5.1 Расчёт теплоснабжения судна. Выбор автономных и утилизационных котлов.

Расчет системы теплоснабжения начинают с обоснования схемы теплоснабжения судна. На этом судне потребление теплоты небольшое (только бытовые нужды для команды 6 человек) и поэтому принято решение установить котлы водогрейные.

Вспомогательные, утилизационные и комбинированные 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 котла выходных газов и параметров вырабатываемой воды.

Для покрытия потребностей в теплоте на стоянках предусматривается автономный котёл.Автономные котлы используют тот же сорт топлива, что и главные установки.

Расчет общего максимального потребления теплоты по всему судну на ходовом и стояночном режимах.

1) Поток энергии на отопление помещений:

- для сухогрузных судов;

-грузоподъемность судна ,т;

2) Потребный поток теплоты на санитарно-бытовые нужды:

, где

-расход теплоты на приготовление горячей мытьевой воды, в единицу времени на одного человека на грузовых судах;

- удельный расход теплоты на приготовление питьевой кипячёной воды на грузовых судах;

=6 -количество членов команды, чел.;

3) Потребный поток теплоты на подогрев топлива, масла и другие технические нужды:

Расчет общего потока теплоты, потребного на судне, производится в таблице 5.1

Таблица 5.1- расчет общего потока теплоты.

Потребители теплоты	Максимальный поток теплоты, Q,кВт	Режим работы судна
		Ходовой		Стояночный
		Коэффициент загрузки, Кз	Потребный поток энергии Qох, кВт	Коэффициент загрузки, Кз	Потребный поток энергии Qос, кВт
Отопление	32,9	0,80	26,32	0,50	16,45
Приготовление горячей воды	4,29	0,90	3,86	0,60	2,57
Подогрев топлива, масла и пр. нужды	5,21	0,70	3,64	0,60	3,12
Итого:	42,34	-	∑Qox= 33,83	-	∑Qoc= 22,15

В таблице загрузки для всех потребителей теплоты в ходовом и стояночном режимах коэффициент Кз=0,5…0,9.

4) Фактический потребный поток теплоты:

- в ходовом режиме ;

- в стояночном режиме , где

Кс=1,1- коэффициент запаса;

Ко- коэффициент одновременности: для ходового режима Ко=0,8…0,9;

для стояночного Ко=0,7…0,8;

5) Максимальный поток теплоты выпускных газов , кВт, который может быть утилизирован:

,кВт, где

- доля теплоты, приходящаяся на выпускные газы;

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

- низшая рабочая теплота сгорания топлива;

- минимальная температура выпускных газов УК и температура воздуха внутри МО;

- коэффициент избытка воздуха для СОД;

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

be – удельный расход топлива ДВС, кг/кВт∙ч;

-удельная теплоемкость газов;

-суммарная мощность двигателей = 662 кВт;

Так как мощность автономного котла принимаем равной=28.77 кВт.

Мощность автономного котлоагрегата должна быть достаточной для обеспечения всех нужд судна в теплоте при любом режиме работы утилизационного котла, значит выбираем его по максимальной величине из двух определенных с помощью таблицы фактически потребных потоков энергии, т.е.мощность автономного котла принимаем равной =28.77 кВт.

Выбор автономного котла

Автономный котёл выбирается по мощности =28.77 кВт.

Выбирается водогрейный котлоагрегат КВС-3,0

Характеристики автономного котла приведены в таблице 5.1

Таблица 5.1 - Основные характеристики автономного котла КВС-3,0

Характеристика	Значение
Мощность, кВт	36
Рабочее давление P, МПа	0,7
Поверхность нагрева котла, м2	3,0
Род топлива	дизельное
Расход топлива, кг/ч	6,5
Масса сухого котла, кг	606
Масса котла с водой, кг	656

Выбор утилизационного котла.

Утилизационный котёл выбирается по мощности =28.77 кВт.

Выбирается утилизационный водогрейный котёл КАУ-1,7

Характеристики утилизационного котла приведены в таблице 5.2.

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

Характеристика	Значение
Мощность, кВт	29
Рабочее давление P, МПа	0,13
Поверхность нагрева котла, м2	1,7
Количество газов от двигателя, кг/ч	962
Температура газов перед котлом, С˚	400
Газовое сопротивление котла, кПа	1,8
КПД, %	86
Масса сухого котла, кг	304
Масса котла с водой, кг	354
Тепловая напряжённость поверхности нагрева, кВт/м2	17,1
Температура (наибольшая) воды на выходе из котла, С	90