автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Исследование и научное обоснование направлений интенсификации теплообмена в судовых опреснительных установках

ИССЛЕДОВАНИЕ И НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛООБМЕНА В СУДОВЫХ ОПРЕСНИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ

Специальность 05 08 05 - Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0030716 Ю

Астрахань-2007

003071610

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Астраханский государственный технический университет» (ФГОУ ВПО АГТУ) на кафедре «Судостроение и энергетические комплексы морской техники»

Научный руководитель- доктор технических наук, профессор

Александр Федорович Дорохов

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Николай Васильевич Селиванов кандидат технических наук Александр Евгеньевич Семенов

Ведущая организация Институт физики Дагестанского научного центра РАН

Защита состоится 29 05 2007 г в 15ч ЗОмин на заседании диссертационного совета К 307 001 02 в Астраханском государственном техническом университете по адресу. 414025 г Астрахань, ул Татищева 16, 5учеб корпус, 308 ауд.

Тел /факс (8512) 61-41-66, е-ша11 с1огок1юуаГ@гатЬ1ег ги С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке АГТУ

Автореферат разослан «29» апреля 2007 г Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент ^^^^А В. Кораблин

Актуальность проблемы.

Проблема снабжения судов пресной водой существует на протяжении всей истории морского флота Запасы воды на судах всегда были ограничены Обуславливалось это ухудшением качества воды при длительном хранении, а так же лимитированием объема водных цистерн на судах Установлено, что запасы пресной воды на судах зависят от их типа и дальности плавания и составляют 2-8% водоизмещения

Расчеты расходов запаса пресной воды серии рыбодобывающих обрабатывающих судов переоборудованных в плавучий консервный завод (ПКЗ), головными из которых являются «Бузанский» и «Капитан Кузнецов», подтверждаемые опытом эксплуатации показали, что суточная потребность пресной воды на производственные, технологические и бытовые нужды судна превышает паспортную производительность установленных опреснительных установок (ОУ). Реальная эксплуатационная их производительность с учетом остановок на ремонт и техническое обслуживание оказывается еще ниже Производительность ОУ дистилляци-онного типа сильно зависит от расхода греющей воды, а следовательно, мощности двигателя, от которого идет отбор воды В условиях работы судна как ПКЗ, вспомогательные двигатели недогружены, что так же является причиной снижения производительности ОУ, которая по результатам испытаний в промысловых рейсах составляет около 3 т/сутки вместо паспортных 6,3 т/сутки В этой связи возникла актуальная задача увеличения производительности существующих опреснительных установок путем интенсификации теплообмена в них

Необходимость решения теоретической и прикладной задач по исследованию различных направлений интенсификации теплообмена в ОУ, выбор наиболее приемлемых для данных условий эксплуатации и разработка их научного обоснования являются основной научной идеей диссертационной работы

Цели исследования: решение актуальной научно-технической задачи по определению направлений интенсификации теплообмена в судовых ОУ для повышения их производительности и научное обоснование этих направлений

Для достижения поставленной цели необходимо решить комплекс следующих научных задач.

- исследование и анализ показателей ЭУ судов типа «Моряна» в базовом и модернизированном вариантах,

- анализ теоретических основ и современного уровня развития способов опреснения и конструкции опреснительных установок,

- определение оптимальных характеристик выбранных типов опреснительных установок,

- техническое решение и его теоретическое обоснование по использованию теплоты уходящих газов дизелей для интенсификации теплообмена,

- теоретическое и экспериментальное исследование малоизученных направлений интенсификации теплообмена в судовых ОУ.

Методы решения задач исследования. Методологической базой диссертации являются исследования Лукина Г Я , Якубовского Ю В , Давыдова В Г., Слесаренко В Н, Добржанского В Г , Нешиоева И Ф и др

При проведении теоретического анализа использовался комплексный подход, основанный на современных достижениях в области технологии опреснения Расчетный анализ базируется на фундаментальных положениях теории конвективного теплообмена

Экспериментальные исследования производились на разработанной и созданной автором экспериментальной установке в АГТУ

Производственные исследования проводились на рыбопромысловых судах ОАО «Каспрыбхолодфлот». Научная новизна:

- сформулированы новые теоретические положения по улучшению эксплуатационных показателей адиабатных ОУ,

- предложена классификационная структура современных способов и методов опреснения, систематизированы вопросы выбора типа ОУ,

- разработана и реализована оригинальная программа экспериментальных исследований для определения степени интенсификации теплообмена и эффективного диапазона частот ультразвукового воздействия (УЗВ),

- экспериментальным путем получены новые данные оптимальной частоты ультразвукового воздействия и получаемой при этом степени интенсификации теплообмена

Практическая ценность:

- создана экспериментальная установка, позволяющая выполнять исследования свойств различных материалов и сред при ультразвуковом воздействии на теплообменную систему;

- получены экспериментальные данные, позволяющие определить область эффективного применения ультразвуковой технологии и могут быть использованы в работах по исследованию и проектированию ОУ;

- предлагаемая методика определения оптимальных характеристик адиабатных ОУ позволяет улучшить их массогабаритные и экономические показатели

Личный вклад автора. Основные теоретические и экспериментальные результаты в период 2002 - 2007 г г получены лично автором, в том числе - с использованием консультаций д т н, проф А Ф Дорохова, д т.н, проф М К Овсянникова и др Исследования и разработка экспериментальной установки проводились при помощи и с использованием консультаций сотрудников кафедры «Судостроение и энергетические

комплексы морской техники», за что автор выражает им свою благодарность

Реализация результатов исследования. Основные материалы и результаты исследований были использованы при модернизации ОУ на рыбопромысловых судах ОАО «Каспрыбхолодфлот», а так же приняты к внедрению при проектировании судовых теплообменных аппаратов в СКБ «Каспий»

Результаты диссертационной работы применяются в АГТУ при подготовке морских инженеров по специальности «Судовые энергетические установки» и инженеров по специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок», а так же в научных работах студентов и аспирантов

Апробация работы. Основное содержание исследований по мере их выполнения обсуждалось и докладывалось на заседаниях кафедры «Судостроение и энергетические комплексы морской техники»; заседаниях Ученого совета института Морских технологий, энергетики и транспорта АГТУ, научно-технической конференции «Проблемы динамики и прочности исполнительных механизмов и машин» (АГТУ, 2004), ежегодных научно-технических конференциях АГТУ (2002-2007 г г), пятой международной конференции и выставке по морским интеллектуальным технологиям «Моринтех-2003» (СПб 2003), 6-м межрегиональном семинаре по актуальным проблемам судовой энергетики и машинодви-жительных комплексов (Астрахань 2005 г)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работы.

