Юный техник, 2004 № 04
Шрифт:
«Обычно работу мы начинаем с того, что разбираем машину до рамы», — говорит А.А. Ломаков.
ИНФОРМАЦИЯ
ИНЖЕНЕР ГОДА. Победителем Всероссийского конкурса на это почетное звание в ушедшем году стал смоленский изобретатель Виктор Копылов. Несмотря на то что живет он далеко от океана, служба во флоте оставила отпечаток в его судьбе на всю жизнь. И поэтому последние его изобретения носят типично морские названия.
«Спрут» — это специальное приспособление для устранения течи на подводных лодках. Оно легко устанавливается изнутри в районе пробоины всего двумя моряками и, как показали испытания, проведенные в Санкт-Петербургском высшем морском училище подводного плавания, позволяет надежно герметизировать течь.
«Краб» — простой и надежный комплект оборудования для борьбы за живучесть надводного корабля. Обе разработки были показаны на 2-м Международном салоне инноваций и были удостоены серебряной медали.
БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВОДОРОСЛИ удалось обнаружить на Урале. Экспедиция, их нашедшая, была организована обществом «Новый Аркаим» под председательством Владимира Путикина. Прежде всего, исследователи хотели проверить гипотезу, согласно которой древние уральские племена могли пользоваться водными путями при миграции с севера на юг. Для этого был составлен маршрут протяженностью в 6500 км — от урочища Аркаим, где некогда обитали племена, построившие город-обсерваторию, до Саудовской Аравии, куда могли, согласно некоторым историческим сведениям, доходить их посланцы. Попутно путешественники хотели найти и биологически активные субстанции, которые, если верить легендам, помогали древним путешественникам перенести все тяготы дальнего пути.
На первом этапе экспедиции в одном из притоков речки Большая Караганка и были обнаружены прозрачные шары, состоявшие из простейших водорослей и бактерий. Предположительно, эти шары являются элементом системы самоочистки рек. Кроме того, как говорят исторические хроники, они также обладают омолаживающим воздействием на человеческий организм.
КРАСИМ ПОРОШКОМ. Генеральный директор Петербургского научно-производственного предприятия Борис Леонов рассказал о разработке своих коллег.
— Мы впервые представили на рынок малогабаритный окрасочный комплекс, который дает возможность с помощью полимерных порошковых красок получать высокостойкие красочные покрытия. Экологически чистая безотходная технология основывается на законах электростатики. Вместо того чтобы использовать смесь красящих пигментов с растворителем, как в обычной краске, здесь из распылителя вырывается лишь облачко сухих красящих микрочастиц. Но поскольку каждая частичка имеет свой электростатический заряд (например, положительный), а окрашиваемая поверхность заряд противоположного знака, то все частички тут же прилипают к окрашиваемой поверхности, какой бы сложной формы она ни была. Остается затем лишь подогреть окрашенное изделие, чтобы частички краски полимеризовались и образовали стойкое покрытие.
ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ
Пар, газ и пламя
Недавно в нашей стране произошло событие, которое мало кто заметил, кроме энергетиков: на столичной ТЭЦ-28 заработал новый комбинированный агрегат для получения тепла и электричества. Вот что рассказал по этому поводу директор ТЭЦ Сергей Илларионович ПИЩИКОВ.
Про кочегаров на паровозах и пароходах не случайно говорили, что «они отапливают атмосферу». Это действительно так. Топливо, горящее в топке, обогревало паровой котел или трубки паронагревателя, а затем дымовые газы прямым ходом улетали в трубу, обогревая (и загрязняя) окружающий воздух. А нагретый пар устремлялся в цилиндры паровой машины, толкал их во время рабочего хода и опять-таки вырывался затем в атмосферу. В итоге коэффициент полезного действия того же паровоза не превышал 3–4 %.
Дело пошло лучше, когда паровую машину заменили паровой турбиной. Здесь уже пар толкал не один-два поршня, а вращал многочисленные лопатки, и КПД в некоторых случаях повысился до 25–30 %. Но инженеры и этим были недовольны. Ведь при работе турбинной установки пар, пройдя через лопатки, опять-таки безвозвратно уносился в атмосферу. К тому же при этом терялось большое количество пресной воды.
Суть дела не так уж сильно изменилась, когда вместо чисто паровых турбин энергетики стали использовать газовые, весьма похожие по принципу своего действия на турбореактивные двигатели, используемые в авиации. Там поток воздуха загоняется вентилятором в камеру сгорания. При впрыске топлива происходит взрыв топливно-воздушной смеси, и горячие газы устремляются в сопло, по пути раскручивая газовую турбину, сидящую на одном валу с вентилятором.
При многих своих достоинствах такие силовые установки обладают одним существенным недостатком. Авиаторам прежде всего нужны двигатели легкие и мощные, а энергетикам подавай еще и экономичные.
И вот для экономии воды на Научно-производственном предприятии «Машпроект» была разработана оригинальная технология «Водолей». Суть ее вот в чем. В засасываемом в рабочий тракт турбины воздухе обязательно есть и примесь воды. Раньше она превращалась в пар и уносилась прочь вместе с выхлопными газами. Теперь же выходящие газы попадают в теплообменник котла-утилизатора, где не только подогревается вода для основного котла, но и собирается выделяющийся конденсат для повторного использования.
В конденсаторе, установленном на выхлопном патрубке котла-утилизатора, происходит охлаждение выхлопных газов до температуры ниже точки росы водяного пара и сбор конденсата. Собранная вода поступает в бак-накопитель, очищается от примесей и снова попадается в котел-утилизатор.
Таким образом удалось не только повысить КПД установки почти до 40 %, но и сэкономить немалое количество чистой пресной воды, которая во многих регионах страны уже сама по себе становится драгоценностью.
Следующий шаг — повторное использование не только воды, но и тепла. Наши конструкторы разработали комбинированные парогазотурбинные установки, которые вырабатывают электроэнергию с наибольшей эффективностью.
Дело в том, что в данном случае тепло выхлопных газов, выходящих из турбины, не выбрасывается напрямую в атмосферу, как это было ранее, а подается, как уже говорилось, в теплообменник котла-утилизатора. Там это тепло нагревает сэкономленную воду до состояния пара. Пар вращает еще одну турбину, а та — свой собственный электрогенератор. Таким образом, в одном цикле используются две турбины и два генератора, что позволяет повысить суммарный КПД примерно до 45–52 %. Кроме того, пар, отработав свое и превратившись в горячую воду, дополнительно еще используется для поставки тепла в квартиры, теплицы, производственные помещения.