Энергосберегающий способ подогрева и перекачивания запасов тяжелых топлив на дизельных транспортных судах
Приведены результаты расчетноаналитического исследования энергоэффективности топливных подсистем судовых энергетических установок дизельных транспортных судов. Показана возможность значительного снижения затрат энергии и топлива путем рационализации технических средств, схемы подогрева и уменьшения...
Gespeichert in:
| Datum: | 2007 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2007
|
| Schriftenreihe: | Промышленная теплотехника |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61223 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Энергосберегающий способ подогрева и перекачивания запасов тяжелых топлив на дизельных транспортных судах / А.В. Щедролосев // Промышленная теплотехника. — 2007. — Т. 29, № 1. — С. 69-73. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-61223 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-612232014-04-28T03:01:40Z Энергосберегающий способ подогрева и перекачивания запасов тяжелых топлив на дизельных транспортных судах Щедролосев, А.В. Энергосбережение Приведены результаты расчетноаналитического исследования энергоэффективности топливных подсистем судовых энергетических установок дизельных транспортных судов. Показана возможность значительного снижения затрат энергии и топлива путем рационализации технических средств, схемы подогрева и уменьшения температурного уровня подогрева и перекачивания части запасов тяжелого топлива. Приведено результати розрахунково-аналітичного дослідження енергоефективності паливних підсистем суднових енергетичних установок дизельних транспортних суден. Показано можливість значного зниження витрат енергії і палива шляхом раціоналізації технічних засобів, схеми підігріву і зменшення температурного рівня підігріву та перекачування частини запасів важкого палива. The results of calculated-analytical probing of power efficiency of fuel intersystems of ship propulsive plants of diesel transport ships are reduced. The possibility of significant lowering of energy consumptions and combustible is shown by rationalization of means, circuit of a preheating and reduction of a temperature level of a preheating and flowing through of a part of stores of heavy fuel. 2007 Article Энергосберегающий способ подогрева и перекачивания запасов тяжелых топлив на дизельных транспортных судах / А.В. Щедролосев // Промышленная теплотехника. — 2007. — Т. 29, № 1. — С. 69-73. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 0204-3602 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61223 629.54 ru Промышленная теплотехника Інститут технічної теплофізики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Энергосбережение Энергосбережение |
| spellingShingle |
Энергосбережение Энергосбережение Щедролосев, А.В. Энергосберегающий способ подогрева и перекачивания запасов тяжелых топлив на дизельных транспортных судах Промышленная теплотехника |
| description |
Приведены результаты расчетноаналитического исследования энергоэффективности топливных подсистем судовых энергетических установок дизельных транспортных судов. Показана возможность значительного снижения затрат энергии и топлива путем рационализации технических средств, схемы подогрева и уменьшения температурного уровня подогрева и перекачивания части запасов тяжелого топлива. |
| format |
Article |
| author |
Щедролосев, А.В. |
| author_facet |
Щедролосев, А.В. |
| author_sort |
Щедролосев, А.В. |
| title |
Энергосберегающий способ подогрева и перекачивания запасов тяжелых топлив на дизельных транспортных судах |
| title_short |
Энергосберегающий способ подогрева и перекачивания запасов тяжелых топлив на дизельных транспортных судах |
| title_full |
Энергосберегающий способ подогрева и перекачивания запасов тяжелых топлив на дизельных транспортных судах |
| title_fullStr |
Энергосберегающий способ подогрева и перекачивания запасов тяжелых топлив на дизельных транспортных судах |
| title_full_unstemmed |
Энергосберегающий способ подогрева и перекачивания запасов тяжелых топлив на дизельных транспортных судах |
| title_sort |
энергосберегающий способ подогрева и перекачивания запасов тяжелых топлив на дизельных транспортных судах |
| publisher |
Інститут технічної теплофізики НАН України |
| publishDate |
2007 |
| topic_facet |
Энергосбережение |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61223 |
| citation_txt |
Энергосберегающий способ подогрева и перекачивания запасов тяжелых топлив на дизельных транспортных судах / А.В. Щедролосев // Промышленная теплотехника. — 2007. — Т. 29, № 1. — С. 69-73. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| series |
Промышленная теплотехника |
| work_keys_str_mv |
AT ŝedrolosevav énergosberegaûŝijsposobpodogrevaiperekačivaniâzapasovtâželyhtoplivnadizelʹnyhtransportnyhsudah |
| first_indexed |
2025-07-05T12:13:37Z |
| last_indexed |
2025-07-05T12:13:37Z |
| _version_ |
1836809053407281152 |
| fulltext |
ням швидкості потоків в центральній частині ка;
мери печі. Однак це збільшення швидкості не пе;
ревищує верхню границю оптимальної для робо;
чої області швидкості, яка дорівнює 3 м/с.
