ISSN: 1819-3293; 2415-3915

вхід
DOI: 10.31653/1819-3293-2025-1-30-121-138

29.05.2025

Зниження емісії оксидів сірки з випускними газами суднових дизелів шляхом ультразвукової обробки палива

Сагін С. В., Куропятник О. А. , Руснак Д. Ю., Парменова Д. Г.

Анотація

Розглянуті питання щодо використання додаткової ультразвукової обробки палива для зменшення емісії оксидів сірки з випускними газами суднових дизелів. Дослідження виконувались на судні класу Bulk Carrier дедвейтом 64710 т. Енергетичну установку судна складали головний двигун MAN-B&W 6S50ME-C9.7 та три допоміжних дизель-генератора MAN-B&W 5L23/30H. Випускні гази всіх двигунів очищувались від домішок сірки за допомогою скруберної системи очищення – SOX Exhaust Gas Cleaning System. Встановлено, що використання скруберної системи очищення випускних газів та ультразвукової обробки палива (в порівнянні лише зі скруберним очищенням випускних газів) забезпечує зниження на 9,27 … 33,08 % емісії оксидів сірки. Для найбільшого зниження емісії оксидів сірки, обробку палива необхідно виконувати з оптимальною частотою ультразвуку.

The issues of using additional ultrasonic fuel treatment to reduce sulfur oxide emissions in the exhaust gases of marine diesel engines were considered. The studies were conducted on a Bulk Carrier vessel with a deadweight of 64,710 tons. The vessel's power plant consisted of a main engine MAN-B&W 6S50ME-C9.7 and three auxiliary diesel generators MAN-B&W 5L23/30H. The exhaust gases of all engines were cleaned of sulfur impurities using a scrubber system – the SOx Exhaust Gas Cleaning System. It was established that the use of the scrubber system for exhaust gas cleaning combined with ultrasonic fuel treatment (compared to scrubber cleaning alone) reduces sulfur oxide emissions by 9.27 to 33.08%. To achieve the greatest reduction in sulfur oxide emissions, fuel treatment should be performed at the optimal ultrasonic frequency.

