Криобаки спг для авто
Криогенные топливные баки
В 1998 году в инициативном порядке были созданы первые образцы криогенных баков того времени Предприятие выполнило более десяти НИОКР (в том числе с ведущими специализированными компаниями, такими, как ООО «Газпром ВНИИГАЗ», ФГУП «НАМИ», ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург» и др.) по данному направлению, а также разработало модельный ряд криобаков вместимостью от 110 до 415 л.
В 2012 году Объединение изготовило более 110 криогенных баков для Национальной Газовой Компании Кореи, выиграв международный конкурс, участниками которого были компании из США, Европы, Китая.
С 2014 г. Объединение занялось созданием криогенных топливных баков большой вместимости для карьерных самосвалов БЕЛАЗ. В 2015-2016 гг. на одном из горнообогатительных комбинатов Мурманской обл. проводились испытания карьерных самосвалов с грузоподъемностью 130 т на работе в двухтопливном режиме СПГ-«дизельное топливо». Установленные на них криогенные топливные системы с баками объемом 1400 л, изготовленные Предприятием, подтвердили заявленные технические характеристики.
Весной 2016 года ОАО «НПО «ГЕЛИЙМАШ» получил сертификат соответствия требованиям ТР ТС 032/2013 и 010/2011 на всю линейку выпускаемого криогенного емкостного оборудования. В июне этого же года создаваемые нами криогенные топливные баки были сертифицированы на соответствие техническим требованиям ТР ТС 018/2011.
В настоящее время продолжаются работы с ПАО «КАМАЗ», ОАО «БЕЛАЗ-Холдинг», ООО «РАРИТЭК» и др. Сильная команда высококвалифицированных специалистов, среди которых много молодежи, и современная, оснащенная по последнему слову техники, собственная машиностроительная база в купе с соответствующей мировым стандартам система менеджмента качества – являются гарантией достижения наивысшего качества выпускаемой продукции.
Типоразмерный ряд выпускаемых в настоящее время криогенных топливных баков представлен в Приложении 1 настоящего письма. По заказу может быть созданы и криогенные топливные баки иной вместимости и геометрических размеров. В 2016 году ряд был дополнен двумя новыми разработками: баками вместимостью 450 и 500 л.
Топливные СПГ-баки
Каталог оборудования
Аренда криогенного оборудования
Автомобильный бак для СПГ (криобак) это разновидность криогенного термоизоляционного сосуда среднего давления, спроектированного как два отдельных сосуда высокого давления, один внутри другого. Внутренняя емкость криогенного топливного бака используется для хранения криогенного СПГ и оборачивается множеством слоев термоизоляционного материала (сверх изоляция). Пространство между внутренним и внешним сосудом затем разрежается для создания сверх изолирующей системы (вакуума). Внешний сосуд и его система поддержки предназначены для того, чтобы выдерживать нагрузки, связанные с транспортировкой.
Внешний сосуд криобака защищен от перегрузок выводящей заглушкой. В случае внутренней утечки во внешний сосуд выводящая заглушка откроется и безопасным способом стравит избыточное давление. В случае внешней разгерметизации пространства между сосудами и потери вакуума, на внешнем сосуде появится нехарактерная влага или изморозь. (Присутствие изморози или конденсата на запаянном конце бака нормально). Все инженерные детали располагаются с одной стороны сосуда и защищены от повреждения защитным кольцом или кожухом.
Криобаки
Автомобильный бак для СПГ (криобак) это разновидность криогенного термоизоляционного сосуда среднего давления, спроектированного как два отдельных сосуда высокого давления, один внутри другого. Внутренняя емкость криогенного топливного бака используется для хранения криогенного СПГ и оборачивается множеством слоев термоизоляционного материала (сверх изоляция). Пространство между внутренним и внешним сосудом затем разрежается для создания сверх изолирующей системы (вакуума). Внешний сосуд и его система поддержки предназначены для того, чтобы выдерживать нагрузки, связанные с транспортировкой.
Внешний сосуд криобака защищен от перегрузок выводящей заглушкой. В случае внутренней утечки во внешний сосуд выводящая заглушка откроется и безопасным способом стравит избыточное давление. В случае внешней разгерметизации пространства между сосудами и потери вакуума, на внешнем сосуде появится нехарактерная влага или изморозь. (Присутствие изморози или конденсата на запаянном конце бака нормально). Все инженерные детали располагаются с одной стороны сосуда и защищены от повреждения защитным кольцом или кожухом.
