Наука

Научная и инновационная деятельность

Университет проводит фундаментальные, поисковые и прикладныеисследования. В последние годы осваивается инжиниринг, охватывающий всеэтапы разработки: от научных исследований и выработки принципиальныхтехнических решений, проектных и конструкторских работ до монтажа, наладки, сдачи объекта «под ключ» с последующим сервисным обслуживаниеми дальнейшим кадровым сопровождением. Для этих целей, в структуреуниверситета создан инновационно-технологический комплекс,объединяющийинжинеринговые подразделения вуза и предпринимательские структуры,созданные на его базе и имеющие большой опыт выполнения монтажных, строительных и пуско-наладочных работ.

Такой опыт позволилреализовать несколько десятков крупных проектов в области создания иреконструкции холодильных систем и систем кондиционирования воздуха нахладокомбинатах, овощехранилищах, предприятиях молочной и хлебопекарной промышленности, в нефтехимическом производстве, при создании иреконструкции спортивных катков с искусственным льдом.

Вобласти «умеренного холода» (при температурах выше -120°С) проводятся исследования термо- и газодинамических процессов в различных типахкомпрессоров и компрессорно–детандерных агрегатах. Разрабатываются алгоритмы, программы расчета и выдаются рекомендации по оптимизации конструктивных и энергетических характеристик с учетом примененияэ кологически безопасных рабочих веществ.

Научные исследования ученых университета, направленные на развитие криогенной техники (область температур, близких к абсолютному нулю), широкоизвестны в России и за ее пределами. В первую очередь, это работы посовершенствованию циклов воздухоразделительных установок. Еще в 60-егоды ХХ века был предложен новый, совмещенный детандерный цикл,о беспечивающий одновременное получение жидких азота и кислорода, чтопривело к значительному повышению эффективности промышленных криогенных установок. Разрабатывались методы получения криопродуктов высокойстепени чистоты с помощью низкотемпературной ректификации, а такжеспособы очистки криогенных газов методом низкотемпературной адсорбации.

Врезультате использования разработанных и внедренных в промышленность технологий удалось получить кислород и азот со степенью чистоты 99,9999%, и особо чистый диоксид углерода. Был разработан также методочистки на синтетических цеолитах кислорода аргона от азота. Криогенные методы, в частности использование жидкого азота, применялись вразработке технологий быстрого замораживания рыбы, что позволило получить продукцию отличного качества и значительно повысить производительность скороморозильных аппаратов по сравнению сприменением обычных компрессорных холодильных машин.

Впоследние годы получило развитие новое направление - криомедицина. Была разработана и внедрена в лечебную практику криокамера, в которой человек подвергается воздействию осушенного газообразного азота при температурах ниже минус 100°С. Эффект «антисауны» вызывает активизацию тепловых процессов в поверхностных тканях организма, что способствует активизации биохимических процессов, общему оздоровлению организма и вылечиванию ряда заболеваний.

Важным направлением являются исследования, связанные с разработкой и оптимизацией теплоиспользующих холодильных машин и термотрансформаторов, в которых в качестве источников энергии может использоваться «бросовая» теплота предприятий,а также возобновляемые источники энергии: солнечная и геотермальная. Врамках этого направления решаются вопросы термодинамического анализациклов и их оптимизации, интенсификации тепло- и массообмена, изучение процессов коррозии металлов.

Важным фундаментальным научным направлением являются исследования в области теплофизики. Это исследования теплофизических свойств новых хладагентов и их смесей,процессов теплообмена и гидродинамики при кипении и конденсации хладагентов в аппаратах холодильных машин.

Одним из ведущих направлений является разработка научных основ и повышение эффективности холодильных установок и систем кондиционирования воздуха. Решаются задачи оптимизации энергозатрат, повышения эксплуатационных характеристик надежности и безопасности.