Список літератури

  1. Gorb S. I., Budurov M. I. Increasing the accuracy of a marine diesel engine operation limit by thermal factor // International Review of Mechanical Engineering. – 2021. – Vol. 15(3). – P. 115 - 121.
  2. Sagin A. S., Zablotskyi Yu. V. Reliability maintenance of fuel equipment on marine and inland navigation vessels // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. Scientific journal. – 2021. – № 7 - 8. – Р. 14 - 17.
  3. Petrychenko O. Levinskyi M., Prytula D., Vynohradova A. Fuel options for the future: a comparative overview of properties and prospects // Transport Systems and Technologies. – 2023. – № 41. – Р. 96 - 106.
  4. Побережний. Р.В., Сагін, С.В. Забезпечення екологічних показників дизелів суден річкового та морського транспорту // Суднові енергетичні установки: наук. -техн. зб. – 2020. – Вип. 41. – Одеса: НУ"ОМА". – С. 5 - 9.
  5. Sagin S., Karianskyi S., Madey V., Sagin A., Stoliaryk T., Tkachenko I. Impact of Biofuel on the Environmental and Economic Performance of Marine Diesel Engines // Journal of Marine Science and Engineering. – 2023. – Vol. 11. – P. 120.
  6. Сагин, С. В., Куропятник, А. А. Оптимизация режимов работы системы перепуска выпускных газов судовых среднеоборотных дизелей // Автоматизация судовых технических средств: науч. -техн. сб. – 2019. – Вып. 25. – Одесса: НУ"ОМА". – С. 79 - 89.
  7. Руснак, Д. Ю., Сагин, С. В. Забезпечення екологічних вимог при ультразвуковій десульфурізації вуглеводних палив // Суднові енергетичні установки: наук.-техн. зб. – 2020. – Вип. 40. – Одеса: НУ"ОМА". – С. 49 - 54.
  8. Sagin S., Sagin A. Development of method for managing risk factors for emergency situations when using low-sulfur content fuel in marine diesel engines // Technology Audit and Production Reserves. – 2023. – № 5(1(73)). – Р. 37–43.
  9. Звєрьков, Д. О., Сагін, С. В. Зниження механічних втрат у суднових дизелях // Суднові енергетичні установки: наук.-техн. зб. – 2020. – Вип. 41. – Одеса: НУ"ОМА". – С. 20 - 25.
  10. Марченко, О. О., Сагін, С. В. Вдосконалення процесу очищення суднових важких палив // Суднові енергетичні установки: наук.-техн. зб. – 2020. – Вип. 41. – Одеса: НУ "ОМА". – С. 10 - 14.
  11. Сагин, С. В., Заблоцкий, Ю. В. Влияние анизотропных жидкостей на работу узлов трения судовых дизелей // Проблеми техніки : наук.-виробн. журнал. – 2012. – № 4. – Одесса: ОНМУ. – С. 68 - 81.
  12. Сагін. С. В., Побережний, Р. В. Аналіз основних способів зниження емісії оксидів азоту дизелів суден морського та внутрішнього водного транспорту // Суднові енергетичні установки: наук. –техн. зб. – 2022. – Вип. 44. – Одеса: НУ "ОМА". – С. 132 - 141.
  13. Заблоцький, Ю. В. Підвищення паливної економічності суднових дизельних установок // Вісник Одеського національного морського університету: зб. наук. праць. – 2020. – № 2(62). – С. 106 - 119.
  14. Куропятник, А. А. Комплексное управление выпускными газами судовых дизелей как способ обеспечения их экологических показателей работы // Вісник Одеського національного морського університету: зб. наук. праць. – 2020. – № 2(62). – С. 142 - 159.
  15. Sagin S.V., Kuropyatnik A.A. Application of the system of recirculation of exhaust gases for the reduction of the concentration of nitric oxides in the exhaust gases of the ship diesels // American Scientific Journal. – 2017. – № 15. – Iss. 2. – P. 67 - 71.
  16. Sagin S. V., Kuropyatnyk O. A. Using exhaust gas bypass for achieving the environmental performance of marine diesel engines // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. – 2021. – № 7 - 8. – Р. 36 - 43.
  17. Сагин, С. В., Заблоцкий Ю. В. Определение триботехнических характеристик поверхностей по степени упорядоченности пристенных слоев углеводородных жидкостей // Проблеми техніки : наук.-виробн. журнал. – 2011. – № 3. – Одесса: ОНМУ. – С. 78 - 88.
  18. Сагин, С. В. Определение диапазона стратификации вязкости смазочного материала в трибологических системах судовых дизелей // Вісник Одеського національного морського університету: зб. наук. праць. – 2019. – Вип. 1(58). – С. 89 - 100.
  19. Заблоцький, Ю. В. Підвищення економічності роботи суднових дизелів // Суднові енергетичні установки: наук.-техн. зб. – 2020. – Вип. 40. – Одеса: НУ"ОМА". – С. 12 - 16.
  20. Сагін. С. В., Мадей, В. В., Сагін, А. С. Робота суднового дизеля на біодизельному паливі // Автоматизація суднових технічних засобів: наук. -техн. зб. – 2021. – Вип. 27. – Одеса: НУ"ОМА". – С. 93 - 107.
  21. Zablotskyi Yu.V., Sagin A.S. Applying of fuel additives in marine diesel engines // Суднові енергетичні установки: наук.-техн. зб. – 2021 – Вип. 43. – Одеса: НУ "ОМА". – С. 5 - 17.
