Веселов, Генадий Василиевич - Изчисляване на ефективността на използването на алтернативни горива на кораби: насоки. Използване на алтернативни горива Използване на алтернативни горива на кораби

Перспективите за алтернативни горива са такива, че днес световните автомобилни производители говорят за въвеждането на около 50 различни модела, задвижвани с алтернативни горива до 2010 г. В Европа Mercedes-Benz, BMW и MAN са особено активни в тази област. А до 2020 г., според резолюцията на ООН, която нареди на европейските страни да преминат автомобилите към алтернативни видове моторно гориво, превозните средства, работещи с алтернативни горива, се очаква да нараснат до 23% от общия автомобилен парк, от които 10% (около 23,5 милиона единици) са на природен газ.

Превозни средства на биогориво

Биогорива - използването на биогорива като етанол (етилов алкохол) или дизелово гориво (биодизел), получени от специално отгледани растения, обикновено се счита за важна стъпказа намаляване на емисиите на въглероден диоксид (CO2) в атмосферата. Разбира се, при изгаряне на биогорива въглеродният диоксид навлиза в атмосферата по абсолютно същия начин, както при изгаряне на изкопаеми горива (нефт, въглища, газ). Разликата е, че образуването на растителната маса, от която се получава биогоривото, се дължи на фотосинтеза, тоест процес, свързан с консумацията на CO2. Съответно използването на биогорива се счита за „въглеродно неутрална технология“: първо, атмосферният въглерод (под формата на CO2) се фиксира от растенията и след това се освобождава, когато веществата, получени от тези растения, се изгарят. Въпреки това, бързо разрастващото се производство на биогорива на много места (особено в тропиците) води до унищожаване на естествени екосистеми и загуба на биологично разнообразие.

Двигателите с биогориво използват слънчева енергия, съхранявана от растенията. Енергията от изкопаеми горива е свързаната енергия на слънчевата светлина, а въглеродният диоксид, отделен при изгарянето на изкопаемите горива, някога е бил отстранен от атмосферата от растения и цианобактерии. Биогоривата не се различават от конвенционалните изкопаеми горива. Но има разлика и тя се определя от забавянето във времето между свързването на CO2 по време на фотосинтезата и освобождаването му при изгарянето на въглеродсъдържащи вещества. Освен това, ако фиксирането на въглероден диоксид е станало за много дълго време, тогава освобождаването става много бързо. В случай на използване на биогориво, забавянето във времето е много малко: месеци, години, за дървесни растения - десетилетия.

Въпреки всички предимства на използването на биогорива, бързото нарастване на тяхното производство е изпълнено със сериозни опасности за опазването на дивата природа, особено в тропиците. IN последен бройСписанието Conservation Biology публикува обзорна статия за вредните ефекти от използването на биогорива. Неговите автори (Марта А. Грум), работещи в рамките на Интердисциплинарната програма за изкуства и науки към Университета на Вашингтон в Ботел (САЩ), и нейните колеги Елизабет Грей и Патриша Таунсенд, след като анализираха голямо количество литература, предложиха редица на препоръки как да се комбинира производството на биогорива при минимизиране на отрицателното въздействие върху околната среда и запазване на биоразнообразието на околните природни екосистеми.

По този начин, според Groom и нейните колеги, практиката за използване на царевица като суровина за производство на етанол, възприета в много страни и предимно в Съединените щати, едва ли заслужава одобрение. Самото отглеждане на царевица изисква голямо количествовода, торове и пестициди. В резултат на това, ако вземете предвид всички разходи за отглеждане на царевица и производство на етанол от нея, се оказва, че общото количество CO2, отделено по време на производството и използването на такива биогорива, е почти същото като при използването на традиционни изкопаеми горива. За етанол от царевица, коефициентът, оценяващ отделянето на парникови газове за специфична произведена енергия, е 81-85. За сравнение, съответната цифра за бензин (изкопаемо гориво) е 94, а за обикновено дизелово гориво -83. При използване на захарна тръстика резултатът вече е значително по-добър – 4-12 kg CO2/MJ.

Истинското подобрение идва от преминаването към многогодишни треви, като вид диво просо, наречено просо, често срещано растение в северноамериканската прерия с висока трева. Тъй като значителна част от фиксирания въглерод се съхранява от многогодишните треви в техните подземни органи и също се натрупва в почвената органична материя, площите, заети от тези високи треви, функционират като места за улавяне на атмосферния CO2. Показателят за емисиите на парникови газове при производството на биогориво от просо се характеризира с отрицателна стойност:

24 kg CO2/MJ (т.е. CO2 става по-малко в атмосферата).

