Система утилизации теплоты

Утилизационные котлы предназначены для выработки пара за счет утилизации теплоты выпускных газов ДВС и ГТД. Судовые УК выполняются с пароперегревателями (при использовании пара турбогенераторами или пропульсивными паровыми турбинами) или без пароперегревателей (при снабжении только потребителей теплоты). В отличие от главных и вспомогательных котлов, УК чаще имеют многократную принудительную циркуляцию (естественная циркуляция применяется крайне редко), что обусловлено невысокой температурой выпускаемых газов, а также преимущественно змеевиковой формой испарительной поверхности УК.

Эффективность УК оценивается коэффициентом использования теплоты выпускных газов ŋ_н.т, который представляет собой отношение теплоты, воспринятой водой в УК в процессе ее парообразования в пар, к располагаемой теплоте выпускных газов.

Отработавшие газы из ТНА поступают в УПГ. Образующийся насыщенный пар поступает в сепаратор, осушается и подводится к потребителям. При наличии пароперегревателя перегретый пар поступает к утилизационному турбогенератору. Конденсат от потребителей собирается в теплом ящике, откуда перекачивает питательным насосом в сепаратор. Циркуляционный насос подает воду в УПГ.

Так как температуры отработанных газов главного двигателя = 245°С на номинальном режиме, то утилизационный котёл применять не целесообразно. Следовательно, производим расчет вспомогательной теплопроизводящей установки.

Расчет вспомогательной теплопроизводящей установки.

Вспомогательная теплопроизводящая установка предназначена для обеспечения паром (горячей водой) следующих потребителей: систем парового отопления, камбуза, душевых, прачечной, пожарной системы пожаротушения, системы обогрева кингстонов и другой донной и забортной арматуры, паровых водоопреснителей, системподогрева тяжелого топлива, систем подогрева груза и мойки грузовых танков на танкерах, вспомогательных механизмов и устройств теплогенераторной установки, специальных вспомогательных механизмов с паровым приводом, вспомогательных турбогенераторов электрического тока.

Рассчитаем часовой расход теплоты [4, с.190].

Рассчитаем часовой расход теплоты на бытовые нужды:

, где

z – число людей на судне;

Рассчитаем часовой расход теплоты на поддержание температуры груза (тяжёлые нефтепродукты) в зимний период:

кДж/ч, где

G – грузоподъемность судна;

Рассчитаем часовой расход теплоты на дополнительный подогрев груза перед выгрузкой:

кДж/ч, где

- интенсивность дополнительного подогрева груза перед выгрузкой;

Количество теплоты, необходимое на ходу:

кДж/ч, где

- коэффициент запаса;

- коэффициент, учитывающий одновременность работы;

- необходимое ходовое количество теплоты;

Количество теплоты, необходимое на стоянке:

кДж/ч, где

- необходимое стояночное количество теплоты;

Требуемая паропроизводительность:

На ходу

т/ч

На стоянке

т/ч, где

- энтальпия пара

- энтальпия пароводяной смеси

В качестве ВППУ выбираем вспомогательный автоматизированный котел типа КАВ 4/7, который предназначен для обеспечения насыщенным паром технологических, хозяйственно-бытовых и технических нужд. Котел производит влажный насыщенный пар с давлением 0,7МПа и выдаёт его на потребители в диапазоне 0-100% от номинальной при полностью автоматизированном регулировании процессов горения и питания.

Электропитание механизмов производится переменным током напряжением 380 В с частотой 50Гц. Электропитание системы автоматики - 220 В и 380 В с частотой 50Гц.

Основные технические данные котлоагрегата КАВ 4/7 [3, с.322] приведены в таблице 6.

Таблица 6

Технические данные котлоагрегата КАВ 4/7

Наименование параметра	Размерность	Значение
Паропроизводительность номинальная	кг/ч
Давление пара	МПа	0,5-0,7
Влажность пара	%	не более 1
КПД	%	80,7
Удельный паросъем	кг/м2×ч
Топливо : малой вязкости ГОСТ 305-73 ГОСТ 4749-73 средней вязкости ГОСТ 1667-68 ГОСТ 10585-75 высокой вязкости ГОСТ 1667-68 ГОСТ 10585-75	- -   - -   - -	Л-0,5 ДС   ДТ Ф 5 и Ф 12   40 В
Расход условного топлива	кг/ч
Расход воздуха на горение	кг/с	1,5

Продолжение таблицы 6

Расход пара на подогрев и распыливание топлива	кг/ч	33-35
Поверхность нагрева	м2	98,1
Габариты котлоагрегата ( длина * ширина * высота )	мм	3160 * 2610 * 3820
Масса котлоагрегата в сухом состоянии	т	8,78