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, и содержит 110 страниц текста, 22 рисунка, 14 таблиц, список использованных источников из 95 наименований

Во введении раскрывается актуальность проблемы, формулируется основная научная идея работы

В первой главе проведены исследование и анализ показателей работы энергетических установок судов типа «Моряна» в базовом и модернизированном вариантах. В связи с модернизацией судна по схеме ПКЗ увеличивается количество потребителей пресной воды на технологические нужды, а так же изменяется и характер потребления воды Тактм образом, необходимо разработать меры по увеличению производительности ОУ в заданных условиях работы При этом основные цели модернизации ОУ сводятся к следующему

а) повысить производительность ОУ с тем, чтобы полностью удовлетворялись потребности судна, и реже возникала бы необходимость пополнения запасов пресной воды в портах,

б) уменьшить трудоемкость работ по обслуживанию опреснителей и очистке их испарителей от накипи,

в) уменьшить расход энергоносителей на ОУ,

г) повысить показатели получаемого дистиллята, Сформулированы цели и научно-технические задачи исследования Во второй главе приводятся теоретические основы и современный уровень развития судовых ОУ Дана общая оценка способов опреснения, а так же предложена структурная схема их классификации

Термические методы опреснения являются наиболее распространенными, так как они требуют меньше энергетических затрат, и технически проще выполнимы В работе проведено аналитическое исследование двух наиболее распространенных на рыбопромысловых судах типов дис-тилляционных термических ОУ адиабатных и кипящих

Основным направлением, на котором можно добиться улучшения технико-экономических показателей адиабатных ОУ, является расширение температур 10 - (1 адиабатного испарения морской воды При этом возможности снижения температуры в последней ступени 1г ограничены резким увеличением уноса влаги, а допустимая температура перед первой ступенью и - ростом интенсивности отложения накипи Так что задача расширения температурного интервала оказывается чрезвычайно трудной В тоже время она и привлекательна, так как при неизменных размерах теплопередающих поверхностей и расхода теплоты позволяет увеличить производительность пропорционально

Испарители кипящего типа просты по конструкции, удобны при эксплуатации Испарение в них довольно просто осуществимо и позволяет достигнуть высоких значений коэффициента теплопередачи благодаря интенсивной турбулизации пограничного слоя при образовании и отрыве паровых пузырей

Однако с этой особенностью связан и ряд недостатков, роль которых возрастает с увеличением их размеров Во-первых, это усиленное образование накипи на поверхности нагрева на границах паровых пузырей Во-вторых, происходит интенсивный выброс капель рассола в паровое пространство и образование пены над кипящим слоем, загрязняющей пар, а сам кипящий слой жидкости оказывается неустойчивым (изменяется его высота), особенно при глубоком вакууме. Наконец, при попытках добиться большой производительности в одном агрегате снижаются температурный напор и коэффициент теплопередачи на нижних трубках нагревательных батарей вследствие гидростатического эффекта

Специфические условия работы глубоковакуумных кипящих опреснителей вынуждают применять большую подачу питательной воды (коэффициент подачи в этом случае достигает 4-6) К этим условиям относятся

а) большая объемная напряженность зеркала испарения, предопределяющая повышенную влажность вторичного пара Приемлемого соле-содержания пара можно добиться только за счет снижения солесодержа-ния рассола,

б) возможность появления повышенных местных концентраций ввиду большого паросодержания смеси при испарении внутри трубок Во избежание этого приходится прибегать либо к искусственной циркуляции, либо к увеличению подачи воды,

в) необходимость интенсификации теплоотдачи от трубок к рассолу, что достигается несколькими методами, например повышением скорости движения воды путем увеличения ее подачи и снижения солесо-держания (известно, что коэффициент теплопередачи к неупаренной морской воде на 35-40% больше, чем к воде двойной концентрации, причем с углублением вакуума эта разница увеличивается), повышением температуры греющей воды, воздействием физических полей на трубки испарителя

Кроме того, подробно анализировались установки, использующие принцип обратного осмоса Эти ОУ пока не получили широкого применения в судовой практике, так как конструкции их недостаточно надежны и невелик опыт их эксплуатации по сравнению с вышеописанными

Одним из путей уменьшения массы и габаритов судового оборудования является применение пленочных испарителей, которые имеют несколько преимуществ по сравнению с испарителями кипящего типа и адиабатными Они обладают более высоким коэффициентом теплопередачи, особенно при малых температурных напорах (менее 20°С) В пленочных испарителях выпаривание морской воды происходит со свободной поверхности, что уменьшает накипеобразование и исключает вспенивание рассола Поэтому процесс испарения обладает устойчивостью независимо от колебаний нагрузки Эти аппараты являются довольно перспективными в ближайшем будущем

В рассматриваемом нами случае наиболее применимыми типами ОУ следует считать два адиабатные опреснительные установки и глубоковакуумные дистилляционные опреснительные установки В свою очередь как адиабатные, так и дистилляционные кипящие ОУ требуют детального рассмотрения с точки зрения определения оптимальных характеристик и возможности увеличения их производительности при заданных габаритных ограничениях

Третья глава посвящена определению оптимальных характеристик судовой адиабатной ОУ

Подробно рассмотрены процессы уноса В отличие от крупных береговых, в судовых адиабатных опреснителях на каждую ступень приходится сравнительно большой перепад температур АТ - от 8 до 20°С А так как энергия, затрачиваемая на дробление потока, прямо пропорциональна АТ, то обычная для крупных опреснителей организация адиабатного испарения с открытой поверхности потока либо в его толще (барбо-тажное испарение) сопровождалась бы повышенным образованием и уносом тонко дисперсной влаги

Среди общих данных, необходимых для описания уноса, хорошо известны закономерности дробления капель в потоке газа - в частности, формула Волынского для максимального диаметра капель, сохраняющих устойчивость цг з где ру - критическая скорость

"2 <т ' '

подъема пара в камере, р - плотность газа, и - скорость газа, и,- скорость капель, <т - поверхностное натяжение

Экспериментальное исследование вопросов уноса было предпринято Лукиным Г Я , Резником В М и Тихоновым В М Ими установлено, что решающее влияние на унос оказывает приведенная скорость пара на выходе из-под козырька С ростом этой скорости унос увеличивается, но неодинаково

Далее проведено теоретическое исследование процессов накипеоб-разования в судовых опреснителях и методы борьбы с ним Отложение накипи на теплопередающих поверхностях является одним из основных препятствий на пути дальнейшего повышения экономичности процессов термического опреснения

Дальнейший процесс совершенствования термических дистилля-ционных судовых опреснителей должен основываться на интенсификации теплообмена, что в свою очередь требует более полного подавления накипеобразования

Расчет удельного расхода теплоты и числа ступеней испарения проводится на основе экспериментальных и статистических данных, полученных Г Я Лукиным и др Одной из наиболее примечательных особенностей адиабатных ОУ является возможность достижения сколь угодно малых значений удельного расхода теплоты ц, путем соответствующего увеличения числа ступеней 7. и удельной поверхности каждого конденсатора ^

Из теплового баланса ОУ вытекают следующие уравнения, связывающие основные конструктивные, термодинамические и экономические характеристики опреснителя

где ¿«у- у/.*^ - число единиц переноса теплоты в конденса-

торе; - температура забортной воды,

_ _ г - относительная подача воды, «7фс*(*0-О

- + <_ -

температура воды в последней ступени,

1 + 77 * -

т] - коэффициент использования теплоты, учитывающий потери через наружную изоляцию, от внутренних протечек и от вторичной дистилляции )»(г„-0 / 2*г*г

Поверхность каждого из Ъ конденсаторов

/■ =

г

_.

