5. Определение требований к характеристикам вспомогательного оборудования систем сэу и комплектование сэу вспомогательным оборудованием.
Схемы систем принимаются по рекомендации фирм - производителей двигателей. Используются модели SIST_MC и SISTEMY, а также база данных СУБД-2 в которой сосредоточены характеристики типоразмеров вспомогательного оборудования СЭУ: насосов (центробежных, винтовых и шестеренных), теплообменных аппаратов (кожухотрубных и пластинчатых), сепараторов, подогревателей топлива и масла, фильтров грубой и тонкой очистки:
Системы судовых энергетических установок должны обеспечить подвод и отвод рабочих тел к местам потребления и производства в заданном количестве и определенного качества. Исходя из анализа этих функций систем происходит их функциональное проектирование – определение подач, напоров, расходов, емкостей, производительностей, сечений, поверхностей и других характеристик.
Конечными целями этого этапа проектирования СЭУ является определение собственных затрат электрической и тепловой энергии элементами СЭУ и уточнение на этой основе нагрузок судовой электростанции и вспомогательной котельной установки, а также создание возможности выбора комплектующего вспомогательного оборудования СЭУ из типоразмерных рядов и сортаментов. Сами эти цели достигаются на последующих этапах проектирования СЭУ, но в процессе функционального проектирования для этого создаются возможности.
Исходными данными модели функционального проектирования систем являются данные из табл.3.
Таблица 3
------------------------------------------------------------------------
ФАЙЛ SMC1_ISX.DAT - ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ КОМПЛЕКСА ПРОГРАММ SIST_MC
----T----------------------------------T--------T---------T-------------
Nпп¦ НАИМЕНОВАНИЕ ПЕРЕМЕННОЙ ¦ОБОЗНАЧ.¦ РАЗМЕРН.¦ ЗНАЧЕНИЕ
----+----------------------------------+--------+---------+-------------
1. ¦ Mощность гл.дв.на номин. режиме ¦ NE ¦ кBт ¦ 1532.650
2. ¦ Частота вращ.гл.дв.на ном.режиме ¦ NR ¦ об/мин ¦ 228.702
3. ¦ Cкорость хода судна ¦ VSU ¦ узлы ¦ 12.481
4. ¦ Дальность плавания ¦ LPL ¦ мили ¦ 4000.000
5. ¦Mощность электрогенератора на ходу¦ NDG ¦ кBт ¦ 250.000
6. ¦ Mарка топлива гл. двигателя ¦ MTG ¦ - ¦ 1
7. ¦ Mарка топлива дизельгенератора ¦ MTW ¦ - ¦ 1
8. ¦ Типоразмер главного двигателя ¦ TRGD ¦ - ¦ 27
9. ¦ Число цилиндров гл. двигателя ¦ IZ ¦ - ¦ 5
Результаты вычислений и характеристики выбранных насосов представлены в табл.12.
