Міністерство освіти і науки України

Київська державна академія водного транспорту

Ім. гетьмана Петра Конашевича-Сагайдачного

Факультет судноводіння

Розрахункова – графічна робота

по дисципліні: “Суднові котельні установки”

Розрахунок суднових парових утилізаційних котлів

(конвективних поверхонь нагріву).

Варіант 4

Виконав: студент 5-го курсу

групи ЕСЕУ 0917

Звєрєв О.О.

Київ 2014

Загальні положення

Проектування утилізаційних котлів виконується у відповідності до завдання, яке передбачає:

а) тип утилізаційного котла (паровий чи водогрійний); паропродуктивність; тиск в сепараторі; при наявності пароперегрівами - тиск і температуру перегрітої пари; температуру живильної води.

б) данні про двигун внутрішнього згорання - ефективна потужність, питома витрата палива і його марка, температура газів на виході з двигуна; загальний коефіцієнт надлишку повітря або його витрата; дозволений аеродинамічний опір

Для водогрійних утилізаційних котлів передбачається: потужність, температура гарячої води на виході з котла та на вході в котел, а також всі раніше перераховані вхідні данні по двигуну внутрішнього згорання.

Компоновку і всі розрахунки утилізаційних котлів виконуються для режиму двигуна потужністю

N_e= (0,85-0,9)N_e.ном

де N_e.ном - номінальна ефективна потужність двигуна

Установка одного утилізаційного котла для двох двигунів можлива тільк и при наявності газо перепускних заслінок, щоб запобігти проникненню газів до непрацюючого від працюючого двигуна.

Однією з особливостей проектування утилізаційних парових котлів (УПК) є те, що їх паро-потужність і компактність залежать від характеристик головного двигуна за якими він передбачається В тих випадках, колій передбачається газове регулювання потужності котла потрібно передбачити глушникову камеру.

При розрахунках слід враховувати, що з підвищенням тиску пари зменшується ступінь утилізації теплоти відхідних газів, а також середній температурний напір в утилізаційному котлі. Найбільшу паропродуктивність і відповідно, найбільш високий коефіцієнт використання теплоти вихідних газів можна отримати, якщо після пароутворюючого трубного пучка установити економайзер. Встановлення економайзера дозволяє зменшити температуру вихідних газів, збільшити паропродуктивність і ККД котла. В разі передбачення економайзера паровий котел буде більш компактний з меншою площею теплообмінної поверхні. Разом з тим треба пам'ятати, що вода в економайзер недогрівається до температури кипіння на 5-10^оС. Але утилізаційні парові котли незалежної паропотужності і при тиску (Р=О,3-О,5 МПа) компонуються і економайзера.

Розрахунок утилізаційних котлів передбачає таку послідовність: розрахунок процесу спалювання палива в двигуні внутрішнього згоряння; побудову компоновочного ескізу котла; розрахунок теплообміну; визначення гідравлічної о аеродинамічного опору і розрахунок на міцність головних деталей утилізаційного котла.

Слід зауважити, що методика розрахунку різних конвективних поверхи нагріву принципово не відрізняється. Необхідно тільки враховувати відмінності і числові значення термодинамічних параметрів потоків.

Проектування парового утилізаційного водотрубного котла циліндричної форми з горизонтальним змійовиком після двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ).