АНАЛІЗ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ СКРУБЕРУ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ВИПУСКНИХ ГАЗІВ СУДНОВИХ ДИЗЕЛІВ НА СУЧАСНИХ МОРСЬКИХ СУДНАХ СВІТОВОГО ТОРГІВЕЛЬНОГО ФЛОТУ - Наукові конференції
Головна
UA RU EN

Вас вітає Інтернет конференція!

Вітаємо на нашому сайті

Рік заснування видання - 2011

АНАЛІЗ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ СКРУБЕРУ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ВИПУСКНИХ ГАЗІВ СУДНОВИХ ДИЗЕЛІВ НА СУЧАСНИХ МОРСЬКИХ СУДНАХ СВІТОВОГО ТОРГІВЕЛЬНОГО ФЛОТУ

01.06.2022 19:52

[3. Технічні науки]

Автор: Липенков Ігор Вікторович, старший викладач Дунайського Інституту Національного Універсітету «Одеська морська академія»


Актуальність теми. Розвиток сучасного світового суднобудування супроводжується заходами, спрямованими на зниження собівартості морських перевезень, раціональне використання природних ресурсів та захист навколишнього середовища. Одним із основних факторів, який визначає конкурентоспроможність суднової енергетичної установки, наряду з її собівартістю, є паливна економічність та екологічні показники, які в значній мірі залежать від виду палива, що використовується . 

На сьогодні більше ніж 90% морських та річкових суден обладнані дизельними енергетичними установками, що працюють на різних видах рідкого палива нафтового походження. Але використання цих палив обумовлює проблеми з викиднями в атмосферу. Становляться більш жорсткими правила до Викидів емісій SОx та NOx не тільки в зонах екологічного контролю, а по всьому світу. Тому виникла перспектива до розвитку систему скруберної очистки випускних газів, з метою дотримання екологічних норм та з метою використання більш дешевих високо сірнистих палив для судновласників.

Серед широкого спектру способів очищення випускних газів від різних домішок найбільш ефективним вважається використання скруберного очищення. Скрубери діляться на два основних види - сухого та вологого очищення. У разі «сухого» скрубера випускні гази проходять спеціальні адсорбуючі елементи, а процес очищення ідентичний процесу фільтрації. У разі «вологого» (або «мокрого») скрубера гази при своєму русі піддаються впливу рідини (прісної або морської води, а також спеціальних розчинів), яка надалі виводиться з обсягу скрубера.

У суднових енергетичних установках найбільшого поширення набули вологі скрубери, які при однакових ступенях очищення забезпечують менші опору в газовипускному тракті.

Процес вологого скруберного очищення заснований на контакті газового потоку з рідиною, яка захоплює зважені частинки і забирає їх з апарату у вигляді шламу.

Вологу скруберну очистку газів застосовують у тих випадках, коли допустимі охолодження і зволоження газів, що очищаються і добре відпрацьовані технологічні заходи по запобіганню бризговідніс та утилізації відпрацьованих стоків. Однак, незважаючи на зазначені обмеження, використання вологого скруберного очищення у ряді випадків може виявитися більш доцільним і виправданим, ніж сухий. Апарати вологого скруберного очищення простіше по конструкції, але при цьому володіють ефективністю, притаманною найбільш складним сухим скруберів.

Гідності вологих скруберів, у порівнянні з апаратами сухого типу:

- Більш висока ефективність уловлювання зважених часток;

- Можливість використання для очищення газів від частинок розміром крупніше 0,1 мкм;

- Допустимість очищення газів при високій температурі і підвищеній вологості, а також при небезпеці загорянь і вибухів очищених газів;

- Можливість вловлювати пароподібні і газоподібні компоненти.

Однак метод вологого скруберного очищення має і ряд недоліків:

- Виділення уловлених частинок у вигляді шламу, що пов'язано з необхідністю обробки стічних вод, тобто з подорожчанням процесу;

- Можливість віднесення крапель рідини і осадження їх з важкими незгорілі частки в газоходах;

- У разі очищення агресивних газів необхідність захищати апаратуру і комунікації антикорозійними матеріалами.

В якості зрошоючої рідини в вологих скруберах найчастіше застосовується вода; при одночасному вирішенні питань уловлюванні твердих частинок і хімічного очищення газів вибір зрошоючої рідини (абсорбенту) обумовлюється процесом абсорбції.

У результаті контакту газового потоку з рідиною в вологих скруберах утворюється міжфазна поверхня контакту. У різних апаратах характер поверхні контакту фаз різний: вона може складатися з газових цівок, пухирців, рідинних струменів, крапель, плівок рідини.

Загальноприйнятою класифікації вологих скруберів до теперішнього часу не існує. Зазвичай вони поділяються на групи в залежності від характеру (виду) поверхні контакту фаз (краплинні, плівкові, барботажні) або способу дії:

- Порожнисті газоочисники (зрошувальні промивні камери; порожнисті форсункові скрубери);

- Насадкові скрубери;

- Тарілчасті скрубери (барботажні і пінні апарати);

- Скрубери з рухомою насадкою;

- Мокрі апарати ударно-інерційного дії;

- Мокрі апарати відцентрового дії;

- Механічні газоочисники (механічні скрубери, динамічні скрубери);

- Швидкісні газоочисники (скрубери Вентурі, ежекторні скрубери).

Іноді вологі скрубери підрозділяють по витратах енергії на низьконапірні, середньо напірні і високо напірні. До низьконапірних апаратів відносяться скрубери, гідравлічний опір яких не перевищує 1500 Па. У цю групу входять форсункові скрубери, барботажні апарати, мокрі відцентрові апарати та інші. До середньо напірні вологим скрубери з гідравлічним опором від 1500 до 3000 Па відносяться деякі динамічні скрубери, газоочисники ударно-інерційного дії, ежекторні скрубери. Група високо напірних газоочисників з гідравлічним опором більше 3000 Па включає в основному скрубери Вентурі і апарати з рухомою насадкою.