И'о+О

*1п-

г)*2

При заданной производительности опреснителя ш кг/час суммарная

всех

поверхность

= (г+ !)*/• =(г + 1)*

его конденсаторов

подогревателя

Я + -

**(<о-О

*1п-

Уравнения получены в предположении, что условия теплообмена (к и во всех ступенях одинаковы Размерами теплообменной поверхности определяется и стоимость теплообменников Статистические данные дают для теплообменников, омываемых морской водой, удельную стоимость П'= 450 * К,"

Учитывая, что в стоимости опреснителя без учета средств автоматики доля теплообменников составляет 55-60 %, находим П = 1050*(г +1)*/=;0<57 = 1050*и-/67 *<р{д,:) С1). гДе

4?,г)=(г + 1)*

д + -

*1п-

**('.-О 1__а

(2)

Из-за ограниченного выбора значений -/и)и очень мало меняющегося отношения г/^ функцию <р(д,г) можно рассматривать как двухпараметрическую и соответственно оптимизировать ее по г и ц

Стоимость многоступенчатых адиабатных ОУ напрямую зависит от удельного расхода теплоты я Оптимальное число ступеней, при котором стоимость опреснителя будет минимальной приведено в таблице 1

Таблица 1

Оптимальное число ступеней ОУ

Показатель Значение

Я, Дж/кг 400- 450- 500- 700- 900- 1200- 1500- 2000-

450 500 600 800 1000 1400 1800 2400

г 13-14 12-11 10 8 6 5 4-3 2

ор1

С учетом стоимости средств автоматического регулирования защиты и приборов, которые от я и г не зависят, О увеличивается на 2500030000 руб при Щ = 10 - 50 т/сутки и на 50000 - 60000 руб при \У2 = 200 - 250 т/сутки Если, кроме того, корпус опреснителя изготовлен из коррозионно-стойких материалов (медно-никелевые сплавы или нержавеющая сталь) стоимость увеличивается еще на 30 - 35 %

Отметим, что в соответствии со структурой функции и уравнения (1) 2ор1 не зависит от \У2, к и (/0 - = ДТ

При оптимальных х функция <р{д,г) может быть аппроксимирована более удобным уравнением

- 4\067

18*10 | , А2 и п имеют значения к*АТ

<р{я^р1)=А*А2*д где 4=/'

в диапазоне

350 < я < 600 кДж/кг, А2 =86,7, п=0,82 600 <я < 900 кДж/кг, А2 =41,6, л= 0,70 1000 <я< 1500 кДж/кг, А2 =18, п=0,58

Если известен средгай за год коэффициент загрузки опреснителя Мь коэффициент экономической эффективности Э и стоимость 1 кДж теплоты, затрачиваемой на опреснитель Ст, то приведенные затраты = + £„„,, на выработку 1 кг дистиллята будут выражены через я

с учетом уравнений (1) и (2) таким образом

0,116*Э*П „ , 0,112*Э _„

> 5 = -+ Ст*а = —-т-гг* А,* А,*а *+Ст*а

^ 10 3*Л/,*Г2 7 4 Мх * ¡У® >> 4 т ч

позволяющим найти я„р1, при котором 5 = £].!>тт , а именно °££ = -п*А1*А2*Л3*д-,+Ст=0 где 4^0,122'ЭШ,*^033

а?

1

Отсюда

Чор!

п*А,*А2 *Л3 Сг

(3)

Вычисленные по уравнению (3) при М]=0,7 и Э=0,25, А1=1 значения я0р, приведены в таблице 2 Здесь наибольшие значения Ст соответ-

ствуют по современным ценам стоимости топлива на промысле (18000 руб/т), а наименьшие - обогреву опреснителя паром при оптовой цене дизельного топлива около 15000 руб /т Если используется пар из утилизационных котлов, то q0pt =1500 кДж/кг

Таблица 2

Значения оптимального удельного расхода теплоты

Показатель Значение

\У2 , кг/час 500 1000 2500 5000 10000 20000

Ст = 2* 10"3, руб /кДж 766 665 590 530 467 412

-//-1*10-' 1028 1000 840 733 640 560

-//-0,5* 10 -1 1594 1500 1136 981 850 730

-II- 0,2* 103 2850 2570 2030 1753 1515 1310

Если оптимальными окажутся значения дт больше или меньше 60°С, а также по требуемой продолжительности работы средние значения

к будут отличаться от 3000 кВт/м2 °С, так что к ДГ * 180000 кВт/м 2 °С, то q0pt придется уточнять по уравнению (3)

Вышеизложенные теоретические положения и практические рекомендации позволяют существенно улучшить эксплуатационные, массога-баритные и экономические показатели адиабатных ОУ и расширить сферу их эффективного использования, особенно в области малых произво-дительностей (до 5-6 т/сут)

В четвертой главе проведено исследование направлений интенсификации теплообмена в судовых ОУ. Дано теоретическое и расчетное обоснование повышения производительности ОУ посредством глубокой утилизации теплоты отработавших газов, а так же представлено конструкционное решение этого способа Одним из традиционных методов увеличения производительности утилизационных ОУ является повышение температуры греющей воды на входе

Проведенный выше анализ показателей работы ЭУ позволяет говорить о целесообразности утилизации отработавших газов (ОГ) дизелей 6ЧН 25/34 в составе ДГ Предлагается следующая схема утилизации теплоты ОГ охлаждающая вода от ДГ поступает на утилизационный теплообменник (газо-водоподогреватель), где нагревается отработавшими газами и далее поступает в ОУ

Производительность ОУ С0у, т/сут в исходном варианте (без дополнительного подогрева греющей воды ДГ) определяется по формуле

О 24А;*ЙГ ^ 24*0'2*0'235*240*42700-З57Л1/шп оу 1000*д 1000*3234,7

где цохя - относительная потеря теплоты с водой, охлаждающей

цилиндры ДГ, ge - удельный расход топлива, кг/(кВт*ч), Аге - мощность

двигателя на данном режиме, кВт, (У1,, - низшая теплотворная способ-

ность дизельного топлива, кДж/кг, д - количество теплоты, необходимой для получения 1 кг дистиллята, кДж/кг ^ОХ,=20,2%=0,2

Расход теплоты на ОУ 2оу> кДж/ч определяется по формуле

0 14^2990 в449708> ^

т] 099 ч

где ц=0,99 — коэффициент сохранения теплоты, учитывающий потери через корпус и трубопроводы

ОГ, выбрасываемые в атмосферу, отдают теплоту £>д кДж/ч воде в газо-водоподогревателе, которая определяется по формуле-

Q,=Cp,*gr*Ne*(ac*L + l)Чtг~t0), ^

ч

где Срг - теплоемкость газов, кДж/кг* °С, ас - суммарный коэффициент избытка воздуха, Ь - теоретически необходимое для сжигания 1 кг топлива количество воздуха, кг/кг, /0 - температура газов за газо-водоподогревателем, °С

=1,0784* 0,26* 240* (2,475*14,3 +1) * (350 -180) = 414658,1 ^^

ч

Количество теплоты, подаваемой в ОУ, находится по формуле

е = &у + а = 449708+414658,1 = 864336 ^^

ч

Таким образом, производительность Ооу после подогрева воды в газо-водоподогревателе увеличивается и находится по формуле = 864336* 0,99 =28б^ = 6;9

г 2990 ч сут

Данное решение повышения производительности ОУ было апробировано на головном судне проекта - РДОС «Бузанский», на что имеется соответствующий акт

Дальнейший анализ современных направлений интенсификации теплообмена привел к исследованию ранее малоизученного направления - воздействия физических полей на теплообменные системы.

