CC BY
15
Серiя: Техшчш науки ISSN 2225-6733
trometallurgy, 2006, no.4, pp. 37-42. (Rus.)
5. Semahin V.V., Vjal'shina L.E. Optimizatsiya sushki i vysokotemperaturnogo nagreva futerovki kovshei [Optimization of drying and high temperature heating of ladle lining]. Metallurg - Metallurgist, 2004, no.6, pp. 58-59. (Rus.)
6. Beicun S.V., Michalovsiy N.V., Murdij V.Ju. Issledovaniye na komp'yuternoy modeli dlya nagreva kovshei [Research on a computer model for heating ladles]. Visnik Priazovs 'kogo derzhav-nogo tehnichnogo universitetu. Seriya: Tehnichni nauki - Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical sciences., 2015, iss. 30, no.1, pp. 106-111. (Rus.)
7. Volkova O., Sahebkar B., Hubalkova J., Aneziris C.G., Scheller P.R. Ladle Heating Procedure and Its Influence on the MgO-C-Oxidation. Materials and Manufacturing Processes, 2008, vol. 23, iss. 8, pp. 758-763.
8. Glaser B., Gornerup M., Sichen D. Thermal Modelling of the Ladle Preheating Process. Steel research, 2011, no.12, pp. 1425-1434.
9. Sushchenko A.V., Nosochenko O.V., Khaznaferov M.L., Taushan I.I., Travinchev A.I. Development and commercial introduction of a pulse regime for heating stands used to dry and heat steel-pouringladles. Metallurgist, 2002, vol. 46, no.9-10, pp. 271-275.
10. Krivandin V.A. Metallurgicheskaya teplotekhnika [Metallurgical heat-engineering]. Moscow, Me-tallurgiya Publ., 1986. 424 p. (Rus.)
Рецензент: В.А. Маслов
д-р техн. наук, проф., ГВУЗ «ПГТУ»
Статья поступила 15.08.2017
УДК 629.128:621.359.7
© Фшшщук О.М.*
ВИЗНАЧЕННЯ ДОПУСТИМОГО СОЛЕВМ1СТУ ВОДОМАЗУТНИХ
ЕМУЛЬСШ
Представлено анал1з статистичних даних 7 результат1в експериментальних до-сл1джень швидкостей високотемпературног корозп сталей (ВТК) 1Х18Н10Т 7 ста-л1 20 в елементах суднових енергетичних установок при спалюванм з надлишком пов1тря а = 1,5 й 3,0 водомазутних емульай (ВМЕ) з водовм1стом Жг = 30% 7з со-левм1стом у д1апазот 16,9... 490 мг/л. На тдстав1 побудованих номограм надаеть-ся можлив1сть вибору необх1дного солевм1сту ВМЕ для забезпечення допустимого р1вня Штенсивност1 ВТК при р1зних температурах металу ст1нки поверхм нагр1-вання 7 надлишках пов1тря р1зних марок стал1.
Ключовi слова: високотемпературна короз1я, водопров1дна вода, дистилят, мазут, водомазутна емульс1я, солевм1ст.
Филипщук А.Н. Определение допустимого солесодержания водомазутных эмульсий. Представлен анализ статистических данных и результатов экспериментальных исследований скоростей высокотемпературной коррозии (ВТК) сталей 1Х18Н10Т и стали 20 в элементах судовых энергетических установок при сжигании с избытком воздуха а = 1,5 и 3,0 водомазутных эмульсий (ВМЭ) с водосо-держанием Жг = 30% с солесодержанием в диапазоне 16,9.490 мг/л. На основании построенных номограмм предоставляется возможность выбора необходимого солесодержания ВМЭ для обеспечения допустимого уровня интенсивности ВТК при различных температурах металла стенки поверхности нагрева и избытках воздуха разных марок стали.
ст. викладач, Херсонська фжя Нащонального утверситету кораблебудування iM. adMipcrna Макарова, м. Херсон, filipschuk5@gmail. com.
Серiя: Техшчш науки ISSN 2225-6733
Ключевые слова: высокотемпературная коррозия, водопроводная вода, дистиллят, мазут, водомазутная эмульсия, солесодержание.
