Power supply ... battery “Krona” Consumption current, mА ... 2 Dimensions, mm ... 120 x 80 x 35 Weight, kg ... 0,15

173

Approximate investments – 17000 USD, payback period – 1.5 years. The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact person: Volodymyr Melnik tеl: + 38044 454-25-11, tеl./fax: + 38044 456-94-94 E-mail: melnik@elan-ua.net

Вітроенергетична установка з вертикальною віссю обертання ротора

174

Вітроенергетична установка з вертикальною віссю обертання вітроротора (типу ротора Дар’є) має кілька переваг в порівнянні з традиційними вітроустановками з горизонтальною віссю обертання: функціонування установки не залежить від напрямку дії вітрового потоку, можливість переходу від консольного кріплення осі вітроротора до двоопорного, спрощення конструкції лопатей та їх кріплення і т.д. В конструкції вітроротора використано механізм керування положенням лопатей. Це дозволяє встановити лопаті відносно траверс так, що величина і напрям дії аеродинамічної сили на лопатях дають змогу виконати самозапуск ві-

троротора навіть при швидкостях потоку 4-5 м/сек. При оптимальному законі керування лопатями на такому вітророторі було отримано в 2 рази більше енергії, ніж на аналогічному йому за розмірами роторі з прямими жорстко зафіксованими лопатями. Крім того, при швидкості потоку 13 м/сек на валу цього вітроротора була отримана потужність біля 0,95 кВт, тобто з 1 м2 було отримано 300 Вт потужності, що перевищує цей показник у переважної більшості відомих на сьогоднішній день вітроенергетичних установок з горизонтальною віссю обертання малої потужності (1-5 кВт). Для вітроенергетичної установки розроблений електрогенератор спеціального типу потужністю 1 кВт, який без редуктора перетворює енергію, отриману від вітроротора, в електроенергію. Діапазон частоти обертання електрогенератора становить 150 – 300 об/хв. Електрогенератор має багатополюсний статор і ротор, що складається з постійних магнітів і феромагнітних концентраторів магнітного потоку. В електрогенераторі використані пласкі постійні магніти на основі NdFeB з розмірами 10х25х100 мм. Будова ротора шляхом формування магнітної системи на основі пласких постійних магнітів та трикутних феромагнітних концентраторів магнітних потоків забезпечує таку величину магнітної індукції в робочому зазорі, яка перевищує величину залишкової магнітної індукції застосованих в роторі постійних магнітів. Основні технічні характеристики вітроротора: Потужність, Вт ... 1000 Довжина лопаті, мм ... 1950 Профіль лопаті ... NACA 0015 Подовження лопаті ... 4,85 Радіус обертального руху лопаті, мм ... 800 Площа робочого перетину вітроротора, м2 ... 3,1

Основні технічні характеристики електрогенератора: Потужність, Вт ... 1000 Зовнішній діаметр статора, мм ... 158 Зовнішній діаметр ротора, мм ... 102 Кількість полюсів ... 8 Кількість фаз ... 3 Маса постійних магнітів, кг ... 1,5 Маса електрогенератора, кг ... 17,5.

Орієнтовна вартість розробки з урахуванням виготовлення експериментального зразку і проведення випробувань – 35 тис. дол. США Термін окупності – 1,5 роки. Контактна особа з електрогенератора Гребеніков В.В. (Інститут електродинаміки НАНУ) Тел./факс: (044) 454-26-66, тел. моб. 8(067) 441-73-72, Еmail: elm1153@gmail.com Контактна особа з вітроротора – Каян В.П. (Інститут гідромеханіки НАНУ) Тел.: (044) 459-65-51, тел. моб. 8(095) 421-20-95, Еmail: kayan@ua.fm

Wind power plant with vertical axle of rotor rotation The wind-driven electric plant with vertical axle of windrotor rotation (rotor of the Darietype) has several advantages in comparison with traditional wind power plants having horizontal axle of windrotor rotation. They are the following:  operation of the plant is independent of wind direction;  possibility of going from supporting of windrotor axle in cantilever to double-seat supporting;  simplified construction of blades and their fixing.

The windrotor construction includes the mechanism for control of blades position. It allows fixing the blades relative to crosspieces such that the aerodynamic force on the blades gives a possibility to realize the self-start of windrotor even at flow rate of 4–5 m/sec. Under optimal control of the blades, such windrotor produces 2 times more power than the analogous rotor with the same size and with straight hard-fixed blades. Besides that, at 13 m/sec flow rate, the power of about 0,95 kW is generated on the rotor shaft. In other words, 300 W are produced by 1 m2 . This is higher value than that in many other known wind power plants (class of low power – 1–5 kW) having horizontal axle of windrotor rotation. The special generator with 1 kW power was developed for the wind power plant. The generator converts without reducer the energy, produced by windrotor, into electric energy. The range of rotational speed of the generator is 150–300 RPM. The generator has a multipolar stator and the rotor made of permanent magnets and ferromagnetic concentrators of magnetic flux. The generator contains flat permanent magnets based of NdFeB with dimensions of 10х25х100 mm and three-cornered ferromagnetic concentrators of magnetic flux. Such design provides the value of magnetic induction in running clearance which exceeds the value of residual induction of permanent magnets used in the rotor. Main technical characteristics of windrotor: Power, W ... 1000 Length of blade, mm ... 1950 Profile of blade ... NACA 0015 Elongation of blade ... 4,85 Blade rotation radius, mm ... 800 Area of windrotor cross-section, m2 ... 3,1

175

Main technical characteristics of generator: Power, W ... 1000 External diameter of stator, mm ... 158 External diameter of rotor, mm ... 102 Number of poles ... 8 Number of phases ... 3 Weight of permanent magnets, kg ... 1,5 Weight of generator, kg ... 17,5.

Approximate investments – 35000 USD, payback period – 1.5 years. Contact person on a generator: Viktor Grebenikov (The Institute of Electrodynamics) tеl: + 38044 454-26-66, tеl./fax: + 38044 456-94-94 E-mail: elm1153@gmail.com Contact person on a windrotor: Volodymyr Kayan (The Institute of Hydromechanics) tеl: + 38044 459-65-51, E-mail: kayan@ua.fm

автобусів, що випускаються серійно, з використанням власної силової установки. Дана концепція дозволяє здійснити різноманітні режими функціонування з меншими витратами енергії. Новизна запропонованого рішення підтверджена патентом України №25188. Розроблено, виготовлено та встановлено на автомобіль ГАЗ-2752 («Соболь») спеціалізоване електрообладнання, яке дозволяє експлуатацію машини у гібридному варіанті. В теперішній час гібридний електромобіль успішно пройшов дорожньо-лабораторні випробування. Економія палива у стоп-стартових режимах складає 30-40%, значно зменшується забруднення навколишнього середовища. Орієнтовна сума інвестицій – 900 тис. дол. США Термін окупності – 3 роки. Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56 Контактна особа – Павлов В.Б. Тел. (38044) 456-20-43, тел./факс 456-94-94, Email: mobil99@ukr.net

Hybrid dual-purpose vehicle

Гібридний вантажопасажирський автомобіль

176

Вперше в Україні разом з НТТУ КПІ та Інститутом відновлюваної енергетики НАН України розроблено і реалізовано концепцію створення гібридних вантажопасажирських електромобілів (вантажопідйомністю від 1 до 25 тонн) на базі автомобілів і

For the first time in Ukraine, specialists from the Institute of Electrodynamics, Kiev’s Polytechnical Institute (NTUU “KPI”) and the Institute of Renewable Power developed and realized a new conception for hybrid dual-purpose vehicles with load-carrying capacity from 1 to 25 tons. The vehicles are built on the basis of the cars and buses of serial production, with the use of power unit. The developed approach enables to provide various power conditions and low energy consumption. The idea is

177

patented by Ukrainian patent № 25188. The specialized electrical equipment is developed, manufactured and mounted in motor car GAZ-2752 (ГАЗ) «Sobol’». The equipment gives the hybrid version of vehicle operation. The hybrid electric motor car was successfully road tested. The fuel saving under stopand-start conditions makes up 30-40%. The hybrid car is more ecology-friendly vehicle. Approximate investments – 900000 USD, payback period – 3 years. The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact person: Viktor Pavlov tеl: + 38044 456-20-43, tеl./fax: + 38044 456-94-94, E-mail: mobil99@ukr.net

Станції керування насосними агрегатами Ефективна альтернатива водонапірній башті: автоматичне регулювання тиску в системі – сучасне і технологічне рішення Водонапірні башти протягом багатьох років були і є основними елементами місцевого водопостачання більшості населених пунктів та підприємств. При всій своїй простоті та надійності башти не завжди можуть забезпечити оптимальні умови водопостачання, економію електроенергії. Більшість з них потребує значних коштів на підтримання їх працездатності та безперервні ремонти . Альтернативним рішенням є використання сучасних енергоощадних технологічних систем для керування насосами, що дозволяють як відмовитися від башти, так і продовжити її експлуатацію.

