gruppman (gruppman) wrote,
gruppman
gruppman

Как пароходы ездят на СПГ. Окончание.

Продолжение на тему главный двигатель на СПГ.
Начало - здесь

Прошлый пост был за четырёхтактные двигатели.
Сейчас же о том, как двухтактные двигатели приучили жрать газ.

Смешивать газ с воздухом, и подавать эту газовоздушную смесь так же, как и на четырёхтактном двигателе немного не получалось, немного другая схема работы у двухтактного двигателя.

Но всё таки придумали.
И есть два возможных способа для подачи газа в цилиндр.

Первый способ.
Газ при низком давлении, через клапан поступает в цилиндр.
Выпускной клапан закрыт и давление в цилиндре низкое.
При движении поршня на сжатие, в цилиндр добавляется воздух. Воспламенение происходит также, как и на четырёхтактном, за счёт впрыска небольшого количества дизтоплива через форсунку..

На картинках это выглядит так:


Выпускной клапан закрыт, газовый впускной клапан открыт.Газ, при своём более высоком давлении, чем давление в цилиндре, заполняет пространство.


Газовый клапан закрыт.Поршень работает на сжатие газовоздушной смеси.


Перед подходом поршня к ВМТ, через форсунку впрыскивается небольшое количество дизтоплива.
Происходит вспышка и сгорание газовой смеси.


Рабочий ход поршня за счёт расширения сгорающей смеси.


Выпускной клапан открыт.Продувка цилиндра и вытеснение воздухом сгоревшего газа.

Метод, хоть и прост, но имеет свои недостатки. При таком методе введения газа в цилиндр неизбежна детонация и потеря эффективности работы двигателя.

Второй способ.
Газ при большом давлении(250-300 бар) вводится в цилиндр через специальную форсунку одновременно с топливом.
Именно этот метод внедрён компанией MAN B&W на двигателях ME GI, которые имеют электронный впрыск топлива.На двигатели просто навесили дополнительное оборудование для ввода газа, а компьютер просчитывает соотношение впрыскиваемых компонентов.

Схема топливной системы этого двигателя.


Как работает.
Поршневым компрессором давление газа доводится до 250-300 бар.Затем охлаждается и отправляется на цилиндры.Каждый цилиндр имеет свои клапанный блок.
Перед клапанным блоком установлен газовый аккумулятор. Объём аккумулятора в 20 раз превышает количество газа подаваемого в цилиндр при полной нагрузке на двигатель.
Назначение аккумулятора - минимизировать падение давление газа в процессе впрыска в цилиндр, а также для отслеживания падения давление в целя безопасности эксплуатации.

Двигатель может работать в различных режимах в зависимости от обстоятельств .

1.Нормальная работа в режиме "два топлива". На смесь требуется 6% впрыскиваемого дизтоплива.
Если подача газа ограничена, электроника просчитает, и добавит дизтоплива для поддержания мощности.

2.Если подача газа ограничена, но постоянна , это режим называется - режим указанного газа.
При постоянно значении указанного газа, это количество газа вводится в цилиндр, постоянно меняется количество впрыскиваемого дизтоплива, в зависимости от нагрузки на двигатель.

3.Работа только на дизтопливе, когда эксплуатация двигателя на газе запрещена или невозможна.
Например, при маневрировании в порту.

Газоводные трубы имеют двойные стенки с междустенным воздушным уплотнением. Воздух испльзуемый для уплотнения подаётся под давлением, и на выходе проходит через газовый анализатор, на предмет обнаружения утечек газа.
В случае порыва внутренней трубы газовода, газ будет выходит со значительным понижением температуры, поэтому наружные вторые трубы изготовлены из нержавеющей стали.

При малйшем намёке на утечку газа, подача газа будет тут же остановлена, а в междустенное пространство будет направлен инертный газ.

Для предотвращения утечки газа через газовую форсунку, и для смазки движущихся частей, газовая форсунка имеет масляное уплотнение. Давление в масляном уплотнении на 25-50 бар выше, чем давление газа. Масло из уплотнения, неизбежно попадающее в цилиндр,сгорает.Количество этого масла незначительно.
Уплотнительная масляная система состоит из двух насосов для поддержание избыточности, а также имеет в своём составе и аккумулятор, для поддержания давления на случай выхода из строя рабочего насоса и до ввода в работу резервного насоса.

Ну, а меры безопасности при использовании газа в виде топлива такие же, как и при эксплуатации четырёхтактного двигателя.

Вот, примерно так всё и происходит.
Примерно так и происходит использование СПГ в качестве топлива для морских судов.


А вот небольшие цифры по экономии топлива.

Цифры по стоимости газа и бункера на 2009 год, по подсчётам Вяртсиля.
Value NBOG 2,5 US / mmBTU
Value FBOG 8,29 US / mmBTU

Price HFO 470 US / ton equal to 12,3 US / mmBTU
Price MDO 780 US / ton equal to 19,3 US / mmBTU
Price MGO 820 US / ton
Price lube oil 490 US / ton
Price cylinder oil (two-stroke engine) 640 US / ton

Стоимость газа даже при принудительном выкипании меньше, стоимость тонны МДО.

Но цены на бункер упали.
Цены на бункер сейчас.
HFO - самая высокая - в Стамбуле - 251 доллар за м/т
самая низкая - в Хьюстоне - 210 долларов за м/т.
Падение почти в два раза.

http://shipandbunker.com./prices#IFO380

Стоит ли строить обычные суда, не газовозы, с двухтопливной системой, при такой стоимости бункера, решать уже компаниям.
На газовозах это ещё хоть как-то оправдано.
Вот..из комментов :

Думали мы, думали новострои делать двухтопливные, но эти баллоны столько места полезного занимают, которое могло бы быть трюмом, что в итоге плюнули на эту затею. :) Речь о небольших general cargo - тысяч на 7-8 дедвейта. :)
ontonivo

Но руки гринпис будет выкручивать всё равно.
Tags: gascarrier, газовозы, как оно работает, танкеры
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Пака-пака

    Написал пост. Получил по сопатке. Изучил критику, осознал. Потом перечитал содержимое журнала, снова осознал - нёс херню. Всё. Новых записей…

  • Получи дыру, китаец

    Происшествия. Продырявили. Порт Khor al Zubayr , Ирак. Танкер класса LR1 Tian E Zuo, флаг Гонконг. Владелец - China Cosco Shipping Energy…

  • Хинди - Кореа, бхай,бхай

    Индусы просочились в ещё одну щель. В Южной Корее подписан меморандум о взаимопонимании с Индией. Взаимопонимание, это взаимное признание морских…

Buy for 50 tokens
Buy promo for minimal price.
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 16 comments