CC BY
5УДК 629.123
Приголовкин Д.О.
магистрант 2 курс, напр. «Энергетические комплексы и оборудование морской техники» Астраханский государственный технический университет (г. Астрахань, Россия)
Ачкасов С.А.
магистрант 2 курс, напр. «Энергетические комплексы и оборудование морской техники» Астраханский государственный технический университет (г. Астрахань, Россия)
РАЗВИТИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ТАНКЕРА-ХИМОВОЗА И ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЕ СЭС
Аннотация: в данной статье рассматривается развитие энергетического комплекса танкера-химовоза класса Волго-Дон Макс проекта ЯБТ-25 для Каспийского бассейна. Применение танкеров-химовозов для перевозки наливом сырой нефти и нефтепродуктов, в том числе бензина, без ограничения по температуре вспышки, с обеспечением перевозки груза с поддержанием температуры 60 °С.
Ключевые слова: танкер, химовоз, Каспийское море.
Танкеры проекта RST27 класса Волго-Дон макс предназначены для морской и смешанной (река-море) перевозки наливом сырой нефти и нефтепродуктов без ограничения по температуре вспышки, с обеспечением перевозки груза с поддержанием температуры 60 °С., а также растительных масел и химических грузов. Развитие морского международного транспортного коридора «Север-Юг» актуализирует постройку подобных судов и далее, постепенно наращивая их серийность в соответствии с существенными
1591
преимуществами возможности перевозки больших видов жидкостей и масел, что крайне необходимо на Каспийской судоходной линии.
Задачи, которые необходимо рассмотреть - это создание нового технического решения перспективного энергетического комплекса судовой электростанции танкера-химовоза проекта RST-25. Кроме того актуально повышение ремонтопригодности судов подобного типа в результате замены главных механизмов иностранного производства на альтернативные отечественного производства. В рамках данного проекта рассматривается повышение мощности дизель-генераторов, что позволит танкеру-химовозу уменьшить процент загруженности на самых энергозатратных режимах работы.
Анализ таблицы нагрузок СЭС танкера-химовоза.
Нагрузка генераторов СЭС характеризуется мощностью, значение которой в любой момент времени равно мощности, потребляемой приемниками электроэнергии, с учетом потери ее в линиях передачи. Следовательно, задача по определению нагрузки генераторов заключается в определении мощности, потребляемой приемниками электроэнергии. Мощность, потребляемая приемниками электроэнергии, зависит от интенсивности их использования в различных режимах эксплуатации судов в процессе выполнения конкретного рейса от выхода до прихода в порт назначения. При этом существенное значение имеют количество и вид перевозимого груза, скорость хода, район плавания, состояние реки (моря), время года. Благодаря такой зависимости изменение мощности приемников электроэнергии и формирование нагрузки генераторов СЭС в значительной степени имеет случайный (вероятностный) характер, что учитывается при проектировании СЭС. Для этого составляют таблицу расчета нагрузок генераторов. В технической документации судна прототипа танкера -химовоза имеется таблица нагрузок электростанции, в которой находятся все потребители электрической сети. Таблица нагрузок построена по режимам работы энергетического комплекса (ходовой, маневровый, стоянка). В данную таблицу внесены потребители по группам.
1592
1 группа палубные механизмы: все потребители с номинальной мощность
380 В.
2 группа электромеханизмы электрической установки: все потребители с номинальной мощностью 380 В.
3 группа вентиляция и кондиционеры: все потребители с номинальной мощностью 380 В, за исключением холодильного оборудования провизионных кладовых мощностью которого 220 В.
4 группа общесудовые системы: все потребители с номинальной мощностью 380 В.
5 группа осветительное и прочее оборудование: все потребители с номинальной мощностью 220 В, за исключением плиты камбуза мощность которого 380 В.
6 группа средства управления, сигнализации РЭА: все потребители с номинальной мощностью 220 В, за исключением тифона мощность которого 380 В.
Используя информацию, сформируем таблицу нагрузок по режимам работы.
Таблица 1. Таблица нагрузок по режимам работы (киловольт-ампер).
Ходовой Р кВа Маневровый Р кВа Стоянка Р кВа Стоянка с грузовыми операциями кВА Аварийный работа ДГ кВа Аварийный работа АДГ кВа
Потребители 380 В 564 613 319 1239 296 170
Потребители 220 В 128 98 81 120 89 43
Опираясь на данные с таблицы нагрузок, мы получаем: Самый загруженный режим работы стоянка с грузовыми операциями 1550 кВа.
1593
Также из таблицы нагрузок получаем количество и мощность работающих трансформаторов 380/230 В, на каждом из режимов работает 1 трансформатор и мощность 63 кВт.
Таблица 2. Таблица нагрузок по режимам работы (суммарный мощность).
Ходовой Маневровый Стоянка Стоянка с Аварийный Аварийный
Р кВт Р кВт Р кВт грузовыми работа ДГ работа АДГ
операциями кВт кВт
кВт
328 519 152 702 247 112
Проанализировав таблицу нагрузок, определено количество работающих генераторов на каждом из представленных режимов работы электростанции.
В ходовом режиме задействуется 2 дизель-генератора мощностью 292 кВт, загрузка работающих ДГ составляет 56%.
В маневровом режим задействуется 2 дизель-генератора мощностью 292 кВт, работающих ДГ составляет 89%.
В режиме стоянки задействуются 2 дизель-генератора мощностью 292 кВт, работающих ДГ составляет 52%.
В режиме стоянка с грузовыми операциями задействуется все 3 дизель-генератора мощностью 292 кВт, работающих ДГ составляет 80%.
В режиме аварийный работа ДГ задействуется 1 дизель-генератора мощностью 292 кВт, загрузка работающих ДГ составляет 84%.
