автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Повышение эффективности энергетических установок малотоннажных судов путем использования теплоакуммулирующих систем
Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности энергетических установок малотоннажных судов путем использования теплоакуммулирующих систем"
Г Б од
Інв. №
УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МОРСЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Д 053. 04.01
На правах рукопису Екз. №23 УДК 629.12.03.—8.
РОМАНОВ С ЬКА Наталя Георгіївна
ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЕНЕРГЕТИЧНИХ УСТАНОВОК МАЛОТОНАЖНИХ СУДЕН ШЛЯХОМ ЗАСТОСУВАННЯ ТІПЛОАКУМУЛЮЮЧИХ СИСТЕМ
Спеціальність 05.08.05 — «Суднові енергетичні установки та їх елементи (головні та допоміжні)»
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
Миколаїв — 1994
Дисертацією е ружогоис.
Роботу викова но в Українському державному морському технічному університеті.
Науковий керівник; заслужений діяч науки та техніки Ук-раши, доктор технічних иаук, професор ЛЕВЕНБЕРГ Володимир Давидович.
Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор СЕЛЕЗНЬОВ Юрій Володимирович; кандидат технічних наук МОРОЗОВ Сергій Іванович.
Ведуча організація: Миколаївський морський торговельний порт, Міністерство транспорту Україш, ы. Миколаїв.
Захист ¡відбудетеся « ^ » лис/ролая# 1,994 р.
о - годині на засіданні спеціалізованої ради
Д 053.04.01 Українського державного морського технічного університету за адресою: 327025, м. Миколаїв, пр. Героїв Ста-лінграда, 9. . . ,
З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці УДМТУ — 327025, м. Миколаїв, пр. Герої® Сталінграда, 9,
Автореферат розіслано с ^ 1994 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради КВАСНИЦЬКИИ В. Ф,
ЛііОіір'Л'іЦ.їі О рукотя:. ,
Р >с?у оиі[. ізмо в Українськскіу дархашісму морському технічному університеті.
Офіційні опоненти
аойтор технічннх наукгпро({«сор Л£ЬЛій--;РГ Володимир Давидовим
де і-)р технічних наук, професор Ссі іЬОВ Юрій Володимирович ■ канпипат технічних наук
. ' ' м'.ОРі Сергій Іванович
Зодуче орган«саціл .Миколаївський порськни торгогзольїшй
порт, Мінісгерсгво уранспоріу Україні ».Миколаїв •
■ Захіісг відгукаться в “ . І£94 р. о годині на за-
сіканні сйеиіамлпаагог раая.Я 0ь3,.0>4.01 їяраінсьзого «ерхавнаго иорсьзого технічного університету за аііресоя: 327025, и.йиаояаїв, пр.Гераїв Сталінррапа, 9. ^
3' йкзртацйя ¿оззні ознайомитися.в бібліомані - 3?.?02Ь9
п.і'и.иогліа, пр.Горото Стапіиграпа, 9.
’ Лморзфзрз'ї 0озіссїко * :* . 1994 р.
’ ' Вчігшй егкрзтар С!£і)іаД|ЗЗС*?$? рад .. ДВАШІЦЩІЛ 3,0«
il : I U-' ¿3
O'
!Г:
* і я
'б
Г] II ' р
«і íí-. Il
n
'Л
!!
її
u
О
и
it ■ U
о
. я о
ü
3
Ь
-к
а
ТУ
л
о
с*
і. і О
Я
♦73
б'tí
я. а
¡i " і » f»
У ,5
U .5M
' .
if
•44-
2
И
tr
H
s
с!
Її
Я
і»
îi
a
о
П
!?•.
\î •
' і »
V'
U-.
n ' 1
и
II
¡ÜÍ
о î*
»V о Q • U •П
^ 4*
о •
ira.
' м
Р
ir
о
о
s¿¿
ЗІ] ■її r
П n
U: 1Г U 'И
a n •î u.
i*r и
ГІ g о
irf*- *э
» И
И
I?' Ü:
0
.О-
X о *п
О *3
« (.а
fj ■ Я
о ^ f ^ « ь.** **”
'TÏ , *ö -<
&
ГЇ
- в* •
■8.
Ч
• п
и
г>
: *
ÏJ
*3
-У
¿í-
(j
ti
72
*2
ЇЇ
Г1
■З
».
¿>
\ i ■K
o
V3
A ■ t>
■ n
%3
o
O *4 8
я
u
к *? • . r> 77
O ir
» Л rj
?У • /"3 > ■ (V
. í í ^4 Ci ІЇ
■ ' ; j *»* í5
• ^ *<» ;Jt •>4 «£
?! rZÍ 5 ' tj
- ¡ , W i "i ; ^ O I*
л u 1 3 Э
«• г" ? »5 л
. !«'♦ i > J •«*
• í » , y O Î4
; І à ; . o
• L* t" *«* c
• w ti ’ j. (1 Í4
«n O Í-J ' .*3
* » - o ;h u rJ
i . - 5 ' A «s
íV O <»•
í j U
¿Ji - ’.•* o ■'’•5 o • tí
Ї* o U .
► ч' o Г“
s O ■ *55 a . i
• ¡r - 'A- ■ ;? O
í> •П H
* 1 -¿’S ' » л'
^ ,« "4. o ■ j O £г ■
« • • ■*и»
. loi f. Щ -B
v 3 z» 28 o
Ч-4 H rt <<
li • ■3
fe’ ¿3 ■ ■ 4’ ■ Vj <2
Ц a £» *a
- £"> . и ÏJ» Sa
> p 1* Ci ir 4
«.*•» *5 5. ' С
Г'.ї il O o T3
í£ O o
o Гї o •Î 58
о » *»«•
'Q V ~
n ß P» >>
u о ex \
5» o *< 9
T* -1 o СО
■ д o -P
. ~ ö * o
. *í ‘ 3 *s
o . &
o a í
•■o 22 & П5
w ;< «C Í5
« M ?
