На Урале начнут производить теплообменники по новой технологии

14:20, 24 декабря 2021

Готовые изделия будут дешевле и с лучшими характеристиками, чем у зарубежных аналогов [фоторепортаж]

В Уральском федеральном университете начнут производить теплообменники и другую продукцию по новой технологии, которая может заменить зарубежные аналоги. Сотрудники экспериментально-производственного комбината (ЭПК) и Инновационно-внедренческого центра «РИЦ» УрФУ разработали две технологии — технологию оребрения труб и технологию изготовления пластинчатых теплообменников. Обе позволяют увеличить теплообмен, уменьшить металлоемкость и удешевить стоимость готового изделия при улучшенных характеристиках. ЭПК также оборудовал цех и закупил роботизированный сварочный комплекс. В ближайшее время планируют освоить серийное производство, первые предложения о заказах уже поступили из Москвы, Волгограда и других городов. Запуск оборудования состоялся сегодня.

«По нашему заказу центр промышленной робототехники „Kawasaki-Урал“ и компания „Робовизар“ создали роботизированный технологический комплекс, оснащенный современным наукоемким оборудованием. Комплекс предназначен для автоматической лазерной сварки, наплавки и локальной термообработки различных изделий из металлов и их сплавов. Одной из первых мы планируем отработать не имеющую аналогов технологию оребрения труб. Схожую технологию применяют в Италии и Китае, но они все же отличаются», — рассказывает руководитель проектов ЭПК УрФУ Александр Волков.

С помощью роботизированного комплекса сотрудники ЭПК смогут работать со сложными большими конструкциями. Кроме того, робот может перемещаться на расстояние до 10 метров, не теряя точности позиционирования (ошибка не более 0,1 мм). В регионе подобных комплексов нет, в России — единицы. К примеру, подобный используют при производстве автомобилей немецкой компании.

«За счет использования мощного источника энергии — 6 кВт и высоких скоростей сварки получается качественный шов. Труба не успевает разогреться и деформироваться, чего нельзя добиться при других способах сварки, — поясняет главный конструктор проекта, начальник бюро ЭПК УрФУ Владимир Подгорбунских. — Технология уникальна в таком применении со сквозным проплавлением швов и такой технике автоматизированной сварки — мы, наверное, в России делаем это впервые. Причем при первом тестовом заказе, который мы выполнили в лаборатории, наша продукция вышла в 1,5 раза дешевле зарубежных аналогов, но с лучшим качеством сварки и с более высокой эффективностью по теплоотдаче, на 15%».

Первая партия труб прошла испытание на производстве. Этот заказ сделали за три месяца: приварили 9,2 тыс. ребер на 20 труб (по 460 на каждую). С помощью робота скорость работы увеличится в 3–5 раз, а по сравнению с контактной шовной сваркой производительность вырастет на 30%.

Отметим, проект реализован за полгода. Kawasaki Heavy industries и УрФУ договорились о запуске проекта на промышленной выставке «Иннопром» летом этого года. Оборудование компания поставила 13 декабря, комплекс запустили сегодня.

Справка

Оребренные трубы используют в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности (конденсаторы, газонагреватели, газоохладители), в машиностроении (компрессорные и холодильные установки, маслоохладители), в атомной промышленности (для производства охладителей, сушильных бань и паровых нагревателей воздуха), в системах кондиционирования и отопления.

Теплообменники устанавливают на пути отходящих газов (из печи в вытяжную трубу) для повторного использования тепла (утилизации) отходящих газов на производстве. Воздух, проходя вдоль нагретых дымом стенок рекуператора, подается обратно в печь. Таким образом обогревает помещение. Эффективность возврата тепловой энергии составляет 35–70% от энергии теплоносителя.

Роботизированный лазерный комплекс ЭПК УрФУ позволяет не только автоматически производить изделия, но и проектировать конструкцию, разрабатывать технологию в автоматизированных системах проектирования, автоматически генерировать управляющие программы. Таким образом создается цифровой двойник производственной системы, что полностью в тренде на цифровизацию производства и вхождения в индустрию 4.0. Сотрудники ЭПК УрФУ прошли обучение по управлению этой сложной системой, овладели навыками проектирования, симуляции технологического процесса, методам разработки автоматизированных лазерных роботизированных технологий в Учебно-инжиниринговом центре «Центр промышленной робототехники Kawasaki-Урал» при УрФУ.

Экспериментально-производственный комбинат УрФУ создан в 1956 году, является структурным подразделением университета. Комбинат обеспечивает более 30 тыс. жителей втузгородка Екатеринбурга электрической и тепловой энергией; выполняет заказы промышленных предприятий. В состав ЭПК входят котлотурбинный цех, электроцех, экспериментальное производство (одно из самых оснащенных обрабатывающих производств в регионе с полным циклом металлообработки). Численность сотрудников ЭПК УрФУ более 200 человек.