ДИЗЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к судовым техническим средствам по предотвращению загрязнения нефтепродуктами окружающей среды, и предназначена для повышения эффективности утилизации нефтесодержащих вод.
Известна полезная модель устройства на судах для очистки нефтесодержащих вод, содержащая сборный танк, танки отстаивания, фильтры грубой, тонкой очистки и систему контроля (см., например, Справочник судового механика по теплотехнике / И.Ф. Кошелев, А.П. Пимошенко, Г.А. Попов, В.Я. Тарасов. - Л: Судостроение, 1987, - 480 с: стр. 412-413). Нефтесодержащие воды из сборного танка выдаются в танки отстаивания. В процессе отстаивания происходит отделение нефтепродуктов от воды, они поднимаются вверх, а вода опускается в нижнюю часть танка, откуда подается на фильтры грубой и точной очистки и далее на систему контроля. Для ускорения процесса отстаивания обычно применяется подогрев. При допустимой концентрации нефтепродуктов в очищенной воде она может сбрасываться за борт, в противном случае происходит ее дальнейшая обработка. Здесь процесс очистки нефтесодержащих вод протекает достаточно медленно и требует значительных затрат энергии.
Известна полезная модель устройства для очистки нефтесодержащих вод в виде нефтеводяных сепараторов типа СК, СКМ, УСКГ, сепараторы типа ОВ и др. (см., например, Справочник судового механика по теплотехнике / И.Ф. Кошелев, А.П. Пимошенко, Г.А. Попов, В.Я. Тарасов. - Л: Судостроение, 1987, - 480 с: стр. 414-419). Подобные сепарационные установки дорогие, занимают значительное место в машинном отделении, требуют квалифицированного обслуживания и ремонта, поэтому их установка не всегда целесообразна.
Известна полезная модель инсинератора, который может быть применен для утилизации нефтесодержащих вод (см., например, Эксплуатация судовых вспомогательных механизмов, систем и устройств: учеб. пособие / А.М. Тё. - Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2014. - 178 с: стр. 161-168, а также Судовой механик. Справочник в 3-х томах под ред. А.А. Фока - Ростов н/Д. Феникс. 2010. - 1032 с, Том 2 раздел Судовые инсинераторы). Однако в данных устройствах утилизируют, как правило, нефтесодержащие воды с высоким содержанием нефтеостатков и для обеспечения работы инсинератора требуется определенный расход топлива, обычно, дизельного.
Наиболее близкой по технической сущности является полезная модель «Дизельная установка» согласно патенту на полезную модель №151927 по заявке №2014121199 от 26.05.2014, авторы Чичурин А.Г., Шураев О.П., Садеков М.Х., Власов В.Н.
Дизельная установка, включает последовательно соединенные систему топливоподготовки, дизель, коммутатор отработанных газов дизеля, утилизационный котел, газоанализатор, а также обводной канал и цистерну нефтесодержащих вод, причем вход обводного канала соединен со вторым выходом коммутатора отработанных газов дизеля, а выход обводного канала подключен к выходу утилизационного котла, кроме того содержит последовательно соединенные систему подготовки нефтесодержащих вод, регулируемый клапан и форсунку нефтесодержащих вод, причем система подготовки нефтесодержащих вод содержит последовательно соединенные фильтр грубой очистки, вход которого является входом системы подготовки нефтесодержащих вод и подключен к цистерне нефтесодержащих вод, насос и фильтр тонкой очистки, выход которого является выходом системы подготовки нефтесодержащих вод, при этом форсунка нефтесодержащих вод установлена в обводном канале.
В данной полезной модели дизельной установки, отфильтрованные нефтесодержащие воды с низкой концентрацией нефтепродуктов через регулируемый клапан подаются в обводной канал через форсунку. Распыленные нефтесодержащие воды вместе с отработавшими газами дизеля идут по обводному каналу. При этом происходит нагрев нефтесодержащих вод отработавшими газами и испарение из их состава воды. Поскольку отработавшие газы на выходе дизеля имеют достаточно высокую температуру 350-400°С, то в обводном канале также происходит процесс испарения и последующего дожигания нефтеостатков из состава нефтесодержащих вод. Состав отработавших газов после обводного канала будет зависеть от содержания нефтепродуктов в нефтесодержащих водах, их состава и количества нефтесодержащих вод, подаваемых на форсунку нефтесодержащих вод, и контролируется газоанализатором. По результатам контроля, получаемых с помощью газоанализатора, меняется подача нефтесодержащих вод на форсунку. В результате происходит практически полная утилизация нефтесодержащих вод.