Многовидовата прерийна растителна покривка задържа въглерод дори по-добре. Показателят за емисиите на парникови газове в този случай също е отрицателен:

88 kg CO2/MJ. Вярно е, че производителността на такива многогодишни треви е сравнително ниска. Следователно количеството гориво, което може да се получи от естествената прерия, е само около 940 l/ha. При просото тази стойност вече достига 2750-5000, при царевицата - 1135-1900, а при захарната тръстика - 5300-6500 л/дка.

Очевидно е, че като заменят изкопаемите горива и по този начин намалят увеличаването на CO2 в атмосферата, биогоривата всъщност могат да застрашат много естествени екосистеми, особено тропическите. Въпросът, разбира се, не е самото биогориво, а неразумната политика на неговото производство. В унищожаването на богати на видове естествени екосистеми и замяната им с изключително опростени земеделски екосистеми. Разработчиците възлагат големи надежди на използването на масиви от микроскопични планктонни водорасли, които могат да се отглеждат в специални биореактори, като суровина за биогориво. Добивът на полезни продукти от единица площ е значително по-висок, отколкото при сухоземната растителност.

Във всеки случай е необходимо да се оцени рискът, който възниква за естествените екосистеми при отглеждането на растения, използвани като суровини за биогорива.

UDC 629.735;

АНАЛИЗ НА ОПИТ В ИЗПОЛЗВАНЕТО НА АЛТЕРНАТИВНИ ГОРИВА НА САМОЛЕТИ

Д.Р.САРГСЯН

Статия, предоставена от Dr. технически науки, професор Зубков Б.В.

Статията анализира опита от използването на алтернативни горива на самолети, видове и характеристики на горивата. Описани са изискванията за ВПГ и захранване.

Ключови думи: алтернативно гориво, видове алтернативни горива, втечнен природен газ (LNG), безопасност на полетите (FS).

Въведение

Постоянно нарастващото търсене на въздушен транспорт над последните годиниИкономическото развитие, както и инженерството и технологиите, предизвикаха по-голяма нужда от горивни ресурси. В резултат на това инженерите на много водещи компании за производство на самолети в различни страни, включително Русия, започнаха разработки за осигуряване на авиацията с нов вид гориво. В процес на разглеждане голяма сумаалтернативи на керосина: биогориво, синтетично масло, втечнен природен газ (LNG), водород. Целият натрупан опит след първия в света полет с алтернативно гориво (самолетът Ту-155 през 1988 г.) показва ефективността, ефикасността и екологичността на разработките в тази посока.

IN руската авиацияРазглежда се възможността за използване на LNG, по-специално поради запасите от природен газ, както и газове, свързани с производството на нефт, които се изгарят в находища по време на производството на нефт. На на този етапразвитие гражданска авиацияПроектите, които са най-близо до реализация, са хеликоптери и самолети, които използват като гориво втечнени свързани газове, получени при производството на нефт (пропан и бутан).

Ремонт самолетизисква минимални разходи - само модификации на резервоарите за гориво и системите за подаване на гориво към двигателите. Необходимо е също така да се осигурят летищата с криогенни станции за зареждане, съхранение на гориво и инфраструктура за доставка на LNG до съоръженията за съхранение. На този етап е необходимо не само участието на авиационния индустриален комплекс, но и участието на газодобивни компании за създаване на подходяща инфраструктура.

Опит в приложението

Те започнаха да търсят алтернатива на реактивното гориво в средата на ХХ век. История на работата в OKB A.N. Туполев за алтернативни горива се връща към 60-те години. - вече беше разгледана възможността за превод електроцентралипроектиран в OKB A.N. Самолет Туполев на течен водород.

В средата на 70-те години. Академията на науките на СССР, съвместно с редица изследователски институти и конструкторски бюра, разработи програма за изследване и развитие за широкото въвеждане на алтернативни горива в Национална икономика. Така на 15 април 1988 г. Ту-155 се издигна за първи път в небето с експериментален двигател NK-88, работещ с криогенно гориво, който извърши почти 100 полета, използвайки LNG и водород. През октомври 1989 г. този самолет направи демонстрационен полет по маршрута Москва-Братислава-Ница (Франция) до 9-ия Международен конгрес по природния газ. През юли 1991 г. самолетът лети по маршрута Москва-Берлин за участие в Международния конгрес за природен газ.

