
- •Содержание
- •Введение
- •1 Описание и основные характеристики проектируемого судна
- •2 Обоснование выбора типа сэу
- •3 Выбор и технико-экономическое обоснование выбора главных двигателей и типа главной передачи
- •Расчет элементов движительного комплекса при выборе энергетической установки
- •Обоснование выбора двигателя и передачи
- •4 Расчет валопровода.
- •4.1 Выбор числа валов
- •4.2 Расчет основных элементов валопровода
- •4.3 Соединения валов
- •4.4 Соединение гребного винта с валом
- •4.5 Подшипники валов
- •4.6 Тормозное устройства
- •4.7 Проверка валопровода на критическую частоту вращения
- •4.8 Проверка вала на продольную устойчивость
- •5 Расчет потребной мощности и выбор состава судовой электростанции
- •6 Расчет теплоснабжения судна, выбор автономных и утилизационных котлов.
- •Расчет общего максимального потребления теплоты по всему судну на ходовом и стояночном режимах.
- •Характеристики парового утилизационного котла
- •Характеристики автономного котла
- •7 Выбор оборудования и систем сэу
- •7.1 Cистема сжатого воздуха
- •Система охлаждения
- •Система масла
- •7.4. Система топлива
- •Система газовыпуска
- •8. Расчет энергетических запасов.
- •9 Размещение механизмов в машинном отделении.
- •10 Расчет технико-экономических показателей сэу
- •11 Автоматизация
- •Заключение
- •Литература
6 Расчет теплоснабжения судна, выбор автономных и утилизационных котлов.
При выборе типа котла можно руководствоваться опытом эксплуатации построенных судов, а также следующими соображениями. Так как судно перевозит наливной груз, то необходим его подогрев. Подогрев будет осуществляться с помощью паровых грелок. Исходя из этого выбираем паровые котлы.
-
Расчет общего максимального потребления теплоты по всему судну на ходовом и стояночном режимах.
Максимально потребляемый поток теплоты в стояночном режиме.
,
где:
kо = 0,8- коэффициент одновременности;
kc = 1,1 - коэффициент запаса;
kз = 0,77 - коэффициент загрузки потребителей на стояночном режиме;
Qот =23,3+0,012.G (кВт) - поток теплоты на отопление помещений для танкера;
G = 5500 т - грузоподъемность судна;
;
Qсб = nк (gм + gп) (кДж/ч) - поток теплоты на санитарно-бытовые нужды;
nк = 13 чел - число членов экипажа;
gм = 0,50 кВт/чел - поток теплоты на приготовление горячей мытьевой воды;
gп = 0,11 кВт/чел - поток теплоты на приготовление питьевой кипяченой воды;
;
QПТ = 0,14…0,15.(Qот + Qсб) (кВт) –поток теплоты на подогрев топлива и технические нужды;
;
.
-
поток
теплоты на подогрев груза,
где
kw,
kв
-
коэффициенты теплопередачи соответственно
от нефтепродукта к воде и окружающему
воздуху, кВт/(м2·К);
tw,
tв
-
температуры окружающей среды
(соответственно воды и воздуха), как
и ранее, она принимается минимальной в
условиях эксплуатации данного судна,
°С;
- площади
поверхностей охлаждения, граничащие
соответственно с водой и воздухом, м2.
Площади поверхностей охлаждения в м2 принимаются пропорционально грузоподъемности судна: Fw = (0,30...0,35)G и Fв = (0,25...0,30)G, где G - грузоподъемность танкера, т.
Kw, KB назначаются для случая двойной обшивки бортов и днища
Kw=0.0024
Kb=0.0035
Qгр=47,34 кВт.
Максимальное потребление теплоты в ходовом режиме
,
где:
kо = 0,95- коэффициент одновременности на ходовом режиме;
kc = 1,1 - коэффициент запаса;
kз = 0,9 - коэффициент загрузки потребителей на ходовом режиме;
.
Расчёт общего потока теплоты, потребного на судне, производится в табличной форме (табл. 6.1).
Таблица 6.1
Потреби- тели теплоты
|
Максимальный поток теплоты |
Режим работы судна |
|||
Ходовой |
Стояночный |
||||
Коэффи- циент загрузки kз |
Потребный
поток энергии
|
Коэффи- циент загрузки, kз |
Потребный
поток энер-гии
|
||
Отопление |
89,3 |
0,9 |
80,4 |
0,5 |
44,65 |
Приготовление горячей воды |
7,93 |
0,9 |
7,137 |
0,5 |
3,97 |
Подогрев топлива, масла и пр. нужды |
14,59 |
0,9 |
13,13 |
0,5 |
7,3 |
Подогрев груза |
52,6 |
0,9 |
47,34 |
0,5 |
26,3 |
Итого: |
|
|
148 |
|
83,22 |
Общее количество теплоты, которое может быть утилизовано
где
-
доля теплоты, приходящаяся на выпускные
газы:
;
;
-коэффициент,
учитывающий
потери теплоты в окружающую среду и
загрузку ДВС;
-
низшая рабочая теплота сгорания топлива,
кДж/кг,
;
-
температура газов входящих в котёл УК
и температура уходящих газов за котлом
;
-
коэффициент избытка воздуха ДВС (
для ВОД);
-
теоретическое количество воздуха,
необходимое для полного сгорания 1 кг
топлива,
кг/кг;
-
удельная теплоёмкость газов,
кДж/кг·К;
-
удельный расход топлива ДВС, кг/кВт·ч,
be=0,196
кг/кВтч;
-
суммарная мощность главных двигателей,
кВт,
.
Для выбора паровых котлов необходимо пересчитать тепловую мощность (кВт) в паропроизводительность (кг/час).
Так
как, Qук
>,
то
мощность утилизационного котла
принимается равной
.
Dп=(Qх*3600)/(iп-iпв),
Где Qх – тепловая мощность на ходовом режиме, кВт
Dп - паропроизводительность кг/час
iп – энтальпия пара, кДж/кг
iпв – энтальпия питательной воды, кДж/кг
Dп=(Qх*3600)/(iп-iпв)=(148*3600)/(2756-252) = 212,8 кг/час
Так как на судне используются 2 двигателя: 212,8/2 = 106,4 кг/час.