О.М. Filipshchuk. Determination of permissible salt content in oil-water emulsion. The
analysis of statistical data and results of the experimental research of high temperature corrosion speed in steel 1X18H10T and steel 20 in the parts of the marine power plant at combustion of oil-water emulsion with air excess a = 1,5 and a = 3,0 with water content W = 30% and salt content over the range 16,9 to 490 mg/l is presented. On the basis of the plotted nomograms there is a possibility to choose the permissible salt content of oil-water emulsion depending on the speed of high temperature corrosion for carbon steel 20 and austenitic steel 1X18H10T at different temperatures of the heated surface wall metal and air excess in different grades of steel that makes it possible: to determine salt content in oil-water emulsion at the pre-set temperature of the heated surface metal at which permissible speed of high temperature corrosion of the given steel grade is provided; to determine the possible speed of high temperature corrosion at certain metal temperature and pre-set value of air excess a depending on salt content of water which can be obtained on board the ship and used to get oil-water emulsion with W = 30%; to determine the allowable range of salt content in the mixture of different types of water, available on board the ship, which can be used for fire neutralization in oil-water emulsion composition while providing permissible limits of high temperature corrosion speeds. The results of the conducted research on corrosion intensity allow to determine the required quality of water used for making oil-water emulsion. Knowing the permissible water quality (its salt content) it is also possible to estimate the reserves of various types of fresh water available on board the ship and the possibility of obtaining some additional amount of distillate on board the ship where combustion of oil-water emulsions with 30% water content in the ship power plant is planned.
Keywords: high temperature corrosion, tap water, distillate, fuel oil, oil-water emulsion, salt content.
Постановка проблеми. Хiмiчний склад води (концентращя солей), що використовусться для приготування водомазутно! емульси (ВМЕ), визначае температуру кишння води в !! крап-лях, характер !хшх мiкровибухiв, що впливае на процес !! горшня, склад потоку газiв, розмiри й кшькють твердих часток, мшеральний склад вщкладень й, отже, на штенсивнють низькотемпе-ратурно! (НТК) i високотемпературно! (ВТК) корозп. Мшералопчний склад води ВМЕ вносить змши в вмют Na i Cl у вщкладеннях золи палива на поверхнях на^вання й впливае на !хню температуру плавлення, а, отже, i на штенсивнють корозшних процешв. У цей час якюш показ-ники води, яку можна використати для шдготовки водомазутно! емульси (ВМЕ), не регламен-товаш (у публшащях використаються тшьки термши - прюна вода, водопровщна вода, дисти-лят, нафтовмютю води, спчш води) без вказiвки допустимо! кшькосп мшеральних домшок, як ютотно впливають на штенсивнють корозшних процешв.
AH^i3 останшх дослщжень i публжацш. По даним [1-3] збшьшення змюту натрда й хлору в рщких розплавлених ванадатах на поверхш на^вання призводить до змши !хшх дифу-зшних властивостей стосовно кисню й знижуе температуру плавлення. Натрш не приймае уча-ст в процесах корози, що шдтверджуеться майже повною вщсутнютю його в оксидних окалинах [2]. Але тому що швидкють установлення нашвпровщних властивостей рiдких ванада^в натрiю й залiза з киснем набагато вище, нiж для рщкого V2O5, то внаслiдок збiльшення елект-ропровiдностi розплаву швидкiсть сорбцi! кисню вище, шж для рiдкого V2O5. Поява рiдко! фази е основною причиною прискорено! дифузi! окислювача й, отже, визначае швидкють ВТК по електрохiмiчному мехашзму. Тому додаткове уведення Na з водою, що використовуеться для приготування ВМЕ, може дуже вплинути на штенсивнють ВТК.
По даним [1-3] при спалюванш шрчистих палив навпъ невелика кшькють лужних хлоридiв у сумiшi iз сульфатами значно тдвищуе iнтенсивнiсть високотемпературно! корозп (ВТК) стат. Пiдвищення температури на поверхш шару сульфата при збшьшенш його товщини приводить до появи розплаву, який проникае до поверхш металу, що приводить до збшьшення штенсивносп корозi! по електрохiмiчному мехашзму, що посилюеться з пiдвищенням температури.
