О разном

23.06.2025

В ТПУ запустили установку по пылевидному сжиганию топлива в экспресс-формате

ТПУ Служба новостей  В Томском политехническом университете запустили стенд, позволяющий в три раза быстрее и с минимальными затратами проводить экспресс-испытания жидких топлив и различных модификаций угольных топлив. В основе разработки – методы пылевидного и поточного сжигания. Проект поддержан федеральной программой Минобрнауки «Приоритет-2030» национального проекта «Молодежь и дети».

Пилотный стенд запущен на площадке Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова Инженерной школы энергетики. Он представляет собой камеру сгорания объемом 50 литров, а также системы визуализации процесса горения топлив, измерения температуры, отбора газофазных продуктов сгорания, летучей золы и сажи.

Подобные системы существуют и используются в ряде научных институтов и организаций. Однако уникальность нашего стенда заключается в его компактности. За счет этого можно проводить экспресс-испытания, не требующие значительных временных и финансовых затрат на разогрев камеры сгорания и другого тепломеханического оборудования. Так, один эксперимент на нашей установке занимает два часа в то время, как аналогичное исследование на полномасштабном оборудовании может занять от шести часов до нескольких суток

На установке можно проводить исследования процессов горения твердых (угля) топлив методом пылевидного сжигания. Он предполагает измельчение топлива до мелкодисперсного состояния с размерами не менее 1 миллиметра и подачи в котел совместно с потоком первичного воздуха. Это позволяет с высокой точностью исследовать процессы сжигания топлива.

Кроме того, на стенде также можно проводить испытания жидких топлив (дизеля, отработанного масла, биотоплива из отходов и других). Его исследуют методом поточного сжигания, который предполагает непрерывную подачу топлива и воздуха в зону горения. Образующиеся продукты сгорания при этом непрерывно отводятся.

Расход угольной пыли при работе стенда составляет до 50 грамм в минуту. Температура в камере сгорания – 1 100 °С. Стенд может работать в непрерывном режиме. Управление всеми системами установки осуществляются с помощью автоматизированных устройств.

С помощью стенда в ТПУ уже была проведена серия экспериментальных работ. Мы протестировали модификатор горения твердого топлива (угля) для снижения выбросов СО и сажи в рамках взаимодействия с одним из индустриальных партнеров. Серия экспериментов показала высокую сходимость полученных результатов, а значит процент погрешности сведен к минимуму

Помимо натурных испытаний топлив стенд позволяет проводить исследования форсуночных устройств, режимов и эффективности процесса горения.