Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Судовые энергетические установки. Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ
.pdf
Из всех типоразмеров цилиндров, указанных в ряде МE выбраны те, кото-
Марка
дизеля
Мощ-
ность ци-
линдровая
N
цил.
, кВт
Число
цилин-
дров
z
Частота
враще-
ния
n
max
,
об/мин
Частота
вращения
n
min
, об/мин
Мощность
полная
Nе , кВт
Уд. рас-
ход топ-
лива
b
e,
кг/кВт ч
Ср. эф-
фек-
тивное
давле-ние
р
е
, бар
S80ME-
C9
3640
9
79
59
32760
0,167
18
S80ME-
C8
3880
8
76
57
31040
0,167
19
K80ME
-C8
3610
8
104
89
32490
0,171
18
рые могут обеспечить требуемую мощность СЭУ. Из них исключены типораз-
меры цилиндров, использование которых в агрегате недопустимо с учетом ре-
монтных работ в процессе эксплуатации. Ремонтные габариты Н ремонтируе-
мого агрегата должны быть меньше заданной высоты борта рассматриваемого
судна. Не рассмотрены двигатели с удельным расходом топлива более 175
г/кВт ч. Оставшиеся марки двигателей проанализированы по массогабаритным
характеристикам и по удельному расходу топлива. Также учитывается избыток
мощности двигателей. По правилам Регистра, запас мощности главного двига-
теля должен составлять 20% от требуемой мощности, подставляя в формулу,
получим следующее значение минимальной мощности главного двигателя:
Nгд = Nе + 0,2 N
е
Наиболее подходящие варианты МОД поколения ME фирмы «MAN» для
поставленной задачи представлены в табл. 1.
Таблица 1
сота борта контейнеровоза Lissabon 19 м. Ремонтные габариты всех трех двига-
Выбор главного двигателя из типоразмерного ряда МE фирмы MAN. Вы-
41
телей не превышают величины борта судна. В таблице представлены двигате-
ли, способные обеспечить потребную мощность без её чрезмерного излишка.
Рассмотрим представленные выше варианты. Двигатель марки S80ME-С9 име-
ет незначительный избыток мощности, у него наименьший удельный расход
топлива. При такой частоте вращения винт будет иметь максимальный пропульсивный КПД. Двигатель марки S80ME-C8 имеет наименьший избыток
мощности, наибольшую цилиндровую мощность. По своим характеристикам он
схож с двигателем марки S80MЕ-С9. Также, данный двигатель имеет низкую
частоту вращения вала, что положительно сказывается на пропульсивном КПД
винта. Однако число цилиндров данного двигателя кратно числу лопастей, что
не допустимо, в связи с появлением резонансным колебаниям, и возможным
разрушениям. Двигатель марки K80ME-C8 имеет наибольший удельный расход
топлива, к тому же равный удельному расходу топлива судна-прототипа, что не
улучшает энергетическую эффективность ЭУ. В результате, из типоразмерного
ряда ME фирмы MAN был выбран двигатель S80ME-С9, с числом цилиндров 9,
который имеет допустимые массогабаритные характеристики, меньший удель-
ный расход топлива, по сравнению с судном-прототипом и необходимый запас
мощности. По итогам проведённых расчётов и сравнительного анализа техни-
ческие показатели выбранного агрегата S80ME-C9 цилиндрами данного типоразмера занесены в табл. 2.
Таблица 2.
Сводная таблица параметров выбранного агрегата
Номер Параметр Обозначение Размерность Численное значение
п/п
1 Мощность Nе кВт 32760
2 Число цилиндров z шт. 9
3 Диаметр цилиндра D м 0,8
42
4 Ход поршня S м 3,056
5 Частота вращения
на режиме макс. доп.
мощности (МДМ) n, об/мин 79
6 Частота вращения
на нижней границе
области
доп. режимов (ОДР) n, об/мин 59
7 Удельный расход
топлива на режиме МДМ be , г/кВт ч 167
8 Среднее эффективное
давление режиме МДМ ре бар 18
Вычислить мощность выбранного дизеля по формуле:
Ne = 1,667 ре V
n z , кВт, где V
h
= 3,14 D2 S / 4 и сравнить полученное
h
значение с указанными в таблицах 1 и 2.
Судовой дизель MAN S80ME-C9
43
Практическая работа № 2. Расчет запасов топлива и масла для СЭУ
шзитазглхeeгдттяж
КККbNiB
3
..
10
10200
e
N
170,0eb
922
х
1К
зг л
04,1К
ита
10,1Кшз
36581,104,1110922170,0102002
3
..
гдттяж
B
КлтBB
гдттяжгдтл
....
Цель работы: ознакомление с методикой расчета запасов топлива и масла
для СЭУ.