Серiя: Технiчнi науки ISSN 2225-6733
По даним [4] при спалюванш кавггацшно пщготовлено! оремульси спостерiгаeться зни-ження iнтенсивностi ВТК, повне очищення поверхнi труб пароперегрiвника котла, що, на нашу думку, пояснюеться вибуховим характером згоряння краплi ВМЕ, внаслщок чого виникае акус-тичний вплив звукових хвиль, що приводить до значного зменшення товщини шару забруд-нень, а значить i температури на !хнш поверхнi.
В [5] представленi результати досладв при упорскуваннi води в ГТУ: господарсько-питно! - iз жорсткiстю Ж = 13,5... 15 мг-екв/л; промислово! - з Ж = 4...4,5 мг-екв/л; хiмiчно очищено! (котлово!) - з Ж = 0,005...0,01 мг-екв/л. При використаннi промислово! ^чково!) води, й особливо господарсько-питно!, кiлькiсть вiдкладень збiльшуеться в 2 й 5 разiв, вщповщно. Результати цих дослiджень показують, що для готування водопаливно! емульсi! необхщна вода з якiстю на рiвнi хiмiчно очищено! котлово! води. Солi жорсткостi безпосередньо не беруть участь у корозшному процесi, але впливають на кiлькiсть вiдкладень i тим самим на збшьшення товщини шару забруднень, що пщвищуе !хню температуру на поверхш шару i, вщповщно, швидкють ВТК.
На думку [6], пщвищений вмiст води й хлористих солей у нафтозалишках не може слу-жити серйозною перешкодою для !хньо! утилiзацi! в головних котлах танкерiв. Досвiд спалю-вання нафтозалишюв, вiдмитих пiдiгрiтою забортною водою, свщчить про необхiднiсть зни-ження в них солевмюту до 200-250 мг/л шляхом промивання прюною водою, тому що шакше пiдвищений вмiст хлористих солей у мазутах i нафтових залишках приводить до утворення на пароутворюючих поверхнях котлiв товстого шару сольових вщкладень, що погiршують процес теплообмшу в топцi й зменшують паропродуктивносп котла, та збiльшення ВТК.
Розгляд взаемозв'язку мiж кiлькiстю хлору в паливi й вмiстом сульфата у вщкладеннях, кiлькiсть яких визначае штенсивнють ВТК, показуе, що при вмют С1 у паливi до 0,5% кшь-кiсть вiдкладень росте незначно, а, отже, так само повинен вщбуватися й процес ВТК [1]. Змша штенсивносп корозi! й забруднення поверхонь на^вання в чаш у великому ступеш визнача-ються реакщею сполуки хлору за участю оксидiв сiрки, швидкiсть яко! зменшуеться в чаш внаслщок зникнення С1. При наявносп водяно! пари у газах ^м вщзначених компонентiв коро-зiйне середовище мютить радикали гiдрооксиду, атомарного кисню й водню, яю також можуть хiмiчно взаемодiяти з лужними металами [1, 2], що пщсилюе швидкiсть ВТК.
Мета статть Визначення допустимого солевмюту ВМЕ, при якому штенсивнють ВТК елеменпв енергетичних установок перебувае в допустимих межах (при рiзних надлишках повь тря а i температурах стшки для сталей 1Х18Н10Т i сталi 20, якi визначають дiапазон стшко-стi до ВТК застосовуваних в СЕУ сталей.
Виклад основного матерiалу. Для виконання поставлених у робой цшей були проведеш порiвняльнi дослiдження швидкостi ВТК сталей 1Х18Н10Т i сталi 20 при спалюванш стандартного мазуту М40 (Ж г = 2,0%, Sг = 1,8%) i ВМЕ (Ж г = 30%), що приготовлена з водою рiзно! якост (рiзного солевмiсту) [7, 8].
Для пщвищення вiрогiдностi оцiнки впливу рiзних факторiв (i особливо солевмюту ВМЕ) дослщження були проведенi на експериментальнш установцi, що забезпечуе сталють парамет-рiв горiння ВМЕ (надлишку повпря, витрати й температури газiв перед зразками труб), а також сталють температури металу дослщжуваних марок сталей.
