Федоровский Константин Юрьевич — доктор технических наук, профессор299053, Севастополь, ул. Университетская, 33
Fedorovskiy, Konstantin Yu. — Dr. of Technical Sciences, professor33 Universitetskaya Str., Sevastopol, 299053
Гриненко Надежда Константиновна — кандидат технических наук
299053, Севастополь, ул. Университетская, 33
Grinenko, Nadezhda K. — PhD
Темой исследования является подтверждение целесообразности в процессе эксплуатации судна исключения в течение некоторого промежутка времени приема забортной воды, используемой для охлаждения судовой энергетической установки. Рассмотрены вопросы возможности такой работы на примере широко распространенных разомкнутых двухконтурных систем охлаждения при условии, что эти системы могут быть переключены на имеющиеся на судне цистерны с забортной воды. Отмечается, что работа по такой схеме ограничена временем нагрева имеющейся воды до максимально допустимой температуры. Рассматриваются вопросы увеличения этого времени за счет повышения теплоотвода через судовую обшивку. Для этого нагретая вода не просто сбрасывается в цистерну, а струйно подается через систему трубопроводов непосредственно на внутреннюю поверхность судовой обшивки. Проведенные визуальные и теплотехнические исследования показали, что оптимальные результаты достигаются при применении струйного подвода, дополненного экраном. В результате между экраном и судовой обшивкой формируется канал для движения горячей воды, которая радиально растекается от центра экрана наружу, формируя веерную струю. При этом обеспечиваются максимальные скорость обтекания судовой обшивки и температурный напор между горячей и забортной водой. Подчеркиваются преимущества данного метода подвода охлаждаемой воды, подтвержденные теплотехническими исследованиями. Показано, что при этом теплоотдача увеличивается на 25–30 % по сравнению с простым струйным подводом воды. В результате обработки многочисленных экспериментальных данных получены обобщающие уравнения подобия, позволяющие рассчитать теплоотдачу при различных режимах течения воды. Применение указанных устройств позволяет увеличить время работы систем по замкнутому контуру без приема забортной воды, что с экологической точки зрения дает возможность снизить негативное воздействие на морские ресурсы. Отмечается, что ввиду достаточно простой конструкции данных устройств, они могут применяться как на этапе постройки нового судна, так и при модернизации существующих судов. В работе приведен пример внедрения таких устройств на самоходных плавкранах.
There are numerous cases when during the ship operation it is advisable to exclude for some time the intake of sea water used to cool the ship’s power plant. The issues of the possibility of such operation of widely used open double-circuit cooling systems are considered. To this end, the systems can be switched to the sea water tanks available on board. Work according to this scheme is limited by the time of heating the available water to the maximum allowable temperature. The issues of increasing this time by rising the heat removal through the ship’s plating are considered. To do this, the heated water is not simply discharged into the tank, but is jet supplied through the pipeline system directly to the inner surface of the ship’s plating. Conducted visual and thermal engineering studies have shown that the best results are achieved with the use of a jet supply, supplemented by a screen one. As a result, a channel for hot water movement is formed between the screen and the ship’s plating. Water radially spreads outward from the center of the screen, forming a fan jet. At the same time, the maximum flow velocity around the ship’s plating and the temperature difference between hot and outboard water are ensured. The advantages of this method for supplying cooled water are confirmed by the thermal engineering studies. It is shown that in this case the heat transfer increases by 25…30 %, compared with the case of a simple jet water supply. As a result of processing numerous experimental data, generalizing similarity equations have been obtained. They allow you to calculate the heat transfer for various water flow regimes. The use of these devices allows you to increase the time of systems operation in a closed loop without receiving outside water. These devices are quite simple in design and can be used both at the stage of building a new ship, and when modernizing existing ships. An example of such devices introduction on self-propelled floating cranes is given.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.