По време на разработването на този самолет е създадена експериментална база за тестване на крио-

генетично оборудване и е сформиран единственият в света екип от висококвалифицирани специалисти в областта на криогенната авиация. В резултат на тази работа бяха идентифицирани начини за създаване на криогенни системи и оборудване за самолети и летища. Конструкторското бюро на А. Н. Туполев обаче продължи работата в тази посока; на ниво технически предложения, проекти на модифицирани криогенни самолети Ту-204 (Ту-204К), Ту-334 (Ту-334К), Ту-330 (Ту-330LNG). ), нов регионален самолет Ту-136. Освен това тези самолети ще могат едновременно да използват алтернативни горива и авиационен керосин, което ги прави по-универсални и надеждни. Най-задълбочено разработените модификации на самолета Ту-204 (Ту-204К) и проекта на новия регионален самолет Ту-136, като се вземат предвид характеристиките на криогенното гориво (фиг. 1).

Горивната ефективност на самолетите Ту-334К и Ту-330LNG практически няма да се различава от базовите Ту-334 и Ту-330. Всички тези самолети могат да бъдат преобразувани да използват LNG в рамките на 3-4 години. Особено внимание заслужава проектът на товаро-пътническия регионален криогенен самолет Ту-136 с два турбовитлови двигателя TV7-117SF, способен да използва LNG, течен водород и пропан-бутан с незначителни модификации.

Видове и характеристики на алтернативните горива

Най-разпространеното алтернативно гориво е втечненият природен газ (LNG). Газът принадлежи към категорията на криогенните горива. Топлофизичните и термичните характеристики показват редица предимства на авиационните кондензирани горива (ACF) пред традиционното реактивно гориво TS-1. Има и синтетични горива, произведени от въглища, газ, биомаса и растително масло. Но синтезът на такива вещества изисква допълнителни разходи за преработка на въглища, биомаса и растителни масла, които са по-скъпи от керосина и са придружени от същите проблеми с ресурсите и околната среда. Следователно едва ли може да се счита за обещаващо. Алкохолите (етилов и метилов) и амонякът също могат да заменят керосина, но са почти два пъти по-силни.

топлина на изгаряне, следователно тяхната специфична консумация ще бъде по-голяма. Освен това отработените газове от изгарянето на тези горива съдържат вредни оксиди на азот и въглерод.

Като алтернатива на керосина за авиацията може да се разглежда криогенно гориво - течен водород H2 и леки въглеводороди от метан CH4 до пентан C5H12.

Предимствата на водорода като авиационно гориво включват следното:

Първо, най-високата калоричност на единица маса, което дава специфичен разход на гориво приблизително три пъти по-малък от този на керосина. Това дава възможност за значително подобряване на летателните характеристики на самолетите;

На второ място, най-големият охлаждащ ресурс на единица маса (12-15 пъти повече от керосин), който може ефективно да се използва за охлаждане на горещи двигатели и части на самолета;

На трето място, повишена температура на самозапалване и по-ниска емисионна способност, което ще има положителен ефект върху работата на горивната камера.

Водородното гориво обаче има присъщи недостатъци, които изискват решаване на сложни технически проблеми. Течният водород е сериозно по-нисък от стандартното реактивно гориво по отношение на обемната топлина на изгаряне поради ниската си плътност (почти 11 пъти по-малка от тази на керосина), което значително влошава общите тегловни характеристики на самолета при преминаване от реактивно гориво към водород.

Предимствата на леките въглеводороди също попадат в категорията на предимствата на водорода, но се отличават с тяхната достъпност и ниска цена на производство (Таблица 1).

маса 1

Топлофизични и термични характеристики на водород, въглеводородни компоненти ASKT и авиационно гориво TS-1

Индикатор H (водород) CH4 (метан) C2H6 (етан) C3H8 (пропан) C4H10 (бутан) C5H12 (пентан) TS-1

M 2.016 16.04 3007 44.10 5812 7215 140

t pl., C -259.21 -182.49 -183.27 -187.69 -138.33 -129.72 -60

C -252.78 -161.73 -88.63 -42.07 -0.50 36.07 180

t l.s., C 6,43 20,76 94,64 145,62 137,83 165,79 290

мн. kg/m 77,15 453,4 650,7 733,1 736,4 762,2 835

бала, kg/m 71.05 422.4 546.4 582.0 601.5 610.5 665

Qn, kJ/kg 114480 50060 47520 46390 45740 45390 43290

Qv.pl, kJ/dm 8832 22700 30920 34010 33680 34550 36150

Qv, kip, kJ/dm 8136 21150 25970 27000 27530 27710 28900

Nisp, kJ/kg 455.1 511.2 485.7 424.0 385.5 3575 287

и C 510 542 518 470 405 284 -

^n, cm/s 267 33,8 40,1 39,0 37,9 38,5 39

CH, %(об) 4,1 5,3 3,0 2,2 1,9 - 1,2

St,%(об) 75,0 15,0 12,5 9,5 8,5 - 7,1

Ro, J/(kg C) 4157,2 518,8 276,7 188,6 143,2 115,5 59,4

Lo, kg въздух/kg гориво 34,5 17,19 16,05 15,65 15,42 15,29 -

LNG - (метан) неговата плътност (дори при точка на кипене) е 1,7 пъти по-висока от тази на керосина, което води до необходимостта от увеличаване на обема на резервоарите за гориво с повече от 1,5 пъти (при еднаква енергийна интензивност). Освен това метанът има много нисък диапазон на присъствие в течната фаза (-20 C) и ниска критична температура (-82,6 C). Това го налага