Метод проведения занятия: занятие проводится в аудитории с использо-
ванием справочной литературы и интернет-ресурсов по различным типам судов
и их СЭУ в соответствии с выданным каждому студенту заданием.
Задание на практическую работу: провести расчет запасов топлива и
масла для СЭУ судна в соответствии с заданием, выданным при проведении
практической работы № 1.
Общая методика расчета запасов топлива и масла для СЭУ
Запас тяжелого топлива для главных двигателей - ГД (после каждой
формулы дан пример расчета для транспортного судна водоизмещением 15000
тонн):
,
где i – количество ГД на данном судне (количество ГД может быть 1, 2
или 3);
параметры приведены для примера);
кг/кВтч ;
= 0,9….1,0);
1…1,15);
- эффективная мощность ГД, кВт (здесь мощность и другие
— удельный расход топлива ГД,
— ходовое время, ч;
— коэффициент износа топливной аппаратуры (К
— коэффициент загрузки ГД (К
ита
згд
=
— коэффициент штормового запаса (Кшз = 1,05…1,15).
Пример расчета:
т/рейс
Запас легкого топлива для ГД:
, т/рейс,
44
где Клт — коэффициент использования легкого топлива за рейс (этот ко-
шзитахeдгтл
ККbiддB
3
..
10
500
e
N
23,0eb
922
х
2431,104,1
3
1092223,05002
..
дгтл
B
шз
3
хeвку.т.тяж
К10bzB
405eb
922
х
4111,1
3
109224051
..
вкуттяж
B
вкуттяжгдттяжття ж
BBQ
.....
эффициент находится в пределах от 0,1 до 0,3 в зависимости от условий экс-
плуатации судна).
Пример расчета:
В
= 3658 .0,2 = 732 т/рейс
л.т.гд
Запас легкого топлива для дизель-генераторов – ДГ (пример расчета):
,
где iдд — количество ДГ на данном судне (количество ГД может быть от 2
до 4);
— эффективная мощность ДГ, кВт (мощность ДГ на морских
транспортных судах колеблется в широких пределах в зависимости от типа и
тоннажа судна — от 50 до 1500 кВт и выше);
— удельный расход топ-
лива ДГ, кг/кВтч (be у современных ДГ находится в пределах 0,2…0,24 кг/кВт
ч; большие значения относятся к ВОД, меньшие — к СОД);
— ходовое
время, ч.
Пример расчета:
т/рейс
Запас тяжелого топлива для водогрейной котельной установки - ВКУ:
,
где z — число ВКУ, находящихся в работе;
— часовой расход топ-
лива ВКУ, кг/ч (be для ВКУ находится в пределах от 250 до 500 кг/ч в зависи-
мости от типа судна);
— ходовое время, ч.
т/рейс
Общий запас тяжелого топлива:
, т/рейс
45
Пример расчета:
дгтлгдтлтл
ВВQ
......
шззглхeeгдм
ККbNiB
3
.
10
10200
e
N
0015,0eb
922
х
1К
зг л
10,1Кшз
311,11109220015,0102002
3
.
гдм
B
шзхeeдгм
КbNB
3
.
102
49,21,1
3
109220027,05002
.
дгм
B
Q
= 3658 + 411 = 4069 т/рейс
тяж.т
Общий запас легкого топлива:
, т/рейс
Пример расчета:
Q
=732 + 243 = 975 т/рейс
л.т
Запас масла для ГД:
,
где i — количество ГД на судне (количество ГД может быть от 1 до 3);
— эффективная мощность ГД, кВт;
— расход масла ГД,
кг/кВтч (bc для МОД находится в пределах 0,001 до 0,002 в кг/кВт ч);
— ходовое время, ч;
коэффициент штормового запаса.
Пример расчета:
Запас масла для ДГ:
Пример расчета:
Общий запас масла (пример расчета):
Q
м
= В
мгд
+ В
— коэффициент загрузки ГД;
т/рейс
,
т/рейс
= 31 + 2,49 = 33,49 т/рейс
мдг
—
Указания по проведению расчетов
1. В этой и последующих практических работах в расчетные формулы
необходимо подставлять численные значения параметров судна, его главного
46
двигателя и других элементов СЭУ в соответствии с заданием на практиче-
р
нгдeгдewпв
QbNaQ
)30,020,0(
w
a
42700Q
р
н
кг
кДж
7
10851,142700170,01020025,0
пв
Q
ч
кДж
скую работу № 1.
2. Недостающие значения параметров необходимо найти в соответствую-
щей справочной литературе, в электронных базах данных или в источниках,
имеющихся в интернете. Найденные данные обсудить с преподавателем.
3. Результаты расчета представить преподавателю на проверку.
