ISSN: 1819-3293; 2415-3915

вхід
DOI: 10.31653/1819-3293-2021-1-27-93-107

25.11.2021

Робота суднового дизеля на біодизельному паливі

Сагін Сергій Вікторович, Мадей Володимир Васильович, Сагін Арсеній Сергійович

Анотація

Annotation – The influence of biodiesel fuel on the economic and ecological performance of the marine diesel engine is considered. The reasons limiting use of alternative fuels (including fuels based on biological origin) on vessels are indicated. The results are performed on a specialized vessel with a deadweight of 10,820 tons, which carried out short-term (within 4 ... 6 days) transitions between ports, were it was possible to replenish alternative fuel stocks. Studies performed on 5DC-17A Tier II Daihatsu Diesel marine diesels in the range of their operational loads 55 ... 85 %, from a fuel mixture consisting of 80 ... 95% of DMB diesel fuel and 5 ... 20% of B99.9 FAME biofuel, next conclusion have been done:

in all range of loads and for all content of biofuels in the fuel mixture there is an increase in the specific efficient fuel consumption; on the operating modes in range 55 ... 65% of nominal loading and 5 ... 10 % of the maintenance of biofuel in mix this increase makes 1.92 ... 2.96 %, on the modes 75 ... 85 % of loading and at use mixtures with a content of 15 ... 20 % biofuels increase in fuel consumption reaches 4.04 ... 6.67 %; most of all, the efficiency of the diesel engine detected during its operation at loads of 55 ... 65 % and 15 ... 20 % of the biofuel content in the mixture, in this conditions, the increase in specific fuel efficiency reaches 7.39 ... 8.17 %;

during the operation of the diesel engine in the load range of 55 ... 85 %, the emission of nitrogen oxides is observed, with best efficacies (up to 23.8 ... 24.3 %) corresponding to 10 ... 15 % of the biofuel content in mixtures; with an increase in the content of biofuels in the mixture up to 20 % reduction in emissions of nitrogen oxides is in the range of 10.1 ... 15.2 %;

the use of biofuels helps to reduce the volume concentration of carbon monoxide in the exhaust gases; the greatest efficiency is corresponding at load 75 ... 85 % and use of the fuel mix containing 20 % of biofuel, under such conditions decrease in concentration of carbon monoxide reaches 25.4%; which further enhances the energy efficiency of ships.

The optimal composition of the fuel mixture containing biofuel has been proposed, taking into account its environmental (before the emission of nitrogen oxides and the volume concentration of carbon monoxide in the exhaust gases), as well as economic performance of marine diesel.