създаване на нови студоустойчиви конструкции за уплътнителни материали за резервоари, фитинги и горивопроводи, както и висококачествена нискотемпературна топлоизолация, която предотвратява бързото кипене на метан и заледяване на конструкцията.

За разлика от керосина, метанът ще трябва да се подава в горивната камера на двигателя в газообразна форма, за да се елиминира двуфазното състояние, което напълно елиминира използването на стандартни горивни агрегати, комуникации, колектори и инжектори. Това значително усложнява конструкцията на двигателя, а в някои случаи прави невъзможно модифицирането му да работи с два вида гориво.

Поради същите тези свойства на течния метан ще са необходими много обемисти и скъпи наземни средства за неговото транспортиране, съхранение, зареждане с гориво и т.н., близки по параметрите си до водородните. Допълнителното оборудване на базата за криогенно гориво на летището трябва да включва специални съоръжения за съхранение, оборудвани с термична защита, средства за поддържане на криогенното състояние на горивото и устройства за предотвратяване на загубата му, както и мрежа от приемни и разпределителни устройства, флот от специални Превозно средствос топлоизолирани контейнери и др.

В същото време, по отношение на масовата калоричност, метанът надвишава керосина с 14%, което ще осигури обхват на полета и полезен товар. Втечненият метан има охладителен капацитет 5 пъти по-висок от този на керосина, което позволява използването на ресурса на охлаждащата течност за охлаждане на части и компоненти на двигателя. Експлоатационен опит газотурбинни двигатели, използвани като компресори в компресорни станции на газопроводи и работещи с природен газ, показаха, че експлоатационният живот на такива двигатели се увеличава с 25%.

Безопасност на полета при използване на LNG

Основните видове опасности, създадени от специфичните свойства на втечнените въглеводородни газове, включително LNG, както и условията на тяхното производство, съхранение, транспортиране и зареждане с гориво, включват: запалимост (опасност от пожар), опасност от експлозия, химическа активност, излагане на ниски температури , токсичност. Правилата за безопасност при производството, съхранението и доставката на втечнен природен газ (LNG) в газоразпределителните станции на главните газопроводи (MGS MG) и автомобилните газови компресорни станции (пълнителни станции за CNG) съдържат организационни, технически и технологични изисквания за организиране на производствената безопасност , чието прилагане е задължително за всички предприятия, произвеждащи и транспортиращи LNG, при проектирането и експлоатацията на комплекси за производство, съхранение и доставка на LNG.

За да се гарантира безопасната експлоатация на такова гориво, е необходимо да има качествени и количествени методи за оценка и сравняване на всеки вид опасност. Качествена и количествена оценка, т.е. Определянето на вида и степента на опасност позволява сравнителен анализ на кондензираното гориво според критериите за опасност и в бъдеще формализира задачата за избор на технически средства и методи за безопасна работа на горивни системи, използващи LNG, както и неговото съхранение и транспортиране .

Изискванията към кандидатите за получаване на Сертификат за техническа готовност за поддръжка на въздухоплавателни средства се основават на тези характеристики, които пряко влияят върху безопасността на полетите и изпълнението на производствените задачи в срок.

Те включват:

А - възраст;

Б - психофизическа способност за изпълнение на предстоящата работа;

B - основно обучение (университет, колеж, техническо училище, професионално училище и др.);

G - специално обучение за работа на даден тип ВС или АТ, познаване на специфично оборудване на ВС, неговото предназначение и поддръжка Поддръжка, технологии за извършване и контрол на качеството на работата по него, използвано оборудване;

D - способност за извършване на работа, предвидена от функциите, правото за изпълнение на които се представя от искания сертификат;

E - общ опит в работата с авиационна техника.

Както показа анализът на изискванията за безопасна експлоатация на самолета Ту-154 при зареждане и съхранение на гориво (LNG), инженерно-техническият персонал на IAS трябва да познава спецификата на използването на този вид гориво.

ЛИТЕРАТУРА

1. Алтернативни видове авиационно гориво / Материали от срещата по международната авиацияи изменението на климата. Документ на ICAO HLM-ENV/09-WP/9.- Монреал, 08/10/09.