• 2
*É < q ІЧ -J 1
• s ъ
-3 O . £ С
1 <2> X í
5 > ;3
Píí ‘-9 V rt •*
—f-
U o* « S) >
. ^ “• •--'■і
С o O Sí л' сг **>
Ï* *•3 o O *W.
Й *4- o rt ÏJ Я *-=:
■ ^ o із \’F
►ч- o •A f ,*J »•” Іл<
. *3 л J f і« r-*v
>5 *•- '.J j;
и ,**í ¿л- o o .te
'C *TÎ ¡з
zt «-2 1—l X
а г ' ■ті
»» í3 "t ', 5 -4
,u »-»• ;5 ex •С* •Г-
о , * «-»• ;f.
?» ■ 1-і o ”■ î
‘Л o і* •-’“З
и ^-4' Ci ' О
»“(• o t3 V-—•
o *T1 о і-
§ >1 '4 ■л 'U «
tt '»v о
o ’’■i \ 3 c> <"i
?*! iJ O -¿ l.--
ti 'J Uí 4*^ c' »
S » O '■”4 О
O «- с?
O o <5 í» 13
*3 • X '2% rá
»4- p m< “
►j u
o *-c; 3 X Г-^З
a o 29 bJ о
g s* •-a ¿3
o ~vr ív Tw U
o Zm *? ь
rt» o Sí
S te Q 4 Ä Ü
X u >¿ о es О
• V *o •м a
ж Сч л
o 3 ta ia X
s- o o Г5
h » cr r,< -г 2
b< £0 » •2 N/ р •
л O o -3
55 Э *3 o С5> о
Q o a А ч _¡^¡
s o гб tr гм.
9 « 5; *3 РС ►ч
с o ►3
O ¿z 'p s Д г>
o fc> 03 «тз X
» o> Cw X •> Л
ь ЗГ о
ÎS o ta Ф о (5 О
o Д «° T3 ч 1 t
1 I 1 .'ч‘
. 'ефективності ïetwwКУМУЯЙПЧИК СИСРвМ У «ВОДІ ОНОрРвТИЧНЮ;
НОБОК малотолнакних суден. Для цього; розроблено ПРИНЦИПОВІ CKS-м TAC у складі £У MTG; розроблено і створено математичні моделі теплоакумулоючих систем' у складі & Í-1TG; оозроблено алгоритми та реал ізуочі програми визначення їх ефективності; розроблено і створено експериментальний зразок Гбщюакумужшчої системи,стенди для п дослідження; виконано 'пспериментальні роботи по дослідженню основних характеристик тепловк "мулюючот системи та Y¿ елементів; вироблено рекомендації щодо вибору пара :їтрі в тепло-акумулюючих систему складі енергет. jmx установок малотоннажних суден. .
НАУКОВА НОВИЗНА 1ЮЖ' Є: в розробці математичних моделей TAC, які дають змогу виявити впа9моэв"лзок параметрів системи з параметрами ДВ З ; оце.¡таніні експериментальних ‘врактеристик теплоаку. мулюючої системи, що працяа в умовах вібраї ті качки,
ТйОР^іЧИА Î НРАКТ'ЧііА ЦІННІСТЬ роботи поД raes в р03(/0бці ітрі-нципових схеи включення те^лоакук/лзочих систем до складу енергетичних установок взлотоннйЕнкх сукон{ розробці рзщ-анчацірщодо
* 'бору.параметрів тегисааувулаачйг «icms стосовно сучасних енергетичних установок і<ахого«нз=шз: суден;. розробці; гшкрхтиі в «в, реалізуючи* програм, '..fiai ‘дгаягь vmvy'- р»ма»а«ї' c¡3b :itut и. çcïî-/
. лоакуіулвдчнх систем у сказді аіарпііївсиз; усілцзсай к2£зсс:кііе-
, НИХ суяОн, У':.У ; /;, '• '■ , •
даХЛОВІРНІСЗ«; ¿oipa; *
■ ктніств áacssuúóéejj, esa '¿^акт*Иа^ icÇssKassàçci-
і eátítil.■’&.i^.\c289gpagñc¿s& -, att>.
твердаеннях быюшщ i»pá«©pww¿> «зека* jeçàçàsjW'-cîî^ïçp£â,.;
■ nBMKo'F'í^.tts-S'CítEaei/W ‘ :' ..У 'У
' AiíP’ 'БАЦІН FÜBvilVi. Основні результати досліджень доповідалися на Всесоюзні.1, науково-технічній кон.^ерєі-щп "Проблеми енергозбереження о автономній електроенергетиці" /Севастополь, І99І/- на наукових семінарах ІТТі Мі України /Київ» І9УІ-ІУ94/; на науково-технічних конференціях проіЦесорськс-вик^^^ацькога складу Миколаївського кораблебудівного інституту /.«ихолаїв, 1992-1994 pp,f » науково-ае>;чіччкх семінарах -а нарадах у БО "Керчрибпром',' АС і ііТР /м.Опеса/, АС ІІТР /іг.Керч/, ..¡нколагвському морському торговельному порту то';;о.
ОСО!' 'СШЛ ВКЙАД АВТОРА полягло з розробці принципових схем включенню тепл., .кумулюючих систем до склппу енерге.ичних установок малотоннажних суден; у розробці математичнот моделі, hl-Одик на її основі тя реалізуочих програм визначення ефективної;? ї теп-лоакумулр»ічнх систем у складі ¿J :<ІТС; у розробці і створе.-іні дослідного зрззка теплоякумулюючої системи; у проБецеині експериментальних доеліисень характеристик системи.
АВТОР ЗАХи-ІАЄ розроблену н.п оазі математичної моделі метопику визначення ефективності .еплоакумулюпчих систем у складі енергетичних установок малото чажних суден; результати визначення па-"чметріа теплоакумулюочих сис'зи’складі К' .'Ж; результати експериментального дослідження.тедлоакумулоючаї системи.
