Разработка и постановка на производство сепараторов воздуха и выпуск средств противопожарной защиты на их основе (проект № 2013-218-04-023)

Нанотехнологии газоразделения атмосферного воздуха и создание с их использованием сепараторов воздуха и пожарно-технического вооружения на их основе (мембранных и термомагнитных). Применение сепараторов для подавления пожаровзрывоопасности жилого сектора.

Рубрика Производство и технологии
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 08.04.2019
Размер файла 3,1 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1ООО "Тегас-электрик" 350072, Россия, Краснодарский край, г. Краснодар, ул. Московская, 77

2Донской государственный технический университет 344000, Россия, Ростовская область, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1

3Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики 197101, Россия, г. Санкт-Петербург, Кроверкский проспект, 49

Разработка и постановка на производство сепараторов воздуха и выпуск средств противопожарной защиты на их основе (проект № 2013-218-04-023)

1Ворошилов Игорь Валерьевич

кандидат физико-математических наук

Президент, промышленная группа "Тегас", Генеральный директор

2Месхи Бессарион Чохоевич

доктор технических наук, ректор

3Прилуцкий Андрей Игоревич

доктор технических наук, доцент, кафедра "Криогенная техника"

Аннотация

газоразделение воздух сепаратор пожаровзрывоопасность

Предметной областью проекта являются нанотехнологии газоразделения атмосферного воздуха и создание с их использованием сепараторов воздуха и пожарно - технического вооружения на их основе (мембранных и термомагнитных). Одновременно планировалось исследовать и разработать технологию локального тушения пожаров сепарированным из воздуха азотом, а также предотвращения взрывов метана в угольных шахтах и самовозгораний торфа, путем создания азотных сред в них. Несомненно перспективным станет применение сепараторов воздуха и для подавления пожаровзрывоопасности жилого сектор, где происходит более 70% пожаров. Методология исследования базируется на свойствах азота по "блокировке активности кислорода" в воздухе, а также на "парамагнитных свойствах" кислорода и "диамагнитных свойствах" остальных атмосферных газов. Новизна предлагаемых решений защищена патентами РФ на изобретения, как мембранных сепараторов, так и термомагнитных, а также способов защиты и подавления самовозгорания торфяников и взрывов метана в угольных шахтах. Бесспорным преимуществом применения сепарированного из воздуха азота для тушения пожаров является тот факт, что в отличие от воды он не наносит повреждений ни строениям, ни электроприборам и предметам быта.

Ключевые слова: кнудсендовская диффузия, половолоконные мембраны, парамагнетик, диамагнетики, термомагнитная сепарация, локальное газовое пожаротушение, пожарная техника, предотвращение пожара, пожарная безопасность, противопожарная оборона

Abstract

The subject of this project is the nanotechnologies of gas separation of the atmospheric air and creation of air separators and fire equipment that is based upon it (membrane and thermomagnetic). There were also plans to research and develop a technology for local suppression of fire by nitrogen separated from the air, as well as prevention of methane explosions in coal mines and spontaneous peat combustion by creation of nitrogen environment within them. The use of air separators would certainly be promising for use in residential sector, which is the area where over 70% of all fires take place. The methodology of this research is based on the properties of nitrogen that “block the activity of oxygen” in the air, as well as the “paramagnetic properties” of oxygen and “diamagnetic properties” of other atmospheric gases. The novelty of the proposed solutions is protected by patents registered in the Russian Federation for both, the membrane and thermomagnetic separators, as well as means of protection against spontaneous combustion of peat and methane explosions in coal mines. An undisputable advantage of use of nitrogen separated from air to suppress fire is the fact that unlike using water, the nitrogen does not harm the structure, electronics, or household goods.

Keywords: fire prevention, firefighting equipment, local gas fire extinguishing, thermomagnetic separation, diamagnetics, paramagnetic, hollow-fiber membranes, Knudsend's diffusion, fire safety, fire protection

1. Резюме проекта. Целью реализации комплексного проекта по созданию высокотехнологичного производства является освоение нанотехнологий и выпуск перспективного пожарно-технического вооружения на основе термомагнитных сепараторов воздуха (ТМСВ), и малогабаритных мембранных сепараторов воздуха (ММСВ).

В ходе реализации проекта планируется решить следующие научно-технические задачи:

- разработать, собрать и наладить автоматизированный испытательный стенд для исследований и оптимизации режимов термомагнитной сепарации воздуха, а также для проведения приемо-сдаточных испытаний всех модификаций сепараторов.

- разработать конструкции ТМСВ, для применения в кислородных и азотных установках, в т.ч.: разработать малогабаритные электромагниты и схемы управления ими, которые позволят создавать необходимое для сепарации воздуха магнитное поле (3 Тл и более); разработать постоянные магниты, которые позволяют создавать необходимое для сепарации воздуха магнитное поле (3 Тл и более); разработать малогабаритные вихревые модули охлаждения, которые позволят создавать необходимый градиент температуры между «кислородным и азотных подканалами» (до минус 40 градусов Цельсия);

- разработать, собрать и наладить малогабаритный мембранный сепаратор воздуха.

Для создания высокотехнологичного производства планируется решить следующие конструкторско-технологические задачи:

- разработать конструкции, технологии и оснастку для изготовления единичных витков ТМСВ и элементов сопряжения их в сепараторы требуемых форм и размеров;

- разработать технологии изготовления и монтажа малогабаритных электромагнитов;

- разработать технологии изготовления и монтажа постоянных магнитов, которые позволяют создавать необходимое для сепарации воздуха магнитное поле (3 Тл и более);

- разработать технологии изготовления и монтажа малогабаритных вихревых модулей охлаждения;

- разработать и освоить технологию плазменного напыления пористого алюминия для получения из него «наноперегородок» с функцией молекулярных мембран;

- разработать конструкции мобильных установок с сепараторами воздуха (ТМСВ и ММС) и схем управления ими, включая сопряжение с ресивером на выходе и компрессором на входе, а также с двигателем внутреннего сгорания автомобиля и мотопомпы;

- разработать конструкторскую документацию на многоцелевой автомобиль «скорой пожарной помощи» с термомагнитным сепаратором воздуха (МАСПП-ТМСВ) и с малогабаритным мембранным сепаратором воздуха (МАСПП-ММСВ).

- разработать конструкторскую документацию на «азотную мотопомпу» с ТМСВ (АМП-ТМСВ) и с ММСВ (АМП-ММСВ).

- осуществить подготовку производства и выпуск сепараторов (ТМСВ и ММСВ) по разработанной конструкторской документации;

- осуществить подготовку производства и выпуск опытных образцов МАСПП по разработанной конструкторской документации.

- осуществить подготовку производства и выпуск опытных образцов АМП по разработанной конструкторской документации.

Для реализации проекта будут привлечены инвестиции в размере 90 000 000,0 (девяносто миллионов) рублей, в том числе субсидии - 45 000 000,0 (сорок пять миллионов) рублей. Срок реализации проекта - 2,5 года (2013 - 2015 гг.)

