Двигатели на сжиженном природном газе (LNG)

 **Двигатели на сжиженном природном газе (LNG)** становятся всё более популярными в судостроении благодаря их экологическим и экономическим преимуществам. LNG двигатели работают на сжиженном природном газе, который хранится в жидком состоянии при температуре около -162°C. При использовании в двигателе, газ переводится в газообразное состояние и сжигается для производства энергии.

### **Принцип работы LNG двигателей:**

1. **Хранение и подготовка топлива:**

   LNG хранится в специальных изолированных танках на борту судна при очень низкой температуре, чтобы поддерживать его в жидком состоянии. Для того чтобы использовать газ в двигателе, его сначала необходимо нагреть и испарить, чтобы перевести в газообразное состояние. Этот процесс осуществляется в **испарителях**, где LNG проходит через теплообменники, нагреваясь до температуры, при которой он может быть использован в двигателе.

2. **Подача газа в двигатель:**

   Газообразный природный газ подаётся в двигатель через систему подачи топлива. Подача регулируется в зависимости от текущей нагрузки двигателя и условий эксплуатации судна. В LNG двигателях используется система управления, которая следит за давлением и потоком газа, чтобы обеспечить эффективное сгорание.

3. **Сгорание в двигателе:**

   Существует два основных типа LNG двигателей на судах:

   - **Двигатели с искровым зажиганием:** Газ смешивается с воздухом и воспламеняется с помощью искры. Этот процесс аналогичен работе бензиновых двигателей.

   - **Двигатели с двойным топливом (Dual-Fuel):** Эти двигатели могут работать как на LNG, так и на дизельном топливе. Для воспламенения газа используется небольшое количество дизельного топлива, которое инициирует сгорание газовоздушной смеси в цилиндрах. Этот тип двигателей обеспечивает большую гибкость, так как судно может переключаться между разными типами топлива в зависимости от доступности и стоимости.

4. **Процесс сгорания:**

   В камере сгорания двигатель смешивает природный газ с воздухом и воспламеняет смесь. Газ сгорает, создавая горячие газы, которые расширяются и толкают поршни, что приводит к выработке механической энергии. Эта энергия используется для вращения вала, который, в свою очередь, приводит в движение гребные винты судна или вырабатывает электричество.

5. **Система управления и мониторинг:**

   LNG двигатели оснащены сложной системой управления, которая регулирует подачу газа, давление и температуру, обеспечивая оптимальные условия для сгорания. Система контроля также отслеживает выбросы и состояние двигателя, предотвращая превышение норм по выбросам вредных веществ и обеспечивая безопасность эксплуатации.

### **Преимущества LNG двигателей:**

1. **Экологическая чистота:**

   LNG двигатели значительно сокращают выбросы вредных веществ:

   - **Снижение выбросов оксидов азота (NOx)** на 90%.

   - **Практически полное отсутствие выбросов оксидов серы (SOx)** и твёрдых частиц (сажи).

   - **Снижение выбросов углекислого газа (CO2)** на 25-30% по сравнению с дизельными и мазутными двигателями.

   

2. **Экономическая выгода:**

   В некоторых регионах, таких как США и Европа, LNG является более доступным по цене по сравнению с мазутом или малосернистым дизельным топливом, что делает его привлекательным для судовладельцев.

3. **Гибкость в работе:**

   Двигатели с двойным топливом (Dual-Fuel) могут работать как на LNG, так и на традиционных видах топлива, что позволяет судну выбирать топливо в зависимости от его стоимости и доступности в портах.

### **Основные компоненты системы LNG двигателя:**

1. **Криогенные топливные танки:** Специально изолированные резервуары для хранения сжиженного газа при низких температурах.

2. **Испарители:** Теплообменники, которые переводят LNG из жидкого состояния в газообразное.

3. **Система подачи топлива:** Регулирует подачу газа в двигатель для обеспечения оптимального сгорания.

4. **Система управления двигателем:** Контролирует параметры двигателя, такие как давление газа, температура, поток воздуха и выбросы.

### **Заключение:**

LNG двигатели для судов представляют собой важное решение для снижения выбросов вредных веществ и повышения экономической эффективности работы судов. Благодаря способности работать на более экологически чистом топливе и снижению операционных затрат, LNG двигатели становятся всё более популярными в морской индустрии.