Разработано устройство для повышения экологичности работы реакторов в металлургии
Коллектив научных сотрудников Южно-Уральского государственного университета занялся проектом по разработке устройства, не допускающего выброс вредных газов из промышленной печи. Он направлен на предотвращение и ликвидацию загрязнения окружающей среды и относится к одному из стратегических направлений университета в рамках программы «Приоритет 2030» – «Экосреда постиндустриальной агломерации».
Ранее результаты предварительных исследований по этой теме опубликованы в отраслевых изданиях и изданиях вузов. Многие химические процессы на предприятиях нефтяной, металлургической, химической отраслей протекают в реакторах (печах), побочными продуктами работы которых являются агрессивные газы.
Сегодня для предупреждения попадания газов в атмосферу используются механические запорные устройства — клапаны с большим количеством подвижных деталей. На момент порционной загрузки сырья в реактор клапаны находятся в открытом положении, что приводит к разгерметизации печи и выхлопу вредных газов. К тому же, под действием агрессивной среды клапаны подлежат износу.
В качестве альтернативы механическому устройству ученые ЮУрГУ предлагают установку пневматического запорного устройства, исключающего присутствие подвижных элементов. Абсолютное предотвращение выхлопа агрессивных газов в таких устройствах осуществляется противотоком воздуха из вне под давлением, равным или превышающим давление в реакторе. Потоки воздуха или смеси воздуха и сырья попадают в реактор и, создавая перепад давления с помощью вихревого и/или эжекционного эффектов, обеспечивают задержание агрессивных газов внутри печи.
«Применение газодинамических запорных устройств обеспечивает непрерывное поступление сырья в реактор, и как следствие, повышает эффективность его работы. Отсутствие подвижных частей запорного устройства, исключает возможность их износа, что позволяет избежать вынужденного вывода реактора из эксплуатации», — поясняет автор исследования доктор технических наук, профессор кафедры «Гидравлика и гидропневмосистемы» ЮУрГУ Евгений Спиридонов.
Созданная в суперкомпьютерном центре ЮУрГУ физико-математическая модель запорного устройства, с применением методов численного моделирования, позволила определить область достижимых режимов работы и эксплуатационные характеристики устройства. Апробация действия работы устройства была проведена на газодинамическом стенде.
Разработка пневматического запорного устройства представляет интерес для предприятий Челябинска и Челябинской области: металлургических, электрометаллургических и цинковых производств, горнообогатительных комбинатов.
Предположительно опытно-конструкторская работа будет осуществляться с комплексом предприятий металлургической и химической промышленности города Череповец. К концу 2023 года планируется, что финансирование проекта составит 1,4 миллионов рублей, которые проект получит от Российского научного фонда.
«Участие в конкурсах грантовой поддержки – это система стимулирования профессионального роста молодых ученых. Благодаря грантам открывается их потенциал, так подпитывается и наука, и молодежь. И конечно, материальная поддержка новых идей делает возможным разрешение востребованных задач в обществе», — рассказал о преимуществах грантовых конкурсов Евгений Спиридонов.
По результатам проекта и в ходе его реализации предполагается публикация не менее шести статей в рецензируемых российских и зарубежных научных изданиях, четыре из которых в изданиях, индексируемых в базах данных Web of Science и Scopus.
Южно-Уральский государственный университет — это университет трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития России университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В 2021 году ЮУрГУ победил в конкурсе по программе «Приоритет 2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ).
Читайте нас:
• «Наука ЮУрГУ» в Яндекс.Дзен
• «ЮУрГУNews» в Telegram
• «Твой ЮУрГУ» в Одноклассники.ру
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно