Партнер проекта
ООО «НПО «ГКМП»
Контактное лицо по взаимодействию с проектом «Профстажировки»
Токарев Алексей Сергеевич
Заместитель генерального директора по маркетингу
+7 962 140 11 95
tokarev@gkmp32.com
Наименование предприятия Партнера
ООО «НПО «ГКМП»
Регион предприятия партнера
Брянская область
Тематическое направление
Термическое оборудование
Краткое название кейса
Экранная изоляция
Описание кейса (решаемой проблемы)
В настоящее время известен вид термоизоляции, используемый в высокотемпературном оборудовании, именуемый экранной изоляцией. Данный вид изоляции представляет из себя набор параллельно закреплённых листов из различных термостойких материалов. В настоящее время повсеместно используется в оборудовании различного назначения, обеспечивающей высоко-чистые и высокоточные процессы. Тем не менее, такая изоляция имеет ряд недостатков:
• деформация листов металла в процессе эксплуатации, что приводит к их слипанию и ухудшению свойств паке-та изоляции в целом;
• неравномерность градиента температур между соседни-ми листами;
• неравномерность работы вследствие наличия стыков и соединений.
Задачи:
• смоделировать работу экранной изоляции при помощи любой системы компьютерного моделирования, основы-ваясь на известных физических параметрах;
• основываясь на результатах компьютерного моделирова-ния подобрать оптимальный набор экранов для стабиль-ной и энергоэффективной работы, обосновать свой вы-бор;
• спроектировать промежуточные и крепёжные элементы, не позволяющие листам экранной изоляции деформиро-ваться и слипаться в процессе эксплуатации.
Дополнительная информация (при необходимости), ключевые слова кейса
Материалы листов теплоизоляции: нержавеющая сталь, никель, молибден, вольфрам;
Температура внешней стенки (термостатируемой): 20…40°С;
Температура внутри камеры: 1200°С, 1500°С, 1800°С, 2200°С, 2500°С;
Предельный усреднённый градиент температур между соседни-ми экранами: 80°С, 100°С, 150°С, 200°С;
Среда, окружающая экранную теплоизоляцию: высокий вакуум, водород, аргон, азот, гелий, формиргаз 1 (смесь 20% водорода и 80% азота), формиргаз 2 (смесь 5% водорода и 95% азота);
Расстояние между экранами теплоизоляции: 2 мм, 3 мм, 4 мм, 5 мм, 8 мм;
Толщина листа экранной изоляции: 0,3 мм, 0,5 мм, 0,75 мм, 1 мм, 1,5 мм;
Базовый процесс: цилиндрическая камера диаметром 1000 мм и высотой 1000 мм имеет водоохлаждаемые стенки, термостати-руемые до температуры 25°С, система имеет 20 экранов с рас-стоянием между экранами 4 мм, толщина листов 0,5 мм, экраны из вольфрама, молибдена и нержавеющей стали имеют матовую поверхность, среда в камере – высокий вакуум, на расстоянии 10 мм от последнего экрана имеется равномерно нагретое термо-статируемое тело (цилиндр) из вольфрама с температурой по-верхности 2250°С.
Требуется:
• смоделировать работу базовой системы, зафиксировав физические и энергетические показатели (передаваемую мощность, градиенты между экранами, неравномерность теплового поля при цилиндрическом рассеивании и пр.);
• произвести моделирование вариативных процессов с из-менившимися параметрами относительно базовых, за-фиксировать закономерности;
• синтезировать систему экранной изоляции, экономиче-ски и физически выгодную для эксплуатации в реальных условиях, обосновать свой выбор;
• разработать конструкцию крепления экранной изоляции, предотвращающую возможные деформации, эскизиро-вать элементы изоляции, обосновать их применение тех-нически и экономически
• произвести моделирование системы, максимально при-ближенной к реальной (с крепёжными элементами и оп-тимальным пакетом экранов), на основе моделирования доказать её эффективность.
Контактное лицо для взаимодействия по кейсу (ФИО, адрес электронной почты, телефон)
Токарев Алексей Сергеевич
Заместитель генерального директора по маркетингу
+7 962 140 11 95
tokarev@gkmp32.com