8. Топливная система.

8.1. Определение производительностей и напоров топливоперекачивающих насосов

Для перекачивания каждого сорта топлива из танков основного запаса в отстойные и далее в расходные цистерны на судне предусматривается уста­новка топливоперекачивающих насосов (не менее двух). Подача каждого из насосов должна быть равна:

м³/ч, для мазута Ф12

м³/ч, для дизельного топлива

где G_max=2401,12 и 550,02 кг/ч – максимальный часовой расход мазута и дизельного топлива;

t= 0,5…1,0 ч – продолжительность работы насоса за один пуск, ч.

Примем t=0,7ч;

t₀ = 20 и 4 ч – время, необходимое для отстоя мазута и дизельного топлива;

960 и 860 кг/м³ – плотность мазута марки Ф₁₂ и дизельного топлива, кг/м³.

Расчёт ведём по ДТ ГД, поскольку он его потребляет в единицу времени при пуске и остановке больше, чем все ВДГ.

В то же время топливоперекачивающий насос должен обеспечивать перекачку суточного расхода соответствующего топлива за t₁= 1…2 ч, а также перекачку топлива из наибольшей по объему цистерны не более чем за время t₂= 2…4 ч (в м³/ч): м³/ч,

м³/ч,

Кроме того, топливоперекачивающие насосы судов ФРП должны обеспечивать передачу топлива другим судам с интенсивно­стью 100 м³/ч при водоизмещении судна более 1900т. Так как количество топливоперекачивающих насосов равняется двум, то производительность каждого должна быть 75 м³/ч.

Окончательно примем производительность топливоперекачивающих насосов равной 75 м³/ч.

Напор топливоперекачивающих насосов обычно составляет: 0,2…0,5 МПа.

Примем: p_н= 0,4 МПа.

8.2. Топливоподкачивающие насосы.

Топливоподкачивающие насосы предназначены для подачи топлива от расход­ных цистерн к топливным насосам высокого давления двигателей и к форсункам кот­лов. Подачу топлива (в м³/ч) соответствующего сорта можно определить по формуле:

м³/ч  3 м³/ч, для мазута Ф12 (7.4)

м³/ч  1,5 м³/ч, для дизельного топлива.

где k_з= 1,10…1,15 - коэффициент запаса.

Напор, создаваемый топливоподкачиваюшими насосами, составляет обычно 0,25…0,50 МПа, в некоторых установках до 1,2 МПа.

Примем: p_н = 0,5 МПа.

.

8.3. Сепараторы топлива.

Поскольку двигатель работает на тяжёлом топливе, а его пуск и остановка – на дизельном, то в системе топливоподготовки предусмотрим три сепаратора.

Производительность сепараторов для тяжёлого топлива (в м³/ч) определяем из выражения:

м³/ч, для мазута Ф12 (7.5)

м³/ч, для дизельного топлива.

где G_max – максимальный часовой расход топлива, кг/ч;

t_сеп= 7,5…11,5– время сепарации топлива в течение суток, ч;

k – коэффициент сепарации, представляющий собой отношение динами­ческих вязкостей топлива при нормальных условиях и условиях се­парации, для мазута Ф12 и для дизельного топлива k=0,444 и 1,0 соответственно.

Принимаем по два сепаратора Q_сеп=15 м³/ч для мазута Ф12 и Q_сеп=3 м³/ч для дизельного топлива.

8.4. Подогреватели топлива.

8.4.1. Количество тепла, необходимого для подогрева мазута.

Q_т=G^мазут_мах ·С_т·(t_т2-t_т1),

где G^мазут_мах=2401 кг/ч – максимальный часовой расход мазута;

С_т=2,1 – теплоёмкость мазута;

t_т1=10 ^оС, t_т2=80 ^оС – температура мазута до и после подогревателя соответственно.

Q_т=2401 ·2,1·(80-10)=352947 кДж/ч.

8.4.2. Количество пара, необходимое для подогрева мазута.

,

где i_к, i₁ – энтальпии греющего пара и дренажа соответственно.

кг/ч.

8.4.3. Температурный напор в подогревателе.

,

Где t_s=150 ^оС – температура насыщения греющего пара.

^оС.

8.4.4. Площадь поверхности нагрева.

,

где К-коэффициент теплопередачи от конденсирующегося пара к мазуту, К=90-200 Вт/(м²·К), принимаем К=150 Вт/(м²·К);

м².

8.5. Отстойные цистерны.

Если топливные танки используются в качестве балластных, целесообраз­но предусматривать 1-2 отстойные цистерны, емкость которых выбирают ис­ходя из среднечасового расхода топлива и необходимого времени отстоя, м³:

м³, для мазута Ф12 (7.6)

м3/ч, для дизельного топлива.

где t_от – время отстоя, ч;

k_от = 1,05…1,08 – коэффициент, учитывающий загромождение цистерн набором и арматурой.

Примем: V_оц=60 м³ для мазута Ф12 и V_оц=5,5 м³ для дизельного топлива.

8.6. Расходные цистерны.

Для каждого сорта топлива на судне устанавливают сдвоенные расходные цистерны. Емкость каждой из них должна быть достаточной для обеспечения СЭУ соответствующим сортом топлива не менее, чем на четырехчасовую вахту:

м³, для мазута Ф12 (7.7)

м³, для дизельного топлива.

k_рц = 1.05…1.08 – коэффициент, учитывающий загромождение цистерн набором и арматурой.

Рисунок 2. Топливная система: 1 - танки запаса; 2 - клапанная коробка; 3 - приемный фильтр; 4, 14 - топливоподкачивающие насосы; 5 - отстойные насосы; 6 - расходные насосы; 7 - газовая ловушка; 8 -расходная цистерна; 9 - пробковый кран; 10 - расходомер; 11 - подогреватели; 12 - смесительная цистерна; 13 - фильтр Г.О.; 15 - клапаны постоянного давления; 16 - ТНВД; 17 - дизель; 18 - фильтр Т.О.; 19 - автоматический регулятор вязкости; 20 - сепараторы тяжелого топлива; 21 - сепаратор дизельного топлива; 22 – подогреватель топлива.