Наиболее перспективным на наш взгляд способом интенсификации теплообмена является ультразвуковая технология. Это связано с тем, что данная технология позволяет задействовать сразу несколько механизмов, влияющих как на процессы теплообмена, так и на формирование накипи в толще воды и оседание ее на теплообменной поверхности

Согласно многочисленным гипотезам, ультразвуковые колебания увеличивают теплопередачу через греющую стенку за счет повышения скорости потока воды из-за снижения гидродинамического сопротивления колеблющихся стенок Под действием ультразвука улучшается отвод пузырьков пара от поверхности нагрева и дегазация воды вследствие лучшего перемешивания пристенного (пограничного) слоя жидкости, что также способствует увеличению теплопередачи

Необходимо так же отметить эффект переизлучения ультразвука в воду теплоотводящей поверхностью, который вызывает дополнительное перемешивание воды вблизи границы раздела, что приводит к интенсификации процесса теплообмена

Исследователями УПИ проведены эксперименты по определению влияния акустического воздействия на гидродинамику и теплопередачу в пристенных струях Ими получено распределение локального коэффициента теплоотдачи по длине теплообменной поверхности вдоль оси потока

Рис 1 Распределение локального коэффициента теплоотдачи без акустического воздействия (1) и при акустическом воздействии (2) с частотой 40 кГц по данным Полетаева А М , Жилкина Б П, Тюльпа В В

В этой работе показано, что рост локального коэффициента теплоотдачи напрямую связан с данным акустическим возмущением, при этом коренной перестройки структуры течения в пристенной струе не происходит, а только она могла бы интенсифицировать теплообмен Это еще раз свидетельствует об определяющей роли структурно-гидродинамических факторов при теплоотдаче путем вынужденной конвекции и влиянии на них акустического воздействия

До настоящего времени не найдено надежного физического обоснования эффектов ультразвукового воздействия Все это является и следствием, и причиной отсутствия обоснованных теоретических положений о механизме изменения свойств технических водных растворов при ультразвуком воздействии Разрыв между теорией и практикой не позволяет четко определить область эффективного использования этой технологии, оптимальные параметры ультразвуковых аппаратов и доказать физиче-

скую обоснованность влияния ультразвуковых волн на процессы теплообмена и накипеобразования

Тем не менее, работами В Г. Добржанского, В Н Слесаренко, И Б Карастелева, И.В Клименюка, А Т. Богорош, А Н Митюряева, А М Полетаева, Б П Жилкина, В В Тюльпа и других исследователей было установлено, что ультразвук в ряде случаев интенсифицирует локальные теп-лообменные процессы, а так же снижает интенсивность накипеобразования на теплопередающей стенке за счет усиления шлакообразования в объеме раствора Но механизм этого явления, процессы, протекающие под действием ультразвукового аппарата, изучены недостаточно полно, что препятствует научно обоснованному применению этой технологии в теплообменных системах

Принимая во внимание вышеизложенное, была разработана и реализована программа экспериментальных исследований для определения степени интенсификации теплообмена и эффективного диапазона частот ультразвукового воздействия Экспериментальные исследования представляют собой физическое моделирование процессов интенсификации теплообмена при воздействии источника высокочастотных ультразвуковых колебаний на разработанной и созданной автором установке (Рис 2)

\ 1 ^

¡ход

2°Р |

10

й-

--- г*1 1

дыход

-0-

С>

_71-

■И

12-

-в-

Трансформатор

1

В.

5

3

вч

.к

магнито-стрикционный преобразователь колебаний -1, расширительный бак - 2, электронагреватель - 3, высокочастотный генератор - 4, осциллограф - 5, трансформатор - 6, выпрямитель - 7, вариатор - 8, центробежный насос - 9, мультиметр - 10, расходомер -11, автотрансформатор - 12

Рис 2 Схема экспериментальной установки

Установка представляет собой двух контурную систему, в которой контур горячего теплоносителя замкнут, а циркуляция в нем осуществляется центробежным насосом, номинальной производительностью 1,4 м'/час с приводом от электродвигателя постоянного тока, напряжением 27В. Скорость потока при циркуляции жидкости в контуре горячего теплоносителя установки регулируется изменением частоты вращения колеса насоса. Контур холодной воды проточный, циркуляция воды - от системы водоснабжения испытательной лаборатории. Предусмотрено изменение скоростей и расходов жидкостей обоих контуров с одновременным измерением этих величин.

Основной частью установки является экспериментальная теплооб-менная камера, которая имеет две полости, разделенные медной пластиной толщиной 5 мм. Общий вид установки показан на Рис.З

Рис.3 Общий вид экспериментальной установки

На основе теории и критериев подобия при моделировании процессов теплообмена в экспериментальной установке и в реальной ОУ, в качестве определяющего параметра рассматривается эквивалентный диаметр

В настоящих исследованиях подобие теплообменных процессов в экспериментальной камере и в испарителе ОУ обеспечивается равенством расходов и температур греющей и нафеваемой воды, а так же соответствием материала грубок испарителя и те плоп ере дающей стенки камеры.

Проводилось измерение показателей и расчет на их базе тепловых потоков через стенку в экспериментальном теплообменном аппарате, расчеты тепловых балансов

Тепловые балансы по результатам экспериментов показывают хорошую сходимость.

1) Количество теплоты, отдаваемое горячей водой

<2„=С,*Оя* Д* = 4,19* ОД 11 * (85 - 83,5) = 698 Вт, где с. - теплоемкость воды (кДж/кг*К), Са- расход воды (кг/с), Д/- разность температур на

входе и выходе, полученная экспериментально,

2) Количество теплоты, получаемое холодной водой &в = С, *вх, * Д* = 4,19 *0,00278*(77-20) =664 Вт,

3) Мощность теплового потока в процессе теплоотдачи

д = а*р*д/ Вт, где Р = 1*Ь = 6,12 *10~3 м2- площадь теплоот-дающей поверхности

Следовательно, коэффициенты теплоотдачи можно выразить как б-_______= 50690

[tM-C)*F (84,2 - 82) * 6,12 * 10~3

а _. 664 2 Вт

" [С(80,5 -60)* 6,12* 10~3 иг*°С

4) Коэффициент теплопередачи

Л а„) V50690 398 5292 J мг*°С

5) Мощность теплового потока в процессе теплопередачи Q = к* F* AtcpBm,

^ А, - „ (85-20)-(83,5-77) .с

ср~ , ~ , (85-20)-~25'5С

In-^ Inyi—-\

(83,5-77)

Следовательно, Q = 4522 * 6,12 * 10 3 * 25,5 = 705 Вт,

или д = ^*^4™-С) = -^*6,12*10-5*1,5 = 730 Вт v ' 0,005

По данным экспериментов определены локальные коэффициенты теплоотдачи при УЗВ и без УЗВ (Рис 4)

30 50 70

длина пластины, мм

м 50000 т

Э 30000

20000

Рис.4 Экспериментальные значения коэффициентов теплоотдачи

Критериальные уравнения, описывающие процессы теплоотдачи гак же показывают хорошую сходимость результатов;

А* Г к

_ = о 030 м " эквивалентный диаметр, где:

яя р '

0,02*0,0597 = 0,001194 мг - площадь сечения, Р = 0,1594 (м) - периметр в сече чип. у _£*?_ = 0,00278 * 10 3 _ (м /с) _ СКОрОСТЬ холодной воды и / 0,001194 (мг)

Кс _ У^Ц _ 2,33 МО3* 102,5 МО3 = 5№ . число Рейнольдса ?„ 0,478*1Г6

№"=0)7*^0р+Ог11,1*Рг0'4а*(^Е!-)*,*"=123 " Число Нусселъта при

Жв ' И ХО '

отг

вынужденной конвекции.

о* «Д*ДГ 1 «1Г** 1 «(77-20) = 1,126*10' "

" V2 (0,478 * 10 )

Критерий Грасгофа.

Критерии Прандтля. рг>] = 3,03- холодной воды, Рг„, - 2,23 - стенки.

Л'«™* = 0,5*(С/:Я *Рг„)°'2> =120 - Число Нусселъта при свободной конвекции.

Анализ работ по влиянию колебательных воздействий на теплообмен показал, что данный класс явлений можно отнести к теплообмену при смешанной конвекции, включающей в себя два предельных случая -свободную и вынужденную, поэтому Число Нуссельта при смешанной конвекции, согласно зависимости:

а с учетом того, что в каналах с соотношением длины канала к диаметру^- « 1, коэффициенты теплоотдачи нужно рассчитывать, вводя учитывающий это множитель Е=2:

Таким образом, коэффициент теплоотдачи холодной воды:

но сходится с результатами, полученными по теплобаллансовым расчетам.

