Статті (СМтаЕ)
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ The recirculate exhaust gases cooling method of the marine low-speed engine by the aerothermopressor(2019) Konovalov, D. V.; Radchenko, M. I.; Maksymov, V. I.Існує цілий ряд способів і методів зниження викидів шкідливих газів на сучасних суднах. Одним з найбільш ефективних способів зниження викидів оксидів NOx і SOх є використання рециркуляції відхідних газів (EGR-технологія). Недоліком системи рециркуляції відхідних газів є збільшення протитиску через додаткові втрати тиску в скрубері та теплообміннику-охолоджувачі, що впливає на погіршення паливної економічності двигуна. Створення надійного і ефективного теплообмінника для охолодження рециркуляційних газів являє собою складну задачу через відкладення і забруднення, що виділяються цими газами. В представленій роботі проаналізовано ефективність застосування струминного апарату –аеротермопресора в схемі з рециркуляцією відхідних газів для суднового малообертового двотактного двигуна. Аеротермопресор – це двофазний струминний апарат для контактного дисперсного охолодження, в якому за рахунок відведення теплоти від газового потоку відбувається підвищення тиску газу та його охолодження. Розрахунок характеристик двигуна проводився, як на номінальному, так і на експлуатаційному режимах і у всьому можливому діапазоні часткових навантажень. Встановлення аеротермопресора пропонується перед скрубером, що дозволяє зменшити його теплове навантаження. Підвищення тиску в аеротермопресорі на 0,2–0,4 ∙ 105Па (6–12 %) дозволяє зменшити протитиск в системі газовихлопу, а відтак, і зменшити навантаження на вентилятор системи рециркуляції відхідних газів, причому в холодній зоні при навантаженні на двигун вище 75 % застосування вентилятора не потрібно, що додатково дозволяє зменшити питому витрату палива. Параметри відхідних газів, які йдуть на рециркуляцію та процеси їх газодинамічного охолодження в аеротермопресорі розраховували за розробленою методикою та програмою з використанням рівнянь термодинаміки та газодинаміки потоку. Запропоноване схемно-конструктивне рішення дозволяє при високій екологічності застосування існуючої системи рециркуляції відхідних газів забезпечити певне зменшення питомої витрати палива. Визначено, що зменшення питомої витрати палива двигуном при застосуванні аеротермопресора складає 2,5–3,0 г/(кВт∙год) (1,5–1,7 %).Документ Рециркуляція відпрацьованих газів як засіб поліпшення екологічних показників суднових ДВЗ(2015) Андрєєв, А. А.; Пирисунько, М. А.; Andreev, A.; Pirisunko, M.Розглянуті перспективи використання системи рециркуляції відпрацьованих газів ДВЗ. Рециркуляція відпрацьованих газів ДВЗ є найбільш зручним і найменш «шкідливим»з точки зору погіршення показників двигуна способом зниження викидів оксиду азоту (NOX). Вона має перевагу над іншими відомими способами, такими як зменшення кута випередження загоряння, зниження ступеня стиснення, подача води тощо, оскільки характеристики потужності змінюються несуттєво. Високі питомі показники теплоємкості таких компонентів, як водяна пара і двоокис вуглецю забезпечують зменшення температури полум’я в середині камери згоряння і, тим самим, знижують кількість оксидів азоту.Документ Зменшення викидів оксидів азоту з відпрацьованими газами суднових дизелів(2018) Радченко, Р. М.; Пирисунько, М. А.; Radchenko, R. N.; Pyrysunko, M. A.Вирішення проблеми забруднення повітряного басейну Світового океану шкідливими викидами з відпрацьованими газами суднових дизелів пов’язано зі створенням високоефективних технологій по нейтралізації оксидів азоту NOx на випуску із дизельної установки, що відноситься як до суден, що знаходяться в експлуатації, так і до тих, що проектуються та будуються. Повітря, що надходить у двигун, є робочим тілом, яке здійснює певний термодинамічний цикл, в результаті чого змінюється його хімічний склад, а відпрацьована газова суміш містить безліч компонентів. Викиди шкідливих речовин при згорянні суднових палив обмежуються відповідно до міжнародних програм захисту атмосфери і вимог Міжнародної морської організації IMO (International Maritime Organization). Вимоги стосуються фактично всіх груп шкідливих викидів суднових двигунів, а найсуворіші з них пов’язані в першу чергу з оксидами азоту NOx та оксидами сірки SOx. Для скорочення шкідливих викидів з відпрацьованими газами у навколишнє середовище вчені та світові лідери двигунобудування, такі як MAN Energy Solutions та Wärtsilä, використовують і пропонують різноманітні методи зменшення вмісту шкідливих речовин у відпрацьованих газах. Серед найбільш перспективних методів слід відзначити рециркуляцію відпрацьованих газів суднових дизелів. До її переваг над іншими методами відноситься несуттєвий вплив на показники роботи двигунів. При рециркуляції відпрацьованих газів знижується температура в камері згоряння, що призводить до зменшення кількості оксидів азоту NОX. Це зумовлене високими значеннями теплоємності двоокису вуглецю та водяної пари. Оскільки швидкість горіння знижується, температура вихлопу та теплове навантаження на деталі двигуна збільшуються. Розбавлення наддувного повітря відхідними газами знижує вміст кисню в повітрі з 21 до 13 %. Тому можливості технології системи рециркуляції відпрацьованих газів суднового двигуна визначаються величиною співвідношення О2/CO2 у впускному повітрі, через що кількість продуктів згоряння на впуску при рециркуляції обмежується величиною не більше 30 %.Документ Метод рециркуляції відпрацьованих газів суднових дизелів для зменшення їх токсичності(2018) Радченко, Р. М.; Пирисунько, М. А.; Radchenko, R. N.; Pyrysunko, M. A.В даний час має місце інтенсивне посилення норм на токсичні викиди відпрацьованих газів суднових дизелів при плаванні суден в прибережних морських районах і на внутрішніх водних шляхах. Постійне зростання числа суден призводить до збільшення об’єму палива, що спалюється ними, а отже до збільшення викидів токсичних компонентів з відпрацьованими газами. В роботі проаналізовано зниження шкідливих викидів судновими дизелями за рахунок методу рециркуляції відпрацьованих газів.Документ Аналіз способів зменшення шкідливих викидів суднових двигунів рециркуляцією відпрацьованих газів(2018) Пирисунько, Максим; Pyrysunko, M. A.Розвиток судноплавства на водних шляхах призвів до будівництва нового, сучасного флоту з потужними енергетичними установками. Масова експлуатація такого флоту супроводжується інтенсивним зростанням його впливу на навколишнє середовище. Один з найважливіших компонентів суспільного і економічного розвитку, який поглинає значну кількість ресурсів і надає серйозний вплив на природне середовище, є морський транспорт. В роботі проаналізовано можливість зменшення кількості шкідливих викидів судновими ДВЗ за рахунок системи рециркуляції відпрацьованих газів.Документ Зменшення викидів суднового дизеля утилізацією теплоти рециркуляційних газів ежекторною холодильною машиною(2019) Пирисунько, Максим; Радченко, Роман; Андреєв, Андрій; Корнієнко, Вікторія; Pyrysunko, М. А.; Radchenko, R. M.; Andreiev, A. A.; Kornienko, V. S.Проблема забруднення повітряного басейну Світового океану шкідливими викидами з відпрацьованими газами суднових дизелів пов’язана насамперед зі створенням високоефективних технологій по нейтралізації оксидів азоту NOx на випуску із дизельного двигуна. Викиди шкідливих речовин при згорянні суднових палив обмежуються відповідно до міжнародних програм захисту атмосфери і вимог Міжнародної морської організації IMO (International Maritime Organization). Вимоги стосуються фактично всіх груп шкідливих викидів суднових двигунів, а найсуворіші з них пов’язані в першу чергу з оксидами азоту NOx та оксидами сірки SOx. Для скорочення шкідливих викидів з відпрацьованими газами у навколишнє середовище вчені та світові лідери двигунобудування використовують і пропонують різноманітні методи зменшення вмісту шкідливих речовин у відпрацьованих газах. Виконання нових норм в напрямках подальшого вдосконалення робочого процесу, застосування альтернативних палив, присадок до палива і повітря, а також систем селективного каталітичного відновлення не виключає подальшого розвитку наукових досліджень в області очищення відпрацьованих газів. Одним з перспективних напрямів в екологізації суднових двигунів внутрішнього згоряння є нейтралізація шкідливих речовин у випускних газах, зокрема рециркуляцією газів. Однак, використання таких технологій вступає в протиріччя з енергетичною ефективністю двигуна. Запропоновано та проаналізовано схемно-конструктивне рішення системи рециркуляції випускних газів суднового головного двигуна з використанням теплоти газів ежекторною холодильною машиною для охолодження повітря на вході. Ефект від використання теплоти рециркуляційних газів для охолодження повітря на вході двигуна проаналізовано з урахуванням змінних кліматичних умов для конкретної рейсової лінії судна. Застосування ежекторної холодильної машини дозволяє знизити температуру повітря на вході головного двигуна на 5…15°С, що забезпечує зменшення питомої витрати палива. При цьому скорочуються викиди шкідливих речовин при роботі двигуна з рециркуляцією газів.Документ A new approach to increasing the efficiency of the ship main engine air waste heat recovery cooling system(2019) Radchenko, R.; Pyrysunko, M.; Bogdanov, M.; Shcherbak, Yu.