Баки СПГ
Баки СПГ
В настоящее время в стране структуризируются работы по переводу транспорта на природный газ (метан). Необходимость этих работ определяется дефицитом и удорожанием традиционных топлив, а также внесением экологических требований к автомобильному транспорту. Так, на территории РФ с 1 января 2001 года введены нормы «Евро-2» на концентрацию вредных компонентов в отработанных газах автотранспорта. Повышение цен на нефть и нефтепродукты на мировом рынке уже сейчас привело к росту цен на нефтепродукты.
Природный газ в качестве моторного топлива может использоваться как в компримированном (сжатом), так и в сжиженном (криогенном) виде. Исследования РАО «Газпром» и ВНИИ газа показывают, что на автотранспорте использование сжиженного природного газа (СПГ) значительно выгоднее, чем компримированного (КПГ). Система производства, хранения и распределения СПГ имеет более приемлемые показатели.
Однако, чтобы убедить автотранспортные предприятия и автопроизводителей в эффективности использования СПГ, необходимо сделать технологию его применения максимально понятной с технической точки зрения и экономически рентабельной.
Природный газ как топливо имеет высокую энергоэффективность. Теплотворная способность природного газа составляет около 48 МДж/кг, что близко к теплотворной способности дизельного топлива 51 МДж/кг. Таким образом, если сравнивать два вида топлива, то получаем: 1 л объема топливного бака для дизельного топлива соответствует 2,12 л объема криобака для СПГ, но все равно объем используется в 2 раза менее эффективно, чем при применении дизельного топлива. Тем не менее, этот недостаток перекрывается экономическим и экологическим эффектом от использования газомоторного топлива.
Компания ООО «Криотехника» занимается производством и поставкой криогенного оборудования с 2012 года. С начала производства криогенных емкостей для более популярных газов: кислорода, азота, аргона, углекислоты, мы набрали грандиозный опыт, который пустили на производство криобаков для автомобильного транспорта.
На данный момент, мы изготавливаем криобаки для СПГ малого объема на базе горизонтальных криоцилиндров, рабочим давлением до 16 бар.
Криобак представлен в виде сосуда цилиндрической формы с многослойной экранно-вакуумной изоляцией. С выносным продукционным испарителем. В тыльной части газификатора расположена запорно-предохранительная арматура и приборы визуального контроля (КиП), устройство заправки.
Есть мнение, что машины на природном газе могут взорваться. Подобные инциденты с авто на природном газе случаются намного реже, чем с машинами на бензине или пропане. Чтобы поджечь природный газ, нужно, чтобы его концентрация в воздухе составляла от 5 до 15 процентов. Кроме того, у него самая высокая температура самовоспламенения — 540°С. Сравнение природного газа по этим показателям с пропаном, на основе которого производят СУГ, бензином и соляркой показывает, что первый — самый безопасный вид моторного топлива. Все криобаки разработаны и изготовлены в соответствии с нормативной документацией: ГОСТ 34601-2019, ТРТС 018/2011.
Газификация автомобилей развивается двумя путями: двигатель работает либо исключительно на газе, либо по газодизельному циклу. Оба имеют свои плюсы, но второй путь для перевозчиков интереснее — у такой машины больший запас хода.
Летом этого года Volvo Trucks поставила в Россию 14 тягачей Volvo FH LNG. Ранее Iveco отгрузила российским перевозчикам более 150 своих газовых грузовиков, включая Iveco Stralis NP LNG. Есть примеры и внутри страны: КАМАЗ активно продвигает газовый магистральный тягач КАМАЗ-5490 NEO, а «Группа ГАЗ» в августе этого года начала производство нового городского автобуса ЛиАЗ-5292 LNG. Что это — временное явление или тенденция?
Думается, что второе. Правда, идею внедрения сжиженного газа в моторы все трактуют по-разному. Один из лидеров европейского рынка газомоторной техники, компания Iveco, строит исключительно монотопливные газовые двигатели. Они работают как на сжатом, так и на сжиженном природном газе с искровым зажиганием и степенью сжатия около 11. Еще один представитель большой семерки — Scania пошла по такому же пути: монотопливный двигатель, искровое зажигание, степень сжатия 12,6. Производители, у которых нет собственного моторного производства, устанавливают двигатели компании Cummins. Она поставляет полную линейку газовых моторов с рабочим объемом от 5,9 до 9,1 л. с. искровым зажиганием. Российские машиностроители — КАМАЗ и «Автодизель» движутся в этом же направлении. А вот Volvo Trucks пошла путем совершенствования газодизельного цикла с подачей в цилиндры двигателя запальной дозы дизельного топлива.