Система працює в автоматичному режимі, проста в експлуатації і дозволяє:  забезпечити економію електроенергії;  стабілізувати заданий тиск в системі та можливість його регулювання протягом доби;  захистити насос в аварійних режимах, поривах, забезпечити функцію заповнення трубопроводу;  підвищити термін експлуатації насосів за рахунок відсутності прямих пусків двигуна;  забезпечити стабільну роботу в зимовий період;  відмовитися від дорогого ремонту або установки башти. Графік середньостатистичного споживання води в населеному пункті за добу та діаграма порівняння витрат електроенергії. Основні технічні характеристики: Напруга живлення (одно, трифазна мережа) Частота живлення

220/380В 50 Гц

Потужність насосів

1 ÷ 75 кВт

Коефіцієнт корисної дії

Понад 95%

Економія електроенергії для середньостатистичного споживання води в населеному пункті у порівнянні з водонапірною баштою становить 20 ÷ 30 %. Орієнтовна сума інвестицій – 50 тис. дол. США Термін окупності – 1 рік. Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56 Контактна особа – Михальський Валерій Михайлович

178

Тел. (38044) 454-24-66, тел./факс 456-94-94, Email: mikhalsky@ied.org.ua

Графік середньостатистичного споживання води в населеному пункті за добу та діаграма порівняння витрат електроенергії.

Control stations of pump units The effective alternative to water tower: automatic pressure control is up-to-date technological approach. The water towers represent a main component of local water supply systems of the majority of populated areas and enterprises. The simple and reliable water towers not always guarantee energy saving and optimal conditions of water supply. Some of them need great financial support for maintenance and repairs. The alternative way is to use new energysaving technological systems for pump control. These systems operate both with water tower and without it. They are self-acting and easy-to-use equipment. The system makes it possible:  to save energy;  to stabilize and control given pressure in the system;  to protect pumps in emergency operation;  to provide pipe-line filling;  to prolong lifetime of pumps owing to absent starting currents of motor;  to achieve stable operation of pumps in winter;  to avoid expensive repair or mounting of water tower. Main technical specifications: Supply voltage (single-phase, three- 220/380 V phase network)

Supply frequency

50 Hz

Power of pumps

1 ÷ 75 kW

Efficiency

Upwards of 95%

The energy saving for average statistical water consumption in populated area as compared to using of water tower amounts 20 ÷ 30%. Approximate investments –50000 USD, payback period – 1 year. The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact person: Valery Mikhalsky tеl: + 38044 454-24-66, tеl./fax: + 38044 456-94-94, E-mail: mikhalsky@ied.org.ua

Універсальні фільтри вищих гармонік струму для потужних споживачів електроенергії Універсальні фільтри вищих гармонік струму є одним з найбільш ефективних пристроїв захисту електроустаткування від дії перешкод, що генеруються нелінійними навантаженнями — регуляторами швидкості обертання двигунів, джерелами тиристорів живлення. Це надійний і економічний пасивний фільтр на прохідну потужність від 5 до 1500 кВт, що включається між 3-фазною 4-провідною мережею і нелінійним навантаженням і дозволяє більш ніж в 10 разів подавити вищі гармоніки струму, що генеруються в мережу, і тим самим забезпечити високу якість напруги на шинах розподільчих пристроїв і якісне електроживлення споживачів. Фільтр сумісний з електромашинними (резервними) генераторами, оскільки має низький ємкісний реактанс (<15 %) навіть при малих навантаженнях, не потребує додаткової перебудови для роботи з електроприводами різних фірм, не резонує з іншими компонентами системи електропостачання, підтримує всі європейські стандарти і ГОСТ13109 СНД, що стосуються спотворення форми кривої для напруги і струму. Вказані фільтри рекомендуються для установки на підприємствах з потужними споживачами з різноманітними високотехнологічними комплексами. Орієнтовна сума інвестицій – 50 тис. дол. США Термін окупності – 1 рік. Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56

Chart of average statistical water consumption for twenty-four hours in a populated area and bar diagram of electric energy consumption.

Контактна особа – Самков О.В. Тел. (38044) 454-24-00, тел./факс 456-94-94, Email: samkov@ied.org.ua

179

Multi-purpose current harmonic filters for high-powered loads The multi-purpose current harmonic filter is the most effective device for protection of electrical equipment against distortions because of nonlinear loads such as rotating speed regulators of motors, thyristor power sources. It is a reliable and efficient passive filter for the feed-thought power from 5 to 1500 kW connected between three-phase network and nonlinear load. This allows to suppress 10 times the higher current harmonics being generated into a network and then to obtain both high-quality voltage at switch-gear buses and qualitative power supply of loads. The filter is compatible with (reserve) generators since it has low capacitive reactance (<15 %) even at low loads, needs not to be reconstructed for operation along with electric drives of different producers, does not resonate with other components of power supply system, conforms to all European standards and state standard (ГОСТ)13109 concerning the voltage and current signal waveform distortion. The filters are recommended to be used at the enterprises having high-powered loads and different high-technology complexes. Approximate investments –50000 USD, payback period – 1 year. The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact person: Alexander Samkov

180

tеl: + 38044 454-24-00, tеl./fax: + 38044 456-94-94, E-mail: samkov@ied.org.ua

Енергозберігаюча електронна пускорегулююча апаратура (ЕПРА) для натрієвих і металогалогенних ламп зовнішнього освітлення Електронна пускорегулююча апаратура (ЕПРА) призначається для дугових натрієвих і металогалогенних ламп високого тиску, які використовуються при зовнішньому освітленні вулиць, майданів, складських та будівельних територій. В даній апаратурі реалізовані комплексні енергозберігаючі технології, спрямовані на модифікацію виду і якості електроенергії, яка надходить на лампу, а також на можливість дистанційного регулювання яскравості свічення ламп. Дистанційне керування гнучким режимом освітлення в залежності від поточних умов (часу доби і ін.) здійснюється шляхом передачі на ЕПРА команд по проводах мережі електроживлення. Використання ЕПРА дозволяє:  скоротити втрати електроенергії до 50%;  збільшити світловіддачу (ККД лампи) на 7...11%;  підвищити коефіцієнт потужності (косинус φ) до 0,99;  підвищити термін служби ламп в 1,5...2 рази;  забезпечити екологічність і комфортність освітлення за рахунок зниження пульсацій.

Орієнтовна сума інвестицій – 40 тис. дол. США Термін окупності – 6 міс.

Approximate investments – 40000 USD, payback period – 6 months.

Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56

The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine

Контактна особа – Греков П.В.

Contact person: Peter Grekov

Тел. (38044) 454-26-16, тел./факс 456-94-94, Email: spectr@ied.org.ua

tеl: + 38044 454-26-16, tеl./fax: + 38044 456-94-94, E-mail:spectr@ied.org.ua

Energy-saving electronic start-and-regulation equipment for sodium and metal-halogen lamps of exterior lighting The electronic equipment is intended for high-pressure arc sodium and metalhalogen lamps serving for exterior lighting (for streets, squares, storehouses, building sites). The equipment is built by complex energy-saving technologies aimed at modification of the kind and quality of power for lamps energization as well as at remote control of light intensity of the lamp. The remote control of lighting depending on current conditions (day-time, night-time) is realized by instruction transfer through feed wires. The equipment gives a possibility:  to reduce energy consumption down to 50%;  to increase luminous efficiency by 7...11%;  to increase power factor (cos φ) up to 0,99;  to prolong working life of lamp 1,5...2 times;  to obtain ecology compatibility and comfort light in consequence of reduction of pulsations.

Джерела живлення променевих гармат

електронно-

Призначення та область використання: Джерела живлення призначені для живлення електронно-променевих гармат в електронно-променевому обладнанні. Основні технічні характеристики:  Вихідна напруга – 30кВ

181

182

 Максимальний вихідний струм - 15А  Амплітуда пульсації вихідної напруги – не більше 5 %  Напруга гальванічної розв'язки «вхідвихід» – більше 70 кВ Має ручне та дистанційне керування Переваги: система живлення забезпечує низький рівень пульсацій вихідної напруги без реактивних складових на виході в широкому діапазоні регулювання вихідної напруги. Системи живлення електроннопроменевих гармат пропонуються на основі розроблених трьох концепцій побудови, кожна з яких має свої переваги, але усі вони спеціалізовані для роботи з електроннопроменевими гарматами і мають в своєму складі захист від коротких замикань в навантаженні, систему автоматичного повторного пуску. Також ці системи запасають суттєво зменшену енергію на виході, яка скидається джерелом живлення в навантаження при кожному спрацьовуванні ланцюгів захисту. Ця енергія не перевищує 1 Дж. Перша концепція – на основі багатомодульної конструкції з використанням однотипних силових модулів, включених по схемі, що зображена на мал.021А. Модулі в своїй структурі мають коректори коефіцієнта потужності. Зовнішній вигляд модуля показаний на фото. 021Б. Стан розробки – розроблено та виготовлено експериментальні зразки, проведено експериментальне випробування окремих частин системи живлення. Пропозиції по співробітництву: доцільне співробітництво із профільними технологічними компаніями для проведення спільних досліджень, спрямованих на промислове впровадження розробленого обладнання. Вартість проведення відповідних науковотехнічних робіт може бути обрахована в залежності від конкретного впровадження. Друга концепція – на основі використання багатофазного перетворювача. Зо-

внішній вигляд даної системи живлення показаний на мал. 021В. Стан розробки – розроблено та виготовлено експериментальні зразки, проведено експериментальне випробування. Пропозиції по співробітництву: доцільне співробітництво із профільними технологічними компаніями для проведення спільних досліджень, спрямованих на промислове впровадження розробленого обладнання. Третя концепція – на основі використання багатосекційної структури. Схема включення зображена на фото 021Г. Стан розробки: розроблена технічна пропозиція для виготовлення експериментального зразка. Пропозиції по співробітництву: доцільне співробітництво із профільними технологічними компаніями для проведення спільних досліджень, спрямованих на визначення оптимальних режимів роботи та виготовлення експериментального зразка і промислове впровадження розробленого обладнання. Системи електроживлення на основі запропонованих концепцій побудови дозволяють зменшити витрати на побудову технологічної установки завдяки суттєвому зменшенню габаритів системи електроживлення, підвищити якість технологічного процесу, зменшити собівартість технологічних процесів завдяки підвищенню їх якості при зниженні затрат на їх реалізацію. Усі розробки захищені патентами України та Росії. Вартість проведення відповідних науковотехнічних робіт складає 300 тис. дол. США Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56 Контактні особи: Мартинов В.В.: тел.: (38044) 454 2442,

183

тел./факс 456-94-94, Email: mart_v@ied.org.ua Руденко Ю.В.: тел.: (38044) 454 2649, тел./факс 456-94-94, Email: rudenko@ied.org.ua

Power supply for electron-beam gun Purpose and application: Power supply is purposed for application as an anode voltage supply at electron-beam equipment. General properties:  Output voltage – 30 kV  Maximum output current – 15 A  Output voltage ripple amplitude – not more than 5 %  Electrical insulation “input-output” – more than 70 kV  manual and remote control Preferences: Power supply provides low level of output voltage ripples without reactive component at the output with wide range of output voltage regulation. Power supply systems of electron-beam guns are proposed on the basis of three conceptions developed for design. Each of ones has own advantages but all of them are specialized for operation with electron-beam guns and have protection from short circuits at load, system of automatic repetitive start. Also these systems store essentially reduced energy at the output which is dropped by power supply to the load with every actuation of protection circuit. This energy is not more than 1 Joule. First type – on basis of multimodule design with use of the same type of modules which are connected by schematic shown on the fig.021A. Modules have internal power factor correctors. Module’s outward is shown on photo 021Б. State of development – experimental samples are developed and manufactured, experi-

21 а

21 б

21 в

21 г

184

mental tests of single parts of power supply system is fulfilled. Proposition for cooperation: cooperation with technological companies is necessary for joint investigation directed to application of the developed equipment in industry. The cost of necessary science and technical work can be calculated in dependence on specific task. Second type – on basis of multiphase converter. Power supply system outward is shown on fig.021B. State of development – experimental samples are developed and manufactured, experimental tests of single parts of power supply system is fulfilled. Proposition for cooperation: cooperation with technological companies is necessary for joint investigation directed to application of the developed equipment in industry. Third type – on basis of multisectional design. Functional diagram is shown on photo 021Г. State of development – the technical documentation for manufacturing of experimental sample is developed. Proposition for cooperation: cooperation with technological companies is necessary

for joint investigation directed to determination of optimum operating modes, manufacturing of experimental sample and application of the developed equipment in industry. Necessary science and technical work cost is $300000. Power supply systems on basis of proposed design constructions allow to reduce the expenditures for technological installation creation owing to essentially reduce dimension data of power supply system, allow to enhance the quality of technological process, to reduce the prime cost of the technological procedures due to increase of their quality because of decrease of their realization inputs. All developments are protected by patents of Ukraine and Russia. The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact persons: Vyacheslav Martynov: tеl: +38044 454-24-42, tеl./fax: +38044 456-94-94 E-mail: mart_v@ied.org.ua Yuri Rudenko: tеl: + 38044 454-26-49, tеl./fax: + 38044 456-94-94, E-mail: rudenko@ied.org.ua

Регулятор анодного струму для електронно-променевих гармат з катодом, що підігрівається Призначення та область використання: Регулятор призначений для використання як джерело живлення катода в електроннопроменевому обладнанні з катодом, що підігрівається. Основні технічні характеристики:  Максимальний вихідний струм - 150А  Вихідна напруга - 10В

 Амплітуда пульсацій вихідної напруги, не більше 3 %  Напруга гальванічної розв'язки «вхідвихід» – 25кВ Переваги: Регулятор забезпечує поліпшену динаміку керування струмом променя в електронно-променевому обладнанні з катодом, що підігрівається, а також зменшені масогабаритні показники в порівнянні із традиційними системами живлення. Регулятор анодного струму пропонується на основі модульної конструкції. Стан розробки: розроблена технічна пропозиція для виготовлення експериментального зразка. Пропозиції по співробітництву: доцільне співробітництво із профільними технологічними компаніями для проведення спільних досліджень, спрямованих на визначення оптимальних режимів роботи та виготовлення експериментального зразка і промислове впровадження розробленого обладнання. Система електроживлення на основі запропонованого регулятора анодного струму дозволяє зменшити собівартість технологічного обладнання, зменшити собівартість технологічних процесів завдяки підвищенню їх якості при зниженні затрат на їх реалізацію.

тел./факс 456-94-94, Email: rudenko@ied.org.ua

Anode current regulator for electronbeam gun with heating cathode

Контактні особи: Мартинов В.В.: тел.: (38044) 454 2442, тел./факс 456-94-94, Email: mart_v@ied.org.ua

Purpose and application: Regulator is purposed for application as a power supply of cathode at electron-beam equipment with heating cathode. General properties:  Maximum output current – 150 A  Output voltage – 10 V  Output voltage ripple amplitude – up to 3 %  Electrical insulation “input-output” – more than 25 kV Preferences: Regulator provides improved dynamics of beam current control at electron-beam equipment with heating cathode, reduced mass and dimension of equipment comparatively with traditional power supply. Anode current regulator is proposed on basis of module design. State of development – the technical documentation for manufacturing of experimental sample is developed. Proposition for cooperation: cooperation with technological companies is necessary for joint investigation directed to determination of optimum operating modes, manufacturing of experimental sample and application of the developed equipment in industry. Necessary science and technical work cost is $100000. Power supply systems on basis of proposed anode current regulator allow to reduce the prime cost of the technological equipment, to reduce the prime cost of the technological procedures due to increase of their quality because of decrease of their realization inputs.

