Сведения об образовательной организации
Сведения о доходах, об имуществе и обязательствах имущественного характера руководителя и членов его семьи

Научная работа

НАУЧНАЯ РАБОТА

НОВЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

И ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ НЕПРЕДЕЛЬНЫХ КАУЧУКОВ

Ключников О.Р., "С-нитрозо-N-оксидные системы вулканизации непредельных каучуков ”Диссертация доктора химических наук 05.17.06 -КГТУ(КХТИ), КГЭУ 2005г.

На кафедре проводятся фундаментальные и прикладные исследования по созданию и внедрению в промышленность, ЖКХ и бытовое использование линейки новых энергосберегающих, эластомерных композиционных материалов, способных приобретать комплекс герметизирующих и изолирующих свойств после холодной вулканизации в  защитные покрытия.

Данное направление было признано победителем II республиканского конкурса инвестиционно-венчурного фонда РТ - «50 лучших инновационных идей РТ» 2006 г., заявленного в качестве проекта «Производство новых энергосберегающих композиционных материалов - отверждаемых пластилинов-герметиков холодной вулканизации», а также победителем конкурса инвестиционных проектов «Казань - город высоких технологий» 2009 г., в номинации химия и нефтехимия, организованного исполнительным комитетом г. Казани.

На кафедре “ЭЭ” выполняется диссертационное исследование Закировой И.А.  в области энергосберегающих покрытий на основе каучуков СКЭПТ.

Обнаружен эффект энергосбережения от использования тонкой резиновой пленки на поверхности стеклоткани теплопроводов, приводящий к снижению плотности тепловых потоков в среднем на 15%, в сравнении с обычной теплоизоляцией.

Основные публикации по данному направлению:

- Ключников О.Р., Дебердеев Р.Я., Заиков Г.Е. Холодная вулканизация непредельных каучуков  С-нитрозными системами /  Каучук и резина. 2005. № 5. С. 2-5.

- Ключников О.Р., Дебердеев Р.Я., Берлин А.А. Кинетика и механизм вулканизации бензофуроксанами композиционных систем  на основе непредельных каучуков / Доклады Академии наук. – 2005, т. 400, №4. -С. 491-493.

- Basic Research in Polymer and Monomer Chemistry / Chapter 11. Features of Unsaturated Rubbers Vulcanization by ­P-Dinitrosobenzene. Klyuchnikov O.R., Zaikov G.E., Makarov T.V., Deberdeev R.Ya. -Nova Science Publishers, Inc.:  New York, 2006.  (Коллективная монография на англ. яз.).

-Ключников О.Р., Муфлиханов И.И., Вольфсон С.И., Макаров Т.В., Ключников Я.О. Динитрозогенерирующие системы вулканизации ненасыщенных эластомеров. Монография. – Казань: Изда-тельство «ФЭН», 2010. –239 с.

-Ключников О.Р., Закирова И.А. О влиянии тонкого резинового покрытия на изменение плотности тепловых потоков через теплоизоляцию трубопроводов / Энергетика Татарстана. 2011. №3 (23). С.65-66.

На кафедре создана научная школа «МЕТОДОЛОГИЯ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ ЭНЕРГО-, РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ И АППАРАТУРЫ»,  получившая признание научной общественности. Розенцвайг А.К. "Энергосберегающие структуры процессов переноса в сложных дисперсных системах": Дисс. докт. техн. наук: 05.14.04. - КГЭУ, 2004г. Одним из  развиваемых научных направлений является новый способ и аппараты для проведения тепломассообменных процессов в твердожидкофазных системах.

ПУЛЬСАЦИОННОЕ ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ ТВЕРДОЙ ДИСПЕРСИИ

Перспективный принципиально новый пульсационный способ технологического транспортирования твердых дисперсий в виде плотного слоя. Предназначен для разработки эффективных непрерывно-действующих тепломассообменных аппаратов для твердожидкофазных систем. Альтернатива традиционным механическим способам транспортирования.

Физические основы - движение твердых дисперсий в виде плотного слоя за счет несимметричных колебаний жидкой фазы и специальных конструктивных приемов.

Отличительные преимущества

  1. Технологическое транспортирование твердой дисперсии по аппарату без использования механических средств (шнек, ротор и др.)
  2. Непрерывное противоточное движение жидкой и твердой фаз в сплошном слое с близкой к насыпной плотностью
  3. Равномерное распределение фаз по всему сечению аппарата, отсутствие застойных зон, возможность герметизации процесса
  4. Интенсификация тепломассообменных процессов за счет проведения их в периодически нестационарных условиях
  5. Повышенная энергоресурсоэффективность

ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ

Экстрагирование биологически активных веществ из березового гриба чага, производительность 3-4 т/сут, аппарат “ГАСПАКА-1”

Экстрагирование этиловым спиртом ароматических смол из хмеля, произ-водительность 8-10 т/сут,  аппарат “ГАСПАКА-2”

ПУЛЬСАЦИОННЫЙ ДИФФУЗИОННЫЙ АППАРАТ

Для повышения энергоресурсоэффективности сахарных производств разработан диффузионный пульсационный аппарат (ДПА), конструкция которого получила высокую оценку зарубежных и отечественных специалистов. ДПА предназначен для проведения процесса диффузионного извлечения сахара из свекловичной стружки в непрерывном противоточном режиме.

