Ресурсосберегающие технологии в энергетических установках промысловых судов

• Автор: Коршунов, Лев Петрович
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1996
• Место защиты: Калининград
• Количество страниц: 48 с.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
В течение многих лет флот рыбной промышленности (ФРП) СССР занимал ведущее место в мировом рыболовстве. В настоящее время он находится в состоянии жесточайшего кризиса. Добыча рыбы и морепродуктов в 1995 г. составила чуть больше половины уровня 3990 г. Происходит прогрессирующее старение флота. Более 40 % добывающих, почти 70 % обрабатывающих и 30 % транспортных рефрижераторных судов подлежат списанию в ближайшие 2-3 года.
Беспрецедентный рост цен на топливо, промысловое снаряжение и другие материалы, техническое обслуживание и ремонт судов в иностранных портах, приобретение прав на лов рыбы в экономических зонах иностранных государств привели к резкому увеличению себестоимости рыбопродукции. Вследствие этого центр тяжести рыболовства сместился из открытой части Мирового океана и шельфа иностранных государств в экономическую зону России, доля уловов в которой возросла с 57 (90 г.) до 70 % (95 г.).
Совершенно очевидно, что потребности населения страны в рыбных продуктах за счет их добычи в экономических зонах Федерации не могут быть удовлетворены Душевое потребление рыбы уже сократилось с 20,3 (1990 г.) до 9,8 кг в год (1994 г.). Поэтому рано или поздно Россия будет вынуждена возобновить строительство промысловых судов, способных работать в открытом океане и экономических зонах иностранных государств как в автономном плавании, так и в составе экспедиций. Именно на такое развитие ФРП ориентирована настоящая работа.
Актуальность проблемы. Возрождение океанического промыслового флота представляет собой важную народнохозяйственную проблему. Она может быть решена лишь при соответствующем объеме инвестиций и высокой эффективности капиталовложений в строительство новых промысловых судов. Если возможности инвестиций целиком определяются состоянием отечественной экономики, то второе условие может быть реализовано в русле одного из основных направлений научно-технического прогресса: создании энерго- и ресурсосберегающих технологий. Применительно к промысловому судостроению это означает создание энерго- и ресурсосберегающих судов.
Существенный вклад в создание таких промысловых судов может внести и судовая энергетика за счет применения в проектах

новых судов самых современных высокоэкономичных и надежных ДВС и другого судового оборудования, тщательного обоснования состава и структурной схемы СЭУ и радикального повышения уровня использования вторичных энергоресурсов (ВЭР),
При проектировании промысловых судов еще не полностью исчерпаны резервы улучшения эксплуатационных качеств собственно СЭУ, как синтезированного энергетического комплекса, обусловленные специфическими условиями работы судов с различными орудиями лова, особенностями состава промыслового и производственно-технологического оборудования, уровнем и характером потребления всех видов энергии на судне.
Настоящая работа представляет собой обобщение многолетних исследований автора по проблемам энергетики ФРП и главным образом по упомянутому выше направлению. Исследования, направленные на изыскания путей повышения тепловой экономичности СЭУ и снижение ее номинальной мощности при сохранении объема выполняемой работы, имеют самостоятельное значение, поскольку способствуют решению частной проблемы - снижению себестоимости рыбопродукции, которая при рыночной экономике приобретает особую остроту.
В этих исследованиях автор опирался на результаты многочисленных испытаний СЭУ в море и обстоятельного статистического анализа структуры и характеристик режимов их работы на основных типах судов промыслового флота. В предлагаемой работе содержатся ряд технических предложений и теоретические разработки автора в виде методик сравнительной оценки экономичности различных вариантов СЭУ и эффективности предложенных схем утилизации ВЭР на промысловых судах.
Цель работы, Разработка предложений, направленных на расширение возможностей создания ресурсосберегающих энергетических установок ФРП с учетом результатов экспериментальных и статистических исследований особенностей их работы в море.
Достижение указанной цели предполагается за счет тщательного обоснования состава и структурной схемы СЭУ, обеспечивающих высокую экономичность и рациональное использование ресурсов главных ДВС и агрегатов судовых электростанций (СЭС), а также за счет реализаций технических предложений, направленных на радикальное повышение уровня использования вторичных энергоресурсов на судах.
Методы решения поставленных задач. Для решения постав-

ли распространение на траловых флотах Нидерландов, Польши, Дании. В 1980-86 г.г. в Нидерландах по различным проектам был построен ряд РТ, на которых была предусмотрена параллельная утилизация теплоты газов ДВС (РТ “Sch-106”, "G.Margreta”, “C.Vrolik” и др.). В Польше в 1988-91 г.г. были построены РТ “Atria”, "Dorado” и др., с установками для параллельной утилизации теплоты газов ДВС. На нашем промысловом флоте параллельная схема реализована на одном из траулеров типа “Орленок" и т/р “Бухта Русская”. Заметим, что наши публикации на эту тему относятся к 1977 г. /21/.
В целях снижения стоимости котельной установки утилизацию теплоты газов вспомогательных ДВС целесообразно осуществлять в одном общем для всех дизельгенера торов УПК. Такое техническое решение при соблюдении определенных условий допускается Регистром Морского Судоходства России. В этом случае УПК рассчитывается на полный расход газов, подключенных к нему ВДГ.
Экономия котельного топлива при параллельной схеме утилизации подсчитывается по уравнению 2.3.3. Отметим, что подсчет величины Ои при параллельной схеме имеет свои особенности. Для определения DM следует установить закон распределения суммарной паропроизводительности обоих УПК. Имея в виду, что нагрузки главных ДВС и ВДГ, определяющие паропроизводитель-ность соответствующих УПК, являются независимыми случайными величинами, то для оценки закона распределения суммарной паропроизводительности обоих котлов можно составить таблицу 2.3.2, подобную табл. 2.2.2. Здесь вместо распределения нагрузок главного ДВС в первых трех строках приводится распределение паропроизводительности УПК, включенного за главным ДВС, а в первых трех столбцах - распределение паропроизводительности УПК вспомогательных ДВС. Остальная часть будет представлять множество значений суммарной паропроизводительности обоих УПК EDyrDyri + DyTV В той же таблице приводятся и вероятности P(DyTj+ DyrJ, которые равны произведению вероятностей Р'футч) х Р (DypJ. Далее, уже с помощью табл. 2.3.1 по уравнению 2.3.2 определяют величину DM.
Представленное в табл. 2.3.2 множество значений может быть преобразовано в статистический ряд распределения:
Dy-rii, кг/ч 101- 201- 301- 401- 501- 601- 701- 801-
-200 -300 -400 -500 -600
Dtu, кг/ч 167 240 357 458 560
* % х 104 199 761 223 644 1438 3563 2676
Средняя суммарная паропроизводительностъ обоих УПК составила SDy 622 кг/ч, что, как показали расчеты, обусловила экономию котельного топлива AG = 43,7 кг/ч. В случае утилиза-