Методи дослідження TAC, її елементів базувалися на проведеї і 1 ' ' • ‘ * теоретичного аналізу,експериментальних доел?)п6нь та виконанні перевірки адекватності теоретичної моделі та с^ержаких експериментальних даних. ’ ' ' .
' ■ ВііРОВАДяілННН РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЕаііЬ здійсщитьср ігідно :j договор ш про творчу співдружність з БО "Керчрибпром" слуабспАС і ІІТР м.Керч, м.Опеса і госпдоговорами між MKÍ та Л'нколаГвсымм морським торгоаельніш портом.
Розроблено принцип' схеми включення теплоакумулюючих систем до складу енергетичних установок малотоннажних суден.
Розроблено схеми включення теплоакуиулюячих систем до складу налианого с...;на проекту № 20641 /”Нарзаи'1/, рейдового пасажирсько i'j т/х "Юбилейная" /проект № 1462/, Вироблено рекомендації щодо вибору параметрів 'геплоакумулпвчих систем у складі: рейдового пасажирського теплохода проекту № 1462 "Юбилейный"; рейдового водолазного катера проекту Pb,‘.t 376. '
Розроблено дослідник зразок теплоакумулкшчо : системи персдду-скоаого розігріву масла для енергети1' ’ОТ установки т/х 'Обилейньїй1 /проект $ ІАо'4/.
Публікаці 1. За Tewoo .гчсертаці Г опублікоі. ло ¡6 робіт. .
• зміст роботи . , .
Вступ містить обгрунтування актуальності теми, склац осноьних передумов для постановки І/ЄТИ І зав,, НЬ ДОСЛІІГ’ЗДЬ, uCHOt і пояснення« які виносяться на 34 ист,
У поклону розкіл і показано, що. одним о шляхів підвищення ефективності енергетичних установок ыалотсннал их суден є ви.іристан-. ня в ТХ складі теолоакумулоочиз: систем.
На підставі аналізу складу та оснівних технічних »-чрактериегих енергетичних установок вітчизняних і заруб ікниг малотоннажних суден виконано кількісну та якісну оцінку тепло-их вт^ат, що виникають при експлу .-аці 1 енергетичного устаткування ііУ iJTG, акумуг\ вання яких ввакачться доцільним, Ііоказаі , цо основний : да*ролом теплових втрат в працюючий двигун внутрівнього згоряння. * .
З урахуванням . нуючих вимог щодо .ехні', от експлуатації снер-гєгичніго устаткуванняКалотогїнажнг суден, Регіс; у ' розра£...ено принципові схеми теп.:?ак>.рулюючих систем, які забезпечують неза-б , ' ' ■ • . ■. ■ ... •
.у?»-/. . • • ч |Г;>.»их .иршьэвчого чкігука внутрішньо-
п; зі’л і; кия , ::~о;'гДЛ\\;;-:о .MOK.vU‘.ic:vb >ur »у.адвакня частини корисно з.чрогЬогяно? ’лгк'грл’то{ ciiopri? на пгрехіднкх реяимах робо' і пи* г;илЬ“Г:';нео.ч'"осі в, яялогочерагорі в.
Кллтёксно акуї.гулл*!кнл тештозих втрат ?-1егпвчу?ться комбжо-паники їеітлспігукулвючимя систбі/л;м* іцо являють побою комбінаті* і .новнах тег ••• -• • 7ЛТОЧНХ сис*:-:’*..
Показано неоохіяніоть проведення комплексу робіт згідно з ке-тс-о, завданндаи до елі ггж<- .ь.
У пг гому роядглі розроблено ма?е«а?ачну модель визна >ння ефоктивчр'ті те..лоаісуну„таачих систем у.складі енергетичних установок малотоннажних суден.
Б основу математичної моделі покладено принципи системно-і'?-раргі'-':-:ог" пізхояу, апзно з яг.кмя на верхньому ієрархічному рі-:.нх r.iu-rvn.'.'.’ са*п теп’мкугулгича снс?‘ї;..:і» як підсистеми - тепло* піГ\ тг.суулят р, і ■ лр^ії-ур.
гЬ.'.'эг'атпч'-э уоаелдглзи» ішшиано стоссено лкн?*аованоТ узагальненої схемі уол.к'эw*j'vuoa4o Т системи в сугоді енвоге"‘«чної установки малотоннажного * дна /рис.І/,
Оцінка ріпяіа мокливих тек.-jpa'., р нагріву теплоакуу-уляичого матеріалу і температур, необхідних, передусім, дл.: роїсті» іуди flat« споживачів за тахукок о^уіг/льоцгного системой тепла дала ь. > ру га копеяьовану. констрзедш даяяоам® ^<у*.$І5ітора прийняти аси-с.трукніо, зобрзкзну !Г: ' Зіра ■«•Si1* кокєтіМгаці 1 акумулятора
ксгаїа здійснювати зарядгокші пгзаейм пряжята долтадту гзялокосія з їогдоакумуяюгачии маяа^іажом^за і5ото;*огою трубчасто електрона* грівникі- із застосуванням чодмїсоїоро теплообмінника; підводити ркукуяьовану теїшоеу енаргіо -зд> стоглівача шляхом безпосередну-зго г.«хор::с?аніія теяжоааадулввчого матеріалу та із застосуваиипч про» tilZUQt'Q ■ЕбПлЗіОСІЯ. • . . • - ’ ' . У
Рис. І. Узагальнена принципова схема теплоакумулиючої системи £У <МТС:
І - ДЬЗ; ?. - тепловий акумулятор; 3 - т^плооб-
Рис. 2. Принципова конструктивна схема теплового акумулат • та: . ■
І - і; ;цний корпус: -і — теплоізоляція; 3 - тепло-акумулюючий матеріал; 4 - легкий корпус; о -з:--.
. Вовн**; 6 - трубчастий елекї”-х>нагрішик .
