книги из ГПНТБ / Нестеров Ю.Ф. Теория и расчет судовой тепловой изоляции

При проектировании новых судов принимают максимальное зна­ чение нормативного срока окупаемости: Т„ = 5-МО годам.

Для выбора наиболее экономичного варианта изоляции исполь­ зуем метод срока окупаемости, соизмеряющий первоначальные капи­ тальные вложения (С или с) с текущими годовыми расходами (Е или е). При расчете толщины изоляции за основу следует принимать фор­ мулу суммарных абсолютных или удельных приведенных затрат:

рис. 111). Наиболее экономичной будет такая толщина пг, при которой сумма всех годовых приведенных затрат (Z или z) принимает наименьшее значение.

Экономические расчеты изоляции производят на стадии техни­ ческого проектирования судна. При этом укрупненные измерители стоимости (со) и объема оборудования (v"), а также другие величины, необходимые для выполнения расчета, должны быть определены заранее по эскизному проекту или прототипу (§ 61). Также заранее на основании дополнительного экономического анализа следует

Решая поставленную задачу, будем полагать, что конструктивный набор палуб, бортов и переборок выполнен из профилей и балок различного типа и размеров. Кроме того, в общем случае будем счи­ тать, что разные ограждения одного и того же помещения могут быть изолированы различными материалами и иметь изоляционные конструкции различного типа. Стоимость изоляционных конструк­ ций также может быть разной.

Отсюда следует, что наивыгоднейшие толщины изоляции m (и соответствующие им значения коэффициентов теплопередачи k и удельных тепловых потоков qF) для разных стенок одного и того же помещения будут отличаться друг от друга. Наиболее выгодные значения m, k и qF для различных типов судов и разных систем охла­ ждения также будут неодинаковыми. Поэтому экономически наи­ выгоднейшую толщину изоляции необходимо поочередно определять для каждого ограждения помещений в отдельности.

Будем варьировать толщину только на той одной-единственной поверхности, для которой в рассматриваемом случае определяется экономичная толщина изоляции. При этом следует соответственно изменять высоту обрешетника, а толщину зашивки б3 оставлять неизменной.

вания, судовых устройств, механизмов машинного отделения и т. д.) без затрат на рефрижераторную установку можно рассчитывать, например, методом укрупненных весовых нормативов [75]. Строи­ тельная стоимость современного судна средней грузоподъемности составляет 3—4 млн. руб.

Переменная стоимость изоляционной конструкции и ее монтажа (с учетом стоимости отходов теплоизоляционного материала) для рассчитываемого ограждения

стей, принимаемая по прототипу (за исключением затрат на изоли­ рование рассматриваемой стенки),

не непосредственно, а косвенно, поскольку их толщина назначается в виде постоянной доли от толщины основной изоляции т. Поэтому стоимость изоляции рибандов и пиллерсов можно включать в постоян­ ную величину Си. п-

Стоимость всего установленного холодильного и энергетического'

новку, определяемая формулой (351).

Укрупненный измеритель стоимости оборудования представляет собой установочную стоимость одной килокалории, вырабатываемой в час при рабочих условиях (см. § 61):

Для упрощения расчета здесь и в дальнейшем все постоянныевеличины можно исключать из рассмотрения, так как они влияют лишь на величину затрат, а не на характер их изменения в зависи­ мости от варьируемой толщины т. Отбрасывая постоянные расходы С" и Си. п из уравнения (368), получаем условную строительную стои­ мость, зависящую только от толщины изоляции на рассчитываемой поверхности,

Толщина т влияет на затраты С у более резко, чем на С . Допустимость исключения постоянных величин подтверждает-

аналитический метод экономического расчета (см. § 69), в котором при дифференцировании эти величины также выпадают из рас­ смотрения.

