Лента новостей: Новости флота и круизов в России и мире
Дизель-электроходы. Их преимущества и недостатки
#301
Отправлено 21 Январь 2011 - 23:01
Расход газа примерно 67 м3 в час. - 300 кВт. При цене газа 4 руб за 1 куб это 268 руб в час.
Для дизеля возьмём грубо 0.2 кг солярки в 1кВт/час 300 кВт - 60 кг (условно литров)Х 25 руб. = 1500 рублей в час. Экономия в 5.5 раз.
Масса электростанции 77000 фунтов = 38.5 тонн, размеры 6м(ш)Х9(д)Х4(в), довольно компактно. При этом масса блока ТЭ - 17 тонн, раза в 4 тяжелее равного по мощности ДГ. Зато очёнь дёшёво, очень тихо 75 Дцб (наружный блок кондиционера сплит системы 50-60 Дцб) и очень надёжно.
#302
Отправлено 22 Январь 2011 - 09:00
Если у кого есть возможность, можете реально увидеть последствия нарушения правил хранения баллона с пропаном: посмотрите с палубы на надстройку т/х"БТП-612" - она раздута объемным взрывом пропана во время зимнего ремонта 1992-93 г.: на ночь оставили баллон в коридоре главной палубы (как потом оказалось, было негерметичным место соединения корпуса и головки баллона), утром на палубе около двери зажгли газовый резак - в результате взрыв в машинном отделении и надстройке.
#303
Отправлено 22 Январь 2011 - 17:04
Недавно DNV обнародовала дизайн танкера под названием Triality, VLCC на сжиженном природном газе (СПГ), с формой корпуса, которая снимает необходимость в балластной воде и сокращает вредные выделения газов.
http://maritime-zone.....era triality/
Две финские компании: STX Finland Oy и Viking Line ABP подписали контракт на постройку "зеленого" круизного парома нового поколения. В договоре предусмотрен опцион на дополнительный заказ систершипа.
В качестве топлива на нем будет использован СПГ, что даст практически полное отсутствие вредных выбросов. http://maritime-zone...a-cruise-ferry/
Австралийский производитель высокоскоростных катамаранов – компания Incat – получила заказ на постройку первого в мире быстроходного парома, который будет ходить на природном газе.
http://maritime-zone...cat-ferry-ever/
Испанская судоходная линия Empresa Naviera Elcano недавно получила новый газовоз от южнокорейского судостроителя STX Offshore & Shipbuilding. На 300-метровом Castillo de Santisteban установлено 5 ГД MAN 8L51/60DF, способных питаться как дизтопливом, так и газом. Каждый из них выдает по 8 000 кВт при 514 об/мин. Грузовместимость газовоза 173 600 м³.
http://maritime-zone...odeSantisteban/
STX Norway Offshore заключила два контракта с Island Offshore на постройку двух PSV (platform supply vessel), работающих на СПГ. Сдача заказов намечена на вторую и третью четверти 2012 г. Общая стоимость постройки составляет примерно $56 млн. http://maritime-zone...norway2lng-psv/
Проект контейнеровоза завтрашнего дня получил название Quantum, и его особенности вполне оправдывают имя: данная концепция основана как на технических, так и на экономических инновациях, учитывающих современные запросы рынка.Среди нововведений следует отметить минимальную потребность в балластной воде и частичное использование СПГ как топлива.
http://maritime-zone...ws/dnv-quantum/
В поиске альтернативы дизелю сжиженный природный газ может "обойти" таких претендентов, как технологию топливных ячеек и ядерную энергию, заявляют эксперты из Det Norske Veritas.
