В журнале "WWW.KORABEL.RU" №2(24) от июня 2014 года мы в подробностях рассмотрели преимущества альтернативных технологий теплоснабжения и производства горячего водоснабжения: в частности вихревые теплогенераторы (ВТГ), индукционные вакуумные нагреватели (ИВН), блочные индукционные нагреватели (БИН).
В 2011 году инженеры дальневосточной компании "Влагус" приступили к разработкам оборудования для получения стойких, однородных смесей на основе топливных эмульсий (мазут, дизельное топливо, печное топливо) на основе ВТГ.
Ни для кого не секрет, что в теплоэнергетике применение нефтеводяных эмульсии дает экономию топлива в котлах и печах до 20% по сравнению с традиционными теплоносителями, а также позволяет существенно снизить количество выбросов в окружающую среду. Эта технология работает даже на котельных и котлах старой конструкции.
Как это работает?
Как известно, излишняя обводненность топлива, в том числе и топочного мазута, приводит к ухудшению характеристик топлива и, как следствие, процесса горения (срыв факела, увеличение температуры вспышки и т. д.).
При подготовке топливно-водяной эмульсии в кавитационных гидродинамических установках ВТГ вода в мазуте распределяется на молекулярном уровне. Кроме того, в структуре мазута происходит разрыв парафиновых цепочек, что позволяет получить более однородную структуру по всей массе топлива. Эмульсия не расслаивается при хранении (при сохранении температуры эмульсии не выше +90 градусов), после заморозки и опаивания при положительной температуре полностью сохраняет свои свойства.
Во время сжигания нефтеводяной эмульсии в котле частицы воды вскипают значительно быстрее молекул мазута, разбрасывая расположенные рядом с ними частицы мазута. Отделенные друг от друга, частицы мазута начинают сгорать одновременно со всех сторон, повышая общую температуру горения факела.
Другим преимуществом эмульсии перед чистым мазутом является то, что для ее приготовления не обязательно использовать чистую воду. Можно применять нефтяные воды.
Нефтеводяные эмульсии в машиностроении
Исследования на базе РКК "Энергия" (1994 год) и в Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ) им. Жуковского (1999 год) показали, что топливно-водяная эмульсия, произведенная установками ВТГ с содержанием воды до 30% от общей массы не снижает эффективности, а наоборот показывает реальный эффект повышения экономичности котлов – максимальный прирост к.п.д. до 5,3% и при этом позволяет снизить расход топлива в котлах и печах до 21%. Применение дизельных и бензиновых эмульсий в двигателях внутреннего сгорания также позволяет получить экономию топлива в 15-25% без существенных потерь в мощности.
Качественная эмульсия для них достигается (минимум) при трёхкратной обработке. При увеличении кавитационной обработки водотопливной эмульсии от трех до семи полученная эмульсия получается идеального качества!
Однако массовое распространение нефтеводяные эмульсии на транспорте пока не получили. В основном эмульсии используются, прежде всего, в виде смазывающе-охлаждающих жидкостей (СОЖ) на металлорежущем оборудовании для охлаждения рабочих органов - фрез, сверл, резцов. От качества СОЖ напрямую зависит качество обработки поверхности, а также срок службы режущего инструмента.
Там смазывающе-охлаждающие жидкости представляют собой эмульсии, созданные из различных концентратов и воды, приготовляемые, как правило, непосредственно на предприятии.
Диспергаторная установка ГСТ. Преимущества для флота
В 2015 году компания "Влагус" представила свой вариант малогабаритной диспергаторной установки ГСТ закрытого цикла на Международной выставке в Китае.
Малогабаритная диспергаторная установка ГСТ дизель/мазут – это установка, которая позволяет работать как с дизельным топливом, так и с мазутом. ВТГ в совокупности с циркуляционным насосом, в данном случае, выполняет роль парогенераторов, которые позволяют постоянно поддерживать заданную температуру продукта в емкостях и проводить диспергирование эмульсии.
Вопрос поддержания заданной температуры топлива, особенно в районах Крайнего Севера, Сибири, – один из самых важных, равно как и проблемы экономии топлива, которое постоянно дорожает. Поэтому компании из этих регионов активно интересуются подобными установками производства "Влагус" и в скором времен наверняка смогут дать свою эксплуатационную оценку.
Но что же могут дать диспергаторные установки ГСТ корабелам?
В среднем стоимость мазута в 2-2,5 раза меньше, чем цена дизельного топлива – это известно всем. Несмотря на многочисленные экологические ограничения, на судах по-прежнему применяются двигатели, работающие на тяжелом топливе, или двухтопливные (дизель-мазут) установки.
И вопросы поддержания заданной температуры в расходных танках есть на каждом судне. А если мы возьмем специфические суда – бункеровщики или танкеры, то там еще есть проблемы смешения различных сортов топлива.
Диспергаторные установки ГСТ в совокупности с ВТГ, благодаря своим небольшим габаритам, позволяют решить все эти проблемы. Корабельный вариант установки имеет небольшие отличия от "берегового". Одним из преимуществ внедрения малогабаритных установок ГСТ на судах является их универсальность и маленькие габариты, что в судовых условиях очень актуально из-за ограниченности свободного пространства.
Также очень актуально то, что в судовых условиях при производстве водомазутной эмульсии можно использовать замазученную воду. Электропитание для малогабаритной установки ГСТ тоже будет давать судовой ДГ, который к тому же сам тоже будет работать на этой же эмульсии, что в совокупности с судовыми расходами судовладельца по топливу даст очень ощутимый положительный экономический эффект.
Немаловажным фактором при производстве водотопливных и водомазутных эмульсий в судовых условиях, является то, что здесь не обязательно делать необходимые три кавитации для длительного хранения, а вполне достаточно и двух, что существенно повышает производительность установки ГСТ в судовых условиях. При достаточно большой производительности малогабаритной установки ГСТ в судовых условиях её можно будет переключить на дополнительную диспергацию из танка в танк, что гарантирует поддержание полученной эмульсии, всегда готовой к использованию.
К тому же, такая диспергация из танка в танк, является дополнительным фактором повышения качества мазутоводной и топливодной эмульсии, то есть состояние эмульсии в топливных танках судна будет идеального качества. Помимо прочего, в этом случае ВТГ будет выполнять ещё и функции парогенератора, что позволит держать в топливных танках требуемую температуру, так как кроме дополнительной обработки будет производиться ещё и нагрев эмульсии.
В судовых условиях и при плавании судна в северных широтах это очень актуально.
Учитывая цену топлива на мировом рынке и универсальность применения малогабаритных установок как в судовых условиях, так и на береговых предприятиях, для экономного хозяйственника использование малогабаритных установок ГСТ даст очень большой экономический эффект и избавит его от головной боли при использовании им парогенератора для тех же целей!
Компания "Влагус" сейчас производит установки ГСТ с производительностью от 10 тонн до 140 тонн/сутки.
С полным ассортиментом и описанием области применения установок вы можете ознакомиться на сайте компании "Влагус".