При проведенш експериментальних дослщжень для приготування ВМЕ використовува-лася водопровщна вода (солевмiст прiсно! води Sпв пiсля хлорування 1482 мг/л, жорсткють 14,9 мгекв/л, рН = 7,69) (позначення ВМЕ (М40+ВВ)). При водовмюп 30% отриманий соле-вмют ВМЕ на рiвнi Sвме = 490 мг/л. При використанш дистиляту iз солевмiстом 50 мг/л отриманий мшмальний солевмiст ВМЕ з Sвме = 16,9 мг/л (позначення ВМЕ (М40+Д)). Необхiдно пщ-креслити, що по даним [6] при спалюванш нафтових залишюв тсля мийки танюв (у виглядi ВМЕ практично з таким же водовмютом) рекомендуеться зниження в них солевмюту до 200...250 мг/л (середне значення дослщжуваного в данш роботi iнтервалу Sвме), що забезпечуе вiдсутнiсть ванадiево! високотемпературно! корозi!.
Вибiр значення надлишку повггря а на рiвнi 1,5 обумовлений тим, що при зростанш а до 1,5 швидкють корозiйних процешв iстотно збiльшуеться, а пiсля а > 1,5 швидкють корозi! практично стабшзуеться. При збiльшеннi вмюту сiрки до 2% швидкiсть корозп ютотно зростае, а потiм стабшзуеться [2]. Як показали проведеш дослщження, швидкосп корозп при значеннях а, рiвних 1,5 й 1,35, при однакових температурах металу в^^зняються приблизно на 2% [8].
Сер^я: TexHÍ4Hi науки ISSN 2225-6733
Вибiр для експерименлв двоx марок сталей (сталь 20 й 1Х18Н10Т), y якиx максимальш значення швидкостi ВТК перебyвають на протилежниx сторонаx iнтервалy впливу ter для засто-сованиx в СЕУ основниx марок сталей (максимальнi для сталi 20 при tст — 500oC, а для сталi 1Х18Ы10Т - при tст — 6300С), дозволить поширити висновки про допустимий солевмiст ВМЕ й на rnmi марки сталей, тому що по даним [1] значення корозшно'1 стшкосл рiзниx сталей до ВТК перебувають мiж значеннями для сталi 20 й 1Х18Ы10Т.
З огляду на викладене й необxiднiсть порiвняння отриманиx резyльтатiв експерименталь-ниx дослiджень iз опyблiкованими даними, дослiдження були проведет при двоx граничниx значенняx солевмюту S (Sпв й Sвме) при а = 1,5 й 3,0 i Wг = 30%.
Ыезважаючи на те, що тривалють дослiдiв становила 100 годин (при забезпечент достат-ньо*1 при корозiйниx дослiдженняx точностi на рiвнi 10%), проведет експериментальт досль дження кшетики розвитку корозп й отриманi на ïxнiй основi регресiйнi рiвняння [S] дозволяють здшснити оцiнкy припустимого рiвня ВТК при тривалостi т = 1000 годин (а також при бiльшиx значенняx т), за значенням яко'1 приймаеться рiшення про значення параметрiв, при якиx дося-гаеться допустиме значення швидкостi ВТК. Тому на рис. 1-4 представлен двi шкали швидко-стей ВТК (при т =100 годин за результатами експериментальниx дослщжень i прогнозованi значення при т = 1000 годин по регресiйниx рiвнянняx, що отримат за результатами кiнетики ВТК) [8].