http://maritime-zone...uce-pollutions/
"Поскольку судоходство испытывает сильное давление со стороны ужесточающихся экологических стандартов, в течение следующих пяти лет число судов, на которых в качестве топлива используется сжиженный природный газ, может возрасти вдесятеро ", - заявляет Яакко Эскола, глава подразделения Ship Power крупнейшей машиностроительной компании – финской Wartsila. По его словам, от 800 до 1 000 судов могут перейти на этот вид топлива к 2015 г. Сегодня им пользуются лишь 100 единиц. http://maritime-zone...g-for-shipping/
#305
Отправлено 23 Январь 2011 - 11:40
Прекрасно! Наконец - то реальные данные! 67 куб м на 300 квт/ч - это, если брать в 40 - литровых баллонах по 160 атмосфер (больше не наполняют ни при каких обстоятельствах, а обычно меньше - зависит от износа баллона) можно подсчитать следующим образом: 67 000 литров/(40*160) = 10 - 11 баллонов в час. Вполне реально. И скорость будет при 300 квт мощности километров 16 в час. Тоже терпимо. О дальних туристских перевозках с таким расходом речь конечно пока идти не может, но на рабочий день бывшего дизельэлектрохода в качестве банкетохода или БПК (большого прогулочного корабля) 130 баллонов хватит безо всяких ограничений.Опустим водород. Возьмём готовую электростанцию на 300 кВт работающию на природном газе http://www.fuelcelle.....rez FINAL.pdf
Расход газа примерно 67 м3 в час. - 300 кВт. При цене газа 4 руб за 1 куб это 268 руб в час.
Для дизеля возьмём грубо 0.2 кг солярки в 1кВт/час 300 кВт - 60 кг (условно литров)Х 25 руб. = 1500 рублей в час. Экономия в 5.5 раз.
Масса электростанции 77000 фунтов = 38.5 тонн, размеры 6м(ш)Х9(д)Х4(в), довольно компактно. При этом масса блока ТЭ - 17 тонн, раза в 4 тяжелее равного по мощности ДГ. Зато очёнь дёшёво, очень тихо 75 Дцб (наружный блок кондиционера сплит системы 50-60 Дцб) и очень надёжно.
Почему я не беру сжиженный газ? Потому, что он получается из нефтепродуктов. Какой смысл его использовать? А сжатый (забыл, как он называется) - это либо продукт переработки угля, которого навалом, либо вообще добывается в таком виде.
Требования безопасности - это очень серьёзно, и если мы проходим по экономике и расходу, нам нужно будет придумать новое размещение баллонов с газом. Но всё же, сжатый природный газ не так текуч как водород, и не взрывается от того, что на место утечки посветить фонариком.
Что дальше? Дальше мы можем подсчитать преимущества или недостатки ТЭ на сжатом природном газе по сравнению с его прямым сжиганием в цилиндрах двигателя (это, пожалуй в тему:ЭУ будущего), или продолжить в этой ветке проектировать нашу переделку серийного дизельэлектрохода. Масса ТЭ есть - очень хорошо, нужны ещё их стоимость, срок службы для экономики, и то, какое напряжение с каким током они вырабатывают для прикидок по электросхеме. Пока я всё-таки склоняюсь к тому, чтобы оставить родные моторы - "постоянники", и регулировать обороты возбуждением, которое у моторов этих судов независимое. Ведь ТЭ вырабатывают постоянный ток.
#306
Отправлено 23 Январь 2011 - 12:09
В расчете с баллонами по 40литров подрузамевался пропан-бутан? Вряд ли возможно его применение на судне в замкнутых отсеках, кроме-того, предлагаемая установка рассчитана на природный газ, обладающий большей теплотворностью.
Сжиженный природный (70% метана) газ безопаснее пропан-бутана, так как легче воздуха, при утечке не скапливается в нижних частях отсека, а испаряется и уходит вверх. Взрывоопасен при концентрации 5...15%. Постоянной приточно-вытяжной вентиляции будет достаточно для штатных режимов эксплуатации.
На сегодняшний день главный недостаток сжиженного природного газа - энергозатратность сжижения, до 25% энергии самого газа, правда, сечас разрабатываются технологии в пять раз менеее энергоемкие. Перевозка и ханение в криогенных емкостях (температура кипения СПГ - 158...163 градус по цельсию).
#308
Отправлено 23 Январь 2011 - 16:58
Тут есть интересная информация относительно безопасности метанна. http://www.stozhary....pros-metan.html
#310
Отправлено 23 Январь 2011 - 18:14
Я думаю реально организовать заправку по принципу автомобильной. Тем более, что есть баллоны объёмом 90 литров и больше, т.е. количество баллонов буде меньше.Смущает морока с предлагаемым постоянным демонтажом-монтажом такого количества баллонов, неизбежными утечками газа при рассоединении трубопроводов
Вот другая электростанция:
Безымянный.JPG 30,47К 8 Количество загрузок:
http://translate.goo...Z0Ndj-17wa9emAA
Подробное описание: http://www.utcpower....PRMAN69600D.pdf
Масса: 27 тонн. с баллонами вместе. Размеры: ДхШхВ 8.4 м х2.7м х 3 м. На выходе напряжение 3-фазное 480 В, 60 Гц, Мощность 400 кВт. Вроде горячую воду также даёт.