■І,
За 1СІЮШ«'Гі ’¡І-'1'і :1 С(|О«?ЧГ.Ч0С1ГІ «плозхумулюочи^ систем у складі ■'кзрг.л'іічних усглновок шлоггониюнмх суден прийнято відносну ?/асу олс'-’ем'ї: ■
— /\Л
м =-и-,
А О
де М - паса їєплоахуг^яоючот системи; А Ь - абсолютна велнчи-•'і економії ■ 'ЛЬі'ого зевмякн пі „тосувс-Нііи геплоакуиулюючо? сис-т^міі. •
Маса *гоплоа,су».улг:ччс систолі являє собою суму мас теплових ак;/ї.!ул'"'оріа, які засїосопуються в системі, і допоміжного устаткування;
м=|м>м,,
(-3
Д" = та ~ г?'са *еп.іо::ого сцунулягор.; |^/0-кзса допсміізіого
V С Т 'Х♦’ * *'- п ?-5 ’ н ■ «
У ^бРйГоно;^ гиплг’Уе ггодлти п алгар:;?:.! гтзрі^унку ї:*іілое!п; апуіулігоріи озиакл чл і: чкярзггггиеногс шкоятня, одвртзно с.одз-лі ряду згллсзкуггуята^г- пр'лстроїв, ?пса '.'еплоЕ:-у;!уло*>чсгс ка«з-'піа^у'ікясс гмоитлась по га/дою 'і:
Ч.т —-¿іЗЗЬік)^Ь І-Ш
Ифц** а €/ %\иу хлРм %л <- зд-*і і *J *
: '? Я'пн' •• Сглргс'Г'іісгь тгхжзукут«ого нзтеріа.'у;
•ви, - в«'- - віпвоеиі- свЬгоаеі скгадосчх 'іапгс-
ГСІ'З Зі^кг/ Х&і.І/р-, '<£ /;</;,. .V» - ког<5сціл*г;-'і!, лаі
. у^стаі!кокно йрак*ар:ізугз?ь '.с^зйзодіїсть• тсористтскіп ?г;п~ц. с?ї:'зї> ййу??уйзгання'; • ~ ї^ійшггса'теплота згорниш пг'л ї'От'с:
$е -питома витрата мільногс; Д/а потужність ДВЗ; *Г' ,-'.пз-' \
ріод роботи ДВЗ /заряджання системи/. {. •'
Бзаемозомязок параметрів елементів системи здійснювався на підставі відаї. л теоретичних та експериментальних досліджень теп- У ливих акумуляторі в з урахуванням нестаціонарностт процесій, о(іу- • мовлюзаних їх остиганням» і параметрів двигуна внутрішнього зго-^
: Л
■ V- Іпа: ~ ¿А ' ■; ■ V/.
де <?, ~ коефіцієнт ефективної .еплопровідност'; -'довжи-'■
на -цилінпрачної частини трплового акумулятор. .■"}■■коефіцієнт; ;
‘ теплопровідності; чг/, , сі, "г. ха\.-кгерні діаметри теплового . акумулятора; ,-лТ > температурний граді«н?;. Т- ~ період авто- Дї '; номності ’»’епловсто акумулятора; ;П ' ефективність-\суднов>Л;і ‘‘
■ системи акумулювання. ' у. ■ ■ '" Vі *•
Маси міцного корпусу^ т«.\юіаоляці ьтеішбьох^У^ах^ятощі^^ плообмінних поверхонь, арматури-визначались -із»; підо^^и^задз^іг .'.V,; /, ет«ши. ■■ -‘V /-.У--У .С ?. .у'-'■ :1У/''-'.гУуУУ V''-}’■ - ■■'¿УУУ'ЛУі У разі "цільової^ ^ви|{Ортс?^й;а«у^^в^м;..«в» т ^¿юиі«у*\$.С ¡цулювчот система'у .склааі г:Г;
;; забезпечують визначання, потрівнрї шзріго^осїі';'<;йсгаці:^У'У][.'д|%:
1:у;[уу;^;ууу<%-
^ = й- *-Ого ’ О* - - кглгкт-ь.гешіа, /•нерЗагдна
.для 'варріц^/едекегігі» позаобо.тонково’го простору ДВЗ, масла, вального, затрачуваного иа проведення. технічного .'обслуговування.<у днових пристроїв і росппоб’.'гов:"патреби,.відоозіцно; ?■ - кіль-•'■ щсуь гто.ліів"дз:ігу»з; р. • іусздюв' матеріалу корпусу **игу-ма; &ст. ,'-&ЗА тосіршн металеві« елементів корпусір там-аяної .-оболонки; -5 :<^зсо?»‘холу.-п»р!1Йя} к„ ~ коефіцівнг лвхвгса гіулка фшндо;. ■ І^д/ямоїр поряяя;~йН -різниця енгаль-' піЯ'корпуау ДВЗ у>розі?рігогіу Я холодному станах; км - коефіцг-
' * . . р ■ ' Су** , - - .
■ентздппеу; &\н , Л - .граді*:-1«* гс-ипераїур підігріву масла та рівниця• *в!тра«гр ш..коді і т'есді і іояа.-а ЛВЭ; Тп -. час пз-іредпуспопої -робогц-.^аокзіого.'їзісооа}.":Ср - чспг.ое. пі^.л, пальяо-,ррі ,4 *^' , . г рігииця їсгіязратур кагріпу пального; П - кіяь-.''¿¡їда?*;чямцв.<жпагфІу'Ц,^у *р4І'^ійігомі*ватратм тепга'т' об- '
: олурасуг-кіш юхздігиіп і гбегаодутоаі погребії. .. .
'..^За -‘деяа«гося&'' ^звадах'сфзквівяосгі -сі{втс?!;і,прийнято, н того-7-ф‘;г5су і."'/
д/в^ . ;.. *■%•>■'■
іу!'Ь•;Рлз'робсгна; ііа^'зйгіиа .иокагі»•сгшз^осііовоо. алгор,- лу, рзазі--: >'погіибг; у кімедї. ¡адотргаа. сгоссгиб »¿естшнах ис?то*в*ерф' та*
'''Щ'ІЬЛЗ.' ■' :/
';■ '.ЛІрЬ'',!'Ь» тарзаір^/одакпатнотеї,тл?<їі.іата«то!. ігоезлі показав'
поцальших теоретичних досліджень, спрямованих на визначення ефективності .еплоакумулвючих систем у складі ЕУ :.ІТС. . .