  22. Сагін, С. В. Зниження енергетичних втрат в прецизійних парах паливної апаратури суднових дизелів // Суднові енергетичні установки: наук. -техн. зб. – 2018. – Вип. 38. – Одеса: НУ "ОМА". – С. 132 - 142.
  23. Сагін. С. В., Бондар, С. А. Метод попередження аварійних ситуацій під час експлуатації суднових дизелів за аналізом потоку відмов його основних вузлів // Суднові енергетичні установки: науково-технічний збірник. – 2023. – Вип. 46. – Одеса: НУ "ОМА". – С. 101 - 109.
  24. Сагін, С. В., Бондар, С. А., Столярик, Т. О. Оцінка безвідмовності суднових дизелів за технічним станом моторного мастила циркуляційних систем мащення // Водний транспорт. – 2023. – № 1(37). – С. 59 - 70.
  25. Заблоцький, Ю. В., Сагін, А. С. Визначення динамічних навантажень під час зміни режимів мащення прецизійних пар паливної апаратури суднових дизелів // Суднові енергетичні установки: наук. –техн. зб. – 2022. – Вип. 44. – Одеса: НУ "ОМА". – С. 121 - 131.
  26. Сагин, С. В., Поповский, Ю. М., Гребенюк. М. Н. Влияние ориентационной упорядоченности в граничных смазочных слоях на триботехнические характеристики узлов трения // Судовые энергетические установки: науч. -техн. сб. – 1998. – Вып. 1. – Одесса: ОГМА. – С. 102 - 104.
  27. Sagin S., Kuropyatnyk O., Tkachenko I. Ensuring the environmental friendliness of marine diesel engines of specialized ships // Суднові енергетичні установки : наук.-техн. зб. – 2022. – Вип. 45. – Одеса: НУ "ОМА". – С. 5 - 16.
  28. Сагін, С. В., Сагін, А. С. Контроль та діагностування надійності та економічності дизелів морських та річкових засобів транспорту // Суднові енергетичні установки : науково-технічний збірник. – 2023. – Вип. 46. – Одеса: НУ "ОМА". – С. 118 - 131.
  29. Сагін, С. В., Суворов, П. С., Бондар, С. А. Розробка методу оцінки ризиків виникнення аварійних подій під час експлуатації дизелів морських суден // Суднові енергетичні установки : науково-технічний збірник. – 2023. – Вип. 47. – Одеса: НУ "ОМА". – С. 122 - 130.
  30. Сагін, С. В., Столярик, Т. О. Динаміка суднових дизелів під час використанні моторних мастил з різними структурними характеристиками // Автоматизація суднових технічних засобів : наук. -техн. зб. – 2021. – Вип. 27. – Одеса: НУ "ОМА". – С. 108 - 119.
  31. Мацкевич, Д. В., Сагин, С. В., Ханмамедов, С. А. Изменение реологических характеристик смазочных материалов в циркуляционной масляной системе в процессе эксплуатации среднеоборотного двигателя // Судовые энергетические установки: науч.-техн. сб. – 2010. – Вып. 25. – Одесса: ОНМА. – С.109 - 118.
  32. Petrychenko O. Levinskyi M. Trends and preconditions for widespread adoption of liquefied natural gas in maritime transport // Transport Systems and Technologies. – 2024. – № 43. – Р. 21 - 36.
  33. Sagin S.V., Sagin S.S., Madey V. Analysis of methods of managing the environmental safety of the navigation passage of ships of maritime transport // Technology Audit and Production Reserves. – 2023. – № 4(3(72)). – Р. 33 - 42.
  34. Сагін, С. В., Мадей. В.В., Сагін. С.С., Чимшир. В.І., Разінкін. Р.О. Аналіз екологічної стійкості та енергетичної ефективності використання скруберного очищення випускних газів дизелів суден морського транспорту // Суднові енергетичні установки : наук.-техн. зб. – 2023. – Вип. 47. – Одеса: НУ "ОМА". – С. 157 - 171.
  35. Горб, С. И. Оптимизация главного двигателя на режиме экономического хода судна // Автоматизация судовых технических средств: науч. -техн. сб. – 2019. – Вып. 25. – Одесса: НУ "ОМА". – С. 17 - 34.
  36. Горб, С. І., Поповський. О. Ю., Будуров, М. І. Оптимізація налаштування регулятора частоти обертання дизель-генератора // Автоматизація суднових технічних засобів: наук. -техн. зб. – 2023. – Вип. 28. – Одеса: НУ "ОМА". – С. 3 - 16.
  37. Горб, С. И., Горб, А. С. Программное обеспечение для управления активами на судах // Автоматизация судовых технических средств : науч. -техн. сб. – 2018. – Вып. 24. – Одесса: ОНМА. – С. 34 - 48.
  38. Горб, С. И. Повышение точности численного моделирования рабочих процессов дизелей // Автоматизация судовых технических средств: науч. -техн. сб. – 2020. – Вып. 26. – Одесса: НУ "ОМА". – С. 3 - 26.
  39. Сагін, С. С., Сагін, С. В. Використання штучного інтелекту в ситуаціях надмірного зближення суден // Водний транспорт. Зб. наук. праць. – 2024. – Вип. 1(39). – С. 215 - 225.
  40. Сандлер, А. К., Карпілов, О. Ю., Удолатій, В. Б. Волоконно-оптичний пристрій для систем автоматизованого екологічного моніторингу // Automation of Technological and Business Processes.  2024.  № 16 (3).  P. 95 - 99.

Ключові слова

Завантаження: 2

Перегляди: 12

Читати статтю Завантажити PDF