Iveco строит исключительно монотопливные газовые двигатели. Они работают как на сжатом, так и на сжиженном природном газе LNG (Liquid Natural Gas).
Еще три года назад Volvo Trucks запустила в серию грузовики Volvo FH и FM на сжиженном природном газе. Система питания таких машин включает криобак, рассчитанный на 115 кг (275 л), 155 кг (375 л) или 205 кг (495 л) сжиженного газа, и бак для дизельного топлива емкостью 170 л. Запас хода грузовика с самым вместительным криобаком составляет около 1000 км.
Технологии, применяемые при хранении газа в криобаке, сохраняют постоянную температуру топлива до –160 °С, обеспечивая отсутствие чувствительности топлива к температуре окружающей среды.
Основой для битопливного двигателя Volvo Trucks стал серийный 6‑цилиндровый рядный дизель D13К рабочим объемом 12,8 л. с. системой впрыска Common Rail. Модернизация коснулась головки блока цилиндров и топливной аппаратуры. Газовая система состоит из криобака, в котором сжиженный природный газ хранится при температуре от –140 до –120 °С и давлении 4–10 бар. Там же определенная часть жидкой фазы переходит в газообразное состояние. По отзывам специалистов, технологии, применяемые при хранении газа в криобаке, сохраняют постоянную температуру топлива до –160 °С, обеспечивая отсутствие чувствительности топлива к температуре окружающей среды. Процесс этот практически непрерывен, количество испаряемого топлива зависит от уровня сжиженного метана, интенсивности потребления газа двигателем, температуры и давления заправляемого метана. При превышении в криобаке давления в 16 бар избыток газа сбрасывается в атмосферу через предохранительный клапан.
Природный газ — реальная возможность значительно сократить затраты на топливо, говорят эксперты «Скания».
Первые 14 автомобилей Volvo FH LNG не так давно пополнили автопарк подмосковной компании «ЭйСиРейл». Седельные тягачи с колесной формулой 4х2 оснащены 13‑литровыми двигателями мощностью 460 л. с. экологического класса Евро-6, которые выдают 2300 Нм крутящего момента. Баки сжиженного природного газа рассчитаны на хранение 205 кг топлива.
Выбор в пользу автомобилей Volvo FH LNG был сделан еще и потому, что в Московской области — основном регионе транспортных операций «ЭйСиРейл» — были открыты сразу две газозаправочных станции оператора LNG-инфраструктуры, компании «Новатэк». LNG — Liquid Natural Gas. Обладая запасом хода до 1000 км, тягачи Volvo FH LNG планово заезжают на дозаправку сжиженным природным газом.
Широкому коммерческому использованию СПГ в нашей стране пока препятствует более высокая стоимость производства автомобилей, работающих на СПГ, а также необходимость хранения топлива в дорогостоящих криогенных резервуарах.
Однако с учетом повышения экологических требований к двигателям доля автомобильного транспорта, работающего на СПГ, особенно среди тяжелых грузовиков и автобусов, будет возрастать. Опять же, недавно кабинет министров РФ увеличил размер субсидий регионам для перевода автотранспорта с традиционного топлива на газ с 25 до 75 млн руб. Вполне вероятно, что к 2024 году объем потребления природного газа в качестве моторного топлива составит 2,7 млрд м3. Предпосылки к этому есть.
Роберто Каматта, бизнес-директор ООО «Ивеко Руссия»
— Мы предлагаем решения для газомоторного топлива не только для магистральных перевозок, но также и для сферы дистрибуции. Согласно нашим внутренним расчетам, один газовый тягач в сравнении с дизельным может сэкономить 2342 тыс. руб. в течение пяти лет при пробеге 150 000 км. Представьте, какова будет экономия в пересчете на весь парк! Согласен, что первоначальные вложения довольно высокие, особенно если речь идет о технике на сжиженном природном газе, баллоны для которого должны быть сверхпрочными. Но если перевозчик подсчитает общую стоимость владения, то увидит реальную экономию. В Европе это решение очень востребованно, и мы полагаем, что доля газомоторного парка в России будет уверенно расти. Так что мы не зря показали на недавней выставке одну из наших новинок — Iveco Stralis NP LNG.
Юрий Панов, кандидат технических наук, профессор МАДИ