vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2024-51-2-6-14vdgtu-1514Research ArticleЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКАENERGY AND ELECTRICAL ENGINEERINGТермодинамический анализ и моделирование процесса наполнения танкера-газовоза путем отгрузки СПГ из крупнотоннажного хранилища модернизированным погружным криогенным насосомThermodynamic analysis and modeling of the filling process of a gas tanker by shipping LNG from a large-capacity storage facility with an upgraded submersible cryogenic pumpБарановА. Ю.BaranovA. Yu.

Баранов Александр Юрьевич, профессор, доктор технических наук, образовательный центр «Энергоэффективные инженерные системы»

197101, Санкт-Петербург, пр. Кронверкский,49

Alexander Yu. Baranov, Dr. Sci. (Eng), Prof., Educational Center "Energy Efficient Engineering Systems"

49 Kronverkskiy Ave., St. Petersburg 197101

abaranov@itmo.ruДавыденкоМ. И.DavydenkoM. I.

Давыденко Мишель Игоревна, аспирант 4 года обучения, образовательный центр «Энергоэффективные инженерные системы»

197101, Санкт-Петербург, пр. Кронверкский,49

Michelle I. Davydenko, Graduate Student 4 years of study, Educational center "Energy-efficient engineering systems"

49 Kronverkskiy Ave., St. Petersburg 197101

mishelloooh@yandex.ruБарановМ. В.BaranovM. V.

Баранов Матвей Владимирович, аспирант 2 года обучения, образовательный центр «Энергоэффективные инженерные системы»

197101, Санкт-Петербург, пр. Кронверкский,49

Matvey V. Baranov, Postgraduate Student 2 years of study, Educational center "Energy-efficient engineering systems"

49 Kronverkskiy Ave., St. Petersburg 197101

mvbaranov@bk.ruМайковаТ. С.MaykovaT. S.

Майкова Татьяна Сергеевна, аспирант 2 года обучения, образовательный центр «Энергоэффективные инженерные системы»

197101, Санкт-Петербург, пр. Кронверкский,49

Tatyana S. Maykova, Postgraduate Student, 2nd year of study, Educational center "Energy-efficient engineering systems"

49 Kronverkskiy Ave., St. Petersburg 197101

tsmaikova@itmo.ruСанкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (ИТМО)РоссияITMO UniversityRussian Federation202424072024512614Copyright © Баранов А.Ю., Давыденко М.И., Баранов М.В., Майкова Т.С., 20242024Баранов А.Ю., Давыденко М.И., Баранов М.В., Майкова Т.С.Baranov A.Y., Davydenko M.I., Baranov M.V., Maykova T.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/1514

Цель. Целью исследования является определение параметров работы системы отгрузки сжиженного природного газа для различных вариантов наполнения танкера газовоза из крупнотоннажных хранилищ в период его бункеровки.Метод. Математическое и численное моделирование процесса отгрузки сжиженного природного газа для различных режимов опорожнения резервуаров в процессе отгрузки сжиженного природного газа на крупнотоннажный газовоз погружным криогенным насосом.Результат. Проведен анализ режимов отгрузки сжиженного природного газа из крупнотоннажных хранилищ в целях обеспечения заполнения танкера-газовоза в пределах допустимого периода фрахта посредством использования модернизированной конструкции погружного криогенного насоса. Получены аналитические зависимости для описания процесса отгрузки сжиженного природного газа для различных вариантов эксплуатации системы отгрузки.Вывод. Определен оптимальный вариант эксплуатации системы отгрузки сжиженного природного газа для наполнения танкера-газовоза за допустимое время бункеровки.

Objective. To set the parameters of the liquefied natural gas shipment system for various options for filling a gas tanker from large-capacity storage facilities during its bunkering.Method. Mathematical and numerical modeling of the liquefied natural gas shipment process for various tank-emptying modes during the shipment of liquefied natural gas to a largecapacity gas carrier by a submersible cryogenic pump.Result. The analysis of the modes of shipment of liquefied natural gas from large-capacity storage facilities has been carried out in order to ensure filling of a gas tanker within the permissible freight period with an upgraded design of a submersible pump of liquefied natural gas. Analytical dependencies have been obtained to describe the process of shipping liquefied natural gas for various operating options of the shipping system.Conclusion. The optimal option for the operation of the liquefied natural gas shipment system for filling a gas tanker within the permissible bunkering time has been determined.

