Представлены основные направления научной деятельности НЦ «Износостойкость» НИУ «МЭИ», перечислены разработанные технологии, приведены фотографии основного технологического и опытно-промышленного оборудования, созданного в последние годы по различным направлениям.

Проведен обзор вакуумного оборудования для реализации современных ионно-плазменных технологий применительно к решению задач повышения износостойкости высоконагруженных элементов оборудования ТЭК. Приведены примеры обработки изделий с применением ионно-плазменных технологий.

Показана возможность и обоснована целесообразность микродозирования поверхностно-активного вещества из класса пленкообразующих аминов-октадециламина (ОДА) в проточную часть ЦНД паровой турбины, обеспечивающего одновременно снижение скорости каплеударной эрозии рабочих лопаток влажнопаровых ступеней и интенсификацию теплообмена в конденсаторе путем перевода пленочной конденсации в капельную. Определен предельный уровень концентраций ОДА в паре, исключающий возможность «заноса» трубной системы конденсатора за счет его конденсации.

Изложены интегральные результаты реализации комплексной технологии, заключающейся в модификации свойств функциональных поверхностей трубопроводов и теплоэнергетического оборудования с использованием поверхностноактивных веществ (ПАВ-технологии), на объектах систем централизованного теплоснабжения за 2003 - 2013 гг. Показан масштаб внедрения ПАВ-технологии в системах теплоснабжения городов Российской Федерации. Выполнена технико-экономическая оценка эффективности ПАВ-технологии для всех стадий технологического цикла: производство, транспортировка, распределение и потребление тепловой энергии.

Испытания теплоизоляции на морозостойкость методом циклического замораживания и оттаивания позволяют спрогнозировать долговечность тепловой изоляции в случае отсутствия возможности проведения натурных длительных испытаний. Приводится сравнительный анализ результатов испытаний на морозостойкость тонкопленочных многослойных теплоизоляционных покрытий и пенополиуретановой теплоизоляции при знакопеременных температурных нагрузках.

Приводятся результаты экспериментальных исследований влияния свойств поверхности рабочего колеса на повышение энергоэффективности центробежных насосов типа «Д». Показано, что гидрофобизация проточной части рабочего колеса обеспечивает снижение удельного энергопотребления центробежных насосов как консольного типа, так и насосов с двойным входом (типа «Д»).

Рассмотрены вопросы эффективности различных конструкций односкважинной системы съема и извлечения тепловой энергии недр Земли: с обсадной трубой по всей длине односкважинного теплообменного аппарата и без обсадной трубы в твердых породах недр.

Проведен анализ мероприятий по повышению эффективности эксплуатации компрессорных станций магистрального транспорта газа эксергетическим методом. Представлены результаты использования теплоты уходящих газов в целях отопления и мощности турбодетандера на привод вентиляторов АВОГ. Построены эксергетические диаграммы потоков.

Рассмотрены перспективы применения термогидравлических распределителей в системах централизованного теплоснабжения для повышения их надежности и энергетической эффективности и определены их оптимальные геометрические параметры.

Выполнен анализ энергетической эффективности использования теплоты вентиляционных выбросов для подогрева приточного воздуха. Проводится сравнение прямоточных систем вентиляции с и без теплообменника-утилизатора. Предложена математическая модель и алгоритм расчета рассматриваемых систем вентиляции. На примере конкретного производственного помещения приводятся результаты сравнительного анализа.

Рассмотрены основные проблемы количественного послойного анализа модифицированных поверхностных слоев и защитных покрытий для повышения эксплуатационных характеристик поверхностей энергетического оборудовании на основе нитридов, карбидов и карбонитридов металлов методом спектроскопии тлеющего разряда (калибровка по C и N, выбор параметров измерения, структура поверхности образца). Для покрытий с различным содержанием азота и углерода проведена аттестация их содержания методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии ( РФЭС) для использования при калибровке спектрометров тлеющего разряда. Проанализировано влияние параметров режима измерения на форму кратеров при прожиге различных типов материалов и покрытий. Рассмотрена разрешающая способность метода тлеющего разряда при исследовании наноструктурных покрытий.

Рассматривается эксергетический КПД как основной показатель эффективности энергетических установок. В качестве примера приводится оценочный расчет энергоисточника на основе использования глубинной тепловой энергии недр Земли с применением турбинной установки на низкокипящем рабочем теле.

Главной задачей работы является снижение энергопотребления процессов переработки углеводородного сырья. Анализ топливно-энергетических балансов газоперерабатывающих заводов показал, что процесс ректификации является основным потребителем тепловой энергии. В качестве примера рассматривается процесс ректификации широкой фракции легких углеводородов. Моделирование процесса осуществлялось в программе Aspen HYSYS. По результатам моделирования предлагается наиболее эффективные технологии ректификации с тепловыми насосами в зависимости от технических характеристик установок и свойств разделяемых веществ.

Рассмотрены проблемы согласованной работы источников тепловой энергии и потребителей в распределенных системах теплоснабжения. Проведен анализ изменения тепловых нагрузок коммунального комплекса в результате климатических аномалий, роста теплозащитных параметров зданий, выявлены фактические резервы снижения потерь и повышения энергетической эффективности и надежности систем теплоэнергоснабжения городов. Для выбора оптимального и сбалансированного состава оборудования энергоисточников (ТЭЦ общего пользования) предложена методика комплексного анализа структуры энергоемкости (соотношения тепловых и электрических потребностей) городского хозяйства.