2. Участники проекта

2.1. Инициатор проекта - ООО «Краснодарский компрессорный завод»

В начале 2008 года ОАО «Компрессорный завод» был приобретен конкурирующей группой компаний и, в связи с тем, что политика новых владельцев пошла вразрез со взглядами сотрудников ОАО «Компрессорный завод», то основная команда ушла продолжать дело Краснодарского компрессорного завода и 25 сентября 2008 года было учреждено предприятие ООО «Краснодарский Компрессорный Завод» (ККЗ).

До 2010 года между ОАО КЗ и ООО ККЗ шла судебная тяжба, предметом которой стало наименование «Краснодарский Компрессорный Завод». 7 июня 2010 года Верховный Арбитражный Суд РФ сохранил законное право на своё наименование за ООО «Краснодарский Компрессорный Завод».

Производственная площадка ООО ККЗ расположена в станице Динская Краснодарского края, в 15км от Краснодара. Адрес: ул. Железнодорожная, 265а, которая на первом этапе арендовалась, а в мае 2010 года была выкуплена в собственность. В 2008-2009 годах на производственной базе произведен капитальный ремонт и созданы условия для качественного производства.

Помимо ремонта и оснащения работающих цехов, в период с 2008 по 2010 года возведены новые цеха и помещения:

- покрасочный цех,

- испытательная лаборатория,

- помещение учебного центра,

- в настоящее время возводится третий производственный цех.

Практически сразу с основания ООО ККЗ, в сентябре 2008 года, были получены заказы и началось производство азотных мембранных установок (АМУ) и модульных воздушных компрессорных станций.

С сентября по декабрь 2008 года ККЗ освоил производство дожимающих, общепромышленных и специальных компрессоров на оппозитных базах: двухрядной - 2М2,5, и четырехрядной - 4М2,5 и параллельно было освоено производство компрессоров на угловых базах - 2П, 3П. А к маю 2009 года - и компрессоры на базе 5П.

В январе 2009 года были выпущены первые воздушные и азотные станции типорядов СД (НД) и СДА (НДА). И практически сразу ККЗ столкнулся с необходимостью развития линейки станций СД (НД) и СДА (НДА), т.к. рынок требовал новых сочетаний «производительность-давление», чистоты азота, нового уровня качества.

Результатом скрупулезного пересмотра всех технологических решений линейки СД, СДА, НД, НДА стали воздушные и азотные компрессорные станции серии ТГА. В серии ТГА лучшие качества станций предыдущего поколения дополнены современными технологическими решениями, узлами и компонентами. Чистота азота большинства азотных станций ТГА - от 95% и выше, и сегодня серия азотных и воздушных компрессорных станций ТГА признана ведущими российскими нефтегазовыми компаниями, успешно эксплуатируется на просторах России и за рубежом.

С февраля 2010 года на территории Аргентины в городе Буэнос-Айрес открыто постоянно действующее представительство ООО «Краснодарский Компрессорный Завод» по Южной Америке. Этому предшествовала поездка представителей ККЗ в Аргентину - в январе 2010 года. Была проведена не одна встреча с представителями нефтегазовых компаний Аргентины. Для них особый интерес представили станции ТГА, оснащенные современными поршневыми компрессорами на базах 2В2,5 и 4М2,5. Позже, 26 октября 2010 года, генеральный директор ООО «Краснодарский Компрессорный Завод» Игорь Ворошилов был принят в Совет предпринимателей «Россия-Аргентина».

15 марта 2010 года - впервые с 1991 года - состоялась поставка компрессорной техники Краснодарского Компрессорного Завода на Кубу. В рамках длительного контракта ООО ККЗ поставил первые две передвижные компрессорные станции СД-9/101.

С 30 марта по 2 апреля 2010 года состоялся визит представителей Государственной энергетической компании Индии на ООО «Краснодарский Компрессорный Завод». В рамках деловых переговоров были подписаны протоколы о намерениях между ООО «Краснодарский Компрессорный Завод» и Государственной энергетической компанией Индии.

В ноябре 2010 года на ККЗ освоен в производстве и сертифицирован новый вид продукции - мобильная установка блока манифольдов ТГБМ-40М со станцией контроля цементирования СКЦС-01 на едином шасси УРАЛ-4320. ТГБМ - необходимый инструмент при бурении, ремонте и консервации скважин.

С 2008 года ККЗ ведет активную выставочную деятельность, демонстрируя свои новые разработки и предложения потенциальным клиентам, отслеживая состояние и тенденции рынка. Мы участвуем в большинстве значимых профильных выставок на территории России и СНГ, а так же в крупнейших мировых профильных форумах:

- MIOGE (крупнейшая российская выставка нефтегазовой тематики) и KIOGE (ее казахский собрат),

- «Газ. Нефть. Технологии», «Уголь России и майнинг», «Нефть. Газ. Нефтехимия», «Нефтедобыча. Нефтепереработка. Химия», «Нефть. Газ. Химия» и т.п. (копии нескольких дипломов прилагаются в дополнительных документах, остальные доступны на сайте http://www.kkzav.ru/diplomy).

30 апреля 2010 года состоялось награждение лауреатов программы «Бизнес Элита Кубани» и ООО «Краснодарский Компрессорный Завод» был награжден именным дипломом «Лидер в производстве и поставках компрессоров и газоразделительного оборудования для объектов нефтегазовой отрасли» (программа «Бизнес Элита Кубани» - главная профильная награда Администрации Краснодарского края в области бизнеса).

6 июля 2009 года на предприятии основан учебный центр «Техгаз», который проводит обучение будущих операторов азотных и компрессорных станций. Получаемая специальность - «Машинист азотных компрессорных установок» и по окончании обучения успешно сдавшим экзамены выдается удостоверение установленного образца о присвоении квалификации. В приеме выпускных экзаменов в учебном центре принимают участие представители Северо-Кавказского управления Ростехнадзора, а в 2012 году получена лицензия Минобрнауки Краснодарского края на осуществление образовательной деятельности (копия прилагается в дополнительных документах).

25 сентября 2012 года ООО «Краснодарский Компрессорный Завод» отметил 4 года своего развития и 60 лет бренда «Краснодарский компрессорный завод» и за это время принял участие более чем в 50 специализированных выставках - в России, СНГ и за рубежом. Продукция ККЗ отмечена более чем двадцатью дипломами, награждена многочисленными призами и медалями [http://www.kkzav.ru/diplomy].

2.2. Головной исполнитель НИОКР

2.2.1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Донской государственный технический университет».

ДГТУ является крупнейшим техническим вузом юга России, осуществляющим много уровневую подготовку инженерных и научных кадров для промышленности, бизнеса и народного хозяйства. В ДГТУ работает около 3000 сотрудников и обучается более 8 тысяч студентов.

В настоящее время в ДГТУ действует 14 научных школ, реализующих проекты в 15 научных, научно-исследовательских, учебно-научных (учебно-научно-производственных) лабораториях. В составе ведущих научных школ 2 академика, 8 заслуженных деятелей науки, 139 доктора наук, 549 кандидатов наук.

Инфраструктура ДГТУ позволяет реализовать весь цикл НИОКТР: исследование, проектирование, рабочее проектирование, изготовление опытных партий, поставку заказчику и сервисное обслуживание, что дало возможность занять определенный сегмент южно-российского рынка инноваций. Основу этого составляют научные исследования университета. Прикладные НИР выполняются практически всеми видами подразделений, включая студенческие группы, работающие в студенческом КБ.

