• Кафедра теплоенергетики має 14 спеціалізованих лабораторій для проведення наукових та навчальних робіт. Крім того, кафедра широко використовує в навчальному процесі обладнання теплоелектроцентралі ТЕЦ-5 м. Києва, лабораторію діагностики обладнання та лабораторію металів ВАТ “Київенерго” в рамках дуальної освіти.Для проведення науково-дослідних робіт на кафедрі використовується своя лабораторна база і дослідницька база провідних підприємств, на яких виконують дослідження співробітники, студенти, магістранти та аспіранти кафедри, а саме:
    • навчальна і науково-дослідна лабораторія фізики горіння та дослідження характеристик енергетичного обладнання ТЕС, в складі якої функціонує відділ “Проблем горіння” має відповідне технічне обладнання – систему газопостачання з тиском газу до 0,1 МПа, технічне водопостачання, електроживлення, станковий парк, повітряні нагнітачі з надлишковим тиском;
    • лабораторія діагностики та автоматики ТЕС та АЕС (комп’ютерний клас);
    • лабораторія парових турбін, теплових двигунів та нагнітачів (комп’ютерний клас);
    • лабораторія газодинаміки турбінного обладнання та енергоекології;
    • лабораторія регенеративного обладнання ТЕС;
    • лабораторія теплових вимірювань ТЕС та АЕС;
    • лабораторія діагностики та надійності енергетичного обладнання;
    • лабораторія моделювання ТЕС та АЕС та управління ресурсом енергетичного обладнання;
    • лабораторія трубопроводів та арматури;
    • лабораторія процесів теплопередачі в енергетичному обладнанні;
    • науково – навчальна лабораторія сучасних енергоефективних систем тепло – та холодо – постачання будівель;
    • лабораторія промислової енергетики;
    • лабораторія теплообмінних установок;
    • лабораторія відновлювальних джерел енергії.

     

    Для аналізу результатів досліджень використовується відповідна вимірювальна апаратура – потенціометри, лічильники води, газу, повітря, газоаналізатори. Результати проведених досліджень обробляються за допомогою комп’ютерів з використанням програм SOLIDWORKS, ANSYS та ін. Дослідження по розробці системи подачі вугільного пилу з високою концентрацією і відповідних пальників виконуються на дослідницькій базі Трипільської ТЕС.

    У науково-навчальній лабораторїя енергоефективних систем тепло- та холодопостачання будівель вивчається робота інверторної спліт-система фірми HISENSE з настінним внутрішнім блоком та пластинчастого теплообмінного апарата у системі теплопостачання, досліджуються контактний тепло і масообміну під час охолодження води в градирнях систем кондиціювання на водяній основі та  геліотермальні системи гарячого водопостачання.

    Студенти кафедри теплоенергетики вивчають комплекс профільних дисциплін, серед яких: «Інтегровані комп’ютерні технології», «Математичне моделювання та оптимізація процесів і систем», «Джерела теплопостачання та споживачі теплоти», «Енергозбереження в теплопостачанні», «Використання вторинних енергоресурсів», «Системи і установки знешкодження промислових викидів», «Використання нетрадиційних джерел енергії »та інші.

    На кафедрі використовується сучасна навчально-лабораторна і стендова база, інноваційні комп’ютеризовані методи навчання, комп’ютерні лабораторії з вільним доступом в інтернет, навчально-науковий центр «КПІ – Bosch» з сучасним енергоефективним обладнанням (теплові насоси, сонячні колектори, теплогенератори контактного типу і на біомасі).

     Студенти кафедри мають можливість отримання освіти в зарубіжних університетах протягом одного-двох років за спільними програмами подвійного диплому та за європейськими грантами в таких країнах як Німеччина, Франція, Швеція, Норвегія, Польща, Південна Корея. Після закінчення магістратури, випускники мають можливість продовжити навчання в аспірантурі, в тому числі по грантам в зарубіжних університетах.

    1.Навчально-наукова лабораторія дослідження процесів горіння (6 корпус)

    Основне призначення: комплексні дослідження процесів горіння з кінцевим впровадженням результатів у промисловість.

    Цілі: Реалізація практичних задач із заміни природного газу альтернативними пальними газами.

    Задачі, які вирішує лабораторія: лабораторні дослідження елементів робочого процесу технічного горіння органічного палива. Використання засобів СFD моделювання. Експериментальні дослідження процесу горіння у лабораторії. Розробка рекомендацій щодо вдосконалення систем спалювання. Дослідження швидкості та динамічних характеристик факелу із застосуванням методики вимірювання гідроксильних радикалів за допомогою лазерної фотометрії і швидкісної відеокамери.

    Лабораторні дослідження елементів робочого процесу технічного горіння органічного палива.

    Впровадження у виробництво промислових зразків.

     

    1.1Учбові курси кафедри ТЕУТ та АЕС теплоенергетичного факультету, які обслуговуються обладнанням лабораторії.

    «Гідродинаміка», «Горіння палива та обладнання для спалювання», «Теплові та атомні електростанції та установки», «Теплотехнічні вимірювання», «Парові та газові турбіни», «Газотурбінні та парогазові установки», «Експлуатація енергетичного обладнання», «Діагностика теплоенергетичного устаткування», «Екологія електростанцій», «Енергозберігаючі технології ТЕС», «Технологія енерговиробництва та захист повітряного басейну», «Екологічна діагностика ТЕС».

     

    1.2. Матеріально-технічне забезпечення учбової лабораторії

    • Стендовий зал включає:
    • 6 газових опусків для підключення учбових стендів;
    • газова магістраль середнього тиску до 0,2 МПа (абс.);

    з розрахунковою витратою газу – 30 м3/год;

    • технічне водопостачання – надлишковий тиск до 0,4 МПа, витрата води до 10 м3/год;
    • електропостачання – 12÷24 В (постійний струм), 220 В, 380 В (3 фази);
    • подача повітря – відцентровий нагнітач з витратою повітря до 0,5 кг/с і тиском до 0,11 МПа; два компресора типу ВУ-3/8 з витратою повітря 15 Н·м3/хв і тиском 0,7 МПа.
    • Контрольно-вимірювальна апаратура:
    • газоаналізатор Газохром 3101 (вміст Н2, СО, СН4);
    • газоаналізатор Testo-300 (вміст СО, NОх);
    • газоаналізатор OKCU – 5M (вміст СО, NОх);
    • регістратор PMT-69/L (регістрація температури);
    • витратоміри повітря, газу, води;
    • пірометр (регістрація температури);
    • термоанемометр (середні та пульсаційні швидкості потоку);
    • система виміру температури зонди з термопарами ХК, ХА, ППР;
    • потенціометри типу КСП-4 тощо;
    • монохроматор для визначення складу продуктів горіння.

    3) Механічна майстерня.

    • Свердлильний, фрезерний, токарний, загострювальний станки, зварювальний пост, установка точкового зварювання тощо.

    1.3. Стендове забезпечення учбової лабораторії

    • стенд для визначення енергоекологічних характеристик моделей газових пальникових пристроїв енергетичного призначення;
    • стенд для визначення характеристик ежекційних пальникових пристроїв;
    • стенд для визначення характеристик дифузійних факелів;
    • стенд для визначення коефіцієнта корисної дії регенеративного підігрівача;
    • стенд для визначення теплотехнічних характеристик модельного котла;
    • стенд аеродинамічних випробувань турбінної решітки;

     стенд вивчення вібраційного стану турбоагрегатів ТЕС та АЕС.


Загальна характеристика лабораторії

Перелік основних стендів

 Стенд для випробувань промислових зразків пальників.

image017

0007

  1. «Фізика процесів горіння і підвищення енергоекологічної ефективності енергетичних об’єктів і систем» (СНТ Абдулін М.З.).

На основі фундаментальних і прикладних наукових досліджень гідро-термо-хімічних систем, виконаних на теплоенергетичному факультеті КПІ,розроблено оригінальну струменево-нишеву технологію (спалювання та пристрій) для ефективного спалювання вуглеводного палива, що забезпечує суттєве підвищення ККД вогнетехнічних об’єктів (котлів, печей, сушил, підігрівачів, камер згорань та інші). Економію газу та електроенергії, зниження рівня забруднення навколишнього середовища, підвищення рівня надійності роботи та якості продукції.

 

Рис.2.1 Пальниковий пристрій на основі струменево-нишевої технології.

Для промислової реалізації розробленої технології створено науково-виробничий комплекс «СНТ», що представляє собою стартап, особливістю якого є реалізація повного інноваційного циклу: НДР – ДКР та ДТР – запровадження у промислове виробництво. Одночасно цей стартап є базою лабораторних та практичних робіт, практики для студентів теплоенергетичного факультету, а для деяких випускників КПІ – місцем постійної роботи.

