Подбор вариантов главного двигателя и выбор оптимального варианта по комплексному параметру качества

Подбор вариантов главного двигателя производим сопоставлением в табличной форме.

Таблица 3.1.

Сопоставление параметров судовых дизелей

Наименование параметра, единица измерения	Марка дизеля
	8ЧСПН18/22	6ЧНСП18/22	8НВД26А-2
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
1. Номинальная эффективная мощность,	234	234	294
2. Номинальная частота вращения коленчатого вала,	750	750	1000
3. Реверсивность	0	0	0
4. Род топлива	диз.	диз	диз.
5. Удельный эффективный расход топлива,	0,224	0,218	0,224
6. Удельный эффективный расход масла,	0,00204	0,00095	0,0014
7. Ресурс до капитального ремонта,	55	50	25
8. Габаритные размеры, : длина ширина высота	4,560 1,080 2,080	2,840 1,070 1,740	4,220 1,310 1,770
9. Масса,	7350	4610	6300
РАСЧЁТНЫЕ ДАННЫЕ
10. Удельная мощность,	22,8	44,25	30,05
11. Удельная масса,	31,4	19,7	21,42
12. Стоимость	26821,1	31884,3	24432,2
13. Комплексный показатель качества	0,82	0,98	0,81
14. Тип главной передачи	РРП	РРП	РРП
15. КПД судового комплекса	0,20	0,21	0,20

Выводы по разделу: В результате сравнения трёх двигателей был выбран двигатель марки 6ЧНСП18/22, так как у него наиболее высокий комплексный показатель качества. Кроме того он имеет больший КПД судового комплекса, меньшие массо-габаритные показатели, большую удельную мощность, меньший удельный эффективный расход топлива и масла по сравнению с рассматриваемыми двигателями.

Дизель 6ЧНСП18/22 четырехтактный, шестицилиндровый, простого действия, вертикальный, однорядный с полуразделенной камерой сгорания. Двигатель оборудован шестиплунжерным топливным насосом блочного типа, дисковым воздухораспределителем, водомаслохолодильником трубчатой конструкции.

4. Расчёт вспомогательной котельной установки

Вспомогательные котельные установки это наиболее распространённые источники теплоты на речных судах. Для удовлетворения потребности в теплоте в ходовом режиме на судне установлен водогрейный котел и паровой утилизационный котёл, использующий теплоту выпускных газов главных двигателей. Потребность судна в теплоте на стоянках удовлетворяется автономными котлами.

Общее количество теплоты на судовые складывается из расходов теплоты на отопление помещений, санитарно-бытовые нужды, подогрев топлива и масла в системах ЭУ.

На рассматриваемом судне система теплоснабжения включает в себя автоматизированный котельный агрегат КОАВ - 40 и утилизационные котлы КАУ – 4,5.

Автоматизированный котельный агрегат КОАВ – 40 имеет характеристики:

котел паровой огнетрубный, с горизонтальным расположением жаровой трубы;

• Паропроизводительность - 168000 кДж/ч.

• расход топлива – 5,1 кг/ч;

• габариты 0,95х1,05х0,75 м;

В ходовом режиме для обеспечения судовых потребителей паром служит автоматизированный утилизационный котел КАУ – 4,5,установленный в шахте машинного отделения на выхлопных коллекторах главных двигателей с левого борта.

Утилизационный котел имеет характеристики:

• Паропроизводительность – 170000 кДж/ч;

• габариты 0,75х2,40м

Расход теплоты на отопление помещений для сухогрузных судов осуществляется по следующей зависимости:

,

где G = Мп (для буксиров)

Расход теплоты на санитарно-бытовые нужды находится по выражению:

,

где - удельный расход теплоты на приготовление горячей мытьевой воды, принимаемый равным для буксирных судов 1880…2720 . Принимаем ;

- удельный расход теплоты на приготовление кипячёной питьевой воды, принимаемый равным для буксирных судов 400…420 . Принимаем .

n_эк – численность экипажа

3) Расход теплоты на подогрев топлива, масла и другие технические нужды составляет:

.

Расход общего количества потребления теплоты для различных режимов движения судна производится в табличной форме ( табл. 4.1 ).

Коэффициент загрузки потребителей в ходовом и стояночном режимах принимаем 0,9 и 0,6 соответственно. Коэффициент одновременности принимают для ходового режима 0,9, для стояночного режима 0,8.

4)Количество теплоты , которое отводится от двигателя выпускными газами и может быть использовано в утилизационном котле;

кДж/ч

где q_г – удельная масса выпускных газов, принимаемая равной для четырехтактных дизелей 6…7 кг/(кВт∙ч);

Ср – массовая теплоемкость газов, равная 1,05…1,13 кДж/(кг∙К);

t₁ – температура газов на входе в котел, принимается равной 300…500˚С;

t₂ - температура газов на выходе из котла, принимается равной 185…215˚С;

ζ_г = 0,95 – коэффициент потери теплоты в окружающую среду.

Таблица 4.1

Расчёт количества потребления теплоты на судне

Потребители Теплоты	Расчётный расход теплоты,	Режим работы судна
		Ходовой		Стояночный
		Коэффициент загрузки	Потребное количество теплоты,	Коэффициент загрузки	Потребное количество теплоты,
Отопление СБН Тех. нужды
		0,9	49125,6 25200 10506,4	0,6	32750,4 16800 7004,3
Итого:
Количество фактически потребляемой теплоты

Выводы по разделу: Производительность автономного котла достаточна для обеспечения потребности судна в ходовом режиме без работы утилизационного котла. Штатный утилизационный котел паропроизводительностью 170000 кДж/ч заменяем утилизационным котлом марки КАУ – 1,7 паропроизводительностью 85000 кДж/ч