2.3. Определение эффективной мощности пропульсивной установки
Определение эффективной мощности производится на примере пропульсивных установок промысловых судов.
КПД передачи зависит от ее типа и конструкции и составляет:
для одноступенчатых редукторов 0,97…0,98;
для двухступенчатых 0,96…0,97;
для реверс-редукторов 0,94…0,95;
для гидротрансформаторов 0,87…0,89;
для электропередачи постоянного тока 0,85…0,90;
для электропередачи переменного тока 0,9…0,94.
В тех случаях, когда главный двигатель соединяется с гребным валом или редуктором гидравлической или электромагнитной муфтой, учитываются дополнительные потери в ней. КПД муфт м составляет:
гидравлической 0,94…0,96;
электромагнитной 0,98.
КПД валопровода в зависимости от его конструкции, длины и способа передачи мощности от двигателя колеблется в незначительных пределах 0,97...0,98.
Для предварительных расчетов можно принять пропульсивный КПД ВРШ – 0,7; ВФШ – 0,75.
Адмиралтейский коэффициент для нижеприведенных судов по опытным данным составляет:
СРТР (D = 748 т; v = 11 узлов) - 288...290;
РТМ (D = 3260 т; v = 13 узлов) - 255...380;
БМРТ (D = 3678 т; v = 13 узлов) - 280...310;
БКРТ (D = 9930 т; v = 13,7 узлов) - 207;
ППР (D = 5560 т; v = 14 узлов) - 380...413.
После определения суммарной мощности главных двигателей необходимо в случае многовальной установки разбить эту мощность по отдельным двигателям. В двухвальных установках мощность каждого двигателя равна половине суммарной. В трехвальной установке мощность распределена между двигателями отдельных валов, мощность двигателей среднего вала может превышать мощность двигателей бортовых валов.
Пример: определить эффективную мощность пропульсивной установки большого морозильного рыболовного траулера водоизмещением D = 3678 т при скорости хода 13 узлов.
Так как сопротивление движению судна неизвестно, то воспользуемся приближенной формулой, в которой адмиралтейский коэффициент для БМРТ принимаем равным 300. Буксировочная мощность ЭУ определится по формуле (2.7)
,
кВт.
Применяя прямую передачу, а в качестве движителя – ВРШ, определим эффективную мощность СЭУ. Принимая КПД валопровода в = 0,975 и КПД ВРШ - р = 0,7, получаем
,
кВт.
2.4. Выбор главного двигателя
Исходными данными для выбора главного двигателя служат: тип и назначение судна, районы и режимы его плавания, условия размещения двигателей, массогабаритные показатели установки, а также требования Морского Регистра к установкам. Выбранный тип двигателя должен сочетаться с типом движителя и характеристиками корпуса судна (его прочностью и ходовыми качествами).
Выбираемый двигатель оценивают по мощности, частоте вращения, надежности, габаритам, удельной массе, удельным расходам топлива и масла, сортам применяемого топлива и масла, степени уравновешенности, первоначальной стоимости, безопасности обслуживания, приспособленности к автоматизации. Особое внимание должно быть уделено маневренным качествам двигателя, которые характеризуются следующими показателями:
временем подготовки к пуску и развития полной мощности;
минимально устойчивой частотой вращения двигателя;
временем остановки и реверса;
мощностью заднего хода;
трудоемкостью обслуживания.
Дизели, устанавливаемые на средне- и крупнотоннажных промысловых судах, делятся на группы:
четырехтактные и двухтактные с наддувом и без наддува, предназначенные для привода вспомогательных дизель-генераторов с цилиндровой мощностью 14,7...73,5 кВт, диаметром цилиндра 170...270 мм и частотой вращения 500...750 об/мин;
двухтактные тронковые с наддувом и без наддува, используемые в качестве главных и имеющие цилиндровую мощность 184...368 кВт, диаметр цилиндра 430...520 мм, частоту вращения 145...250 об/мин;
четырехтактные тронковые с наддувом, применяемые в качестве главных с цилиндровой мощностью 368 кВт, диаметром цилиндра 320...525 мм и частотой вращения 250...300 об/мин;
четырехтактные с повышенной частотой вращения (750 об/мин) для привода главных генераторов с цилиндровой мощностью 110...150 кВт;
четырехтактные среднеоборотные (500 об/мин) с цилиндровой мощностью до 300 кВт.
По расположению цилиндров среднеоборотные дизели могут быть рядными, V-образными или с противоположно движущимися поршнями.
Выбор типа главного двигателя для промыслового судна определяется рядом дополнительных условий, среди которых основными являются качество продувки цилиндров двигателя; условие обеспечения судну заднего хода, в случае выхода из строя системы управления шагом ВРШ; трудоемкость обслуживания. В связи с этим дизельные установки с ВРШ и нереверсивными дизелями применяют в основном на промысловых судах ограниченной дальности плавания. На морских транспортных и промысловых судах дальнего плавания устанавливают преимущественно четырехтактные реверсивные дизели и в качестве движителя ВРШ.