ПРОТИВООБЛЕДЕНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ЛЕДОКОЛА КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ СУДНА

Материалы статьи содержат обзор использования систем пневмообдува корпусов ледоколов для повышения их ледопроходимости и описание традиционных конструктивных решений при проектировании этих систем. Отмечается, что проектирование систем выполняется на основе методов аналогии и подобия с учетом результатов натурных испытаний. Теоретические методы учета конструктивных особенностей корпуса ледокола и технических характеристик его энергетической установки при определении требуемой подачи воздуха, а также параметров расположения его выходных отверстий изучены в настоящее время недостаточно. В работе показано, что совершенствование противообледенительных устройств ледоколов обеспечивает повышение их энергоэффективности. Основными направлениями совершенствования пневмо-обдувочных устройств является уменьшение затрат на привод агрегатов наддува и возможность использования для этих целей вторичных энергетических ресурсов судовых дизелей. Представлены результаты расчетов требуемой для привода воздухонагнетателей мощности в зависимости от его подачи, рассмотрены другие факторы, определяющие энергопотребление системой пневмообдува. Результаты проведенных исследований подтверждают возможность совершенствования противообледенительных устройств ледоколов с целью повышения их энергоэффективности. Предложенная методика позволяет определить требуемые затраты мощности и оценить возможности их покрытия вторичными энергетическими ресурсами с усовершенствованными приводами воздухонагнетателей. Отмечается, что максимальное повышение энергоэффективности может быть достигнуто при помощи выбора рациональных параметров подачи воздуха, обусловленного размещением отверстий подачи воздуха с учетом конструктивных особенностей корпуса ледокола и использования вторичных энергетических ресурсов главных и вспомогательных элементов энергетической установки ледокола.

ледоколы, энергоэффективность, ледовая проходимость, противообледенительные устройства, воздушные турбонагнетатели, энергетические затраты, сжатие воздуха, вторичные энергетические ресурсы

1. Ерофеев В. Л. Управление энергоэффективностью объектов морской техники и судовых двигателей внутреннего сгорания: моногр. / В. Л. Ерофеев [и др.]; Под ред. В. Л. Ерофеева, В. А. Жукова. - СПб.: Изд-во ГУМРФ им. адм. С. О. Макарова, 2018. - 184 с.

2. MEPC.1/Circ.684. Guidelines for voluntary use of the ship energy efficiency operational indicator (EEOI). - London: International Maritime Organization, 2009. - 10 p.

3. MEPC.1/Circ.681.Interim guidelines on the method of calculation of the energy efficiency design index for new ships. - London: International Maritime Organization, 2009. - 8 p.

4. Исанин Н. Н. Морской энциклопедический справочник / Н. Н. Исанин. - Л.: Судостроение, 1987. - Т. 1-2. - 1086 с.

5. Зуев В. А. Средства продления навигации на внутренних водных путях / В. А. Зуев. - Л.: Судостроение, 1986. - 207 с.

6. Каштелян В. И. Об эффективности пневмоомывающего устройства и области его применения на судах, плавающих во льдах / В. И. Каштелян, Ю. Н. Попов, Л. Г Цой // Труды ААНИИ. - 1981. - Т. 376. - С. 67-84.

7. Пат. 382544 СССР, МПК B63B 35/08. Устройство для обеспечения ледопроходимости судов / С. И. Евдокимов [и др.]. - № 1731201; заявл. 03.12.1971; опубл. 23.05.1973, Бюл. № 23. - 2 с.

8. Пат. 1125151 СССР, МПК B63B 35/08. Судно ледового плавания / Ю. В. Быков [и др.]. - № 2990151; заявл. 15.08.1980; опубл. 23.11.1984, Бюл. № 43. - 2 с.

9. Калинина Н. В. Влияние пневмо-омывающего устройства на ходкость ледоколов / Н. В. Калинина // Современные проблемы науки и образования. - 2015. - № 1-1. - С. 308.

10. Лисина А. С. Устройство противообледенительное / А. С. Лисина // Проблемы современных интеграционных процессов и пути их решения: сб. ст. по итогам Междунар. науч.-практ. конф., Волгоград, 18 ноября 2018 г. - Уфа: Общество с ограниченной ответственностью «Агентство международных исследований», 2018. - С. 108-112.

11. Свистунов Б. И. Исследования работы ледокола с системой пневмообмыва (ПОУ) при форсировании торосистых льдов / Б. И. Свистунов, Б. П. Ионов, А. Н Ильчук // Труды ААНИИ. - 1981. - Т. 376. - С. 85-87.

12. Кашка М. М. Перспективы развития атомного ледокольного флота / М. М. Кашка [и др.] // Арктика: экология и экономика. - 2016 - № 3 (23). - С. 98-107.

13. Пустошный А. В. Проблемы, связанные с увеличением скорости круглогодичной работы крупнотоннажных транспортных судов в Арктике / А. В. Пустошный, К. Е. Сазонов // Арктика: экология и экономика. - 2017. - № 3 (27). -С. 103-110. DOI: 10.25283/2223-4594-2017-3-103-110.

14. Сазонов К. Е. Развитие ледовой ходкости судов в ХХI веке / К. Е. Сазонов // Труды Крыловского государственного научного центра. - 2018. - № 2(384). - С. 9-28. DOI: 10.24937/2542-2324-2018-2-384-9-28.

15. Лобода Б. Н. Компактные судовые компрессорные установки двойного применения / Б. Н. Лобода [и др.] // Судостроение. - 2006. - № 3 (766). - С. 40-42.

16. Reducing ice friction since 1969 // Arctic Passion News. - 2020. - Is. 19. - Pp. 18-19.

17. 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: 10.21821/2309-5180-2017-9-3-570-580.