Приложение 1

Методика расчетов килевого охладителя воды системы охлаждения главных двигателей, а также варианта охлаждения воды непосредственно через борт судна.

Проектирование килевого охладителя.

Наряду с традиционными системами охлаждения главных двигателей возможно применение систем, в которых охладитель пресной воды размещен в бортовых ящиках, омываемых эабортной водой в режиме естественной циркуляции.[2] Отсутствие развитой системы забортной воды обладает рядом преимуществ:

-исключаются из состава системы насосы забортной воды

-отсутствуют трубопроводы забортной воды из медно-никелевых сплавов

- сокращается трудоемкость обслуживания системы охлаждения

Очевидно, что эффективность действия подобной системы возрастает со снижением температуры забортной воды. Отсюда системы с килевыми охладителями целесообразно применять на судах и ледоколах полярного плавания. Российский морской регистр судоходства допускает их использование на судах с ледовым усилением категории не выше ЛУ4. Наиболее тяжелым режимом для проектирования подобной системы будет работа главных и вспомогательных двигателей на мощности близкой к максимальной при остановке судна, что возможно при маневрировании судов в ледовой обстановке.

В этом случае теплоотдачу от трубчатой поверхности теплообмена к забортной воде следует определять по формуле М.А. Михеева для случая естественной циркуляции забортной воды:

……………………………(1)

Где:

- Критерий Грасгофа……………(2)..

- Критерий Прандля……………(3)

В формулах (2) и (3) используются параметры забортной воды со значениями при :

- коэффициент объемного расширения забортной воды =5.3*10 .

- разность температур поверхности теплообмена и забортной воды принимаем =70

- коэффициент кинематической вязкости забортной воды 0.18*

- критерий Прандля принимаем, по таблицам свойств забортной воды, равным 13.7.

- коэффициент теплопроводности забортной воды 0.57 Вт/м.

Значения показателей в формуле (1) m и n принимаем в функции произведения критериев Gr и Pr.по данным таблицы 1.

Таблица 1

№	Gr*Pr	m	n
1		0.5	0
2		1.18	0.125
3		0.54	0.25
4		0.135	0.33

Диаметр трубок охладителя d пронимаем согласно сортаменту, где указаны значения от 0.013 м и далее через 1 мм.

Далее определяем коэффициент теплоотдачи к забортной воде:

Вт/ ……………………(4)

По данным заводов изготовителей двигателей принимаем количество тепловой энергии передаваемой в систему охлаждения.-Q кВт.

В первом приближении пренебрегая термическим сопротивлением теплоотдачи от пресной воды к трубкам охладителя и теплопроводностью в стенке трубки получим коэффициент теплопередачи равным коэффициенту теплоотдачи к забортной воде:

………………………………………(5)

Тогда поверхность теплообмена килевого охладителя будет равна:

…………………………………(6)