Инновационная система вуза тесно связана с образовательной и научной деятельностью университета. Специалисты инновационной инфраструктуры ведут научные исследования (83% работников университета участвуют в НИР), разрабатывают учебные курсы по программам подготовки и повышения квалификации, являются руководителями проектов, дипломных и научных проектов студентов.

За последние годы в ДГТУ был выполнен ряд проектов, охватывающих весь спектр проведения научных исследований (от проведения фундаментальных исследований до разработки технологии и внедрения оборудования в условиях реального производства).

2.2.2. ДГТУ является ведущим учебным и научно - исследовательским центром Юга России, специализирующемся на подготовке инженерных кадров и взаимодействии и предприятиями транспортного машиностроения (ОАО «ПО «Новочеркасский электровозостроительный завод», г. Новочеркасск), сельскохозяйственного машиностроения (ОАО «КЗ «Ростсельмаш» , г. Ростов-на-Дону), авиастроения (ОАО РВПК «Роствертол»), космического приборостроения (ОАО «КП «Квант», г. Ростов-на-Дону), энергетического машиностроения (ОАО «Калужский турбинный завод», г. Калуга), металлургии (ОАО «Тагмет», г. Таганрог) и многих других.

Научные исследования и разработки в ДГТУ ведутся по 8 отраслям науки (физико-математические, биологические, технические, исторические, экономические, философские, педагогические, филологические). Общий объем финансирования проведенных НИР и НИОКР за 2009 - 2013 годы составил 470,3 млн. руб. и возрастает в среднем на 20% в год.

2.2.3. В ДГТУ, в рамках программы инновационного развития вуза осуществляется комплексный план работы с ведущими промышленными предприятиями машиностроительного комплекса. На настоящий момент в ДГТУ создано 10 корпоративных кафедр, среди них:

- совместно со ОАО РВПК «Роствертол» (Образовательный центр «Авиастроение»)

- совместно с ОАО «ТагАЗ» (Образовательный центр «Автомобилестроение»)

- совместно с ОАО «ПК «НЭВЗ» (Образовательный центр «Транспортное машиностроение»)

- совместно с ФГУ «Ростовский ЦСМ» (Образовательный центр «Промышленная метрология»).

Не исключено, что при выполнении настоящего проекта будет создана ещё одна корпоративная кафедра «Пожарной техники» совместно с Краснодарским компрессорным заводом.

2.2.4. С января 2013 года по настоящее время ДГТУ выполняет НИР для ООО «Краснодарский компрессорный завод» по теме: «Исследованию способов и средств локального тушения модельных очагов пожара генераторами азота» (копия прилагается в дополнительных документах)

2.3. Профильная лаборатория ведущего зарубежного вуза

В 2000 году, в рамках синтеза и исследования материалов со свойствами ВТСП, сотрудниками отдела Донецкого физико-технического института им. А.А. Галкина НАН Украины была разработана технология низкотемпературного спекания порошков для получения анизотропных наноструктурированных материалов, которая была успешно использована при оптимизации параметров водородной обработки сплавов, в т. ч. на основе соединения SmCo5, что позволило получить образцы постоянных магнитов с напряженностью магнитного поля в 45 кЭ.

Поэтому, при создании ТМСВ на постоянных магнитах к выполнению НИОКТР будет привлечена лаборатория отдела теории магнетизма (зав.отделом д.ф.-м.н. Таренков Ю.В) и лаборатория отдела теории магнетизма и фазовых переходов (зав.отделом д.ф.-м.н., Вальков В.И.) ДФТИ (копия протокола о согласии участвовать в проекте прилагается в дополнительных документах).

2.4. Соисполнитель проекта - инновационная структура

В 2010 году, в рамках программы «СТАРТ» участниками настоящего проекта была подана заявка 10-3-Н4.7-0402 «Способ сепарации воздуха и создание пожарных мотопомп на его основе» и на базе университета организовано ООО «Научный производственно-технологический центр Технические Системы» (НПТЦ ТС) для его реализации. Несмотря на то, что указанный проект поддержки не получил, НПТЦ ТС изготовил и успешно испытал «ячейку ТМСВ», а инновационная идея была отмечена в 2010 году сертификатом XI Венчурной ярмарки, благодарственным письмом Администрации Ростовской области и дипломом участника выставки «Инновационные достижения России, проходившей в Мадриде в мае 2011 года, а осенью 2011 года на ТМСВ был получен патент РФ № 2428242 (копии прилагаются в дополнительных документах).

3. Научно-техническое описание и обоснование проекта

3.1 Актуальность решаемых задач в процессе реализации комплексного проекта

3.1.1. Реализация проекта будет способствовать достижению установленного ФЗ-123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» и ГОСТ 12.1.004 уровня безопасной жизнедеятельности населения, при котором число погибших и травмированных от пожаров в России не должно превышать 150 человек в год (одной миллионной от численности населения), в то время как в настоящее время ежегодно погибает около 13000 человек и столько же травмируется [1,2]. При этом материальные потери от пожаров должны уменьшиться на порядок и более, т.к. в отличие от воды, применяемой для тушения пожаров, сепарированный из воздуха азот не повреждает ни электрооборудование, ни предметы быта, ни материалы, ни коммуникации [3,4].

С точки зрения рационального природопользования, реализация проекта будет способствовать сохранению и безопасному использованию торфа, который является возобновляемым источником, а Россия - мировым лидером его запасов, т.к. насыщение торфа сепарированным из воздуха и охлажденным азотом, делает торфяники и их эксплуатацию абсолютно безопасными [5-7]. Аналогичный эффект возникает при использовании сепараторов воздуха в угольных шахтах [8,9] и при добыче нефти и газа [10-12].

С точки зрения экологической безопасности и энергосбережения, расширение применения сепараторов воздуха в котельных и ТЭЦ, а также в двигателях внутреннего сгорания транспортных средств (автомобили, трактора, локомотивы, речные и морские суда) дает возможность решить основные проблемы экологической безопасности и ресурсосбережения в транспортно-энергетической инфраструктуре России, т.к. использование в тепловых машинах сепарированного кислорода вместо воздуха позволит, как минимум вдвое сократить потребление углеводородного топлива, а также ликвидировать токсичные выбросы [13-17].

3.1.2. Ключевые научно-технические и технологические задачи, решаемые организацией высокотехнологичного производства/созданием высокой технологии.

Научно-технические и технологические задачи проекта можно разделить на основные и вспомогательные, которые в свою очередь делятся на стратегические и тактические.