У третьому РОЗЛІЛ-І описується розроблений -¿ксітериментвлький зразок теплоакумулшчоу снсіеки, стендів для їт досліджень, наведено результати експериментальних досліджень, методику їх проведения, визначення похибок. . 1
па рис. 2 наведено загальний вигляд основі го елемента тепло-акуі/улюючої системи,- експериментам чого зразка теплового акумулятора, а в таблиці - його основні характеристики.
дало змогу оробити висновок про можливість ТУ застосування для
і
2
Рис. 3. Загальний вигляд .ТА:
4
5
З
і - міцний корпус ■тегзлоакумулавчий чс -; теріал: 3- тепла і з.о-.. /лція; 4 -■ иійьвик; Ь - итуцвр
Таблиця Т
ОСЛОНУ ХАРШ.^ШКИ ТУЙОВОГО АКУ.'ШШЇОРД
Щрамстр
Тозш\..*1С«ь
. • ■.: 'Vі’
10349
’"Л220
З метою забезпечення визіменил .оостязделих зярдяї-.-' чнепе«»-
риментальні дослідження тег.лош'умул'опчог систгки і тзллопого аку-муляг _)а було прозо дена на екппир№еіиальчому вібрзіиРиїлу с-тги-ді, т "'озроб-’.ксму ексі.орі. ¡ектальнзду стенді, що !.;сп.е.№,? уі/они качки судна, у складі суднової ен-зргеїіічної устанорки судна проекту № 1462 /рис. 4...-У.
Роботи по цисліпнзнмю ■гсплоак>му»і- -¡ит систзук їа 11 ьлемеитіа проводилися за кілька ета: '.в, на кожному і г.ккх з'.шікув'ідкся завдання, визначені м°тог. егону та експериментальних ‘юг’і ікень у цілому. ______ ,
с
І—J )
П
4-
г
L
О^с. 4. гітаїшпосі схема ■ Qiбраціііиого стенда
• • чля і?сіглггг.«ш> 7AÜ:. .
\ -V - '-.. І “■ ^врлоіий • йкэд»чятрр} •- ¿;^г кйск; •і?'.'<•'?,* гідратор'} >4. - блок абусюяняі' Д.^1>;і^'>:''й'л*'’ї^ї^ваяілнй :<5¿o:t; б' - ушї-VVr. 'і:':С V' V :риіаіяьнйй. ярнлад./45*55-
ІЗ
Шіщгпттгп'пііиігіч - ттттггггттттг/т/т t
; . а) . ■ \ : : ■ : s) '>
■...Pï. *’ &«"Принципова' схрмасгеїщ'з»- який • м&пел»? .
' . . умови качки судка; - .1 . ■ , '
а/- універсалі'іий сгенцj,б/ — етенч : • : '■ -, ■ ■
який МОЦЄЛИ« умови. ÔQpÿÔBOj ,КаЧЦИ при' •
et- о” ■ .■/
: І’ - тепловий ähw 'ЯЩІ: '£ блок'ви-- ;.
мірювальний;. З - іщгаліжонструкція . ^
Рис. 6. Псшіийпова схе,ма eKanepBM¿Hía¿niol тепло-; . а^улоччбт ; системи 'в ' окяаді енергетичної ; . .‘усгановки'.супна щюбкїу;».'1462 і - ' ДВЗ ; 2 - тепловий щ{уадлагор; ' '3, 7 бак
дослідженню харгтгернстик леплсакукултшх систем зрізно з , ' розроблені) мер!)пиков виконано стосовно теплозкумуяюючих систем, .що використовують у c.riosi/y Оїлаиі як теплоакукі лю'.очі матеріаливо-‘ f.y позпоболонковсго лро( '’ору дизеля і УаіЛЛО,
. >. Експериментальні дослідження на вібраційному стенді було проведено дарма‘основними этапами.--/ ,
vi; .. На першому етапі . було одержано осі ші характеристики тепло* вого акумулятора, а саме: •».осліджено .залежності зміни енергоємно. ’: .’і теплоакукуліокічої системи /теплового акумулятора/ в функціїча-' су- Гї^аптономноеті в залешостг від початкової- температури іепло-ai„ií,даючого матеріалу шкоршїооуваноїчї ТА:»!, ступеня запознеп—
• ня теплового’акумулятора г’еплоаку»'у'л;-ог"им wave рі£июм, орієнтації ' "?еплов'то акуі^'лт'орп'-'в-просторі«' - .
' -.Kv другому етапі-досліджень...1тепловий акумулятор встановлює-
* ться ял коропи закріпленому диску і піддасться.пібраці йиому а яв»* . -'ч»у''-9' шрокоц» діапазоні .частот /від 150 до 1500 Ги/. При цьому о -г;;лрйцесі щ.л ідення,''ругрго «гаду досліджень змінгвалясь оріянта-'і.ціл теплового' a!<yT<j'7i?oja 6 просторі /г'\лжа вісь симетрії ТА ;г-л i';:.'. prcw'гсулярка-лінії горйЗ(і..-гу •= 90°і паралельна їй =Ф, :'у? ступінь^ впл6і^.іЬ»няС'ó<íматеріалом, no-t í.£«ító*us» -ігейгараЯ^д*еядааяуі^:^^^ • ,
*'ярв»І;іег»шиі'-вмій^онііно для дер* основних видів'-у frotó» йД^ьовог ая укови. різної орієнтації щ'{
■ *$ і/8Істо6^Ь§ивя. рі.9на*-;ТАа* а- такса '• ;‘.;v r-r'rr^.- 'гйігйіііеіі. *я-; ^гіясзогоГЙкуіу^’ї'^рз тешіоа’кі: у-
■■ : - • ■ > J- "v ■- V:
ríf/?:£|$ййлЗ;:.Цно(^ досіїхірхень. бур етап.