2. www.tupolev.ru Криогенна технология.

3. Правила за безопасност при производството, съхранението и доставката на втечнен природен газ (LNG) в газоразпределителните станции на главните газопроводи (MGS MG) и автомобилните газови компресорни станции (пълнителни станции за CNG) PB 08-342-00.

АНАЛИЗ НА ОПИТ С АЛТЕРНАТИВНИ ГОРИВА В САМОЛЕТИТЕ

В статията е представена техниката за извършване на експертни оценки на дейността на авиационното предприятие на гражданската авиация, насочена към повишаване на нивото на безопасност на полетите.

Ключови думи: повишаване нивото на безопасност на полетите, анкетиране, авиационни предприятия, експертни оценки.

Саркисян Давид Робертович, роден през 1982 г., завършил MSTU GA (2010), аспирант в MSTU GA, автор 2 научни трудове, област на научни интереси - безопасност на полетите, алтернативни горива, ремонт и модернизация на летателни апарати.

ЕКОЛОГИЧНИ АСПЕКТИ НА ИЗПОЛЗВАНЕТО НА АЛТЕРНАТИВНИ ГОРИВА НА КОРАБИТЕ НА МОРСКИ И РЕЧЕН ФЛОТ

Сергеев Вячеслав Сергеевич

Студент 5-та година, Факултет по морско инженерство, Омски институт по воден транспорт (клон) на Федералната бюджетна образователна институция за висше професионално образование "Новосибирска държавна академия по воден транспорт", Омск

д-поща: банан 1990@ кн . ru

Дергачева Ирина Николаевна

научен ръководител д.ф.н. пед. науки, доцент, гл. Отдел ENiOPD Омски институт по воден транспорт (клон) Федерална бюджетна образователна институция за висше професионално образование "Новосибирска държавна академия по воден транспорт", Омск

В момента в Русия се консумират около 100 милиона тона моторни горива, произведени от петрол. В същото време автомобилният и морският транспорт са сред основните потребители на петролни продукти и ще останат основни потребители на моторни горива за периода до 2040-2050 г. В близко бъдеще се очаква нарастване на потреблението на петролни продукти при приблизително постоянни обеми на тяхното производство и нарастващ недостиг на моторни горива.

Тези фактори доведоха до релевантниДнес реконструкцията на горивно-енергийния комплекс чрез по-дълбоко рафиниране на нефт, използването на енергоспестяващи технологии, преминаване към по-евтини и екологични горива. Ето защо един от основните начини за подобряване на двигателите с вътрешно горене, които остават основните потребители на петролни горива, е адаптирането им за работа с алтернативни горива.

Целта на тази статияе да разгледа екологичните аспекти на използването на алтернативни горива на морски и речни кораби.

Използването на различни алтернативни горива в транспорта осигурява решение на проблема със замяната на петролните горива, значително ще разшири суровинната база за производство на моторни горива и ще улесни решаването на проблемите с доставката на гориво за превозни средства и стационарни инсталации.

Възможността за получаване на алтернативни горива с необходимите физични и химични свойства ще позволи целенасоченото подобряване на работните процеси на дизеловите двигатели и по този начин подобряване на техните екологични и икономически показатели.

Алтернативни гориваполучени главно от суровини от непетролен произход, те се използват за намаляване на потреблението на петрол чрез (след реконструкция) енергоемки устройства, работещи с нефтено гориво.

Въз основа на анализа на литературата установихме следното критерии за приложимост алтернативни източнициенергияна кораби от морския и речния флот:

· ниски строителни и експлоатационни разходи;

· живот;

· тегловно-габаритни характеристики в рамките на габаритите на плавателния съд;

Наличие на източник на енергия.

В процеса на нашето изследване бяха определени основните изисквания към алтернативните горива за използване на кораби, а именно:

· икономическа привлекателност и големи налични запаси от суровини за производството му;

· ниски капиталови разходи за инсталиране на допълнително оборудване на кораба;

· присъствие на пазара, достъпност в пристанища, наличие на необходимата инфраструктура или незначителни разходи за нейното създаване;

· безопасност и достъпност нормативни документирегулиране на безопасното използване на борда.

Според изискванията Международна конвенцияЗа да се предотврати замърсяването от кораби, има систематично затягане на изискванията за съдържанието на оксиди на сяра, азот и въглерод, както и на прахови частици в емисиите от морските кораби. Тези вещества причиняват голяма вреда заобикаляща средаи са чужди на всяка част от биосферата.

Най-строгите изисквания са поставени за зоните за контрол на емисиите (ECA). а именно:

· Балтийско и Северно морета

· крайбрежните води на САЩ и Канада

· Карибско море

· Средиземно море

· бряг на Япония

· Малакския пролив и др.

