ПІДТРИМАННЯ ЕКОЛОГІЧНОСТІ МОРСЬКИХ СУДЕН ПІД ЧАС ВИКОРИСТАННЯ СИСТЕМ КАТАЛІТИЧНОГО ВІДНОВЛЕННЯ ВИПУСКНИХ ГАЗІВ СУДНОВИХ ДИЗЕЛІВ
Анотація
Вступ. Експлуатація суден морського транспорту нерозривно пов’язана з викидом в атмосферу шкідливих речовин, що утворюються в циліндрі дизеля під час згоряння палива. Одними з наднебезпечних з них є оксиди азоту, емісія яких регламентується вимогами МАРПОЛ. Найбільш ефективне очищення випускних газів від оксидів азоту забезпечують системи каталітичного відновлення. Водночас через використання в цих системах сечовини як реагенту збільшується емісія діоксиду вуглецю. Через підвищення парникового ефекту це сприяє глобальному потепленню. Мета дослідження – визначення оптимальних режимів роботи суднової системи каталітичного відновлення випускних газів суднових дизелів. При цьому під оптимальними розуміються такі, за яких забезпечується мінімальне підвищення емісії діоксиду вуглецю з одночасним підтриманням високого рівню зниження емісії оксидів азоту. Результати. Дослідження виконувалися на судні класу Gas Carrier водотоннажністю 127645 тонн із двома головними двигунами 5X72DF Hyundai-WinGD та трьома допоміжними двигунами 6H35DF Hyundai- HiMSEN, випускні гази яких піддавалися каталітичному відновленню. Експериментально встановлені оптимальні режимі, за яких відносне збільшення емісії діоксиду вуглецю не перевищує 2,3 % для обох типів дизелів. Емісія оксиду азоту для дизелів 5X72DF Hyundai-WinGD не перевищує 3,3 г/(кВт · год) та не перевищує 2,4 г/(кВт · год) для дизелів 6H35DF Hyundai-HiMSEN, що відповідає вимогам Додатка VI MARPOL. Відносне зниження емісії оксидів азоту на цих режимах становить 66,7–83,4 % для дизеля 5X72DF Hyundai-WinGD та 60,8–78,3 % для дизеля 6H35DF Hyundai-HiMSEN. Висновки. Системи каталітичного відновлення випускних газів суднових дизелів характеризуються наявністю оптимальних експлуатаційних режимах. Саме на цих режимах забезпечується мінімальне підвищення емісії діоксиду вуглецю з одночасним підтриманням високого рівню зниження емісії оксидів азоту. Збіг отриманих значень для малообертового дизеля 5X72DF Hyundai-WinGD та середньообертового дизеля 6H35DF Hyundai-HiMSEN свідчить про коректність проведення досліджень та можливості імплементації їх результатів на всі типи дизелів і систем каталітичного відновлення.
Завантаження
Посилання
2. Petrychenko O., Levinskyi M., Goolak S., Lukoševiˇcius V. Prospects of Solar Energy in the Context of Greening Maritime Transport. Sustainability. 2025. Vol. 17. P. 2141. https://doi.org/10.3390/su17052141.
3. 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: наук.-техн. зб. 2023. Вип. 47. С. 122 - 130. DOI: 10.31653/smf47.2023.122-130.
4. 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. No. 7–8. Р. 14–17. https://doi.org/10.29013/AJT-21-7.8-14-17.
5. Sagin S., Kuropyatnyk O., Matieiko O., Razinkin R., Stoliaryk T., Volkov O. Ensuring Operational Performance and Environmental Sustainability of Marine Diesel Engines through the Use of Biodiesel Fuel. Journal of Marine Science and Engineering. 2024. Vol. 12. 1440. https://doi.org/10.3390/jmse12081440.
6. Varbanets R., Shumylo O., Marchenko A., Minchev D., Kyrnats V., Zalozh V., Aleksandrovska N., Brusnyk R., Volovyk K. Concept of vibroacoustic diagnostics of the fuel injection and electronic cylinder lubrication systems of marine diesel engines. Polish maritime research. 2022. Vol. 29 (4). P. 88–96. https://doi.org/10.2478/pomr-2022-0046.
7. Kuropyatnyk O.A. Reduction of NOx emission in the exhaust gases of low-speed marine diesel engines. Austrian Journal of Technical and Natural Sciences, Vienna-2018. No. 7–8. Р. 37–42. doi.org/10.29013/AJT-18-7.8-37-42.