Таблица 12
************************************************************************
ФАЙЛ SMC2_REZ.DAT - РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ КОМПЛЕКСА ПРОГРАММ SISTEMA I
************************************************************************
NппI IОБОЗН.I НАИМЕНОВАНИЕ ПЕРЕМЕННОЙ IРАЗМI ЗНАЧЕНИЕ I
************************************************************************
1.I ТР I BT I ЧАСОВОЙ РАСХОД ТОПЛИВА IT/Ч I 0.274344
2.I*ТР I VRZTTI ОБЪЕМ РАСХОДНОЙ ЦИСТЕРНЫ ТЯЖ. ТОПЛ. IM**3I 5.198104
3.I*ТР I VRZLTI " " " ЛЕГ. ТОПЛ. IM**3I 1.039621
4.I ТР I VSM I " СМЕСИТЕЛЬНОЙ ЦИСТЕРНЫ IM**3I 0.049382
5.I*ТР I WTPH I ПОДАЧА ТОПЛИВОПОДКАЧИВАЮЩЕГО НАСОСА IT/Ч I 0.500000
6.I*ТР I HTPH I НАПОР " " IМПА I 0.400000
7.I ТР I NTPH I МОЩНОСТЬ " " IКВТ I 0.087469
ЗВ 0.6/25-0.4/6.3Б-6 | 0.4 | 0.63 | 3000 2шт
8.I ТР I WZTH I ПОДАЧА ЦИРКУЛЯЦИОННОГО ТОПЛ. НАСОСА IT/Ч I 0.000000
9.I ТР I HZTH I НАПОР " " " IМПА I 0.000000
10.I ТР I NZTH I МОЩНОСТЬ " " " IКВТ I 0.000000
11.I ТР I QTP I РАСХОД ТЕПЛА НА ПОДОГРЕВ ТОПЛИВА IКВТ I 90.000000
12.I*ТР I FTP I ПОВЕРХНОСТЬ ПОДОГРЕВАТЕЛЯ ТОПЛИВА IM**2I 6.900000
ПН10 (В , Г) ¦ 0.0 ¦ 10.0 ¦14000.0
13.I ТХ I SRT I РАСХОД ТОПЛИВА ЗА РЕЙС IТ/РЕI 96.716225
14.I ТХ I ZTT I ЗАПАС ТЯЖЕЛОГО ТОПЛИВА I " I 88.978928
15.I ТХ I ZLT I " ЛЕГКОГО " I " I 22.244732
16.I ТХ I VZAZ I ОБЪЕМ ЦИСТЕРНЫ АВАРИЙНОГО ЗАПАСА IM**3I 7.797156
17.I*ТХ I WTPEHI ПОДАЧА ТОПЛИВОПЕРЕКАЧИВАЮЩЕГО НАСОСАIТ/Ч I 7.111006
18.I*ТХ I HTPEHI НАПОР " IМПА I 0.300000
19.I ТХ I NTPEHI МОЩНОСТЬ " IКВТ I 0.932993
ЗВ 16/25-1-10/16Б-2 | 10.0 | 1.60 | 1500
20.I ТХ I VPERZI ОБЪЕМ ПЕРЕЛИВНОЙ ЦИСТЕРНЫ IМ**3I 1.299526
21.I ТХ I WZAPRI ИНТЕНСИВНОСТЬ ЗАПРАВКИ IТ/Ч I 91.199997
22.I ТХ I TPOGRI ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ПОГРУЗКИ ТОПЛИВА I Ч I 1.060485
23.I ТХ I DTRPTI ДИАМЕТР ТРУБОПРОВОДА ПОГРУЗКИ ТОПЛ. I M I 0.242789
24.I ТО I VOZ I ОБЪЕМ ОТСТОЙНОЙ ЦИСТЕРНЫ IМ**3I 7.797156
25.I*ТО I WSTT I ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ СЕПАРАТОРА Т Т IТ/Ч I 0.888876
