Измерение расхода топлива судовыми дизелями ультразвуковым методом в условиях эксплуатации

• Автор: Максимец, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 146 с. : 22 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1 .Анализ существующих методов измерения расхода топлива

1.1. Объёмный метод

1.2. Скоростной метод

1.3. Дроссельный метод

1.4. Индукционный и ультразвуковой методы

1.4.1. Ультразвуковой метод

1.4.2. Индукционный метод

1.5.Сравнительный анализ методов, формулировка цели и задач
исследования
Выводы по главе
2. Теоретико-экспериментальное исследование процесса работы ультразвукового расходомера
2.1. Расчетно-теоретические исследования скоростей потока в осевом преобразователе расходомера
2.2. Получение поправки на распределения скоростей потока на
основании полученных экспериментальных данных
Выводы по главе
3. Экспериментальная установка и методика проведения испытаний
3.1. Объект испытаний, экспериментальная установка и измерительная аппаратура
3.2. Методика проведения экспериментальных исследований
3.3. Методика статистической обработки экспериментальных
данных
Выводы по главе

4. Экспериментальные исследования работы ультразвукового расходомера
4.1 Испытания на модельной смеси масел
4.2. Испытания на мазуте М
4.3. Испытания на водомазутной эмульсии
4.4. Испытания на дизельном топливе
4.5. Влияние вибрации на показания расходомера-счетчика
Выводы по главе
5. Разработка требований к ультразвуковому расходомеру и судовой системе измерения расхода топлива
5.1.Общие требования
5.2. Требования к монтажу и работе ультразвукового расходомера топлива на судах
5.2.1.Выбор места установки измерительного участка
5.2.2. Проверка качества монтажа и настройки расходомера
5.3. Рекомендуемые схемы судовых систем измерения расхода топлива
5.4. Расходомер топлива в структуре информационновычислительной системы управления техническими средствами судна
5.5. Оценка экономической эффективности от внедрения
расходомера топлива на судах внутреннего плавания
Выводы по главе
Заключение
Список использованных источников
Приложение
Приложение II
Приложение III

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время на судах используют только жидкие топлива из нефтяного сырья, а основным видом топлива остается дизельное. Поэтому ограниченные запасы нефти и увеличивающийся дефицит получаемых из нее дизельных топлив, а также рост потребления топлива на перевозках обуславливают необходимость всемерного снижения его расхода.
По отчетным данным 2000 года доля топлива и энергии в эксплуатационных расходах по транспортному флоту составила от 25% для сухогрузных и до 52% для буксирных судов.
Сокращение доли затрат на топливно-энергетического ресурсы (ТЭР) в общих затратах судоходных кампаний сегодня является актуальной задачей на пути повышения их конкурентоспособности, а энергосбережение и повышение эффективности использования топлива - одно из основных безальтернативных направлений государственной экономической политики.
Решение этой задачи непосредственно связано с созданием необходимой нормативной и современной приборной базы, что позволит объективно вести как учет расхода топлива, так и принимать эффективные решения по его снижению.
Энергетическая стратегия РФ до 2020 года предполагает значительное увеличение энергетической эффективности при производстве продукции.
Нуждаются в обосновании нормативы по удельному расходу топлива различными типами судовых дизелей, в том числе с учетом увеличивающихся их межремонтных периодов. Это особо актуально в связи с введением Правительством РФ обязательного энергоаудита промышленных предприятий, в том числе судоходных кампаний.
Постановления Правительства РФ, Федеральный Закон РФ «Об энергосбережении» №28-Ф-3 от 03.04.1996 г. и ряд новых стандартов, в том числе ГОСТ Р51541-99 “ Энергосбережение. Энергоэффективность, состав показателей. Общие положения” предполагают энергетические обследования и энерге-

В качестве источника и приемника ультразвуковых колебаний используют пьезоэлементы, которые обладают способностью преобразовывать электрические колебания, получаемые от специального генератора, в механические и обратно. Излучатели и приемники в большинстве случаев изготовляют в виде круглых дисков диаметром 10-20мм, иногда менее [75]. Обычно диаметр пьезоэлементов берут в пределах 5-20мм, а их толщину в зависимости от частоты. В частотных и времяимпульсных расходомерах выбирают высокую частоту 5-10МГц, а иногда даже и 20МГц, потому что увеличение частоты способствует повышению точности измерения [37].
Ультразвуковой расходомер состоит из встраиваемого в трубопровод датчика, высокочастотного электрического генератора, электронного усилителя, фазочувствительного блока, блока для компенсации влияния на результат измерения скорости распространения звука в контролируемом веществе, автоматического переключателя и вторичного прибора (показывающего или самопишущего).
Датчик этого расходомера представляет собой отрезок гуммированной металлической трубы, на которой на определенном расстоянии друг от друга установлены пьезоэлементы.
Автоматический переключатель предназначен для попеременного изменения направления излучения ультразвуковых колебаний: то по потоку вещества, то против него. Следовательно, каждый пьезоэлемент становится то излучателем, то приемником.
Ультразвуковые колебания, преобразуемые приемным в данный момент пьезоэлементом в электрические сигналы, поступают на вход электронного усилителя, а затем в фазочувствительный блок, на выходе которого получаются сигналы в виде двух значений напряжения постоянного тока. Эти напряжения подаются попеременно в блок, в котором они преобразуются в соответствующие токи, а затем определяется их разность. Таким образом, на