Розроблено теоретичні основи розрахунку властивостей перспективних сумішей холодоагентів та проведено еколого-термоекономічний аналізу холодильної установки системи стабілізації температури палива дизельного двигуна транспортного судна. На підставі експериментальних та додатково отриманих опорних даних за методикою Леммона розроблені єдині моделі стану для розрахунку термодинамічних властивостей перспективних сумішей. Отримані моделі стану введені у автоматизовану інформаційну систему, за допомогою якої виконано аналіз термодинамічної поведінки сумішей холодоагентів у стані фазової рівноваги. Визначено азеотропні склади досліджуваних сумішей та отримано таблиці термодинамічних властивостей сумішей у діапазонах температури та тиску, характерних для роботи холодильних установок суднових систем охолодження. Проведено еколого-термоекономічний аналіз холодильної установки системи стабілізації температури палива дизельного двигуна транспортного судна, який працює на паливі з наднизьким вмістом сірки. Зроблено висновок про перспективність використання нових сумішей холодоагентів та їх компонентів як робочих речовин суднових холодильних установок.

Розроблено теоретичні основи розрахунку властивостей перспективних сумішей холодоагентів та проведенню еколого-термоекономічного аналізу холодильної установки системи стабілізації температури палива дизельного двигуна транспортного судна. На підставі експериментальних та додатково отриманих опорних даних за методикою Леммона розроблено єдині моделі стану для розрахунку термодинамічних властивостей перспективних сумішей R32/R125, R125/R290 та R134a/R290. Ці властивості необхідні для проектування холодильних установок суднових систем охолодження та кондиціонування на базі вказаних сумішей. Отримані моделі стану введені у автоматизовану інформаційну систему, за допомогою якої виконано аналіз термодинамічної поведінки сумішей холодоагентів у стані фазової рівноваги. У результаті аналізу визначено азеотропні склади досліджуваних сумішей та отримані таблиці термодинамічних властивостей сумішей у діапазонах температури та тиску, характерних для роботи холодильних установок суднових систем охолодження. Проведено еколого-термоекономічний аналіз холодильної установки системи стабілізації температури палива дизельного двигуна транспортного судна, який працює на паливі з наднизьким вмістом сірки. У результаті аналізу зроблено висновок про перспективність використання нових сумішей холодоагентів та їх компонентів у якості робочих речовин суднових холодильних установок.

Індекс рубрикатора НБУВ: О464.321

Рубрики:

Суднові холодильні машини та установки

Шифр НБУВ: Ж24839 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: О464.321

Рубрики:

Суднові холодильні машини та установки

Шифр НБУВ: Ж24839 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто побудову алгоритму оцінки енергетичної ефективності суднової холодильної установки (СХУ) з використанням мінімально необхідної кількості датчиків. Визначено, що існуючі методи діагностики та контролю технічного стану СХУ є недосконалими через наявність великої кількості датчиків і необхідність припиняти роботу установки. Обгрунтовано вибір холодильного коефіцієнта (ХК) як показника енергетичної ефективності. Запропоновано методику, яка надає можливість визначати ХК у реальному часі без необхідності зупинки роботи СХУ та встановлення датчиків тиску. Для цього методика передбачає обчислення питомої холодопродуктивності та роботи стискування компресора, механічної потужності на валу та масової витрати холодильного агента. Розглянуто алгоритм визначення холодопродуктивності та роботи стискування з застосуванням лише чотирьох датчиків температури. Даний алгоритм передбачає визначення ентальпій у характерних точках холодильного циклу з використанням рівнянь стану холодильного агента. Запропоновано методику оцінки механічної потужності на валу компресора за допомогою адаптивних спостерігачів стану повного порядку. Обгрунтовано рішення як вимірювану величину використати електромагнітний момент приводного електродвигуна компресора. Синтезований спостерігач стану з застосуванням модального методу на базі лінеаризованої моделі електродвигуна. Запропоновано вираз для обчислення середньогеометричного кореня та елементів матриці спостерігача. Отримана структура спостерігача надає можливість будувати його на базі повної математичної моделі електродвигуна та здійснювати оцінку не тільки частоти обертання, а й моменту навантаження на валу компресора. В середовищі Matlab/Simulink побудовано імітаційну модель спостерігача стану електродвигуна компресора. Отримані результати моделювання підтверджують працездатність запропонованої методики. Розглянуто алгоритм визначення електромеханічних параметрів компресора за заданий проміжок часу з використанням трьох датчиків напруги та струму. Побудовано загальний алгоритм оцінки енергетичної ефективності, який може бути основою для створення системи діагностики та контролю технічного стану СХУ.

Рассмотрены вопросы, связанные с выбором рабочих веществ и оптимальных циклов холодильных установок, обеспечивающих наибольшую эффективность работы установок. Охарактеризованы основное и вспомогательное оборудование холодильных установок, а также теплоиспользующие установки. Внимание уделено кондиционированию воздуха и морской перевозке сжиженных газов. Проанализированы усовершенствования судовой холодильной и кондиционирущей техники: уменьшение материалоёмкости, улучшение и унифицирование конструкции оборудования, повышение его энергоэффективности. Охарактеризованы новые холодильные компрессоры и эффективные теплообменные аппараты, акцентовано на переходе на озонобезопасные фреоны и их смеси.

Розглянуто принципи охолодження, термодинамічні цикли, методики розрахунків, схеми й особливості конструкції суднових холодильних машин різних типів, які відповідають сучасним тенденціям розвитку суднової холодильної техніки. Подано інформацію про зворотний цикл Карно, повітряні холодильні машини, вихровий ефект охолодження, холодоагенти парокомпресорних холодильних машин. Наведено класифікацію суднових холодильних компресорів. Увагу приділено поршневим і гвинтовим холодильним компресорам, водяним і хладоновим ежекторним холодильним машинам, методиці теплового розрахунку випарників і конденсаторів.

Індекс рубрикатора НБУВ: О455-028.3 + О464.32

Рубрики:

Суднові силові установки

Системи охолодження

Шифр НБУВ: РА408264 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приділено увагу підвищенню паливної ефективності суднових малообертових дизелів (МОД) за рахунок глибокого охолодження наддувного повітря тепловикористовуючою установкою, що утилізує теплоту наддувного повітря. Уперше запропоновано принцип охолодження наддувного повітря суднових МОД з використанням його ж теплоти в зворотному циклі трансформації теплоти в холод. Побудовано триконтурну тепловикористовуючу систему охолодження (TCO) наддувного повітря суднових МОД. Розроблено математичну модель процесів охолодження наддувного повітря МОД в двоступеневій триконтурній TCO з утилізацією теплоти наддувного повітря в тепловикористовуючу установку охолодження на низькокиплячому робочому тілі (НРТ). Сформовано способи раціональної організації процесів охолодження наддувного повітря МОД - в двоступеневій триконтурній TCO з утилізацією теплоти наддувного повітря (в генераторі пари HPT високого тиску високотемпературної ступені ТСО) і охолодженням повітря з відведенням теплоти до киплячого HPT (у випарнику низькотемпературної ступені ТСО). Встановлено, що охолодження наддувного повітря суднового МОД в ТСО, що утилізує теплоту наддувного повітря з коефіцієнтом трансформації теплоти вище 0,4, забезпечує зниження його температури до 15 - 25 °С і скорочення питомої витрати палива МОД на 1,5 - 2,5 г / ( кВт • год) в порівнянні з його охолодженням забортною водою. Визначено раціональні параметри процесів, що забезпечують мінімальні енергетичні втрати за трансформації теплоти, що знижують температуру наддувного повітря до 15 - 25 ° C і скорочують питому витрату палива на 1,5 - 2,5 г / (кВт • год) в порівнянні з його охолодженням забортною водою.

Даны общие сведенья о контрольно-измирительных приборах судовых энергетических установок. Охарактеризованы средства контроля в указанных установках. Изложены основы теории автоматического регулирования. Рассмотрены автоматические системы управления судовыми энергетическими установками. Уделено внимание автоматизации вспомагательных котельных установок и судовых холодильных установок.

Современные поршневые герметичные компрессорные агрегаты по массе, плавности хода и компактности вполне конкурентноспособны с роторными машинами. Выполнен анализ выбора и применения герметичных компрессорных агрегатов (спиральных или поршневых) для судового кондиционирования и рефрижерации. Показано, что при холодопроизводительности до 16 кВт поршневые компрессоры сохраняют свое преимущество. Дальнейшее совершенствование и повышение энергетических показателей компрессоров типа ХГВ возможно путем снижения сопротивления всасывающего тракта (увеличения проходных сечений для газа в электродвигателе), а также регулирования производительности изменением скорости вращения вала путем регулирования частоты тока.