3.1.2.1. Основные стратегические научно-технические задачи [17-21]:

- разработка, сборка и наладка автоматизированного испытательного стенда для исследований и оптимизации режимов сепарации воздуха, а также для проведения приемо-сдаточных испытаний всех модификаций сепараторов;

- разработка и совершенствование конструкции ТМСВ, для применения в кислородных и азотных установках;

- разработка и совершенствование конструкции ММСВ, для выделения азота из воздуха, в т. ч. из его диамагнетиков;

3.1.2.2. Основные стратегические технологические задачи [17-25]:

- разработка технологии изготовления ряда единичных витков ТМСВ и элементов сопряжения их в сепараторы требуемых форм и размеров;

- разработка технологии изготовления и монтажа малогабаритных электромагнитов;

- разработка технологии изготовления и монтажа постоянных магнитов, которые позволяют создавать необходимое для сепарации воздуха магнитное поле (3 Тл и более);

- разработка технологии изготовления и монтажа малогабаритных вихревых модулей охлаждения;

- разработка технологии плазменного напыления пористого алюминия для получения из него «наноперегородок» с функцией молекулярных мембран;

- разработка технологии изготовления и монтажа малогабаритного мембранного блока;

3.1.2.3. Основные тактические научно-технические задачи [20-29]:

- разработка конструкций сепараторов воздуха (ТМСВ и ММСВ) и схем управления ими, включая сопряжение с ресиверами на выходе и компрессорами на входе, а также с двигателем внутреннего сгорания автомобиля и мотопомпы;

- разработка конструкторской документации на многоцелевой автомобиль «скорой пожарной помощи» (МАСПП) с сепараторами воздуха (ТМСВ и ММСВ),

- разработка конструкторской документации на азотную мотопомпу (АМП) с сепараторами воздуха (ТМСВ и ММСВ).

3.1.2.4. Основные тактические технологические задачи:

- освоение разработанных высокотехнологичных процессов (п.3.1.2.2);

- подготовка производства и выпуск ТМСВ по разработанной конструкторской документации;

- подготовка производства и выпуск ММСВ по разработанной конструкторской документации;

- подготовка производства и выпуск МАСПП по разработанной конструкторской документации;

- подготовка производства и выпуск АМП по разработанной конструкторской документации

3.1.2.5. Вспомогательные научно-технические и технологические задачи, которые будут решаться в ходе выполнения проекта и после его окончания, касаются сепараторов воздуха, предназначенных для использования в котельных и ТЭЦ, в угольных шахтах и торфяниках, на объектах нефте- и газодобычи, и направлены на решение специфических для этих объектов проблем [5,8-13,16-21,30-40].

3.1.3. Принимая во внимание, что проект охватывает почти все приоритетные направления из 8-ми, утвержденных указом Президента РФ от 07.11.2011 № 899, представим значение проекта в каждом из них.

Безопасность и противодействие терроризму - реализация проекта будет иметь принципиальное значение в области пожарной безопасности, т.к. позволит переломить тенденцию роста числа пожаров и социально-экономические потерь от них [3,5,8-10,12,20,24,26-32,34-36].

Индустрия наносистем - реализация проекта позволит создать новые магнитные материалы и освоить технологию производства «пористого алюминия», в т. ч. со свойством молекулярных мембран [20,22-25,41], а также организовать в дальнейшем выпуск отечественных половолоконных мембран.

Перспективные виды вооружения, военной и специальной техники - создание многоцелевых автомобилей скорой пожарной помощи и «азотных мотопомп», что предусматривается настоящим проектом, является перспективным видом специальной техники и пожарно-технического вооружения, которые целесообразно использовать не только в народном хозяйстве, но и для противопожарной защиты военных объектов [4,15,19-21,24-29,34,39].

Рациональное природопользование - применение сепараторов воздуха для сохранения и освоения торфяных месторождений, которые являются возобновляемыми источниками энергии [4-7,42], а также в угольных шахтах [8-10,30-36], позволит решить не только проблемы их пожарной и экологической безопасности, но и начать промышленное использование сопутствующих угледобыче газов (шахтного метана и др.) и торфа. Не меньшую значимость, с точки зрения экономии углеводородного топлива для энергетического комплекса России, будет иметь применение сепараторов воздуха в котельных и ТЭЦ, т.к. позволит в 2 раза сократить потребление угля, мазута и газа при их сжигании в кислороде, а не в воздухе [11-14,16,37-40].

Транспортные и космические системы - аналогичное рациональному природопользованию значение может иметь место при применении сепараторов воздуха в транспортной инфраструктуре России (в автомобилях, тракторах и комбайнах, в локомотивах и двигателях речных и морских судов), т.к. вдвое сокращает потребление углеводородного топлива, при сохранении мощности на валу, а с помощью фильтров из пористого алюминия превращает автомобиль в «пылесос-поглотитель» дорожно-транспортного вреда [14-20,25,41,43,44].

Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика - принимая во внимание сокращение в 2 раза потребления углеводородного топлива, при сохранении тепловой и механической мощности объектов, очевиден экономический эффект при применении сепараторов воздуха в энергетической инфраструктуре России [4,11-14,16].

3.2. Современное состояние науки, техники и технологии в области организуемого высокотехнологичного производства/создаваемой высокой технологии.

3.2.1. До настоящего времени (и в России, и за рубежом) попытки создания и применения автомобилей «скорой пожарной помощи» («быстрого реагирования» или «первой помощи», как их называют), нельзя назвать успешными, т.к. такие пожарные автомобили (ПА) должны удовлетворять взаимно противоположным требованиям: быстро передвигаться, легко маневрировать, иметь высокую проходимость и в то же время обладать необходимой численностью боевого расчета, иметь достаточный запас огнетушащих средств и нести определенное пожарно-техническое вооружение, что без «бесконечного источника огнетушащего состава» (БИОТС), коим является атмосферный азот - практически невозможно [24-29].

Статистика пожаров из года в год неумолимо свидетельствует о том [2,3], что более 75% от числа погибших при пожарах умирает до прибытия пожарных подразделений (рис.1). И одной из основных причин этого, помимо позднего обнаружения загораний и несвоевременного сообщения о пожаре, является большое время прибытия к месту пожара из-за низкой скорости следования ПА к месту пожара (около 30 км/ч).

Рис.1 - Причины потерь от пожаров на Юге России в 1995-2006 г.г.

Рис.2 - Зависимости потерь от времени прибытия на пожаров на Юге России в 1995-2006 г.г.

Даже при пожарах в ночное время, на которые приходится 45% всех погибших, когда на дорогах практически отсутствуют автомобили и «желто-мигающие светофоры» свидетельствуют об отключении автоматизированных систем управления дорожным движением (АСУД), существующие ПА не могут развить высокую скорость, из-за опасности опрокидывания или заноса по причине многотонной загрузки огнетушащими составами (ОТС) и пожарно-техническим вооружением [2,13,26,27,45].

В настоящее время в разных регионах России более 10 предприятий выпускают различное пожарно-техническое вооружение, которое закупает МЧС России:

ОАО «Пожтехника» (Торжок) - http://www.pozhtechnika.ru/ptv.php,

группа предприятий «Пожтехавтоматика» (Москва), имеющая представительства в Краснодаре, Н-Новогороде и Пскове - http://pozharka.ru/page_pid_180.aspx,

Холдинг УСПТК (Челябинск), включающий Ремонтно-Механический завод (Миасс), ЗАО "Пожгидравлика" (Миасс), ОАО "Пожвинский машиностроительный завод" (Пермская область), ООО "Автолестница" (Миасс), ООО "Посевнинский машиностроительный завод" (Новосибирская область), Научно-технический центр и центр управления «Урало-Сибирская пожарно-техническая компания» (Челябинск), - http://www.usptk.ru/pages/page93.html,

ОАО «Варгашинский завод ППСО» (Курган) - http://www.vargashi.ru/,

ОАО «Ливенский завод противопожарного машиностроения» (Ливны) - http://www.pompa.orel.ru/index.htm) и другие.