Стоящие перед человечеством экологические проблемы с каждым годом становятся всеболее актуальными и для техники низких температур. Перспективы развития холодильной техники в XXI веке в значительной степени будут определяться ее воздействием на озоновый слой Земли и влиянием напроцесс глобального потепления. Решение этих проблем в значительной степени связано с заменой традиционных хладагентов на новые экологически безопасные, а также с поиском новых направлений использования природных рабочих веществ, таких, как диоксид углерода, аммиак, вода, углеводороды. Перевод холодильного оборудования на новые рабочие вещества влечет за собой разработку новых схемных и конструктивных решений, а также выработку требований по безопасности производства и эксплуатации.

В последнее десятилетие активно развивается научное направление в области термоэлектрического преобразования энергии. Выполнен цикл теоретических исследований свойств материалов, выявлен ряд новых эффектов и предложены методы существенного повышения энергетических параметров преобразователей. Поэтому направлению университет сотрудничает с ведущими научно-исследовательскими центрами Украины, Южной Кореи, Германии, Мексики, США и других стран.

С 70-х годов прошлого века в университете начала создаваться научная школа хладостойкого материаловедения. Результаты этого направления были реализованы вомножестве проектов, связанных с космической и оборонной промышленностью, криогенной техникой, судостроением и другими отраслями, использующими оборудование, работающее в условиях низких температур. Были разработаны методы неразрушающего контроля качества металла криогенных емкостей, позволяющие определить остаточный ресурсих эксплуатации. Предметом исследований являются также проблемы прочности конструкций и строительных объектов, возникающие при воздействии низких температур. С конца 70-х годов прошлого века начала формироваться научная школа теплофизического приборостроения. Были разработаны научные основы и конструкции приборов для измерения теплофизических свойств различных материалов в диапазоне температур от4 до 1200 К. Созданные приборы полностью автоматизированы, обладают высокой производительностью и точностью.

Старейшей научной школой университета является разработка технологий хранения и переработки сельскохозяйственного сырья растительного и животного происхождения. Исследования проводятся по следующим направлениям:

На основе теоретических исследований тепло- и массообмена при холодильнойи тепловой обработке пищевых продуктов разработаны технологии и аппаратурные решения высокотемпературной тепловой сушки и быстрого замораживания продуктов растительного и животного происхождения.Технологии обеспечивают высокое качество продуктов и снижение удельных энергозатрат на их реализацию. Предметом исследований является интенсификация процессов и совершенствование конструкций установок сублимационной сушки.

Одной из ведущих научных школ университета является разработка научных основ и технологий переработки молока. К настоящему времени сформировались следующие приоритетные направления:

Научное направление «Пищевая биотехнология» включает в себя решение следующих научно-технических проблем:

Важным направлением в области совершенствования технологического оборудования в пищевой и перерабатывающей промышленностях являются фундаментальные исследования тепло- и массообменных и гидродинамических процессов в аппаратах пивоваренной, микробиологической и масло-жировой промышленностей. Применительно кпивоварению и производству безалкогольных напитков проводится изучение двухфазовых потоков и процессов реологии. Новым направлением является исследование тепловых и технологических характеристик при использовании абразивных методов обработки пищевых продуктов.

Начиная ссередины 70-х годов, активно развивается научное направление, связанноес защитой окружающей среды и обеспечением безопасности жизнедеятельности. Были разработаны конструкции установок по очистке и обеззараживанию жидких, газообразных и твердых хозяйственно-бытовых и производственных отходов. В последнее время ведутся работы в области экологического мониторинга и экологической сертификации пищевых продуктов.

В рамках экономического направления проводятся исследования, связанные с совершенствованием управления производством на предприятиях пищевой промышленности и прогнозированием научно-технического развития отрасли.

Инжиниринг

Последнее десятилетие в университете активно развивается инновационная деятельность и инжиниринг: разработки университета доводятся до конечных этапов, включающих сдачу объектов «под ключ», с последующим сервисным обслуживанием и кадровым сопровождением.

В вузе созданы специализированные инновационные подразделения, а также «Технопарк», объединяющий творческий потенциал университета и ряд предпринимательских структур, созданных на его базе.

