Графеновое покрытие элементов теплообменников и пароконденсаторов позволит увеличить эффективность тепловых электростанций

На данный момент достаточно большая часть от общего количества электроэнергии, вырабатываемой на всем земном шаре, приходится на долю тепловых электростанций, на которых сжигается газ, другие виды и уголь ископаемого горючего. Конечно, что все время инженеры и учёные стараются создать новые разработки, направленные на повышение эффективности тепловых электростанций, и сравнительно не так давно исследователи из Массачусетского технологического университета внесли предложение использование графенового покрытия для некоторых элементов теплообменников и пароконденсаторов, что разрешает расширить эффективность тепловых электростанций на пара процентов. А эти пара процентов выливаются в миллионы долларов экономии каждый год для одной отдельной электростанции.

На классической тепловой электростанции энергия сжигаемого горючего употребляется для превращения воды в перегретый пар. Данный пар вращает лопасти турбины, которая связана с электрогенератором, теряя наряду с этим собственную энергию и преобразовываясь обратно в жидкую воду. Вода опять нагревается, преобразовывается в цикл и пар всецело повторяется.

Исследователи из Массачусетского технологического университета изучили работу активных элементов теплообменников и пароконденсаторов, каковые употребляются на последней стадии цикла тепловой станции. Изучения продемонстрировали, что

покрытие их поверхности слоем графена разрешит в несколько раз расширить эффективность процесса передачи тепла. Так как данный этап есть одним из главных этапов цикла тепловой станции, повышение его эффективности приведет к повышению неспециализированной эффективности работы станции в целом на 2–3 процента. И, не обращая внимания на таковой незначительный прирост, эти проценты смогут обеспечить экономию на уровне миллионов долларов в год.

Теплообменники и пароконденсаторы, каковые представляют собой катушки из железной, в большинстве случаев бронзовой, трубки, размещенные в потоке пара, теряют собственную эффективность за счет образования на их поверхности узкой водяной пленки, которая выступает в роли тепловой изоляции.

Как мы знаем, что графен владеет сильными гидрофобными (водоотталкивающими) особенностями и эта особенность материала была использована чтобы оседающая на поверхности влага формировалась в виде капель, каковые не задерживаются на поверхности на долгое время. Ранее были предприняты попытки изготовления полимерных гидрофобных покрытий, но они закончились неудачей по причине того, что эти покрытия были достаточно толстыми, выступая сами как тепловой изолятор, либо помогали маленькое время, выходя из строя под действием перегретого пара.

Опробования элементов теплообменников, покрытых графеном, были произведены в среде простого, нагретого до 100 градусов Цельсия, пара. Эти опробования продемонстрировали, что

теплопроводность таких элементов в четыре раза превышает теплопроводность элементов, на поверхности которых нет никакого покрытия. А при увеличении температуры пара и повышении перепада температур в теплообменнике теплопроводность возможно увеличена в 5–7 раз.

Что очень принципиально важно, графеновое покрытие не продемонстрировало никаких показателей деградации в течение опробований, каковые продолжались 14 дней.

Для сравнения, уровень качества одного из самых стойких полимерных покрытий начало ухудшаться уже через 3 часа, а через 12 часов оно прекратилоработать.

Нанесение графенового покрытия на элементы теплообменников и пароконденсаторов производится при помощи стандартного процесса химического осаждения из паровой фазы.

А исследователи собираются довести все созданные ими технологии до коммерческого уровня уже к концу этого года.

Случайные записи:

• Как растут нанотрубки
• Наноманипулятор типа рука робота хватает углеродные нанотрубки

Конструкции кожухотрубчатых теплообменников

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Нанорельеф повысит активность топливных элементов

  Электроды с особенной структурой поверхности смогут удвоить эффективность экологически чистых электрохимических источников энергии, информируют…

• Половинки молекул фуллерена могут стать элементами схем молекулярной электроники

  20010,0,3500, Что будет, если взять молекулу фуллерена C60 и разрезать ее пополам словно арбуз? То, что получится в результате такого действия, называется…

• Структурная батарея как элемент автомобильного кузова

  Как мы знаем, электромобили показались на свет раньше бензиновых авто. Но последние заняли позицию лидера среди механического транспорта ввиду более…

• Автомобильный холодильник своими руками на элементах пельтье

  В данной статье модель автомобильного холодильника, что был изготовлен автором канала Alex Shev собственными руками, не обращая внимания на…