В СНГ выпускаются несколько типов автомобилей «быстрого реагирования» (АБР) или «первой помощи» (АПП):

Украина - АПП-2(33023)-001 и АПП-4(2705) на базе ГАЗели,

Белоруссия - АПП -0,5-0,8/400 на шасси "Фольксваген" LT36, АПП-0,5-28/130 и АПП-0,8-4/400 на базе «Бычка»,

Россия - АПП-0,5-2,0, АПП-0,3-2,0 и АБР-3 на базе ГАЗели, АНР(л)-20-300 на базе УАЗ-3909, в т.ч. АГТ-0,25 на базе УАЗ-3303.

Однако указанным выше требованиям не может удовлетворить ни один из них (за исключением 2-х последних, полный вес которых 2,8 т.), т.к. каждый везет с собой в качестве ОТС - воду (от 300 до 1000 л.), в связи с чем, с учетом боевого расчета и ПТВ, их вес превышает 4-х тонны, поэтому ни о каком «быстром реагировании» и речи быть не может (рис.3).

Рис.3 - Автомобиль быстрого реагирования на базе ГАЗели, АГТ на УАЗе и азотного тушения АГТ-400

АНР(л)-20-300, созданный в 2006 году на базе автомобиля УАЗ-3909 в ООО «Каланча» (Сергиев Посад) «вмещает в себя» 4 человека боевого расчета и предназначен для тушения лесоторфяных пожаров. Поэтому ОТС с собой не имеет (за исключением 3-х ранцевых - РЛО и одного порошкового - ОП-4 огнетушителей), а комплектуется полимерным эластичным резервуаром ПЭР-12000, который разворачивается на месте проведения работ и позволяет «накачать откуда-нибудь» в него запас воды объемом 12 тонн.

Автомобиль газового тушения АГТ-0,25 на базе УАЗ-3303 «вмещает в себя» 2 человека боевого расчета и 250 кг жидкого углекислого газа в баллонах, что требует специальных рукавов и стволов, которые он «везет с собой» (2 катушки по 25 м.), в связи с чем его применение ограничено.

Таким образом, ни один из указанных автомобилей не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к автомобилям «скорой пожарной помощи».

Альтернативную конкуренцию ТМСВ для автомобиля СПП может составить малогабаритная мембранная азотная установка, для получения азота из воздуха под давлением более 35 атм. и временем запуска - 20 мин., производство которых начато ЗАО «ГРАСИС» [http://www.grasys.ru/about/news/2006/11/28/91.html]. Однако, для использования её в ПЧ, помимо компоновки на базу какого-нибудь автомобиля, необходимо разработать и изготовить новое ПТВ, т.к. существующее (рукава, стволы и т.д.) - рассчитано на предельное давление 12 атм.

В настоящем проекте предусматривается подобная реализация, но с применением, разработанной инициатором проекта, малогабаритной мембранной установки, имеющей время выхода на рабочий режим несколько минут [21] и позволяющей, за счет дросселирования, получить охлажденный газообразный азот с давлением не выше 10 атм.

С точки зрения оснащения Российских ПЧ в городах, конкуренция может возникнуть между выпускаемой и поставляемой в настоящее время пожарной техникой, перечисленной выше, включая новейший автомобиль газового тушения жидким азотом АГТ-4000, стоимостью 10,2 млн. руб. за штуку, разработанный ОКБ «Гранат» совместно с ВНИИПО МЧС РФ (рис.2). Однако, защитить этой техникой село, учитывая сложность её эксплуатации и состояние сельских дорог - невозможно. Поэтому, помимо АСПП, планируется разработать и поставить на производство «азотные мотопомпы» для противопожарной защиты сельских населенных пунктов [24-29].

3.2.2. Сведения о современных тенденциях развития науки, техники и технологии в области организуемого высокотехнологичного производства/создаваемой высокой технологии. Оценка соответствия предлагаемого проекта этим тенденциям.

Как известно, атмосферный воздух, используемый автотранспортом для сжигания топлива в двигателях внутреннего сгорания (ДВС), имеет следующий объемно-массовый состав: азот (N2) - 78,08% (28,01 a.e.); кислород (О2) - 20,95% (31,99 a.e.); аргон (Ar) - 0,93% (39,94 a.e.); оксиды углерода (СО2,CO) - 0,03% (28-44 a.e.); водород и гелий (Н2,Не)- 0,01% (2-4 a.e.); остальные компоненты (СnHm, Н2О) - 0,01% (17-18 а.е.). Таким образом, в реакции сгорания топливно-воздушных смесей, около 80% воздуха является «балластом», повышающим вред окружающей среде в результате физико-химических процессов с ним (появление в отработанных газах СО, NOx, СnHm), что подтверждают результаты исследований дорожно-транспортных инфраструктур городов в России и за рубежом [43,46].

Актуальность снижения токсичности транспортных выбросов не вызывает сомнений, поэтому в ходе исследований по Межотраслевой программе сотрудничества Минобразования РФ и АО «АВТОВАЗ», используя парамагнитные свойства кислорода и диамагнитные свойства азота и остальных газов, был разработан метод магнитоэлектрической сепарации воздуха [47-49] и модель системы подавления «дорожно-транспортного вреда» в автомобиле («БАКСАН»). Модель должна была, во-первых, решить проблему полного сгорания топлива путем подачи в цилиндры ДВС не воздуха, а кислорода, а во-вторых, кардинально снизить вред автотранспортных выбросов, в результате исключения из них наиболее токсичных: окислов азота, окиси углерода и т.д., включая применение на входе и выхлопе «патронов из пористого алюминия», которые «забирали в себя» бензопирены, окислы серы, сажу и остальной «дорожно-транспортный вред», с помощью хемосорбции и окклюзии в развитой системе пор [41,44,46].

В ходе дальнейших исследований, помимо расширения области применения сепаратора воздуха на железнодорожном и водном транспорте, а также в теплоэнергетике [4,13-18], выяснился еще один важный аспект возможного использования: применения «азотной компоненты» - для целей пожаротушения [19]. Дело в том, что аргон, гелий, углекислый газ и вода в парогазовой фазе, составляющие около 1% в отделяемой азотной компоненте, также используются в установках пожаротушения [50], и оставалось только «убрать» водород и предельные углеводороды, составляющие всего 0,01% в ней, что достаточно технологично и надежно можно было решить с помощью мембран [34,51].

Таким образом, возникла идея создания в пожарном автомобиле и в мотопомпе - «бесконечного источника огнетушащего состава» (БИОТС) - атмосферного азота что, также как и сам сепаратор, его реализующий, и является новой высокотехнологичной продукцией [20,24-29].