По този начин, промените в стандартите за емисии на серен оксид от морски кораби през 2012 г. са съответно 0% и 3,5% в специални зони и в световен мащаб. И до 2020 г. стандартите за емисии на серен оксид от морски кораби в тези зони по подобен начин ще бъдат 0%, а в световен мащаб вече ще паднат до 0,5%. Това предполага необходимостта от решаване на проблема с намаляването на химическите емисии в атмосферата вредни веществакорабни електроцентрали.

Според нас, основни видове алтернативни гориваса: втечнени и сгъстени запалими газове; алкохоли; биогориво; водно-горивна емулсия; водород.

От своя страна следните видове са от особен интерес в рамките на нашата статия:

· биодизелът е органично гориво, произведено от маслодайни култури.

Цената на марковия биодизел е приблизително два пъти по-висока от цената на обикновеното дизелово гориво. Изследвания, проведени през 2001/2002 г. в САЩ показват, че когато горивото съдържа 20% биодизел, съдържанието на вредни вещества в отработените газове се увеличава с 11% и само използването на чист биодизел намалява емисиите с 50%;

· алкохолите са органични съединения, съдържащи една или повече хидроксилни групи, директно свързани с въглероден атом. Алкохолите са забранени като горива с ниска точка на възпламеняване;

· водородът е единственият вид гориво, чийто продукт на горене не е въглероден диоксид;

Използва се в двигатели с вътрешно горене в чист вид или като добавка към течно гориво. Опасността от съхраняването му на кораб и скъпото оборудване за такова използване правят този видабсолютно никакво гориво не е обещаващоза кораби;

· водно-горивната емулсия се произвежда на кораба в специална инсталация - това спестява гориво, намалява емисиите на азотни оксиди (до 30% в зависимост от съдържанието на вода в емулсията), но не оказва значително влияние върху емисиите на серен оксид;

· втечнените и сгъстените горими газове позволяват пълното премахване на емисиите на сяра и прахови частици в атмосферата, радикално намаляване на емисиите на азотни оксиди с 80% и значително намаляване на емисиите на въглероден диоксид с 30%.

По този начин, можем да твърдим, че единственият нов вид гориво, чието използване значително влияе върху екологичните характеристики на корабните двигатели, е природен газ.

За да потвърдим този факт, нека разгледаме данните за количеството емисии при изгарянето на дизелово гориво, използвано на корабите и сгъстен или втечнен газ, като алтернативно гориво, представени в таблица 1.

Маса 1.

Количество емисии от изгаряне на гориво

От таблицата се вижда, че в крайна сметка наистина може да се твърди, че сгъстен или втечнен газпревъзхожда по отношение на безопасността на околната среда използваните в момента енергийни източници на кораби. С други думи, какво е най обещаващднес за използване в морски и речен транспорт.

НакраяТрябва да се отбележи, че в момента съществува необходимост от използването на алтернативни видове горива на кораби от морския и речния флот, което е теоретично реализирано в тази статия.

Акцентът е поставен върху ценните за околната среда характеристики алтернативни гориваза речен и морски транспорт, именно: екологична надеждност и ниско съдържание на вредни химикали.

Библиография:

1. Ерофеев В.Л. Използването на съвременни горива в корабни електроцентрали: учебник. надбавка. Л.: Корабостроене, 1989. -80 с.
2. Сокиркин В.А., Шитарев В.С. Международно морско право: учебник. надбавка. М.: Международни отношения, 2009. - 384 с.
3. Шурпяк В. К. Приложение на алтернативни видове енергия и алтернативни горива на морски кораби [ Електронен ресурс] – Режим на достъп. - URL: http://www.korabel.ru/filemanager (достъпен на 15 ноември 2012 г.)

ПРОЕКТ НА СЪД ЗА ГАЗОРИВО

Москва 2011 г .

Изпълнители:

Водещ дизайнер (р. 1984 г.)

Инженер-конструктор (р. 1984 г.)

Техник-конструктор (р. 1989 г.)

Водещ на темата:

Директор на Научно-производствен център „Речпорт“ ст.н.с. А. К. Татаренков

Есе

Докладът съдържа 13 страници текст, 1 таблица, 5 фигури, 1 източник

ПРОЕКТИРАНЕ, ИЗГРАЖДАНЕ, ПРЕОБОРЪЖДАВАНЕ НА ЕНЕРГИЙНАТА ИНСТАЛАЦИЯ НА ПРОЕКТ P51 МОТОРЕН КОРАБ, КОМПРИСЕН И ВТЕЧЕН ПРИРОДЕН ГАЗ (МЕТАН).