 

   
Рис.2.2. Модернізація котла на основі Пальникового пристрою СНТ в м. Рівному Рис.2.3. Модернізація мартенівської печі на підприємстві ПАТ «Запорожсталь»

 

На цей час, завдяки технічному супроводженню розробленої технології НВК «СНТ», науковим керівником якого є професор КПІ М.З.Абдулін, модернізовано більше 1000 вогне технічних об’єктів на території України, Білорусі, Росії, Польщі, Казахстану.    

 

  1. Навчально-наукова лабораторія управління ресурсом енергетичного обладнання електростанцій

Основне призначення: комплексні дослідження управління ресурсом енергетичного обладнання електростанцій з кінцевим впровадженням результатів.

Цілі: Реалізація практичних задач з оцінки індивідуального ресурсу та управляння старінням енергетичного обладнання.

Задачі, які вирішує лабораторія: Створення комплексної системи оцінки індивідуального ресурсу та продовження строку експлуатації енергетичного обладнання блоків 100-800 МВт ТЕС і блоків 1000 МВт АЕС. Управління  ресурсом та дослідження старіння енергетичного обладнання електростанцій. Розроблення загальної концепції автоматизованої системи технічної діагностики та комплексу підтримки експлуатації енергоблоків ЕС. Впровадження методології та технічних регламентів управління  ресурсом енергетичного обладнання електростанцій.

   
Рис.3.1. Оптимізація режимів роботи блоків 200 МВТ ДТЕК Кураховська ТЕС, Луганська ТЕС, Старобешевська ТЕС Рис.3.2. Оцінка індивідуального ресурсу енергетичного обладнання

На кафедрі ведуться робот з продовження строку експлуатації енергетичного обладнання ТЕС і АЕС: ст. № 3-9 Курахівьскої ТЕС (акт впровадження від 28.03.08 і довідка ДонОРГРЕС про використання результатів НДР №301-01/5H от 28.02.08); на блоках ст. № 11,13-15 Луганської ТЕС (акт впровадження від 22.09.2008, 15.12.2009) ; блоці №10 Старобешевської ТЕС з турбінами К-200-130 ЛМЗ; блоці №7 Слав’янської ТЕС з турбінами К-800-240 ЛМЗ; блоці №1 Харківської ТЕЦ-5 з турбінами Т-100/120-130 та повторно через 9 років – блоків ст. № 4-5 Курахівської ТЕС  та №9, 15 Луганської ТЕС з турбінами К-200-130 ЛМЗ, про що є акти впровадження.

 

КАФЕДРА ТЕОРЕТИЧНОЇ ТА ПРОМИСЛОВОЇ ТЕПЛОТЕХНІКИ

  1. Навчально-наукова лабораторія тепломасообміну при фазових перетвореннях

Основне призначення: дослідження процесів крапельної та плівкової конденсації, процесів випаровування на та у вертикальних та горизонтальних трубах при різних тисках та для різних робочих тіл

Цілі: Реалізація практичних задач із дослідження процесу конденсації в різноманітних теплообмінних установках

Задачі, які вирішує лабораторія: лабораторні дослідження процесу крапельної та плівкової конденсації

5.Навчально-наукова лабораторія тепломасообміну в полі дії відцентрових сил

Основне призначення: дослідження процесів випаровування та конденсації на обертових дисках та конусах в плівках рідини

Цілі: Розробка відцентрових дистиляторів для дальніх космічних місій; інтенсифікація тепломасообміну для термочутливих рідин

Задачі, які вирішує лабораторія: лабораторні дослідження процесів  тепломасообміну, візуалізація процесу течії плівки рідини

  1. Науково-навчальна лабораторія сучасних енергоефективних систем тепло- та холодопостачання будівель

 

Обладнання:

  1. Інверторна спліт-система фірми HISENSE з настінним внутрішнім блоком (рис. 1).
  2. Експериментальна установка для дослідження контактного тепло і масообміну під час зволоження повітря та охолодження води в градирнях систем кондиціювання на водяній основі (рис. 2).
  3. Стенд для дослідження роботи пластинчастого теплообмінного апарата у системі теплопостачання (рис 3).
  4. Стенд для дослідження геліотермальних систем гарячого водопостачання (рис. 4)

 

Рис. 6.1. Інверторна спліт-система фірми HISENSE

 

1

 

Рис. 6.2 Принципова схема експериментальної установки:

 

 

 

Рис. 6.3. Пластинчастий теплообмінний аппарат системи теплопостачання

Рис. 6.4. Стенд для дослідження геліотермальних систем гарячого водопостачання