Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах



Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах
Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах

Владельцы патента RU 2705865:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" (RU)

Изобретение относится к области технической диагностики и эксплуатации судовых дизель-генераторных агрегатов (ДГА). Способ определения перерасхода топлива с целью определения технического состояния и соответствия используемого топлива штатному дизельному топливу ДГА заключается в том, что для конкретных режимов работы результаты измерений расхода топлива, активной мощности, коэффициента мощности по показаниям штатных измерительных приборов вводят в математическую устанавливающую связь расхода топлива исправного ДГА при использовании штатного дизельного топлива с мощностью и электрической нагрузки. Перерасход топлива в рассматриваемом режиме работы ДГА определяется в виде разности измеренного и рассчитанного расходов топлива. Осуществление происходит без выведения ДГА из действия и может реализовываться полуавтоматически путем введения вручную в компьютерную диагностическую модель значений мощности и электрической нагрузки и расхода топлива по показаниям штатных измерительных приборов и автоматически при введении этих значений в компьютерную модель с помощью соответствующих датчиков. Достигается контроль технического состояния ДГА и соответствие используемого топлива штатному дизельному топливу. 1 табл., 1 ил.

 

Изобретение относится к области технической диагностики и эксплуатации судовых дизель-генераторных агрегатов (ДГА). Цель изобретения - снижение расхода топлива судовых ДГА путем контроля технического состояния ДГА и соответствия применяемого топлива штатному дизельному топливу, использованному при стендовых испытаниях ДГА, с минимальными затратами в процессе эксплуатации без вывода ДГА из действия по значению перерасхода топлива или разности удельных расходов топлива в конкретных режимах работы. При наличии недопустимого перерасхода топлива определяются причины его возникновения и принимаются соответствующие меры (техническое обслуживание, ремонт, использование штатного дизельного топлива) по устранению причин.

Существующие методы [1, 2] позволяют оценивать перерасход топлива судового ДГА путем расчета коэффициентов эффективности топливоиспользования сравнением всех режимов нагрузки ДГА по топливоиспользованию с одним оптимальным (с учетом рекомендаций завода-изготовителя) режимом электрической нагрузки ДГА. При таком сравнении независимо от технического состояния ДГА и качества используемого топлива всегда будет определяться перерасход топлива в режимах при значениях мощности и cosϕ электрической нагрузки, отличающихся от их оптимальных значений.

Предлагаемый способ предполагает определение перерасхода топлива в конкретном режиме работы ДГА при заданных значениях мощности Р и коэффициента мощности cosϕ электрической нагрузки в виде разности расхода топлива, измеренного по показаниям штатного расходомера, и расхода топлива, рассчитанного по паспортным данным ДГА. Решение этой задачи усложняется тем, что в паспортных данных обычно приводятся результаты заводских испытаний при активной электрической нагрузке (cosϕ=l), а судовая электрическая нагрузка активно-индуктивная, и cosϕ может быть существенно меньше единицы. В связи с этим для определения перерасхода топлива необходимо получить аналитические зависимости расхода и удельного расхода топлива ДГА от мощности и cosϕ электрической нагрузки, которые позволят рассчитать расход топлива, соответствующий паспортным данным ДГА (исправный ДГА со штатным дизельным топливом) при фактических значениях мощности и cosϕ.

Перерасход топлива при его наличии может быть определен на основе паспортных данных ДГА. Например, для судового ДГА с синхронным бесщеточным генератором HF С6506-14Е фирмы Hyundai и дизелем MAHB8W6L23/30H с частотой вращения 720 об/мин в паспортных данных приведены результаты испытаний при разной активной электрической нагрузке (cosϕ=l) с указанием выходной мощности дизеля РД, кВт, выходной мощности генератора РГ, кВт, КПД генератора ηГ, %, расхода топлива Q, кг/ч и номинальных значениях мощности дизеля РДН=801 кВт и электрической мощности генератора РГН=763 кВт. По этим данным определяются удельный расход топлива по отношению к мощности дизеля qД=103 Q/ РД, г/кВт⋅ч и по отношению к мощности генератора qГ=103 Q/ РГ, г/кВт⋅ч, а также потери мощности в генераторе РПГ=(РД - РГ), кВт; полученный результаты приведены в табл. 1., а на фиг. 1 построены соответствующие графические зависимости. Табл. 1

Анализ паспортных данных табл. 1 фиг. 1 показывает, что расход топлива ДГА изменяется пропорционально выходной мощности дизеля РД, и поэтому может быть представлен линейной зависимостью от мощности дизеля в виде

где QПОСТ, кг/ч - постоянная составляющая расхода, соответствующая расходу топлива на холостом ходу при РД=0;

Kд, кг/(кВт⋅ч) - постоянный коэффициент.

В судовом синхронном генераторе при изменении нагрузки и неизменных напряжении и частоте электрического тока потери мощности согласно табл. 1 могут быть представлены квадратичной функцией в виде

где РП, кВт - постоянная составляющая потерь мощности, соответствующая потерям в генераторе на холостом ходу:

I, А - ток нагрузки;

KГ, кВт/А2 - постоянный коэффициент.

