CC BY
84
ЛВЕСТНИК
............ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
Х^ОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА ИМЕНИ АДМИРАЛА С. О. МАКАРОВА
СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ, СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-3-570-580
ON THE POSSIBILITIES OF USING SECONDARY ENERGY RESOURCES
IN MARINE ENGINE
V. L. Erofeyev, V. A. Zhukov, O. V. Melnik
Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping,
St. Petersburg, Russian Federation
The article is devoted to one of the most important problems of modern power engineering is to improve the efficiency of fuel utilization, characterized by energy efficient motors. Traditional methods of improving energy efficiency are the use of secondary energy resources (heat) of the exhaust gas of engines and heat transfer for their cooling systems. The article presents the results of calculations ofpower efficiency of utilization of the turbine, working under direct Rankine cycle using different coolants. The basic reserve of increase of power efficiency of thermal engines is the rational use of secondary energy resources.To assess the prospects of using secondary energy resources heat transfer fluids (coolants) cooling systems the calculation of the heat pump, working on the reverse Rankine cycle. Based on the results of the calculations in the article the conclusion about the prospects of using these devices, including the replacement of Autonomous boilers in ship power plants. The article also contains proposals for use of alternative types of secondary energy resources, such as the mechanical energy of a fuel and its gladatorial. The article shows that the use of these energy resources seems to be promising when using gas fuel. This research is relevant in connection with active introduction of gas and gas-diesel engines in various sectors of energy and transport. The data obtained in the result of the research show that the use of secondary energy resources heat engines using the utilization of turbines and heat pumps of modern design is promising and allows to increase the rate offuel consumption of piston and gas turbine engines. When using gaseous fuels have the additional possibility of using secondary energy resources.
Keywords: heat engines, energy efficiency, secondary energy resources, utilization, heat balance, heat transfer, enthalpy change, recycling steam turbine, heat pump.
For citation:
Erofeyev, Valentin L., Vladimir A. Zhukov, and Olesya V. Melnik. "On the possibilities of using secondary
energy resources in marine engine." Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni
admirala S .O. Makarova 9.3 (2017): 570-580. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-3-570-580.
УДК 621.432
О ВОЗМОЖНОСТЯХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВТОРИЧНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ В СУДОВЫХ ДВС
В. Л. Ерофеев, В. А. Жуков, О. В. Мельник
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»,
Санкт-Петербург, Российская Федерация
Статья посвящена анализу возможностей более полного использования теплоты, выделяющейся при сгорании топлива в тепловых двигателях, характеризуемого энергетической эффективностью установок. Традиционными методами повышения эффективности использования топлива и сокращения его расхода является утилизация вторичных энергетических ресурсов (теплоты) отработавших газов двигателей и теплоносителей их систем охлаждения. Возможность использования этих ресурсов исследуется на основании уравнения теплового баланса с проведением расчетов, учитывающих изменение энтальпии теплоносителя системы охлаждения. В статье представлено сравнение эффективности утилизационно-
ВЕСТНИК«)
ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ^^
МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА ИМЕНИ АДМИРАЛА С. О. МАКАРОВА
го турбогенератора, работающего по прямому циклу Ренкина, при использовании различных теплоносителей. С целью оценки возможностей повышения коэффициента полезного действия установок за счет использования энергетических ресурсов теплоносителей систем охлаждения (теплоты, отводимой с охлаждающей жидкостью) выполнен расчет теплового насоса, работающего по обратному циклу Ренкина. На основании результатов выполненных расчетов сделан вывод о перспективности использования данных устройств, в том числе для замены автономных котлов в судовых энергетических установках. Статья содержит предложения по использованию нетрадиционных видов вторичных энергетических ресурсов, таких как механическая энергия топлива и его хладопотенциал. Показано, что использование данных энергетических ресурсов представляется перспективным при использовании газового топлива. Указанное направление исследований является актуальным в связи с активным внедрением газовых и газодизельных двигателей в различных отраслях энергетики и транспорта. Данные, полученные в результате проведенных исследований, показывают, что использование вторичных энергетических ресурсов тепловых двигателей с применением утилизационных турбин и тепловых насосов современных конструкций является перспективным и позволяет повысить коэффициент топливоиспользования поршневых и газотурбинных двигателей. При использовании газовых топлив появляются дополнительные возможности использования вторичных энергетических ресурсов.