.^дослівкен*»^.p06óTH::Tep^^i¿yjam^oi еястеки- в окладі суднової ене*
№*ар$вжі»У. Х-- 'Х\'.';?:./Х.<' .X: -XX Ч';
üp npoBSTiauni цього етапу «-жопсряйентальних дослідиень j’.oc-лілни“- зразок сиоіпьчі ао^шэзлюяався s машкнно-котелыюку відділених суди,, проекту í? Кс£ і а"длнувавоя з допомогою гру^опро вол;» зі штаснок системою дощання дизеля Ó4KCH ІВ/22.
іііалл запуску шпигуна і Гюго роботи .¡рогпгоя часу, який забезпечував лр.-’рів основних деталей цилшдр'-поршневоч групи,воді: в поза'^олзикоисіму просторі і масла до даних параметрі з, які да«ть змогу приК:аіи навантаження, дизель шляхом ступінчастого прийняті ■ швантакеї л виходив на номінальну потуг ti ст-, потім зупинявся, . .
Нагріте масло о картера дизеля перегачувалось у тепловий акумулятор гвшюакуїиулгюючо? с«сїйьн.
. ри досягненні температури mclcju в картері дизеля 2гіЗК порад гг ikom дузеля а його картер направлялось у.асло, ідо містилось у тепловому а;тумуляторт, після чого проооідозя -о.%тортГ, Poro пуск. 3á фіксажним дз • доасля тиском п-.сг.о, npvi якшу уогуз»*. es прийняття ііасин^аксння, еиз:ілчя.вся члс 'сйоїи дизеля в роюмі "прогрів" ари виксрисганні: '¡егиоакукуяовчог система. Одержане з»* чення юрівнзвакосі-. зі шіачоннян часу роботи дизеля в режимі про* гріьу боа склор-с.иння теяяоануцуирвчої систеш: -
і І- т.ас. 7..,': наїзап.е.-і деякі результати експэричангальню: *<К с,.!,;;;-:„!ь, які поі;-лали: розрахункові ояачш-ш e-isaprcswmr^i^c::-у ХіГ-сь.со: Тх окспяуатаці ї задовільно уоїчдеуатьс;; і ¡r е:.спзр;:ші*ашікка даі-адма» ушвч качки'судка ісуоїио едез-,.ь аміну енергоємності veiKoaKyigys5¿«t3C систем./до"S0¡J.t;o>\ V: з статпчшім остіїганнйм/ у разі, розтгііувашя .sccxosai’oci'i
■ .т.г.їора даного типу при сС >' ü і його, часиков;;» сакзїГ.^іх,чС-їігоак/мулоізчим матеріалом; ¿;£сл'сракгіітздо.'піііїЕОр^;і!.:о' cp.r*;¡*;, ьніс'.ь використання:теялоаку^яїючях ©мигса y,,ci:¿ztц еа^рг&течч-.
Отли,
кАм
7000
:аоо
5000
то
Ґ-Дм
шо
то
о
н 4-і 2Ь л
п *4 ТІ0
й<і -а
&» ггс
Г
*гл* Ь;> А
л° <ас ас д° л<> Л°
4 А
Ц Тй», кАм
2000
ЮОО
сіп.; ^^ ЮОО о
>0
2* 5е *4
26
% 1
.
ц 6,!>~ д
4е л° а° л° л° 4° 4° 6°
і 2 З ¿і 5 б 7 я 9 1,4
ю
1 2 3 5 б 7 в 9 Т?р
°)
Рис, 7. ¡¿иергочуність теплового акумулятора в пре :есі остигання: : а/- ТА". - охолодгіа вода; б/- ТАіі - масло:
о-сС = 90°; а- еС - 0 ; —
0гМі
600!) 500і
$Т*М І Х-А**
Д° а° 1° *<1 до <30 лг
\/= ) Пн* 2Ь * V» 2 Ьл
с£ •9 Ґ сС= 0‘
' :; і . т
*а °л °<а а9 “о а0
Кі 6,5 л С, Ь,і /
■ - розрахункове значення
«А*.
ШО
2000
то
<?М». "М
гооо
то
. о
£ ?ь д V* 26 і
«о йо
"’О -Х~ 0в
; ; ;
V ^гГ *
&о й° п до л°
б)'
02-5 0,5 0,250,!; Г.р,
■ . ■ ... а) \ - .
Рис. У. Зміна енорголмиості експериментальноу системи
■ . при. досягненнях .»а вібростенді:
■ я/- ГА.4 - охало пий вола; б/- 'ЇМ - «асло;
о V 100 Гц; ' л = ІЬОО Гц '
. ¿міна тиску і гемпйратури масла в процесі прогріву пирєля бЧІІСіі 18/22: ,
------------без ------------------------ ----^ і'Д0*
гиок масла: а/-лареч дизелем; б/ - перед фільтром; в/ - пег^п центрифугою; ■ , ■
температурі масла^в !ПіР; д/ - на. шсаді б дизель,*. ' е/ - на виході з циоеля ‘ ■ ■ ~ ■ ' ., . '
них установок мчлотсгчажних суден; .досягнута економія .ального лише на режимі прогріву дизеля 6ЧШ1 ІУ/22 становила І . .2,1> кг за оци” пуск.
У четвертому роокілі \вгієно результати теоретичних досліджень ефективності теплоакуму'вдочих систем, у складі енергетичних установок малотоннажний гуден.
