6 Расчет теплоснабжения судна, выбор автономных и утилизационных котлов

Автономные и утилизационные котельные установки предназначены для обеспечения горячей водой на стояночном и ходовом режимах потребителей СЭУ и общесудовых потребителей.

Производительность утилизационного котла зависит от мощности главных двигателей, принятой степени утилизации выходных газов в котле и параметров вырабатываемой воды.

Для покрытия потребностей в теплоте на стоянках предусматривается автономный котёл. На судне принимаем водогрейную систему теплоснабжения и род теплоносителя – горячая вода.

6.1 Расчёт общего максимального потребления теплоты по всему судну в ходовом и стояночном режимах

Общее количество теплоты на судовые нужды складывается из расходов на отопление помещений, санитарно-бытовые нужды, подогрев масла, топлива производится по формуле:

, кВт

где -коэффициент одновременности для ходового режима;

- коэффициент одновременности для стояночного режима,

- коэффициент запаса

-коэффициент загрузки потребителей в ходовом и стояночном режимах;

-количество теплоты для отопления помещений, кВт:

Q_от=23,3+0,012G_с, кВт

где -грузоподъёмность судна,

Q_от=23,3+0,012×1600= 42,5 кВт

-расход теплоты на санитарно-бытовые нужды:

Q_сб ⁼ z_к(q_вм + q_вп),

где z_к -число членов экипажа;

-расход теплоты на приготовление горячей мытьевой воды;

- количество теплоты на приготовление питьевой кипячёной воды,

;

- расход теплоты на подогрев масла, топлива и на другие технические нужды:

, кВт;

;

6.2 Расчет количества теплоты, которое может быть утилизировано

Количество теплоты, которое может быть утилизировано определяется по формуле:

где - доля теплоты, приходящаяся на выпускные газы

-коэффициент, учитывающий потери теплоты в окружающую среду и загрузку ДВС;

=42700- низшая рабочая теплота сгорания топлива, кДж/кг;

- минимальная температура выпускных газов УК и температура на выходе из утилизационного котла К ;

- коэффициент избытка воздуха ДВС для ВОД;

- теоретическое количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива, кг/кг;

- удельная теплоёмкость газов, кДж/кг·К;

=0,200 - удельный расход топлива ДВС, кг/кВт·ч;

=1500- суммарная мощность главных двигателей, кВт.

кВт;

6.3 Выбор автономного топливного и утилизационного котлов

Так как количество теплоты, которое может быть утилизировано больше общего максимального потребления теплоты в ходовом режиме, производительность утилизационного котла принимаем:

Таблица 5.1 – Расчет общего потока теплоты

Потребители теплоты	Макси­мальный поток теплоты,	Режим работы судна
		Ходовой			Стояночный
		Коэф. загрузки, kз	Потребный поток теплоты,	Коэффициент загрузки, kз		Потребный поток теплоты,
Отопление	42,5	0,7	28,91	0,7		28,91
Приготовле­ние горячей воды	7,3	0,7	5,11	0,7		5,11
Подогрев топлива, масла и пр. нужды	6,97	0,7	4,87	0,7		4,78
Итого	-	-	38,79	-		38,79

Количество циркулирующей воды:

,кг/ч

где

Q_к- тепловой поток котла, кВт;

∆h – прирост энтальпии воды в котле кДж/кг.

;

Выбираем ближайший больший по тепловой мощности утилизационный водогрейный газотрубный котёл КАУ-1,7. Характеристики утилизационного котла приведены в табл. 5.2.

Таблица 5.2 - Основные характеристики утилизационного котла КАУ-1,7

Характеристика	Значение
Тепловая мощность, кВт	47
Рабочее давление воды P, МПа	0,12
Площадь поверхности нагрева F, м2	1,5
Масса котла с водой Gк +Gв, кг	340