Ключевые слова: тепловые двигатели, энергоэффективность, вторичные энергетические ресурсы, утилизация теплоты, тепловой баланс, теплоноситель, изменение энтальпии, утилизационная паровая турбина, тепловой насос.
Для цитирования:
Ерофеев, В. Л. О возможностях использования вторичных энергетических ресурсов в судовых ДВС / В. Л. Ерофеев, В. А. Жуков, О. В. Мельник // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2017. — Т. 9. — № 3. — С. 570-580. DOI: 10.21821/23095180-2017-9-3-570-580.
Введение
Эффективное использование топлива в тепловых двигателях и снижение выбросов с отработавшими газами — важнейшие проблемы современной транспортной энергетики. На решение указанной проблемы направлены нормативно-правовые мероприятия [1], совершенствование рабочих процессов тепловых двигателей [2], [3], модернизация их основных систем [4], [5], совершенствование эксплуатации энергетических установок [6] - [8].
Эффективность использования энергии оценивается такими показателями как эффективный КПД двигателя пе, удельный эффективный расход топлива gе, составляющие теплового баланса. Связь между этими показателями рассмотрена в работе [9]. Для анализа возможных путей повышения энергетической эффективности теплового двигателя целесообразно воспользоваться двумя показателями: удельным эффективным расходом топлива gе, кг/(кВтч) и количеством выбросов диоксида углерода СО2, мг/(кВтч), отнесенных к единице произведенной двигателем работы. Важность второго показателя обусловлена тем, что именно с выбросами СО2 связывают появление парникового эффекта. На рис. 1 представлен процесс преобразования первичного источника энергии (топлива) в механическую работу и причины появления и ресурсы вторичных источников энергии.
Все более возрастающее использование природного газа в качестве альтернативы нефтяного топлива, подаваемого к энергетическому объекту в виде компримированного природного газа (КПГ) и сжиженного природного газа (СПГ), позволяет добавить к химической энергии топлива, зависящей от химического состава и определяемой высшей О", МДж/кг, и низшей Qн, МДж/кг, теплотой его сгорания, еще и энергию физического состояния топлива — механическую энер- ^^^ гию, определяемую перепадами удельной энтальпии КПГ в бункеровочной емкости для хранения /х , кДж/кг, и энтальпии газа, поступающего в двигатель / , кДж/кг, или «хладопотенциал» — количество теплоты, необходимой для испарения жидкого природного газа и нагрева его до температуры подачи в тепловой двигатель. Так, в автомобильных баллонах с КПГ давление газа достигает 26 МПа, а параметры СПГ, которым бункеруются суда, составляют криогенные температуры (-165 °С) при давлении 0,6 МПа.
со
к
ео
ЛВЕСТНИК
............ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
Х^ОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА ИМЕНИ АДМИРАЛА С. О. МАКАРОВА
Химическая энергия топлива ОрВчэс
Физическая энергия топлива
Первичный источник энергии - топливо
ЧВДПР - 1
Вечный двигатель I) рода
,, 'min 1тах
Идеальный цикл карма в интервале температур Tmax/Tmin
„ГНПОТ
Гипотетический идеальный цикл Б иктер яаг е температур ТгтшДтп и давлений Ргоах/Ртт
Любой идеальный цикл в интервале температур Ттах/Шп и даменкй Рпих/Ртпп
Реальный цикл (внутренняя работа)
1.
Реальный цикл [внешняя работа)
Минимум компенсации за вынужденный процесс преобразования Q4 в диапазоне температур Tmax/Tmin
Дополнительная компенсация н перепад темлератур Tmax/Tmi п н давлений Pmax/Pmin
Дополнительная компенсация за отличие других идеальных циклов, протекающих в интервалах температур Tmax/Tmin и делений Pmax/Pmin
Потери от необратимости внутренне процессов
Потери от необратимое™ внешних процессов
Вторичные источники энергии
Механическая энергия, определяемая перепадом эигальлий компримироннного природного га»
Хладол оггемциал сжиженного природного гаи
Теплота, теряемая с выхлопными газами
Теплота, теряемая i охлаждения
Теплота, теряемая в системе смазки
К потребителям со своими КПД передачи использования
Рис. 1. Первичные и вторичные энергетические ресурсы теплового двигателя
Методы
В действующих в настоящее время энергетических установках эта физическая энергия не используется: в случае применения в качестве топлива КПГ происходит дросселирование газа, а при использовании СПГ — подогрев газа различными источниками теплоты. В работе [10] были высказаны предложения по включению этой физической энергии во вторичные энергетические ресурсы, более подробно исследован процесс получения «сухого льда» (твердой фазы СО2) за счет использования «хладопотенциала» СПГ. Перевод работы тепловых двигателей на природный газ улучшает энергоэкологические показатели двигателя в связи с минимальным значением конверсионного показателя [11] по сравнению с другими топливами (меньше углерода в топливе), а получение «сухого льда» за счет «хладопотенциала» СПГ эти показатели улучшает существенно.
Количественное рассмотрение вторичных энергетических ресурсов теплового двигателя при использовании химической энергии топлива удобно производить по тепловому балансу, который определяется в расчете на 1 ч работы двигателя. В традиционной форме абсолютный тепловой баланс ДВС представляется уравнением
ерх=збоолг,+егаз+еохл+а,+е0Ст
где — часовой расход топлива, кг/ч; — эффективная мощность двигателя, кВт; Qrаз — потери теплоты с отработавшими газами, кДж/ч; Qохл — потери теплоты с охлаждающей жидкостью, кДж/ч; Qм — потери теплоты с маслом, кДж/ч; Qост — остаточный член, кДж/ч.
Для удобства анализа тепловой баланс записывается в относительных величинах:
1 = п + Я + Я + я + я ^
1е 1 газ 1 охл 1 м 1 ост
где пе — эффективный КПД двигателя, равный доле теплоты, преобразованной в полезную работу
" л. 3600 Вч
и определяемый по формуле г\е =-; = —ягаз, яохл, ям — доли потерь теплоты соответ-
бр£е ме газ охл м
ственно с отработавшими газами, охлаждающей жидкостью, маслом, определяемые по формулам:
= _6газ_. =_йохл_. = бм
1 газ ^тт _ 9 л. ОХЛ ~.тт ^ 9 1М
еРч' мхл еРх' м
К числу вторичных энергетических ресурсов (ВЭР), в зависимости от их величин, можно отнести потери теплоты с отработавшими газами, теплоносителем системой охлаждения и моторным маслом.
После преобразования получим:
Угаз = бр^ч^газ =-Ятгз = 36007^-
_ 3600ЛГ„
-"час —
а=збоолг
■р
Яохл
е '
Ле
вм=3600Ме^
Рассмотрим возможности получения механической энергии, например, в утилизационном турбогенераторе. Количество теплоты и получаемой электроэнергии определяется в кДж/ч по следующей формуле:
3600ыг =егазлГпГлге„,
где путг — термический КПД утилизационного турбогенератора; — относительный эффективный КПД турбогенератора; пое = По Пмех; По — внутренний относительный КПД; пмех — механиче- 0 ский КПД турбогенератора; пген — КПД электрогенератора. С Тогда доля дополнительной механической энергии, получаемой от вторичных энергетиче- . ских ресурсов — отработавших газов определяется как В
ДГУТГ гд П
1Уе =</газ_ угг утг _э
Чг юе ЧгенТ? к
К Це СО
где у — коэффициент использования газов, не допускающий их охлаждения ниже температуры
15Я
точки росы; пгд — КПД главного двигателя.
Доля механической энергии получаемой от утилизации теплоты системы охлаждения главного двигателя подсчитывается по аналогичной формуле
ДГУТГ гд
еохл _ _£Охл_ утг утг дтгд " „гд ^ Чое ЛгенУ.