Характерной особенностью выполняемых проектов является то, что в их основе заложены передовые научно-технические идеи, направленные на решение основных приоритетов современности: энергосбережения, ресурсосбережения, экологической безопасности и надежности. За более чем 10-летний период выполнено около тысячи различных проектов. При этом, не было ни одной претензии к качеству. За последние 5 лет по тематике инновационных подразделений было подготовлено 12 кандидатских и одна докторская диссертация, защищено более 40 дипломных проектов и работ.

Открытое акционерное общество «КомпоВент», созданое в 1993 году, входит в состав «Технопарка», как единого учебно-научно-производственного комплекса университета и работает в тесном сотрудничестве со всеми выпускающими кафедрами.В настоящее время, насчитывает 50 человек, из которых 42–монтажника и 8 проектировщиков. Основные направлениями деятельности являются- создание систем кондиционирования, вентиляции, водоснабженияи канализации. Наиболее крупные проекты реализованы в развлекательном комплексе «Плаза», в торговых комплексах «Балтийский», «Неский», «Петмол» и «Каравай».

В 1995 г. было организовано Проектно-конструкторское бюро (ПКБ), основными направлениями работы которого являются разработка и внедрение современных проектных решений в пищевой промышленности на предприятиях нефтехимии, при строительстве катков с искусственным льдом и др. Задачи обследования предприятий и проектирования требуют от сотрудников ПКБ применения современных методов диагностики, систем автоматизированного проектирования и управления энерготехнологическими системами. При выполнении проектных работ используется комплексный подход к проектированию объекта как единой энерготехнологической системы (от формирования генплана до разработки систем мониторинга. Деятельность ПКБ в основном направленана на решение следующих задач:

ПКБ являясь университетским научно-исследоательским подразделением, сосредоточено не на решении рутинных задач, а на инновациях, т.е. реализации передовых идей и технологий.

Специалисты ПКБ прошли обучение в учебно-сертификационных центрах крупнейших фирм-производителей и получили сертификаты для работы с высокотехнологичным оборудованием.

Проектная деятельность ПКБ предполагает тесное сотрудничество с фирмами-поставщиками передового холодильного оборудования. Постоянно отслеживается состояние рынка новых технологий.

За последние годы наиболее крупные проекты были реализованы на следующих предприятиях:ОАО «Петрохолод», ОАО «Роска», АООТ «Бавария», ОАО«Ленхладокомбинат №4-5», ЗАО «Парнас-М», ЗАО «Гипробум», ООО «ПивоварняХейнекен», ЗАО «JFC» (Санкт-Петербург), ОАО «Сокольский ЦКБ»(г.Сокольск), ООО «Псковмясомолпром», ЗАО «Гдовский рыбозавод», Выборгский филиал ОАО «Комбинат им. Степана Разина», ОАО «ПсковскийГМЗ», ООО «Талосто-Волхов», ВНИИОС (Москва), ОАО «Химпром» (Волгоград).

В 2005 году было создано структурное подразделение университета –инжиниринговый центр «Развитие». Центр проводит весь комплекс работ вобласти совершенствования и создания новых линий переработки ипроизводства пищевых продуктов, систем холодоснабжения любого назначения, включая пищевую и перерабатывающую промышленность, агропромышленный комплекс, химию и нефтехимию, медицину, спортивные сооружения, системы жизнеобеспечения, камеры низкотемпературного и климпатического испытания различных изделий, системы технологического и бытового кондиционирования.

С 2000 г. научно-технологическим парком, а в последствии и инжиниринговым центром выполнены работы, связанные с реконструкцией, разработкой и созданием систем холодоснабжения на объектах Санкт-Петербурга и Ленинградской области: пивоваренной компанией «Бавария», концернов «Колибри» и «Петросоюз»,ОАО «Каравай», ООО «Юнион-Техно», Лужского мясоперерабатывающего комбината, Тихвинского молкомбината, нескольких холодильных терминалов, климатических испытательных камер.