вибір парамс'рів 16 розроблених теп іакумулюючих систем енергетичних установок малотоннажних супен адгЯснюзав^я на основі росі "язання задачі опгкмгзшіії, яка г-юмться до обчислення значень параметрів системи, які б забеппичусали їй мінімальну відкоси- ь,ийу. ,
Згідно з розроблено математичною упед-о значніш відносної маси ге глоакумулюючот системи е функцією постгиних та оптимізову-ваних параметрів:
■ Проведена оцінка впливу основних пар метрів теплоакумулюючиэ. ' систе • дала змогу за оптим. .іований прийняти щіаметр теплового акумулятора,., зв'язку з чим запаху опсикіаоцітл>озв"язано мето-., дом послідовного перебору при VI-:.УЖ значеннях основних постійних величин: Д =0,-1» кг/кБт.гоц.; Хс =И?3 К; ^ у> а </г => -у'
а 0,9; «4 гоп.; ,/^=7300 кг/ма; ~Ьпх =0,005 м. V,
; Зміна потужності ДВЗ була 9 межах 10...500 кВг з періодом акумулювання, ідо забезпечував значення показника І^ІеТ. .100
кВї.гоп. . ^ '.: . ; . ■ .
На рис. 10 наведено осн^енг парамери деяких видів теллоаку-кулйючнх систем. Для прийнятих діапазонів зміни значень потужно-
cri вигуна внутрішнього згорянню, перюпу його роботи, автономності теплоакумулюючої >-лстеі».и і постійних величин залежно від силу системи ідноеня vaca геллоакумулюючих систем лежить у меках І27...70 кг/№(¥?
і/ — -і у
1U підставі нагових співвідношень , лг„с" /• > Де и„ *-
• <7
всжстоннакні ‘ь сукна порожняком/ показано що застосування т<? плоакумулчючих систем у складі »'члотоннажнчх суден рійного цільового призначення не справляє істотного впливу на їх масові хара-ктерист'"'«. -
Встановлено вплив не-розрахунконого періоду автономності на ефективність теялоакумулкдашх систем. •
Показано, ¡цо важливим.^¿зервсм зниження з-трат при модернізації /пен з метою використання їх у склаці теплоакумулюючих систем <з технічна можливість використання тепловими акумуляторами штатних цистерн.
У п"ятому розділі вивг :енс результати розробки принциповихсда включення теплоакумулюгачих систем до скла.і енергетичних установок проектів № 20641, № 1462. .
Визначено параметри теплового акумулятор« теплоакумулюючої cncv-ми стосовно с^дна $ Ї462, ■ _ . ' ; ,
На прикладі судна Ш. 376 йМсааа. j ефективні«!) використання . теплоакумулюючих < crew у складі енерїчітичнйх установок и лотон-нажнкх суден. ' ■ • . ,
- ОСНОВНІ -БКСі'Шаї Ш РлКОШЩЦҐЇ ". . - '
І. Застс ув&ння теплоа- 'мулшочих систем у складі енергетичних установок малотоннажних суден ¿ одним з перспектиьнйх напрямів Г 'двищення їх Ш. лівної економічності, .
Рмс. lo, OctíOEHf 'парлматдо тспвса!гуг«ул»у.:чнл. системі а/- ТЛС I » б/- Т/.С. 2; в/- .’ДОЗ; г/-Ш%
2 ¡ііаксинально вначемиь єяоноуі Г шльного при е:гсил/атацг У ге-яяоа*'Умулш<иш систем /ги> 11 кг за с:;н;г цикл акуцу;»)і:;іння/ моаь досягатися ц.яхои використання із'складі енергетичних ус’чновок ш-догоннажнях суден Чюпаьг.х ЇАС. • ■ . .
3. Касогаборамй показники теплоаїїулу^гоочих систем задовольняють вимога Ре 'іегц?, едо дао змогу вщсористг іувати їх у складі е.г -лотоинаШ""< суде;з рівного дільог^го гфизш,,ешш. . ..
4. Ефективність робжз «п5аакуиулюячих систем'в-умовах качки
судна істотним чино;. залежачі» 8*£.цу*а встаиовлвн г п .лового ану мулягора. Слід вважати, ідо длн расгляпутих коїіструшдгй гсіілоаку-мулпочих систем .рекомзндоЁ&к&Й ку® вс «•шіошгзіця теплового аиуму-літора мав'бути <£ =90°. . ’ . .
5.0/.лрханс сиешрі’легй'ллшо підтсзрЕуска;: ефзгл'цслогс рцздрізг;-.-
ння т^плоакуг^хач:« систон на рклшх юрмь'сзосого прогріг?£2 гуна 6ЧНСІІ іб/22. судна прориту >»:Ко2' яа? сэду -£згс“ защайча вз-стосуваиня тегкоапуіухва»: к .систем для юіксрскцаз іа из£9ТОВ»а« шшх суднах ' ріс;к:го цільовогопримюцааш.!.. . ' .. . '
6, ио.ї^р,л‘озції.і.їїио?'о*;,р»і^; су£Гїі «лід. срздовусага .. ливісі'і в;і»ц'.:<«тія і;їата^ іс:стіухі сз-кгетк» Ь’^іУ&зоріо із*
ИЛО^іі^у¿'^лХІгЗЧ^Їл С2ЇС*аі£»?* " - ■ ■ „ ‘ -
Оснокіі рооульїа«; Суім-с^йаіті^ії о ^огсзї ;
І .■йсвгиберт • »'Хвг^днээ І).*|. ,Рліамрссіая Н.'Г; Зііері -сбора-
•*ешю на иалоїойнаяиьх су^і'пуїам 'втрйивисшм '»«пдоби».. дедофвд-трргв.//ІІробдвш • оіи^осборойснкл о оа?окм«ой эдрйфраиопдоср! Тесі.докл. конф.' - Севастополь Д22І. '> ‘ '
г.ЛевенСерг В.Д..Харитонов 0*Н.»Рох:£::о£С'Чя И.Г. .Ьа..сз;-^в .
эффективности дизслькіх установо« шло^аніиших судов пуїіа тенеиіш теплоакьумуліірукіргс :\.точ:і:::сл о«епгк&£-рудсЕ-а р«яоз-.-43' . /станонкн:Сб.науч.тр. - ¡,якода8в:іШІ199І. ■ • . '■ .