Полученная по результатам расчетно-экслериме нтал ьного анализа интенсивность теплообмена » экспериментальной камере представлена на рис.5

лч Фо К Г + [2,3<Г = 12ь

Линейный СБе] УЭВ)

——— ЛнкСнныи (С УЗВ)

* Без УЭВ

■ С УЗВ

350

400

450 Ре

500

550

Рис.5 Интенсивность теплообмена в экспериментальной камере

По результатам проведенных экспериментальных исследований определен оптимальный диапазон ультразвукового воздействия, который находится в пределах 22,06 - 22,50 кГц, и является наиболее эффективным с точки зрения интенсификации теплообмена (Рис.6).

19 21 22 25

Частота УЗВ, кГц

Рис,6 Диапазон ультразвукового воздействия

На основании вышеизложенного, а так же опираясь на результаты проведенного моделирования, можно утвердительно говорить о несомненной интенсификации теплообмена при УЗВ. которая может описываться вышеприведенными критериальными зависимостями.

Анализ результатов проведенных экспериментальных исследований показывает, что средняя температура воды в потоке под действием УЗВ увеличивается в среднем на 5 °С, а следовательно средняя разность температур 5Г стснки и потока уменьшается на те же 5 °С. В свою очередь 51' зависит от температуры вторичного пара следующим образом :

§Г - 1срп1 - ^ , где - средняя температура стенки, !пд - температура питательной воды. Для ОУ в базовом варианте: 12 - 42,8 °С,

Следовательно ¿г = 51,95-— 8-= 23,05°с-

А с учетом вышеизложенного <57] = 5Г - 5 = 18,05 °С Тогда температуру вторичного пара можно определить как

= 2 * (£ - 8ГХ)-/„ = 2 * (51,95 -18,05)-15 = 52,8 °С Количество теплоты для подогрева и испарения питательной воды можно выразить как- () = Соу * г+ С,* Ст * (г, -/„„), кДж/ч

где Соч ~ 286 кг/ч - производительность ОУ после подогрева воды в га-зо-водоподогревателе; г=2990 кДж/кг - скрытая теплота парообразования, б, = 1000 кг/ч - расход питательной воды, Ст = 4,0 кДж/(кг*°С) -теплоемкость питательной воды

0 = 286 * 2990 +1000 * 4 * (52,8-15)= 1006140 кДж/ч Следовательно, производительность ОУ с учетом подогрева воды в газо-водоподогревателе и интенсификации теплообмена в испарителе с использованием УЗВ можно определить следующим образом-с = 6*7 = 1006140*0,98 = 329 кг/ч = 7 9 т/гут; 0У> г 2990

где Т] - коэффициент учета тепловых потерь в окружающую среду Таким образом, применение методов глубокой утилизации теплоты ОГ и интенсификации теплообмена посредством УЗВ дает в сумме увеличение производительности каждой ОУ по сравнению с номинальной на 25%

При этом суммарная производительность опреснителей будет равна Ог = СОУ1 *2 = 7,9*2 = 15,8 т/сут., что полностью удовлетворяет потребности судна на технологические нужды

Заключение. В результате проведенных в данной работе расчетно-теоретических и экспериментальных исследований получены следующие основные результаты

1. Проведено расчетно-аналитическое исследование показателей энергетических установок судов типа «Моряна» в базовом и модернизированном вариантах, позволившее определить коэффициенты загрузки их основных элементов, а так же направления решения задачи по увеличению производительности ОУ.

2 Анализ теоретических основ, современного уровня развития способов опреснения и конструкции опреснительных установок позволил предложить их классификационную структуру, а так же систематизировать вопросы выбора типа ОУ

3. Разработана методика определения оптимальных характеристик адиабатных опреснительных установок, использование которой позволя-

ет существенно улучшить их эксплуатационные, массогабаритные и экономические показатели

4. Дано теоретическое и расчетное обоснование повышения производительности ОУ посредством глубокой утилизации теплоты отработавших газов, а так же представлено апробированное конструкционное решение этого способа

5 Разработанная и реализованная программа экспериментальных исследований позволила определить степень интенсификации теплообмена и оптимальный диапазон ультразвукового воздействия, который находится в пределах 22,06 - 22,50 кГц, и является наиболее эффективным с точки зрения интенсификации теплообмена

6 Предлагаемые направления интенсификации теплообмена позволяют увеличить производительность дистилляционных опреснительных установок в сумме на 25%

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1 Романов, А В Повышение экономичности функционирования судовых дизельных установок организационно техническими методами [Текст] / А В Романов // Пятая международная конференция и выставка по морским интеллектуальным технологиям Материалы конференции - СПб Моринтех -2003 -С 250-251

2 Романов, А В Модернизация опреснительных установок рыбопромысловых судов [Текст] / А В Романов // Проблемы динамики и прочности исполнительных механизмов и машин Тезисы науч конф - Астрахань Изд-воАГТУ -2004 - С 115-116.

3 Романов, А В Модернизация опреснительных установок рыбопромысловых судов [Текст] / А В Романов // Вестник АГТУ -2004 №1(20) - С 164-166

4 Романов, А В Моделирование интенсификации теплообмена в судовых опреснительных установках [Текст] / А В Романов // Вестник АГТУ -2007 №2(37) - С 130-135

ВВЕДЕНИЕ.

1. ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК РДОС ТИПА «МОРЯНА».

1.1 Основные тактико-технические и эксплуатационные характеристики судна.

1.2 Анализ работы главного двигателя.

1.3 Анализ работы дизель-электрических установок.

1.4 Анализ работы опреснительных установок.

Выводы. Цель и научно-технические задачи исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И СОВРЕМЕННЫЙ УРОВЕНЬ РАЗВИТИЯ СУДОВЫХ ОПРЕСНИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК.

2.1 Общая оценка способов опреснения.

2.2 Аналитическое исследование адиабатных опреснительных установок.

2.3 Исследование дистилляционных опреснителей.

2.4 Осмотические опреснители.

2.5 Пленочные опреснители.

Выводы.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СУДОВОГО ОПРЕСНИТЕЛЯ МГНОВЕННОГО ВСКИПАНИЯ.

3.1 Процессы уноса.

3.2 Основы процесса сепарации.

3.3 Исследование процессов накипеобразования в судовых опреснителях морской воды и методы борьбы с ним.

3.4 Сравнение различных режимов адиабатного испарения.

3.5 Расчёт удельного расхода теплоты, стоимости и числа ступеней испарения Выводы.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛООБМЕНА.

4.1 Теоретическое и расчетное обоснование повышения производительности

ОУ посредством глубокой утилизации теплоты отработавших газов.

4.2 Конструкционное решение способа глубокой утилизации теплоты.

4.3 Ультразвуковой метод интенсификации теплообмена. °

4.4 Разработка метода экспериментального исследования интенсификации теплообмена.

4.5 Расчетный анализ и методика исследования интенсификации теплообмена посредством ультразвукового воздействия.

Проблема снабжения судов пресной водой существует на протяжении всей истории морского флота. Запасы воды на судах всегда были ограничены. Обуславливалось это ухудшением качества воды при длительном хранении, а так же лимитированием объема цистерн пресной воды на судах. Пополнение воды за счет ее получения с берега нельзя признать экономически оправданным, и I производится в исключительных случаях, так как стоимость ее на береговых станциях обеспечения резко возрастает (береговая вода в 5-15 раз дороже опресненной), а при заправках в зарубежных портах требует больших валютных расходов (стоимость 1 тонны пресной воды в настоящее время составляет в среднем 10-15 USD) [1]. Поэтому, целесообразность опреснения морской воды на судах очевидна и не вызывает сомнений. Установлено, что запасы пресной воды на судах зависят от их типа и дальности плавания и составляют 2-8% от водоизмещения [2].