Найбільш поширеним апаратом цього класу є порожнистий форсунковий скрубер.

Порожнисті форсункові скрубери являють собою колони круглого або прямокутного перерізу, в яких здійснюється контакт між газами і краплями рідини, що розпилюється форсунками. По напрямку руху газів і рідини порожнисті скрубери діляться на протиточні, прямоточні та з поперечним підводом рідини. При вологій очистці зазвичай застосовують апарати з протинаправленність рухом газів і рідини, рідше - з поперечним підводом рідини. Прямоточні порожнисті скрубери широко використовуються при випарному охолодженні газів.

У протиточному скрубері краплі з форсунок падають назустріч запиленості потоку газів. Краплі повинні бути досить великими, щоб не бути унесеними газовим потоком, швидкість якого зазвичай складає Vг = 0,612 м/с. Тому в газоочисниках зазвичай встановлюють форсунки грубого розпилення, що працюють при тиску 0,3-0,4 МПа.





1 - корпус; 2 - газорозподільна решітка; 3 – форсунки



Рисунок 4.1 - Порожнистий форсунковий скрубер



Висота апарату зазвичай в 2,5 рази перевищує його діаметр (Н = 2,5 D). Форсунки встановлюють в апараті в одному або декількох перетинах: іноді рядами (до 14-16 в перетині), іноді тільки по осі апарату.



Факел розпилу форсунок може бути спрямований вертикально зверху вниз або під деяким кутом до горизонтальної площини. При розташуванні форсунок в кілька ярусів можлива комбінована установка розпилювачів: частина смолоскипів спрямована по ходу газів, інша частина - у протилежному напрямку. Для кращого розподілу газів по перетину апарату в нижній частині скрубера встановлюють газорозподільну решітку.



Порожнисті форсункові скрубери широко використовують для уловлювання крупних незгорілих часток, а також при охолодженні газів і їх очищенню від шкідливих сполук. Питома витрата рідини невеликий - від 0,5 до 8 л/м3 очищеного газу.



Ефективність очищення в підлогою протиточному скрубері зростає зі зменшенням розміру крапель і зі збільшенням швидкості газу. Оскільки ці умови є взаємовиключними, при експлуатації скрубера необхідно дотримуватися певного оптимального гідродинамічного режиму. Згідно з розрахунками, максимальна ефективність спостерігається при діаметрі соплових отворів скрубера dк = 0,8 мм. Краплі такого розміру можуть бути отримані за допомогою звичайних відцентрових форсунок грубого розпилу, що працюють під тиском (3-4) 105 Па.



Ступінь уловлювання частинок крупніше 10 мкм в порожнистих форсункових скруберах становить 99%, але для частинок меншого розміру вона різко знижується. Порожнисті форсункові скрубери малоефективні при уловлюванні часток розміром менше 5 мкм



Скрубери даного типу набули найбільшого поширення у світовому торговому флоті завдяки своїй простоті, дешевизні виготовлення та досить задовільним результатам у процесі застосування.



Список  використаної літератури



1. Беспалов О.Г., Брага К.А., Ханмамедов С.А. Вплив роботи СДВЗ на навколишнє середовище і населеність судна // Науково-практична конференція „Екологічні проблеми водних екосистем та забезпечення безпеки життєдіяльності на водному транспорті”. Збірник доповідей. – Одеса: ОДМА, 2001.



2. Возніцкий И.В., Практика використання морських палив на судах:- Санкт-Петербург,2002.



3. Вінников  В. В.  Економіка підприємства морського транспорту  (Економіка морських перевезень): Підручник. 2-ое изд. и перераб. – Одеса: Латстар, 2001 – 450 с.



4. Завьялов А.А. Розрахунок і побудова паспортної діаграми судна. Методична допомога. Одеса: ОГМА – 2000.



5. Іванов Б.М., Колегаєв М.О, Касілов Ю.І., Іванов О.І. Основи охорони праці на морському транспорті: Підручник для студентів вищих навчальних закладів. / – Одеса: Компас, 2003. – 416 с.



6. Корнілов Е.В., Бойко П.В. Суднові сепаратори фірми «ЛАВАЛЬ», «Міцубіси»,«Вестфалія» (основи теорії, експлуатація, конструкція, ремонт). – Одеса: Студія «Негоциант»,2005-236с.



7. Колегаєв М.О., Іванов Б.М., Баранець М.Г. «Безпека життєдіяльності і виживання на морі» Навч. Посібн / Під ред. В.В.- Пономаренка.  Одеса: ОНМА, 2007.-352с.



8. Міжнародні конвенціі та кодекс про підготовку і дипломуванню моряків та несенню вахті ПДНВ-78/95.- Одеса: Изд. Центр”Студия”Негциант”, 2005.



9. Міжнародна конвенція по предатврощению забруднення з судів (МАРПОЛ 73/78). – Одеса: Изд.  Центр”Студия”Негциант”, 2005



10. Проектування пропульсивной установки судів з прямою передачею потужності на гвинт: Навчальний посібник / В.П. Шостак, В.И. Гершаник, В.П. Кот, Н.С. Бондаренко; под ред. В.П. Шостака:  – Миколаїв: УГМТУ, 2003. – 500с.



11. Топалов  В.П., Торський  В.Г. «Конвенція СОЛАС-74. Основні положення і коментарі». - Одеса,  2002.






Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Інші наукові праці даної секції

Конференції

Конференції 2024

Конференції 2023

Конференції 2022

Конференції 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення