Inovativní lamelový expandér pro bezmazný provoz

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21720%2F23%3A00372746" target="_blank" >RIV/68407700:21720/23:00372746 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/68407700:21220/23:00372746

Výsledek na webu

<a href="https://dexpand.cz/en/" target="_blank" >https://dexpand.cz/en/</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Inovativní lamelový expandér pro bezmazný provoz

Popis výsledku v původním jazyce

Tento funkční vzorek je výsledkem původního výzkumu a vývoje autorského týmu. Jedná se o laboratorně otestovaný expanzní stroj - lamelový expandér - který na rozdíl od konkurenčních strojů dovede pracovat s bezmazným provozem díky unikátní tribologické dvojici v kontaktu lamela - stator. Funkční vzorek lamelového expandéru je navržen pro provoz se stlačeným vzduchem v rozmezí tlaků 6-10 bar(a), nicméně jeho hermetická konstrukce umožňuje provoz také s inovativními chladivy s nízkým GWP a nulovým ODP, jako například R1233zdE, R1336mzz(Z) či R1234yf, rovněž pak také s přírodními chladivy (uhlovodíky či CO2). Návrhový výkon stroje je v řádu vyšších stovek wattů. Jeho budoucí aplikace je například v systémech pro konverzi nízkoteplotního odpadního tepla pro výrobu práce z tepla, či pro náhradu expanzních ventilů jako točivá redukce pro úsporu mařené energie škrcením (tepelná čerpadla, potrubní systémy). Za použití odolných kluzných povlaků na povrchu lamely, která je ve kluzném styku s povrchem statoru, je umožněno provozu bez mazacího oleje, čímž dochází k významné úspoře na investičních i provozních nákladech, které jsou navíc umocněné u tepelných oběhů s cirkulací oleje za provozu, díky čemuž je i navýšena účinnost konverze odpadního tepla v elektřinu.

Název v anglickém jazyce

Innovative rotary vane expander for oilless operation

Popis výsledku anglicky

This functional sample is the result of original research and development by the author's team. It is a laboratory-tested functional sample of an expansion machine - a rotary vane expander - which, unlike competing machines, is capable of oil-free operation thanks to the unique tribological pair in the vane-stator contact. The functional sample of the rotary vane expander is designed for operation with compressed air in the pressure range of 6-10 bar(a), however its hermetic design also allows operation with innovative low GWP and zero ODP refrigerants such as R1233zdE, R1336mzz(Z) or R1234yf, as well as natural refrigerants (hydrocarbons or CO2). The design power of the machine is in the higher hundreds of watts. Its future application is, for example, in systems for the conversion of low-temperature waste heat recovery, or for the replacement of expansion valves as an expansion machine for saving throttled energy (heat pumps, piping systems). The use of resistant sliding coatings on the surface of the vane, which is in sliding contact with the surface of the stator, enables operation without lubricating oil, which results in significant savings in investment and operating costs, which are further enhanced in the case of heat circuits with oil circulation during operation, which also increases the efficiency of waste heat to electricity conversion.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20303 - Thermodynamics

Projekt

<a href="/cs/project/TO01000160" target="_blank" >TO01000160: Optimised expanders for small-scale distributed energy systems</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

FVZ/36/2023/10

Číselná identifikace

TD-FVZ/36/2023/10

Technické parametry

Nominální mechanický výkon expandéru: 900 W Průměr (excentrického) rotoru: 55mm Průměr statoru: 64mm Délka rotoru: 25mm Návrhová účinnost stroje: 48.2 % Návrhový expanzní poměr stroje: 2.53 Provozní otáčky stroje: 3030 rpm Počet pracovních komor / lamel: 6 Návrhový objemový průtok: 0.82 l/s Vstupní parametry pracovní látky: 10 bar(a), 50°C Výstupní parametry pracovní látky: 1 bar(a), 20°C Pracovní látka: suchý vzduch

Ekonomické parametry

Cena výroby komponent expandéru dle výrobní dokumentace - 85 000 Kč Cena normalizovaných dílů a součástí - vč magnetické spojky - 30 000 Kč Cena generátoru a výkonové elektroniky pro vyvedení výkonu - 10 000 Kč Cena potřebných měřících systémů - 12 000 Kč Celková cena funkčního vzorku - 137 000 Kč

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

68407700

Název vlastníka

České vysoké učení technické v Praze

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

https://dexpand.cz/en/