Отзыв ведущей организации (Технологическое проектирование высокопористых теплоизолирующих конструкций насосно-компрессорных труб из коротких базальтовых волокон на основе метода жидкостной фильтрации)

УТВИ'жДАЮ Первый заместитель генерального директора завода- технический директор „:;;,': - ЗАО «ЗЭМ» РКК «Энергия» .„:"фмени С П. Королева» ."о- '"З ~ВО '~ '~'о'" С.Ю, Шачнев 201 7г. ОТЗЫВ ведущей организации на диссертационную работу Баданиной К)лии Владимировны «Технологическое проектирование высокопористых теплоизолируюших конструкций насосно-компрессорных труб из коротких базальтовых волокон на основе метода жидкостной фильтрации», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05,02.08— Технология машиностроения.

Акт альность аботы. Одним из основных требований, предъявляемых к волокнистым теплоизолирующим конструкциям, является снижение их массы и габаритных размеров при сохранении заданного уровня функциональных характеристик изделия, Возможная область применения - внутренняя теплоизоляция элементов машин, медицинской техники, бытовых приборов, межтрубной изоляция трубопроводов, работающих при высоких температурах или связанных с транспортировкой криогенных топлив, Перспективным направлением является изготовление теплоизолирующих конструкций из доступных, недорогих и экологически чистых базальтовых супертонких волокон (БСТВ), работоспособных неограниченное время на всем диапазоне температур вплоть до 750 'С. Однако изготовить из штапельных БСТВ в виде холстов или прошивных матов теплоизолирующие конструкции заданной геометрической формы весьма сложно. Кроме того, коэффициент кондуктивной теплопроводности материалов ~ТИМ) на основе прошивных матов в 1,75 раза выше по сравнению с коэффициентом, полученным расчетным путем для БСТВ и спокойного воздуха.

Это приводит к увеличению толщины межтрубного теплоизолирующего покрыл ия композитных насос но-компресс орных труб (НКТ) и, как следствие, к увеличению погонной массы и себестоимости всего изделия. Автором диссертационной работы предложено решение указанных недостатков при изготовлении волокнистых теплоизолирующих покрытий НКТ в виде цилиндров, колец, манжет, полуцилиндров или скорлуп на основе применения двух стадийной жидкостной технологии.

Технология обеспечивает получение коротковолокнистого полуфабриката путем измельчения штапельных волокон и формообразование на его основ~ и связки из А1 Оз сложно профильных изделий методом фильтрационного осаждения коротких волокон из пульпы в перфорированную оснастку и обеспечение коэффициент теплопроводности материала изделия до расчетного значения. Таким образом, актуальность темы диссертации, связанной с решением практически важных научно-технических вопросов проектирования и изготовления высокопори етых теплоизолирующих конструкций из коротких базальтовых волокон, способствукнцих снижению массы конструкции и себестоимости изделия в целом, не вызывает сомнений. Наиболее с ественнымн ез льтатами обла аю имн на чной новизной являются: 1.

Математическая модель фильтрационного осаждения коротких волокон из пульпы в процессе получения полуфабриката и в процессе формования сложно профильных теплоизоляционных конструкций из базальтовых волокон со связкой из А1 Оз. 2. Методика расчета компонентов подготовки гидромассы из коротких базальтовых волокон и минеральной связки, режимных и временных технологических параметров формообразования сложно профильных тепло изолирующих конструкций с одновременной оптимизацией пори стости, обеспечивающей минимальную плотность материала изделий.

остове ность на чных положений и выво ов полученных результатов сомнений не вызывает. В работе применены апробированные методы экспериментального исследования структурных, механических и теплофизических характеристик высокопор истых тепло изолирующих конструкций на аттестованном оборудовании и сертифицированных программно-математических пакетах. Основные результаты исследования согласно данным открытых информационных ресурсов опубликованы в 12 научных работах, среди которых, 5 из Перечня ВАК РФ, а также прошли апробацию на пяти научно-технических конференциях соответствующего профиля.

П актическое значение ез льтатов иссе та ии состоит в следующем: 1. Разработана 2-х стадийная жидкостная технология формообразования высоко пористых теплоизолирующих конструкций сложнои формы из коротких базальтовых волокон и связки А!20з, позволяющая снизить себестоимость теплоизолирующих изделий в 2,5 раза по сравнению с теплоизоляцией из материала ТЗМК-10 на основе коротких кварцевых волокон. 2. Сформулированы рекомендации по проектированию и изготовлению теплоизолирующих конструкций из коротких базальтовых волокон и минеральной связки методом фильтрационно го осаждения, которые могут быть применены в производстве изделий, связанных с использованием криогенных топлив. 3, Проведена промышленная апробация теплоизолирующих конструкций из коротких базальтовых волокон и связки А1:Оз путем внедрения результатов работы при создании опытных образцов теплоизолирующего покрытия НКТ нового поколения диаметром 60мм в виде цилиндров, манжет и цилиндрических скорлуп с толщиной стенки 25 мм и средним коэффициентом теплопроводности в диапазоне температур 63...420 'С„равным 0,0413 Вт/(м К).

4. Практическая ценность работы доказывается и предполагаемым внедрением результатов работы по созданию натурных композитных НКТ на основании совместных проведенных работ автором диссертации и организации ЗАО «КОМПОМАШ-ТЭК». Ст ~кт а аботы. Объем работы 165 страниц, включая 74 рисунков и 13 таблиц. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы. Список цитируемой литературы включает 100 наименований.

Структура диссертации является логически стройной, главы равноценны; претензий к языку и стилю изложения нет: диссертация написана ясным, технически грамотным языком. Автореферат и опубликованные работы полностью отражают содержание диссертации. В первой главе проведен анализ литературных источников и опубликованных работ по теме диссертации.

Рассмотрены практические разработки высокопористых теплоизоляционных материалов из базальтовых штапельных волокон и теплозащитных покрытий из коротких кварцевых волокон. Проведенные исследования теплофизических характеристик высокопористой теплоизоляции и обзор технологических способов изготовления методом жидкостной фильтрацией теплозащитных изделий различного назначения позволили сделать выводы об актуальности работы. В заключение ставятся задачи исследования диссертационной работы.

Во второй главе описана разработанная двух стадийная технология изготовления теплоизоляционных волокнистых ТИМ. Так же в главе показана разработанная математическая модель процесса фильтрационного осаждения коротких базальтовых волокон и связки А!203 из пульпы и определены технологические параметры формообразования высокопористых теплоизоляционных конструкций в виде цилиндрических колец. В третьей главе изложены экспериментально-теоретические исследования в области теплофизических свойств теплоизоляционных покрытий из коротких базальтовых волокон и минеральной связки из А1..0з на плоских и кольцевых образцах. Четвертая глава посвящена экспериментально-технологическим исследованиям и разработке инженерной методики расчета эффективного коэффициента теплопроводности, исследованию деформационных характеристик образцов теплоизоляционного материала на основе коротких базальтовых волокон при сжатии, разработке технологического процесса изготовления полуцилиндров (скорлуп) и проведению тепловых испытаний опытных 1длиной 2,5 м) теплоизолированных НКТ нового поколения на тепловом стенде.

В приложении приведены результаты испытания опытных НКТ на растяжение и кручение, часть тепловых испытаний натурных (укороченных до 2,5 м) труб НКТ, но со всеми силовыми элементами, прочностные испытания вьюокопор истого базальтового материала, а также Акты внедрения. Замечания н воп осьн 1. В диссертации незначительно освещены вопросы применения высокопористых теплоизолирующих изделий из коротких базальтовых волокон и связки А120ь при отрицательных температурах. 2. В диссертационной работе не отражены недостатки, связанные с применением двух стадийной жидкостной технологии изготовления теплоизолирующих конструкций из базальтовых волокон в плане трудоемкости и энергетических затрат, 3.

В работе не приведены рекомендации по возможному использованию полученных теоретических и методических разработок при создании теплоизолирующих изделий на основе других видов волокон и минеральной связки. 4. В работе не сделано сравнительного анализа и техникоэкономического обоснования применения теплоизолирующих покрытий композитных НКТ нового поколения, как на основе коротких, так и штапельных базальтовых супертонких волокон. В целом данные замечания не влияют на общее положительное впечатление о работе и носят в большей степени рекомендательный характер.