Основними напрямками наукових досліджень є:
- «Створення і вдосконалення теоретичних основ, підходів, методів і моделей для синтезу систем підтримки прийняття рішень в умовах невизначенності інформації на єтапах дослідження, проєктування та експлуатації енергоустановок АЕС і ТЕС»
- «Екологічно чиста енергетика та ресурсозберігаючі технології на теплових і атомних електростанціях»
- «Розробка і створення оптимальних конструкцій енергетичних котлів, котлів-утилізаторів і водогрійних котлів»
- «Розробка оптимальних технологічних схем і конструкцій обладнання для забезпечення екологічно чистого виробництва електроенергії та теплоти тепловими та атомними електростанціями, котлами-утилізаторами, водогрійними котлами»
- «Розробка математичних методів і моделей для створення автоматизованих програмних комплексів оптимізації параметрів стану та діагностики складних теплоенергетичних систем»
- «Дослідження процесів термічного знешкодження органічних промислових відходів у топках з киплячим шаром»
- «Дослідження процесів газифікації низькоякісного вугілля з метою його комплексного використання»
За результатами науково-дослідних робіт кафедри парогенераторобудування в напрямку розвитку системного аналізу та теорії імітаційного моделювання, як одного із способів математичного моделювання технологічних процесів теплоенергетичного обладнання, в 2006 році в НТУ “ХПІ” вперше в практиці вітчизняної енергетики виготовлений промисловий зразок конденсаційного повітропідігрівника з циркулюючими теплоаккумулятором , що не має аналогів в Україні, для котлів, що працюють на газоподібному паливі.
Схема і зовнішній вигляд конденсаційного повітропідігрівника з циркулюючим кулястим теплоносієм
Такі конденсаційні воздухоподогревателі з циркулюючим проміжним кислотостійким кулястим теплоносієм, що дозволяють використовувати латентну теплоту відхідних газів котлів, можуть бути встановлені за водогрійними котлами. Схема застосування розробленого повітропідігрівника дозволяє, на відміну від зарубіжних аналогів, вирішити проблему забезпечення конденсації пари в газовідвідними тракті котлів шляхом змішування насичених водяних парів відхідних димових газів з підігрітим повітрям слабкий вологості. В результаті змішування з’являється можливість забезпечити відносну вологість газів, що йдуть перед трактом котла в межах 20-25 %, що гарантує відсутність конденсації водяної пари в тракті і димовій трубі .
Розрахунки, які були проведені для одного з найбільш поширених в Україні водогрійних котлів типу КВГМ -20 -150, показали, що у разі використання в них у якості утилізаційного теплообмінного апарату розробленого конденсаційного повітропідігрівника, ККД котла збільшиться на 9,7 % і досягне 95 – 96 %, що свідчить про його високу ефективність. Його впровадження у виробництво і подальша експлуатація в конструкціях опалювальних котлів сприяє вирішенню проблеми енерго- і ресурсозбереження України шляхом забезпечення загальної економії газоподібного палива до 15% на один котел і дає можливість знизити генерацію оксидів азоту в 2 рази і викиди вуглекислого газу – на 25%.
Розробка може бути впроваджена в паливовикористовуючих енергетичних агрегатах, в котельних установках систем теплопостачання, які знаходяться в зоні населених пунктів. Якість води, що нагрівається шляхом безпосереднього контакту з димовими газами, дозволяє після дегазації застосовувати її в системах виробництва гарячого водопостачання, а також, як живильної води теплових мереж котлів. Конденсат, який виходить в представленому повітропідігрівнике в процесі «сухий» конденсації, може бути використаний в системах водопідготовки котельних установок.
В даний час ця розробка впроваджена на котлах КП «Харківські теплові мережі», а саме, встановлено промисловий зразок в котельні одного з районів м. Харкова.
У виконанні наукових досліджень кафедра підтримує тісну співпрацю з науковими організаціями НАН і галузевих наук України: з головним науково -дослідним інститутом у галузі ядерної енергетики Національним науковим центром «Харківський фізико -технічний інститут» НАН України; з Інститутом проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України; з Інститутом електродинаміки НАН України.
Науковці кафедри парогенераторобудування постійно проводять наукові дослідження в рамках госпдоговірних тем, щорічний обсяг яких становить близько 100 тис. грн. Результати наукових досліджень впроваджуються для науково -дослідної експлуатації в промисловості на підприємства України та зарубіжжя, в тому числі на ВАТ «Харківський котельно -механічний завод» , ННЦ « ХФТІ» , АТЗТ «Котлоенергопром», АТН ТП «Укрпроменерго», ЗАТ ХКП «Котлоенергопроект», КП «Харківські теплові мережі», ЗАТ «Харківська ТЕЦ -3», на електростанцію «Doha West» в Кувейті.
Науковий потенціал кафедри та її філії в ННЦ «ХФТІ» складається з двох докторів наук, 4- х професорів та 10 кандидатів технічних та фізико -математичних наук. Це дозволяє виконувати наукові дослідження з багатьох напрямків сучасної енергетики та забезпечує високий професійний рівень підготовки фахівців.