5.Определение основных характеристик энергетических систем гпк. Топливная система

Для каждого МОД устанавливают по две отстойно-расходной цистерны. Объем расходно-отстойной цистерны выбирается исходя из обеспечения работы главных двигателей на номинальной мощности в течение 12 ч.:

(16)

Где - плотность топлива для ГТД. При температуре подогрева топлива до 45⁰С,

=895 кг/м³

м³

Суточный расход топлива при работе ГТУ на номинальной мощности:

(17)

Где -суммарная мощность ГПК, на судне установлено 2 МОД.

м³

Подача сепараторов из цистерны 2 в цистерну 7 (см.рис.2б) определяется из условия сепарации суточного расхода топлива за ч. Время сепарации принимаюч.

м³/ч

Обычно устанавливают 3 топливных однотипных сепараторов (один из них резервный)

Подача одного сепаратор составит:

м³/ч

Из списка типоразмеров сепараторов выбираю центробежный сепаратор марки СЦС-3 со следующими параметрами:

Номинальная подача, м³/ч 3,0

Мощность электродвигателя, кВт – 8

Масса, кг 1000

Габариты, LxBxH, мм 1290 x 1010 x 1310

Топливо из топливных запасных цистерн, диптанка подается в расходно-отстойные цистерны топливоперекачивающими насосами (см. рис.2а). Ёмкость запасных топливных цистерн обычно равна (100…150)т, принимаю 120т.

Объем запасной цистерны составит:

м³

где =910кг/м³ - плотность топлива приt =20⁰С.

Продолжительность выкачки этого количества топлива составляет τ_вык = 4…6 ч, принимаю τ_вык = 6 ч.

Подача топливоперекачивающего насоса составит:

м³/ч

Мощность потребляемая топливо перекачивающим шестеренным насосом:

где - напор шестеренного насоса;

- КПД насоса

принимаю: ;

Вт = 11,1 кВт

В качестве топливоперекачивающего насоса выбираю 2 шестереннх насоса марки Р3-30.

Подача топливоперекачивающего насоса определяется по расходу топлива главным двигателем:

м³/ч

Мощность потребляемая топливоперекачивающим насосом:

В качестве топливоперекачивающего насоса выбираю винтовой насос с давлением нагнетания

КПД насоса

Вт = 1,66 кВт

Масляная система

Подача масляных насосов двигателя определяется количества тепла отводимого от узлов трения двигателя, которое определяется следующим образом:

кДж/ч

Подача масляного насоса двигателя

Где кДж/кг∙град - теплоемкость масла

кг/м³ - плотность масла

⁰С- предельно допустимая разность температур масла на выходе и входе.

м³/ч

Количество масла, находящегося в системе при кратности циркуляции К_ц=8

м³

Объем циркуляционной масляной цистерны двигателя составляет (15…18%) от подачи масляного насоса:

м³

Мощность электродвигателя масляного насоса:

Где - коэффициент запаса мощности

МПа- напор масляного насоса, определяемый по давлению масла в системе автоматического управления.

- к.п.д. шестеренного насоса

Вт =31 кВт

Система охлаждения пресной водой

Тепло, воспринятое пресной водой от ГД:

Q_пв = (0,085...0,150)b_eN_eQ^P_H = 0,1*0,301*4043*42700 = 51,9*10⁵ кДж/ч,

Тепло, воспринятое пресной водой от поршней:

Q_п = (0,04...0,050)b_eN_eQ^P_H = 0,04*0,301*4043*42700 = 20,78*10⁵ кДж/ч,

Подача насоса пресной воды:

где C_ПВ=4,17 кДж/(кг*град) – теплоемкость пресной воды;

Δt_ПВ=(8...10)⁰С = 10⁰С – разность температур пресной воды между входом и выходом из водо-водяного охладителя.

ρ_ПВ=1000 кг/м³ – плотность воды;

Мощность насоса пресной воды:

где κ_з=(1,15...1,25) = 1,2 – коэффициент запаса насоса по подаче;

η_НПВ=(0,65...0,70) = 0,68 – к.п.д. насоса;

Н_НПВ=(0,2...0,3) = 0,25 МПа – напор насоса.

Выбираем центробежный насос НЦВ-250/20