Обект на разработка: кораби за вътрешно плаване с алтернативни горива, т.е. възможността за използване на два варианта на газово гориво на кораби: сгъстен природен газ или втечнен природен газ.

Цел на работата: Перспективно използване на газово гориво за речни кораби от ново поколение.

Полученият резултат: дадена е перспективата за използване на корабно оборудване на речни плавателни съдове. електроцентрала(GES), работещи с газово гориво, по-специално - фундаментално решение за разположението на газовото оборудване на кораби от клас „P“ на проекта P51.

Високата цена на дизеловото гориво принуждава собствениците на кораби да решат проблема с намирането на алтернативни видове гориво и преобразуването на някои групи кораби към тях.

Поради тенденцията Москва да се превърне в екологичен град, в московския транспортен възел няма големи въздушни маси, които да разпръскват вредни емисии. В тази връзка, за да се повиши конкурентоспособността на водния транспорт в сравнение с други видове транспорт, е необходимо да се определи приоритетна област, свързана с намаляване на токсичността на отработените газове.

Една от тези области е преобразуването на корабните електроцентрали за работа от дизелово гориво към газ. В същото време е необходимо да се подчертае възможността за използване на два вида газово гориво на кораби: компресиран природен газ или втечнен природен газ.

Проектът предлага преобразуване на съществуващи кораби за вътрешно плаване на газово гориво, както и изграждане на нови плавателни съдове, използващи газово гориво.

Техническо и икономическо изследване на ефективността на използването на втечнен и сгъстен природен газ на речни кораби на московския воден басейн е извършено във ВНИИГаз и в катедрата по корабни електроцентрали на Московската държавна академия по воден транспорт [Доклад за изследователската работа по тема VI/810. М., MGAVT, 1997. Преоборудване на електроцентралата на речни моторни кораби от градски линии в Московска област (използвайки примера на моторния кораб на проекта R-51 "Москва") за работа със сгъстен природен газ] , което показа възможността за използване на газ на кораби на речния флот.

През 1998 г. Московската държавна академия по воден транспорт преоборудва силовата установка на пътническия моторен кораб „Учебный-2“ от проект R51E (московски тип) за работа със сгъстен газ. Преоборудването е извършено по проекта на корабостроителния център, разработен по отношение на кораби от проекти P35 (Нева) и P51 (Москва).

Експерименталните проучвания показват преки икономически ползи от използването на газ. В същото време беше установена необходимостта от инсталиране на допълнителни алармени сензори, които известяват за изтичане на газ и при наличие на изтичане подават сигнал за автоматично превключване на системата за работа с дизелово гориво.

Въпреки многото положителни страниизползването на сгъстен и втечнен газ, трябва да се отбележи основният недостатък на такива системи. На първо място, това е загубата на полезно пространство на крайбрежната палуба (на м/к "Учебный-2"

Монтирани са 32 бутилки за сгъстен газ с обем от 50 литра всяка) за кораби, работещи на сгъстен газ, което показва предимството на втечнения газ. Следващият недостатък е липсата на изисквания на Правилата на руския речен регистър за кораби с инсталации от горния тип и, разбира се, основният ограничаващ фактор е липсата на мрежа от бензиностанции. И ако за автомобилния транспортТази мрежа се развива, то за водния транспорт, характеризиращ се с наличието на големи капацитети и дължина на транспортните линии, този въпрос остава актуален.

Горното, разбира се, ще изисква капиталови инвестиции, но ще бъде възможно да се постигне:

1. Подобряване на екологичната ситуация във водните райони чрез намаляване на токсичните емисии и емисиите на дим от отработените газове корабни дизелови двигателис 50%.

2. Намаляване на разходите за гориво с 20-30%.

В тази връзка преобразуването на корабите на газ позволява не само икономически ползи, но води и до подобряване на екологичната ситуация (чисто въздушно пространство).

На транспортните кораби най-осъществимо е използването на втечнен газ, което се диктува от високата мощност на електроцентралите и голямата дължина на линиите (необходими са големи количества газови запаси с минимална загуба на полезна площ на горните палуби ). В тази връзка ще бъдат необходими газовози за отдалечени райони. Следователно основната идея трябва да бъде да се създадат типове съдове, които отговарят на опасните свойства на продуктите, тъй като всеки продукт може да има едно или повече опасни свойства, включително запалимост, токсичност, корозивност и реактивност. При транспортиране на втечнени газове (продуктът е охладен или под налягане) могат да възникнат допълнителни опасности.