В режиме аварийный работа АДГ задействуется 1 аварийный дизель-генератора мощностью 125 кВт, загрузка работающих ДГ составляет 89%.
Самым загруженным режимом работы для СЭС является стоянка с грузовыми операциями при котором работают все 3 ДГ и потребляется мощность 702 кВт.,
Исходя из этих данных для импортозамещения ДГ, возможно использовать ДГ с большей мощностью ДГ.
1594
Выбор импортозамещающих дизель- генераторов СЭС.
Принятая к проектированию Схема ГЭУ включает 3 дизель-генератора мощностью 292 кВт каждый.
Для сравнения и выбора дизель-генераторов отечественного производства или производства дружественных стран, показатели принятых к анализу судовых генераторов сведены в таблицу № 3.
Исходными данными при выборе дизель-генераторов (ДГ) являются:
- Мощность,
- Частота вращения ДГ,
-Напряжение тока,
-Частота тока,
- Удельный расход топлива и его сорт,
- Удельный расход моторного масла и его сорт,
- Массогабаритные показатели,
- Ориентировочная стоимость,
- Ресурс.
Исходя из того, что, необходимыми и достаточными являются следующие параметры: номинальная мощность не менее 292 кВт. В сумме три дизель-генератора обеспечат мощность судовой электростанции не менее 900 кВт.
Для сравнения принято 4 марки дизель-генераторов.
1595
Таблица 3. Параметры судовых дизель-генераторов для выбора.
№ п/п Показатели судовых дизель-генераторов Модель ВДМ-ДГС 264/1000 Модель ВДМ-ДГС 315/1000 Модель ДГР-315/1500 Siemens Производитель «РемДизель» Модель CCFJ300J-WV Stamford PM144E Производитель «Weichai»
1. Мощность, кВт 300 350 315 300
2. Частота вращения двигателя, об/мин 1000 1000 1500 1500
3. Частота тока Гц. 50 50 50 50
4. Напряжение тока В. 400 400 400 400
5. Удельный расход топлива, г/кВт*ч 201 206 185 200
6. Удельный расход масла, г/кВт*ч 1,3 1,3 0,6 1,36
7. Длина, мм 4200 4560 2980 2747
8. Ширина, мм 1095 1440 1035 1082
9. Высота, мм 2220 2100 1460 1532
10. Масса, кг 6700 8200 2800 2880
11. Ресурс,ч 60000 60000 40000 40000
12. Колич. лучших показателей 4 4 6 5
1596
Сравнение проводится по основным показателям (Табл. № 3). Выбор дизель-генераторов. Необходимо также учитывать габаритные размеры для в машинном отделении.
Сравнение показателей дизель-генераторов, рассматриваемых для импортозамещения недоступных для поставок в настоящее время Volvo penta d9, ранее применяемых для ряда судов, проводится для выбора лучшего из числа других дизель-генераторов.
По мощности: наибольшую мощность 350 кВт имеет дизель- ВДМ-ДГС 315/1000, что позволит танкеру несколько повысить мощность СЭС.
Мощность трех других импортозамещающих дизель-генераторов меньше.
По расходам топлива наилучшим вариантом является ДГР-315/1500 от «РемДизель» 0,185 г/кВт*ч, остальные 3 представителя имеют расход более 0,200 г/кВт*ч, также по расходом моторного масла, дизель-генератор с наименьшим расходом является ДГР-315/1500 от «РемДизель», 3 других представителя имеют средний расход моторного масла 1,3 г/кВт*ч.
Для импортозамещения дизель-генераторов по анализу лучших показателей целесообразно принять в состав ГЭУ три дизель-генератора ДГР-315/1500 отечественного производителя - «РемДизель».
Выводы.
1. За основу принятия технического решения по составу и типу дизель-генераторов приняты данные подробной таблицы нагрузок по всем режимам работы СЭС и группам потребителей электроснабжения танкера-химовоза -прототипа, которая представлена в Приложение А курсового проекта.
2. Сравнение показателей 4-х марок дизель-генераторов принято техническое решение по выбору дизель-генератора отечественного производителя ДГР-315/1500 - «РемДизель» с расходом топлива 0,185 г/кВт*ч, моторного масла 0,6 г/кВт*ч.
1597
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Таблица нагрузок судовой электростанции 00216M.360066.003PP - 10 листов;
2. Судовые дизель-генераторы Волжский дизель имени Маминых. Электронная версия. https://www.vdm-plant.ru/produktsiya/sudovaya-produktsiya/44-sudovyedizel-generatory?start=27. (Доступ на 21.12.23);
3. Судовые дизель-генераторы РемДизель. Электронная версия. https://www.remdiesel.ru/sudovye-dizel-generatory (Доступ на 21.12.23);
4. Овсянников М.К., Петухов В.А. Судовые дизельные установки: справочник — Л.: Судостроение, 1986. — 423 с;
5. Пахомов Ю.А. Судовые энергетические установки с двигателями внутреннего сгорания: учебник для вузов — М.: ТрансЛит, 2007. — 528 с
Prigolovkin D.O.
Astrakhan State Technical University (Astrakhan, Russia)
Achkasov S.A.
Astrakhan State Technical University (Astrakhan, Russia)
ENERGY DEVELOPMENT CHEMICAL TANKER COMPLEX AND IMPORT SUBSTITUTION OF SES
Abstract: this article discusses the development of the energy complex of the Volgo-Don Max class chemical tanker of the RST-25 project for the Caspian basin. The use of chemical tankers for the transportation in bulk of crude oil and petroleum products, including gasoline, without flash point restrictions, ensuring the transportation of cargo while maintaining a temperature of 60 °C.
Keywords: chemical tanker, RST-25, Caspian Sea.
1598