Потребление топлива - где-то 90 м.куб в час газа.
Отличный готовый вариант.
#311
Отправлено 23 Январь 2011 - 18:35
1 Нарушение требования:
По сути, газопоршневая электростанция тот же ДВС-генератор работающий на газе.Про ДВС забудьте. Мы их ведь выкидываем.
2 Заправка сложнее, чем по типу простейшей автомобильной контейнерного типа. Здесь необходима газокомпрессорная станция с подключением к газопроводу. Рассматриваемый вами проект включает в себя одно судно-банкетоход. Дороговато.
#312
Отправлено 23 Январь 2011 - 21:32
Не открываются, к сожалению у меня ссылки, так как я никогда не обновляю Виндус, но думаю, что это мне не помешает малость покритиковать такой ход. Ведь не мешает нам критиковать книжку "Малая земля" то обстоятельство, что мы её никогда не читали. По-моему, не может в ТЭ вырабатываться переменный ток. Никак. Не делают же пока батарейки переменного тока. Значит, это - что - то, готовое, уже связанное с инверторами. Какой - нибудь расщепитель фаз тоже наверное присутствует. Нам такой футбол не нужен. Во-первых - зачем нам напряжение 480В 60 ГЦ? Что мы с ним будем делать? Нам потребуются движки такие, какие у нас не производят, частотники для управления ими, контроллеры к этим частотникам.... Всё это делается за границей, влетит в копеечку, и мы не сможем всё это ремонтировать своими силами. Да и зачем устанавливать новые электромоторы, когда они уже есть?Я думаю реально организовать заправку по принципу автомобильной. Тем более, что есть баллоны объёмом 90 литров и больше, т.е. количество баллонов буде меньше.Смущает морока с предлагаемым постоянным демонтажом-монтажом такого количества баллонов, неизбежными утечками газа при рассоединении трубопроводов
Вот другая электростанция:
Безымянный.JPG 30,47К 8 Количество загрузок:
http://translate.goo...Z0Ndj-17wa9emAA
Подробное описание: http://www.utcpower....PRMAN69600D.pdf
Масса: 27 тонн. с баллонами вместе. Размеры: ДхШхВ 8.4 м х2.7м х 3 м. На выходе напряжение 3-фазное 480 В, 60 Гц, Мощность 400 кВт. Вроде горячую воду также даёт.
Потребление топлива - где-то 90 м.куб в час газа.
Отличный готовый вариант.
Нет, давайте остановимся на варианте с обычными ТЭ, дающими постоянный ток. Узнаём, какое у батареи ТЭ напряжение, ток и инерционность (сколько времени проходит от пуска газа до выхода полной мощности?) Если напряжение подходит, а инерционность 10 - 15 секунд, то можно их соединить с электромоторами напрямую. Если им нужно с полминуты - минута, то придётся впихивать между ТЭ и электродвигателем батарею конденсаторов. Мощности и ёмкости там вполне подходящие. Установкой, в которой кроме бензогенератора стоит 4 маленьких, сантиметров по 30 в длину, и 15 в диаметре конденсаторов летом можно без запуска бензогенератора сделать 3 - 4 пуска танковых дизелей. А зимой её хватает, чтобы крутить стартёр - генератор "семьдесятдвойки" (48 вольт, 19 квт) 15 секунд только от конденсаторов, не заводя бензомотор. Добавить конденсаторов до такого уровня, чтобы хватало гребным двигателям даже на минуту работы на половинной мощности проблемы сейчас не составит. (Только я их шины прикручивать сам не буду, попрошу кого - нибудь).
Если время разгона ТЭ больше, то придётся ставить между ними и гребными двигателями уже батарею аккумуляторов, что с одной стороны нежелательно, так как коэффициэнт отдачи у них маленький, а с другой - обеспечит аварийный ход в течении 20 минут. Время остановки ТЭ тоже интересует. Если газ перекрыть, то через сколько времени ток перестанет выделяться? Конечно, реверсируя гребные двигатели с помощью независимого возбуждения мы сможем вообще не размыкать цепь якоря, работая только возбуждением, но вдруг потребуется быстро остановить двигатели? Если у нас не будет в цепи контакторов с дугогашением, а будут только такие, как например реверс в тепловозе, который работает только при нулевом напряжении, мы здорово себе облегчим жизнь. Оставим, конечно "аварийник" на случай КЗ, но он будет работать только в аварийных ситуациях. И очень важный вопрос: что с ТЭ будет, если с него внезапно снять нагрузку? Мы это делать не будем? Но это может произойти и само по себе. Ну, например возбуждение на электродвигателе пропало - проводок отвалился, вот нагрузка и снялась. Или гребной винт отвалился... ТЭ, неважно, на чём он работает, как к этому отнесётся? Взорвётся, просто выйдет из строя, или после ремонта потребителя сможет работать как ни в чём ни бывало? Сколько напряжения даёт ТЭ? Например, напряжение банки стартёрного аккумулятора всегда 2,2 вольта, независимо от её размеров. Не знаю почему, но это так. Говорят, в этом виноваты какие - то законы физики - электротехники, но я их не знаю. Какая у ТЭ в этом деле закономерность?
Если чем больше по размерам ТЭ, тем больше напряжение и ток, можно просто заказать такой, чтобы хватало на двигатель. Если напряжение ТЭ маленькое, можно - ли их соединять последовательно, как аккумуляторы, или нет?
Что касается топлива - конечно согласен, что технология работы с сжиженным газом более отработана, но ведь это - продукт нефтепереработки, пусть даже попутный. Какой смысл с ним связываться? Будет дорожать нефть, будет дорожать всё, что с ней связано. Остаётся метан. Его делают из угля, а иногда даже добывают уже в виде газа.
Мне кажется, нет смысла связываться с заправкой сжатым газом. Никто не позволит этим нам заниматься на причале, гораздо лучше просто менять баллоны. Это и быстрее, и удобнее в том смысле, что все баллоны раз в год должны проходить освидетельствование. Если ёмкости у нас будут встроенные, то как мы их вытащим для взвешивания? А сколько времени судно будет стоять, пока эти ёмкости будут исследовать с толщиномером (если вытащить для взвешивания их не удасться), и делать перерасчёты прочности? К тому же допустимое давление будет из года в год снижаться. Ведь в газе есть примеси, под воздействием которых ёмкость корродирует. Поработает она под номинальным давлением года три, а потом обнаружат какое-нибудь утоньшение, давление снизят. Баллоны в этом смысле гораздо удобнее. Да и термин "заправка" можно не употреблять при "бункеровке" такого судна. Достаточно будет стандартных мер безопасности при погрузочно - разгрузочных работах с опасными грузами, а производить их можно в любом порту, имеющем такой район.
И самое главное - если к такой замене нормально отнесуться ТЭ (в принципе, газ - это тот же водород, только связанный углеродом), почему бы ни попытаться в один прекрасный день вместо метана привезти водород, и посмотреть, сколько судно пройдёт на нём? Топливную систему мы заранее сделаем под него. А закачать водород в ёмкость из под метана нам конечно никто не разрешит. CEZAR прав в том смысле, что на водородное судно некоторые фанатики этого топлива и блюстители экологии могут клюнуть. Может, какие водородострорительные фабрики захотят это дело профинансировать... Судно на газу с ТЭ - это не звучит. Но "судно на водороде" - это раскрученный бренд - да сколько только одной рекламы можно под это дело собрать! Я весь водородоэлектроход ею завешу! Вот, например: Жиллет - лучше для бритья нет! Даже в водородную эпоху! Мишленн - топливо меняется, шины остаются! Сниккерс - кончился водород? Не беда! Сникерсни, и водородное судно как бурлак оттащи! Один батончик заменяет один баллончик!
