ВВЕДЕНИЕ
Целью работы является более детальное ознакомление студентов с основными принципами расчета и особенностями эксплуатации судовых двухтопливных систем, оснащенных современным комплектующим оборудованием.
Работа состоит из следующих основных разделов:
расчет запасов топлива и объемов топливных танков и цистерн при заданной автономности плавания;
выбор оптимальных температурных режимов и расчет необходимых
энергозатрат на подготовку тяжелого топлива;
разработка оптимального варианта судовой системы топливоподготовки и топливоподачи с выбором эффективного комплектующего оборудования.
При выполнении задания необходимо учесть следующее:
на тяжелом топливе работают главные двигатели и вспомогательные котлы;
на дизельном топливе эксплуатируются дизель-генераторы и главные двигатели на долевых режимах;
в качестве исходных данных для расчетов преподавателем задается или конкретный проект судна, или номер варианта согласно табл.
Таблица 1
Варианты заданий
|
№№ |
NеГД |
nГД |
gеГД |
a |
NeДГ |
nДГ |
gеДГ |
m |
B |
|
п.п. |
к Вт |
шт |
кг/кВт.ч |
сутки |
кВт |
шт |
кг/кВт.ч |
шт |
кг/ч |
|
1,16 |
700 |
3 |
0,235 |
10 |
100 |
2 |
0,280 |
1 |
100 |
|
2,17 |
800 |
3 |
0,235 |
12 |
110 |
2 |
0,282 |
3 |
28 |
|
3,18 |
900 |
2 |
0,2281 |
10 |
75 |
3 |
0,285 |
2 |
25 |
|
4,19 |
1000 |
2 |
0,231 |
13 |
115 |
2 |
0,272 |
1 |
55 |
|
5,20 |
1100 |
3 |
0,230 |
15 |
75 |
3 |
0,275 |
2 |
42 |
|
6,21 |
1200 |
2 |
0,232 |
14 |
125 |
2 |
0,282 |
2 |
38 |
|
7,22 |
1300 |
2 |
0,226 |
8 |
95 |
3 |
0,265 |
1 |
44 |
|
8,23 |
1400 |
2 |
0,223 |
5 |
112 |
2 |
0,270 |
2 |
68 |
|
9,25 |
1500 |
2 |
0,240 |
16 |
45 |
3 |
0,272 |
1 |
120 |
|
10,26 |
1600 |
1 |
0,245 |
20 |
180 |
2 |
0,255 |
2 |
88 |
|
11,27 |
1700 |
2 |
0,231 |
18 |
112 |
3 |
0,260 |
2 |
98 |
|
12,28 |
1800 |
1 |
0,234 |
15 |
77 |
3 |
0,245 |
2 |
76 |
|
13,29 |
1900 |
2 |
0,220 |
12 |
124 |
2 |
0,260 |
2 |
80 |
|
14 |
2000 |
1 |
0,245 |
10 |
75 |
2 |
0,256 |
2 |
44 |
|
15 |
2100 |
3 |
0,224 |
15 |
88 |
3 |
0,242 |
3 |
100 |
1. Расчет запасов топлива и объемов топливных емкостей
1.1 Расчет запасов топлива
Расчет тяжелого топлива для главных двигателей производится по формуле
где nГД - количество главных двигателей
NeГД - эфективная мощность главного двигателя, кВт;
geТТ - удельный расход тяжелого топлива,( кг/кВт.ч);
a- автономность плавания судна, сутки;
ZГД =0,65 - 0,85 - доля потребления тяжелого топлива.
Расход дизельного топлива главными двигателями определяется из
где gеДИЗ = 0,95 geTT иди - удельный эффктивный расход дизельного топлива главными двигателями.
Расход дизельного топлива дизель-генераторами, кг:
где nДГ - количество дизель-генераторов
NДГ - мощность дизель-генератора;
geДГ - удельный эффективный расход дизельного топлива дизель-генератором (кг/к Вт .ч);
zДГ = 0,6-0,7 - коэффициент одновременной фактической загрузки дизель-генераторов.
Расход тяжелого топлива вспомогательными котлами, кт
где: m -количество вспомогательных котлов;
В - расход топлива котлом, кг/ч;
zвк = 0,65-0.75 -коэффициент фактической загрузки котлов.
При установке на судне дизель-генераторов и котлов разной мощности, расход топлива для каждого из них определяется отдельно, а затем суммируется.
Расчет завершается определением суммарных расходов дизельного
и,
и тяжелого
топлив
и назначаются объемы танков запаса, м3
для
тяжелого топлива
,
для
дизельного топлива
где
=
935
кг/м3
- плотность тяжелого топлива;
=830
кг/м3
- плотность дизельного топлива.
1.2. Расчет объема расходной цистерны тяжелого топлива
Вместимость расходной цистерны тяжелого топлива определяется из; условия работы главных потребителей в течение 8-16 часов без ее пополнения, м3 .
где Тр -время работы расходной цистерны без пополнения (принимается кратным 4-х часовой вахте), ч .
Согласно ОСТ 5.4187-76 заполнение цистерны до минимального рабочего уровня должно с запасом обеспечивать топливом всех потребителей в течение времени пополнения цистерны и дополнительно - одного часа их работы.
Время пополнения расходной цистерны тяжелого топлива сепаратором при его фактической подаче Qфакт, составит
где Qном - номинальная подача сепаратора тяжелого топлива. При выборе подачи сепаратора рекомендуется использовать ОСТ.5.4121 -75. и исходить из общей продолжительности работы сепаратора в течение ходовых суток не более 2,5 часов. Таким образом, расчет подачи сепаратора производится по выражение, м3/ч:
Расход топлива на главные потребители в течение времени пополнения и дополнительного часа составит; м3
Объем отстоя в расходной цистерне рекомендуется принимать 5 % от общего объема, м3:
Полный объем расходной цистерны тяжелого топлива, м :
Окончательный объем и размеры расходной цистерны уточняются с учетом ее размещения в машинном отделении.