Ефективність використання теплоакумулюючих систем у складі енергетичних установок суден різного призначення

Abstract

Одним з актуальних напрямків зменшення витрати палива та шкідливих речовин у навколишнє середовище є додаткове використання в складі суднових енергетичних установок теплоакумулюючих систем на базі теплових акумуляторів з фазовим переходом, що дозволяють забезпечити передпускову підготовку двигунів та загальносуднові потреби. Метою дослідження є визначення показників ефективного використання теплоакумулюючих систем для передпускової підготовки двигунів та санітарно-побутових потреб персоналу на борту судна в умовах різних експлуатаційних циклів суднових енергетичних установок. Для трьох типів суден, а саме круїзного лайнера, балкеру і танкеру відповідно розглянуто використання теплоакумулюючих систем у складі дизель-електричної та дизельних установок. Утилізація теплоти відпрацьованих газів дизельних двигунів здійснювалася в глушниках-теплоакумуляторах з фазовим переходом. Енергоефективність використання досліджених теплоакумулюючих систем визначалася показниками використання теплоти та відносної економії палива з урахуванням вибраних теплоакумулюючих матеріалів та експлуатаційних циклів суднових енергетичних установок. Використання в суднових дизель-електричних та дизельних установках теплоакумулюючих систем за рахунок скидної теплоти відпрацьованих газів дозволило розширити функціональні можливості забезпечення потреб енергетичних установок та персоналу. В результаті математичного моделювання отримано базу даних для рекомендації оптимального вибору проектних рішень та експлуатаційних характеристик суднових енергетичних установок з теплоакумулюючими системами. Використання в теплоакумулюючих системах вибраних матеріалів дозволяє отримати відносну економію палива за рейс на рівні 0,3…0,6% для круїзного лайнера. При використанні теплоакумулюючих систем в складі суднових енергетичних установок балкеру та танкеру з вибраними теплоакумулююючими матеріалами для передпускової підготовки головного двигуна та санітарно-побутових потреб відносна економія палива нижче ніж для круїзного лайнеру. Тому більш ефективне використання теплоакумуюючих систем у даних суднах потребує узгодження з додатковими потребами при здійсненні рейсу.