Начинается...

УМП 400 Универсальный моторный подогреватель серии UNISTEAM-UMPG на метане КПГ/СПГ

УМП 400 Универсальный моторный подогреватель серии UNISTEAM-UMPG на метане КПГ/СПГ

Рассмотрим новинку в модельном ряде UNISTEAM™ – Универсальный моторный подогреватель (Универсальная машина подогрева), в котором навесное оборудование и шасси работают на метане. Его особенностью является то, что шасси – бескапотный Урал 4320-4972-16 – имеет две топливные системы: КПГ и СПГ, а также оснащено нестандартным четырехтактным двигателем YUCHAI YC6MK340N-50.

Назначение и области применения УМП

Универсальный моторный подогреватель воздуха (УМП) на шасси автомобилей УРАЛ, КАМАЗ является практичным и наиболее эффективным устройством подачи большого количества тепла для временных промышленных сооружений, обогрева жилых и производственных помещений, бурового оборудования: насосных емкостей, бурового раствора, подъемных агрегатов, гидросиловых установок для систем верхнего привода и противовыбросового превентора, двигателей внутреннего сгорания и др. оборудования.

Отдельный тип УМП – Универсальный моторный аэродромный подогреватель воздуха (УМП-А), который применяется на открытых аэродромных стоянках с искусственным покрытием и, при необходимости, на грунтовых аэродромах с прочностью грунта 0,3-0,5 Мпа (3-5 кгс/см2), а также для обогрева двигателей, кабин и салонов самолетов (вертолетов) различных типов и категорий.

УМП Автомобиль изготовлен в климатическом исполнении «У» по ГОСТ 15150 и рассчитан на эксплуатацию по дорогам 1…5 категорий (СНиП 2.05.02) общей сети дорог при температуре окружающего воздуха от -45°С до +40°С, и относительной влажности воздуха до 100% при +15°С.

Конструкция машины УМП исключает попадание продуктов сгорания в нагреваемый воздух, что делает ее экологически безопасным по отношению к человеку и обогреваемой среде, в сравнении с другими видами воздухонагревателей.

Универсальные моторные аэродромные подогреватели не влияют на безопасность полетов, безопасность жизни, здоровья авиапассажиров и технического персонала, окружающую среду, а также обеспечивают техническую и технологическую совместимость с самолетами, вертолетами и другими объектами гражданской авиации, стабильность функциональных характеристик, сохранность самолетов и вертолетов, имущества авиапассажиров и авиапредприятий.

В настоящее время УМП и УМП-А успешно работают на многих предприятиях нефтегазодобывающего комплекса, в дорожном строительстве, на открытых аэродромных стоянках.

Отличия УМП от ППУА

Передвижные паровые установки вырабатывают насыщенный пар высокой температуры (до 310°C) под высоким давлением (до 100 атм), а универсальные моторные подогреватели подают нагретый сухой воздух максимальной температурой до 100°C.

Таким образом, с помощью УМП невозможно что-либо отмыть, у пара мощность и теплоотдача больше, чем у воздуха, и пар подается под высоким давлением, поэтому с помощью пара возможно прогреть, например, магистраль, или удалить парафиновые отложения. Но, в то же время, с помощью пара невозможно прогреть ДВС или турбину – двигатель покроется льдом.

Устройство УМП

Навесное оборудование УМП состоит из съемного фургона (КУНГ) и платформы. КУНГ представляет собой цельнометаллический каркас, обшитый снаружи стальным листом. Платформа представляет собой сварную конструкцию, выполненную из швеллеров и уголков с настилом из рифленого листа. На платформу устанавливается теплогенератор, система хранения баллонов КПГ МЕТАН, газовая топливная система, шкаф для напорных рукавов.

Для удобства технического обслуживания и ремонта теплогенератора КУНГ имеет пять дверей. Через три правые двери обслуживаются горелки и газовые редуктора. Дверь слева скрывает отсек для хранения материалов и инструментов. Задняя левая дверь открывает доступ к напорным рукавам, а правая к запасным частям и принадлежностям. Также КУНГ может быть полностью демонтирован для проведения технического обслуживание или капитального ремонта.

Доработанное шасси автомобиля УРАЛ, КАМАЗ предназначено для передвижения УМП и размещения навесного оборудования, а также является источником энергоснабжения для теплогенератора.

Теплогенератор предназначен для подогрева атмосферного воздуха, подаваемого вентилятором. Входной диффузор расположен на передней стенке теплогенератора и соединен с вентилятором. Выходной конфузор расположен на задней стенке теплогенератора (внутри фургона) и имеет пять воздушных патрубков для присоединения гибких напорных рукавов.