Додавання вертикальних направляючих дозволяє
використовувати менш потужний вентилятор (з
на 20% меншою встановленою потужністю), що
приводить до енергозаощадження, зберігаючи
при цьому якість продукції, що випікається.
2. Використання розробленої методики мо;
делювання досліджуваних процесів скорочує
час та матеріальні витрати, необхідні для прове;
дення експериментальних випробувань при
модернізації існуючих зразків та створення но;
вих. Приведена методика розрахунку дозволяє
аналізувати поля швидкостей, поля кінетичної
енергії турбулентності, поля функцій току, поля
динамічних тисків в робочих областях печей
різного типу та відповідно оптимізувати енерге;
тичні витрати та час випічки якісної продукції.
Це дозволяє економити енергетичні, а в деяких
випадках і матеріальні ресурси.
ЛІТЕРАТУРА
1. Launder B.E. and Spalding D.B. The numeri;
cal computation of turbulent flows // Comp. Meth. in
Appl. Mech. & Eng., 1974. Vol. 3. P. 269.
2. Накорчевский А.И., Басок Б.И. Гидроди;
намики и тепломассоперенос в гетерогенных
системах и пульсирующих потоках (под ред.
А.А. Долинского). – К.: Наукова думка, 2001. –
348 с.
3. Авраменко А.А., Басок Б.И., Кузнецов А.В.
Групповые методы в теплофизике. – К.: Наукова
думка, 2003. – 484 с.
Получено 30.10.2006 г.
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2007, т. 29, № 1 69
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
Рис. 19. Розподіл тиску. Швидкість потоку з
вентилятора – 8 м/с. Зріз наведено для Y ≈ 450 мм.
УДК 629.54
ЩЕДРОЛОСЕВ А.В.
Национальный университет кораблестроения имени адмирала Макарова
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЙ СПОСОБ ПОДОГРЕВА И
ПЕРЕКАЧИВАНИЯ ЗАПАСОВ ТЯЖЕЛЫХ ТОПЛИВ НА
ДИЗЕЛЬНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СУДАХ
Приведено результати розрахунко*
во*аналітичного дослідження енергое*
фективності паливних підсистем судно*
Приведены результаты расчетно*
аналитического исследования энерго*
эффективности топливных подсистем
The results of calculated*analytical
probing of power efficiency of fuel inter*
systems of ship propulsive plants of diesel
Острая необходимость снижения затрат энер;
гии и топлива на дизельных транспортных судах,
в связи с общим состоянием топливо–энергети;
ческой проблемы, отрицательно влияющей на
возможности эксплуатации судов, ставит задачи
совершенствования энергопотребления не толь;
ко по главным судовым энергетическим установ;
кам, но и по их системам.
В порядке более широкой реализации разра;
ботанной концепции снижения энергозатрат по
специальным энергетическим системам “подо;
грев–выгрузка” высоковязких грузов [1] в про;
ектных и эксплуатационных решениях по топ;
ливной системе СЭУ дизельных транспортных
судов проведено расчетно;аналитическое иссле;
дование энергоэффективности топливных под;
систем хранения, подогрева и перекачивания за;
пасов тяжелого топлива.
Проведенный анализ состояния энергоэффек;
тивности указанных топливных подсистем пока;
зал следующее:
1. Размещение цистерн запасов ТТ на морских
дизельных судах вне машинного отделения, тя;
желые температурные условия их эксплуатации,
в связи с остыванием до температур окружающей
среды, создают необходимость их подогрева для
осуществления периодического перекачивания
части суточного расхода топлива в отстойные,
либо расходные цистерны [2, 3].
