История создания МИП ООО КАИ-Пламя

ООО «КАИ-Пламя» является малым инновационным предприятием, созданном в 2009 году при КНИТУ-КАИ в соответствии с Федеральным законом "О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации по вопросам создания бюджетными научными и образовательными учреждениями хозяйственных обществ в целях практического применения (внедрения) результатов интеллектуальной деятельности" от 02.08.2009 N 217-ФЗ.

Учредителями предприятия являются университет и его сотрудники – преподаватели или научные сотрудники. Права на интеллектуальную собственность принадлежат ВУЗу или научному предприятию. Исследования и разработки проводятся на научно-экспериментальной базе ВУЗа.

Для решения научно-технических задач формируется временный коллектив из числа профессорско-преподавательского и инженерного состава, в том числе из других вузов, которые участвуют на условиях трудового соглашения. Основной вид деятельности предприятия: научные исследования и разработки с целью их коммерциализации.

 

Научное направление – исследования горения различных горючих веществ в пульсационном режиме.

Камеры сгорания, работающие в пульсирующем режиме, по своим основным характеристикам превосходят традиционные камеры сгорания.

Преимуществами таких камер сгорания, являются: полнота сгорания, низкий градиент температуры газов в камере, практически полное отсутствие химического и механического недожога и т.д. Пульсации газового потока в камере вызывают высокую турбулентность, способствующую интенсивному перемешиванию горючей смеси и увеличению скорости ее горения. Кроме того, в камере отсутствуют области с очень высокой температурой, в которых обычно образуются оксиды азота NОх.

Наиболее перспективны камеры горения, работающие на закрученных пульсирующих потоках. Опыт показывает, что такие камеры позволяют сжигать с высокой эффективностью не только товарные топлива, но и различные виды горючих отходов. Известно, что скорость горения топлива лимитирована скоростью процессов массопереноса кислорода к горящей поверхности и оттока продуктов горения от нее. При пульсирующем горении более тяжелые частицы жидких топлив не успевают следовать за колебаниями среды, вследствие чего область вокруг частицы освобождается от продуктов сгорания, и в нее периодически попадает кислород. Эти эффекты способствуют увеличению скорости сгорания. Скорость горения топливовоздушной смеси сильно зависит от скорости перемешивания горючего с окислителем. Воздействие акустических колебаний резко меняет характер горения топливовоздушной смеси. Например, при горении диффузионного факела сильно сокращается длина «холодного» ядра, характерного для обычного горения и зона воспламенения приближается к горелке. Кроме того, примерно, в четыре раза увеличивается глубина выгорания топлива. Изменение характера горения объясняется возникновением турбулентных вихрей в связи с сильным затуханием и рассеиванием акустических колебаний на границе раздела сред. Но вышеуказанные преимущества проявляются не всегда. Более того, самопроизвольное (неуправляемое) пульсационное горение может существенно ухудшить параметры камеры горения. Поэтому при проектировании специальных установок - установок пульсирующего горения - важно уметь управлять параметрами пульсаций. Специалистами ООО КАИ-Пламя накоплен большой теоретический и практический опыт по вибрационному горению. Назначение и описания некоторых разработок, которые внедрены в производство, приведены ниже.

Квалификация специалистов КАИ-Пламя позволяет выполнять на высоком уровне различные НИОКР, связанные с созданием огневых аппаратов различного назначения.

Экспериментальные исследования характеристик горелки безфорсуночного типа

Экспериментальная установка для исследования совместного сжигания жидких и твердых производств в пульсирующем режиме

 

Научно-технические направления

  • разработка нестандартного огнетехнического оборудования, работающего на углеводородных горючих, в том числе отходах;
  • экспериментально-теоретические исследования процессов горения в промышленных печах и в топках огнетехнических аппаратов различного назначения с целью выдачи рекомендаций по их улучшению и снижению вредных газовых выбросов;
  • разработка элементов конструкции и оборудования из пресскомпозитных материалов, используемых в энергетике.

 

Разработки предприятия

  1. Переносная факельная установка

Установка запатентована в РФ. Патент № 2672230 от 12.11.2018 г.

Назначение. Установка факельная переносная «УФП-Э» упрощенного типа вертикального исполнения предназначена для бездымного сжигания газообразных углеводородных продуктов (этилена) в полевых условиях при ремонте аварийных магистральных трубопроводов при различных климатических условиях.