26.I ТО I WHSTTI ПОДАЧА НАСОСА СЕПАРАТОРА Т Т IT/Ч I 1.022207
27.I ТО I HHSTTI НАПОР " IМПА I 0.300000
28.I ТО I NHSTTI МОЩНОСТЬ " IКВТ I 0.160941
СЦ-1.5-4М ¦ 1.50 ¦ 0.24 ¦ 3.2
29.I*ТО I WSLT I ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ СЕПАРАТОРА Л Т IМ**3I 0.888876
30.I ТО I WHSLTI ПОДАЧА НАСОСА СЕПАРАТОРА Л Т IT/Ч I 1.022207
31.I ТО I HHSLTI НАПОР " IМПА I 0.300000
32.I ТО I NHSLTI МОЩНОСТЬ " IКВТ I 0.160941
СЦ-1.5-4М ¦ 1.50 ¦ 0.24 ¦ 3.2
33.I ТО I QSEP I РАСХОД ТЕПЛА В ПОДОГРЕВАТЕЛЕ СЕП-РА IКВТ I 44.443787
34.I*ТО I FPSTTI ПОВЕРХНОСТЬ ПОДОГР. СЕПАРАТОРА T T IM**2I 3.407357
35.I ТО I FPSLTI " " " Л Т I " I 3.407357
36.I ТО I WGOM I ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ГОМОГЕНИЗАТОРА IT/Ч I 0.548246
37.I ТО IWFILTRI ПРОИЗВОДИТ. ПОЛНОПОТОЧНОГО ФИЛЬТРА IT/Ч I 0.548246
38.I*ТО I VZGRTI ОБЪЕМ ЦИСТЕРНЫ ГРЯЗНОГО ТОПЛИВА IM**3I 0.306530
39.I ТО I VZPR I ОБЪЕМ ЦИСТЕРНЫ ПРОТЕЧЕК ТОПЛИВА IM**3I 0.107285
40.I*ТО I WHGRTI ПОДАЧА НАСОСА ГРЯЗНОГО ТОПЛИВА IT/Ч I 0.204353
41.I ТО I VOTX I ОБЪЕМ ЦИСТЕРНЫ ОТХОДОВ СЕПАРАЦИИ IM**3I 0.658426
1.I СЦ I QZ I ТЕПЛООТВОД С МАСЛОМ ОТ ГЛ.ДВИГАТЕЛЯ IКВТ I 291.500000
2.I*СЦ I WGMH I ПОДАЧА ГЛАВНОГО МАСЛЯНОГО НАСОСА IТ/Ч I 54.000000
3.I*СЦ I HGMH I НАПОР " " " IМПА I 0.600000
4.I СЦ I NGMH I МОЩНОСТЬ " " " IКВТ I 14.000001
Ш 80-6-36/2.5Б-9 ¦ 36.00 ¦ 0.25 ¦ 980 ¦ 14.0 2шт
5.I*СЦ I VSZZ I ОБЪЕМ СТОЧНО-ЦИРКУЛЯЦИОННОЙ ЦИСТЕРНЫIM**3I 11.340000
6.I СЦ I T2M I ТЕМПEРАТУРА МАСЛА ПЕРЕД МАСЛООХЛАД. IГРАДI 55.000000
7.I*СО I WSM I ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ СЕПАРАТОРА МАСЛА IT/Ч I 1.417500
8.I СО I QPSM I РАСХОД ТЕПЛА В ПОДОГРЕВАТЕЛЕ СЕПАР. IКВТ I 40.359375
9.I*СО I FPSM I ПОВЕРХНОСТЬ ПОДОГРЕВАТЕЛЯ СЕПАРАТОРАIM**2I 0.050400
10.I СО I WHSM I ПОДАЧА НАСОСА СЕПАРАТОРА МАСЛА IТ/Ч I 1.701000
11.I СО I HHSM I НАПОР " " " IМПА I 0.400000
12.I СО I NHSM I МОЩНОСТЬ " " " IКВТ I 0.294000
3В 0.6/25-1/6.3Б-2 | 1.0 | 0.63 | 2820 | 1.15 2шт
13.I СО I WFGO I ПРОИЗВОДИТЕЛЬН. ФИЛЬТРА ГРУБ.ОЧИСТ. IТ/Ч I 54.000000
14.I*СО I WFTO I " " ТОНК. " I " I 54.000000