Если направление и пределы повышения эффективного КПД главного двигателя подробно рассматриваллось в [12 и др.], то возможности использования вторичных энергетических ресурсов для получения электроэнергии с помощью различных, в том числе и органических рабочих тел, будут рассмотрены далее.
Вторичные энергетические ресурсы могут быть использованы для получения не только механической энергии, но и для нужд теплофикации — получения теплоты для различных техно -логических нужд, в том числе для отопления. При этом для повышения температурного уровня систем охлаждения и смазки, которая редко превышает 80 - 90 °С, могут быть использованы тепловые насосы.
В случае комбинированного использования любых вторичных энергетических ресурсов энергетическая эффективность установки может быть оценена как
В„
*г =
мт +у\=»нУ? +0
, кг топлива/(экВт • ч);
бтепл
£!=Г8вэр£| 3600 !
где 2тепл — теплота, подаваемая на нужды теплофикации, кВт; — коэффициент использования теплоты вторичных энергетических ресурсов на нужды теплофикации; 2ВЭР — теплота вторичных энергетических ресурсов.
Повышение энергетической эффективности установки за счет использования ВЭР определяется по двум показателям:
а) абсолютное изменение
А§е = &еД ~&ГТ, кг топлива/(экВт • ч), где gгeд — энергетическая эффективность главного двигателя;
б) относительное изменение
8 =
§е § е
-100 %.
При использовании в установках (двигателях) в качестве топлива природного газа следует дополнить приведенное повышение эффективности энергетической установки расчетом снижения выбросов парникового газа СО2 в связи с уменьшением наличия углерода в топливе, что учитывается упомянутым конверсионным показателем [11]. При работе на сжиженном природном газе (СПГ) использование его «хладопотенциала» для получения «сухого льда» — твердой фазы СО2 — не только повышается энергетическая и экологическая эффективность установки, но и производится продукт, имеющий высокую товарную стоимость.
в>|
Е)
Результаты
Рассмотрим примеры количественного возрастания энергетической эффективности теплово -го двигателя. Примем состав теплового баланса для дизеля эффективной мощностью N = 100 кВт с умеренным наддувом: = 0,40; qгаз = 0,30; qохл = 0,20; qм = 0,05; qост = 0,05, а параметры отечественного турбогенератора МСК 92-4: КПД генератора пген = 0,90; КПД турбины (правильный — относительный эффективный) пое = 0,51; давление водяного пара и температура перед турбиной Р1 = 0,45 МПа и = 250 °С; давление пара за турбиной Р2 = 6 кПа.
Утилизационные турбогенераторы работают, как известно, по прямому циклу Ренкина, а тепловые насосы — по обратному циклу Ренкина. Для дальнейших вычислений необходимо определить величину термического КПД цикла Ренкина по формуле
^-¡2 2950-2280 л _ .
П а = -—г =-= 0,24,
ир ц —¿2 2950-151,5
где ¡х = 2950 кДж/кг — удельная энтальпия пара перед турбиной; ¡2 = 2280 кДж/кг — удельная энтальпия пара за турбиной; ¿2 = 151,5 кДж/кг — удельная энтальпия начала кипения при Р = 6 кПа.
Значение удельной энтальпии определялось по источнику [13]. Максимальный коэффициент использования теплоты выпускных газов примем у = 0,64. При указанных параметрах
N.
УТГ
^лГТЧ7ГЛ^ЧенУ~-0,24.0,51.0,9.0,64 = 0,06:
#ГД ЛГД .мех иен т ^
т. е. мощность, вырабатываемая утилизационным турбогенератором, составляет 6 % от мощности
лгГД
главного двигателя N .
При изменении параметров пара до и после турбины величина термического КПД цикла Ренкина меняется незначительно (на 1 - 2 %), заметнее влияют внутренний и внешний относительные КПД и КПД генератора. Приведенные параметры турбогенератора МСК-90-4 относятся к 1970 - 1980 гг. Технический прогресс турбо- и двигателестроения позволил предположить некоторое возрастание указанных КПД. Так, в [14], [15] указывается, что внутренний относительный КПД винтовых паровых турбин ПВМ составляет 67 - 70 %. Таким образом, достижения технического прогресса позволяют ожидать
«--«--«--« „г-0'30
гд
Ягаз УТГ УТГ УТГ _
Ч* юг 1мех ЧгенТ Л лп
0,24-0,7-0,95-0,95-0,64 = 0,09,
т. е. при использовании наиболее современного утилизационного оборудования дополнительная мощность, получаемая за счет использования вторичных энергетических ресурсов в утилизационном турбогенераторе, может быть увеличена до 9 %.
Более высокие показатели могут быть получены при иных соотношениях qг и це теплового баланса, например, для газотурбинных установок. Примером реализации возможностей использования ВЭР газов для получения механической энергии могут служить бинарные циклы парогазовых установок.
Определим возможность и целесообразность использования в утилизационном турбогенераторе (УТГ) с органическим рабочим телом (теплоносителем) системы охлаждения, определив предварительно величину термического КПД цикла Ренкина по формуле
гд
(7газ УТГ УТГ УТГ ,„ По/ Лмех Лген¥ ,
На рис. 2 представлен прямой цикл Ренкина в координатах «натуральный логарифм давления - энтальпия (1пр - /)» при реальных для систем охлаждения параметрах источников теплоты.
Рис. 2. Цикл паровой турбины (прямой цикл Ренкина): дг д2 — количество подведенной и отведенной теплоты; А^ — перепад температур между источником теплоты и рабочим телом; ^ — температура источника теплоты; ^ — температура приемника теплоты
2 о
7
ск
Гя5
<кВЕСТНИК
............ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
Х^ОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА ИМЕНИ АДМИРАЛА С. О. МАКАРОВА
Приемником теплоты обычно служит окружающая среда. Температура источника теплоты может быть повышена в системах высокотемпературного охлаждения двигателей до 130 °С и выше. Задавшись перепадом температур между источником теплоты и рабочим телом At, можно получить исходные параметры рабочего тела для вычисления КПД цикла Ренкина.
При относительно малых температурах источника теплоты вряд ли целесообразно использовать в качестве рабочего тела воду и водяной пар, так как в этом случае цикл должен протекать при давлении ниже атмосферного (в вакууме). Целесообразно рассмотреть использование низкокипящих органических рабочих тел. В таблице приведены результаты расчетов по производству электроэнергии за счет утилизации теплоты, отводимой через систему охлаждения теплового двигателя при работе цикла с различными органическими теплоносителями (фреон R134, фтордихлорметан R21, аммиак R717) [13]. Эти результаты показывают возможность производства электроэнергии за счет утилизации теплоты систем охлаждения до 5 % от мощности теплового двигателя, что представляется достаточно перспективным в связи с более высоким качеством механической энергии по сравнению с тепловой энергией.
Параметры идеальных циклов Ренкина и возможности получения электроэнергии за счет утилизации ВЭР систем охлаждения
Е>
Рабочее тело Температура пара перед турбиной, ° С Давление пара перед турбиной, Р1, бар Давление пара за турбиной, Р2, бар Удельная энтальпия пара перед турбиной, /р кДж/кг Удельная энтальпия пара за турбиной, /'2, кДж/кг Работа цикла, 1 кДж/кг Термический КПД цикла Ренкина, п ' кр ^утг егтт -100 %
Я134 85 30 8 430 410 20 0,11 0,04
20 450 435 15 0,08 0,03
10 474 467 7 0,03 -
125 30 495 460 35 0,14 0,05
20 500 475 25 0,10 0,033
10 512 504 8 0,03 -
Я21 85 10 2 495 457 38 0,15 0,05
7 490 462 38 0,14 0,05
5 490 475 15 0,06 0,05
125 10 515 475 40 0,15 0,05
7 520 480 40 0,15 0,05
5 520 500 20 0,07 0,05
Я717 155 60 16 2000 1800 200 0,16 5,34
250 20 12 2300 2150 150 0,09 3
На рис. 3 представлен обратный цикл Ренкина для теплового насоса, работающего с низко-кипящим органическим рабочим телом.