ТМСВ для целей пожаротушения разработан в Ростовском университете, совместно с ООО «НПТЦ ТС» (по аналогии со своим прототипом в «БАКСАНе») на принципе разделения воздуха на молекулы парамагнетика (О2) и молекулы диамагнетиков (N2 и других атмосферных газов, включая пары воды), поперечным потоку воздуха неоднородным магнитным полем (рис.4).

Рис. 4 - Схема метода термомагнитной сепарации воздуха

Однако, в отличие от прототипа, в сепараторе для пожаротушения вдоль всего прямоугольного канала, изготовленного из алюминиевого сплава и закрученного в виток окружности с определенным шагом (рис.5), формирующим «трубу» («тор с шагом» и т.д.), установлена «наноперегородка» (из «пористого алюминия»), которая разделяет канал на «кислородный отсек» (вдоль которого установлены электромагниты) и «азотный отсек», вдоль которого вместо термоэлементов Пельтье, установлены модули вихревого охлаждения Азарова [44,47-49,52].

Рис.5- ТМСВ для отделения кислорода и инертных газов

Указанная наноперегородка [22], толщиной около 2 мм, имеет размер пор от 0,1 до 0,8 мм, которые со стороны «кислородного отсека» уменьшены до 8-15 ангстрем методом плазменного напыления в емкостном поперечном ВЧ-разряде [23]. Такое решение, с помощью кнудсеновской диффузии (по аналогии с мембранами) ускоряет процесс «выдавливания лёгких молекул» (водорода, гелия, метана, водяных паров и азота) в «азотный отсек», но одновременно задерживает обратный процесс нормальной диффузии, восстанавливающей концентрации парамагнетиков и диамагнетиков без указанной перегородки. Технология производства пористого алюминия разработана при выполнении гранта Минобразования РФ [43], а технология его «превращения в наноперегородку - в НИИ физики ЮФУ [44].

Характеристики продукции и технологии (способа) мембранного газоразделения хорошо известны, т.к. имеют и зарубежные, и отечественные аналоги. Однако все выпускаемые мембранные установки сепарации азота из воздуха едва помещаются на МАЗах и КАМАЗах (рис.6) и имеют время выхода на рабочий режим несколько десятков минут.

Рис.6- Мобильная мембранная азотная станция ККЗ

Тем не менее, в настоящем проекте будет разработан малогабаритный мембранный сепаратор воздуха (ММСВ) на основе патента РФ № 02450857 [21], принадлежащего ООО «Краснодарский компрессорный завод», и установка с инновационными решениями [12,33-35,53], у которой время запуска должно не превысить нескольких минут, а массогабаритные характеристики позволят «вписать» его во внедорожник или в новый УАЗ-T-REX [http://www.videolandia.ru/?rasd=video&act=show&id=3251].

Не секрет, что сельскохозяйственные объекты и населенные пункты России (после распада СССР и ликвидации ДПД) остались практически беззащитны в пожарно-техническом отношении, т.к. весь сельский район охраняется, как правило, одной ПЧ МЧС России, расположенной в райцентре, радиус выезда от которой до границы района составляет от 30 до 60 км. (рис.7). Если при этом учесть, что практически ни один населенный пункт сельского района не имеет противопожарного водопровода (в лучшем случае есть башня «Рожновского» или водоём), то пожарная автоцистерна, добравшись до места пожара через час (а то и больше), сможет своим запасом воды только «дотушить завалы». Даже «скорая пожарная помощь» в таких условиях прибудет уже к «пожарным руинам» [3,57].

Рис.7 - Гистограммы радиусов выезда боевых расчетов на пожар в 1995-2006 г.г.

Рис.8 - Гистограммы времён свободного развития пожаров в 1995-2006 г.г.

Исследования подтвердили тот факт [57,58], что наибольшее количество пожаров и ущерб от них находятся за пределами оперативно-тактических возможностей районных гарнизонов государственной пожарной службы (ГПС): из-за отсутствия сигнализации и связи ГПС не выезжает на каждый 3-й пожар, на котором происходит гибель каждого 2-го пострадавшего от пожара сельского жителя (рис.8). Тем самым, подтверждается необходимость, возрождения добровольных противопожарных формирований (ДПФ) объектов и населенных пунктов в сельской местности [59], с оснащением их эффективными средствами тушения пожара на местах, например, такими, как «азотные мото помпы» [28,29,36], т.к. МЧС не в состоянии обеспечить противопожарную защиту сельских районов, в то время как эффективность деятельности добровольных пожарных дружин (ДПД) - доказывалась неоднократно [60].

3.3. Перечень планируемых при реализации проекта важнейших научно-технических и технологических результатов

Как следует из основных стратегических и тактических задач (п.2.1.1.), важнейшими научно-техническими и технологическими результатами НИОКТР являются следующие:

- создание и испытания образцов термомагнитных сепараторов воздуха (ТМСВ),

- создание и испытания образцов малогабаритных мембранных сепараторов воздуха (ММСВ),

- создание и испытания образцов «азотных мотопомп» (АМП) с ТМСВ (АМП-ТМСВ) и с ММСВ (АМП-ММСВ) и получение на них патентов на полезную модель,

- создание и испытания образцов многоцелевых автомобилей «скорой пожарной помощи» (МАСПП) с ТМСВ (МАСПП-ТМСВ) и с ММСВ (МАСПП-ММСВ).

4. Продукция (технология), создаваемая в рамках реализации комплексного проекта

4.1. Назначение и область применения планируемой к производству новой наукоёмкой продукции/высокой технологии

4.1.1.Описание планируемой к производству продукции/создаваемой высокой технологии, её назначения, области и условий применения.

Как следует из научно-технических и технологических задач (п.3.1.2), проектом предусматривается разработка и производство следующей, не имеющей зарубежных и отечественных аналогов, наукоёмкой продукции:

- термомагнитных сепараторов воздуха,

- малогабаритных мембранных сепараторов воздуха,

- азотных мотопомп (АМП) с использованием термомагнитных и мембранных сепараторов воздуха, для тушения пожаров,

- многоцелевых автомобилей «скорой пожарной помощи» (МАСПП) с использованием термомагнитных и мембранных/сепараторов воздуха.

Назначение, области и условия применения указанной наукоёмкой продукции, а также её значение для потребителей описаны выше (п.3.1.1 и п.3.1.3)

4.1.2. Характеристики продукции/технологии:

Характеристики указанной выше продукции, в частности на основе термомагнитной сепарации воздуха, формулируются впервые, т.к. не имеют зарубежных и отечественных аналогов.

