Поддать пару по-новому

Русский бизнес
Технологии
«Эксперт» №12 (1068) 19 марта 2018
Сразу две российские компании разрабатывают индукционные парогенераторы — устройства, в которых вода превращается в пар под действием электрического поля. В России такое оборудование пока эксклюзив, но и в мире у наших разработчиков есть шансы на первенство
Поддать пару по-новому

Пар появился в хозяйственной деятельности в XVIII веке, и так там и остается, хотя роль его изменилась. На сегодня это единственный теплоноситель, обеспечивающий равномерный прогрев. «В большинстве случаев использование индукционного парогенератора — это самый экономически оправданный способ получения пара», — говорит Айрат Фазлыев, генеральный директор ООО «В-Плазма» («В-Плазма» — резидент «Сколково», занимается разработкой электрических тепловых машин.) Большое количество пара потребляют практически все отрасли промышленности — пищевая, легкая, фармацевтическая; пар нужен в строительной отрасли и в ЖКХ, в нефтянке и в сельском хозяйстве. Парогенераторов разных типов в стране сотни тысяч штук.

Себестоимость пара, получаемого в индукционных парогенераторах, намного ниже, чем в жидких и твердотопливных аналогах. При этом индукционный генератор при той же паропроизводительности потребляет как минимум вдвое меньше электроэнергии, чем другие типы электрических — тэновые и электродные. «Но — да, мы сегодня не всегда можем конкурировать с газом», — признает Фазлыев. Однако газ есть не везде.

С другой стороны, индукционные устройства считаются более надежными, чем прочие электрические, за счет более простого устройства (нет утяжеляющих элементов вроде ТЭНов и емкостей под давлением). И, наконец, по словам Владимира Шипилова, главного конструктора «В-Плазмы», это самый «рафинированный» вид энергии. Наши промышленники уже давно хотят работать чистыми руками — а электрический генератор избавляет от сажи, копоти и масла в котельной. Немаловажно и то, что установка индукционного парогенератора не требует разрешения Ростехнадзора.

Сам по себе индукционный нагрев не новость в науке. Этот принцип используется, например, в плавильных печах, сварочных аппаратах; есть и бытовые индукционные печи. Но до того, чтобы использовать ток при получении пара, ученые дошли не сразу. При нагреве воды индукционным способом берется индуктор (трансформатор), и вместо вторичной обмотки на него устанавливается водонагревающее устройство в виде коробки или трубки.

Ток, вода и возникающий в замкнутом пространстве трубки генератора устойчивый магнитодинамический плазменный разряд — низкотемпературная плазма — вот участники процесса парообразования. При этом вода преобразуется в пар без процесса кипения, что позволяет экономить энергию. Благодаря этому новому виду разряда преобразование энергии из одного вида в другой происходит с максимальным КПД. Для производства одного килограмма пара хватает 200–300 Вт.

Патент на индукционный парогенератор впервые был получен в США еще в 1936 году, но оказался нежизнеспособным. Эта блестящая идея воплощалась в слишком громоздкое и дорогостоящее устройство.

Как объясняет г-н Шипилов, электрические генераторы — прямоточные, вода заходит в медную трубку с одной стороны и выходит в виде пара с другой. В этих условиях защита устройства от перегрева — нетривиальная техническая задача.

«Нам потребовались удача или даже озарение, чтобы понять, как правил