Отличительные преимущества

  1. Отсутствие в аппарате металлоемких транспортирующих устройств
  2. Полное использование активной поверхности контакта фаз и объема ДПА
  3. Интенсификация процесса диффузии и теплообмена  благодаря периодически-нестационарному движению фаз
  4. Оптимальный коэффициент заполнения аппарата; отсутствие застойных зон; исключение контакта жидкой фазы с воздушной средой
  5. Технологическая  очистка сит и фильтров в рабочем режиме
  6. Устойчивость рабочих режимов и управляемость, функциональность
  7. Отсутствие механического разрушения стружки и снижения ее фактора
  8. Стабильность работы при изменениях физического состояния стружки
  9. Повышенная энергоресурсоэффективность

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НИЗКОЧАСТОТНЫХ НЕСИММЕТРИЧНЫХ

ПУЛЬСАЦИЙ НА ТЕПЛОМАССООБМЕН

Изучение протекания процесса тепломассообмена под воздействием пульсирующей с низкой частотой среды является широко распространённой и актуальной проблемой. Частично это обуславливается наличием технологических аппаратов работающих по периодическому циклу и создающих нестационарные условия для тепло- и массообмена, от части же это продиктовано мировой тенденцией применения импульсного подвода энергии с целью достижения эффекта энергосбережения.

Путём сравнения коэффициентов теплоотдачи для стационарного протекания процесса (поток без пульсаций) и потока пульсирующего с низкой частотой был отмечен эффект и интенсификации теплообмена для одиночного цилиндра в среднем на 8%.

На следующем этапе исследования был произведён переход от одиночного цилиндра к трубному пучку. Рассматривались две основные компановки трубного пучка, имеющих место в теплообменных аппаратах – коридорный и шахматный пучок. Моделирование теплообмена при нестационарных условиях для пучка труб так же показало наличие эффекта интенсификации теплообмена при сравнительно невысоком повышении давления на прокачку жидкости для обеспечения необходимого расхода.

В течение научной стажировки в Ганноверском университете им. Готфрида Вильгельма Лейбница был рассмотрен вопрос влияния низкочастотных несимметричных пульсаций силы электромагнитного поля на перемешивание металла в индукционной печи. Математическое моделирование процесса движения жидкости под воздействием переменного электромагнитного поля проводилось в 3-х мерной постановке с использованием LES (Large Eddy Simulation) модели турбулентности.

Анализ изменения величины турбулентной кинетической энергии показал, что наложение пульсаций способствуют возникновению большого количества мелких вихрей в структуре потока металла, что в потенциале может привести к более качественному перемешиванию металла. В свою очередь металл, в котором более равномерное распределение примесей обладает лучшим качеством.

РАЗРАБОТКА ЭНЕРГОРЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ

НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ  ПО НАПРАВЛЕНИЮ «РАЗРАБОТКА И

ЭКСПЛУАТАЦИЯ НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН»

Технология создания пульсаций

 в нефтяной скважине

Технология предназначена для пульсационного дренирования нефтяного пласта с целью очистки, повышения дебита и приемистости добывающих и нагнетательных скважин.

Технология использует колебательные свойства скважины, имеет широкий диапазон гидродинамических режимов, совместима с другими методами повышения нефтеотдачи и использует широкий диапазон рабочих жидкостей с различными физико-химическими  свойствами.

Технология не требует капитальных затрат и может быть внедрена практически в любом НГДУ. Время и режимы обработки зависят от состояния и геофизических характеристик пласта. Монтажные и демонтажные работы проводятся в соответствии с регламентом работ на скважине. Технология позволяет провести подъем продуктов загрязнения из пласта на поверхность, исключает разрушение пласта и тем самым увеличивает срок службы скважины. Исследование эффективности в использовании различных режимов пульсации в скважине становится возможным  благодаря математическому моделированию движения флюида с учетом фильтрации в пласте. В результате расчетов появляется картина изменения расходов и давлений в системе в зависимости от времени.

Для реализации технологии разработана и прошла полевые испытания на нефтепромыслах ОАО «Татнефть» мобильная пульсационная установка (МПУ).

В рамках направления разрабатывается тема. “Обработка призабойной зоны пласта с целью увеличения нефтеотдачи  трудноизвлекаемой нефти” выполняемая в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 гг.» по направлению «Рациональное природопользование».