Повышение эффективности холодильных установок судов-газовозов

• Автор: Миляев, Виктор Иванович
• Шифр специальности: 05.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Калининград
• Количество страниц: 172 с. : ил.

® Введение

Ф Глава 1. Постановка задачи исследования

1.1. Морские перевозки сжиженных газов

1.1.1. Характеристика сжиженных газов

1.1.2. Виды танкеров, перевозящих сжиженные газы

1.1.3. Особенности судовых установок повторного сжижения газа

1.2. Методы анализа эффективности холодильных установок

1.3. Обзор исследований холодильных машин и установок

® 1.4. Постановка задачи исследования

Глава 2. Выбор критерия и метода оптимизации установки повторного

сжижения газа

♦ 2.1. Выбор критерия оптимизации
2.2. Выбор оптимизирующих переменных
2.3. Выбор метода оптимизации
Глава 3. Методика построения термоэкономической модели комплекса
3.1. Определение топливопотребления комплекса УПСГ-ДГ-Т
3.2. Математические зависимости основных термодинамических и
теплофизических параметров рабочих тел, используемых в УПСГ
# 3.3. Аналитические зависимости термоэкономической модели судового
комплекса повторного сжижения газа
Глава 4. Анализ результатов оптимизации судовой установки повторного
сжижения газа
^ 4.1. Экспериментальные исследования энергозатрат при транспортировании
сжиженных газов судам и-газовозам и
4.2. Исходные данные, принятые для оптимизационных расчетов

4.3. Результаты определения оптимальных параметров режима работы
судовой установки повторного сжижения газа
Выводы
Список использованной литературы
Список приложений

Важнейшей задачей промышленности развитых стран мира является рациональное использование материалов и энергии. Первостепенное значение придается вопросам защиты окружающей среды. Снижению загрязнения окружающего воздуха способствует применение более чистых энергоносителей. В связи с этим, использование сжиженных газов при производстве электроэнергии, в транспорте и других отраслях промышленности является перспективным.
Актуальность проблемы. В мировой экономике значение сжиженных газов неуклонно возрастает. Они используются как в качестве энергоносителей в различных сферах деятельности человека, так и в качестве сырья в химической промышленности. Основным способом транспортирования газов от места добычи или производства к месту потребления является их доставка морем специализированными танкерами-газовозами. Эти суда являются наиболее дорогостоящими из-за высокой степени технической оснащенности и энергопотребления холодильными установками, предназначенными для поддержания необходимой температуры и давления груза, а также возрастающих требований к безопасности перевозок, включая жизнь и здоровье экипажа, защиту окружающей среды и сохранность самого груза и судна.
В этих условиях важно обеспечить высокую эффективность установки повторного сжижения газа (УПСГ) на всех этапах от проектирования до эксплуатации. Одним из важнейших факторов при выполнении этой задачи является выбор и поддержание наиболее рационального режима эксплуатации установки. На судах-газовозах из-за их универсальности, обусловленной необходимостью перевозки сжиженных газов с различными теплофизическими свойствами, в большинстве случаев пары перевозимого груза играют роль хладагентов (этилен Ш150 и др.). Это обстоятельство в значительной степени усложняет решение поставленной задачи. Кроме того, вследствие озоноопасности хладагентов группы ГХФУ, появилась необходимость их замены на более приемлемые. В условииз конденсатора-испарителя и кипения холодильного агента верхнего каскада
ЛТН.
В качестве оптимизирующих переменных могут быть выбраны и любые другие величины при условии, что их общее число обеспечит получение замкнутой системы уравнений. Однако, выбор перечисленных выше переменных обеспечивает сравнительно простое определение температурных условий осуществления цикла при заданных температурах охлаждаемого объекта, окружающей и охлаждающей сред.
2.3. Выбор метода оптимизации
Как показано в параграфе 1.4, большинство исследований, связанных с определением оптимального режима работы судовых холодильных установок, базируются на технико-экономических методах решения.
Технико-экономический метод дает возможность определить оптимальные параметры одноцелевых и многоцелевых холодильных установок, однако, используя этот метод, невозможно определить себестоимость холода, вырабатываемого при различных температурах, и, таким образом, не позволяет оценить «качество» производимого холода в многоцелевых холодильных установках. Судовые холодильные установки относятся к именно такого рода объектам.
Кроме того, применение технико-экономического метода предусматривает индивидуальный подход к каждой рассматриваемой системе и не дает возможности получения общего решения.
При выборе оптимального режима работы судовой холодильной установки необходим единовременный учет термодинамических и экономических характеристик элементов установки, что возможно при использовании термоэкономического метода, получившего распространение при оптимизации энергетических систем, в том числе и холодильных установок.