Суточная потребность в пресной воде составляет 5-10 т для судов с дизель-it ной установкой и 20 - 50 т для судов с паротурбинной установкой. Для рыбоперерабатывающих судов (плавучих заводов) и пассажирских лайнеров суточный расход пресной воды еще больший и достигает 100-200 т. На пассажирских судах увеличение расхода воды вызывается требованием комфорта для пассажиров, на рыбоперерабатывающих - технологической обработкой рыбопродукции. В тоже время неограниченные количества морской воды в условиях рейсового её использования могут стать источником воспроизводства воды, потребляемой всем оборудованием судна [3].

Обеспечение пресной водой морских судов - далеко не полностью и не всегда эффективно решаемая задача. Можно с уверенностью назвать только один класс судов, где эта задача успешно решена, поскольку имеются благоприятные условия для использования простейших дистилляционных кипящих опреснителей, утилизирующих отводимую за борт теплоту главных дизелей - это транспортные сухогрузные суда и танкеры. На промысловых судах приходится сталкиваться с ограниченностью тепловых и энергетических ресурсов, а так же с серьезными габаритными ограничениями.

В то же время судовая энергетическая установка имеет значительные потери тепловой энергии, которая может быть использована для получения необходимого количества пресной воды для всех судовых потребителей. К этому пути и прибегают при проектировании и строительстве современного флота. Однако, как показывает опыт его эксплуатации, большая часть опреснительных установок или работает неудовлетворительно, или вообще бездействует.

За последние годы, как в отечественной, так и в зарубежной практике появилось значительное количество опреснителей, принцип работы и способы получения воды в которых существенно отличаются от ранее существовавших конструктивных решений. Это прежде всего относится к вакуумным опреснительным установкам мгновенного вскипания, тонкопленочного и щелевого типов, а \ также парокомпрессионным термическим аппаратам [4]. Судовые энергетические установки все в большей степени оснащаются опреснителями обратного осмоса, характеризующимися высокой экологической чистотой. Привлекают внимание и установки электродиализного типа, в особенности для маломерных судов промыслового флота [5].

В отечественных публикациях вопрос опреснения на судах был представлен в работах 1960-1980 г.г. и в дальнейшем не излагался в систематизированном виде [6,7,8,9].

На судах флота рыбной промышленности наибольшее применение нашли ОУ дистилляционного кипящего типа. Отечественная промышленность выпускает серии установок П, Д и М.

Опреснительные установки серии П - агрегатированные с высоким уровнем автоматизации процесса дистилляции. Испаритель и конденсатор представляют единую блочную конструкцию, на которой снаружи смонтировано все вспомогательное оборудование. В качестве греющей среды используется низкопотенциальный пар.

Опреснительные установки серии Д утилизируют теплоту системы охлаждения судовой дизельной установки. Отличительной особенностью установок серии Д является применение комбинированного воздушно-рассольного эжектора, рабочей средой которого служит забортная вода.

Опреснительные установки серии М - установки мгновенного вскипания (испарения), могут быть с циркуляционным контуром (как правило, одноступенчатые) и проточные (многоступенчатые). Забортная вода в таких установках последовательно проходит конденсаторы и подогревается за счет теплоты конденсации вторичного пара до 70.85 °С.

Расчеты расходов запаса пресной воды серии рыбодобывающих обрабатывающих судов переоборудованных в плавучий консервный завод (ПКЗ), головными из которых являются «Бузанский» и «Капитан Кузнецов», подтверждаемые опытом эксплуатации показали, что суточная потребность пресной воды на производственные, технологические и бытовые нужды судна превышает паспортную производительность установленных опреснительных установок (ОУ). Реальная эксплуатационная их производительность с учетом остановок на ремонт и техническое обслуживание оказывается еще ниже. Производительность ОУ дистилляционного типа зависит от расхода греющей воды, а следовательно, мощности двигателя, от которого идет отбор охлаждающей воды [10]. В данных условиях работы судна дизель-генераторы (ДГ) недогружены, что так же является причиной снижения производительности ОУ, которая по результатам испытаний в промысловых рейсах составляет около 3 т/сутки вместо паспортных 6,3 т/сутки [11]. В этой связи возникла актуальная задача увеличения производительности существующих опреснительных установок путем интенсификации теплообмена в них.

Проблема обеспечения рыбоперерабатывающих судов пресной водой может быть успешно решена при соблюдении требований наибольшей экономично> сти, экологической чистоты, а так же при организации высокоэффективной энерготехнологической схемы использования воды. Разработка и определение основных направлений повышения производительности судовых ОУ требует систематизации в технологии опреснения. Это будет выполнено при анализе состояния по этой проблеме и оценке экономической целесообразности применения соответствующего типа опреснителей.

В современных условиях постоянно усиливающееся давление топливно-энергетического кризиса обостряет проблему до ультимативной постановки -либо будут коренным образом улучшены экономические и габаритные показа-k тели дистилляционных опреснителей, либо даже на морских судах они будут вытеснены быстро развивающимися обратноосмотическими.

Однако, обратноосмотические установки изначально не только дороже по стоимости, чем кипящие опреснители, но и значительно сложнее при эксплуатации в судовых условиях. При альтернативе применения обратноосмотиче-ских опреснителей, реальным направлением модернизации, с нашей точки зрения видится направление коренного улучшения показателей производительности имеющихся дистилляционных опреснителей.

Решение задачи об увеличении производительности при заданных габаритных ограничениях и регламентированных, таким образом, условиях испарения неизбежно налагает отпечаток и на условия отложения накипи. Несмотря на наличие разнообразных методов борьбы с накипеобразованием, эта проблема не может считаться окончательно решенной, что обуславливает большой интерес эксплуатационного персонала, проектировщиков и исследователей к так называемому ультразвуковому методу ограничения накипеобразования.

Отсутствие глубоких теоретических положений о процессах и механизме ультразвуковой обработки воды, четких рекомендаций, касавшихся области применения этого метода водообработки, проектирования и эксплуатации ультразвуковых аппаратов в судовых условиях обуславливает научную идею данной работы. В связи с этим необходимость и важность исследований ряда процессов, протекающих в судовых ОУ при ультразвуковой обработке, изучение механизма влияния ультразвуковых аппаратов на отложение накипи и интенсификацию теплообмена (для повышения производительности судовых во-доопреснительных установок) представляется достаточно важной и актуальной задачей.

Необходимость решения теоретической и прикладной задач по исследованию различных направлений интенсификации теплообмена в судовых ОУ, вы-I бор наиболее приемлемых для данных условий эксплуатации и разработка их научного обоснования являются основной научной идеей диссертационной работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных в данной работе расчетно-теоретических и экспериментальных исследований получены следующие основные результаты:

1. Проведено расчетно-аналитическое исследование показателей энергетических установок судов типа «Моряна» в базовом и модернизированном вариантах, позволившее определить коэффициенты загрузки их основных элементов, а так же направления решения задачи по увеличению производительности ОУ.

2. Анализ теоретических основ, современного уровня развития способов опреснения и конструкции опреснительных установок позволил предложить их классификационную структуру, а так же систематизировать вопросы выбора типа ОУ.

3. Разработана методика определения оптимальных характеристик адиабатных опреснительных установок, позволяющая существенно улучшить их эксплуатационные, массогабаритные и экономические показатели и расширить сферу эффективного использования, особенно в области малых производи-тельностей.