В данной полезной модели максимальное количество утилизируемой нефтесодержащей воды определяется температурой отработавших газов дизеля и их количеством, причем эффективность утилизации повышается при возрастании любого из указанных факторов.
Однако каждый из указанных факторов определяется в основном типом дизеля, его характеристиками и режимами работы.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности утилизации нефтесодержащих вод отработавшими газами дизеля путем их подогрева перед подачей в обводной канал.
Задача полезной модели достигается тем, что в известной дизельной установке, включающей последовательно соединенные систему топливоподготовки, дизель, коммутатор отработанных газов, утилизационный котел, газоанализатор, а также обводной канал и цистерну нефтесодержащих вод, причем вход обводного канала соединен со вторым выходом коммутатора отработанных газов дизеля, а выход обводного канала подключен к выходу утилизационного котла, кроме того содержит последовательно соединенные систему подготовки нефтесодержащих вод, регулируемый клапан и форсунку нефтесодержащих вод, причем система подготовки нефтесодержащих вод содержит последовательно соединенные фильтр грубой очистки, вход которого является входом системы подготовки нефтесодержащих вод и подключен к выходу цистерны нефтесодержащих вод, насос и фильтр тонкой очистки, выход которого является выходом системы подготовки нефтесодержащих вод, при этом форсунка нефтесодержащих вод установлена в обводном канале, дополнительно введен подогреватель нефтесодержащих вод, вход которого соединен с выходом регулируемого клапана, а выход подключен к входу форсунки нефтесодержащих вод.
Существо заявляемой полезной модели заключается в следующем. В известной полезной модели дизельной установки, отфильтрованные нефтесодержащие воды с низкой концентрацией нефтепродуктов через регулируемый клапан подаются в обводной канал через форсунку нефтесодержащих вод, где происходит их распыление. Распыленные нефтесодержащие воды вместе с отработавшими газами дизеля идут по обводному каналу. При этом происходит нагрев нефтесодержащих вод отработавшими газами и испарение воды из их состава. Затем происходит процесс испарения и последующего дожигания нефтеостатков из состава нефтесодержащих вод. В результате происходит практически полная утилизация нефтесодержащих вод. При этом утилизируемые нефтесодержащие воды после распыления в обводном канале дизеля последовательно проходят процессы нагрева до кипения, испарения и догорания. Для нагрева до кипения распыленных нефтесодержащих вод требуется некоторое количество теплоты, отбираемой от потока отработавшими газами дизеля.
В заявляемой полезной модели дизельной установки нефтесодержащие воды с низкой концентрацией нефтепродуктов перед подачей в обводной канал дизеля подогреваются до температуры близкой к температуре кипения воды 90-99°С. В результате утилизируемые нефтесодержащие воды после распыления в обводном канале дизельной установки практически сразу подвергаются процессу испарения, то есть нет затрат энергии от потока отработавших газов дизеля в обводном канале на нагрев нефтесодержащих вод до кипения. Поэтому появляется возможность увеличить количество подаваемых нефтесодержащие вод в обводной канал для утилизации, то есть повышается эффективность утилизации нефтесодержащих вод.
Таким образом, у заявляемой полезной модели появляется новое свойство, заключающееся в подаче подогретых нефтесодержащих вод с низкой концентрацией нефтепродуктов в определенной пропорции в отработавшие газы дизеля, где за счет их теплоты происходит испарение (практически без подогрева) и дожигание нефтесодержащих вод, не совпадающее со свойствами, проявляемыми отличительными признаками в известных решениях и не равные сумме этих свойств, обеспечивающее достижение нового положительного эффекта - повышения эффективности утилизации нефтесодержащих вод с низкой концентрацией нефтепродуктов.