8. 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. No. 7–8. Р. 36–43. https://doi.org/10.29013/AJT-21-7.8-36-43.
9. 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. С. 132–141. DOI: 10.31653/smf44.2022.132-141.
10. 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. С. 5–16. DOI: 10.31653/smf45.2022.5-16.
11. Побережний Р. В., Сагін С. В. Забезпечення екологічних показників дизелів суден річкового та морського транспорту. Суднові енергетичні установки : наук.-техн. зб. 2020. Вип. 41. С. 5–9. DOI: 10.31653/smf340.2020.5-9.
12. Zablotskyi Yu.V., Sagin A.S. Applying of fuel additives in marine diesel engines. Суднові енергетичні установки : наук.-техн. зб. 2021. Вип. 43. С. 5–17. DOI: 10.31653/smf343.2021.5-17.
13. Заблоцький Ю. В. Підвищення економічності роботи суднових дизелів. Суднові енергетичні установки : наук.-техн. зб. 2020. Вип. 40. С. 12–16. DOI: 10.31653/smf340.2020.12-16.
14. Petrychenko O., Levinskyi M. Trends and preconditions for widespread adoption of liquefied natural gas in maritime transport. Transport Systems and Technologies. 2024. Vol. 43. P. 21–36. DOI: 10.32703/2617-9059-2024-43-2.
15. 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. С. 93–107. DOI: 10.31653/1819-3293-2021-1-27-93-107.
16. Сагін С. В., Куропятник О. А. Визначення оптимальних режимів процесів управління випускними газами суднових дизелів. Водний транспорт. Зб. наук. праць 2024. Вип. 2 (40). С. 173–185. doi.org/10.33298/2226-8553.2024.2.40.16.
17. Заблоцький Ю. В. Підвищення паливної економічності суднових дизельних установок. Вісник Одеського національного морського університету : зб. наук. праць. 2020. № 2 (62). С. 106–119. DOI: 10.47049/2226-1893-2020-1-106-119.
18. Марченко О. О., Сагін С. В. Вдосконалення процесу очищення суднових важких палив. Суднові енергетичні установки : наук.-техн. зб. 2020. Вип. 41. С. 10–14. DOI: 10.31653/smf341.2020.10-14.
19. 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. No. 7–8. Р. 36–43. https://doi.org/10.29013/AJT-21-7.8-36-43.
20. 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. No. 5 (1 (73)). Р. 37–43. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.290198.
21. Руснак Д. Ю., Сагін С. В. Забезпечення екологічних вимог при ультразвуковій десульфурізації вуглеводних палив. Суднові енергетичні установки: наук.-техн. зб. 2020. Вип. 40. С. 49–54. DOI: 10.31653/smf340.2020.49-54.
22. Сагін С. В., Сагін А. С. Контроль та діагностування надійності та економічності дизелів морських та річкових засобів транспорту. Суднові енергетичні установки : наук.-техн. зб. 2023. Вип. 46. С. 118–131. DOI: 10.31653/smf46.2023.118-131.
23. 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. С. 157–171. DOI: 10.31653/smf47.2023.157-171.
24. Сагін С. В., Куропятник О. А. Визначення оптимальних режимів експлуатації суднових двигунів внутрішнього згоряння під час використання біодизельного палива. Суднові енергетичні установки : наук.-техн. зб. 2024. Вип. 48. С. 100–113. DOI: 10.31653/smf48.2024.100-113.
25. 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. doi.org/10.33298/2226-8553.2024.1.39.22.
26. 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 : наук.-техн. зб. 2023. Вип. 46. С. 101–109. DOI: 10.31653/smf46.2023.101-109.
27. Сагін С. В. Зниження енергетичних втрат в прецизійних парах паливної апаратури суднових дизелів. Суднові енергетичні установки : наук.-техн. зб. 2018. Вип. 38. С. 132–142.
28. 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. С. 108–119.
29. 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. С. 121–131. DOI: 10.31653/smf44.2022.121-131.
30. Звєрьков Д. О., Сагін С. В. Зниження механічних втрат у суднових дизелях. Суднові енергетичні установки : наук.-техн. зб. 2020. Вип. 41. С. 20–25. DOI: 10.31653/smf341.2020.20-25.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