4. Проведено аналитическое исследование накипеобразования в судовых ОУ и определены основные методы борьбы с ним.

5. Дано теоретическое и расчетное обоснование повышения производительности ОУ посредством глубокой утилизации теплоты отработавших газов, на основе чего разработано конструкционное решение этого способа, а затем проведён комплекс испытаний опытного образца УВТ.

6. Разработанная и реализованная программа экспериментальных исследований позволила определить степень интенсификации теплообмена и необходимую частоту ультразвукового воздействия.

7. Предлагаемые направления интенсификации теплообмена позволяют увеличить производительность дистилляционных опреснительных установок в среднем на 25%.

1. Слесаренко В.Н., Слесаренко В.В. Судовые опреснительные установки. Владивосток: Морской государственный университет, 2001. 447с.

2. Судовые опреснительные установки : Учеб. пособие. / В. Г. Давыдов,

3. В. Ф. Диденко, В. А. Чистяков; С.-Петерб. гос. мор. техн. ун-т, 1996. 107с.

4. Судовые водоопреснительные установки: Учеб. пособие / Б. П. Башуров; Новорос. высш. инж. мор. уч-ще, 1988. 88с.

5. Основы научной эксплуатации судовых водоопреснительных установок: Конспект лекций / И. Ф. Неплюев, Калининград, 1980. 46с.

6. Сравнительная характеристика методов опреснения воды / В. Д. Гребенюк, JI. А. Мельник, И. И. Пенкало, X. Н. Евжанов; Госплан ТССР, НИИ НТИ и техн.-экон., 1989. -25с.

7. Коваленко В.Ф., Лукин Г.Я., Рогалев Б.М. Водоопреснительные установки морских судов, М.: Транспорт, 1964. - 144с.

8. Лукин Г.Я., Колесник Н.Н. Опреснительные установки промыслового флота, М.: Пищевая промышленность, 1970.

9. Коваленко В.Ф. Термическое опреснение морской воды, М.: Транспорт, 1965.

10. Экономика опреснения воды / М. В. Колодин; Отв. ред. В. С. Манаков, 1985.-205с.

11. Давыдов В.Г. Судовые опреснительные установки Ч. 3. -1996. -107с.

12. Машинные журналы судов РДОС «Бузанский», «Капитан Кузнецов».

13. Общесудовая спецификация головного судна проекта №12911 РДОС «Моряна».13. СанПиН 2.5.2-703-98.

14. Слесаренко В.Н. Опреснительные установки/ Слесаренко В.Н. -Владивосток: ДВГМА, 1999. -243 с.

15. Давыдов В.Г., Диденко В.Ф., Чистяков В.А. Судовые опреснительные установки. Часть 3.: Учебное пособие. СПб. Изд. СПбГМТУ, 1996. 106 с.

16. Судовые опреснительные установки: Учеб.пособие/ Шаповалов С.В., Ожиганов О.А. -Николаев, 1989. -47 с.

17. Методы борьбы с накипеобразованием в судовых опреснительных установках / В. М. Балакин, В. Н. Корнилович, Ю. И. Литвинец, 1979.

18. Лукашев Е. А. Теоретические и экспериментальные исследования процессов электромембранной и адсорбционной технологий в применении к опреснению и очистке природных вод: Дис. д-ра техн. наук: 05.17.18.- М., 1996.-421с.

19. Сень Л.И. Пленочные теплообменные аппараты судовых котельных и опреснительных установок. Л.: Судостроение, 1986. - 96 с.

20. Калашник, Вадим Валентинович. Рециркуляция углекислоты для подавления накипеобразования в судовых опреснителях мгновенного вскипания : Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук, 1989.

21. Лукин Г.Я., Коваленко В.Ф. Судовые водоопреснительные установки, -Л.: Судостроение, 1976. 252с.

22. Лукин Г.Я. К выбору оптимальных параметров судового многоступенчатого адиабатного опреснителя / Рыбное хозяйство, 1976. №1. с.27-30.

23. Лукин Г.Я., Шуманов Ю.Р., Резник В.М., Эксплуатационные особенности многоступенчатых адиабатных испарителей/ Рыбное хозяйство, 1973. №6. с.22-24.

24. Ильющенко, Виктор Васильевич. Закономерности адиабатного парообразования, уноса и сепарации влаги в опреснительных установках мгновенного вскипания: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук, 1988.

25. Макаревич, Андрей Васильевич Повышение надежности опреснительных установок мгновенного вскипания рыбоперабатывающих судов : : Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук, 1989.

26. Мазелис, Лев Соломонович Повышение эффективности опреснительных установок рыбообрабатывающих судов с учетом индетерминированности процесса функционирования :: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук, 1989.

27. Судовые опреснительные установки мгновенного вскипания: Учеб. пособие /Якубовский Ю.В., Стаценко В.Н., Макаревич А.В. -Владивосток, 1990. -91с.

28. Филонов, Александр Георгиевич Влияние режимных и конструктивных параметров сепараторов судовых опреснителей на эффективность процессов тонкой очистки пара: Диссер. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук, 2000.

29. Минаев, А.Н. Процессы накипеобразования и коррозии в элементах судовых энергетических установок, работающих на морской воде: Дис. д-ра техн. наук: 05.08.05, 1993.

30. Мамонов А.К., Романов Д.Ф., Бабушкин Н.Е. Исследование работы опреснителей вскипания. Судостроение, 1970.

31. Мартынова О.И. Второй международный конгресс по опреснению и многократному использованию воды. Теплоэнергетика, 1987, №1. с.77-85.

32. Мартынова О.И., Васина Л.Г. Кинетика термического разложения бикарбоната кальция. Труды МЭИ. Вып.83, 1972.

33. Резник В.М. Исследование процесса адиабатного испарения в судовых опреснителях. Дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук, 1979.

34. Богомольный А.Е. Судовые вспомогательные и рыбопромысловые механизмы. -Л.: Судостроение, 1980.

35. Башуров Б.П. Эксплуатационная надежность утилизационных опреснительных установок. Изв. ВУЗОВ СССР. - Энергетика, 1987. №1, С.21-23.

36. Лукин Г.Я. О типах опреснителей для теплоходов. Судостроение, 1973. №2. с. 16-19.37. www.SciTecLibrary.com

37. Тимашев С.Ф. Физикохимия мембранных процессов. М.: Химия, 1988.

38. Антонов В.Ф. Биофизика мембран // Соросовский Образовательный Журнал. 1996. №6. С. 4-12.

39. Шапошник В.А. Мембранная электрохимия // Соросовский Образовательный Журнал. 1999. № 2. С. 71-77.

40. Хванг С.-Т., Каммермайер К. Мембранные процессы разделения. М.: Химия, 1981.

41. Техническое описание установки «OSMOSAT-Ю» фирмы «LIFESTREAM WATERSYSTEM INC.», Италия.

42. Сень ЛИ,, Якубовский Ю.В. Пленочные испарители судовых опреснительных установок. Л.: Судостроение, 1988. - 246с.

43. Лышевский А.С. Процессы распыления топлива. М.: Машгиз, 1983.

44. Лукин Г.Я., Резник В.М. О зависимости уноса влаги в судовых многоступенчатых опреснителях от условий адиабатного испарения в перепускных каналах. Тезисы докладов V Всесоюзной конференции по теплообмену., 1974.

45. Кутателадзе С.С., Стырикович М.А. Гидродинамика газожидкостных систем. Энергия, М., 1976.

46. Тихонов В.М. Экспериментальное исследование уноса и спарации капель в вакуумных опреснителях, Дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук, 1978.