Проаналізовано ефективність комплексного охолодження повітря на вході турбокомпресора і наддувного повітря на вході робочих циліндрів головного дизельного двигуна транспортного судна трансформацією скидної теплоти в холод ежекторною холодильною машиною як конструктивно найбільш простою і надійною в експлуатації та більш громіздкою, але й більш ефективною абсорбційною бромистолітієвою холодильною машиною. При цьому розглянуто суднову енергоустановку когенераційного типу з використанням в якості джерела відносно низькопотенційної теплоти води системи теплопостачання з температурою близько 90 °С, що суттєво ускладнює проблему її трансформації в холод. Через недостатньо високу ефективність трансформації теплоти гарячої води порівняно з водяною парою (невисокі теплові коефіцієнти) отриманої холодопродуктивності може виявитись недостатньо для комплексного охолодження повітря на вході турбокомпресора і наддувного повітря, що гостро ставить питання раціонального розподілу теплових навантажень між контурами (підсистемами) охолодження повітря на вході турбокомпресора і наддувного повітря двигуна і необхідність застосування холодильних машин різного типу. При цьому враховано раціональні параметри процесів охолодження наддувного повітря в когенераційному високотемпературному ступені, проміжному ступені традиційного охолодження забортною водою та низькотемпературному ступені глибокого охолодження наддувного повітря тепловикористовуючою холодильною машиною. Запропоновано новий підхід до підвищення ефектив-ності комплексного охолодження повітря на вході турбокомпресора і наддувного повітря на вході робочих циліндрів головного двигуна транспортного судна, який полягає у зіставленні необхідних витрат холодопродуктивності і відповідних потреб теплоти упродовж рейсу з наявною теплотою випускних газів і наддувного повітря когенераційної енергоустановки, визначенні дефіциту і надлишку холодопродуктивності тепловикористовуючих холодильних машин різного типу, що дозволяє виявити і реалузувати резерви підвищення ефективності охолодження повітря на вході турбокомпресора і наддувного повітря на вході головного дизельного двигуна шляхом сумісного застосування холодильних машин різного типу.Документ Using the heat of recirculation gases of the ship main engine by an ejector refrigeration machine for intake air cooling(2019) Radchenko, R.; Konovalov, D.; Pyrysunko, M.; Radchenko, M.В даний час основу суднової енергетики складають двигуни внутрішнього згоряння із запалюванням від стиснення – дизелі. Дизелі є джерелом інтенсивного забруднення атмосферного повітря. Головні і допоміжні дизелі, в складі суднових енергетичних установок, викидають в навколишнє середовище значну кількість шкідливих речовин, впливаючи тим самим на екологічну обстановку в районах водойм, портів, ремонтних баз, а також здійснює негативний вплив на флору і фауну водних басейнів і на здоров'я людей. Міжнародні конвенції встановлюють жорсткі вимоги до технічного стану суден та процесу експлуатації, при невідповідності яким використання судна може бути в адміністративному порядку обмежено або заборонено. З 2016 року введено в дію нові норми IMO TIER III, згідно з якими зниження шкідливих викидів в регульованих зонах (ECA) має бути скорочено в порівнянні з нормами 2011 р більш ніж в 3 рази. Виконання нових норм в напрямках подальшого вдосконалення робочого процесу, застосування альтернативних палив, присадок до палива і повітря, а також систем селективного каталітичного відновлення не виключає подальшого розвитку наукових досліджень в області очищення відпрацьованих газів. Одним з перспективних напрямів в екологізації суднових двигунів внутрішнього згоряння є нейтралізація шкідливих речовин у випускних газах, зокрема рециркуляцією газів (EGR-технологія). Однак, використання таких технологій вступає в протиріччя з енергетичною ефективністю двигуна. В представленій авторами роботі запропоновано та проаналізовано схемно-конструктивне рішення системи рециркуляції випускних газів суднового головного двигуна з використанням теплоти газів ежекторною холодильною машиною для охолодження повітря на вході. Ефект від використання теплоти рециркуляційних газів для охолодження повітря на вході двигуна проаналізовано з урахуванням змінних кліматичних умов для конкретної рейсової лінії судна. Показано, що застосування ежекторної холодильної машини дозволяє знизити температуру повітря на вході головного двигуна на 5–15°С, що забезпечує зменшення питомої витрати палива на 0,5–1,5 г/(кВт год). При цьому скорочуються викиди шкідливих речовин при роботі двигуна з рециркуляцією газів, зокрема NOx на 30–35 %; SOx на 10–12 %.