На фиг. приведена структурная схема дизельной установки.
Дизельная установка, включает последовательно соединенные систему топливоподготовки 1, дизель 2, коммутатор отработавших газов дизеля 3, утилизационный котел 4, газоанализатор 5, а также обводной канал 6 и цистерну нефтесодержащих вод 7, причем вход обводного канала 6 соединен со вторым выходом коммутатора отработавших газов дизеля 3, а выход обводного канала 6 подключен к выходу утилизационного котла 4, а также последовательно соединенные систему подготовки нефтесодержащих вод 8, регулируемый клапан 12 и форсунку нефтесодержащих вод 13, причем система подготовки нефтесодержащих вод 8 содержит последовательно соединенные фильтр грубой очистки 9, вход которого является входом системы подготовки нефтесодержащих вод 8 и подключен к выходу цистерны нефтесодержащих вод 7, насос 10 и фильтр тонкой очистки 11, выход которого является выходом системы подготовки нефтесодержащих вод 8, при этом форсунка нефтесодержащих вод 13 установлена в обводном канале 6, а также подогреватель нефтесодержащих вод 14, вход которого соединен с выходом регулируемого клапана, а выход подключен к входу форсунки нефтесодержащих вод.
Осуществление полезной модели
В известной полезной модели дизельной установки, отфильтрованные нефтесодержащие воды с низкой концентрацией нефтепродуктов с выхода системы подготовки нефтесодержащих вод 8 через регулируемый клапан 12 подаются в обводной канал 6 через форсунку нефтесодержащих вод 13, где происходит их распыление. Распыленные нефтесодержащие воды вместе с отработавшими газами дизеля идут по обводному каналу 6. При этом происходит нагрев нефтесодержащих вод отработавшими газами дизеля 2 и испарение воды из их состава. Затем происходит процесс испарения и последующего дожигания нефтеостатков из состава нефтесодержащих вод. В результате происходит практически полная утилизация нефтесодержащих вод. При этом утилизируемые нефтесодержащие воды после распыления в обводном канале 6 дизеля 2 последовательно проходят процессы нагрева до кипения, испарения и догорания. Для нагрева до кипения распыленных нефтесодержащих вод требуется некоторое количество теплоты, отбираемое от потока отработавших газов дизеля 2.
В заявляемой полезной модели дизельной установки нефтесодержащие воды с низкой концентрацией нефтепродуктов перед подачей в обводной канал 6 дизеля 2 поступают в подогреватель 14, где подогреваются до температуры близкой к температуре кипения воды 90-99°С. В результате утилизируемые нефтесодержащие воды после распыления в обводном канале 6 практически сразу подвергаются процессу испарения, то есть нет затрат энергии от потока отработавших газов дизеля 2 в обводном канале 6 на нагрев нефтесодержащих вод до кипения. Поэтому появляется возможность увеличить количество подаваемых нефтесодержащих вод в обводной канал 6 для утилизации.
При повышении количества подаваемых нефтесодержащих вод в обводной канал 6 меняется состав отработавших газов. Он контролируется газоанализатором 5, устанавливаемым после обводного канала 6. По результатам контроля, получаемым с помощью газоанализатора 5, регулируемым клапаном 12 меняется подача на форсунку нефтесодержащих вод 13. Тем самым добиваются обеспечения соответствия состава отработавших газов после обводного канала 6 требуемым значениям. В результате происходит практически полная утилизация нефтесодержащих вод, то есть повышается эффективность утилизации нефтесодержащих вод.
Таким образом, у заявляемой полезной модели появляется новое свойство, заключающееся в подаче подогретых нефтесодержащих вод с низкой концентрацией нефтепродуктов в определенной пропорции в отработавшие газы дизеля, где за счет их теплоты происходит испарение (практически без подогрева) и дожигание нефтесодержащих вод, не совпадающее со свойствами, проявляемыми отличительными признаками в известных решениях и не равные сумме этих свойств, обеспечивающее достижение нового положительного эффекта - повышения эффективности утилизации нефтесодержащих вод с низкой концентрацией нефтепродуктов.