§ 65

Расчет расходов на содержание судна в эксплуатации

Годовые эксплуатационные расходы (без учета стоимости потерь, веса мороженых продуктов, вызываемых их усушкой при перевозке, Еус) слагаются из следующих статей затрат:

где Ек — переменные расходы на амортизацию и ремонт изоляции для рассчитываемой поверхности; ЕЯш „ —постоянные расходы на амортизацию и ремонт изоляции для всех прочих поверхностей судна (кроме рассчитываемой), а также для рибандов, пиллерсов и т. п.; Е0 — расходы на амортизацию и ремонт рефрижераторного (или кондиционирующего) и энергетического оборудования.

Общие годовые отчисления на амортизацию и ремонты, непосред­ ственно пропорциональные строительной стоимости изоляции и обо­ рудования (руб/год):

где а и и а0 — коэффициенты, определяющие ежегодное возмещение расходов на строительство и ремонты изоляции и оборудования, \/год.

Амортизационные отчисления принимаются в долях от строитель­ ной стоимости (за вычетом ликвидной стоимости, остающейся после прекращения эксплуатации изоляции и оборудования). Расходы на ремонты изоляции и оборудования также погашаются в долях от их строительной стоимости. Долю годовых амортизационных отчис­

сумма затрат на ремонты изоляции и оборудования за весь срок службы Ти или Т0, в % от их строительной стоимости; 0 И и 00 — остаточная стоимость изоляции и оборудования, в % от их строи­ тельной стоимости.

изоляции Г и = 15ч-20 годам. Принимаемое значение Та не должно превышать полный срок жизни судна в целом, т. е. 25 лет. Предла­ гаемый расчетный срок Т и в 15—20 лет, при целесообразной кон­ струкции и хорошем выполнении изоляции, можно считать зани­ женным.

Расчетный срок службы холодильного оборудования (и генера­

ремонтировать редко, тогда как мелкий ремонт холодильного обору­ дования производится ежегодно.

В приближенных расчетах можно принимать следующие средние ежегодные нормы общих отчислений на амортизацию и ремонты: для судовой изоляции аи =^ 0,05 -=-0,11 l/год; для холодильного и энерге­ тического оборудования а0 = 0,084-0,15 1/год.

Для упрощения расчета исключим из уравнения (372) затраты, которые не зависят от толщины изоляции. Таким путем определим условные эксплуатационные расходы, зависящие от варьируемой толщины изоляции:

как это приводит к большим потерям полезного объема трюмов, что крайне невыгодно. Усушкой можно пренебрегать также и потому, что сроки перевозки скоропортящихся грузов на судах являются отно­ сительно небольшими.

I § 66

Расчет годовой провозной

Iспособности судна

Всудовых условиях особенно важное значение имеет увеличение чистой грузоподъемности D и грузовместимости (или пассажиро-

вместимости) судна Vn за счет снижения весов и объемов, занимае­ мых изоляцией и оборудованием (Vu и V0 ). Уменьшение свободной вместимости трюмов VH снижает показатели экономической эффектив­ ности судна в целом, так как при этом уменьшается провозная спо­ собность Р, возрастает себестоимость перевозки е и уменьшаются доходы от перевозки.

Провозную способность транспортного судна Р (или годовой улов рыбопромыслового судна) следует учитывать и вычислять только в тех случаях, когда она меняется с изменением толщины изоляции. Следовательно, формулу удельных приведенных затрат (367) необ­

Провозную способность судна Р можно не учитывать и не опре­

затрат (366) можно употреблять для расчета изоляции в жилых поме­

Вследствие большого значения удельного погрузочного объема перевозимых грузов v (м3/т) рефрижераторные (даже речные), а также пассажирские суда, как правило, при полной загрузке оказы­ ваются недогруженными. Так как полная грузоподъемность этих судов не может быть использована, они обладают избыточным над­ водным бортом. Поэтому чистая грузоподъемность определяется рас­ полагаемой вместимостью помещений нетто Va, а не весами, состав-

ляющими водоизмещение судна. Следовательно, при определении провозной способности Р необходимо исходить из полезной вмести­ мости (нетто) грузовых (или пассажирских ) помещений.