Список літератури

  1. Sagin S.V., Solodovnikov V.G. Cavitation Treatment of High-Viscosity Marine Fuels for Medium-Speed Diesel Engines // Modern Applied Science. – 2015. – Vol. 9. – №. 5. – Р. 269 - 278.
  2. Zablotsky Yu. V., Sagin S.V. Enhancing Fuel Efficiency and Environmental Specifications of a Marine Diesel When using Fuel Additives // Indian Journal of Science and Technology. – 2016. – Vol. 9. – Iss. 46. – P. 353 - 362.
  3. Zablotsky Yu.V., Sagin S.V. Maintaining Boundary and Hydrodynamic Lubrication Modes in Operating High-pressure Fuel Injection Pumps of Marine Diesel Engines // Indian Journal of Science and Technology. – 2016. – Vol. 9. – Iss. 20. – P. 208 - 216.
  4. Kuropyatnyk О.A. The use of bypass exhaust gases to ensure the environmental performance of marine diesel engines // Суднові енергетичні установки: наук.-техн. зб. – 2018. – Вип. 38. – С. 217 - 228.
  5. Madey V. V. Usage of biodiesel in marine diesel engines // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. – 2021. – № 7 - 8. – Р. 18 - 21.
  6. Марков В.А., Нагорнов С.А., Романцова С.В., Неверова В.В., Са Бовэнь. Метиловый эфир рапсового масла как дизельное топливо // Транспорт на альтернативном топливе. – 2017. – № 6(60). – С. 17 - 30.
  7. Sagin S.V., Semenov O.V. Marine Slow-Speed Diesel Engine Diagnosis with View to Cylinder Oil Specification // American Journal of Applied Sciences. – 2016. – Vol. 13. – Iss. 5. – P. 618 - 627.
  8. Заблоцкий Ю.В., Куропятник А.А. Повышение топливной экономичности и экологических параметров работы судовых дизелей при использовании присадок к топливу // Austria-science. – 2017. – № 2. – С. 83 - 88.
  9. 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.
  10. Солодовников В.Г. Ультразвуковая обработка топлива для снижения сернистой коррозии в судовых среднеоборотных дизелях // Автоматизация судовых технических средств: наук.-техн. сборник. – 2015. – Вып. 20. – С. 84 - 91.
  11. 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.
  12. Побережний Р.В., Сагін С.В. Забезпечення екологічних показників дизелів суден річкового та морського транспорту // Суднові енергетичні установки: наук.-техн. зб. – Вип. 41. – Одеса : НУ «ОМА». – 2020. – С. 5 - 9.
  13. Марков В.А., Девянин С.Н., Зыков С.А., Са Бовэнь. Вязкостные характеристики многокомпонентных смесевых биотоплив на основе растительных масел // Транспорт на альтернативном топливе. – 2016. – № 6. – С. 33 - 49.
  14. Звєрьков Д.О., Сагін С.В. Зниження механічних втрат у суднових дизелях // // Суднові енергетичні установки: наук.-техн. зб. – 2020. – Вип. 40. – Одеса : НУ «ОМА». – С. 20 - 25.
  15. 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.
  16. Поповский А.Ю., Сагин С.В. Комплексная оценка эксплуатационных характеристик смазочных углеводородных жидкостей // Автоматизация судовых технических средств: науч.-техн. сборник. – 2014. – Вып. 20. – С. 74 - 83.
  17. Горб С.И., Никольский В.В., Хнюнин С.Г., Шапо В.Ф. Методическое обеспечение технологий автоматизации на базе программируемых контроллеров // Автоматизация судовых технических средств: науч.-техн. сборник. – 2017. – Вып. 23. – С. 30 - 35.
  18. Горб С.И., Никольский В.В., Хнюнин С.Г., Шапо В.Ф. Техническое обеспечение подготовки судовых инженеров по системам автоматизации с программируемыми контроллерами // Автоматизация судовых технических средств: науч.-техн. сборник. – 2016. – Вып. 22. – С. 39 - 46.
  19. Sagin S., Madey V., Stoliaryk T. Analysis of mechanical energy losses in marine diesels // Technology Audit and Production Reserves. – 2021. – № 5 (2 (61)). – Р. 26 - 32.
  20. Куропятник А.А., Сагин С.В. Управление выпускными газами судовых дизелей для обеспечения экологических показателей // Автоматизация судовых технических средств: науч.-техн. сборник. – 2018. – Вып. 24. – С. 72 - 80.
  21. Сагин С.В., Заблоцкий Ю.В., Перунов Р.В. Технология использования и результаты испытаний присадок к топливам для судовых дизелей // Проблеми техніки: наук.-виробн. журнал. – 2012. – № 3. – Одесса: ОНМУ. – С. 84 - 103.
  22. Поповский Ю.М., Сагин С.В., Ханмамедов С.А., Гребенюк М.Н., Терегеря В.В. Влияние анизотропных жидкостей на работу узлов трения // Вестник машиностроения. – 1996. – № 6. – С. 7 - 11.
  23. 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.
  24. 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.
  25. 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.
  26. Горб С.И. Мониторинг энергоэффективности судов // Автоматизация судовых технических средств: науч.-техн. сб. – 2015. – Вып. 21. – Одесса : НУ «ОМА». – С. 48 - 53.

Ключові слова

Завантаження: 1

Перегляди: 556

Читати статтю Завантажити PDF