Введение к работе
В течение многих лет флот рыбной промышленности (ФРП) СССР занимал ведущее место в мировом рыболовстве. В настоящее время он находится в состоянии жесточайшего кризиса. Добыча рыбы и морепродуктов в 1995 г. составила чуть больше половины уровня 1990 г. Происходит прогрессирующее старение флота. Более 40 % добывающих, почти 70 % обрабатывающих и 30 % транспортных рефрижераторных судов подлежат списанию в ближайшие 2-3 года.
Беспрецедентный рост цен на топливо, промысловое снаряжение и другие материалы, техническое обслуживаїше и ремонт судов в иностранных портах, приобретение прав на лов рыбы в экономических зонах иностранных государств привели к резкому увеличению себестоимости рыбопродукции. Вследствие этого центр тяжести рыболовства сместился из открытой части Мирового океана и шельфа иностранных государств в экономическую зону России, доля уловов в которой возросла с 57 (90 г.) до 70 % (95 г.).
Совершешю очевидно, что потребности населения страны в рыбных продуктах за счет их добычи в экономических зонах Федерации не могут быть удовлетворены. Душевое лотреблеіше рыбы уже сократилось с 20,3 (1990 г.) до 9,8 кг в год (1994 г.). Поэтому рано или поздно Россия будет вынуждена возобновить строительство промысловых судов, способных работать в открытом океане и экономических оонах иностранных государств как в автономном плавании, так и в составе экспедиций. Именно на такое развитие ФРП ориентирована настоящая работа.
Актуальность проблемы. Возрождение океанического промыслового флота представляет собой важную народнохозяйственную проблему. Она может быть решена лишь при соответствующем объеме инвестиций и высокой эффективности капиталовложений в строительство новых промысловых судов. Если возможности инвестиций целиком определяются состоянием отечественной экономики, то второе условие может быть реализовано в русле одного из основных направлений научно-технического прогресса: создании энерго- и ресурсосберегающих технологий. Применительно к промысловому судостроению это означает создание энерго- и ресурсосберегающих судов.
Существенный вклад в создание таких промысловых судов может внести и судовая энергетика за счет применения в проектах
-ц-
новых судов самых современных высокоэконбммчных и надежных ДВС и другого судового оборудования, тщательного обоснования состава и структурной схемы СЭУ и радикального повышения уровня использования вторичных энергоресуреов (ВЭР).
При проектировании промысловых судов еще не полностью исчерпаны резервы улучшения эксплуатационных качеств собственно СЭУ, как синтезированного энергетического комплекса, обусловленные специфическими условиями работы судов с различными орудиями лова, особезшостями состава промыслового и производственно-технологического оборудования, уровнем и характером потребления всех видов энергии на судне.
Настоящая работа представляет собой обобщение многолетних исследований автора по проблемам энергетики ФРП и главным образом по упомянутому выше направлению. Исследования, направленные па изыскания путей повышения тепловой экономичности СЭУ и снижение ее номинальной мощности при сохранении объема выполняемой работы, имеют самостоятельное значение, поскольку способствуют решегшю частной проблемы - снижению себестоимости рыбопродукции, которая при рыночной экономике приобретает особую остроту.
В этих исследованиях автор опирался на результаты многочисленных испытаний СЭУ в море и обстоятельного статистического анализа структуры и характеристик режимов их работы на основных типах судов промыслового флота. В предлагаемой работе содержатся ряд техішческих предложений и теоретические разработки автора в виде методик сравнительной оценки экономичности различных вариантов СЭУ и эффективности предложенных схем утилизации ВЭР на промысловых судах.
Цель работы. Разработка предложений, направленных на расширение возможностей создания ресурсосберегающих энергетических установок ФРП с учетом результатов экспериментальных и статистических исследований особенностей их работы в море.
Достижение указанной цели предполагается за счет тщательного обоснования состава и структурной схемы СЗУ, обеспечивающих высокую экономичность и рациональное использование ресурсов главных ДВС и агрегатов судовых электростанций (СЭС), а также за счет реализаций технических предложений, направленных на радикальное повышение уровня использования "вторичных энергоресурсов на судах.
Методы решения поставленных задач. Для решения постав-
-:>-
лепных задач были проведены экспериментальные натурные испытания СЭУ 14 типов различных промысловых судов в реальных условиях их работы в море, широко использовались статистические методы обработки данных о работе судов ФРП и нагрузках главных ДВС, агрегатов СЭС и вспомогательных котельных установок (ВКУ), и аналитическое моделирование связей основных параметров источников всех видов энергии на судне с эксплуатационными теплотехническими и экономическими показателями СЭУ, принимаемыми в той или иной задаче в качестве функции цели.
Научная новизна. При решении поставленных задач получены научные результаты, которые выносятся на защиту.
-
Результаты экспериментальных и статистических исследо-ваїтай режимов работы энергетических установок промысловых судов с различными орудиями лова.
