При расчете нагрузки судовой электростанции учитываются следующие коэффициенты:
;(74)
где Рп и Рd – ном. Мощности потребителя и его электродвигателя, кВт.
-kз – коэффициент загрузки потребителя;
-ko - - коэффициент одновременности работы;
;(75)
где nур и nу – количество одноименных потребителей, работающих на режиме и установленных на судне;
Потребная мощность одноименных потребителей определяется:
активная
;(76)то же на режиме
;(77)реактивная
;(78)то же на режиме
;(78)
Суммарная мощность потребителей на режиме:
-постоянно работающих
активная
;(79)
реактивная
;(80)
-периодически работающих
активная ;(81)
реактивная ;(82)
-эпизодически работающих
активная
;(83)
реактивная
;(84)
-всех с учетом потерь в электросети.
Активная;
(85)
реактивная
(86)
Полная мощность на режиме:
;(87)
Результаты расчетов представлены в таблице нагрузок судовой электростанции.
7. Выбор схемы обеспечения судна электроэнергией и теплом.
Для выбора схемы обеспечения судна электроэнергией и теплом на ходу необходимо рассчитать значения эффективного КПД ЭУ еу при возможных вариантах снабжения судна этими видами энергии.
Таблица 9.
Эффективность установки при различных схемах энергообеспечения
-
№
Схема тепло- и электрообеспечения судна
Значения
еу
Хв
хк
ху
1
4ДГ + 1УК + АК
4
1
1
0,3
2
4ДГ + УК
4
0
1
0,325
3
4ДГ + АК
4
1
0
0,286
4
ДГ + УК + АК
1
1
1
0,328
5
ДГ + УК
1
0
1
0,362
6
ДГ + АК
1
1
0
0,315
Принятые обозначения:
ДГ - дизель – генератор.
АК – автономный котел.
УК – утилизационный котел.
При расчете е величины xв, xd, xк, xу, xв, отображают количество работающих источников энергии при том, или ином вареанте снабжения судна теплом и электроэнергией.
- эффективный КПД установки считается по формуле (10):
;
Из анализа полученных данных, следует, что наиболее эффективной схемой снабжения судна электроэнергией и теплом является схема 1ДГ+УК.
6. Проектирование судового валопровода.
Проектирование судового валопровода включает:
Разработку принципиальной схемы валопровода;
Выбор материал валов и определение их диаметров;
Расчет промежуточного и гребного валов;
Оценка запаса по критической частоте вращения и продольной устойчивости гребного вала.
6.1. Разработку принципиальной схемы валопровода
6.2.Выбор материала валов и определения их диаметра.
По правилам Регистра РФ валы судовых валопроводов должны изготавливаться из стальных поковок с временным сопротивлением
430-690 МПа. В качестве материала для валов можно использовать сталь Ст5 с временным сопротивлением в=500-640МПа и пределом текучести
т=260-290МПа.
Диаметры валов для СЭУ должны быть не менее в мм:
-промежуточного dпр и упорного dу
;(88)
гребного вала dг
;(89)
где Pпр – номинальная мощность, передаваемая промежуточным валом, кВт;
kм – коэффициент, учитывающий неравномерность крутящего момента и принимаемый равным для 8-ти цилиндровых дизелей 1;
nпр – номинальная частота вращения промежуточного вала, с-1;
kг – коэффициент, принимаемый равным для валов без облицовки 10;
Dв – диаметр гребного винта, м;