Документ Охолодження повітря на вході головного суднового двигуна абсорбційною бромистолітієвою холодильною машиною в тропічних умовах(2020) Радченко, Р. М.; Коновалов, Д. В.; Пирисунько, М. А.; Чжан Цян; Луо Зевей; Radchenko, R. M.; Konovalov, D. V.; Pyrysunko, M. A.; Zhang Qiang; Luo ZeweiПроаналізовано ефективність охолодження повітря на вході головного малообертового двигуна транспортного судна при експлуатації в тропічних кліматичних умовах на рейсовій лінії ШанхайКарачі-Шанхай. Особливістю тропічного клімату є висока відносна вологість повітря при водночас високих його температурах, а відтак і підвищені теплові навантаження на систему охолодження, що потребує ефективної трансформації скидної теплоти в холод у разі застосування тепловикористовуючих холодильних машин. Досліджено охолодження повітря на вході малообертового двигуна абсорбційними бромистолітієвими холодильними машинами, що відзначаються високою ефективністю трансформації скидної теплоти в холод – високими тепловими коефіцієнтами. Запропоновано та проаналізовано схемо-конструктивне рішення системи охолодження повітря на вході суднового головного двигуна з використанням теплоти випускних газів абсорбційною холодильною машиною. При цьому порівнювали потенціал охолодження повітря на вході двигуна від поточної температури зовнішнього повітря до 15 °С і відповідні витрати теплоти на роботу абсорбційної холодильної машини, з одного боку, та наявний потенціал теплоти випускних газів, з іншого боку. Ефект від використання теплоти випускних газів для охолодження повітря на вході двигуна проаналізовано з урахуванням змінних кліматичних умов упродовж рейсу судна. Поліпшення паливної економічності суднового двигуна за рахунок зниження температури повітря на вході оцінювали за поточними значеннями зменшення питомої і загальної витрат палива. Показано, що завдяки високій ефективності трансформації теплоти в абсорбційних холодильних машинах (високим тепловим коефіцієнтам 0,7…0,8) має місце значна величина надлишку теплоти випускних газів понад теплоту, необхідну для охолодження зовнішнього повітря на вході двигуна до 15 оС, який сягає майже половини наявної теплоти випускних газів упродовж рейсу "Шанхай-Карачі-Шанхай". Це відкриває можливості для додаткового охолодження ще й наддувного повітря з отриманням практично подвійної економії палива завдяки охолодженню всього циклового повітря малообертового двигуна включно з повітрям на вході.Документ Охолодження повітря на вході малообертового двигуна ежекторною холодильною машиною при експлуатації судна в тропічних умовах(2020) Радченко, Р. М.; Пирисунько, М. А.; Чен Нiн; Хан Баочен; Radchenko, R. M.; Pyrysunko, M. A.; Chen Ning; Han BaochenПроаналізовано ефективність охолодження повітря на вході турбокомпресора головного малообертового двигуна транспортного судна при експлуатації в тропічних кліматичних умовах на рейсовій лінії Шанхай-Сінгапур-Шанхай. Особливістю тропічного клімату є висока відносна вологість повітря, відповідно, й вологовміст при водночас високих його температурах. Досліджено охолодження повітря на вході малообертового двигуна ежекторною холодильною машиною шляхом трансформації в холод скидної теплоти випускних газів. Ежекторну холодильну машину застосовано як конструктивно найбільш просту і надійну в експлуатації. Проте ефективність трансформації теплоти в холод ежекторними холодильними машинами невисока – невисокі теплові коефіцієнти. Запропоновано та проаналізовано схемо-конструктивне рішення системи охолодження повітря на вході суднового головного двигуна з використанням теплоти випускних газів ежекторною холодильною машиною. Ефект від використання теплоти випускних газів для охолодження повітря на вході двигуна проаналізовано з урахуванням змінних кліматичних умов упродовж рейсу судна. Показано, що через недостатньо високу ефективність трансформації скидної теплоти випускних газів ежекторною холодильною машиною (невисокі теплові коефіцієнти) отриманої холодопродуктивності недостатньо для охолодження повітря на вході турбокомпресора при експлуатації суднового двигуна в тропічних кліматичних умовах. Тому розглянута можливість додаткового використання ежекторною холодильною машиною ще і теплоти наддувного повітря, що відводиться охолоджувальною водою. Показано, що використання для охолодження повітря на вході двигуна в ежекторній холодильній машині сумісно теплоти випускних газів і наддувного повітря дозволяє практично вдвічі знизити температуру повітря на вході головного двигуна на 20–30°С при експлуатації судна в тропічних кліматичних умовах на рейсовій лінії Шанхай-Сінгапур-Шанхай. Це в свою чергу забезпечує майже подвійне зменшення витрати палива порівняно з її зменшенням у разі використання ежекторною холодильною машиною тільки теплоти випускних газів.Документ Improving the efficiency of heat recovery circuits of cogeneration plants with combustion of water-fuel emulsions(2021) Kornienko, Victoria; Radchenko, Mykola; Radchenko, Roman; Konovalov, Dmytro; Andreev, Andrii; Pyrysunko, Maxim