Общий вид переносной факельной установки «УФП-Э» при ее работе

 

  1. Крематор для сжигания трупов животных

В 2021 году совместно с УК КЭР-Холдинг налажено серийное производство крематоров для огневого обезвреживания трупов животных.

Особенности крематора:

  • крематор работает в режиме пульсирующего горения;
  • оригинальная схема сжигания биоотходов позволяет эксплуатировать крематор без камеры дожига и загружать биоотходы в реактор без его остановки (при загрузке крематора работает система эжекции).

Преимущества:

  • В 1,7-2 раза повышается производительность установки по сравнению с прототипами при тех же геометрических размерах. Это связано с интенсификацией внутрикамерных процессов.
  • Обеспечивается полное сгорание биологических отходов без камеры дожига: задымление отсутствует, во время работы установки запахов вблизи установки нет.

Внешний вид крематора

 

  1. Вихревое безфорсуночное горелочное устройство ВГУ-1

На горелочное устройство имеется декларация о соответствии техническому регламенту Таможенного союза ТРТС 0102011 «О безопасности машин и оборудования № RU Д-RUю НА 10.В.00255. Патенты на изобретение № 2508501 от 13.07.2011 г., № 2670641 от 24.10.2018 г., №2670641.

Назначение. Безфорсуночное горелочное устройство предназначено для использования на стационарных и передвижных парогенераторных установках ППУ 1600/100. Отличительной особенностью предлагаемых горелок является отсутствие форсунок (калиброванных отверстий), что позволяет использовать в качестве топлива не только товарное (дизельное), но и легкие жидкие отходы: некондиционное дизельное топливо, отработанные масла, смесь отработанных масел с дизельным топливом, абсорбенты и т д.

Жидкотопливное горелочное устройство тепловой мощностью до 1 МВт

Газогорелочное устройство для ППУ 1600/100 тепловой мощностью до 1 МВт

 

  1. Термогазодинамические установки

Термогазодинамические установки «Копье» для ремонта асфальтных покрытий дорог. Продукция сертифицирована. Патент РФ на ПМ № 15896 от 2.06.2000 г.

Назначение. Термогазодинамические установки, работающие на природном газе «КОПЬЕ-1М» и на дизельном топливе «КОПЬЕ-1Ж» предназначены для термогазодинамической обработки трещин и других дефектных мест в асфальтированных покрытиях автомобильных дорог, авиационных, вертолетных площадок и самолетных взлетных полос перед заливкой их специальной мастикой или битумом.

Термогазодинамические установки «Копье»

 

Перспективные разработки

  1. Утилизатор жидких обводненных отходов

Назначение. Утилизатор предназначен для получения тепловой энергии путем сжигания жидких обводненных отходов, представляющих собой смесь воды, различных углеводородных компонентов и коксового остатка. Утилизатор также предусмотрен для тепловой обработки загрязненной углеводородами металлической тары.

Схема опытно-промышленной установки (изготовлен и испытан опытно-промышленный образец)

 

  1. Нейтрализатор сточных вод с содержанием метанольных вод, образующихся при добыче природного газа

Назначение. Нейтрализатор представляет собой установку термического обезвреживания промышленных сточных вод путем нагрева, испарения и дожига горючих компонентов, содержащихся в парах промышленных стоков. Дожиг организуется в высокотемпературном потоке, генерируемым горелочным узлом, способном функционировать на жидком (дизельном, жидком газовом конденсате) или газообразном топливах. Нейтрализатор предназначен для использования на промышленных предприятиях, химических производствах, газо- и нефтедобывающих месторождениях, очистных или экологических объектах.

Схема нейтрализатора сточных вод (изготовлен и испытан опытно-промышленный образец)

 

  1. Перевозимая установка для утилизации изношенных автомобильных шин

Назначение. Установка предназначена для переработки изношенных автомобильных шин и других видов резинотехнических отходов в пульсирующем потоке в инертную крошку.

Установка для переработки изношенных шин «УШТО-1»

 

Контакты:

Директор: Абраковнов Алексей Павлович, 89173973424

Научный руководитель: Павлов Григорий Иванович, 89625526925

Сайт: kai-plamya.ru

e-mail: kai-plamya@mail.ru