47. Токманцев Н.К. Некоторые вопросы исследования и разработки многоступенчатых адиабатных опреснителей. Автореферат Дис. на соиск. учен. степ, канд. тех. наук, 1976.

48. Розен A.M., Голуб С.И., Давыдов И.Ф. Об уносе влаги на малых расстояниях от зеркала барботажа. ДАН, 1974.

49. Розен A.M., Голуб С.И., Вотинцева Т.И. К расчету транспортируемого уноса влаги при барботаже. Теплоэнергетика, 1976, №11. - с. 17-18.

50. Братута Э.Г. Переселков А.Р. Обобщенная функция распределения объема капель по размерам. Известия ВУЗОВ СССР. Энергетика, 1978, №3.

51. Стерман Л.С. Исследование некоторых вопросов теплообмена и гидродинамики при генерации пара. Дис. на соиск. учен. степ. докт. тех. наук, 1969.

52. Розен A.M., Голуб С.И., Вотинцева Т.И. О природе степени зависимости транспортируемого уноса влаги от скорости пара при барботаже. Теплоэнергетика, 1976, №9, с 15-16.

53. Розен A.M. и др. К вопросу о влиянии солесодержания воды на капельный унос влаги .- Известия АН СССР. Энергетика и транспорт, 1973. №6.

54. Кирюхин В.И., Филиппов Г.А. и др. Исследование жалюзийного кольцевого сепаратора. Теплоэнергетика, 1976. №9, с. 20-22.

55. Аксельрод JI.C. Дисперсность жидкости в межтарельчатом пространстве барботажных колонн, 1977.

56. Голуб С.И. Исследование сепарации влаги в выпарных аппаратах-испарителях. Дис. на соиск. учен. степ. конд. тех. наук, 1969.

57. Поваров О.А. и др. Сепарирующая способность жалюзийного канала. -Известия ВУЗОВ СССР. Энергетика, 1978, №10.

58. Reed М. Heat transfer and vapour purification in low pressure dist plants, 1964.

59. И.И. Сагань, Ю.С. Разладин, "Борьба с накипеобразованием в теплообменниках", Киев, Технжа, 1986.

60. Апельцин И.Э., Клячко В.А. Опреснение воды. М., «Стройиздат», 1968.

61. Слесаренко В.Н. Современные методы опреснения морских и соленых вод. М., «Энергия», 1973.

62. Карнаухов Л.П., Чернозубов В.Б., Васина Л.Г. Закономерности отложения карбонатной накипи на теплообменных поверхностях в условиях нагрева природных вод. «Вопросы атомной науки и техники. Опреснение соленых вод». Свердловск, 1977, № 2/10.

63. Очков В.Ф. Исследование процессов и разработка технологии магнитной обработки воды. Дис. на соиск. учен. степ. конд. тех. наук, 1979.

64. И.М.Федоткин, и др., "Использование ультразвука для предотвращения образования накипи в выпарных аппаратах", Сахарная промышленность, 1975 г., с.64-66.

65. Якубовский Ю.В., Суворов А.Г. Особенности обеспечения пресной водой рыбообрабатывающих судов. Судостроение, 1984, №2.

66. Рожановский Г.И. Экспериментальное исследование качества пара при глубоковакуумном испарении. Дис. на соиск. учен. степ. конд. тех. наук, 1974.

67. Лукин Г.Я. Исследование рабочих процессов в судовых опреснителях мгновенного вскипания и их разработка. Автореферат Дис. на соиск. учен. степ, докт. тех. наук, 1981.

68. Беляев И.Г. Эксплуатация судовых утилизационных установок. М.: Транспорт, 1987 г. - 175 с.

69. Овсянников М.К., Костылев И.И. Теплотехника: Техническая термодинамика и теплопередача. Учебник. СПб.: Элмор, 1998.

70. Добржанский В.Г., Слесаренко В.Н. Особенности накипеобразования при кипении морской воды/ Труды ДВО РИА вып. 2 Владивосток: Изд-во ДВГТУ,2000.-С. 16-33.

71. Лукин Г.Я., Шуманов Ю.Р. Определение скорости образования карбонатной накипи в судовых опреснителях.// Л.: «Судостроение» №12, 1975. - С. 17-18.

72. Седаков Л.П., Абрамов Э.Ш. Анализ интенсивности накипеобразования в опреснителях вскипания. Судостроение №11. Л. с.28-31.

73. Dobrzansky V.G., Klimenyuk I.V Calculated definition of coefficients of activity of ions in sea water. The eleventh asian technical exchange and advisory meeting on marine structures. TEAM'97 Singapore, 1997. P. 360-367.

74. Электронный журнал "Новости теплоснабжения" №10, 2002. www.ntsn.ru

75. Тебенихин Е.Ф. Безреагентные методы обработки воды в энергоустановках. М., «Энергия», 1977.

76. Добржанский В.Г., Слесаренко В.Н., Карастелев Б.Я., Клименюк И.В. Учет особенностейтеплообмена при моделировании накипеобразования в опреснительных установках / Труды ДВО РИА. Владивосток: Изд-во ДВГТУ,2001.

77. Е.Ф. Фурмаков, Н.Н. Голубев. Термоэлектрические явления при полиморфных превращениях твердых тел. Труды отрасли, вып. 42, изд. ОЦАОНТИ, М.,1968 г.

78. Е.Ф. Фурмаков. Выделение тепла при изменении фазового равновесия в струе воды. В сб. «Фундаментальные проблемы естествознания», том I, РАН, СПБ, 1999 г.

79. М.А. Маргулис. Сонолюминесценция. Успехи физических наук, т. 170, № 3,2000 г.

80. С.А. Лебедева. Способ нагрева жидкости с помощью ультразвука. Патент РФ по заявке 97106275/06, 1999 г.

81. Коржаков А.В., Лойко В.И. Исследование эффективности акустомаг-нитной обработки водных систем. Адыгейский государственный университет, 2002.

82. Мартынова О.И., Копылов А.С., Тебенихин Е.Ф., Очков В.Ф. К механизму влияния магнитной обработки воды на процессы накипеобразования и коррозии // Теплоэнергетика, № 6,1979, с.67-69.

83. Полетаев A.M., Жилкин Б.П., Тюльпа В.В. Влияние акустического воздействия на гидродинамику и теплоотдачу в газовых пристенных струях // Электронный журнал «Исследовано в России», 2001.

84. Ю.Ф. Мелихов, Ю.А. Неручев. Ультразвук и физико-химические свойства вещества. Курский государственный университет, 2003.87. www.nehudlit.ru88. www.zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2001/l 1 l.pdf

85. Мартынова О.И.Копылов А. С., Очков В.Ф. Механизм и интенсивность накипеобразования в адиабатной опреснителе при использовании электромагнитного аппарата. Труды VI Международного симпозиума по опреснению морской воды, 1978, т.2, с.231-240.

86. В.А. Oakley, G. Barber, Т. Worden and D. Hanna. Ultrasonic Parameters as a Function of Absolute Hydrostatic Pressure J. Phys. Chem. Ref. Data, v. 32, no.3, 2003.

87. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. М.: Наука, 1981.

88. Селиванов Н.В. Моделирование тепломассообмена высоковязких жидкостей в колеблющейся ёмкости: Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Воронеж, 2002.

89. Шорин С.Н. Теплопередача. М.: Высшая школа, 1965. - 490 с.

90. Ермилов В.Г. Теплообменные аппараты и конденсационные установки. -Л.: Судостроение, 1974. 194с.

91. Башуров Б.П. Судовые водоопреснительные установки: Учебное пособие. -М.: В/О «Мортехинформреклама», 1988. 88с.