Вместимость нетто VH необходимо вычислять по действительному свободному объему помещений, определяемому обмером от защит­ ных реек (баттенсов) на бортах и переборках до таких же реек на противоположных вертикальных поверхностях и от защитных реше­ ток (гретингов) на днище или палубе до решеток, ограждающих охлаждающие батареи, под подволоком. При этом из полученного объема следует вычитать объемы изолированных пиллерсов, защи­ щенных температурных трубок, воздушных каналов, трубопроводов, воздухоохладителей, трапов и других устройств, проходящих сквозь обмеряемое пространство.

Суммарный объем судна брутто V6, предоставляемый для разме­ щения грузовых или пассажирских помещений, а также помещений для холодильных машин, для центральных кондиционеров с венти­

постоянный потерянный объем, отнимаемый изоляцией всех прочих поверхностей (в том числе изоляцией рибандов, пиллерсов и других частей корпуса судна); V0 — общий потерянный объем на размеще­ ние всех элементов холодильного и энергетического оборудования.

Можно принимать, что V„ увеличивается прямо пропорционально т (см. рис. 111). Тогда объем, занимаемый изоляцией на рассчиты­ ваемом ограждении,

Измеритель ои представляет собой объем периодически повто­ ряющегося участка изоляционной конструкции VF (с учетом зашивки,

ляют ранее для всех разнотипных изоляционных конструкций при их выборе (см. § 17).

Общий объем, необходимый для размещения всего рефрижератор­ ного (или кондиционирующего) и энергетического оборудования,

где v" — укрупненный измеритель объема, занимаемого оборудо­ ванием, определяемый по прототипу с помощью формулы (364),

тыс.ккал/ч

По прототипу

Потерянный объем на размещение всех элементов оборудования VQ определяется по формуле (363), а укрупненный измеритель общего

в основном корпусе судна (ниже верхней палубы), а для пассажир­ ских помещений — только в надстройках и в районе расположения жилых помещений (выше ватерлинии). Например, для рефрижера­

они расположены не в основном корпусе, а в надстройке или на глав­ ной палубе.

Объем, занимаемый топливными цистернами, можно не учиты­ вать, если запас топлива, необходимого для работы холодильной машины, может быть полностью размещен в двойном дне, а не в сво­ бодном объеме, который мог бы быть занят под рефрижераторный трюм.

Пассажирские помещения обычно располагают в надстройках. Поэтому на пассажирском судне, оборудуемом системой кондицио­ нирования воздуха, можно не рассматривать объем, необходимый для размещения холодильной машины, если она установлена в ма­ шинном отделении, а не в надстройке (так как расположение обору­ дования в основном корпусе практически не влияет на пассажиро-

где v — удельный погрузочный объем, т. е. объем трюма, занимае­ мый 1 т перевозимого груза, м3/т (для рефрижераторного судна), или общий объем пассажирских помещений, приходящийся на одно спальное место, м3/чел (для пассажирского судна).

Объем всех пассажирских помещений v (включая общественные и хозяйственные помещения, а также вестибюли, коридоры и пр.), приходящийся на одного пассажира по числу каютных мест (т. е. без учета палубных пассажиров), является количественным показа­ телем комфортабельности пассажирского судна. Удельная вмести­

и резко снижается на малых судах для местных перевозок с жилыми помещениями типа кубриков и ограниченными объемами обществен­ ных помещений (менее 10 и даже до 3 мъ1чел). На новейших комфор­ табельных иностранных судах удельный объем пассажирских поме­

Годовая провозная способность (или производительность рыбо­ промыслового судна) Р зависит непосредственно от чистой грузо­ подъемности (или пассажировместимости) D:

в уравнении (380) можно не учитывать. Таким путем получаем услов­ ную провозную способность, зависящую от варьируемой толщины изоляции:

Ру = 8Dyn = [V6 — (V„ + V0)] т (или чел)/год. (381)

Для грузопассажирских судов, оборудованных как рефрижера­ торными трюмами, так и системой кондиционирования воздуха, изоляцию грузовых и пассажирских помещений следует рассчитывать раздельно, пользуясь той же самой формулой (367).

Для аналитического расчета (см. § 69) в дополнение к другим величинам, определяемым по прототипу, необходимо найти еще