Сериозни сблъсъци или заземяване могат да доведат до повреда на товарния резервоар, което да доведе до неконтролирано освобождаване на продукта. Такова изтичане може да доведе до изпаряване и дисперсия на продукта, а в някои случаи и до крехко счупване на корпуса на газовия превозвач. Следователно подобна опасност, доколкото е практически възможно, въз основа на съвременните познания и научно-техническия прогрес, трябва да бъде сведена до минимум. Тези въпроси трябва да бъдат отразени преди всичко в Правилата на Руския речен регистър. В същото време изискванията към газовите превозвачи и, евентуално, химическите превозвачи трябва да се основават на надеждни принципи на корабостроенето, корабостроенето и на съвременното разбиране на опасните свойства на различни продукти, тъй като технологията за проектиране на газови превозвачи е не само сложни, но и бързо развиващи се и в тази връзка изискванията не могат да останат непроменени.

Във връзка с горното днес въпросът за създаването нормативна уредбапо отношение на кораби, работещи с газово гориво, и кораби, които го транспортират.

Въз основа на гореизложеното можем да заключим, че с по-нататъшното увеличение на световните и като следствие от това руските цени на дизеловото гориво, корабособствениците са принудени да търсят алтернативни начини за решаване на проблема, един от които е използването на газ. Въпреки това, използването на газово гориво (както компресиран природен газ, така и втечнен) на речни кораби е препоръчително само ако има развита мрежа от бензиностанции.

IN съвременни условияизграждането на промишлени бензиностанции е загуба на обществени средства и е невъзможно да се намерят други източници на финансиране за такива съоръжения. Следователно става реалистично да се изградят бензиностанции в рамките на града и редица големи населени места, които да се използват не само за зареждане на кораби, но и за зареждане на превозни средства. За да се направи възможно зареждането на кораби с гориво в отдалечени райони, е възможно да се използват газови превозвачи, които е препоръчително да се изграждат в индустриални предприятия. В този случай възможността за изграждане на такива съоръжения в допълнение към правителствени агенцииОрганизации като Газпром, Екологичният фонд, правителството на Москва и редица други компании може да проявят интерес.

Промишлеността (например ENERGOGAZTECHNOLOGY LLC и др.) Произвежда бутални газови двигатели с искрово запалване и продукти, базирани на тях: електрически агрегати, електроцентрали, двигатели генератори (газогенератори) и др. Всички газови двигатели с външно образуване на смес.

Принципна схема и оборудване за работа на корабна електроцентрала, използваща газово гориво.

Горивният газ се подготвя за изгаряне в газопровод (фиг. 1). След това горивният газ с налягане, равно на атмосферното, постъпва в смесителя (фиг. 2), където се смесва с въздух в необходимата пропорция. Дозирането на газово-въздушната смес, влизаща в двигателя, се осъществява от дроселна клапа (фиг. 3) с електрическо задвижване.

Скоростта на въртене и генерирането на искра се контролират от системата за управление на газовия двигател. Тази система изпълнява функции за аварийно предупреждение газов двигател, отваря и затваря соленоидния горивен клапан в точното време при стартиране и спиране на двигателя.

https://pandia.ru/text/78/182/images/image004_123.jpg" alt="C:\Documents and Settings\Tatarenkov AK\Desktop\energogaz\mixer.jpg" width="514" height="468">!}

Ориз. 2 Миксер

Фиг.3 Дроселна клапа

НПЦ "Речпорт" завърши редица предварителни проучвания за преоборудване на м/к "Москва" пр. Р-51 по отношение на разположението на газовите бутилки (размери на един цилиндър: дължина - 2000 мм, Ø 401 мм , обем 250л.), сравнителни цифриЕфективността на преобразуването е дадена по-долу в таблица 1, а диаграмите на оформлението (опции) са показани на фиг. 4.

Това преоборудване изисква допълнително укрепване по отношение на осигуряване на здравината на конструкцията на палатката. Предварителният проект на армировката е показан на фиг. 5.

маса 1

https://pandia.ru/text/78/182/images/image007_80.jpg" width="370" height="190 src=">

б) захранване (12 цилиндъра)

https://pandia.ru/text/78/182/images/image009_67.jpg" width="527" height="681 src=">

Ориз. 5 Идеен проект за укрепване на тента.

Списък на използваните източници

1. Научен доклад по тема VI/810. М., MGAVT, 1997. Преоборудване на електроцентралата на речните моторни кораби на градските линии в района на Москва (използвайки примера на моторния кораб на проекта R-51 "Москва") за работа на сгъстен природен газ.

У дома » Как да печелите » Веселов, Генадий Василиевич - Изчисляване на ефективността на използването на алтернативни горива на кораби: насоки. Използване на алтернативни горива Използване на алтернативни горива на кораби