480 485 490 495 500 505 510 515 520 525 530 535 540 Температура ctíhkh металу *ст, С a)
Рис. 1 - Залежносл швидкосл ВТК сталi 20 залежно вiд змiни t^ i значень солевмь сту S^ при спалюваннi мазуту й ВМЕ при: а - а = 1,5; б - а = 3,0 (т = 100 год i т = = 1000 год; 1 - водопровщна вода, позначення ВМЕ (М40+ВВ), 2 - мазут М40, 3 -дистилят, позначення ВМЕ (М40+Д))
В1СНИК ПРИАЗОВСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ТЕХН1ЧНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ 2017р. Серiя: Техшчш науки Вип. 35
ISSN 2225-6733
1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 Коефпцент надлишку повггря а
а)
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Солевмют водомазутно1 емульсп 8вме,мг/л
150 300 450 600 750 900 1050 1200 1350 1500 Солевмют npicHoi води 8пв,мг/л б)
Рис. 2 - Номограма оцгнки рiвня ВТК сталi 20 при спалюваннг ВМЕ на 0CH0Bi мазуту М40 з Wr = 30%, S r = 1,8%, т = 100 год i т = 1000 год: а - при змгнг коефщгента надлишку повiтря а = 1,01...3...3,0 (1 - водопровiднa вода, позначення ВМЕ (М40+ВВ), 2 - мазут М40, 3 - дистилят, позначення ВМЕ (М40+Д)); б - при змгнг солевмгсту Sвме = 16,9...490 мг/л (Sпв = 1482...50 мг/л); при tCT = 490°С: 1 - а = 1,5, 2 -а = 3,0; при tCT = 500°С: 1 - а = 1,5, 2' - а = 3,0; при tCT = 510°С: 1" - а = 1,5, 2" - а = = 3,0; при tCT = 520°С: 1'" - а = 1,5, 2'" - а = 3,0; крок змгни коефщгента надлишку повггря - Да = 0,3
На рис. 1 представлен експериментально отриманг граничнг значення швидкостг ВТК сталг 20 при спалюваннг стандартного мазуту й ВМЕ при солевмгстг Sвме 490 мг/л й 16,9 мг/л при температурах t^ у межах 475...530°С. У зв'язку з тим, що точнгсть визначення швидкостг ВТК становить 10%, було прийнято ргшення про ргвномгрний розподгл шкали солевмгсту в межах дослгдженого гнтервалу Ухшх значень. Таким чином, на шдставг експериментальних дослг-джень з метою визначення необхгдно1 швидкостг ВТК при задангй температург стгнки була по-будована номограма для вибору максимального значення солевмгсту при спалюваннг ВМЕ з водомюткютю W г = 30% при а = 1,5 (рис. 1, а). Наприклад, якщо необхгдно забезпечити допус-тиму швидкгсть ВТК на ргвнг Кдоп = 0,35 мм/ргк (у перерахуваннг на т = 1000 година), як пропо-нуеться в [2], то вона може бути досягнута: при солевмгстг ВМЕ 16,9 мг/л при t^ на ргвнг 507°С,
BICНИK ПPИАЗQBCЬKQГQ ДЕPЖАBНQГQ ТЕХН1ЧНОГО УНIBЕPCИТЕТУ 2017р. Cерiя: TexHÍ4HÍ науки Bип. 35
ISSN 2225-6733
при солeвмiстi ВМЕ 490 мг/л - при t^ нижчe 4950С. Якщо при t^ = 5050С допyстимe знaчeння piвня швидкостi ВТК повиннe пepeбyвaти Ha piвнi 0,35 мм/piк, то ^обхщно зaбeзпeчити солe-вмiст ВМЕ близько 125 мг/л. Якщо ж ^обхщно одepжaти допустиму швидкiсть ВТК при 5000С, то тодi нeобхiдно зaбeзпeчити солeвмiст Ha piвнi 200 мг/л (що вщповдае дaним [б]). Якщо при ще'1 tсr зaстосyвaти для пpиготyвaння ВМЕ дистилят з Sпв = 50 мг/л (солeвмiст ВМЕ S^e = 1б,9 мг/л), то тодi швидкiсть ВТК стaлi 20 склaдe близько 0,28 мм/piк.
Рис. 3 - Зaлeжностi швидкостi ВТК CTani 1Х18Н10Т y зaлeжностi вiд змши tст i зта-4eHb солeвмiстy Sвмe при спaлювaннi мaзyтy й ВМЕ при: a - а = 1,5; б - а = 3,0 (т = = 100 год i т = 1000 год; 1 - водопровщта вод^ познaчeння ВМЕ (М40+ВВ), 2 - мa-зут М40, 3 - дистилят, познaчeння ВМЕ (М40+Д))
Ha рис. 1,б пpeдстaвлeнi зaлeжностi швидкостi ВТК стaлi 20 зaлeжно вiд tст i знaчeнь со-лeвмiстy ВМЕ при спaлювaннi мaзyтy й ВМЕ з коeфiцieнтом ^длиш^ повiтpя а, piвного 3,0. По цш номогpaмi нaдaeться можливiсть ощнити piвeнь ВТК дeтaлeй ДВЗ при piзномy солeвмi-стi eмyльсiй, що спaлюють y ДВЗ.