К чемпионату мира по хоккею 2000 года проведена реконструкция системы охлаждения ледовых полей и систем кондиционирования Дворца спорта «Юбилейный», катков «Ледового дворца». Был выполнен ряд проектов систем холодоснабжения в Вологде, Великом Устюге, Челябинске, Екатеринбурге, Новосибирске, Липецке, Светогорске, спортивных катков в Красноярске, Нижнекамске, Сыктывкаре, Москве. Выполнено проектирование и осуществлен шеф-монтаж Центральной холодильной станции для систем кондиционирования зданий дворцово-паркового комплекса «Дворец конгрессов» в Санкт-Петербурге (пос.Стрельна).

Подавляющее большинство выполняемых инжиниринговым центром работ являются весьма наукоемкими и включают нестандартные технические решения. Такая постановка дела позволяет отнести центр «Возрождение» к числу не чисто технических, а научно-технических подразделений. Это дает возможность привлекать кработе профессорско-преподавательский состав, аспирантов и студентов. Участвуя в живой работе, все исполнители приобретают современный практический опыт, овладевают информацией по новейшему оборудованию и материалам.

Научные разработки и инновационные предложения

1. Низкотемпературная техника

• - Поршневые детандеры и детандер-компрессорные агрегаты сухого исполнения
• - Воздушные холодильные машины на базе малорасходных поршневых детандер-компрессорных агрегатов и поршневые компрессоры
• - Азотная система охлаждения в теплоизолированном кузове автомашин
• - Подсистема локальной циркуляции хладагента в охлаждающих условиях
• - Холодильные и газовые центробежные компрессоры с комбинированным регулированием, обеспечивающие высокоэффективную работу при переменных режимах и в различных условиях эксплуатации
• -Энергосберегающие системы на базе использования парокомпрессорных тепловых насосов и абсорбционных бромистолитиевых термотрансформаторов
• - Конденсатор холодильного агрегата бытового холодильника с естественной конвекцией воздуха и виброслоем

2. Пищевые технологии

• - Конвейерная система по перемещению грузов в колёсной таре
• - Установка сушильная вихревая с закрученными потоками инертного носителя (СВЗП)
• - Установка для гидроаэрозольно-испарительного охлаждения высокобелковых пищевых продуктов
• - Аэроионная обработка плодов и овощей с целью значительного снижения потерь при хранении
• - Хладостойкие стали для увеличения ресурса работы ответственных элементов и узлов машин и механизмов
• - Автоматизированная малогабаритная печь для термического
• - обезвреживания отходов
• - Установка для термоциклических испытаний изделий
• - Установка для очистки сточных вод индивидуальных домов (коттеджей) типа «Скарабей»
• - Компактная станция глубокой очистки бытовых сточных
• - вод производительностью 25-50 м. куб/сут.
• - Одноступенчатый скороморозильный аппарат с направленным псевдоожиженным слоем непрерывного действия (СМАНСП)
• - Методика перехода к энергосберегающим системам управления электроприводами
• - Абразивный рабочий орган для очистки и/или измельчения растительного сырья
• - Упаковка – термос разового использования
• - Устройство для размораживания брикетов рыбы

4. Аналитические и эксперементальные методики

• - Разработка аналитических методик определения содержания флавонолов в пищевых продуктах
• - Регенерация активной формы марганца (VII) из отходов производства
• - Метод диагностики и контроля свойств поверхности твердых веществ, определяющих их активность в химических процессах
• - Определение сахаров в пищевых продуктах
• - Разработка ферментных методов индикации присутствия в окружающей среде и продуктах питания веществ, опасных для человека
• - Cпособ ферментной индикации микроколичеств веществ в окружающей среде и продуктах питания

5. Комплексные инновации

• - Разработка комплексной региональной программы по утилизации отходов пищевых производств с целью их использования в сельском хозяйстве

6. Учебная техника

• - Виртуальный лабораторный практикум на базе Flash - технологий
•