Специальные решения и технологии ОКБ «Гамма» в области электрического обогрева объектов стратегического назначения

Автор: Е. О. Дегтярева, начальник отдела главного конструктора ОКБ «Гамма»

За последние 25 лет системы электрического электрообогрева (СЭО) производства ГК «ССТ» нашли широкое применение практически во всех областях промышленности.

4-6.jpg

До настоящего времени одним из наиболее активных потребителей СЭО являлся нефтегазовый сектор. Оснащение объектов нефтегазового комплекса системами электрообогрева преследует следующие цели:

  • обеспечение бесперебойной работы технологического оборудования и объектов инфраструктуры посредством их защиты от замерзания;
  • обеспечение эффективной работы технологического оборудования посредством поддержания требуемого температурного режима;
  • обеспечение безопасности персонала при обслуживании технологических объектов.

Государственные программы по развитию судостроения, авиационной промышленности, программы по освоению Арктики, сформировали запросы на новые решения и технологии в области электрообогрева. Задачи, которые требуется решать в данных отраслях, являются нетиповыми, зачастую требующими проведения полного цикла работ по разработке новой продукции и внедрению новых технологий производства. Рассмотрим подробнее новые области применения систем электрообогрева объектов стратегического назначения.

Предотвращение обледенения открытых поверхностей

4-1.jpg

Образование льда на открытых поверхностях вертолетных площадок, трапов, путей эвакуации судов создает серьезные проблемы, затрагивающие безопасность обслуживающего персонала и производственной деятельности. Образование наледи может быть вызвано морскими брызгами, снегом, дождем, и туманом при пониженных температурах окружающей среды. Габаритные размеры ступенек трапов и ячеек подволока, в которые монтируются нагревательные элементы составляют, как правило, от 170×390 до 700×165 мм. С точки зрения удобства монтажа и эксплуатации, обогрев таких объектов целесообразно осуществлять не нагревательными кабелями, а специальными нагревательными плитами.

4-2.jpg
Рис. 1. Внешний вид нагревательной плиты ПЭН для обогрева вертолетных площадок. 1 — металлический корпус; 2 — коробка питания; 3 — установочный провод; 4 — электроизоляция; 5 — нагревательная лента.

Условия эксплуатации судов устанавливают жесткие требования к функционалу систем электрообогрева. Они должны защитить обогреваемые объекты от образования наледи при температуре до минус 40 °С, а также обеспечить работоспособность системы обогрева до минус 60 °С. Требуемая мощность системы в данном случае может составлять до 2 кВт/м2. Очевидно, что реализовать такие высокие удельные мощности при сравнительно малых габаритах обогреваемых объектов традиционными нагревательными кабелями не представляется возможным.

Для решения данной задачи специалистами ОКБ «Гамма», которое входит в ГК «ССТ», была освоена технология производства нагревательных элементов с удельной мощностью до 5 кВт/м2. Тепловыделяющим элементом в данном случае является резистивный нагревательный кабель. Повышенный уровень тепловыделения достигается за счет механизированной раскладки нагревательного кабеля с фиксированным шагом до 2-х мм и требуемой амплитудой. Получаемая таким образом нагревательная лента при габаритных размерах 35×1350 мм может выдавать до 140 Вт полной мощности.

4-3.jpg

Таблица 1. Основные технические характеристики нагревательных плит ПЭН
4-4.jpg
Рис. 2. Нагреватель аккумуляторных батарей НАКБ. 1 —корпус аккумуляторного отсека; 2 — нагревательный элемент; 3 — металлический корпус нагревателя; 4 — коробка питания; 5 — установочный провод; 6 — штекерный разъем.

Материал электрической изоляции нагревательного кабеля подбирается таким образом, чтобы обеспечить теплостойкость нагревательного элемента до 200 °С. С применением данной технологии специалистами ОКБ «Гамма» были разработаны отечественные нагревательные плиты ПЭН (рис. 1).

Нагревательные плиты могут быть изготовлены в общепромышленном и взрывозащищенном исполнении. Для обеспечения механической защиты нагревательные плиты имеют корпус из нержавеющей стали или алюминия. Подвод питания осуществляется в коробку, смонтированную непосредственно на нагревательной плите.

Обогреватели аккумуляторов

Освоенная технология производства позволяет также изготавливать нагреватели для обогрева аккумуляторного отсека двигателей спецтехники с целью обеспечения гарантированного запуска двигателя при температурах окружающей среды до минус 60 °С (рис. 2).

Обогреватели механизмов подвижных транспортных средств

Одной из нетиповых задач, которая может быть решена с применением новых нагревательных элементов производства ГК «ССТ», является предотвращение образования наледи в рабочей зоне механизмов открывания закрывания дверей железнодорожных вагонов, люков, комингсов на судах, багажногрузовых отсеков самолетов.

В силу конструктивных особенностей и большой металлоемкости механизмов традиционная система отопления не всегда способна полностью предотвратить замерзание конденсата. В целом, данное явление отрицательно сказывается на процессах эксплуатации данных стратегических объектов. Для решения этой задачи требуется применение специальных нагревателей повышенной мощности. В настоящее время нами рассматриваются варианты решения, как посредством применения кабельных нагревательных элементов повышенной мощности, так и посредством применения резистивных толстопленочных нагревательных элементов.

4-5.jpg

Таблица 2. Основные технические характеристики одного нагревателя аккумуляторных батарей НАКБ.

Заключение

Освоенная ОКБ «Гамма» технология производства отечественных нагревателей повышенной мощности позволяет обеспечить морские объекты, объекты ВПК, атомной промышленности и авиации специальными решениями в области электрического обогрева, рассчитанными на работу в условиях сверхнизких температур и повышенных механических нагрузок. Представленные решения не только успешно прошли первичные испытания и готовы к запуску в серийное производство, но и могут быть масштабированы под дополнительные требования Заказчиков.

Назад