Руденко Ю.В.: тел.: (38044) 454 2649,

The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences.

Вартість проведення відповідних науковотехнічних робіт складає 100000 дол. США. Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56

185

Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact persons: Vyacheslav Martynov: tеl: +38044 454-24-42, tеl./fax: +38044 456-94-94, E-mail:mart_v@ied.org.ua Yuri Rudenko: tеl: + 38044 454-26-49, tеl./fax: + 38044 456-94-94, E-mail: rudenko@ied.org.ua

Регулятор струму для живлення потужного повітряного плазмотрона Призначення та область застосування: Регулятор призначений для електроживлення потужних повітряних плазмотронів потужністю до 200 кВт. Регулятор забезпечує формування зовнішньої характеристики джерела електроенергії та керування величиною вихідного струму. Регулятор забезпечує поліпшену динаміку плазми та зменшення масогабаритних показників у порівнянні із традиційними тиристорними джерелами живлення. Область застосування: технологічне обладнання по газифікації промислових та побутових відходів, а також для стабілізації горіння (підсвічування) пиловугільного факелу. Основні технічні характеристики:  Вихідна напруга постійного струму – 1000 В  Діапазон значень опору навантаження – від 0,4 до 4 Ом  Діапазон регулювання струму 30–250 А.  Максимальна вихідна потужність – до 250 кВт  Похибка підтримування струму від максимального значення – не більше 2 %

186

 Коефіцієнт пульсацій вихідного струму при фіксованому навантаженні - не більше 3 % від максимального струму Особливості функціонування: Силова частина регулятору являє собою багатофазний транзисторний імпульсний перетворювач з високочастотною імпульсною модуляцією; запропонована структура регулятору забезпечує:  можливість підвищення допустимої вхідної напруги;  вирівнювання розподілу потужності тепловиділення в силовій частині;  зниження пульсацій вихідного струму;  ослаблення пульсацій вхідної напруги;  підвищення швидкодії функціонування. Регулятор може розміщуватись автономно або в секціонованій шафі за умови відсутності перешкод для повітряного охолодження. Зовнішній вигляд силового модуля регулятора струму в автономному застосуванні та в шафі показаний на фото 023А та 023Б. Стан розробки: розроблено та виготовлено експериментальні зразки, проведено експериментальне випробування силових модулів. Пропозиції по співробітництву: доцільне співробітництво із профільними технологічними компаніями для проведення спільних досліджень, спрямованих на промислове впровадження розробленого обладнання. Системи електроживлення на основі запропонованого регулятора струму дозволяють зменшити собівартість технологічного обладнання, зменшити собівартість технологічних процесів завдяки підвищенню їх якості при зниженні затрат на їх реалізацію. Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56

187

Контактні особи: Мартинов В.В.: тел.: (38044) 454 2442, тел./факс 456-94-94, Email: mart_v@ied.org.ua Руденко Ю.В.: тел.: (38044) 454 2649, тел./факс 456-94-94, Email: rudenko@ied.org.ua

Current regulator for supplying of powerful gas plasmotrone Purpose and application: Regulator is purposed for supplying of powerful gas plasmotrones with powerful up to 200kW. Regulator provides the forming of external characteristic of power supply and control of output current value. Regulator provides improved dynamics of plasma and decrease of mass and dimensions data comparatively with traditional thyristor power supply. Application: technological equipment for industry and domestic waste processing, for stabilization of burning (light bias) of coal-dust flame. General properties:  Output DC voltage – 1000 V  Range of load resistance – 0,4 – 4 Ohm  Range of current regulation – 30 – 250 A  Maximum output power – 250 kW  Output current setting error (relative to maximum value) – not more than 2 %  Output current ripple factor at fixed load (relative to maximum current) - not more than 3 % Functioning features: Power circuit of regulator represents a multiphase transistor pulse converter with high frequency pulse modulation; proposed design of regulator provides:  possibility to increase the permissible input voltage;  heat liberation dispatch flattening at power circuit;

23 а

23 б

 decrease of output current ripple;  decrease of input voltage ripple;  increase of operating speed. Regulator can be located separately or in electrical cabinet as shown on photos 023A and 023Б. State of development – experimental samples are developed and manufactured, experimental test of single parts of power supply system is fulfilled. Proposition for cooperation: cooperation with technological companies is necessary for joint investigation directed to manufacturing application of the developed equipment. Power supply systems on basis of proposed current regulator allow to reduce the prime cost of the technological equipment,

to reduce the prime cost of the technological procedures due to increase of their quality because of decrease of their realization inputs. The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact persons: Vyacheslav Martynov: tеl: +38044 454-24-42, tеl./fax: +38044 456-94-94, E-mail:mart_v@ied.org.ua Yuri Rudenko: tеl: + 38044 454-26-49, tеl./fax: + 38044 456-94-94, E-mail: rudenko@ied.org.ua

Силовий модуль джерела зміщення для pvd-технологій

188

Призначення: силовий модуль призначений для перетворення трифазної змінної напруги 380 В в постійну гальванічно ізольовану напругу у двох діапазонах – низьковольтному та високовольтному. Основні технічні характеристики:  Максимальна вихідна напруга у низьковольтному режимі - не нижче 500 В.  Максимальний вихідній струм у низьковольтному режимі - 36 А.  Максимальна вихідна напруга у високовольтному режимі - не нижче 1500 В.  Максимальний вихідний струм у високовольтному режимі - 12 А.  Амплітуда пульсацій вихідного струму не більше 5 %.  Частота періодичного реверсу вихідної напруги - до 2000 Гц.  Максимальна тривалість реверсу вихідної напруги - 50 мкс.

Переваги: можливість створення широкої номенклатури систем електроживлення з різною потужністю і напругою за рахунок послідовного і паралельного об’єднання модулів по виходу; безінерційне обмеження вихідного струму при перевантаженнях; формування регульованої паузи з нульовим струмом і напругою на виході для примусового погашення дугових розрядів в навантаженні; високий коефіцієнт потужності, що задовольняє вимогам стандартів IEC-555, IEEE-519. Область застосування: силовий модуль може бути використаний в іонноплазмовому технологічному обладнанні як джерело зміщення при операціях іонного осадження, напилювання (pvdтехнології). Силовий модуль дозволяє поліпшити якість поверхні, що обробляється, за рахунок мінімізації виникнення дугових ефектів. Зовнішній вигляд силових модулів представлений на фото 024А та 024Б. Стан розробки: розроблено та виготовлено експериментальні зразки, що знаходяться в дослідно-промисловій експлуатації на технологічному обладнанні. Пропозиції по співробітництву: доцільне співробітництво із профільними технологічними компаніями для проведення спільних досліджень, спрямованих на визначення оптимальних режимів роботи для конкретного технологічного обладнання, виготовлення експериментального зразка і подальше промислове впровадження розробленого обладнання. Система електроживлення на основі запропонованого джерела зміщення дозволяє зменшити собівартість технологічних процесів завдяки підвищенню їх якості при зниженні затрат на їх реалізацію. Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56

189

24 а

Bias power supply module for pvd-technologies Purpose: Power module is purposed for conversion of three-phase AC 380V to DC with galvanic insulation at two ranges – low voltage and high voltage. General properties:  Maximum output voltage at low voltage mode – not less than 500V  Maximum output current at low voltage mode – 36A  Maximum output voltage at high voltage mode – not less than 1500V  Maximum output current at high voltage mode – 12A  Output current ripple amplitude – not more than 5%  Frequency of output voltage periodical reverse – up to 2000Hz  Maximum duration of output voltage reverse – 50mks Preferences: Possibility to create a wide nomenclature of power supply system with various levels of power and voltage owing to parallel and series connection of modules’ outputs; inertia free limiting of output current at the overloads; forming the adjustable pause with zero current and zero voltage at the output in order to forced arc discharge quenching at the load; high power factor which meets the requirements of IEC-555, IEEE-519.