15.I СО I WBF I " " БАЙПАСНОГО I " I 4.320000
16.I СХ I ZZM I ЗАПАС ЦИРКУЛЯЦИОННОГО МАСЛА I T I 8.064874
17.I СХ I VZZM I ОБЪЕМ ЦИСТЕРН ЗАПАСА ЦИРКУЛЯЦ.МАСЛА IM**3I 9.677850
18.I СХ I VZGM I ОБЪЕМ ЦИСТЕРНЫ ГРЯЗНОГО МАСЛА IM**3I 7.290000
19.I СХ I WMPEHI ПОДАЧА МАСЛОПЕРЕКАЧИВАЮЩЕГО НАСОСА IT/Ч I 8.775000
20.I СХ I HMPEHI НАПОР " " IМПА I 0.300000
21.I СХ I NMPEHI МОЩНОСТЬ " " IКВТ I 1.213333
ШФ 20-25-9/25 ¦ 9.00 ¦ 0.25 ¦ 950 ¦ 3.0
22.I СХ IVZSEPMI ОБЪЕМ ЦИСТЕРНЫ СЕПАРИРОВАННОГО МАСЛАIM**3I 9.677850
1.I ПР I QT I ТЕПЛОТА ВЫД. В ГЛ.ДВ. ОТ СГОР.ТОПЛ. IКВТ I 3162.580810
2.I ПР I QPW I " ОТВОДИМАЯ С ПРЕСНОЙ ВОДОЙ I " I 429.611084
3.I ПР I WHPW I ПОДАЧА НАСОСА ПРЕСНОЙ ВОДЫ IТ/Ч I 20.000000
4.I ПР I HHPW I НАПОР " " " IМПА I 0.250000
5.I ПР I NHPW I МОЩНОСТЬ " " " IКВТ I 0.002074
ЗВ 16/25-1-22/4Б | 22.0 | 0.40 | 3000 | 7.50
6.I ПР I VWRZ I ОБЪЕМ ВОДЫ В РАСШИРИТЕЛЬНОЙ ЦИСТЕРНЕIM**3I 0.383162
7.I ПР I VRZ I ОБЪЕМ РАСШИРИТЕЛЬНОЙ ЦИСТЕРНЫ IM**3I 0.498111
8.I ПР I VRB I ОБЪЕМ РАСТВОРНОГО БАЧКА IM**3I 0.068969
9.I ПР I TPR1 I ТЕМПЕРАТУРА ПРЕСН.ВОДЫ ПЕРЕД ГЛ.ДВИГIГРАДI 74.869705
10.I ПР I TPR2 I ТЕМПЕРАТУРA ПРЕСН.ВОДЫ ЗА ГЛ.ДВИГIГРАДI 80.000000
1.I ЗВ I WHZW I ПОДАЧА НАСОСА ЗАБОРТНОЙ ВОДЫ IT/Ч I 87.500000
2.I ЗВ I HHZW I НАПОР " " " IМПА I 0.250000
3.I ЗВ I NHZW I МОЩНОСТЬ " " " IКВТ I 9.051445
НЦВ100/30 А | 100 | 300 | 3000 | 15.0
4.I ЗВ I TZW1 I ТЕМПЕРАТУРА ЗАБ.ВОДЫ НАЧАЛЬНАЯ IГРАДI 32.000000
5.I ЗВ I TZW2 I ТЕМПЕРАТУРА ЗАБ.ВОДЫ ЗА МАСЛООХЛАД. IГРАДI 34.238865
6.I ЗВ I QW I ОТВОД ТЕПЛОТЫ ОТ ПРОДУВОЧН. ВОЗДУХА IКВТ I 708.500000
7.I ЗВ I WZWO I РАСХОД ЗАБ.ВОДЫ ЧЕРЕЗ ВОЗДУХООХЛАД. IT/Ч I 56.500000
8.I ЗВ I WZOPWI " " " ОХЛ.ПРЕСН.ВОДЫIТ/Ч I 0.000000
9.I ЗВ I WZORWI " " " МАСЛООХЛ.РАСПР.ВАЛАIT/Ч I 0.000000
10.I ЗВ I QRW I ОТВОД ТЕПЛОТЫ ОТ " " " IКВТ I 0.000000
11.I ЗВ I TZW3 I ТЕМПЕРАТУРА ЗАБ.ВОДЫ В ОТЛИВНОМ КОЛЛI " I 48.348698
12.I ЗВ I DTMO I СРЕДН.ТЕМПЕР.НАПОР В МАСЛООХЛАДИТЕЛЕIГРАДI 15.380568
13.I ЗВ I DTOPWI " " " В ОХЛАД.ПРЕСН.ВОДЫ I " I 36.141071
14.I ЗВ I FMO I ПОВЕРХНОСТЬ ГЛАВНОГО МАСЛООХЛАДИТЕЛЯIM**2I 20.306236