2. Существующие схемы парового трубчатого
(змеевикового) подогрева ТТ в цистернах запаса
обладают низкой теплоотдачей из;за малой вы;
соты и большой протяженности цистерн, требу;
ют длительного времени на подогрев (24...48 ч),
оказывают термическое воздействие на топливо
из;за локального перегрева, имеют малый срок
службы, металлоемки и трудоемки в строитель;
стве и ремонте. Относительно высокий разогрев
топлива в цистернах запаса приводит к выпаде;
нию осадков, очистка которых затруднена [2, 4,
5, 7].
3. Применяемый в последнее время циркуля;
ционный способ подогрева (горячеструйный по;
догрев) запасов ТТ предназначен для более быст;
рого эффективного разогрева топлива во всем
объеме цистерн запаса ТТ. После подогрева топ;
лива в запасной цистерне суточную расходную
часть его перекачивают в отстойные или расход;
ные цистерны [3;7].
4. Перекачивание части запаса ТТ осуществ;
ляется не чаще одного раза в сутки, а подогрев ТТ
упомянутыми способами производится практи;
чески постоянно [2].
5. Применяемые перекачивающие шестерен;
ные или поршневые насосы и протяженные тру;
бопроводы требуют разогрева ТТ до температуры
40...45 оС, обеспечивающей экономически оп;
равданный предел перекачивания [2].
70 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2007, т. 29, № 1
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
c – теплоемкость;
F – поверхность охлаждения;
G – масса;
k – коэффициент теплопередачи;
Q – тепловая мощность;
t – температура;
τ – время;
РД – руководящий документ;
СЭУ – судовая энергетическая установка;
ТТ – тяжелое топливо.
Индексы нижние:
з.в – забортная вода;
нач – начальный;
кон – конечный;
ос – окружающая среда;
пол – полезный;
пот – потери;
СП – система подогрева;
ср – средний;
т – топливо.
вих енергетичних установок дизельних
транспортних суден. Показано мож*
ливість значного зниження витрат
енергії і палива шляхом раціоналізації
технічних засобів, схеми підігріву і змен*
шення температурного рівня підігріву та
перекачування частини запасів важкого
палива.
судовых энергетических установок ди*
зельных транспортных судов. Показана
возможность значительного снижения
затрат энергии и топлива путем рацио*
нализации технических средств, схемы
подогрева и уменьшения температур*
ного уровня подогрева и перекачивания
части запасов тяжелого топлива.
transport ships are reduced. The possibili*
ty of significant lowering of energy con*
sumptions and combustible is shown by
rationalization of means, circuit of a pre*
heating and reduction of a temperature
level of a preheating and flowing through of
a part of stores of heavy fuel.
6. Относительная продолжительность и высо;
кая температура разогрева всей массы ТТ в цис;
тернах запаса для осуществления перекачивания
незначительного суточного расхода ТТ приводят
к значительным теплопотерям, расходам пара,
энергии и топлива [4, 5].
Основной характеристикой любого типа систе;
мы подогрева вязких продуктов является тепловая
мощность QСП, которая в общем случае является
функцией многих переменных, как;то: физичес;
ких свойств продукта (параметр αi), площади теп;
лообмена и объема подогреваемого продукта (па;
раметр βi), разности температур между продуктом
и окружающей средой (параметр Δti) и времени, в
течение которого происходит остывание и подо;
грев продукта в емкости (параметр τi), т.е.
. (1)
При известных (заданных) параметрах αi и βi,
характеризующих свойства ТТ, площади тепло;
обмена и объемы цистерн запаса, тепловая
мощность QСП при любых технологических ва;
риантах ТТ будет зависеть от величины Δti и вре;
мени τi.
Предлагаемая рационализация технических
средств и технологическая схема (приведенная
на рис.) разогрева запаса ТТ для хранения, подо;
грева и перекачивания состоит в следующем:
1. В существующем перекачивающем контуре
производится замена поршневого (шестеренно;
го) насоса на винтовой насос типа 2ВВ 63/4 с ре;
гулируемым приводом.
