Материал: Kursovaya_seu_Ugulava

q_вп - удельный расход теплоты на приготовление кипячёной питьевой воды, который на толкачах и грузовых судах составляет 0,11... 0,12 кВт/чел. Принимаем q_вп=0,11 кВт.

Потребный поток теплоты на подогрев топлива, масла и другие техни­ческие нужды, кроме подогрева груза для наливных судов, кВт:

Q_пт = (0,14...0,15) (Q_от + Q_c6);

Потребный поток теплоты кВт, для подогрева высоковязких нефтепродуктов в танках определяется по выражению:

где Q_гр - поток теплоты при охлаждении нефтепродукта на судне во время рейса, кВт;

_т - КПД транспортировки теплоты, равный отношению теплоты, подведенной к нефтепродукту, к теплоте, израсходованной на эти цели: - 0,75...0,82 при паровом подогреве без возврата конденсата. Принимаем 0,80.

Поток теплоты опреде­ляется по формуле

где k_w, k_в - коэффициенты теплопередачи соответственно от нефтепродукта к воде и окружающему воздуху, кВт/(м²·К). Для судов с двойными бортами и дном k_w=0,0024; k_в=0,0035.

t_w, t_в - температуры окружающей среды (соответственно воды и воз­духа), как и ранее, она принимается минимальной в условиях эксплуата­ции данного судна, °С. В данном районе плавания в самой северной точке (Архангельск) температура воздуха в среднем -20°С, температура води принимаем минимальной, то есть 0°С;

t_н – температура нефтепродуктов по правилам РМРС не менее чем на 15°С меньше температуры вспышки, принимаем 45⁰С,

- площади поверхностей охлаждения, граничащие соответственно с водой и воздухом, м².

Площади поверхностей охлаждения в м² принимаются пропорцио­нально грузоподъемности судна:

F_w = (0,30...0,35) G_с

F_в = (0,25...0,30) G_с

F_w = 0,32 2837,0 = 907,8 м²

F_в = 0,27 2837,0 = 766,0 м²

Поток теплоты:

Таким образом потребный поток теплоты кВт, для подогрева высоковязких нефтепродуктов будет:

Рассчитаем общий поток теплоты, потребный на судне. Для всех потребителей теплоты в ходовом и стояночном режимах.

Расчёт общего потока теплоты, потребного на судне, производится в табличной форме (табл. 2). В таблице загрузки для всех потребителей теплоты в ходовом и стояночном режимах коэффициент k_з = 0,5...0,9. Принимаем 0,7.

При расчёте фактического потока теплоты учитывается коэффициент запаса k_с = 1,1 и коэффициент одновременности , который принимается равным для ходового режима 0,8...0,9, принимаем 0,8, а для стояночного – 0,7...0,8 принимаем 0,8.

Фактический потребный поток теплоты в ходовом режиме Q_х = k_c k_o ∑Q_oх; в стояночном режиме – Q_c = k_ck_o∑Q_oc.

Расчёт фактического потока теплоты ведём в таблице 5.2.1.

Таблица 5.2.1 – Расчёт фактического потока теплоты

Фактический потребный поток теплоты в ходовом режиме 255,5 кВт;

в стояночном режиме Q_c = .

По общей величине потока теплоты, потребляемой на судне, рассчитываем мощности источников теплоты и ведем их подбор.

Максимальный поток теплоты выпускных газов Q_ук, кВт, который может быть утилизирован, определяется по формуле, кВт:

где - доля теплоты, приходящаяся на выпускные газы: . Принимаем 0,5;

-коэффициент, учитывающий потери теплоты в окружающую среду и загрузку ДВС. Принимаем 0,8;

- низшая рабочая теплота сгорания топлива, кДж/кг;

- температура выпускных газов на входе в УК ºС и температура на выходе из УК составляет 160…180 ºС. Принимаем 420 и 170 соответственно;

- коэффициент избытка воздуха ДВС, для ВОД . Принимаем 1,6;

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

- удельная теплоёмкость газов, кДж/кг·К;

= 0,202 кг/кВт·ч - удельный расход топлива ДВС;

= 3200 кВт - мощность главного двигателя.

;

Так как , мощность автономного котла в принимаем равной

Выбираем ближайший больший по тепловой мощности автономный паровой газотрубный котёл Россия-Корея (Kiturami) KSO-300 R. Характеристики парового котла приведены в таблице 5.2.2.

Таблица 5.2.2 – Основные характеристики парового котла KSO-100 R

5.3 Выбор оборудования и устройств систем сэу

5.3.1 Система сжатого воздуха

Система предназначена для пуска главных и вспомогательных двигателей, работы пневматических систем автоматики и управления, работы приборов звуковой сигнализации, продувки кингстонов, работы пневматического инструмента и других общесудовых и специальных нужд.

Система состоит из компрессоров (в них получают сжатый воздух), баллонов, воздухохранителей, водо- и маслоотделителей (в них очищают воздух), трубопроводов и арматуры.

В соответствии с Правилами 1 на судне устанавливается два компрессора: навесной с приводом от ГД и автономный с приводом от электродвигателя.

Пуск дизеля производится сжатым воздухом с давлением до 7,5 МПа для ВОД. Запас сжатого воздуха в баллонах должен обеспечивать не менее 6 пусков. Число баллонов не менее двух с равной емкостью.

Суммарная емкость пусковых баллонов для главных двигателей определяется по формуле:

, м³,

где - удельный расход воздуха на 1м³ объёма цилиндра двигателя;

, м³ - рабочий объём цилиндра двигателя;

- диаметр цилиндра двигателя;

- ход поршня,

,

- число цилиндров двигателя;

- число двигателей;

- число последовательных пусков;

- давление окружающей среды;

- давление в пусковых баллонах, принятое для ВОД;

- минимальное давление, при котором возможен запуск ГД для ВОД;

Принимаем два баллона для пуска главных двигателей ёмкостью по 0,35 .

Поскольку вспомогательные двигатели имеют электростартерный запуск, расчёт емкости пусковых баллонов для них не требуется, т.к. они не применяются.

Объём тифонных баллонов определим по формуле:

, м³,