24 б

Application: Power module is used at ionplasmous technological equipment as a bias power supply for ion-plasmous deposition and coating (pvd-technologies). Power module allows to improve the quality of workpiece surface owing to minimization of arc discharges appearance. Regulator’s outward is shown on photos 024A and 024Б. State of development – experimental samples are developed, manufactured and put on experimental industry exploitation at the technological equipment. Proposition for cooperation: cooperation with technological companies is necessary for joint investigation directed to determination of optimum operating modes, manufacturing of experimental sample and application of the developed equipment in industry. Power supply system on basis of proposed bias power supply allows to reduce the prime cost of the technological equipment, to reduce the prime cost of the technological

procedures due to increase of their quality because of decrease of their realization inputs. The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact persons: Vyacheslav Martynov, tеl: +38044 454-24-42, tеl./fax: +38044 456-94-94, E-mail: mart_v@ied.org.ua Yuri Rudenko: tеl: + 38044 454-26-49, tеl./fax: + 38044 456-94-94, E-mail: rudenko@ied.org.ua

Силовий модуль живлення дугового випаровувача

190

Призначення: силовий модуль призначений для перетворення трифазної змінної напруги 380В в постійну з регулюванням вихідного струму в діапазоні 0 – 250А при максимальній вихідній напрузі на ділянці постійного струму - до 100В. Основна особливість даного пристрою складається у використанні вихідного інвертора, що дозволяє зменшити нахил вихідної характеристики на ділянці постійної напруги завдяки використанню повного діапазону регулювання інвертора. Область застосування: Силовий модуль призначений для використання в іонноплазмовому устаткуванні як джерело живлення електродугових випаровувачів. Підвищений рівень максимальної вихідної напруги на ділянці постійного струму забезпечує стабільний дуговий розряд у випаровувачі з істотно низькою індуктивністю вихідного дроселя, що поліпшує масогабаритні розміри силового модуля.

Зовнішній вигляд силового модуля ( із зовнішнім кожухом і без нього) показаний на фото 025А та 025Б. Стан розробки: розроблено та виготовлено експериментальні зразки, що знаходяться в дослідно-промисловій експлуатації на технологічному обладнанні. Пропозиції по співробітництву: доцільне співробітництво із профільними технологічними компаніями для проведення спільних досліджень, спрямованих на визначення оптимальних режимів роботи для конкретного технологічного обладнання, виготовлення експериментального зразка і подальше промислове впровадження розробленого обладнання. Система електроживлення на основі запропонованого джерела живлення дозволяє зменшити собівартість технологічного обладнання, зменшити собівартість технологічних процесів завдяки підвищенню їх якості при зниженні затрат на їх реалізацію. Інститут електродинаміки НАН України Україна, 03680, м. Київ - 57, проспект Перемоги, 56 Контактні особи: Мартинов В.В.: тел.: (38044) 454 2442, тел./факс 456-94-94, Email: mart_v@ied.org.ua Руденко Ю.В.: тел.: (38044) 454 2649, тел./факс 456-94-94, Email: rudenko@ied.org.ua

Power module for arc evaporator Purpose: power module is purposed for conversion of three-phase AC 380V to DC with output current regulation at the range

25 а

proves mass and dimension data of power module. Power module’s outward is shown on photos 024A and 024Б. State of development – experimental samples are developed, manufactured and put on experimental industry exploitation at the technological equipment. Proposition for cooperation: cooperation with technological companies is necessary for joint investigation directed to determination of optimum operating modes, manufacturing of experimental sample and application of the developed equipment in industry. Power supply systems on basis of proposed power supply allow to reduce the prime cost of the technological equipment, to reduce the prime cost of the technological procedures due to increase of their quality because of decrease of their realization inputs.

25 б

0 – 250A and maximum output voltage at the direct current zone – 100V. The main property of this device is using the output inverter that allows to reduce the slope of output characteristic at the direct voltage zone owing to use of full range of inverter regulation. Application: Power module is used at ion-plasmous technological equipment as a power supply of electric arc evaporators. Increased level of maximum output voltage at the direct current zone provides stable arc discharge at the evaporator with essentially low output choke inductance that im-

The Institute of Electrodynamics of Ukrainian Academy of Sciences. Prospect Peremogy, 56, 03680, Kyiv–57, Ukraine Contact persons: Vyacheslav Martynov: tеl: +38044 454-24-42, tеl./fax: +38044 456-94-94, E-mail:mart_v@ied.org.ua Yuri Rudenko: tеl: + 38044 454-26-49, tеl./fax: + 38044 456-94-94, E-mail: rudenko@ied.org.ua

191

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ГАЗУ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ГАЗУ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ THE GAS INSTITUTE OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF UKRAINE – зниження витрат природного газу на власні потреби на 28%, і в подальшому на 31,5 – 34%; – зниження витрат природного газу на власні потреби газоперекачувальних агрегатів газотранспортної системи України на 2,36-2,55 млрд м3 на рік.  На ТЕЦ для виробництва електроенергії та тепла на комбінованому паливі :

Газопаротурбінна технологія «ВОДОЛІЙ» Напрямки використання та основні переваги  На компресорних станціях магістральних газопроводів для приводу газоперекачувальних агрегатів : – збільшення ефективного ККД компресорних станцій з 31 до 42,5%, і в подальшо-му до 45-47%;

Порівнювальні характеристики когенераційних технологій

Параметр

192

Газотурбінна когенерація

Бінарная когенерацяя

Когенерація Водолій»

Температура навколишнього середовища, 0С

-1,1

-5,9

-1,1

-5,9

-1,1

-5,9

Електрична потужність

мВт

15,2

20,6

25,0

Теплова потужність

мВт

24,3

23,0

21,1

10,9

13,5

15,2

29,3

36,9

41,5

Електрический КПД

32,62 32,70 32,73

43,6

42,7

41,96 41,69

41,19

40,8

КПД використання теплоти палива

85,7

84,0

82,1

67,64

71,5

74,03 93,87

87,0

86,0

Кількість електроенергії що вироблена

мВт·год.

15,2

20,6

25,0

Колькість теплової енергії що вироблена

гКал/ год.

24,3

23,0

21,1

10,9

13,5

15,2

29,3

36,9

41,5

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ГАЗУ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

– cutting of natural gas consumption at the auxiliary of compressor station at 28 %, and it what follows up to 31,5 – 34 %. – cutting of natural gas consumption at the auxiliary of gas compressing units of gas – pipe line system of Ukraine at 2,362,55 billions m3 per year.  At the thermal power stations for electricity and heat production at combined fuel : – natural gas consumption is dropped in 2,2 – 2,3 times at the expense of circle effectiveness increase and of part of working substance generation from solid fuel.  At the industrial enterprises for waste energy utilization : – consumption of natural gas for electricity and heat energy production is decreased in 2,5 – 3 times at the expense of circle effectiveness grow and wastes energy utilization.

– витрати природного газу зменшуються в 2,2 – 2,3 рази за рахунок підвищення ефективності циклу та генерації частини робочого тіла за рахунок використання твердого палива.  На промислових підприємствах для утилізації вторинних енергоресурсів : – витрати природного газу на виробництво електричної та теплової енергії змен-шуються в 2,5 – 3 рази за рахунок підвищення ефективності циклу та використан-ня вторинних енергоресурсів.