#313
Отправлено 23 Январь 2011 - 23:08
#314
Отправлено 23 Январь 2011 - 23:44
В России - 50 ГЦ, 380 вольт, против Ваших 460 вольт и 60 ГЦ. Частотники вообще не делают. Отдельные возбудители моторам - постоянникам не будут нужны. Они же будут возбуждаться от ТЭ, которые вырабатывают "постоянку". Вот, какую - узнать очень важно для дальнейшего конструирования. Кстати, преобразователь постоянки в переменку назыывается инвертор, а не ЧП.Вообще не один нормальный инженер или судовладелец не оставит на судне 50-летний хлам при этом заменив ДГ на ТЭ. В чём прикол? Судно должно быть максимально надёжным, эффективным и экономичным т.е. приносящим прибыль. Думаю в такой ситуации модернизация судна будет такой: Электростанция на ТЭ - частотный преобразователь - асинхронный ГЭД. При этом выиграем процентов 20 по массе и занимаемому оборудованием объёму. И не нужен никакой геморой с возбудителями и всякой другой ерундой. Кроме электростанции на ТЭ остальное выпускается в России.
И самое главное - мы ведь строим демонстрационный образец, не предназначенный для получения прибыли. Его предназначение - агитация и определение реальных эксплултационных параметров, отработка способов заправки и хранения торплива. Мы покатаемся на нём 3 года, потом снимем ТЭ, а сам пароход продадим на металл. Зачем в него вкладываться? Прибыль должны приносить суда на альтернативных источниках питания несколько меньших размеров. А "Глазунов" - это так, заманиловка для спонсоров.
#315
Отправлено 24 Январь 2011 - 12:34
никто не спорит, управлением частотой вращения ротора занимается частотный преобразователь. А вообщепреобразователь постоянки в переменку назыывается инвертор, а не ЧП.
Их проектируют и изготавливают, также, в России, к примеру здесь http://www.optimele.ru/, или здесь http://www.softstart.../product_2.html ну или вот-тут http://www.gu-sta.ru....php?doc=c7.hvc т.е. проблемм с преобразователем нет.Частотный преобразователь для электродвигателя имеет целый ряд наименований, широко употребляющихся наряду с основным: преобразователь частоты ПЧ для асинхронных двигателей, преобразователь частоты переменного тока, инвертор, частотно импульсный или частотно регулируемый привод.
К тому же имея переменку на выходе без проблемм, через трансформатор, можно обеспечить собственные нужды судна.
Принцип регулирования оборотами ГЭД путём изменения подачи топлива очень спорный,
1. Как будете осуществлять реверс ГЭД ?
2. Стандартная схема электродвижения наверняка осуществляет управление ГЭДом через изменение напряжения генераторов т.е. путём изменения возбуждения генераторов с помощью отдельных возбудителей, т.е. отдельных генераторов приводимых в движение электродвигателями. Каждый такой агрегат (а их наверняка 2) весит кг 400-450, прикиньте сколько места освободится и судно на 800 кг легче станет.
3. Если схема электродвижения на постоянном токе, значит для бытовых нужд стоит отдельный синхронный генератор (25-30 кВт) приводимый в движение электродвигателем - это ещё 400-450 кг, уберём, сколько места освободится;
Все эти преобразователи это лишние потребители энергии снижающие кпд энергосистемы и забирающие на себя часть мощности ТЭ, создающие лишний шум и вибрацию, требующие дополнительный персонал для переодического обслуживания;
Нам же нужен удачный эксперимент, показывающий как из старого корыта продав кучу изделий на метталлолом можно и добавив денег можно получить принципиальное новое корыто.
Можно оставить ГЭД старым, поставте тиристорный регулятор (или что-то подобное) вот вам и постоянный ток и регулируемые обороты, также через выпрямитель запитаете все потребители требующие постоянный ток. ВЫпрямитель и трансформатор отбора имеют кпд 95-97 %, малые массогабариты поэтому почти не отразятся на кпд всей системы и будут занимать очень мало места.
#316
Отправлено 24 Январь 2011 - 12:44
#317
Отправлено 24 Январь 2011 - 22:30
Может, это и устарело всё морально, но может работать без сервисного обслуживания иностранцами, и быть отремонтировано своими силами.
Давайте лучше прикинем размещение баллонов на судне. Может, их погрузчиком ставить на палубу? Потом разворачивать пароход и ставить на другую сторону? Про металлопластиковые баллоны забудьте. Есть Правила перевозки опасных грузов, и там чётко сказано: баллоны металлические, 5 или 40 литров. Других вариантов нет. Металлопластиковые просто никто не примет к перевозке.