З.Лелгнбвг" В.Д .Романовская Н.Г. Повышение топ л и. .той экономичности дизельных установок малотоннажных судов // Плазменное воеллаг иенекм и сжигаиив топлив: Твэ.*окл.конф. ¡їй,- лаев,І99І. ‘
В П.,Загребі їм я ІІ.В.,Романовская Л.Т. Методика расчета эффективности рабочего при'Ц' са судових ДВС при сжигании в них топ. дш. различного состав и качеств« // ПЛэменное воеплашнеииэ и сжигание топлив:Т:ч.докл,конф. -Николае: Л,?ЭТ. . .
Б,Харитонов О.Л.,Рома>'^ускал Ч.Г. К оіівнхе эффективности использования теглонк^умулирующвго истои 'мт энергии в составе •энарт’ет.иче--иик установок ылло'гоннакнг.х ^удов // Охрана окружающей среды и тру-д^'в суїр-и машмнострс яии: Сб.науч.тр.- :^икблавв^ІШ,І99Г.
б.Левенберг В.Д. .Харитонов Ю.Ч, ,Р'ч&н/лгкая ¡.,Г, Математическое . моделк_ование т^плопккумулирутецчзс систем,в составе энергетических уста 5№к ыалотоннагннх / судов// Судовое окоргом<*шиностроение:Сб.
. науч.тр. -Нию»авв;гї,ЗІ,1993,
Р .айовская Л. Г. 'Чов^шение осЭДективно^ти чнергетичаских установок ••■иютонна-п-н.х суп,ов путем применения теплоаккумулируидих систем". •
Диссертаиия н-ч ^о№ "ание учено? степени кандидата технических наук по опеииальности ОЬ.ОЗ.ОЬ -- судовое янергетиче^кив установки н их элемента (гл йн-.:е и вспомогат^.чы'с.е) ,Укті икиіі Государстиенн.»*1 Морской Теуччесчий Университет,г Николаев, р.
Защищаются- резуньтаті' теор^тич »гид* изолєдчня.і!іЕ аффектиыюсти теплоаккуі цирую'дих с. .тем (TAC) в .-хтане энергети іскг. установок *юлотопна*нь.х судов,а такче результаты э1 ъпериыенталькьх исследований. Установлено,цтс ripwr-нениє TAC в уставе ЭУЦТС нвляотси одним из перспективних направленні. n;¡-., ь ..,ы и-; T.;n.v -^к >8 м Жимншэсти. Максим'-.{ьное значение эюномий топлиьа .nm«r достигаться путем ис-пэльзон-няя ком<3цнкронашй..х TAC. и условиях качки судня рекомендуемый угол установки теплового аккумулятора .должен состг лять 90°. ■Лолученноэ эксперимеьтальнс .подтверждение »{фекгивности испольэ«-вания 'ГАС на режимах предпускового nporpñfea .вигптеля аЧ.£Л IÜ/S2J ■' судна np.iVl4fi2 позволяет рекаме"у.’Еать применение TAC для использования на малотоиная№х судах, различного ueíeeo.- тэ^ачеиия. . '
RvftViWOVSKAVÁrH. Ó! ПНс L^ábvEMÉfír OF THEWfÍ'ISHCY OF SM4Ü-70&4AGE VESSEL POWER .’LAfjTS BY USl'iG K2«i-ACCIÍ,1JIATK1G SYSTEM’’.
The dissertation far Л* ведок- of СспіїАаїз с» ftchnietl Selene* on the spccbtty ■ • C5.C3.C5 - Ship's Powsr- Plants aqd (heir ebntsnts (mam sad auxiJ*»y), Utew».! Siiile ШгіИіг.а TecUnSeEl UnívafsÜy, f'teíüyav, tfltü.- •
Ті.5 rosuSs oítlia tbeoreliodcid сгрйі!ГОчГ4а!гешгг!і'clthf* оШсЬнсу oí .c-ai-jocu* mufolhg sysíem-j ss a compcacr.i Qtmaúcmtagt mtels ptwrr-in.vili are msmstd.
II has bien dlscoy«ied llm Uva аррїгіїіьп cltóa-essiajíalíliag tytfeu» аз a compone,-4 cf ;9po,>iar-píanis oíEra3'Msmí¿53V^s¡:cw bcna cf (hs prospedwe t.Miás in me fr*re-aünj thairiual • fíci.2f:c¡/.ifeilmura fod-sc. «y csnfco ClUrud tóy, сс.ч'.Ылгi !>e;«l-ac* • cumulatingsy»'.«ms..laUw!mciíoa,.’,э roccrnrosndadьгдіо cf ¡-.счі ascnmuu'cr ¡.u.si fe»
SO . The екреДгаыиаГргаеГ olliu tfGckusycíú¡s spp6c¿i..ací tic. .-¿ccuuuLtog ¿уз-ism in the regime of (п-ватКпд.ксля-и? «І СЗД1&22 engit» c*l ttM dcd$ii vmi Lws la refiomnt«iut Um иіс <ifheat-accuiftiila!!ii]] systole Ьгдо&рирдо sit: Л i.:,i;iaga. vessels, ■ . . • ■ - ' ' ■ • _ •
' ■ Knmosi • ••зяова':* енергетична устансяка, шз<п<Шнг.ыс суд}■..■, чпло-’ акумулооча c.rcseua.TawiObiiii афмуг.ятор. . • •;
-
Похожие работы
- Низкотемпературные процессы очистки при малотоннажном производстве сжиженного природного газа повышенного качества
- Повышение активной безопасности малотоннажных автопоездов при торможении
- Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на работу рекуперативной АБС на колесах прицепа малотоннажного автопоезда
- Учет особенностей эксплуатации малотоннажных рыболовных судов в штормовых условиях при проектировании
- Проектное обоснование технических и экономических характеристик рыболовных судов для Союза Мьянма
-
- Теория корабля и строительная механика
- Строительная механика корабля
- Проектирование и конструкция судов
- Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства
- Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)
- Физические поля корабля, океана, атмосферы и их взаимодействие