Состав теплогенератора:

  • каркас, составляющий основу конструкции;
  • обшивка, выполненная из оцинкованного листа;
  • два газовоздушных теплообменника рекуперативного типа;
  • две блочных горелки, работающих на дизельном или газообразном топливе;
  • диффузор на входе (служит для подачи воздуха внутрь теплогенератора);
  • конфузор, на выходе теплогенератора (предназначен для отвода нагретого воздуха в напорные рукава);
  • пульт управления, в котором смонтирована контрольная и пускозащитная автоматика.

Газовоздушный теплообменник изготавливается из нержавеющего жаропрочного листа и труб, состоит из камеры сгорания и трубчатого коллектора.

Удаление продуктов сгорания осуществляется через патрубок, к которому присоединяется дымовая труба.

Теплогенератор работает следующим образом:

  • вентилятор через воздуховод и диффузор, нагнетает в теплогенератор холодный атмосферный воздух, который, проходя сквозь первый теплообменник, снимает с него тепло и, тем самым, подогревается;
  • по такому же принципу, происходит дальнейший нагрев воздуха во втором теплообменнике;
  • окончательно нагретый, воздух через конфузор, расположенный на выходе теплогенератора, поступает в гибкие напорные рукава.

Комплект гибких напорных рукавов состоит из 12 шт. Длина рукава в расправленном виде – 6000 мм, присоединительный диаметр – 220 мм. Конструкция рукава – многослойная – один внутренний термостойкий слой, стальная спираль и два слоя брезентовой парусины.

Для транспортировки и хранения рукавов предусмотрены специальные пеналы, которые крепятся в левой части кузова позади топливного бака. Доступ к ним осуществляется через левую заднюю дверь. В один пенал укладывается по два рукава, последовательно. Для того, чтобы их достать, требуется вытащить фиксатор и извлечь первый рукав. Второй рукав вынимается с помощью специального приспособления, входящего в ЗИП УМП. Использовать в работе можно как все пять рукавов одновременно, так и только один из них.

Для нагрева теплогенератора применяются две горелки фирмы «Giersch», в зависимости от технического задания. Выбор горелок именно этого производителя обусловлен их широкой распространенностью и известным качеством, согласно многочисленным отзывам. Автоматика горелки управляет запуском и остановкой горелки, а также постоянно контролирует наличие пламени, что обеспечивает безопасность процесса.

Для работы горелок, помимо газового топлива, необходимо электричество, т.к. горелка имеет электронное управление. Горелка, как и вся установка, может питаться как от бортовой системы автомобиля, так и от внешнего источника.

В зависимости от температуры окружающей среды, а также требуемой температуры на выходе, возможно использование только одной из двух горелок для нагрева воздуха.

Автоматика УМП осуществляет:

  • защиту электрооборудования от токов короткого замыкания;
  • контроль температур стенок теплообменников и температуры нагретого воздуха;
  • включение и отключение горелок;
  • автоматика горелки обеспечивает запуск и остановку горелки, а также постоянный контроль наличия пламени;
  • газоанализатор газа, расположенный в верхней части КУНГа, сигнализирует в случае утечки метана.

Пульт управления работой теплогенератора расположен в кабине. Приборы, встроенные в пульт, обеспечивают: контроль и индикацию температур теплообменников и температуры воздуха на выходе теплогенератора, включение и отключение горелочных устройств, плановый запуск и остановку, светодиодную индикацию режимов работы теплогенератора.

Технические характеристики УМП

* при длине воздуховода не более 18 м
** в зависимости от технического задания

Немного о газомоторном топливе

Природный газ относится к наиболее экологичным видам топлива и соответствует стандарту «Евро-5»/«Евро-6», при этом природный газ – это фактически готовое моторное топливо, поэтому он гораздо дешевле бензина и дизельного топлива.

При сжигании 1000 л жидкого нефтяного моторного топлива в воздух вместе с отработавшими газами выбрасывается 180-300 кг оксида углерода, 20-40 кг углеводородов, 25-45 кг окислов азота. При использовании природного газа вместо нефтяного топлива выброс токсичных веществ в окружающую среду снижается приблизительно в 2-3 раза по оксиду углерода, по окислам азота – в 2 раза, по углеводородам – в 3 раза. При сгорании природного газа не образуется сажа, отсутствуют выбросы свинца и серы. В целом использование газа обеспечивает в 9 раз меньшую задымленность окружающего воздуха.

