Характеристики автономного котла

Характеристики автономного котла приведены в таблице 6.1

Таблица 6.1 Основные характеристики автономного котла КВС 1,5

Характеристика	Значение
Теплопроизводительность, кВт	22,4
Рабочее давление воды P, кгс/см2	0,7
Расход жидкого топлива, кг/ч
Площадь поверхности нагрева F, м2	1,5
Габариты: длина*ширина*высота, м	0,86*0,86* 0,81
Масса котла с водой, кг

Характеристики утилизационного котла

Характеристики утилизационного котла приведены в таблице 6.2

Таблица 6.2 - Основные характеристики утилизационного котла КАУ-1,7

Характеристика	Значение
Тепловая мощность Nк, кВт
Рабочее давление воды P, МПа	0,13
Температура газов на выходе из котла tвых, оС
Температура газов на входе в котел tвх, оС
Площадь поверхности нагрева F, м2	1,7
Масса котла с водой Gк +Gв, кг
Масса котла без воды Gк, кг
Полное аэродинамическое сопротивление котла ∆hп, кПа	1,8
Тепловая напряженность поверхности нагрева qн, кВт/м2	17,1

8 Расчет энергетических запасов

Масса запасов рабочих сред (топлива, масла, и технической воды) определяется не только типом и мощностью ЭУ, но и дальностью, автономностью и среднеэксплуатационной скоростью судна.

Общий запас топлива определяется по формуле:

Bт = (k^.be^.Ne + k₁^.be₁^.Ne₁ + k’^.B_к)^.t_пл ,кг,

где k - количество главных двигателей, k = 1;

k₁ - количество вспомогательных двигателей ДГ50, k₁ = 2;

k’ - количество автономных вспомогательных котлов, k’ = 1;

be - удельный расход топлива главным двигателем, be = 0,194 кг/(кВт·ч);

be₁ - удельный расход топлива вспомогательными двигателями ДГ50, be₁ = 0,260 кг/(кВт·ч);

B_к - расход топлива автономным вспомогательным котлом, Bк = 3 кг/ч;

t_пл - автономность плавания, t_пл = 240 ч.

Bт = (1^. 0,194^.960+ 2^.0,260^.59 + 1^.3)^. 240 = 52781 кг,

Емкость запасных топливных цистерн

,м³,

где k_м - коэффициент, учитывающий мертвый запас, k_м = 1,1;

r_т - плотность топлива, r_т = 0,85^.10³ кг/м³;

м³.

Общий запас масла определяем по формуле:

Bм = (k^.b_м^.Ne + k₁^.b_м1^.Ne₁ + G_м^сум/t_м)^.t_пл ,кг,

где b_м - удельный расход масла главными двигателями, b_м = 0,001 кг/(кВт-ч);

b_м1 - удельный расход масла вспомогательными двигателями ДГ50,

b_м1 = 0,00085 кг/(кВт-ч);

G_м^сум - суммарное количество масла, заливаемого в картер главных и вспомогательных двигателей:

(см. п.7.3).

t_м - периодичность смены масла, заливаемого в картер главных и вспомогательных двигателей для МОД, t_м = 525 ч.

Bм = (1·0,001·960+2·0,00085·59+880/525)^.240 =657кг

Емкость запасных масляных цистерн:

, м³,

где r_м = 900 кг/м³ - плотность масла;

м³

Общий запас технической воды

G_в = а_в^.(кNe + к’Nе`)^.10^-3 , т,

где а_в = 0,02 кг/кВт – удельная масса общего запаса технической пресной воды

G_в = 0,02(1^.960 + 3^.59) ^.10^-3 = 0,0227 т.

7 Выбор оборудования и систем СЭУ

Cистема сжатого воздуха

Система предназначена для пуска дизелей, продувки трубопроводов и поддержания постоянного давления в пневмоцистернах, обеспечения работы пневматических инструментов, механизмов, тифонов и т.д. Его вырабатывают компрессоры.

В соответствии с Правилами [7] на судне устанавливают два компрессора: навесной (с приводом от ГД) и автономный (ручной или с приводом от электродвигателя).

Пуск дизеля проводят сжатым воздухом с давлением 2,5 ¸ 3 Мпа (для МОД и СОД). Запас сжатого воздуха в баллонах должен быть не менее, чем на 6 пусков. Число баллонов не менее двух с равной емкостью.

Суммарная емкость баллонов

v^.Vs^.z^.n^.m^.Po

V_б = ¾¾¾¾¾¾¾ (м³)

P - Pmin

где:

v = 6 кг/м³ - удельный расход воздуха на м³ объема цилиндра двигателя

3,14^.D_ц^2.S

V_s = ¾¾¾¾¾¾¾ (м³) - рабочий объем цилиндра двигателя,

Dц=0,23 м - диаметр цилиндра двигателя,

S=0,3 м - ход поршня,

3,14×0,23^2.0,3

Vs = ¾¾¾¾¾¾¾ = 0,0125 (м³),

z=6 - число цилиндров двигателя,

n=1 - число двигателей,

m = 12 - число последовательных пусков,

Po = 0,1 Мпа - давление окружающей среды,

P = 3 Мпа - давление в баллонах для СОД,

P_min =1,2 Мпа - минимальное давление при котором возможен запуск ГД для СОД,

Принимаем два баллона для пуска главного двигателя ёмкостью по 0,3 м³.

Объем тифонных баллонов

V_м^.t_c^.P_o

V = ¾¾¾¾¾¾ (м³),

P_1t - P_2t

где:

V_м = 6 м³/мин - расход свободного воздуха тифоном,

t_c = 10 мин - время подачи сигнала для пополнения баллона,

P_1t = 3 Мпа - начальное давление в тифонном баллоне

P_2t = 0,4 Мпа - минимальное давление в тифонном баллоне

.

Подача воздуха на вспомогательные механизмы производится из тифонных баллонов.

Подача компрессора

Подача компрессора определяется из условия заполнения пусковых баллонов в течение 1 часа от Pmin до рабочего давления.

Q_k = V_b^.(P-P_min) (м³/ч)

где:

- суммарный объем пусковых баллонов главных двигателей,

.

Система охлаждения

Система предназначена для охлаждения двигателей и отвода тепла от рабочих жидкостей: масла, воды, топлива и от продувочного воздуха.

Состав системы: насосы (обеспечивают циркуляцию воды в системе), охладители (для отвода тепла в воду), расширительные цистерны (для компенсации объема и удаления воздуха из системы), терморегуляторы (поддерживают температуру воды и охлаждающей жидкости), трубопроводы.

Тип системы охлаждения - двухконтурная замкнутая.

Подача насоса пресной воды

,

где:

коэффициент запаса подачи;

доля теплоты, отводимая пресной водой;

Q_н^р = 42700 кДж/кг - низшая теплота сгорания топлива;

плотность воды;

теплоемкость воды,

-разность температур на входе и выходе из двигателя.

b_e = 0,194 кг/кВт^.ч - удельный расход топлива ГД

Ne = 960 кВт - мощность ГД

.