15.I ЗВ I FOPW I " " ПРЕСНОЙ ВОДЫ I " I 11.094589
1.I ПВ I VZGD I ОБЪЕМ ЦИЛИНДРОВ ГЛАВНОГО ДВИГАТЕЛЯ IM**3I 0.260155
2.I ПВ I VPWGDI " ПУСКОВОГО ВОЗДУХА ГЛ.ДВИГАТЕЛЯIНМ*3I 21.853043
3.I ПВ I SVB I ТРЕБУЕМЫЙ ОБЪЕМ БАЛЛ. ПУСК.ВОЗ.ГЛ.ДВIМ**3I 0.993320
4.I ПВ I VBGD I ОБЪЕМ БАЛЛОНА ПУСК.ВОЗ.ГЛАВН.ДВИГАТ.IМ**3I 0.496660
5.I ПВ I QKOM I ПРОИЗВОДИТ. КОМПРЕССОРА ПУСК.ВОЗДУХАIНМ3ЧI 21.853043
HC-54A¦ 46 ¦ 15.4
6.I ПВ I VZDG I ОБЪЕМ ЦИЛИНДРОВ ДИЗЕЛЬГЕНЕРАТОРА IM**3I 0.031667
7.I ПВ I VPWDGI " ПУСКОВОГО ВОЗДУХА ДИЗЕЛЬГЕНЕР.IНМ*3I 1.900035
8.I ПВ I VBDG I " БАЛЛОНА ПУСК.ВОЗД. " IМ**3I 0.086365
9.I ПВ I QPODKI ПРОИЗВОД. ПОДКАЧИВАЮЩЕГО КОМПРЕССОРАIM3/ЧI 5.463261
HC-54A¦ 46 ¦ 15.4
6. Разработка схемы расположения СЭУ в МКО с учетом формы кормового образования судна, типа движителя, размеров главного двигателя, технологических помещений и др.
Используются плоскостные модели графических примитивов и физических контуров, а также модели объемного макетирования, модель анализа допустимости варианта расположения и компоновки;
Рис.8. План трюма.
На рис.8 представлен план трюма судна. В центре машинно - котельного отделения (МКО) под номером 1 обозначен главный малооборотный двигатель, вырабатывающий мощность и передающий ее валопроводу 2.
По левому борту расположен зональный блок обслуживания главного двигателя и общесудовых механизмов,включающий следующие оборудование и узлы: 3 – функциональный блок топливоперекачивающих насосов; 4 – блок сепарации топлива и масла; 5 - блок сепарации трюмных вод, 6 – блок общесудовых насосов – балластных, охлаждающих и пожарных; 7- кингстонный ящик левого борта; 8 – канал перетока забортной воды. По правому борту расположен зональный блок вспомогательного оборудования систем СЭУ, включающий следующие оборудование: 9 – кингстонный ящик правого борта; 10 – блок насосов и фильтров забортной воды для СЭУ; 11 – блок насосов и холодильников пресной воды; 12 – блок маслоохладителей; 13 – блок главных насосов циркуляционной смазки ГД; 14 – блок топливоподкачивающих насосов.
