11:23
Учёные-исследователи из Массачусетского технологического института предложили применять графеновые покрытия на некоторых элементах теплообменников и пароконденсаторов, что позволит повысить эффективность паросиловых энергоблоков на несколько процентов.
Учёные института изучили работу трубчатых пароконденсаторов и выяснили, что покрытие их поверхности слоем графена позволит в три-четыре раза увеличить эффективность теплопередачи. И так как процесс конденсации – один из ключевых в паросиловом цикле, это приведёт к повышению общей эффективности ТЭС на 2–3%.
Пароконденсаторы, которые представляют собой пучки металлической (обычно медной) трубки, размещённые в потоке пара, теряют свою эффективность из-за образования на их поверхности тонкой водяной плёнки, по сути – тепловой изоляции. А поскольку графен обладает сильными гидрофобными (водоотталкивающими) свойствами, оседающая на нём влага сразу образует капли, которые скоро отрываются от поверхности.
Полимерные гидрофобные покрытия для трубок пароконденсатора оказываются малоэффективными, поскольку действуют как тепловой изолятор. Учёные из Массачусетса испытали элементы теплообменников, покрытых графеном, в среде обычного водяного пара с температурой 100 °C. Выяснилось, что теплопередача у таких элементов в четыре раза лучше, чем у стандартных, на поверхности которых нет никакого покрытия. Что важно, за две недели испытаний не обнаружилось признаков деградации графенового покрытия.
Наносить графен на элементы теплообменников и пароконденсаторов можно с помощью стандартного процесса осаждения из паровой фазы. В институте планируют довести разработанные технологии до коммерческой готовности уже к концу текущего года.