Ha пiдстaвi пpовeдeних eкспepимeнтaльних й aнaлiтичних дослiджeнь побyдовaнa номо-гpaмa оцiнки piвня ВТК стaли 20 (рис. 2,a) при змiнi а i солeвмiстy S при тeмпepaтypi стiнки 5000С (тaкi ж номогpaми зa peзyльтaтaми пpовeдeних дослiджeнь можливо побyдyвaти й для шших знaчeнь tсr). Зa peзyльтaтaми eкспepимeнтaльних дослiджeнь й отpимaних peгpeсiйних piвнянь були побyдовaнi зaлeжностi K = f (а) для мaзyтy й двох соpтiв ВМЕ iз солeвмiстом 490 мг/л (ВМЕ (М40+ВВ)) i 1б,9 мг/л (ВМЕ (М40+Д)). Зaстосyвaвши piвномipний pозподiл знaчeнь S по осi aбсцис можливa побyдовa зaлeжностi K = f (S) при piзних а (рис. 2,б). Oтжe, тодi можливо визнaчити швидкiсть ВТК при piзних знaчeннях Sвмe i а при вщповщних знaчeннях tсr.
Серiя: Техшчш науки ISSN 2225-6733
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Солевмют водомазутно! емульсй 8вме,мг/л
150 300 450 600 750 900 1050 1200 1350 1500 Солевмют npicHoi води 8пв,мг/л б)
Рис. 4 - Номограма ощнки рiвня ВТК сталi 1Х18Н10Т при спалюванш ВМЕ на ос-HOBi мазуту М40 з W г = 30%, S г = 1,8%, т = 100 год i т = 1000 год: а - при змЫ кое-ф^ента надлишку повiтря а = 1,01...3...3,0 (1 - водопровiднa вода, позначення ВМЕ (М40+ВВ), 2 - мазут М40, 3 - дистилят, позначення ВМЕ (М40+Д)); б - при змш солевмюту Sвме = 16,9...590 мг/л (Sпв = 1482...50 мг/л ); при tCT = 490°С: 1 - а = = 1,5, 2 - а = 3,0; при tCT = 610°С: 1' - а = 1,5, 2' - а = 3,0; при tCT = 630°С: 1" - а = = 1,5, 2" - а = 3,0; крок змши коеф^ента надлишку повггря - Аа = 0,3
Проведет експериментальш й aнaлiтичнi дослщження за прийнятою методикою для ста-лi 20 дозволили побудувати аналопчш номограми i для стaлi 1Х18Н10Т.
На рис. 3,а представлена номограма ощнки рiвня ВТК стали 1Х18Н10Т у залежност вiд tCT i значень S при спaлювaннi мазуту й ВМЕ з а = 1,5 (для котав), а на рис. 3,б - аналопчш за-лежност при а = 3,0 (для ДВЗ). При рiвнi допустимо!' швидкостi ВТК, рiвному 0,35 мм/рж, при солевмiстi ВМЕ 16,9 мг/л (при використанш дистиляту з Sm = 50 мг/л) можливо застосування щет стaлi при tст = 618°С, а при солевмюл ВМЕ 490 мг/л (при використанш водопровщнот води з Sпв = 1482 мг/л) допустима tст становить 610°С.
На пiдстaвi проведених експериментальних й aнaлiтичних дослiджень на рис. 4,а представлена номограма ощнки рiвня ВТК стaлi 1Х18Н10Т при змш а i солевмюту S при темпера-турi стшки 630°С (тaкi ж номограми за результатами проведених дослщжень можливо побудувати й для шших значень tCT). За результатами експериментальних дослщжень й отриманих ре-гресiйних рiвнянь були побудовaнi aнaлогiчнi зaлежностi K = f (а) для мазуту й двох сортiв ВМЕ iз солевмiстом 490 мг/л (ВМЕ (М40+ВВ)) i 16,9 мг/л (ВМЕ (М40+Д)). Застосувавши рiв-
Серiя: Техшчш науки ISSN 2225-6733
номгрний розподгл значень S по осг абсцис, можлива побудова залежностг К = f (S) при ргзних а (рис. 4,б). Отже, тодг можливо визначити швидкгсть ВТК при ргзних значениях S^ й а при вгд-повгдних значеннях tст.
