5.3 Выбор оборудования и устройств систем сэу

5.3.1 Система сжатого воздуха

Система предназначена для пуска главных и вспомогательных двигателей, работы пневматических систем автоматики и управления, работы приборов звуковой сигнализации, продувки кингстонов, работы пневматического инструмента и других общесудовых и специальных нужд.

Система состоит из компрессоров (в них получают сжатый воздух), баллонов, воздухохранителей, водо- и маслоотделителей (в них очищают воздух), трубопроводов и арматуры.

В соответствии с Правилами 1 на судне устанавливается два компрессора: навесной с приводом от ГД и автономный с приводом от электродвигателя.

Пуск дизеля производится сжатым воздухом с давлением до 7,5 МПа для ВОД. Запас сжатого воздуха в баллонах должен обеспечивать не менее 6 пусков. Число баллонов не менее двух с равной емкостью.

Суммарная емкость пусковых баллонов для главных двигателей определяется по формуле:

, м³,

где - удельный расход воздуха на 1м³ объёма цилиндра двигателя;

, м³ - рабочий объём цилиндра двигателя;

- диаметр цилиндра двигателя;

- ход поршня,

,

- число цилиндров двигателя;

- число двигателей;

- число последовательных пусков;

- давление окружающей среды;

- давление в пусковых баллонах, принятое для ВОД;

- минимальное давление, при котором возможен запуск ГД для ВОД;

Принимаем два баллона для пуска главных двигателей ёмкостью по 0,35 .

Поскольку вспомогательные двигатели имеют электростартерный запуск, расчёт емкости пусковых баллонов для них не требуется, т.к. они не применяются.

Объём тифонных баллонов определим по формуле:

, м³,

где - расход свободного воздуха тифоном;

- время подачи сигнала без пополнения баллона;

- начальное давление в тифонном баллоне;

- минимальное давление в тифонном баллоне;

,

Подача воздуха на вспомогательные механизмы производится на тифонных баллонах.

Подача компрессора определяется из условия заполнения пусковых баллонов в течение 1 часа от до рабочего давления:

,м³/ч,

где - суммарный объем пусковых баллонов главных двигателей,

.

5.3.2 Система охлаждения

Система охлаждения предназначена для охлаждения двигателей и отвода теплоты от рабочих жидкостей: масла, воды.

Система включает: насосы (обеспечивают циркуляцию воды в системе), охладители (отводят теплоту в воду), расширительные цистерны (компенсируют объем и удаляют воздух из системы), терморегуляторы (поддерживают температуру воды и охлаждающей жидкости), трубопроводы.

Тип системы охлаждения - двухконтурная замкнутая.

Подачу насоса пресной воды определим по формуле:

, м³/с,

где - коэффициент запаса подачи, принимаем равным 1,2;

- доля теплоты, отводимая пресной водой, которую находим по формуле:

;

- низшая рабочая теплота сгорания топлива;

- плотность пресной воды;

- теплоемкость пресной воды;

- разность температур на входе и выходе из двигателя, принимаем ;

- удельный расход топлива ГД;

- суммарная мощность мощность ГД,

.

Подачу насоса забортной воды определим по формуле:

, м³/c,

где - коэффициент запаса, учитывающий расход забортной воды на охлаждение компрессора, дейдвудного подшипника и т.д, принимаем =1,45;

- доля теплоты, отводимая с маслом, определяемая по формуле:

;

;

- плотность морской воды;

- перепад температуры забортной воды, принимаем =17 ;

- теплоемкость забортной воды,

.

С целью унификации насосы пресной и забортной воды приняты с одинаковой подачей. Необходимое давление насосов должно быть не менее 0,2 МПа. Мощность, потребляемая насосом, равна:

, кВт,

где - коэффициент запаса мощности, принимаем =1,2;

- подача насоса;

- давление насоса, принимаем ;

-КПД насоса;

Поверхность охлаждения холодильника системы охлаждения определим по формуле:

,

где - общий коэффициент теплопередачи для холодильника без турбулизаторов, трубчатого с d=10…15 мм

- средняя логарифмическая разность температур:

,⁰С,

где - температура пресной воды на выходе из двигателя, для ВОД принимаем ;

- температура пресной воды за холодильником, принимаем ;

- температура забортной воды перед водяным холодильником, принимаем ;

- температура забортной воды после водяного холодильника, принимаем ,

.

Тогда

.