-
Теория и методики оценки эксплуатационной экономичности СЭУ с отбором мощности на лебедочные валогенераторы (ЛВГ), на валогенераторы общесудового назначения (ВГОС), в том числе, используемые в качестве основных источников электроэнергии на судне, и многофункциональным отбором в условиях случайных нагрузок ДВС и агрегатов СЭС.
-
Анализ условий утилизации теплоты выпускных газов ДВС на промысловых судах, теоретическое обоснование и методику оптимизации параметров утилизационных паровых котлов (УПК) при случайном характере нагрузок ДВС и ВКУ.
-
Теоретическое обоснование утилизации теплоты выпускных газов главных ДВС и вспомогательных дизельгенераторов (ВДГ) ло параллельной и последовательной схемам, разработанным автором, и методики оценки эффективности упомянутых схем при случайных нагрузках главных ДВС, ВДГ и уровнях потребления пара.
-
Учебшнс по курсу "Энергетические установки промысловых судов" для студентов судомеханических специальностей вузов рыбной промышленности, изданный впервые за 50 лет судостроительного образования в системе Милрыбхоза СССР.
Практическая ценность работы за ключа е гея: - в обширном фактическом материале, характеризующем условия работы СЭУ основных типов судов на промысле, необходимом и в процессе проектирования, и при разработке норм эксплуатации СЭУ;
' - в ряде разработанных методик, оценки тепловой экономич--ности различных вариантов СЭУ , позволяющих выявить лучший
из них для конкретного типа проектируемого судна;
- в комплексе технических предложеїшй, направленных на
повышение уровня использования ВЭР на судах ФРП за счет
освоения новых их источников, и в методиках оценки эффектив
ности различных схем утилизации вторичных энергоресурсов;
- б широком использовании результатов исследований в учеб
ном процессе вузов рыбной промышленносги.
Реализация полученных результатов. Основные результаты работ использовались при проектировании промысловых судов и экспертизе проектных предложений в организациях Минрыбхоза СССР. Разработаны и утверждены Минрыбхозом СССР "Отраслевые требования к утилизационным установкам для судов ФРП". По нашим техштческмм заданиям были разработаны и осуществлены проекты утилизационных установок для БМРТ "Агат" и РТМС "Цефей". Последовательная схема утилизации теплоты выпускных газов была реализована на т/х "Н.Коперник".
Спустя два года после наших публикаций на зарубежных рыболовных траулерах (РТ) были осуществлены параллельные схемы утилизации выпускных газов ДВС (Нидерланды, Дания, Поль-ша).На нашем флоте такая схема появилась лишь в 1985 г. на рефрижераторе "Бухта Русская".
Опубликованные монографии и учебник широко использовались в учебном процессе вузов рыбной промышленности при изучении студентами соответствующих дисциплин, в курсовом и дипломном проектировании судовых энергетических установок.
Апробация работы. Основное содержание работ по мере их выполнения докладывались на вузовских, отраслевых, всесоюзных и международных научно-технических конференциях и симпозиумах:
-
Региональной НТК по вопросам проектирования промысловых судов. НТО им. ак. А.Н. Крылова, Калининград, 1970.
-
Пятой всесоюзной НТК по судовым движителям и системам управления. Москва, 1977.
3. Всесоюзном научном семинаре "Современное состояние и
перспективы развития механических установок судов". Крымское
обл. правление НТО им. ак А.Н. Крылова. Севастополь, 1979.
-
Всесоюзной НТК "Проблемы экономии эпергоресурсов и использования альтернативных топлив. в судовых энергетических установках". Ленинград, 1985.
-
Научном семинаре "Физико-технические проблемы проекти-
рования и эксплуатации транспортных энергетических установок". Лешнград, 1985.
-
Всесоюзной НТК "Актуальные проблемы технического прогресса судовых турбинных установок". Ленинград, 1989.
-
Всесоюзной НТК "Актуальные проблемы развития двигателей внутреннего сгорания и дизельных установок". Ленинград, 1УЭ0.
8. Второй международной НТК по развитию флота рыбной
промышленности стран членов СЭВ. Ленинград, 1964.
9-12. Международных НТК по развитию флота рыбной промышленности и промышленного рыболовства соц. стран. Ленинград: 3 -ей, 1968; 4 -ой, 1972; б -ой, 1985; 7 -ой, 1989.
13-18. Международных симпозиумах по судовым энергетическим установкам: Х1-ом, Гданьск, 1989; ХШ-ом, Гдыня, 1991; XIV-ом, Щецин, 1992; XV-ом, Гдыня, 1993; XVI-ом, Гданьск, 1994: XVII -ом, Щецин, 1995.
Структура и объем работы. Диссертация представлена в виде научного доклада, состоящего из четырех разделов, заключения и списка публикаций по теме диссертации из 45 позиций. Обший объем работы составляет 48 стр., в том числе 2 рис, 11 таблиц и 4 стр. списка публикаций.
