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

удельную себестоимость перевозки еп, в рубіт (или рубічел). В по­ следнем случае объем разнородных (грузовых и пассажирских) перевозок необходимо приводить к сопоставимому виду. При этом провозную способность судна в целом при расчете изоляции для реф­ рижераторных трюмов следует измерять условными тоннами, а для пассажирских помещений — условным количеством пассажиров, перевозимых за год.

Выведем выражения для определения приведенной провозной способности исходя из суммарной вместимости грузовых и пасса­

грузов. Объем транспортной продукции при этом условии и будет

средние коэффициенты использования чистой грузоподъемности и пассажировместимости судна.

везено в объеме, используемом под пассажирские помещения. Аналогичным образом можно получить приведенную пассажир­

скую провозную способность

Рп. и = рэ. г + Рп Усл. чел/год.

В этой формуле объем пассажирских перевозок, эквивалентный объему грузовых перевозок,

мулы, необходимо определять по меньшей мере для четырех-пяти раз­ ных значений толщины т. Численный метод требует вычисления необ­ ходимых величин (С, Е, Р, z или Z и др.) с большим количеством значащих цифр (до пяти-шести и более), так как изменение толщины изоляции на одной-единственной поверхности оказывает незначи­ тельное влияние на упомянутые величины, общие для всего судна. При небольшой площади отдельного ограждения это влияние обычно легко улавливают лишь вычислительные машины.

влияние толщины т на условные годовые приведенные затраты zy или

Чтобы определить наивыгоднейшую толщину изоляции точнее, функцию z (или Z) = / (т) можно также представить в графической форме.

На рис. 111 показан (в разных масштабах) характер изменения отдельных величин в зависимости от толщины основного изоляцион­ ного слоя т. Все величины по-разному зависят от толщины т, но характер изменения многих величин одинаков. Зависимости величин Си , Еи и Ки от толщины т изображаются прямыми линиями (рис. 111, а), проходящими через начало координат (при т = 0). Величины k, qF, Q0 , Q 0 c p , C0 , E0, ET, Ea и V0 изменяются обратно

пропорционально толщине tn, а зависимости этих величин от нее изображаются кривыми линиями гиперболического типа (рис. 111,6). Кривые для вместимости трюмов нетто VH, чистой грузоподъемно­ сти D и провозной способности Р имеют максимумы (рис. 111, в). Кривые для суммарных капитальных вложений С и с, годовых экс­ плуатационных расходов Е и е, приведенных затрат Z и z обладают очень пологими минимумами (рис. 111, г). Минимумы и максимумы кривых располагаются в области, соответствующей наиболее выгод­ ным значениям т (но обычно они не совпадают друг с другом).

т,м 2)

11,4

Рис. 111. Характер изменения отдельных величин, зависящих от толщины основной изоляции т (в разных масштабах)

Экономически наивыгоднейшую толщину изоляции т, при кото­ рой достигают минимума годовые приведенные затраты, определяет касательная к кривой z (или Z) = f (tn), параллельная оси абсцисс.

Полученную толщину т следует округлять до ближайшего стан­ дартного размера для плиточного теплоизоляционного материала. Если же допускается произвольная толщина изоляционного мате­ риала, то ее принимаемое значение, выраженное в миллиметрах, дол­ жно иметь последнюю цифру нуль или пять.

Погрешность определения экономичной толщины т численными методами составляет 10—15%, т. е. является величиной того же по­ рядка, что и погрешность вычисления по прототипу укрупненных измерителей и других исходных величин, необходимых для эконо­

Знание наивыгоднейшего потока qF дает возможность сокращать объем технико-экономических расчетов, потому что для многих судо­ вых стенок можно выбирать наиболее выгодную толщину т исходя не из экономического расчета, а из полученного значения qF для

однотипной стенки. При этом можно ограничиваться проведением трудоемких численных расчетов лишь для разнотипных стенок.

Рассмотрим порядок расчета на примере.

Пример 21. Определить наивыгоднейшую толщину основного изоляционного слоя т для носовой концевой переборки в носовом рефрижераторном трюме малого приемно-транспортного судна. Это судно предназначено для приема рыбы от промыс­ ловых судов непосредственно в море и перевозки ее на базу.

Удельный погрузочный объем для мороженой рыбы, перевозимой в деревянных ящиках, v = 3,0 м3/т.

Внутри рефрижераторного трюма необходимо поддерживать температуру tB =

=—12° С при максимальной температуре за носовой переборкой, граничащей со

За прототип холодильной установки принимаем ее эскизный проект для задан­ ного судна (§ 61). По прототипу предварительно определяем следующие исходные величины для упрощенного численного расчета. По формуле (352) или (350) устана­ вливаем максимальное значение постоянной составляющей тепловой нагрузки на холодильную машину, учитывающей теплопередачу через все ограждения и части

корпуса судна во всех трюмах (кроме рассчитываемой концевой переборки): Qgn =

ного и энергетического оборудования (в том числе резервного оборудования и охлаж-

с пустыми трюмами, средний (за навигацию) коэффициент использования его чи­

наиболее выгодного ее значения следует производить по формуле удельных приведенных затрат (367). Однако эта формула неудобна для аналитического расчета, так как зависимость z = f (т) полу­ чается чрезвычайно сложной.

Аналитическое решение задачи проще производить, опираясь на формулу абсолютных приведенных затрат (366) во всех случаях. При этом, когда при варьировании толщины изоляции меняется про­ возная способность Р, в состав эксплуатационных расходов следует условно включать ежегодное изменение (по сравнению с прототипом)

аналитический расчет, базирующийся на формуле (366), является вполне строгим.

В других случаях аналитический расчет, производимый по фор­ муле (366), оказывается приближенным. Однако расхождение между толщинами изоляции, даваемыми строгим численным расчетом по формуле (367) и приближенным аналитическим по зависимости (366), меньше относительной погрешности определения по прототипу раз­ личных измерителей и исходных величин, необходимых для экономи­ ческого расчета. Предлагаемый метод учета изменения провозной способности Р путем включения стоимостей Еш и Ev0 в сумму всех текущих расходов Ev существенно упрощает аналитическое решение поставленной задачи.

Стоимость отнимаемого объема при варьировании толщины изо­ ляции можно рассматривать как некоторый условный расход, и наоборот, стоимость возвращаемого объема — как доход.

одного пассажира), определяемым по тарифам. Доходы рыбопро­ мыслового судна рассчитывают по средней стоимости добываемой рыбы (в рубіт). Стоимость объема судовых помещений также можно находить, пользуясь средними доходными ставками. Однако доход­ ные ставки не полностью отражают затраты на перевозку и потому использование их может привести к значительным погрешностям (так как изменение вместимости судна заметно влияет на результаты технико-экономического расчета). По этой причине доходные ставки

Ежегодная стоимость пространства, отнимаемого или высво­ бождаемого изоляционной конструкцией,

В эту формулу для рефрижераторных и рыбопромысловых судов

ходимо определять по формуле (384), а для грузовых трюмов — по

Из структуры формулы (387) видно, что при увеличении толщины

перевезти некоторое количество груза (или пассажиров), при этом расходы, связанные с потерей полезной вместимости трюмов, воз­ растают (Ет > 0 ) . И наоборот, при т < т н о р м потерянный объем трюмов уменьшается, судно приобретает способность перевезти дополнительное количество груза, в результате чего доходы судна

Изменение вместимости нетто VH вследствие изменения объема, необходимого для размещения холодильного и энергетического обо­ рудования,

тельным. Поэтому для упрощения аналитического расчета изменением себестоимости перевозки е можно пренебрегать, приближенно пола­ гая е = const.

Величина е резко уменьшается с ростом грузоподъемности судна D. В ориентировочных расчетах можно принимать: для малых рефри­