Введение к работе
Актуальность проблемы.
Проблема снабжения судов пресной водой существует на протяжении всей истории морского флота Запасы воды на судах всегда были ограничены Обуславливалось это ухудшением качества воды при длительном хранении, а так же лимитированием объема водных цистерн на судах Установлено, что запасы пресной воды на судах зависят от их типа и дальности плавания и составляют 2-8% водоизмещения
Расчеты расходов запаса пресной воды серии рыбодобывающих обрабатывающих судов переоборудованных в плавучий консервный завод (ПКЗ), головными из которых являются «Бузанский» и «Капитан Кузнецов», подтверждаемые опытом эксплуатации показали, что суточная потребность пресной воды на производственные, технологические и бытовые нужды судна превышает паспортную производительность установленных опреснительных установок (ОУ). Реальная эксплуатационная их производительность с учетом остановок на ремонт и техническое обслуживание оказывается еще ниже Производительность ОУ дистилляци-онного типа сильно зависит от расхода греющей воды, а следовательно, мощности двигателя, от которого идет отбор воды В условиях работы судна как ПКЗ, вспомогательные двигатели недогружены, что так же является причиной снижения производительности ОУ, которая по результатам испытаний в промысловых рейсах составляет около 3 т/сутки вместо паспортных 6,3 т/сутки В этой связи возникла актуальная задача увеличения производительности существующих опреснительных установок путем интенсификации теплообмена в них
Необходимость решения теоретической и прикладной задач по исследованию различных направлений интенсификации теплообмена в ОУ, выбор наиболее приемлемых для данных условий эксплуатации и разработка ігх научного обоснования являются основной научной идеей диссертационной работы
Цели исследования: решение актуальной научно-технической задачи по определению направлений интенсификации теплообмена в судовых ОУ для повышения их производительности и научное обоснование этих направлений
Для достижения поставленной цели необходимо решить комплекс следующих научных задач.
исследование и анализ показателей ЭУ судов типа «Моряна» в базовом и модернизированном вариантах,
анализ теоретических основ и современного уровня развития способов опреснения и конструкции опреснительных установок,
определение оптимальных характеристик выбранных типов опреснительных установок,
техническое решение и его теоретическое обоснование по использованию теплоты уходящих газов дизелей для интенсификации теплообмена,
теоретическое и экспериментальное исследование малоизученных направлений интенсификации теплообмена в судовых ОУ.
Методы решения задач исследования. Методологической базой диссертации являются исследования Лукина Г Я , Якубовского Ю В , Давыдова В Г., Слесаренко В Н, Добржанского В Г , Неплюева И Ф и др
При проведении теоретического анализа использовался комплексный подход, основанный на современных достижениях в области технологии опреснения Расчетный анализ базируется на фундаментальных положениях теории конвективного теплообмена
Экспериментальные исследования производились на разработанной и созданной автором экспериментальной установке в АГТУ
Производственные исследования проводились на рыбопромысловых судах ОАО «Каспрыбхолодфлот».
Научная новизна:
сформулированы новые теоретические положения по улучшению эксплуатационных показателей адиабатных ОУ,
предложена классификационная структура современных способов и методов опреснения, систематизированы вопросы выбора типа ОУ,
разработана и реализована оригинальная программа экспериментальных исследований для определения степени интенсификации теплообмена и эффективного диапазона частот ультразвукового воздействия (УЗВ),
экспериментальным путем получены новые данные оптимальной частоты ультразвукового воздействия и получаемой при этом степени интенсификации теплообмена
Практическая ценность:
создана экспериментальная установка, позволяющая выполнять исследования свойств различных материалов и сред при ультразвуковом воздействии на теплообменную систему;
получены экспериментальные данные, позволяющие определить область эффективного применения ультразвуковой технологии и могут быть использованы в работах по исследованию и проектированию ОУ;
предлагаемая методика определения оптимальных характеристик адиабатных ОУ позволяет улучшить их массогабаритные и экономические показатели
Личный вклад автора. Основные теоретические и экспериментальные результаты в период 2002 - 2007 г г получены лично автором, в том числе - с использованием консультаций д т н, проф А Ф Дорохова, д т.н, проф М К Овсянникова и др Исследования и разработка экспериментальной установки проводились при помощи и с использованием консультаций сотрудников кафедры «Судостроение и энергетические
комплексы морской техники», за что автор выражает им свою благодарность
Реализация результатов исследования. Основные материалы и результаты исследований были использованы при модернизации ОУ на рыбопромысловых судах ОАО «Каспрыбхолодфлот», а так же приняты к внедрению при проектировании судовых теплообменных аппаратов в СКБ «Каспий»
Результаты диссертационной работы применяются в АГТУ при подготовке морских инженеров по специальности «Судовые энергетические установки» и инженеров по специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок», а так же в научных работах студентов и аспирантов
Апробация работы. Основное содержание исследований по мере их выполнения обсуждалось и докладывалось на заседаниях кафедры «Судостроение и энергетические комплексы морской техники»; заседаниях Ученого совета института Морских технологий, энергетики и транспорта АГТУ, научно-технической конференции «Проблемы динамики и прочности исполнительных механизмов и машин» (АГТУ, 2004), ежегодных научно-технических конференциях АГТУ (2002-2007 г г), пятой международной конференции и выставке по морским интеллектуальным технологиям «Моринтех-2003» (СПб 2003), 6-м межрегиональном семинаре по актуальным проблемам судовой энергетики и машинодви-жительных комплексов (Астрахань 2005 г)
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работы.
Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, и содержит ПО страниц текста, 22 рисунка, 14 таблиц, список использованных источников из 95 наименований