Таким чином, проведенг дослгдження показують, що в кожному разг для готування ВМЕ бажано використати дистилят гз солевмгстом на ргвнг 50 мг/л, щоб забезпечити солевмгст ВМЕ на ргвнг 16,9 мг/л. Можна рекомендувати збгльшення солевмгсту ВМЕ до ргвня 200 мг/л (£ВмЭ), що збггаеться з думкою [6]. При цьому солевмгст води, що використовуеться для приготування ВМЕ з W г = 30%, повинен бути на ргвнг ~500 мг/л (за умови вгдсутностг хлоридгв у вихгдному мазутг).
Висновки
1. Отримано номограми для визначення допустимого солевмгсту ВМЕ залежно вгд шви-дкостг ВТК для вуглецево! сталг 20 й аустенггао! сталг Х18Н10Т при ргзних температурах стгн-ки, якг дозволяють:
- визначити солевмгст ВМЕ, при якому при задангй температург металу поверхнг нагрг-вання забезпечуеться допустима швидкгсть ВТК дано! марки сталг;
- по солевмгсту води, що можливо одержати на суднг й застосувати для готування ВМЕ з W г = 30%, визначити можливу швидкгсть ВТК при певнгй температург металу й заданому зна-ченнг надлишку повгтря а;
- визначити допустимий дгапазон солевмгсту сумгшг ргзних видгв води, наявних на суднг, якг треба й можна застосувати для вогневого знешкодження в складг ВМЕ при забезпеченнг припустимих меж швидкостей ВТК.
2. На тдставг проведених дослгджень штенсивностг корозгйних процесгв можливе визначення якостг застосовувано! води для готування ВМЕ. Знаючи допустиму якгсть води (!! со-левмгст), можливо також оцгнити наявнг запаси ргзних видгв пргсно! води на суднг й можливостг одержання додатково! кглькостг дистиляту на суднг, в енергетичнгй установцг якого плануеться спалювання ВМЕ з водовмгстом W г = 30%.
Перелiк використаних джерел:
1. Отс А.А. Коррозия и износ поверхностей нагрева котлов / А.А. Отс. - М. : Энергоатомиз-дат, 1987. - 272 с.
2. Магадеев В.Ш. Коррозия газового тракта котельных установок / В.Ш. Магадеев. - М. : Энергоиздат, 1986. - 272 с.
3. Гаврилов А.Ф. Загрязнение и очистка поверхностей нагрева котельных установок / А.Ф. Гаврилов, Б.М. Малкин. - М. : Энергия, 1980. - 328 с.
4. Синайский H.A. Использование метода тяжелой кавитации для сжигания мазута и орэмуль-сии / Н.А. Синайский, Т.А. Гошей // Теплоэнергетика. - 2003. - № 5. - С. 76-81.
5. Горелов Ю.Г. Экспериментальное исследование отложения солей на рабочих лопатках турбины при впрыске в газовый поток воды различной жесткости / Ю.Г. Горелов, В.Ф. Казу-ров // Теплоэнергетика. - 2002. - № 3. - С. 49-53.
6. Решетников И.П. Современные аспекты утилизации нефтяных остатков на нефтеналивных судах / И.П. Решетников // Труды ЦНИИМФ. - Л. : Транспорт, 1981. - № 270. - С. 101-106. -(Темат. вып.: Топливоиспользование и теплотехника).
7. Филипщук А.Н. Высокотемпературная коррозия при сжигании водомазутной эмульсии / А.Н. Филипщук // Науковий вгсник Херсонсько! державно! морсько! академг!. - Херсон : Видавництво ХДМА. - 2016. - № 1(14). - С. 269-281.
8. Филипщук А.Н. Кинетика высокотемпературной коррозии сталей при сжигании хлорсо-держащих топлив / А.Н. Филипщук // Збгрник наукових праць НУК. - Микола!в : НУК. -2016. - № 4. - С. 47-52.
References:
1. Ots A.A. Korrozija i iznos poverhnostej nagreva kotlov [Corrosion and wear of surfaces of heating of coppers of]. Moskow, Jenergoatomizdat Publ., 1987. 272 p. (Rus.)
2. Magadeev V.Sh. Korrozija gazovogo trakta kotel'nyh ustanovok [Corrosion of a gas path of boiler installations]. Moskow, Jenergoizdat Publ., 1986. 272 p. (Rus.)
