4. Расчет показателей вспомогательных двигателей сэу

Для выбора рационального режима работы вспомогательных двигателей выполняем расчет изменения их параметров при работе дизель генераторов по нагрузочной характеристике (табл. 6.).

Таблица 6

Расчет параметров главных двигателей по винтовой характеристике

Наименование параметра, единица измерения		Численное значение
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Марка дизеля
Номинальная эффективная мощность Рен, кВт
Ном. частота вращ. коленчатого вала nе, мин^-1
Удельный эф. расход топлива be, кг/(кВтч)
Низшая уд. тепл. сгорания топлива Qн, кДж/кг
Мех. КПД на номинальном режиме 
Внутренний диаметр цилиндра D, м
Ход поршня S, м
Число цилиндров z
Тактность т
РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ
Доля ном. эффективной мощности б	1,0		0,9		0,8	0,6	0,4	0,2
Долевая эффективная мощность Ре, кВт
Адаптивная поправка к КПД на дол. режиме е
Эффективный КПД на долевом режиме э
Удельный расход топлива beе, кг/(кВтч)
Часовой расход топлива Вде, кг/ч
Среднее эффективное давление Рме, МПа

Показатели вспомогательных двигателей на долевых режимах определяем с помощью зависимостей:

• долевая эффективная мощность

(26)

- эффективный КПД на долевом режиме

(27)

- удельный расход топлива на режиме

(28)

- часовой расход топлива

(29)

- среднее эффективное давление на режиме

(30)

По результатам расчетов строим графики изменения показателей вспомогательных двигателей при их работе по нагрузочной характеристике, рис. 3. По графику находим наиболее экономичный режим работы (b_ед = b_едmin = кг/(кВтч)) и графически определяем значения параметров на этом режиме: Р_м = МПа; В_д =кг/ч; _д. =; Р_д = кВт.

Изменение параметров дизель генератора при работе по нагрузочной характеристике приведены на чертеже рис. 3 на ватмане

3.Обоснование и выбор схемы теплоснабжения.

Для обоснования схемы тепло- и электроснабжения судна предварительно определяется потребность в этих видах энергии на ходовом режиме. Наиболее распространенными источниками теплоты на судах являются котельные установки. Для удовлетворения потребности в теплоте, в ходовом режиме на судах устанавливаются утилизационные котлы, использующие теплоту выпускных газов главных двигателей. Потребность судна в теплоте на стоянках удовлетворяется автономными котлами, работающими на жидком топливе. Сорт топлива, используемого автономными котлами и главными двигателями, обычно одинаков.

На рассматриваемом судне система теплоснабжения включала в себя автоматизированный котельный агрегат Wanson Steambloc Marine M2HP/150 и утилизационый котел Maskinverken DRW.

Автоматизированный котельный агрегат Wanson Steambloc Marine M2HP/150 имеет характеристики:

котел паровой огнетрубный, с горизонтальным расположением жаровой трубы;

• Паропроизводительность D_п = 1900 кг/ч.

• расход топлива – 38 кг/ч;

• габариты 2,02х1,62х1,87 м;

В ходовом режиме для обеспечения судовых потребителей паром служит один автоматизированный утилизационный котел Maskinverken DRW –установленный в шахте машинного отделения на выхлопном коллекторе главного двигателя.

Утилизационный котел имеет характеристики:

• Паропроизводительность – 1980 кг/ч;

• габариты 1,0х2,40м

Расход теплоты на отопление помещений для сухогрузных судов определяется по уравнению:

Q_от = 83800 + 42  G = 83800 + 42  10424= 521608 кДж/ч;(31)

где G – грузоподъемность судна, из табл. 1. G = 10424 т.

Расход теплоты на санитарно-бытовые нужды находим по формуле

Q_сб = n_эк  (q_вм + q_вп) = 24 (2000 + 400) = 57600кДж/ч;(32)

где

• n_эк – численность экипажа, чел, n_эк = 24 чел.;

• q_вм –удельный расход теплоты на приготовление горячей мытьевой воды, q_вм = 2000 кДж/чел.-ч.;

• q_вп – удельный расход теплоты на приготовление кипяченой питьевой воды q_вп = 400 кДж/чел.-ч.

Расход теплоты на подогрев топлива, масла и другие технические нужды

Q_пт = 0,15  (Q_от + Q_сб) = 0,15  (521608+ 57600) = 86881 кДж/ч;(33)

Для подсчета общего количества теплоты, потребной на судне составляем таблицу 7.

Таблица 7

Расчет количества теплоты, фактически потребляемой на судне

Потребители теплоты	Расчетный расход теплоты Q, кДж/ч	Режим работы судна «ходовой»		Режим работы судна «стояночный»
		Коэфф-т загрузки kз	Потребное количество теплоты Qох, кДж/ч	Коэфф-т загрузки kз	Потребное количество теплоты Qох, кДж/ч
Отопление
Санитарно-бытовые нужды
Технические нужды
Итого Qох =; Qоc =;
Количество фактически потребляемой теплоты Qх ; Qc

Количество теплоты, фактически потребляемой на судне в ходу подсчитываем по формуле

Q_х = 1,1  к_о  Q_ох = = кДж/ч;(35)

Количество теплоты, фактически потребляемой на судне на стоянке подсчитываем по формуле

Q_х = 1,1  к_о  Q_ох = = кДж/ч;(36)

где к_о – коэффициент одновременности, принимаем равным к_о = 0,9.

Производительность автономных котлов должна быть достаточной для обеспечения потребности судна в любом режиме без работы утилизационного котла. Поэтому автономные котлы выбираются по максимальному количеству теплоты потребляемой на судне Q_c= кДж/ч,

Требуемая паропроизводительность паровых котлов определяется как:

;(37)

где i – разность энтальпий насыщенного пара и питательной вод, принимаем равной 2200…2500 кДж/кг.

4.РАСЧЕТ СИСТЕМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ.

Для обеспечения нормальной работы двигателя и котельной установки СЭУ оборудуется следующими системами:

• Топливной.

• Масляной.

• Водяного охлаждения.

• Сжатого воздуха.

• Газовыпуска.

Каждая система может быть подразделена на две части:

• Непосредственно связанную с двигателем.

• Судовую.