Аналіз впливу режимних параметрів на ефективность роботи суднових систем генерації інертних газів

Актуальність роботи обумовлена зростаючими вимогами міжнародних нормативних документів IMO (SOLAS, FSS Code, ISGOTT, IGC та IBC Codes) щодо вибухопожежної безпеки танкерних суден та необхідністю підвищення енергоефективності допоміжних суднових систем. Виконано аналіз нормативної бази та наукових публікацій щодо застосування систем інертного газу на суднах. Розглянуто конструкцію, принцип дії та експлуатаційні особливості двох систем: генераторів інертного газу на основі продуктів згоряння палива та мембранних азотних установок.
Встановлено, що питома витрата палива генераторів інертного газу на основі згоряння становить 0,07–0,09 кг/Нм³ при вмісті кисню 2–5 % об. Для мембранних азотних систем питоме електроспоживання складає 0,22–0,28 кВт·год/Нм³ при чистоті азоту 95–98 % та зростає до 0,35–0,45 кВт·год/Нм³ при чистоті 99–99,5 %.
Показано, що підвищення чистоти азоту з 95 % до 99 % призводить до зниження продуктивності мембранних систем на 30–60 % та збільшення навантаження на повітряні компресори.
При вмісті 5 % кисню у інертному газі, мембранна азотна система має переваги як за екологічними, так і за енергетичними показниками порівняно з генератором інертного газу на основі згоряння: питома емісія CO₂ для мембранної системи є меншою приблизно на 30–35 %, ніж для combustion-type IGG, а сумарні енерговитрати на генерацію інертного газу є приблизно на 50 % нижчими, ніж у генератора на основі згоряння.