Розглянуто особливості використання абсорбційних холодильних приладів (АХП), до складу яких входять безнасосні абсорбційні холодильні агрегати (АХА) на маломасштабних транспортних об'єктах. Висвітлено основи створення апаратів побутової холодильної техніки абсорбційного типу. Проаналізовано АХП, розміщені на малих морських судах, що значною мірою піддаються впливу зовнішніх динамічних впливів (качання, трясіння, крену та дифетрену). Доведено, що найбільш низькі енергетичні характеристики серед моделей АХП мають мініхолодильники. Показано, що вертикальне качання маломірного судна не впливає на роботу АХА, а у разі великих амплітуд вітрових хвиль на малих судах слід застосовувати спеціальні АХП, в яких передбачені елементи, що запобігають несприятливій дії качання на гідродинаміку потоків робочого тіла. Проведено експериментальні дослідження АХП "Київ" АЛ-35 з пальниковими пристроями різних типів. Запропоновано оригінальну конструкцію транспортного АХП з вимушеним обдуванням теплорозсіювальних елементів АХА (абсорбера та конденсатора). Розроблено конструкцію пальника, яка дозволяє створити якісну повітряно-газову суміш і рівномірно розподілити полум'я на всій поверхні каталізатора. Випробування пальника показало доцільність встановлення турбулізатора потоку гарячих продуктів згоряння в зоні підведення тепла генераторного вузла АХА.

Рассмотрены теоретические основы судовых холодильных установок и рабочих процессов холодильных машин. Дана информация о конструкциях их основных и вспомогательных элементов. Раскрыты принципы тепловых расчетов и подбора судового холодильного оборудования. Описаны системы комфортного и технического кондиционирования на судах. Уделено внимание вопросам устранения неисправностей малых холодильных машин и технике безопасности при эксплуатации судовых холодильных установок.

Висвітлено розробку науково-обгрунтованої методики розрахунку тепловідведення заглибного пластинчастого теплообмінного апарата (ЗПТОА) в нерухому заборотну воду, що забезпечує створення теплогідродинамічно вдосконалених ЗПТОА замкнених систем охолодження (ЗСО) енергетичних установок (ЕУ) суден і морських споруд. Зазначено, що широке впровадження таких систем стримується відсутністю одержаних у результаті спеціальних досліджень залежностей і як наслідок методик, що забезпечують необхідну точність розрахунку тепловідведення в ЗПТОА та максимального рівня досконалості. У результаті проведених візуальних і теплотехнічних досліджень на великомасштабних моделях ЗПТОА виявлено особливотсі перебігу процесів і визначено необхідні для виконання розрахунку тепловідведення рівняння подоби, що враховують в широкому діапазоні можливу зміну параметрів апарата й умови експлуатації. На цій підставі проаналізовано ефективність ППТОА ЗСО ЕУ та визначено оптимальні параметри апарата, що забезпечують його вдосконалення.

Проанализирована возможность повышения эффективности парокомпрессорных холодильных машин за счет сокращения работы сжатия путем увеличения давления в рабочем цикле с помощью термопрессора. При этом использован газодинамический эффект, состоящий в повышении давления парового потока в результате испарения мелкодисперсной жидкости, впрыскиваемой в перегретый паровой поток, предварительно ускоренный до скорости, близкой скорости звука. В случае недостаточного перегрева парового потока его температура может быть повышена путем подвода теплоты от внешних источников, например сбросной теплоты.

Проанализирована эффективность применения в судовых системах рефрижерации трубнопластинчатых воздухоохладителей с увеличенным шагом ребер.

Проанализирована эффективность системы охлаждения судовых электродвигателей на базе эжекторной холодильной машины, использующей теплоту нагретого в двигателях воздуха, и определены условия, при которых ее применение целесообразно.

  Скачати повний текст

Приведены основные положения методики расчета оптимальных массовых скоростей конденсирующегося хладагента в конденсаторах теплоиспользующих холодильных машин, обеспечивающие максимальные плотности теплового потока и эффективную утилизацию теплоты вторичных энергетических ресурсов ДВС.

Разработана математическая модель теплоиспользующей эжекторной холодильной машины. Она включает модели эжектора, испарителя и конденсатора, учитывает граничные режимы работы эжектора, особенности фазовых переходов при кипении и конденсации и позволяет определять параметры работы машины на расчетных и частичных режимах. Адекватность модели устанавливалась сравнением расчетных значений тепловых коэффициентов и коэффициентов эжекции с экспериментальными.