3.3.4. Топливная система

Вначале дается краткое описание системы с указанием: назначения системы, сорта топлива (марка, ГОСТ), используемого для главных, вспомогательных двигателей и автономных котлов, состава оборудования (отстойные, расходные и утечного топлива цистерны, дежурно-топливные и топливоперекачивающие насосы, сепаратора и т. д.). Указывается материал труб и арматуры, контрольно-измерите­льные приборы.

Далее определяют параметры комплектующего оборудования.

Подача насосов системы в общем случае определяется по выраже­нию

, м³/ч,

где V - объем топлива, который необходимо перекачать на номинальном режиме работы установки, м³; τ - время, в течение которого необходимо перекачать заданный объем, ч; i - число одновременно действующих насосов; k=1,15…1,18 - коэффициент запаса по подаче.

Мощность, потребляемая насосом, определяется аналогично мощности насоса системы охлаждения. При определении параметров топливоперекачивающего насоса принимается, что подача насоса должна быть такой, чтобы обеспечить откачку топлива, из наибольшей по объему цистерны основного запаса V_оз , м³, за время = 2...4 часа. В то же время насос должен обеспечить перекачку не менее суточного расхода топлива главным двигателем за время =1…2 часа.

где В - часовой расход топлива главным двигателем, кг/ч; b_е - удельный расход топлива, кг/кВт·ч; N_е - мощность главного двигателя, кВт; ρ - плотность топлива, кг/м³.

Давление, развиваемое насосом, принимается от 0,25 до 0,5 МПа. В установках, где поставлен отдельный топливоперекачивающий насос легкого топлива, его подача должна обеспечить перекачку не менее четырёхчасового расхода топлива за время τ₂ =0,2…0,5 ч при давлении 0,2…0,4 МПа.

Топливоперекачивающие насосы должны в 1,5…2,5 раза превышать часовой расход топлива двигателем. Давление, развиваемое насосом, принимается равным 0,25…0,5 МПа.

Для подачи топлива из цистерны основного запаса в расходную устанавливают дежурный насос, подача которого выбирается из условия заполнения расходной цистерны за 20…30 мин:

, м³/с,

где V - объём заполняемой цистерны, м³.

Расчетное давление дежурного насоса принимается 0,15…0,2 МПа.

Производительность устанавливаемого для очистки топлива сепаратора определяют из условия очистки суточного расхода топлива за 8...12 ч:

м³/ч.

В проекте следует предусмотреть установку цистерн приема остатков после сепарации и грязного топлива (отстоя).

Для поддержания вязкости топлива в допустимых пределах в состав системы включают подогреватели. При расчете подогревателя определяется теплообменная поверхность.

Расчет ведут в следующей последовательности. Поток теплоты Р, кВт, подводимой к рабочей жидкости для доведения ее до температуры, при которой она будет иметь требуемую вязкость, составит:

Греющая поверхность подогревателя F, м²:

Расход греющего пара G, кг/ч:

В этих формулах: Q_v - расход подогреваемой жидкости, м³/ч; ρ - плотность подогреваемой жидкости, кг/м³; с - теплоемкость подогреваемой жидкости (может быть принята с=1,68…2 кДж/кг·К); T₁, T₂ - начальная и конечная температура жидкости, К; k₁= 1,1…1,15 — коэффициент запаса греющей поверхности; k – коэффициент теплопередачи, который может быть принят: от воды к воде – 1,2…2,3 кВт/м²·К, от конденсирующегося пара к воде – 2,9…4 кВт/м²·К, от конденсирующегося пара к маслу (мазуту)– 0,12…0,4 кВт/м² ·К, - температурный напор; T_s – температура греющего пара при рабочем давлении МПа; i , i – энтальпия греющего пара и конденсата, кДж/кг; η =0,97…0,98 – КПД подогревателя.

Объём расходной цистерны принимается из условия хранения не менее 12-часового расхода тяжелых сортов топлива и не менее 8-часового расхода дизельного топлива, м³:

Целесообразно устанавливать отдельные расходные цистерны на каждый главный двигатель, а также на вспомогательные двигатели и автономные котлы.

Объём расходных цистерн для вспомогательных двигателей и автономных котлов определяют из условий обеспечения их работы в течение 4 часов (не менее), м³:

Объём отстойных цистерн выбирается таким, чтобы каждая вмещала суточный запас тяжелого топлива, м³:

Объём цистерн вспомогательного назначения составляет на 1000 кВт мощности: цистерны грязного топлива и масла 0,1…0,3 м³, цистерны сбора протечек топлива и масла 0,3…0,1 м³. Объём цис­терн сбора отходов сепарации должен составлять 8…12% суточного расхода топлива.