Серiя: Техшчш науки ISSN 2225-6733
3. Gavrilov A.F., Malkin B.M. Zagriaznenie i ochistka poverkhnostei nagreva kotel'nykh ustanovok [Pollution and cleaning of boiler plants heating surfaces]. Moskow, Jenergija Publ., 1980. 328 p. (Rus.)
4. Sinajskij H.A., Goshej T.A. Ispol'zovanie metoda tjazheloj kavitacii dlja szhiganija mazuta i orje-mul'sii [Use of a method of heavy cavitation for burning of fuel oil and oremulsiya]. Teploener-getika - Thermal Engineering, 2003, no.5. pp. 76-81. (Rus.)
5. Gorelov Ju.G., Kazurov V.F. Jeksperimental'noe issledovanie otlozhenija solej na rabochih lopat-kah turbiny pri vpryske v gazovyj potok vody razlichnoj zhestkosti [Pilot study of adjournment of salts on working shovels of the turbine at injection in gas water flow of various rigidity]. Te-ploenergetika - Thermal Engineering, 2003, no.3. pp. 49-53. (Rus.)
6. Reshetnikov I.P. Sovremennye aspekty utilizacii neftjanyh ostatkov na neftenalivnyh sudah [Modern aspects of utilization of oil residues on oil vessels]. Trudy TsNIIMF. Temat. vyp. «Toplivois-pol'zovanie i teplotekhnika» - Proceedings of the CNIIMF. Thematic issue «Fuel Use and Heat Engineering», 1981, no.270, pp. 101-106. (Rus.)
7. Filipshchuk A.N. Vysokotemperaturnaja korrozija pri szhiganii vodomazutnoj jemul'sii [High-temperature corrosion when burning a water black oil emulsion]. Naukovij visnik Hersons'koi derzhavnoi mors'koi akademii - The scientific bulletin of Kherson state maritime academy, 2016, no.1(14), pp. 269-281. (Rus.)
8. Filipshchuk A.N. Kinetika vysokotemperaturnoj korrozii stalej pri szhiganii hlorsoderzhashhih topliv [Kinetics of high-temperature corrosion staly when burning chlorine-containing fuels]. Zbirniknaukovihprac'NUK-NUS Journal, 2016, no.4, pp. 47-52. (Rus.)
Рецензент: О.В. Щедролосев
д-р техн. наук, проф., ХФ НУК
Стаття над гйшла 13.10.2017
УДК 621.181. 62:620.193.519.8
© Коршенко В.С.*
ВПЛИВ ЗАБРУДНЕННЯ ПОВЕРХОНЬ НАГР1ВАННЯ НА ШТЕНСИВШСТЬ ТЕПЛОПЕРЕДАЧ1 В УТИЛ1ЗАЦ1ЙНИХ КОТЛАХ ПРИ СПАЛЮВАНН1 ВОДОПАЛИВНИХ ЕМУЛЬСШ
Наведем результати експериментально-розрахункових до^джень коефiцieнтiв забруднення, теплопередачi та тепловог' ефективностi при спалюванн водопалив-них емульсШ для сухих i конденсацШних поверхонь нагрiвання утилiзацiйних котлiв при температурах сттки у дiапазонi 70...210°С. Перевiрена достовiрнiсть отри-маних результатiв з опублтованими статистичними даними при спалюванн ста-ндартних палив. Отриман значення коефiцieнтiв можна використовувати при проектуванн i експлуатацп конденсацШних поверхонь нагрiвання. Ключовi слова: водопаливн емульси, забруднення, теплова ефективтсть, суха по-верхня, конденсащйна поверхня.
Корниенко В.С. Влияние загрязнения поверхностей нагрева на интенсивность теплопередачи в утилизационных котлах при сжигании водотопливных эмульсий. Приведены результаты экспериментально-расчетных исследований коэффициентов загрязнения, теплопередачи и тепловой эффективности при сжигании водотопливных эмульсий для сухих и конденсационных поверхностей нагрева утилизационных котлов при температурах стенки в диапазоне 70...210°С. Проверена достоверность полученных результатов с опубликованными статистическими
викладач, Херсонська фтя Нащонального ^iверситету кораблебудування iменi адмiрала Макарова, м. Херсон, [email protected]