Значения QПОСТ, РП, I и KГ вычисляются по результатам испытаний ДГА при разной нагрузке.

При известной активной мощности РГ и коэффициенте мощности cosϕ ток нагрузки синхронного генератора определяется по формуле

где U, В - напряжение генератора.

Расход топлива, соответствующий паспортным данным ДГА и фактическим значениям cosϕ и РГ, определяют с учетом (1)-(3) по формуле

Расход топлива (4) будет соответствовать паспортным данным ДГА, приведенным к фактическому значению cosϕ, если в (4) постоянные QПОСТ, РП и KГ определены по паспортным данным, то есть при исправном ДГА и штатном дизельном топливе.

Наличие перерасхода топлива в анализируемом режиме работы ДГА за счет снижения уровня технического состояния или пониженного качества используемого топлива определяют путем сравнения расхода топлива, рассчитанного по формуле (4), с измеренным его значением QЭГ, cosϕ)

По измеренному значению расхода топлива и паспортному его значению, приведенному к фактическим величинам РГ и cosϕ, рассчитываются соответствующие значения qЭ и qП удельного расхода топлива по отношению к мощности генератора

г/(кВт⋅ч) и абсолютные значению расхода топлива в единицах массы или объема за определенное время работы ДГА в рассматриваемом режиме, а также экономические потери при наличии перерасхода топлива.

В качестве примера определения перерасхода топлива может быть рассмотрен судовой ДГА, результаты испытаний которого приведены в тебл. 1. По данным табл. 1 с использованием метода наименьших квадратов формула (4) представляется в виде

Пусть нужно определить перерасход топлива рассматриваемого судового ДГА при его работе со следующими осредненными значениями измеренных в судовых условиях показателей: РГ=461,54 кВт; U=450 В; cosϕ=0,83; QЭ=105,9 кг/ч; qЭ=229,6 г/(кВт⋅ч)

Результат расчета по формуле (6) будет

и соответственно перерасход топлива составит

что в процентом соотношении будет

и за сутки работы ДГА в таком режиме перерасход топлива по отношению к мощности генератора составит

ΔQ(24 ч)=ΔQ⋅24=7,36⋅24=176,6 кг.

Значения удельного расхода топлива по отношению к мощности генератора будут

Основными причинами наличия перерасхода топлива являются снижение уровня технического состояния ДГА и использование дизельного топлива пониженного качества, поэтому по результатам контроля перерасхода топлива можно оценивать уровень технического состояния ДГА и качество используемого топлива.

Контроль перерасхода топлива может осуществляться непрерывно в автоматическом режиме, если информацию о значениях мощности РГ и cosϕ электрической нагрузки, а также расхода топлива QЭ вводить непосредственном в компьютерную диагностическую модель - уравнения (4), (5), с соответствующих датчиков и измерительных приборов. При полуавтоматическом режиме необходимая информация вводится оператором вручную.

ЛИТЕРАТУРА

1. Петухов В.А. Совершенствование оценки эффективности топливоиспользования в судовых дизельных установках/ В.А. Петухов// Двигателестроение. 1988. - №6. - с. 40-42.

2. Можаев О.С., Попов Е.С. Топливная эффективность судовой электростанции //Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2014. - №.3. - с. 69-75.

Способ определения перерасхода топлива в судовых дизель-генераторных агрегатах (ДГА) для контроля уровня технического состояния ДГА и соответствия используемого топлива штатному топливу, отличающийся тем, что с целью упрощения процедуры определения перерасхода топлива и возможности ее реализации в процессе эксплуатации ДГА расход топлива QП(PГ, cosϕ), соответствующий паспортным данным ДГА (при коэффициенте мощности нагрузки cosϕ=l), представляют в функции от значения мощности РГ и cosϕ электрической нагрузки

где Qпост, кг/ч - постоянная составляющая расхода, соответствующая расходу топлива на холостом ходу ДГА;

KД, кг/(кВт⋅ч) и KГ, кВт/А2 - постоянные коэффициенты, определяемые по паспортным данным ДГА;

U, В - напряжение генератора;

Рпост, кВт - постоянная составляющая потерь мощности, соответствующая потерям в генераторе на холостом ходу;

по показаниям штатных приборов измеряют мощность РГ и cosϕ электрической нагрузки, а также расход топлива QЭГ, cosϕ); результаты этих измерений вводят в компьютерную модель QП(PГ, cosϕ), с помощью которой определяют перерасход топлива в рассматриваемом режиме работы ДГА

и при необходимости удельный расход топлива, соответствующий паспортным данным ДГА

г/(кВт⋅ч),

и в рассматриваемом режиме

г/(кВт⋅ч).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к энергоснабжению буровой установки. Технический результат заключается в повышении коэффициента использования системы подачи энергии.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на предприятиях коммунального обслуживания. Техническим результатом является исключение перерывов подачи электроэнергии и снижение затрат на ее производство.

