Дослідження технологічних систем паропостачання та можливі шляхи підвищення їх енергетичної ефективності на прикладі пристроїв для розморожування вагонів

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32347/2409-2606.2024.50.6-28

Ключові слова:

система паропостачання, енергетична ефективність, технологічний тепляк, пристрій розморожування вагонів, тепловтрати паропроводів

Анотація

Системи паропостачання промислових підприємств різних сфер діяльності залишаються актуальними насамперед через теплофізичні особливості використання енергії фазових переходів водяної пари в процесі її конденсації. Крім того, в країнах Східної Європи традиційно значна кількість діючих котелень є паровими і вибір енергоносія визначається саме наявністю характерного джерела. Разом з тим, процеси вантажної логістики сьогодні забезпечуються переважно морським транспортом, а доставка в порти традиційно здійснюється залізничним транспортом, що, в свою чергу, вимагає використання системи розморожування і перевалювання сипучих продуктів. У статті наведено результати досліджень енергоспоживання пристроїв для розморожування вагонів портової інфраструктури та запропоновано схемні тепломеханічні рішення для модернізації системи паропостачання розморожувальної камери. За результатами дослідження наведено значення витрат теплової енергії на одиницю продукції за існуючого сценарію та після модернізації. Наведено характерні технологічні та теплотехнічні особливості існуючої схеми пристроїв для розморожування вагонів портової інфраструктури України та заходи з модернізації таких систем, впровадження яких дозволить досягти значного зниження споживання теплової енергії в маневрових нестаціонарних режимах роботи розморожувальних камер. Серед цих заходів: модернізація пароконденсатного господарства шляхом підвищення термічного опору теплоізоляції конденсатопроводів та встановлення насоса, а також часткова заміна парових пристроїв обігріву на газові інфрачервоні системи. Доцільність застосування інфрачервоної системи обігріву вагонів разом із паровими регістрами обґрунтована.

Біографії авторів

Андрій Тимощенко, Інститут технічної теплофізики НАН України

Головний науковий співробітник

Олександр Погосов, Київський національний університет будівництва і архітектури

Доцент

Павло Пасічник, Київський національний університет будівництва і архітектури

Доцент

Євген Кулінко, Київський національний університет будівництва і архітектури

Доцент

Богдан Козячина, Київський національний університет будівництва і архітектури

Аспірант

Кирило Баранчук, ТОВ з іі "Данфосс ТОВ"

Заступник директора з науково-технічної діяльності

Посилання

Viktorelius, Martin, and Monica Lundh. "Energy Efficiency at Sea: An Activity Theoretical Perspective on Operational Energy Efficiency in Maritime Transport." Energy Research & Social Science, vol. 52, June 2019, pp. 1-9.

Ma, Lin, et al. "A Multi-Objective Energy Efficiency Optimization Method of Ship Under Different Sea Conditions." Ocean Engineering, vol. 290, Dec. 2023, https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2023.116337.

Baccelli, Oliviero, and Pietro Morino. "The Role of Port Authorities in the Promotion of Logistics Integration Between Ports and the Railway System: The Italian Experience." Research in Transportation Business & Management, vol. 35, June 2020, https://doi.org/10.1016/j.rtbm.2020.100451.

Lytvynenko, Larysa, et al. "Prospects of Using the Urban Railway for Logistics Support of Urban Areas." Transportation Research Procedia, vol. 63, 2022, pp. 1199-204, https://doi.org/10.1016/j.trpro.2022.06.125.

Hricova, Romana. "The Current Status of East Slovakian Transhipment Points and the Possibilities of Their Further Development." Acta Logistica, vol. 09, no. 04, Dec. 2022, pp. 379-86, https://doi.org/10.22306/al.v9i4.328.

Romanova, G., et al. "To Solve the Challenges of Coal Export Issues by Marine Terminals in the Primorsky Region by Analysis of Cargo Handling Technology." IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, vol. 988, no. 3, Feb. 2022.

Zapałowicz, Zbigniew, and Lech Biały. "Calculation Methodology of Defrosting Room for Rail Cars." Applied Mechanics and Materials, vol. 831, Apr. 2016, pp. 151-61.

Goncharenko, Yuriy B., et al. "Numerical Simulation of the Heat Transfer Process in the Radiation-Convective Defrosting Device." Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies, vol. 10, no. 3, May 2017, pp. 435-43.

