.

Площадь проходного сечения трубопровода для автономного котла:

, м²,

где - коэффициент избытка воздуха при горении, для котла принимаем ;

- часовой расход топлива автономным котлом;

- температура газов за котлом, для автономного котла принимаем ;

- допускаемая скорость движения газов, для автономного котла принимаем ;

.

6 Расчёт энергетических запасов

Масса энергетических запасов (топлива, масла и технической воды) определяется автономностью, дальностью плавания и среднеэксплуатационной рейсовой скоростью судна.

Общий запас топлива определяется по формуле:

, кг,

где , , -количество главных, вспомогательных двигателей и автономных котлов соответственно;

- удельный расход топлива главными двигателями;

- удельный расход топлива вспомогательными двигателями;

- мощность главных двигателей;

- мощность вспомогательных двигателей;

- часовой расход топлива автономным котлом;

- автономность плавания;

.

Ёмкость запасных топливных цистерн:

м³;

где - коэффициент, учитывающий мёртвый запас;

- плотность топлива;

.

Общий запас масла определяется по формуле:

, кг,

где - удельный расход масла главным двигателем;

- удельный расход масла вспомогательным двигателем;

;

- периодичность смены масла, заливаемого в картер главных и вспомогательных двигателей, для ВОД принимаем ;

.

Ёмкость запасных масляных цистерн:

м³,

где - плотность масла;

.

7 Размещение механизмов в машинном отделении

На проектируемом судне элементы СЭУ и другое энергетическое оборудование, предназначенное для установки в машинном отделении размещено в соответствии с изложенными ниже рекомендациями, соответствующими требованиям РМРС.

В машинном отделении судна механизмы устанавливаются в местах, где они будут наиболее эффективно выполнять свои функции.

Вспомогательное оборудование устанавливается вблизи обслуживаемого главного механизма со стороны подвода к нему рабочего тела, а также других агрегатов, связанных общим рабочим телом и обслуживающих главный механизм. Такое размещение позволяет сократить длину трасс и число пересечений трубопроводов. Следует соблюдать промежутки между механизмами по длине, ширине, высоте, необходимыми для их обслуживания.

Взаимосвязанные механизмы размещаются как по горизонтали, так и по вертикали. Трассировка коммуникаций должна проходить в трёх взаимно перпендикулярных направлениях.

Механизмы, требующие постоянного наблюдения во время работы, должны располагаться ближе к посту управления.

Механизмы, являющиеся источниками вибрации и шума, необходимо устанавливать в частях судна, имеющих повышенную жесткость, или подкреплять места их установки. Механизмы с горизонтальным расположением вала устанавливают параллельно ДП, что исключает влияние гироскопического эффекта на работу подшипников при бортовой качке.

Механизмы с электроприводом располагаются таким образом, чтобы электродвигатели находили выше уровня пола.

Механизмы, являющиеся наибольшими источниками шума, удаляются от центрального поста управления (ЦПУ), а также от переборок и палуб, граничащих с жилыми и общесудовыми помещениями.

Особое внимание обращается на расположение насосов, что вызвано необходимостью обеспечения надежного всасывания при различных условиях эксплуатации судна (осадка, крены, дифференты, качка):

1) Перекачивающие, откачивающие, подкачивающие циркуляционные и другие насосы устанавливаются вблизи мест забора перекачиваемых жидкостей. Они имеют приемные патрубки минимальной длины и большого проходного сечения. Высота установки насоса, относительно уровня принимаемой жидкости должна быть, по возможности, минимальной и обеспечивать непрерывный прием рабочей жидкости при качке судна.

В связи с этим, желательно обеспечить подачу рабочей жидкости к насосу под напором. На приёмной магистрали устанавливаются невозвратные клапаны;

2) Насосы, подающие топливо к двигателям и котлам, должны работать от расходной цистерны, расположенной выше уровня насоса;

3) Насосы циркуляционной системы располагаются в наиболее низкой части контура, при этом предпочтительно чтобы насос забирал жидкость из охладителя и нагнетал в полость охлаждения;

4) Насосы, подающие масло, устанавливаются вблизи сточно-циркуляционных цистерн или навешиваются на двигатели.