крупнотоннажные хранилищасжиженный природный газцентробежный насосгидравлическая турбинапогружной криогенный насос отгрузкиотгрузка СПГтанкер-газовозlarge-capacity storage facilitiesliquefied natural gascentrifugal pumphydraulic turbinesubmersible shipping pumpLNG shipmentgas tankerReferencesДавыденко М.И., Баранов А.Ю. Применение гидротурбины в качестве привода погружного центробежного насоса для отгрузки сжиженного природного газа из крупнотоннажных хранилищ // Материалы IX Международной научно-технической конференции "Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке". – 2019. – Т. I. – С. 193-198.Davydenko M.I., Baranov A.Yu. The use of a hydraulic turbine as a drive for a submersible centrifugal pump for loading liquefied natural gas from large-scale storage facilities. Proceedings of the IX International Scientific and Technical Conference "Low-temperature and food technologies in the XXI century". 2019; 1:193-198. (In Russ)Альтшуль А.Д. Гидравлические потери на трение в трубопроводах / А.Д. Альтшуль // Л.: Госэнергоиздат. – 2016. – 256 с.Altshul A.D. Hydraulic friction losses in pipelines. Leningrad: Gosenergo-izdat. 2016; 256 (In Russ)Nilsson H. Numerical Investigations of Turbulent Flow in Water Turbines / H.Nilsson //Gothenburg: Chalmers University of Technology, Dept. of Thermo and Fluid Dynamics. – 2002.Nilsson H. Numerical Investigations of Turbulent Flow in Water Turbines. Gothenburg: Chalmers University of Technology, Dept. of Thermo and Fluid Dynamics. 2002.Ковалев Н.Н. Гидротурбины: конструкции и вопросы проектирования / Н.Н. Ковалев // Л.: Машиностроение. – 2017. – 584 с.Kovalev N.N. Hydroturbines: designs and design issues. Leningrad: Mashinostroenie. 2017; 584. (In Russ)Голубева И.А. Производство сжиженного природного газа: вчера, сегодня, завтра / И.А. Голубева, И.В. Мещерин // Мир нефтепродуктов – 2016 – С. 4–13.Golubeva I.A. Production of liquefied natural gas: yesterday, today, tomorrow. I.A. Golubeva, I.V. Meshcherin. World of Oil Products. 2016; 4–13. (In Russ)Проект Балтийского СПГ на сайте «Газпрома» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.gazprom.ru/about/production/projects/lng/baltic-lngBaltic LNG project on the Gazprom website [Electronic resource]. – Access mode: http://www.gazprom.ru/about/production/projects/lng/baltic-lng (In Russ)Терегулов Р.К. Совершенствование технологий производства и хранения сжиженного природного газа. Кандидатская работа.Уфимский государственный нефтяной технологический университет, 2009.Teregulov R.K. Perfection of technologies for production and storage of liquefied natural gas: Candidate thesis (engineering) // Ufa State Petroleum Technological University, 2009. (In Russ)Zhu B., Wang X., Tan L. Optimization design of a reversible pump–turbine runner with high efficiency and stability // Renew. Energy. 2015. С. 366–376Zhu B., Wang X., Tan L. Optimization design of a reversible pump–turbine runner with high efficiency and stability. Renew. Energy. 2015; 366–376Coyle D., Patel V. Processes and pump services in the LMG industry. Renew. Energy. 2016. – С.179-185.Coyle D., Patel V. Processes and pump services in the LMG industry. Renew. Energy. 2016.;179-185.David A. Coyle, Vinod H. Patel Process and pump services in the LNG industry. 2018. pp.179-185.David A. Coyle, Vinod H. Patel Process and pump services in the LNG industry. 2018;179-185.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.