Search academic texts

Registration Number

0825U000455, PhD dissertation

Status

Доктор філософії, 133, Галузеве машинобудування

Date

11-04-2025

popup.evolution

o

Title

Development of Reducing Operating Costs Measures for Fuel of Vapor Industrial Mobile Installations.

Author

MYKHAILO I. BOHATCHUK,

popup.head Liudmyla I. Kryshtopa
popup.opponent OLEKSANDR V. DYKHA
popup.opponent OLEH L. LIASHUK
popup.review VASYL V. MYKHAILIUK
popup.review RUSLAN O. DEINEHA

Description

Дисертаційна робота присвячена покращенню паливно-економічних характеристик паропромислових пересувних установок нафтогазової галузі за рахунок розроблення нових методів, технічних рішень та пристроїв для економії палива шляхом використання закономірностей перетворень енергії пари, покращення процесів теплопередачі, удосконалення функціонування парогенераторних котлів та привідних агрегатів ППУА та врахування недоліків галузевої нормативної документації. Експлуатація паропромислових пересувних установок характеризуються високими витратами на паливо і обумовлює значну частину грошових витрат в собівартості теплової обробки пластів та інших термічних робіт, тому зменшення витрати палива та удосконалення нормативних витрат ППУА є актуальними завданнями. Проведений аналіз особливостей конструкції паропромислових пересувних установок з дизельними системами живлення показав, що їхні основні позитивні особливості: простота та надійність конструкцій, високі мобільність і можливість автономної роботи. Разом з тим, паропромислові пересувні установки з дизельними системами живлення мають високі нормативні і фактичні витрати дорогого дизельного палива, низьку енергоефективність та значні резерви в удосконаленні їхніх конструкцій та технологічних процесів. Розбіжність в реальних і нормативних режимах експлуатації паропромислових установок, а також їхні конструктивні відмінності, особливо за наявності установок закордонного виробництва, утруднює формування єдиних норм та виконання розрахунків витрат палива для виробленої пари. Відхилення режимів роботи установок дає можливість на практиці витрачати менше палива у порівнянні з нормативними значеннями, що призводить до необґрунтованих перевитрат палива та збитків підприємств. Для розв’язання зазначеної проблеми, а також встановлення реальних витрат палива, запропоновано ряд нових та удосконалених методів для визначення реальних витрат палива паропромислових установок та сформульовані рекомендації з їхньої правильної експлуатації. Експлуатаційні спостереження і аналіз витрат дизельного палива при роботі як котлів, так і привідних двигунів паропромислових установок показали, що в багатьох випадках дійсні витрати палива установок не співпадають з витратами з технічних характеристик парогенераторних установок. Створена математична модель процесів згорання в котлах пересувних паропромислових установок нафтогазової галузі паро-дизельної суміші для розрахунку та підвищення їхніх паливно-економічних показників. У промислових умовах досліджені залежності витрат палива ППУА при заданих тисках та температурах і з різною мірою сухості водяної пари. Врахування ступеня сухості водяної пари дозволило знизити необґрунтовані витрати палива паропромисловими пересувними установками до 36 кг за годину. В реальних умовах на різних моделях установок ППУА проведені експериментальні дослідження витрат палива при різних технологічних тисках. Врахування тиску водяної пари дозволило знизити необґрунтовані витрати дизельного палива паропромисловими пересувними установками до 5 кг за годину. У промислових та лабораторних умовах на різних моделях установок НГТТ встановлені залежності витрат палива від коефіцієнтів корисної дії установок, які враховують різну теплопередачу в котлах ППУА та втрати в трансмісії установок. Врахування реальних коефіцієнтів корисної дії установок дозволило точніше визначати витрати палива установками НГТТ. У промислових умовах встановлені залежності витрат палива паропромисловими пересувними установками від вхідної температури технологічної води. Врахування вхідної температури води дозволило знизити необґрунтовані витрати палива на 0,1933 кг/год палива на кожний градус Цельсія. Були проведені стендові випробування на дизельному ДВЗ роботи двигуна на товарному дизельному паливі та паро-дизельних сумішах з різною подачею водяної пари із виміром потужності та питомої витрати палива. Результати експериментальних досліджень показали, що при роботі двигуна на паро-дизельних сумішах відбувається зменшення витрати палива. При цьому за подачі 15 % водяної пари ефективна потужність двигуна знижувалась на 3,7 %, а ефективна питома витрата палива зменшувалась на 17,9 %. Розроблені пристрої для визначення моменту необхідності промивки змійовика теплогенератора для районів експлуатації паропромислових пересувних установок з різною жорсткістю води. Спроектовані та розроблені засоби зниження інтенсивності відкладення накипу на внутрішній поверхні змійовика теплогенератора ППУА, що дозволяє використовувати малопідготовлену воду, продовжити термін експлуатації котла та знизить собівартість виготовлення пари. Таким чином, у результаті виконаних теоретичних та експериментальних досліджень було вирішене важливе науково-прикладне завдання покращення паливно-економічних характеристик паропромислових пересувних установок нафтогазової галузі та приведення нормативних витрат палива ППУА до реальних.