2. Первоначально ТТ в цистернах запаса разо;
гревается оборудованной упрощенной паровой
трубчатой системой (главным образом местной у
заборных патрубков) от начальной температуры
разогрева tнач = 12 оС до конечной tкон = 16 оС, со;
ответствующей предельной вязкости для винто;
вых насосов.
3. Последующий разогрев от 16 до 45 оС пере;
качиваемого суточного запаса ТТ в отстойную,
либо расходную цистерну осуществляется прока;
чиванием его через дополнительно встроенный
подогреватель топлива и далее по перекачивае;
мому трубопроводу.
( )СП i i i i
, , t ,Q f= α β Δ τ
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2007, т. 29, № 1 71
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
Рис. Технологическая схема подогрева и перекачивания запасов тяжелого топлива
4. В случае застывания ТТ в цистерне запаса
его разогрев осуществляется первоначально про;
качиванием подогреваемого ТТ по короткому за;
мкнутому циркуляционному контуру с последу;
ющим переключением разогрева цистерн запаса
струями из сопел.
5. В случае использования запаса ТТ для вы;
равнивания крена при выполнении грузовых
операций и в аварийных ситуациях перекачива;
ние ТТ осуществляется двухвинтовым насосом
2ВВ 63/4.
В результате предлагаемой рационализации
системы подогрева и перекачивания суточного
расхода ТТ в основном изменяются составляю;
щие тепловой мощности
, (2)
где Qпот – теплопотери цистерны запаса ТТ (по;
перечная цистерна–диптанк, расположенная
выше двойного дна) в окружающую среду, опре;
деляемые по рекомендациям РД [6] как
,
Qпол – полезная теплота, необходимая для по;
вышения теплосодержания ТТ, определяемая по
рекомендациям РД [6],
.
Совершенно очевидна нецелесообразность от;
носительно высокого подогрева всей цистерны с
запасом ТТ с учетом перекачивания небольшого
суточного его расхода. Произведенные расчеты и
сопоставление величины теплопотерь и полез;
ной теплоты показали возможности значитель;
ной экономии затрат тепловой энергии и топлива
на подогрев и перекачивание ТТ в размере 204 т в
год на танкере–продуктовозе проекта 15966 дед;
вейтом 30 тыс. т.
Выполненное исследование по повышению
энергоэффективности топливных подсистем
хранения, подогрева и перекачивания запасов
тяжелого топлива позволяет сделать следующие
выводы:
1. Результаты внедрения выполненных раз;
работок в практику проектирования и эксплуата;
ции топливной системы судовых энергетических
установок создают возможность значительной
экономии энергии и топлива.
2. Уменьшение температурного режима
хранения и подготовки к перекачиванию из ци;
стерн суточного запаса ТТ в отстойную приво;
дит к снижению тепловых потерь, предотвра;
щает образование отложений на дне цистерны
запаса и выпадения осадков, в результате чего
сокращается трудоемкость на периодическую
очистку цистерн и уменьшаются потери легких
фракций ТТ.
3. Выполненный расчет повышения энер;
гоэффективности модернизированной топ;
ливной подсистемы хранения, подогрева и пе;
рекачивания запасов ТТ по танкеру дедвейтом
30 тыс. т проекта 15966 показал возможность
снижения затрат энергии и топлива на подо;
грев и перекачивание в размере 204 т/год. Рас;
четный экономический эффект составляет
около 300 тыс. грн. в год.
4. Выполненное исследование подтверждает
реальные перспективы широкой реализации по;
добных разработок в других отраслях промыш;
ленности и транспорта при хранении, переливе,
разливе вязких продуктов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Щедролосев А.В. Повышение энергоэф;
фективности систем подогрева и выгрузки вяз;
ких продуктов на наливных судах методом ком;
плексной оптимизации параметров устройств и
режимов технологических процессов // Зб. наук.
праць УДМТУ. – Миколаїв: УДМТУ, 2003. – № 2. –
С. 41–51.