Gas and “AQUARIUS”

steam-turbine

technology

Directions of use and basic advantages  For the assembly driving at the compressor stations of main pipe lines : – effective efficiency of compressor stations is growing from 31 up to 42,5 %, and in what follows up to 45-47 %;

Comparison characteristics of cogeneration technologies Gas and turbine cogeneration Parameter

Ambient temperature, 0 С

Binary cogeneration “AQUARIUS” cogeneration Ambient temperature, 0С

Ambient temperature, 0С

-1,1

-5,9

-1,1

-5,9

-1,1

-5,9

Electric power

15,2

20,6

25,0

Heat power

24,3

23,0

21,1

10,9

13,5

15,2

29,3

36,9

41,5

Electrical efficiency

32,62

32,70 32,73

43,6

42,7 41,96

41,69

41,19

40,8

Efficiency of heat utilization

85,7

84,0

82,1

67,64

71,5 74,03

93,87

87,0

86,0

Quantity of electric energy output

MW·hour

15,2

20,6

25,0

Quantity of heat energy output

Gigakalorie/ hour

24,3

23,0

21,1

10,9

13,5

15,2

29,3

36,9

41,5

Total return from produced energy realization

$/hour

746

730

705

736

769

790

1094

1189

1247

193

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ГАЗУ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

Газопаротурбінна установка по технології «Водолій» (компресорна станція Ставищанська, 16 МВт) Gas and steam-turbine plant of “AQUARIUS”technology (Stavischanska Compressor Station, 16 MW)

Теплова схема газопаротурбінної установки «Водолій» 1 – газотурбінний двигун; 2 – нагнітач газу; 3 – котел-утилізатор; 4 – контактний конденсатор; 5 – бак-накоплювач; 6 – ємкість; 7 – охолоджувач

194

Heat diagram of gas and steam-turbine plant “AQUARIUS” 1 – gas-turbine engine; 2 – gas pressure blower; 3 – boiler-utilizer: 4 – direct-contact condenser; 5 - accumulative tank: 6 – vessel; 7 - cooler

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ГАЗУ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

ВИКОРИСТАННЯ ПРИРОДНОГО ГАЗУ В ПРОМИСЛОВОСТІ Шахтна піч обпалу вапняку ЗАТ «Запорізький алюмінієвий виробничий комбінат» Енергозберігаючий спосіб обпалу вапняку та газові пальники для його здійснення. Розроблено спосіб обпалу карбонату кальцію в шахтних печах при виробництві вапна та газові швидкісні пальники серії ГС8-80. Технічні рішення, що пропонуються, дозволяють знизити витрати палива, збільшити активність вапна та продуктивність печі. Впровадження нового способу обпалу вапняку здійснено на шахтних печах продуктивністю 80, 100 та 130 т на добу та підтвердило його економічну ефективність, що забезпечує економію природного газу 20-30 %.

Нагрівальна штовхальна піч з плоскополум’яними пальниками продуктивністю 170 т/год. прокатного виробництва компанії DUNAFFER (Угорщина) Промислові печі, що обладнані плоскополум’яними пальниками – ППП (печі непрямого радіаційного нагріву) характеризуються сполученням високих енергетичних та екологічних показників. Застосування вказаних пальників вирішує проблему створення газощільних термічних печей із складними режимами термообробки (нагрів, охолодження, витримка) .

Печі з пальниками ППП забезпечують зниження питомого споживання палива на 10…40 %, зростання ККД використання палива до 45…85 %, скорочення втрат металу від окислення та обезвуглецювання на 30…50 %. Досягається зниження виходу токсичних речовин не менш ніж в два рази, питомий вихід NOx при підігріві повітря до 300оС складає 25…75 г/т.

Строк окупності витрат на виготовлення пальників, монтаж та наладку теплового та аеродинамічного режимів обпалу карбонатних порід складає 6 – 7 місяців.

Піч для плавлення нерудних та промислових відходів Призначена для отримання вихідних розплавів з різних матеріалів (базальти та інші гірські породи, шлаки, золи, шлами та ін.) в виробництві будівельних та ізоляційних матеріалів (мінеральна вата,

195

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ГАЗУ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

crease lime activity and shaft furnace capacity. Adoption of new calcinations technology is realized at the shaft furnaces of 80 t, 100 t and 130 t lime per day capacity and confirmed it economic efficiency, that provides20-30 %. natural gas economy. Costs pay back period at the burners manufacturing, mounting, setting-up of thermal and aerodynamic conditions of carbonate rocks firing makes 6- 7 month.

170 t/h heating furnace of pusher type with flat-flame burners at DUNAFFER RT rolling mill

кам’яне литво, наповнювач бетону та ін.) Розплав отримують зануреним спалюванням газоподібного палива. Продуктивність печі по розплаву 800 м3/ год., витрати природного газу 300 м3/год., температура розплаву 1350 0С. Внутрішні розміри плавильної ванни: довжина активної частини – 1500 мм, ширина – 900 мм, висота – 1790 мм. Площа поду – 1,4 м2.

USE OF NATURAL GAS IN INDUSTRY Shaft furnace for calcinations (“Zaporozhsky aluminium industrial enterprise”) Energy-efficient method of calcinations and gas burners for it realization

196

The method for calcium carbonate firing in shaft furnaces for lime production and gas speed burners ГС8-80 is developed. Proposed technology makes it possible to decrease specific fuel consumption, to in-

Industrial furnaces equipped with flatflame burners – FFB (furnaces of indirect radiant heating) is characterized by combination of high energy and ecological datum. The problem of gas-tight heat-treating furnaces development of thermal treatment complicated conditions ( heating, cooling, soaking) may be solved successfully by means of use of the burners of FFB type. The main advantages of the furnaces equipped with FFB are the next: reduction of specific fuel consumption – 10…40 %, power (thermal) efficiency – 45…85%, reduction of the metal loses caused by oxidation and decarburization – 30…50 %. Reduction of the toxic substances – emission is reached no less than 2 times, specific NOx yield under combustion by air preheating temperature 300оС is 25…75 g/t.

Furnace for non-metallic and industrial wastes melting Furnace is designed for initial melts production from different materials (basalts and other rocks, slugs, ashes, sludge and et al.) in the building and insulation materials pro-

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ГАЗУ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

197

duction (mineral wool, concrete loadings et al.) Melt is produced by means of submerged combustion gas fuel burning. Furnace melt productivity is 800 m3/hour, natural gas consumption 300 m3/hour, melt temperature 1350 0С. Inside dimensions of smelting bath: length of active pert – 1500 mm, width – 900 mm, height – 1790 мм. Floor area – 1,4 м2.

ВИКОРИСТАННЯ ПРИРОДНОГО ГАЗУ В ТЕПЛОЕНЕРГЕТИЦІ Маловитратна реконструкція ПТВМ-50 та ПТВМ-100

котлів

На Україні експлуатується близько 200 водогрійних котлів ПТВМ-100 і ПТВМ-50, що забезпечують теплом житлові масиви великих міст і є найбільшими споживачами природного газу в комунальному господарстві. Спроектовані для спалювання

мазуту котли ПТВМ при експлуатації на природному газі забезпечують ККД в межах 87%, що призводить до значних перевитрат палива - до 100 млн. м3 на рік. Розроблений метод маловитратної реконструкції котлів ПТВМ за рахунок установки пальника спеціально розробленої конструкції забезпечує підвищення ККД при повному навантаженні котлів на 1,2 – 2,5 %, сприяє підвищенню ресурсу роботи котлів на 6...8 років і зниженню емісії оксидів азоту на 33...58%. Термін окупності розробки – 6 місяців.

Котельня з газовими котлами потужністю 1,5 та 2,5 МВт на сімферопольському заводі “Пневматик” Створена вітчизняна опалювальна техніка нового покоління для теплопостачання багатоквартирних житлових будинків та виробничих споруд. Розробка базується на інтенсифікації променевого і конвективного теплообміну та забезпечує

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ГАЗУ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

високі екологічні показники викидів продуктів спалювання палива. Основні характеристики:  теплова потужність – 0,1 Мвт; 0,25 Мвт; 0,315 Мвт; 0,5 Мвт; 1,0 Мвт; 2,5 Мвт;  теплова ефективність – к.к.д. складає 92-94%;  емісія Nox – 35 ррм Габаритні розміри – від 0,7х0,7х0,8м для котла 0,1 Мвт до 1,1х1,3х3,0м для котла 1,0 Мвт. Котли обладнані сучасною системою автоматичного регулювання. Строк окупності до 6 місяців.

Конденсаційні водогрійні котли з насадкою

198

Розроблені контактні водонагрівальні агрегати типу КАОМ для систем децентралізованого теплопостачання житлових та виробничих будівель потужністю 0,5; 1,0; та 2,5 МВт. В розробці використаний новий підхід до організації топкового процесу та застосована високоефективна контактна насадка в конвективній частині агрегату, що дозволило створити агрегат з конденсацією продуктів згоряння з підвищеним к.к.д. в порівнянні з традиційними поверхневими агрегатами. Агрегати КАОМ характеризуються компактністю, низькою металоємністю (2кг/ кВт), високою економічністю – к.к.д. досягає 106 % в розрахунку на нижчу теплоту згоряння, повним обсягом автоматизації.