Практическая работа № 3. Расчет системы охлаждения СЭУ
Цель работы: ознакомление с методикой расчета системы охлаждения
СЭУ.
Метод проведения занятия: занятие проводится в аудитории с использо-
ванием справочной литературы и интернет-ресурсов по различным типам судов
и их СЭУ в соответствии с выданным каждому студенту заданием.
Задание на практическую работу: провести расчет системы охлаждения
СЭУ судна в соответствии с заданием, выданным при проведении практической
работы № 1.
1. Количество тепла, отводимого пресной водой от ГД:
,
где
ного пространства двигателя; N
удельный расход топлива ГД, кг/кВт ч;
— доля тепла, которая отводится водой из зарубашеч-
— эффективная мощность ГД, кВт; b
егд
— теплота сгорания топлива,
е гд
—
.
Пример расчета:
2. Подача охлаждающего насоса пресной воды ГД:
47
12
ttc
KQ
Q
пв
пв
v
,
4,1K
19,4c
Ккг
кДж
628
1000455519,4
4,110851,1
7
пв
v
Q
Подача,
м
3
/ч
Напор,
м
Мощность элек-
тродвигателя, кВт
Частота
вращения,
об/мин
К.П.Д.,
%
Габаритные
размеры
(LxBxH),
мм
Масса,
кг
р
ндгeдгew
пв дг QbNaQ
25,0
w
a
42700Q
р
н
кг
кДж
где
t
- температура воды соответственно на входе и выходе (t2 – t
2
плотность воды, кг/м
Пример расчета:
- коэффициент запаса;
3
.
— теплоёмкость воды,
= 10…15
1
м3/ч
Принимаем центробежный вертикальный насос типа _______________
(выбрать из каталога)
Технические характеристики центробежного вертикального насоса типа
___________________
; t1 ,
0
С); ρ –
3. Количество тепла, отводимого пресной водой от ДГ:
где
пространства ДГ; N
ход топлива ДГ, кг/кВт ч (b
рания топлива,
,
— доля тепла, которая отводится водой из зарубашечного
— эффективная мощность ДГ, кВт; b
егд
= 0,19….0,23 кг/кВт ч);
е дг
— удельный рас-
е гд
— теплота сго-
.
48
Пример расчета:
6
10223,14270023,050025,0 п в дгQ
ч
кДж
12
ttc
KQ
Q
пв дг
пв
v
6,1K
19,4c
Ккг
кДж
88,46
1000455519,4
6,110223,1
6
пв
v
Q
Подача,
м
3
/ч
Напор, м
Мощность
электро-
двигателя, кВт
Частота
вращения,
об/мин
К.П.Д., %
Габаритные
размеры
(LxBxH),
мм
Масса, кг
76510102007510
33
ev
зв
v
NqQ
75qv
4. Подача охлаждающего насоса пресной воды ДГ:
,
где
t
— температура воды соответственно на входе и выходе.
2
Пример расчета:
— коэффициент запаса;
— теплоёмкость воды,
м3/ч
Принимаем центробежный насос типа
________________________(выбрать из каталога)
Технические характеристики центробежного насоса типа
______________________
; t1 ,
единицу мощности двигателя, л/чкВт.
5. Подача насоса забортной воды ГД:
Пример расчета:
где
— среднестатистическое значение расхода забортной воды на
м3/ч,
Принимаем центробежный насос типа (выбрать из каталога)
49
Технические характеристики центробежного насоса типа
Подача,
м
3
/ч
Напор,м
Мощность
электро-двигателя,
кВт
Частота вра-
щения,
об/мин
КПД,
%
Габарит-ные
размеры
(LxBxH), мм
Мас-са,
кг
12
зв
зв
v
ttc
KQ
Q
666
.
10284,1100605,010223,1
масл аохлдгпвзв
QQQ
ч
кДж
м асл аохлQ.
4
10048,6360042,050092,0136001
трeм ех
N
ч
кДж
e
N
)45,040,0(
тр
15,53
1025324119,4
6,110284,1
6
зв
v
Q
Подача,
м
3
/ч
Напор, м
Мощность элек-
тродвигателя, кВт
Частота
вращения,
об/мин
Габаритные
размеры
(LxBxH), мм
Масса, кг
___________________
6. Подача насоса забортной воды ДГ (с примерами расчета):
,
где
отводимого охлаждающей забортной водой от ДГ,
— количество тепла
.
=
где
= 500кВт — эффективная мощность ДГ;
— доля теп-
ла, отводимая маслом от энергии, выделившейся от трения.
м3/ч
Принимаем центробежный вертикальный насос типа (выбрать из каталога)
Технические характеристики центробежного насоса типа
____________________
,
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]