ПОВЫШЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ЗА СЧЕТ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОТЫ

Рассмотрена система охлаждения, являющаяся важнейшим элементом судовой энергетической установки. Отмечается, что большинство используемых в настоящее время систем потребляет забортную воду зачастую в довольно больших количествах. Содержащиеся в морской воде планктон, икринки и рыбная молодь попадают в систему охлаждения и погибают, что приводит к уничтожению рыбных ресурсов морей и континентальных водоемов. Кроме того, с целью повышения экологической безопасности систем охлаждения предложено в максимальной степени утилизировать отводимую системой теплоту, так как это снижает требуемое количество потребляемой забортной воды. Проанализированы различные варианты утилизации теплоты. Учтены температурные уровни воды системы охлаждения и возможных потребителей теплоты. Приведены результаты натурных исследований по подогреву забортной воды в системе охлаждения. Детально рассмотрен вопрос использования утилизационной водоопреснительной установки. При этом учитывалось, что такая установка сама приводит к дополнительному потреблению забортной воды. Выполнено аналитическое описание тепловых процессов. Получена зависимость соотношения снижения потребления воды системой охлаждения и дополнительного потребления воды опреснительной установкой. Определено влияние коэффициента продувки водоопреснительной установки. Установлено, что система охлаждения снижает потребление в 16-33 раза по сравнению с опреснительной установкой. Более широкой утилизации теплоты препятствует сравнительно низкий температурный уровень воды на выходе из системы охлаждения. Показано, что имеются возможности большей утилизации теплоты, отводимой системой охлаждения, связанные с использованием тепловых насосов, которые могут поднять температуру до 130 °С и выше. В результате появляется возможность перехода к системам глубокой утилизации теплоты. Широкое внедрение утилизации теплоты обеспечивает не только энергетическую эффективность, но и экологическую безопасность систем охлаждения.

энергоустановка, утилизация теплоты, экологическая безопасность, система охлаждения

1. Жуков В. А. Перспективы совершенствования систем охлаждения судовых дизелей / В. А. Жуков // Вестник государственного университета морского и речного флота им. Адмирала С. О. Макарова. - 2015. - № 4 (32). - С. 131-137.

2. Федоровский К. Ю. Замкнутые системы охлаждения судовых энергетических установок / К. Ю. Федоровский, Н. К. Федоровская - М.: ИНФРА-М, 2017. - 163 с.

3. Федоровская Н. К. Отрицательное антропогенное воздействие систем охлаждения энергоустановок и пути его преодоления / Н.К. Федоровская // Научные проблемы водного транспорта. - 2020. - № 63 (63). - С. 193-201. DOI: 10.37890/jwt.vi63.89.

4. Ващинников А. Е. Новые направления в разработке сетчатых рыбозащитных устройств / А. Е. Ващинников [и др.] // Материалы докладов 4-й Всероссийской конференции с международным участием. - Борок: Акварос, 2010. - С. 9-13.

5. Волынцев А.В. Утилизация тепловых ресурсов главного судового двигателя посредством использования теплонасосной установки / А. В. Волынцев, А. Н. Соболенко // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. - 2016. - № 5 (39). - С. 144-150. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-5-144-150.

6. Смирнов М. Н. Утилизация теплоты от судовой энергетической установки на примере двигателя внутреннего сгорания / М. Н. Смирнов // Молодой ученый. - 2017. - № 4. - С. 38-41.

7. Давыдов В. Г. Судовые опреснительные установки / В. Г. Давыдов [и др.]- СПб. : Изд. центр Мор. техн. ун-та, 1996. - 107 с.

8. Андреев А. А. Утилизация вторичных тепловых ресурсов судовых ДВС / А. А. Андреев // Двигатели внутреннего сгорания. - 2006. - № 2. - С. 149-154.

9. 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.

10. Федоровская Н. К. Учет экологического фактора при оценке эффективности систем охлаждения судовых энергетических установок / Н. К. Федоровская, К. Ю. Федоровский, В. В. Ениватов // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - 2020. - № 4 (342). - С. 157-160.