ВЕСТНИК«)
ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ^^
МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА ИМЕНИ АДМИРАЛА С. О. МАКАРОВА
Рис. 3. Идеальный цикл теплового насоса (обратный цикл Ренкина): q1, q2 — количество подведенной и отведенной теплоты; А^ — перепад температур между источником теплоты и рабочим телом;
сист. отопл
- температура среды в системе отопления;
I — температура среды в системе охлаждения
Энергетическая эффективность теплового насоса оценивается отопительным коэффициентом
\Ц ч-ч
где 1к — работа компрессора.
Количество теплоты, подводимое к рабочему телу от систем охлаждения двигателя:
а=&*л§=йчдерЧхлкдж/ч.
Количество теплоты, передаваемое рабочим телом в систему отопления (на нужды теплофикации):
влс кДж/ч.
Количество теплоты, производимое автономным котлом для системы отопления (теплофикации):
О = 5котлаОнл
^-отопл ч ^-р 1котла'
где 5чкотла — часовой расход топлива для котла, кг/ч; Пкотла — КПД котла. о
Относительная экономия топлива от замены теплотой системы охлаждения двигателя:
дкотла
¥-1 Л*
-£•100%
7
9
а коэффициент топливоиспользования: т?
ео
1топл ^ГД^н 'е \|/ 1 301 ^^^^^
Рассмотрим пример расчета возможности замены автономного котла системы подогрева груза тепловым насосом, использующим в качестве рабочего тела органическое вещество R113, а в качестве источника теплоты ВЭР системы охлаждения двигателя с tохл = 80 °С. Температура среды в системе отопления t = 160 °С.
ЛВЕСТНИК
............ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
Х^ОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА ИМЕНИ АДМИРАЛА С. О. МАКАРОВА
Задаемся величиной Дt = 5 °С, получим:
^ = 80 - 5 = 75 °С при Р1 = 2,5 бар;
1= 160 + 5 = 165 °С при Р2 = 18 бар;
¿1 = 270 кДж/кг; г\ = 440 кДж/кг; ¿2 = 470 кДж/кг. Отопительный коэффициент теплового насоса
470-270
\|/ =-= 6,67.
т 470-440
Относительная экономия топлива для подобного замещения
ркотла
5ЧГД V-! Л котла
Повышение КПД топливоиспользования
-5-100% = 24%.
Лтопл = Ле = 0.61.
Обсуждение
В ряде случаев вторичные энергетические ресурсы систем охлаждения теплового двигателя оказывается целесообразно использовать не для получения электроэнергии, а для нужд теплофикации, например, в системах подогрева груза на судах, замещая автономные котлы, предназначенные для обеспечения этих систем. При этом необходимо поднять температурный уровень теплоты, изымаемой из системы охлаждения, что и может быть обеспечено тепловыми насосами.
С использованием описанной методики можно оценить повышение энергетической эффективности в результате использования и других вторичных энергетических ресурсов, например, потерь теплоты, отводимой с моторным маслом, в том случае, если эти потери окажутся достаточно значительными.
При выборе устройств и методов использования вторичных энергетических ресурсов тепловых двигателей необходимо прежде всего ориентироваться на потенциального потребителя тепловой, механической или электрической энергии и выбирать методы, позволяющие получить наиболее востребованный в конкретной установке вид энергии.
г> о
5781
Выводы
Использование вторичных энергетических ресурсов — одно из перспективных направлений повышения энергетической эффективности установок с тепловыми двигателями.
Для оценки эффективности мероприятий по повышению энергоэффективности тепловых двигателей целесообразно использовать не только анализ теплового баланса, но и анализ изменения энтальпии источников вторичных энергетических ресурсов.
Применение таких устройств утилизации вторичных энергетических источников, как паровые утилизационные турбины и тепловые насосы позволяет повысить коэффициент использования топлива на 3 - 9 %.
При переводе тепловых двигателей на газовое топливо появляются дополнительные возможности повышения их энергоэффективности за счет использования механической энергии топлива и хладопотенциала газового топлива.
Выбор методов повышения энергетической эффективности должен быть увязан с наличием потребностей конкретного энергетического объекта в дополнительной механической энергии и теплоте.
ВЕСТНИК«)
ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ^^
МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА ИМЕНИ АДМИРАЛА С. О. МАКАРОВА
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Медников А. Управляем энергоэффективностью / А. Медников, А. Савранский // Морской флот. — 2013. — № 3. — С. 60-61.
2. Тузов Л. В. Идеальный термодинамический цикл ДВС с изохорным и изобарным способами подвода теплоты / Л. В. Тузов, Н. Б. Ганин, А. С. Пряхин // Двигателестроение. — 2015. — № 1. — С. 3-6.
3. Ерофеев В. Л. Пределы повышения энергетической эффективности топливоиспользования поршневого ДВС / В. Л. Ерофеев, Н. Б. Ганин, А. С. Пряхин // Двигателестроение. — 2015. — № 2. — С. 33-38.
4. Живлюк Г. Е. Состояние и перспективы совершенствования систем топливоподачи Common Rail. / Г. Е. Живлюк, А. П. Петров // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2016. — № 1 (35). — С. 108-123. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-1-108-123.
5. Радченко Н. И. Рациональные параметры тригенерационных контуров судовых среднеоборотных дизелей / Н. И. Радченко, А. А. Сирота, Д. В. Коновалов // Двигатели внутреннего сгорания. — 2007. — № 2. — С. 136-141.
6. Гацуц А. Г. Совершенствование технической эксплуатации судовых энергетических установок / А. Г. Гацуц // Двигатели внутреннего сгорания. — 2011. — № 2. — С. 137-141.
7. Андреев А. А. Экологическая и энергетическая целесообразность утилизации низкопотенциальной теплоты на судах с помощью теплового насоса / А. А. Андреев, И. В. Калиниченко // Техногенна безпека: Нау^ пращ МДГУ iм. П. Могили. — 2008. — Т. 85. — Вип. 72. — С. 23-27.
8. Волынцев А. В. Утилизация тепловых ресурсов главного судового двигателя посредством использования теплонасосной установки / А. В. Волынцев, А. Н. Соболенко // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2016. — № 5 (39). — С 144-150. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-5-144-150.
9. Безюков О. К. Энергосбережение: энергетическая эффективность водного транспорта: монография. / О. К. Безюков, В. Л. Ерофеев, Е. В. Ерофеева, А. С. Пряхин. — СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2016. — 284 с.
10. Ерофеев В. Л. Использование перспективных топлив в судовых установках / В. Л. Ерофеев. — Л.: Судостроение, 1989. — 80 с.
11. MERC.1 / Circ. 684 от 17.08.2008 г. Руководящие принципы добровольного использования действующего (эксплуатационного) показателя (индикатора) энергетической эффективности судна.
12. Ерофеев В. Л. Неточность термодинамических определений и терминов — путь к вечному двигателю второго рода / В. Л. Ерофеев, В. А. Жуков, А. С. Пряхин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2016. — № 6 (40). — С. 140-149. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-6-140-149.
13. Термодинамические диаграммы i-lnp для хладогентов. — М.: АВИСАНКО, 2003. — 50 с.
14. Энергетическое оборудование электростанций. Промышленная группа «Генерация». [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://generation.ru/ (дата обращения: 10.02.2017).
15. Энергосберегающие решения. ЗАО «Эко-энергетика». [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://eco-energetika.com/ (дата обращения: 10.02.2017).
REFERENCES
1. Mednikov, A., and A. Savrvnskii. "Upravlyaem energoeffektivnost'yu." Morskoi flot 3 (2013).
2. Tuzov, L.V., N.B. Ganin, and A.S. Pryakhin. "Ideal Thermodynamic Cycle for Reciprocating Engine with Isochoric and Isothermal Heat Supply." Dvigatelestroyeniye 1 (2015): 3-6.
3. Erofeev, V. L., N. B. Ganin, and A. S. Prjahin. "Predely povyshenija jenergeticheskoj jeffektivnosti toplivoispolzovanija porshnevogo DVS." Dvigatelestroyeniye 2 (2015): 33-38.