В агрегатах КАОМ забезпечується нагрів води до 95°С з використанням природного газу низького (5 кПа) та середнього (1030кПа) тиску. Маса агрегатів відповідно 1600, 2200 та 3700 кг, строк окупності до 6 місяців. Інститут газу Національної академії наук України.

USE OF GAS IN HEAT AND POWER ENGINEERING Small cost reconstruction of PTWM-50 and PTWM-100 boilers In Ukraine are in operation about 200 PTWM-50 and PTWM-100 boilers. These boilers are supplying by heat the cities housing estates and are the first-rate gas consumer in municipal economy. Being adjusted for mazut combustion these boilers under exploitation at natural gas have efficiency

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ГАЗУ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

about 87 %, That lead to the considerable fuel overran – till 100 millions m3 per year. Developed method of small cost reconstruction by means of specially developed burners setting provides efficiency increase on 1,2 – 2,5 % under boilers full-time, promotes to boilers operation life time increase by 6–8 years and nitrogen oxide emission decrease by 33-58%. Development pay-back period is 6 month.

Boiler plant with gas-fire boiler 1,5 and 2,5 MV capacity at “Pneumatik” plant (Simferopol) The heating equipment of new generation for tenement houses and production buildings heat supply is worked out. The basic principle of design is intensification of radiant heat exchange and convective heat transfer with ensuring high ecological parameters of combustion materials. General properties:  heat rating – 0,1 MW; 0,25 MW; 0,315 MW; 0,5 MW; 1,0 MW; 2,5 MW;  thermal effectiveness – coefficient of efficiency 92-94 %  NOx emission – 35 ppm Overall dimensions – from 0,7x0,7x0,8 m for 0,1 MW unit till 1,1x1,3x3,0 m for 1,0 MW unit. Gas-fired unit heaters are supplied with modern automatic control system. Pay-back period up to 6 months.

Contact water heaters with filling Contact water heaters of КАОМ type are developed for the systems of decentralized heat distribution of living and industrial buildings 0,5; 1,0; and 2,5 MW capacity. In the developed constructions a new approach for furnace process is used and high effective filling in convective part of heater is used also. It allowed to create unit with combus-

tion products condensation and with more high efficiency in the compare to traditional surface units. КАОМ units are characterized compactness, low steel intensity (2 kg/KW), high efficiency – to 106% counting on lower calorific value, full volume of automation. Contact heaters of КАОМ type provides water heating to 95°С with natural gas of low (< 5кPа) and average (10-30кPа) pressure utilization as fuel. Units mass is 1600, 2200 та 3700 kg accordingly, cost is 8, 12 and 20 $ thousands, pay-back period – to 6 month.

ГАЗОПОРШНЕВІ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ Автоматичні газові електростанції АГП4 потужністю 2х4 кВт. Розроблені для роботи по безлюдних технологіях стосовно до нафтодобуваючих платформ шельфу Чорного моря. Призначені для експлуатації на відкритому повітрі в стаціонарних умовах для як додаткове та аварійне джерело електроенергії для живлення силових та освітлювальних установок. В якості палива використовується супутній нафтовий газ.

199

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ГАЗУ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

основного, допоміжного та аварійного джерела електроенергії.. Електростанція виконана на базі дизеля ”Volvo Penta” TAD-1640, конвертованого для живлення газовим паливом.

Біогазова електростанція Т400-1Р потужністю 60 кВт

АГП-60С-

RECIPROCATING GAS POWER STATIONS Automatic gas power stations АГП-4 of 2х4 KW capacity.

Електроагрегат призначений для роботи в закритому приміщенні в стаціонарних умовах як основне, додаткове та аварійне джерело для живлення силових та освітлювальних установок. В якості палива використовується біогаз смітників. Установка підготовки газу монтується на рамі електростанції. Електроагрегат виконаний для умов експлуатації газових електростанцій в різних кліматичних регіонах.

Газова електростанція АГП-300С-Т4002Р потужністю 300кВт. Призначена для роботи в закритому приміщення в стаціонарних умовах в якості

200

Stations are developed for unmanned application in respect to oil and gas platforms of the Black Sea shelf. Stations are intended for stationary exploitation at the outdoor conditions as additional and emergency source of power supply for power and illuminating plants. At the mentioned stations associated petroleum gas is used as fuel.

Biogas power station АГП-60С-Т400-1Р of 60 KW capacity Power station is intended for exploitation in enclosed space for stationary conditions as basic, additional and emergency source of power supply for power and illuminating plants. At the mentioned stations associated biogas of city damps is used as fuel. Gas preparation plant is assembled at the power plant frame. Station is developed for different climatic regions exploitation.

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ГАЗУ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

Gas power station АГП-300С-Т400-2Р of 300 KW capacity

Пересувна малогабаритна газонаповнювальна компресорна станція МПАГНКС-4.

Power station is intended for exploitation in enclosed space for stationary conditions as basic, additional and emergency source of power supply for power and illuminating plants. Station is developed on the basic of diesel ”Volvo Penta” TAD-1640 converted for gas fuel feed.

ВИКОРИСТАННЯ ГАЗУ НА ТРАНСПОРТІ Автомобільні газонаповнювальні компресорні станції (блочного виконання)

Технічні характеристики Найменування параметрів

Значення параметрів

Тиск на вході станції, МПа (кгс/см2)

от 0,015 до 0,6 (от 0,15 до 6)

Продуктивність, приведена до стандартних умов, не менше, м3/год.

120-540

Тиск газу автомобіля що заправляється, не більше, МПа (кгс/см2)

19,6 (200)-24,5(250)

Габаритні розміри компресорного блоку, мм,

5000х2200х2500

Маса компресорного блоку, кг, не більше

7000-9000

Компресорна станція призначена для заправки стисненим природним газом автотранспортних засобів та сільськогосподарської техніки до тиску 20 МПа. Обладнання станції з компресорами, акумуляторами газу (реципієнти) та системою КІП і А змонтовано на з’ємній платформі і може бути встановлено на транспортних засобах або стаціонарно. Заправка реципієнтів стисненим газом до 20 МПа може бути здійснена від газорозподільних мереж високого, середнього та низького тиску (1,2-0,01 МПа) компресорами МП-АГНКС-4 або від найближчої АГНКС (або установки виробництва синтез-газу). Станція розрахована на заправку чотирьох транспортних одиниць обсягом по 60 нм3.

Колонки для заправки автомобілів стисненим природним газом Колонка призначена для вимірювання об’єму та маси газу що заправляється з індикацією його кількості та вартості. Колонка є технічним засобом для ведення комерційних розрахунків при відпуску стисненого природного газу на автомобільних газонаповнювальних компресорних станціях.

201

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ГАЗУ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

Compressor block overall size

5000х2200х2500 mm

Compressor block bulk

700-900 kg

Mobile small motor-car gas-filling compressor station

Технічні характеристики: Максимальний робочий тиск

25 МПа

Межі відносної погрішності, що допускається.

±1 %

Температура газу, що заправляється....

-30…+50 ºС

Габаритні розміри

910х660х1815 мм

Вага, не більше

200 кг

Потужність, що споживається, не більше

30 Вт

Compressor station is intended for vehicle and farm machinery filling by compressed gas up to pressure 20 МPа. Station is equipped by compressors, gas accumulators (recipients), control system and assembled at removable platform and can be install at the vehicle or stationary. Recipients filling by compressed gas up to 20 МPа can be realized from the gas distribution networks of high, average and low pressure (1,2-0,01 МPа) by station compressors МП-АГНКС-4 or from other near filling compressor station or synthesis gas plant. Station is intended for the filling of four vehicle with 60 nm3 filling.

Fuel-filling column for motor-cars filling by compressed gas Fuel-filling column is intended for measuring of volume and gas balance of filling gas with indication of it quantity and cost. Column is industrial gage for commercial accounts of compressed natural gas at the motor-car gas-filling compressor stations.