Изобретение относится к области электроэнергетики и теории автоматического управления и может быть использовано при эксплуатации аккумуляторных батарей. Устройство регулирования балластной нагрузкой аккумуляторных батарей на основе искусственной нейронечеткой сети, состоящее из аккумуляторных батарей, балластной нагрузки, нейронечеткого регулятора и блока управления, отличается тем, что в него дополнительно введены устройство с программируемой логикой и блок контроля, соединенные выходами с нейронечетким регулятором, причем блок контроля входом соединен с аккумуляторными батареями, а выход нейронечеткого регулятора соединен с блоком управления.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат – повышение скорости реагирования, гибкости и эксплуатационной надежности электростанций.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение надежности.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройстве и способе управления, используемых при шунтировании блоков питания. Технический результат - уменьшение пульсации выходного напряжения.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение быстродействия.

Изобретение относится к электроэнергетике и к электротехнике и может быть использовано для повышения качества электрической энергии в энергетических или автономных системах электроснабжения при наличии как симметричной, так и несимметричной нагрузок.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам автоматического управления многофункциональным энергетическим комплексом (МЭК), встроенным в энергосистему, работающим на пассивную нагрузку, т.е.

Изобретение относится к области электротехнике. .

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в коммутируемых источниках питания с защитой от перегрузки по току. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет уменьшения времени срабатывания защиты при перегрузке по току, защиты нагрузки от выходного напряжения при его значениях выше допустимых, и увеличении КПД.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в релейной защите судовых электроустановок от внутренних коротких замыканий (к.з.). Техническим результатом решения является расширение области применения - возможность применения для защиты от внутренних к.з.

Изобретение относится к контролю параметров электротехнического оборудования и электрических сетей, в частности к обеспечению возможности проведения работ по измерению сопротивления изоляции электрических сетей и электропроводки.

Изобретение относится к подаче электроэнергии к электрическим сетям, контактирующим с токоприемниками транспортных средств. Способ мгновенного автоматического повторного включения для выключателей фидеров контактной сети на тяговых подстанциях и постах секционирования, подразумевающий использование цифрового терминала защит фидеров контактной сети постоянного тока, с помощью которого реализуют цикл мгновенного автоматического повторного включения (МАПВ).

Использование: в области электроэнергетики, в системах релейной защиты электроустановки. Технический результат - исключение случаев неправильной работы устройства путем своевременного выявления сверхнормативных отклонений его напряжений срабатывания и возврата, количества электричества импульса режекции и продолжительности задержки срабатывания.

Предлагаемое изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в коммутируемых источниках питания с защитой от перегрузки по току. Технический результат изобретения - уменьшение времени срабатывания защиты при перегрузке по току, защита нагрузки от выходного напряжения при его значениях выше допустимых, упрощение устройства и увеличение его КПД.

Изобретение относится к электронике. Электронное изолирующее устройство, выполняющее функции изолирования и обеспечения безопасности, содержит модуль изолятора и модуль безопасности.

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение компактного функционального модуля среднего напряжения для измерения тока, который имеет высокое сопротивление к воздействию окружающей среды, обладает модульностью при установке датчиков слева или справа от защитного прерывателя цепи и позволяет подавать питание для функционального модуля с правой или левой стороны.

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение системы прерывания цепи, применимой для цепей высокого и сверхвысокого напряжения, которая размыкает цепь электропитания механическими средствами без дополнительного электропитания и обеспечивает защиту системы прерывания цепи и цепи высокого или сверхвысокого напряжения от перегорания.

Использование: в области электротехники для защиты судовых и других автономных электростанций (СЭС) с параллельно работающими генераторными агрегатами (ГА) в случае выхода из строя одного или нескольких из них.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности защиты электроустановки при коротком замыкании.

Изобретение относится к области технической диагностики и эксплуатации судовых дизель-генераторных агрегатов. Способ определения перерасхода топлива с целью определения технического состояния и соответствия используемого топлива штатному дизельному топливу ДГА заключается в том, что для конкретных режимов работы результаты измерений расхода топлива, активной мощности, коэффициента мощности по показаниям штатных измерительных приборов вводят в математическую устанавливающую связь расхода топлива исправного ДГА при использовании штатного дизельного топлива с мощностью и электрической нагрузки. Перерасход топлива в рассматриваемом режиме работы ДГА определяется в виде разности измеренного и рассчитанного расходов топлива. Осуществление происходит без выведения ДГА из действия и может реализовываться полуавтоматически путем введения вручную в компьютерную диагностическую модель значений мощности и электрической нагрузки и расхода топлива по показаниям штатных измерительных приборов и автоматически при введении этих значений в компьютерную модель с помощью соответствующих датчиков. Достигается контроль технического состояния ДГА и соответствие используемого топлива штатному дизельному топливу. 1 табл., 1 ил.

Наверх