#318
Отправлено 25 Январь 2011 - 07:41
В России - 50 ГЦ, 380 вольт, против Ваших 460 вольт и 60 ГЦ. Частотники вообще не делают.
Во как оказывается! А мужики-то не знают!
Регулировать постоянники можно очень просто, изменением независимого возбуждения. Зачем нам тиристоры всякие, когда можно от той же бытовой сети взять 0 и 220 переменки, завести её в латор (ну, это типа трансформатора с изменяемым выходным напряжением, типа как саврочник, только всё миниатюрное, сантиметров 20 в высоту, длину и широту), далее переменку, на одном проводе которой 0, а на другом 0 - 220 направляем в диоды, а оттуда уже постоянку 0 - 220 в контакты вперёд - назад, и в обмотку возбуждения гребного двигателя. Всё механическое, никакой электроники нету. На собственные нужды и поставим инвертор, а ещё лучше - мотор - генератор.
Алексей, я читаю ваши посты. Это ужас какой-то. В 21 веке ставить коллектроный двигатель с угольными щётками и говорить зачем на какие то тиристоры. МОтор-генератор для преобразования постоянки в переменку и после этого вы мне будете говорить про какой то КПД. Какая тут на фиг экономия!
Эту фразу шеф произносил в офисе, когда был особенно недоволен чьей-нибудь работой. Она принадлежала капитану супертанкера, который, взойдя на мостик увидел, что пьяный третий помощник, которого звали Боб, посадил судно на риф. Из-за этого в хрупкую экосистему влилось сто тысяч бареллей сырой нефти, исчезло несколько редких видов и по судебным искам было выплачено 10 миллиардов долларов. Cristopher T Buckley Boomsday
#319
Отправлено 25 Январь 2011 - 11:24
Я тут ещё одну лабуду придумал: если мощности латтора будет маловато для регулирования возбуждения электродвигателей, то мы поставим ещё электромашинный усилитель тока возбуждения - мотор-генератор постоянно - постоянного тока. От латтора напруга тогда будет идти не на возбуждение гребного двигателя, а на возбуждение генератора, который и будет вырабатывать возбуждение. А чтобы мотор в разнос не пошёл, придётся и там тоже возбуждение регулировать.
Может, сложно, зато никто кроме меня не сможет в этой мешанине разобраться. Если что сломается, можно будет быстро починить. А те, кто купит готовую трёхфазную электростанцию с ТЭ, да ещё чп с контроллерами только и будут делать, что сидеть и разбираться в кодах ошибок.
Нам надо показать, что новая техника работает, а для не надо особенно заморачиваться. Главное, что работает на водороде, а как - это совсем неважно. Вон, есть на РЖД инновационный газотурбовоз тоже, кстати на сжиженном газе. Все ходят вокруг, говорят "какая инновационная штуковина", а на нём стоят тележки с опорно - осевым подвешиванием и тяговыми двигателями постоянного тока от порезанного электровоза. И ничего, прокатывает. Чем мы хуже?
#320
Отправлено 25 Январь 2011 - 13:02
Кстати, при нормальной эксплуатации с двигателями переменного тока (асинхронные без фазных роторов) нет проблемм, а вот подгоревшие коллектора и межвитковое замыкание в обмотках ротора ДПТ встречаются часто, попробуйте "слеганца" заклинить ДПТ на номинальных оборотах, ток в роторе повышается в 10-15 раз номинального, не сработала защита и сразу труба двигателю. Тот же фокус с асинхронником привидёт к 5-7 кратному повышению тока в цепи, стоит - гудит - греется но сгорает далеко не сразу. Вообще качество и надёжность работы электроприводов зависит от системы управления. Если с вашего парохода убрать всё лишнее и громозкое оборудование 50-х годов, освободится куча места и очень значительно поубавится вес судна. Система в целом будет иметь больший КПД, а значит экономичность, что напрямую отразится на запасе хода. А за надёжность систем, в вашем случае, думаю не стоит переживать, этой самой надёжности хватит надолго.
Количество пользователей, читающих эту тему: 2
0 пользователей, 2 гостей, 0 анонимных