2. Овсянников М.К., Петухов В.А. Судовые
дизельные установки: Справочник. – Л.: Судост;
роение, 1986. – 424 с.
3. Системы судовых энергетических уста;
новок: Учебное пособие / Г.А. Артемов, В.П.
Волошин, А.Я. Шквар, В.П. Шостак. – 2;е
изд., перераб. и доп. – Л.: Судостроение,
1990. – 376 с.
4. Коробцов И.М. Струйный разогрев высо;
ковязких мазутов на морском флоте: Автореф.
дис. ... канд. техн. наук. – Л., 1962. – 17 с.
5. Переведенцев П.А. Исследование особенно;
стей горячеструйного разогрева вязкого топлива
( )т т
пол кон нач
i
G c
Q t t= −
τ
( )пот i i т.ср ос
Q k F t t= −
СП пот пол
Q Q Q= +
72 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2007, т. 29, № 1
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
энергетических установок на морских судах: Авто;
реф. дис. ... канд. техн. наук. – Л., 1976. – 27 с.
6. РД 5.5524�82. Системы подогрева жидких
грузов морских нефтеналивных судов. Правила и
нормы проектирования. ;М.: Министерство су;
достроения СССР, 1982. –105 с.
7. Судовые энергетические установки: Учеб;
ник / Г.А. Артемов, В.П. Волошин, Ю.В. Заха;
ров, А.Я. Шквар. – Л.: Судостроение, 1987. –
480 с.
Получено 11.07.2005 г.
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2007, т. 29, № 1 73
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
Досліджено вплив режиму охолод*
ження та заморожування на темп охоло*
дження ягід та профіль температури. Ре*
зультати розрахунку співставленні з
даними, отриманими під час експери*
ментів. Визначено раціональні режими
заморожування з точки зору збережен*
ня якості продуктів та мінімізації витрат
рідкого азоту у швидкоморозильній ту*
нельній установці.
Исследовано влияние режима ох*
лаждения и замораживания на темп ох*
лаждения ягод и профиль температуры.
Результаты расчёта сопоставлены с
данными, полученными в ходе экспери*
ментов. Определены рациональные ре*
жимы замораживания с точки зрения
сохранения качества продуктов и мини*
мизации затрат жидкого азота в скоро*
морозильной туннельной установке.
The influence of cooling and freezing
mode on rate cooling berries and tempera*
ture profile was investigated. Calculation
result were compared with the experimen*
tal data. Rational freezing modes with rela*
tion to product quality preservation and liq*
uid nitrogen in fast freezing plant expense
minimization were defined.
УДК 536.244 / 664.8.037.5
ЛИСИЦА А.Ю.,
ПЕТУХОВ И.И., СЫРЫЙ В.Н.
Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «ХАИ»
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ
И СОХРАНЕНИЯ КАЧЕСТВА ПЛОДООВОЩНОЙ
ПРОДУКЦИИ ПРИ БЫСТРОМ ЗАМОРАЖИВАНИИ
С – концентрация;
DC – коэффициент диффузии;
c – удельная теплоёмкость;
DT – коэффициент температуропроводности;
m – масса;
– тепловой поток;
r – радиус, пространственная координата;
T, t – температура;
– средняя температура тела;
ΔTpc – глубина захода в метастабильную область;
w – скорость;
x – массовая доля;
α – коэффициент теплоотдачи;
λ – коэффициент теплопроводности;
ρ – плотность;
τ – время;
ψ – скрытая теплота кристаллизации;
ХАТ – холодная аэродинамическая труба.
Индексы:
1 – растворитель;
2 – растворённые вещества;
c – охладитель;
f – параметры на фронте или зоне кристаллизации;
l – жидкая фаза;
о – начальное значение;
s – твёрдая фаза;
рс – переохлаждение.
l
T
Q&
Введение
Одним из основных способов длительного со;
хранения качества плодоовощных продуктов яв;
ляется быстрое замораживание и последующее
хранение при низких температурах. Для этого в
основном используются воздушные холодильные
технологии. Развитие производства быстрозамо;
|