4.1.2.1. Способ термомагнитной сепарации реализуется воздействием на поток воздуха, проходящий по прямоугольному каналу, градиентами магнитного и температурного полей перпендикулярными этому потоку, в результате чего происходит разделение атмосферных газов на молекулы парамагнетиков (О2), которые втягиваются в область сильного магнитного поля и выходятся из «парамагнитного подканала», и диамагнетики (N2 и др. газы), которые выталкиваются в противоположную сторону и выходятся из «диамагнитного подканала», в соответствии с уравнением Эйлера (1), из которого, используя уравнение состояния идеального газа , и выражая плотность газа через его давление , получается выражение (2) в виде распределения Больцмана [61]:

(1)

(2)

Таким образом, основными характеристиками способа ТМСВ и сепаратора на его основе, как продукта, являются:

напряженность магнитного поля в «парамагнитном подканале» - Н ,

температура в «диамагнитном подканале» - Т ,

скорость потока воздуха - v ,

плотности разделяемых газов (или % содержание) на выходе «парамагнитного и диамагнитного подканалов» - с п и сд

4.1.2.2. Характеристики продукции и технологии (способа) мембранной сепарации воздуха хорошо известны, т.к. имеют и зарубежные и отечественные аналоги. Однако в настоящем проекте будет разработан малогабаритный мембранный сепаратор воздуха (ММСВ) на основе патента [13] и других инноваций, принадлежащего ООО «Краснодарский компрессорный завод» [33-35,52,62].

В ММСВ использован принцип кнудсеновской диффузии, в соответствии с которым компоненты разделяемой смеси проникают через поры мембраны с различными скоростями, в связи с чем, коэффициент разделения смеси зависит от молекулярных масс:

Кр = n 1/n 2 = - (М 2/М 1)0,5, (3)

где n 1 и n 2 -числа молей компонентов соответственно, с молекулярными массами М 1 и М 2.

Таким образом, основными характеристиками способа ММСВ и сепаратора на его основе, как продукта, являются:

С О2/N2 - величина селективности мембраны,

П O2 - величина проницаемости мембраны,

Р вх и Р вых - величины давлений по обе стороны мембраны,

Р вх/Р вых - отношение давлений на мембране,

?Р - перепад давления на мембране,

Т - температура процесса разделения,

V вх/V о2 - соотношение величин потоков процесса разделения.

4.1.3.Как следует из вышеизложенного (п.4.1.1), наукоемкость продукции определяется физическими принципами ТМСВ и ММСВ (п.4.1.2), а технико-экономические характеристики - модификациями установок с ТМСВ и ММСВ: азотными мотопомпами (АМП) и многоцелевыми автомобилями «скорой пожарной помощи» (МАСПП) на основе ТМСВ и ММСВ.

4.1.3.1. АМП-ТМСВ планируется разработать и выпускать по аналогии с пожарной мотопомпой «Гейзер» с бензиновым двигателем ВАЗ 21083 (50-60 кВт) с водяным охлаждением (ёмкость бака -20л, расход топлива - 8 л/час, тип запуска - электростартер, габариты - 1100х700х1100 мм., масса - 216 кг. на 2-х колесной тележке. Стоимость мотопомпы составляет 250-300.0 тыс. руб., в зависимости от комплектации. Если водяной насос заменить на соответствующий компрессор (например, компрессор ВК-55М, весом без электродвигателя 250 кг. и стоимостью 150,0 тыс. руб.) и состыковать его с ТМСВ (ориентировочные вес и стоимость - 100 кг. и 900,0 тыс. руб.), то получим АМП со следующими характеристиками [25,29,63]:

Максимальная производительность (азотной компоненты) - 80 литров/сек.

Тип двигателя - 4-х тактный бензиновый карбюраторный ВАЗ 2114

Система запуска - электростартёрная

Система охлаждения - водяная (тосол)

Ёмкость съёмного топливного бака - 20 литров

Расход топлива - 7 литров/час

Габаритные размеры, мм. 1260x700x920

Масса (сухая) - 600 кг.

Цена - 1500,0 тыс. руб.

4.1.3.2. МАСПП-ТМСВ планируется разработать и выпускать на базе внедорожника (например, УАЗ 3163 «Патриот» или ВАЗ «НИВА 2131»), имеющие полный привод с бензиновым двигателем (мощностью до 95 кВт), массой не более 2 т. и грузоподъемностью не менее 600 кг, средней стоимостью 600,0 тыс. руб. [64,65].

При монтаже на привод двигателя того же компрессора и ТМСВ, получим МАСПП-ТМСВ со следующими характеристиками [15,26,64,65]:

Экипаж - 5 человек

Скорость движения - до 150 км/час.

Максимальная производительность (азотной компоненты) - 80 литров/сек.

Ёмкость топливного бака - 70 литров

Расход топлива - 14 литров/час

Масса (снаряженная) - 2700 кг.

Цена - 2000,0 тыс. руб.

4.1.3.3. АМП-ММСВ планируется разработать и выпускать по аналогии с пожарной мото помпой (например,«Гейзер-1600») с бензиновым двигателем (ВАЗ 21083 мощностью 50-60 кВт) с водяным охлаждением (ёмкость бака -20л, расход топлива - 8 л/час, тип запуска - электростартер, габариты - 1100х700х1100 мм., массой - 216 кг. на 2-х колесной тележке с ПТВ на базе грузового прицепа ЗиЛ массой 1500 кг.). Если водяной насос мото помпы заменить на поршневой воздушный компрессор (собственной разработки ККЗ весом 350 кг) и состыковать его с ММСВ, вес которого не должен превышать 300 кг., то в результате АМП-ММСВ будет иметь следующие характеристики [25,29,63]:

Максимальная производительность (азотной компоненты) - 80 литров/сек.

Тип двигателя - 4-х тактный бензиновый

Система запуска - электростартёрная

Система охлаждения - водяная (тосол)

Ёмкость съёмного топливного бака - 20 литров

Расход топлива - 7 литров/час

Габаритные размеры, мм. 1360x700x1220

Масса (сухая) - 1500 кг.

Цена - 2000,0 тыс. руб.

4.1.3.4. МАСПП-ММСВ планируется разработать и выпускать на базе внедорожника (например, УАЗ 39094» или УАЗ-T-REX), имеющего полный привод с бензиновыми двигателями мощностью 95 кВт, массой до 3 т. и грузоподъемностью не менее 1500 кг. При монтаже на привод двигателя компрессора и ММСВ, МАСПП-ММСВ будет иметь следующие характеристики [15,26,64]:

Экипаж - до 5 человек

Скорость движения - до 130 км/час.

Максимальная производительность (азотной компоненты) - до 80 литров/сек.

Емкость топливного бака - 2Х56 литров

Расход топлива - 14 литров/час

Масса (снаряженная) - 3000 кг.

Цена - 3000,0 тыс.руб.

4.1.4. Атмосферный азот находится вне конкуренции по возможностям тушения любых пожаров, т.к. не повреждает ни здания, ни металлические конструкции, ни электрическое и радиоэлектронное оборудование, ни книги, ни мебель, ни остальные культурные ценности и предметы быта, а также не вредит живым организмам (человеку, сельскохозяйственным животным и т.д.), в связи с чем, он давно применяется в газовых системах объемного пожаротушения [11,25,30,34,66]. Однако пожарной тактики локального тушения пожаров газообразным азотом не существует ни в России, ни за рубежом, и ряд НИОКТР настоящего проекта, в т. ч. которые уже начались выполняться (рис.9) совместно с ООО ККЗ (копия договора прилагается в дополнительных документах), должны решить эту задачу [5,9,24-29].