Природный газ не образует отложений в топливной системе, не смывает масляную пленку со стенок цилиндров, тем самым снижая трение и уменьшая износ двигателя. При сгорании природного газа не образуется твердых частиц и золы, вызывающих повышенный износ цилиндров и поршней двигателя. Таким образом, использование природного газа в качестве моторного топлива позволяет увеличить срок службы двигателя в 1,5-2 раза.

Также, согласно классификации МЧС, природный газ относится к самому безопасному классу горючих веществ – концентрационные и температурные пределы воспламенения природного газа значительно выше, чем у бензина и дизельного топлива. Метан в два раза легче воздуха и при утечке быстро растворяется в атмосфере.

КПГ, компримированный природный газ – это сжатый газ, находящийся под давлением в 200 атмосфер.

В качестве бака для него используют цельнометаллические или металлопластиковые баллоны.

В УМП установлены две «кассеты» с баллонами, содержащими по 9 баллонов на 80 л каждая. Первая кассета предназначена для обеспечения работы шасси, а вторая – для навесного оборудования. Одна кассета обеспечивает 10 часов работы УМП.

КПГ автомобили заправляют на АГНКС (автомобильная газонаполнительная компрессорная станция).

Сжиженный природный газ – это газ, который был охлажден до -160°C, до состояния криогенной жидкости. СПГ в 3 раза плотнее, чем КПГ, из 600 кубометров газообразного газа получается около одного кубометра СПГ.

Из-за своего криогенного состояния, СПГ хранится в специальных изолированных (но не герметично) резервуарах – сосудах Дьюара. В них устанавливается испаритель, который превращает СПГ в газ для топливной системы. Особенностью таких баков является необходимость либо постоянно использовать, либо стравливать содержащийся в них газ, для поддержания температуры и давления внутри бака. Поэтому такие баллоны не следует оставлять бездеятельно стоять полностью заправленными на длительное время – топливо просто испарится. КПГ-баллоны такого недостатка лишены.

В рассматриваемом автомобиле установлен криобак объемом 500 л, предназначенный для обеспечения работы шасси. СПГ автомобили заправляют на крио-АЗС (криогенные автомобильные заправочные станции).

В России уже более 5 лет природный газ в качестве моторного топлива активно внедряет ПАО «Газпром». Расширяется модельный ряд техники, работающей на таком топливе, развивается инфраструктура. Потому что преимущества природного газа перед другими видами топлива неоспоримы.

Шасси и двигатель

Рассматриваемая модель УМП смонтирована на бескапотном шасси Урал 4320-4972-16. Данное шасси имеет максимальную длину базы, что позволяет удобно разместить самые разные, даже крупные спецнадстройки.

Шасси подключено и может работать от двух топливных систем – с КПГ и СПГ.

Газовый двигатель YUCHAI YC6MK340N-50 выбран вместо классического для шасси УРАЛ газового двигателя ЯМЗ согласно техническому заданию заказчика.

Подведем итоги

Достижения газовой промышленности последних лет открывают большие возможности для развития мировой и отечественной экономики. Природный газ может стать тем средством, который будет способствовать достижению энергетической безопасности, росту промышленного производства, развитию инноваций, улучшению экологической ситуации. Причем именно экологические характеристики природного газа как топлива являются одними из главных аргументов в пользу того, чтобы он стал играть ключевую роль для мировой энергетики в текущем столетии.

Использование природного газа в качестве топлива дает эксплуатирующим компаниям значительные экономические преимущества: более низкие цены на природный газ по сравнению с дизельным топливом, освобождение грузовиков, работающих на природном газе, от уплаты дорожных сборов за проезд по всем автомагистралям и федеральным трассам, а также финансовая поддержка федерального правительства при приобретении автомобиля на природном газе.

Универсальный моторный подогреватель UNISTEAM-UMPG на метане позволяет выполнять самый широкий спектр работ, при этом комбинация различных топливных систем и экономика модели при наличии инфраструктуры позволяют значительно снизить эксплуатационные затраты.

ООО «Завод паровых установок Юнистим» – первый в России и СНГ завод-производитель и поставщик специальной техники на газомоторном топливе, является обладателем серии патентов на собственные разработки в области газомоторного оборудования. Продукция UNISTEAM™ соответствует мировым стандартам качества и требованиям директив Европейского парламента и Совета. Система менеджмента качества (СМК) сертифицирована по ГОСТ Р ИСО 9001-2015 (ISO 9001:2015). Завод и его продукция включены в реестры Министерства промышленности и торговли Российской Федерации, что позволяет воспользоваться при покупке государственными программами субсидий.

Ознакомьтесь с широким модельным рядом специальной техники на газомоторном топливе UNISTEAM™ в каталоге продукции →