В междудонном пространстве расположены цистерны:
- по центру - сточно-циркуляционная масляная цистерна ГД, разделенная на две полвины продольной переборкой;
- в корму - цистерна сбора протечек топлива и масла, переливная цистерна топлива;
- в нос - помещение лага и эхолота, коридор трубопроводов;
- по левому борту - цистерна отработавшего масла ГД, цистерна льяльных вод, отстойная цистерна нефтепродуктов, донный кингстонный ящик;
- по правому борту - цистерна слива отстоя из расходных и отстойных цистерн топлива, цистерна сточных вод, цистерна слива пресной воды из главного и вспомогательных двигателей, ледовый ящик, цистерна сбора протечек нефтепродуктов;
В трюме расположены:
- по центру - главный двигатель МОД ДКРН;
- в корму от главного двигателя: - зональный блок валопровода - вал гребной, вал промежуточный, опорные подшипники, ЗИП валопровода - гребной вал с концевой гайкой; - блок смазки уплотнения типа Симплекс: электронасос масляный, холодильник масла, цистерна напорная уплотнения Симплекс, цистерна сточная уплотнения Симплекс, цистерна напорная смазки дейдвудных подшипников;
На третьей (нижней) платформе расположены:
- в корму от ГД: - зональный блок электростанции - три дизельгенератора, баллон пускового воздуха ДГ, станция управления системами дизельгенераторов, бак масляный циркуляционный, бак для замера расхода топлива;
- по левому борту: - цистерны запаса топлива ДГ, цистерна отстойная тяжелого топлива, блок водоподготовки;
- по правому борту: - цистерны запаса тяжелого топлива, цистерны расходные тяжелого топлива, функциональный блок опреснительной установки; - функциональный блок смазки ГТН - электронасос масляный, холодильник турбинного масла, сточно-циркуляционная цистерна турбинного масла, деаэратор, фильтры масла; - зональный блок установки сжатого воздуха - электрокомпрессор пускового воздуха, электрокомпрессор подкачивающий, электрокомпрессор хозяйственных нужд, цистерна компрессорного масла.
На второй платформе расположены:
- в корму от ГД - сепаратор пара ВКУ;
- по левому борту - цистерны;
- в нос от ГД - зональный блок ЦПУ;
- по правому борту - разные цистерны, баллон пускового воздуха ГД, баллон хозяйственных нужд.
На первой (верхней) платформе расположены:
- в корму от ГД - зональный блок ВКУ: два вспомогательных котлоагрегата, расходная цистерна котельного топлива, блок вспомогательных механизмов ВКУ - электронасос форсуночный, фильтр топливный, электронасос циркуляционный, электронасос питательный вспомогательных котлов, электронасос питательный утилизационного котла, теплый ящик;
- по левому и правому борту - цистерны и служебные помещения;
- в нос от ГД - служебные помещения.
На верхней палубе расположены:
- по левому борту - блок напорных цистерн ГД и ДГ - блок цистерн водоподготовки ГД и ДГ, расширительная цистерна ГД и ДГ, напорная цистерны смазки ГТН, расходная цистерна цилиндрового масла.
В шахте МКО расположены - котел утилизационный, цистерна кислотной очистки котлов, цистерна мокрого хранения котлов.
В корму от шахты МКО - блок вентиляции - электровентиляторы МКО вытяжной и вдувной.
Рис.9. Продольный разрез. Вид на правый борт.
На рис.9 показан продольный разрез МКО с видом на правый борт при снятом двигателе. Расположенные в трюме агрегаты 10–15 представлены также и на рис.8. Дополнительно здесь обозначены: 16 – рефрижераторное помещение; 17 – баллоны пускового воздуха ГД; 18 – компрессоры пускового воздуха; 19 – подкачивающий компрессор; 20 – компрессор воздуха для хозяйственных нужд;
Рис.10. Поперечное сечение. Вид в корму
На рис.10 представлено поперечное сечение по шахте МКО. В трюме расположены функциональные блоки-агрегаты систем СЭУ, установленные на второе дно. На нижней платформе размещены два дизель-генератора 26 и утилизационный турбогенератор 24, опирающиеся на свои фундаменты, установленные на набор платформы. На верхней платформе установлены два вспомогательных котла 25. В шахте расположены утилизационный котел 28 и глушители дизель-генераторов 27.