Исходя из вышеизложенного, расположение механизмов в МО следующее:

Расходные цистерны масла и топлива дизель-генераторов расположены в районе 152 и 150 шп. Главные двигатели установлены в районе 137 – 143 шп. Дизель-генераторы расположены У носовой переборки МО в районе 134-135 шп. Расходные цистерны масла и топлива главного двигателя расположены в районе 152 и 150 шп. Балластный насос расположен на левом борту в районе 134 шп. Осушительный насос расположен на левом борту в районе 134 шп. Насос нефтесодержащих вод расположен на правом борту в районе 138 шп. Столярная мастерская, ГРЩ и центральный пост управления расположены на платформе, у кормовой переборки машинного отделения, в районе 154 – 158 шп. Котельное помещение расположено на правом борту в районе 134 – 135 шп. Выходы из МО размещены в районе 140 и 150 шп.

План МО показан на чертеже КП-НГТУ-26.03.02-(17-КС-1)-09-2020.

8 Автоматизация

Проектируемое судно, со знаком автоматизации AUT 2, должно быть оборудовано системами автоматизации механической установки в объёме, обеспечивающем маневренность и безопасность судна без постоянного присутствия обслуживающего персонала в машинном помещении, но при наличии вахты в центральном посту управления.

На проектируемом судне предусмотрена система дистанционного автоматизированного управления (ДАУ) с помощью которой можно производить пуск, остановку, а также управления частотой вращения двигателя. Она имеет ограничения числа неудачных автоматических попыток пуска; Возможность установки величины и направления упора одним органом управления; автоматическое прохождение зон критической частоты вращения независимо от заданного режима работы; предотвращение перегрузки главных механизмов в нормальных эксплуатационных режимах; независимость ДАУ от машинного телеграфа; исключение недопустимых режимов работы главных механизмов и движителей. Контролируемые параметры для двигателей тронкового типа приведены в таблице 8.1.

Пост дистанционного управления главными механизмами; дистанционное управление вспомогательными механизмами и установками ответственного назначения; пультом системы аварийно-предупредительной сигнализации (АПС); устройствами индикации режимов работы механизмов и установок; отключающими устройствами для топочных устройств котлов, инсинераторов; устройствами дистанционного управления осушения льяльных колодцев машинных помещений. Контролируемые параметры для валопроводов, ВРШ, редукторов и муфт приведены в таблице 8.2.

Также должны быть предусмотрены дистанционный пуск и остановка приводных механизмов и генераторов из ЦПУ; дистанционная синхронизация, подключение и распределение нагрузки из ЦПУ; системы сжатого воздуха должны иметь устройство для автоматического удаления воды и масла; компрессорные установки должны иметь ручное управление, дистанционный и автоматический режимы работы[1]. Контролируемые параметры для автоматизированных котельных установок приведены в таблице 8.3.Контролируемые параметры тронковых двигателей внутреннего сгорания для привода генераторов и Автоматизированных судовых электростанций приведены в таблицах 8.4 и 8.5 соответственно.

Таблица 8.1 – Контролируемые параметры главных тронковых двигателей внутреннего сгорания

Таблица 8.2 – Контролируемые параметры валопроводов, ВРШ, редукторов и муфт

Таблица 8.3 – Контролируемые параметры автоматизированных котельных установок

Таблица 8.4 – Контролируемые параметры тронковых двигателей внутреннего сгорания для привода генераторов.

Таблица 8.5 – Контролируемые параметры тронковых двигателей внутреннего сгорания для привода генераторов.

9 Технико – экономические показатели сэу

Спроектированная энергетическая установка для универсального грузового теплохода дедвейтом 1500 т. имеет следующие технико-экономические показатели:

• мощность главных двигателей 8ЧН20/28 Wärtsilä 8L20DF 1408 кВт;

• мощность вспомогательных двигателей ДГР-120/1500 138кВт.

Удельный расход топлива, приходящийся на единицу движущей мощности и технические нужды определим по формуле:

, кг/кВтч,

где – расход топлива главными, вспомогательными двигателями и котельной установки:

расход топлива главным двигателем,

где количество главных двигателей;

- удельный расход топлива главными двигателями;

- мощность главных двигателей;

расход топлива вспомогательными двигателями,

где количество работающих вспомогательных двигателей;

- удельный расход топлива вспомогательными двигателями;

- мощность вспомогательных двигателей;

расход топлива котельной установкой;

;

- мощность, необходимая для работы вспомогательных механизмов;

- мощность котла: ,

.

.