4. Zhivlyuk, Gregory Evgenyevich, and Aleksandr Pavlovich Petrov. "Status and prospects of perfection ^^^ of fuel supply system Common Rail." Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S.O. Makarova 1(35) (2016): 108-123. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-1-108-123.
5. Radchenko, N. I., A. A. Sirota, and D. V. Konovalov. "Ratsional'nye parametry trigeneratsionnykh konturov sudovykh sredneoborotnykh dizelei." Internal Combustion Engines2 (2007): 136-141.
6. Gatsuts, A. G. "Improvement of technical maintenance of ship's power plant." Internal Combustion Engines 2 (2011): 137-141.
CO
к
eo
ЛВЕСТНИК
............ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
Х^ОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА ИМЕНИ АДМИРАЛА С. О. МАКАРОВА
7. Andreev, A. A., and I. V. Kalinichenko. "Ekologicheskaya i energeticheskaya tselesoobraznost' utilizatsii nizkopotentsial'noi teploty na sudakh s pomoshch'yu teplovogo nasosa." Tekhnogenna bezpeka: Naukovi pratsi MDGUim. P.Mogili 85.72 (2008): 23-27.
8. Volintsev, Aleksandr Vladislavovich, and Anatolij Nikolaevich Sobolenko. "Utilization of main ship engine heat resources by means of heat pump installation usage." Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S.O. Makarova 5(39) (2016): 144-150. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-5-144-150.
9. Bezyukov, O. K., V. L. Erofeev, E. V. Erofeeva, and A. S. Pryakhin. Energosberezhenie: energeticheskaya effektivnost' vodnogo transporta. SPb.: Izdatel'stvo GUMRF imeni admirala S.O. Makarova, 2016.
10. Erofeev, V. L. Ispol'zovanieperspektivnykh topliv v sudovykh ustanovkakh. L.: Sudostroenie, 1989.
11. MERC.1 / Circ. 684 ot 17.08.2008 g. Rukovodyashchie printsipy dobrovol'nogo ispol'zovaniya dei-stvuyushchego (ekspluatatsionnogo) pokazatelya (indikatora) energeticheskoi effektivnosti sudna.
12. Erofeyev, Valentin Leonidovich, Vladimir Anatolevich Zhukov, and Alexander Sergeyevich Pryakhin. "Inexactitude of thermodynamical definition sand terms is a way to the perpetual engine of the second kind." Vestnik Gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota imeni admirala S.O. Makarova 6(40) (2016): 140-149. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-6-140-149.
13. Termodinamicheskie diagrammy i-lnp dlya khladogentov. M.: AVISANKO, 2003.
14. Energeticheskoe oborudovanie elektrostantsii. Promyshlennaya gruppa «Generatsiya». Web. 10 Feb. 2017 <http://generation.ru/>.
15. Energosberegayushchie resheniya. ZAO «Eko-energetika». Web. 10 Feb. 2017 <http://eco-energetika.
com/>.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Ерофеев Валентин Леонидович —
доктор технических наук, профессор ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»
198035, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург,
ул. Двинская, 5/7
e-mail: [email protected]
Жуков Владимир Анатольевич —
доктор технических наук, доцент
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени
адмирала С. О. Макарова»
198035, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7
e-mail: [email protected], [email protected]
Мельник Олеся Владимировна —
кандидат технических наук
ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени
адмирала С. О. Макарова»
198035, Российская Федерация, г. Санкт-Петербург,
ул. Двинская, 5/7
e-mail: [email protected]
Erofeyev, Valentin L. —
Dr. of Technical Sciences, professor Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping
5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg 198035,
Russian Federation
e-mail: [email protected]
Zhukov, Vladimir A. —
Dr. of Technical Sciences, associate professor
Admiral Makarov State University of Maritime
and Inland Shipping
5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg 198035, Russian Federation
e-mail: [email protected], [email protected]
Melnik, Olesya V. —
PhD
Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping
5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg 198035,
Russian Federation
e-mail: [email protected]
rs. О
Статья поступила в редакцию 15 мая 2017 г.
Received: May 15, 2017.
