Судовые утилизационные комплексы с водогрейными котлами с улучшенными эколого-экономическими показателями

• Автор: Воробьев, Александр Валентинович
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Отключение цилиндров дизеля как способ повышения экологоэкономических показателей судовых утилизационных комплексов

1.1 Использование вторичных энергетических ресурсов на судах

1.2 Особенности режимов работы дизелей судов Волго-

Каспийского региона

1.3 Влияние отключения цилиндров судового дизеля

на технико-экономические показатели его работы 3 О

1.4 Влияние отключения цилиндров судового дизеля

на динамические показатели его работы

2 Расчетно-теоретические исследования влияния отключения цилиндра дизеля на работу судового утилизационного комплекса
2.1 Исследование работы утилизационных водогрейных котлов
при отключении цилиндра дизеля
2.2 Исследование эмиссии отработавших газов дизеля при
отключении цилиндра
3 Экспериментальные исследования работы судового утилизационного комплекса при отключении цилиндра дизеля
3.1 Экспериментальная установка: судовой дизель 6ЧН 15/18
утилизационный водогрейный котёл КАУ
3.1.1 Описание комплекса
3.1.2 Дизель 6ЧН 15/18 (ЗД6Н)
3.1.3 Котёл КАУ
3.1.4 Газоанализатор ОшпЮх КМ-9106
3.2 Программа испытаний
3.2.1 Винтовая характеристика
3.2.2 Нагрузочная характеристика
3.2.3 Испытания по эмиссии отработавших газов

3.3 Результаты испытаний на установке
3.3.1 Результаты экспериментального исследования на установке
при работе по винтовой характеристике
3.3.2 Результаты экспериментального исследования на установке
при работе по нагрузочной характеристике («закрытый»
цилиндр)
3.3.3 Результаты экспериментального исследования на установке
при работе по нагрузочной характеристике («открытый»
цилиндр)
3.3.4 Обобщённые результаты исследований
4 Разработка регрессионных моделей совместной работы дизеля и
утилизационного водогрейного котла
4.1 Факторы, влияющие на совместную работу дизеля и утилизационного водогрейного котла
4.2 Регрессионный анализ совместной работы дизеля и УВК при работе по нагрузочной характеристике
Заключение
Список использованных источников

Перечень принятых условных обозначений
ВД - вспомогательный двигатель
ВЭР - вторичные энергетические ресурсы
ГД - главный двигатель
ДВС - двигатель внутреннего сгорания
ДГ - дизель генератор
КВ - коленчатый вал
к.п.д. - коэффициент полезного действия
ОГ - отработавшие газы
СГУТ - система глубокой утилизации теплоты
СОЦЦ - система отключения цилиндров и циклов
СЭУ - судовая энергетическая установка
УВК - утилизационный водогрейный котел
УК - утилизационный котел
УКУ - утилизационная котельная установка

развиваемая мощность определяется безопасной скоростью движения. Широкий диапазон нагрузок, в том числе и долевых, характерен и для вспомогательных дизелей, поэтому повышение экономичности на режимах частичных нагрузок и холостого хода для главных двигателей указанных судов является актуальной задачей.
Одним из перспективных путей ее решения является регулирование работы дизелей отключением цилиндров. Эксперименты, выполненные многими исследователями на различных типах дизелей показывают, что расход топлива на холостом ходу и режимах частичных нагрузок может быть снижена на 15-5-20%, а на карбюраторных двигателях — до 40%. Однако в некоторых случаях эффект оказывается незначительным или даже отрицательным.
Для оценки эффективности отключения цилиндров рассмотрим работу 1-цилиндрового двигателя по нагрузочной характеристике в двух вариантах: работают все цилиндры; г цилиндров отключено.
Сравним оба варианта при условии равенства эффективных мощностей (ИД
МС1=Кте2=К,е (1-8)
Из (1.8) следует, что
1Н:ц1=(1-г)Н:ц2 (1.9)
Мец2=Ие/(1-2) (1.10)
где Исц| и N(.„2 - мощности, развиваемые одним работающим цилиндром в первом и во втором вариантах соответственно.
Второй вариант в принципе можно представить как работу двигателя с некоторой условной эффективной мощностью Ке2уел, которая складывается из Ме2 и мощности на преодоление механических потерь в отключенных цилиндрах N„2°™:
Ме/сл=Ке2 +Мм2отк=(1-2)Мец2 + г Им. ц20ГК (1.11)
Условная эффективная мощность, развиваемая одним работающим
цилиндром,
Мсц2>сл =Ие+гЧ, ц2°гк/ 1-г (1.12)