Bezovsky, Marek, et al. "Energy Demand and Comparison of Current Defrosting Technologies of Frozen Raw Materials in Defrosting Tunnels." Applied Energy, vol. 87, no. 8, Aug. 2010, pp. 2447-54, https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2010.02.031.

Kortmann, W. "Defrosting Equipment as a Means of Emptying Frozen Railway Wagons." VGB Kraftwerkstechnik (English Issue); (Germany), vol. 73, no. 9, Sep. 1993.

Pikashov, V. S., et al. "Study of the Influence of Coverings of Extended Radiating Pipes on Them Heat Radiation, When Heating Large Objects and Heating Industrial Rooms." Energy Technologies & Resource Saving, no. 2, June 2020, pp. 19-26, https://doi.org/10.33070/etars.2.2020.03.

Dorogovа, E. Y., and Y. B. Honcharenko. Effektivnost raboty vagonorazmorazhivayushih ustrojstv OAO «Vostochnyj port». Vologdinskie chteniya, 2004 [in Russian].

Pohosov, O. H., et al. "Suchasni systemy teplo- ta paropostachannia promyslovykh pidpryiemstv pry zastosuvanni hlybokoi utylizatsii enerhetychnoho potentsialu tekhnolohichnoi pary." Ventyliatsiia, osvitlennia ta teplohazopostachannia, vol. 45, Nov. 2023, pp. 42-51, https://doi.org/10.32347/2409-2606.2023.45.42-51 [in Ukrainian].

Tanuma, Tadashi. Advances in Steam Turbines for Modern Power Plants. Woodhead Publishing, 2022.

Jafari, Seid Mahdi. Thermal Processing of Food Products by Steam and Hot Water: Volume 4. Woodhead Publishing, 2022.

DP «Derzhavnyi naukovo-doslidnyi instytut budivelnykh konstruktsii» (NDIBK). Zakhyst vid nebezpechnykh heolohichnykh protsesiv, shkidlyvykh ekspluatatsiinykh vplyviv, vid pozhezhi. Budivelna klimatolohiia. DSTU-N B V.1.1-27:2010 [in Ukrainian].

NDIPI «Teploproekt». SNyP 2.04.14-88 Teplova izoliatsiia obladnannia i truboprovodiv. SNyP 2.04.14-88 [in Ukrainian].

Proektnyi ta naukovo-doslidnyi instytut po hazopostachanniu, teplopostachanniu ta kompleksnomu blahoustroiu mist i selyshch Ukrainy (UkrNDIinzhproekt. DBN V.2.5-39:2008 inzhenerne obladnannia budynkiv i sporud. zovnishni merezhi ta sporudy. teplovi merezhi. zi zminoiu № 1. DBN V.2.5-39:2008 [in Ukrainian].

Natsionalna komisiia, shcho zdiisniuie derzhavne rehuliuvannia u sferakh enerhetyky ta komunalnykh posluh. Postanova vid 30.09.2015 № 2494 Pro zatverdzhennia Kodeksu hazorozpodilnykh system [in Ukrainian].

Minakovskyi, V. M., and A. S. Solomakha. Tekhnichna termodynamika: Pryklady, zadachi ta typovi rozrakhunky. Chastyna persha. KPI im. Ihoria Sikorskoho, 2017 [in Ukrainian].

DP «Derzhavnyi naukovo-doslidnyi instytut budivelnykh konstruktsii» (NDIBK). DSTU B EN 13187:2011 teplovi kharakterystyky budivel. yakisne vyiavlennia teplovykh vidmov v ohorodzhuvalnykh konstruktsiiakh. infrachervonyi metod (EN 13187:1998, IDT). DSTU B EN 13187:2011 [in Ukrainian].

Konstantynov, Yu. M. Hidravlika. Vyshcha shkola, 1988 [in Ukrainian]

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-03-07

Як цитувати

Тимощенко, А., Погосов, О., Пасічник, П., Кулінко, Є., Козячина, Б., & Баранчук, К. (2025). Дослідження технологічних систем паропостачання та можливі шляхи підвищення їх енергетичної ефективності на прикладі пристроїв для розморожування вагонів. Вентиляція, освітлення та теплогазопостачання, 50, 6–28. https://doi.org/10.32347/2409-2606.2024.50.6-28