Рис.9 - Локальное тушение сепарированным азотом модельных очагов пожаров

Принимая во внимание, что обеспеченность пресной водой (в новой концепции ФАО ООН по управлению водными ресурсами) является основным в обеспечении продовольственной безопасности всех стран [67], а также требует огромных капитальных затрат на строительство и эксплуатацию систем водоснабжения, в т.ч. противопожарных, можно сделать вывод - за сепарированным из воздуха азотом «противопожарное будущее» [62,68]!

На этих выводах и на положениях 69-ФЗ «О пожарной безопасности», основывается нижеприведенный прогноз по потенциальным потребителям планируемой к производству продукции [69,70].

Сепараторы воздуха (ТМСВ и ММСВ) найдут применение в автомобилях «скорой пожарной помощи» в качестве «бесконечного источника огнетушащего состава» (БИОТС), используя сепарированный азот вместо воды, что позволяет установить его на небольших и маневренных автомобилях (например, на УАЗах, «Нивах» и т.д.) и обеспечить прибытие к месту пожара в 1,5-2 раза быстрее многотонных пожарных автоцистерн, чем сократить время свободного развития пожара, его локализацию и ликвидацию, а, следовательно, социально-экономические потери от пожаров, а аналогичное решение для ДПФ с «азотными мотопомпами» сократит прибытие к месту пожара в сельской местности в 10 раз и более, т.к. радиусы выезда многих районных ПЧ превышают 30 км. [3,26-29,56-59].

...

Подобные документы

  • Виды сепараторов, их назначение и комплектация. Техническое обслуживание сепараторов на месторождении. Определение объемов ремонтно-эксплуатационных работ сепараторов. Способы обезвреживания и нейтрализации продуктов производства при разливах и авариях.

    дипломная работа [591,1 K], добавлен 22.04.2020

  • Общая характеристика сепараторов, применяемых в молочной промышленности, рассмотрение особенностей. Знакомство с принципом действия сепараторов непрерывного действия с центробежной выгрузкой осадка. Анализ наиболее распространенных методов очистки молока.

    курсовая работа [113,3 K], добавлен 26.11.2014

  • Схема классификации сепараторов для очистки нефти по основным функциональным и конструктивным признакам. Марки сепараторов, их объемная производительность и давление. Вредные примеси, находящиеся в нефти. Основные элементы вертикального сепаратора.

    реферат [334,5 K], добавлен 13.12.2014

  • Процесс и типичная схема установки низкотемпературной сепарации. Основные факторы, влияющие на процесс, основные недостатки и достоинства установок. Особенности функционирования жалюзийных, центробежных, сетчатые сепараторов и фильтров-сепараторов.

    реферат [663,9 K], добавлен 04.06.2011

  • Кондиционирование воздуха как создание и автоматическое поддержание в обслуживаемом помещении требуемых параметров и качества воздуха независимо от внутренних возмущений и внешних воздействий. Анализ основных требований к кондиционированию воздуха.

    презентация [127,1 K], добавлен 07.04.2016

  • Характеристика принципа работы сепаратора, его предназначение. Использование тарельчатых сепараторов для улучшения эффективности управления процессом разделения различных жидкостей и твердых веществ. Специфика оборудования, используемого для сепарации.

    статья [142,0 K], добавлен 22.02.2018

  • Основные параметры воздуха, характеризующие его состояние: температура, давление, влажность, плотность, теплоёмкость и энтальпия. Графическое и аналитическое определение параметров влажного воздуха. Определение расхода и параметров приточного воздуха.

    дипломная работа [49,2 K], добавлен 26.12.2011

  • Изучение истории кондиционирования. У.Х. Кэрриер – отец кондиционирования, который открыл рациональную психометрическую формулу, стоящую в основе всех основных расчетов в отрасли кондиционирования воздуха. История компании Carrier и типы оборудования.

    реферат [501,6 K], добавлен 16.11.2010

  • Классификация систем кондиционирования воздуха, принципиальная схема прямоточной системы. Тепловой баланс производственного помещения. Расчёт процессов обработки воздуха в системе кондиционирования. Разработка схемы воздухораспределения в помещении.

    курсовая работа [3,9 M], добавлен 04.06.2011

  • Изучение технических характеристик и принципа работы приточной системы вентиляции с рециркуляцией воздуха, которая используется в вагонах с кондиционированием воздуха и предназначена для обеспечения требуемого воздухообмена, охлаждения, подогрева воздуха.

    реферат [7,3 M], добавлен 24.11.2010

  • Анализ основных требований к системам кондиционирования воздуха. Основное оборудование для приготовления и перемещения воздуха. Сведения о центральных кондиционерах и их классификация. Конструкция и принцип работы их основных секций и отдельных агрегатов.

    дипломная работа [12,3 M], добавлен 01.09.2010

  • Термостатирование отсеков ракеты-носителя, блока полезной нагрузки и разгонного блока путем непрерывной подачи в них воздуха. Станция подготовки воздуха. Общие сведения об устройстве и принципе действия системы. Применение принципа дросселирования.

    курсовая работа [71,3 K], добавлен 07.02.2013

  • Расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха. Определение углового коэффициента луча процесса в помещении. Выбор схем воздухораспределения. Определение допустимой, рабочей разности температур. Построение схемы процессов кондиционирования воздуха.

    курсовая работа [39,6 K], добавлен 06.05.2009

  • Расчет необходимого расхода абсолютно сухого воздуха, влажного воздуха, мощности калорифера и расхода греющего пара в калорифере. Определение численного значения параметра сушки. Построение линии реальной сушки. Объемный расход отработанного воздуха.

    контрольная работа [131,8 K], добавлен 07.04.2014

  • Методы стабилизации температуры воздуха в остеклённых блочных теплицах с водяной системой обогрева, где температура воздуха регулируется за счёт изменения температуры теплоносителя с помощью смесительного клапана. Принцип автоматического управления.

    контрольная работа [118,6 K], добавлен 10.09.2010

  • Расход воздуха для доменного производства. Определение количество тепла, затраченного на нагрев воздуха в воздухонагревателях регенеративного типа. Определение поверхности нагрева насадки. Обеспечение ровного схода шихты и максимальной производительности.

    курсовая работа [81,0 K], добавлен 30.03.2009

  • Оптимальная система сепарации нефти, газа и воды. Гравитационная сепарация. Соударение и рост капель в типичном коагуляторе с фильтром. Трёхфазный горизонтальный сепаратор. Дегазация жидкости. Факельные газоотделители и вентиляционные скрубберы.

    презентация [4,1 M], добавлен 28.10.2016

  • Описание котельной и ее тепловой схемы, расчет тепловых процессов и тепловой схемы котла. Определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха по газоходам, расчет объемов воздуха и продуктов сгорания, потерь теплоты, КПД топки и расхода топлива.

    дипломная работа [562,6 K], добавлен 15.04.2010

  • Применение сепараторов в молочной промышленности при переработке и гомогенизации молока, его очистки от примесей, для получения сливок, отделения белка и жира от сыворотки. Технологический и энергетический расчет, монтаж и эксплуатация сепаратора.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 24.01.2016

  • Технология производства кремнийорганической смолы. Расчет количества загрязняющий веществ, поступающих в воздух от технологического оборудования. Оценка уровня загрязнения воздуха рабочей зоны при нормальных и аварийных режимах работы оборудования.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 16.11.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.