USE OF GAS ON TRANSPORT Motor-car gas-filling compressor stations Process parameters

25 МPа

The limits of allowable relative inaccuracy

±1 %

0,005-0,6 MPa 0,15-6,0

Gas filling temperature

-30…+50 ºС

Pressure of filling

19,6 Мpa

Overall size

910х660х1815 mm

Capacity (standard conditions)

Weight (at most)

200 kg

120-540 m3/h

Power consumption (at most)

30 W

Filling pressure

19,6 (200)-24,5(250) MPa (kg/sm2)

Inlet pressure

202

Process parameters: Max. working pressure

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ГАЗУ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

203

УТИЛІЗАЦІЯ ПРОМИСЛОВИХ ТА ПОБУТОВИХ ВІДХОДІВ Установка по очищенню біогазу міських смітників побутових відходів Розроблена технологія і обладнання для збору, очищення і використання біогазу міських смітників побутових відходів. Відповідно до розробленої технології біогаз направляється в сепаратор, де очищається від шламу і твердих включень, після чого надходить у компресор і стискується до тиску 65-70 атм. Після компресора біогаз надходить в абсорбер, де з нього абсорбентом поглинається диоксид вуглецю. Очищений газ з концентрацією СН4 94,6 %, СО2 – 2,7%, О2 + N2 – 2,7 % подається в блок сушіння і направляється у магістральний газопровід. Виділений з абсорбенту 9899% двооксид вуглецю може бути використаний для виробництва сухого льоду або рідкого двооксиду вуглецю.

устаткування для пароплазмового піролізу медичних відходів з метою їх ліквідації та знищення термостійких бактерій. Технологія виключає утворення диоксинів і фуранів. Конверсія вуглецевмісної складової відходів забезпечує отримання газоподібних продуктів, які можуть використовуватись як альтернативне газове паливо або напівпродукт для виробництва синтетичних рідких палив. В сучасних умовах зростання світових цін на палива і енергопостачання реалізація таких технологій стає економічно привабливою. Запропонована технологія виробництва альтернативних палив може розглядатися як екологічно безпечна, оскільки вона базується на безпечній переробці медичних відходів.

Технологія термічного знешкодження рідких відходів, зокрема фенольної води

На розробленому устаткуванні виробляється 2300 нм3/год. газу з метаном і 1500 нм3/год. двооксиду вуглецю. Установка впроваджена в США (штат Алабама).

Установка для пароплазмової переробки медичних відходів та вуглецевмісної сировини продуктивністю100 кг/год Cпільно з Інститутом електрозварювання ім. Є.О.Патона розроблена технологія та

Розроблена технологія термічного знешкодження рідких відходів, зокрема фенольної води нафтопереробних підприємств. Розробка впроваджена на Кременчуцькому НПЗ замість закордонної технології згідно якої для термічного знешкодження фенольної води спалювали дизельне паливо в обсязі до 200 кг/год. Для розпилювання дизпалива та води використовувалась перегріта пара високого тиску (8 кг/см2). Технологія Інституту газу НАН України передбачає використання тільки заводського газу нафтопереробки, надлишок якого спалюється на факельній

К АТА Л О Г ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ ІНСТИТУТУ ГАЗУ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ

установці, а розпилювання води відбувається за рахунок її тиску в мережі. При цьому значно зменшується негативний ефект від спалювання факельного газу.

INDUSTRIAL AND DOMESTIC WASTES UTILIZATION

204

Electric arc steam plasma conversion technology of medicine waste and carbon containing raw materials. Equipment for plasma steam processing of solid wastes productivity of 100 kg/hour. Jointly with J.O. Paton Electric Welding Institute is developed technology and equipment for steam plasma pyrolysis of medical waste for the purpose of it destruction and thermally-stable bacteria elimination. Technology excludes dioxins and furans formation. Conversion of carbon containing component of wastes provides gaseous products receiving that can be used as alternative gas fuel or semiproduct for synthetic liquid fuels production. The modern level of prices on fuels and energy supply makes such technology economically attractive. Proposed technology of alternative fuel production may be considered as ecologically friendly since it based at the safe practice of medical waste destruction.

Plant for cleaning of biogas from domestic wastes city dumps

Technology of liquid wastes thermal neutralization including phenolic water

Technology and equipment for the domestic wastes city dumps biogas gathering, cleaning and utilization is developed. According to developed technology biogas is directed to separator for cleaning from mud and particulate pollutions and than its directed to compressor for compression till 6,5-7,0 Mpa. After compressor biogas is directed to absorber for CO2 absorption. Treated gas with content of 94,6% CH4, 2,7% CO2 and 2,7% O2+N2 is directed to the drying block and after that - to gas-main pipeline. Separated from absorbent 98-99% carbon dioxide can be used for the artificial ice or liquid carbon dioxide production. At developed equipment is produced 2300 m3/h methane containing gas and 1500 m3/h of carbon dioxide. Plant is constructed in the USA (Alabama).

Technology of liquid wastes thermal neutralization particularly phenolic water of petroleum refineries is developed. Work is realized at the Kremenchyg refinery instead of foreign technology in accordance to it for phenolic water thermal neutralization diesel fuel have been combusted in the volume of 200 kg/h. For diesel fuel and water atomization superheated steam (0,8 MPa) have been used. Developed by Gas Institute technology provides only refinery gas application, it excess is burned at the flare and atomization is realized by water with piping pressure. As a result of technology application the negative effect of flare gases combustion is lowered.

З М І С Т КАТАЛОГ ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ НАУКОВИХ ІНСТИТУТІВ І ПРОМИСЛОВИХ ПІДПРИЄМСТВ м. КИЄВА

205

ЗМІСТ Вступне слово М.В. Засульського . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 Вступне слово Б.Є. Патона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 Вступне слово Б.І. Бондаренка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 Вступне слово А. А. Долінського . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 Київська торгово-промислова палата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 Інвестиційні та інноваційні пропозиції інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона Національної академії наук України . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 Інвестиційні та інноваційні пропозиції «дослідного заводу спецелектрометалургії іез ім. Є. О. Патона НАН України» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98 Інвестиційні та інноваційні пропозиції НВФ «Елна» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101 Інвестиційні та інноваційні пропозиції інституту технічної теплофізики НАН України . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110 Інвестиційні та інноваційні пропозиції інституту електродинаміки національної академії наук України . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148 Інвестиційні та інноваційні пропозиції інституту газу Національної академії наук України . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .192

Д Л Я

Н О ТАТО К

КАТАЛОГ ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ НАУКОВИХ ІНСТИТУТІВ І ПРОМИСЛОВИХ ПІДПРИЄМСТВ м. КИЄВА

206

Д Л Я

Н О ТАТО К

КАТАЛОГ ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ НАУКОВИХ ІНСТИТУТІВ І ПРОМИСЛОВИХ ПІДПРИЄМСТВ м. КИЄВА

207

КАТАЛОГ ІНВЕСТИЦІЙНИХ ТА ІННОВАЦІЙНИХ ПРОПОЗИЦІЙ НАУКОВИХ ІНСТИТУТІВ І ПРОМИСЛОВИХ ПІДПРИЄМСТВ м. КИЄВА

Видавці: КИЇВСЬКА ТОРГОВО-ПРОМИСЛОВА ПАЛАТА вул. Богдана Хмельницького, 55, Київ, 01054, Україна Тел. (044) 482-0301, 482-0440, факс (044) 482-3966 E-mail: info@kiev-chamber.org.ua www.kiev-chamber.org.ua

Координація проекту УПРАВЛІННЯ АНАЛІТИКИ та підготовка інформаційних ТА СПРИЯННЯ РОЗВИТКУ матеріалів ПІДПРИЄМНИЦТВА КИЇВСЬКОЇ ТПП Художній дизайн РЕКЛАМНО-ВИДАВНИЧИЙ ВІДДІЛ та комп’ютерна верстка КИЇВСЬКОЇ ТПП Дата видання 20.11.2009

Усі права захищені. Повне або часткове відтворення чи включення в будь-яку інформаційну систему, переведення в інший вид будь-якими засобами матеріалів, вміщених в цьому виданні, допускається лише за письмовим дозволом видавців.

208