2. Обоснование эксплуатационных режимов работы главных двигателей сэу

При модернизации СЭУ три главных двигателя 6ЧРН36/45 мощностью по 736 кВт при 350 мин^-1 были заменены на три двигателя 6ЧН30/38 мощностью по 736 кВт при 350 мин^-1. Для обоснования области эксплуатационных режимов работы главных двигателей 6ЧН30/38 выполняем расчет ограничительных характеристик главных двигателей (табл. 4).

Координаты характеристик определяем с помощью следующих зависимостей:

- внешней номинальной мощности

- ограничительной по тепловой напряженности

- ограничительной по механической напряженности

- винтовой облегченной

- винтовой нормальной и винтовой швартовой

где Р_0,6 – значение координаты внешней характеристики номинальной мощности при n = 0,6n_e.

Таблица 4

Расчет координат ограничительных характеристик судовых дизелей

Наименование параметра, единица измерения	Численное значение
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Марка дизеля	6ЧН30/38
Номинальная эффективная мощность Рен, кВт	736
Ном. частота вращения коленчатого вала nе, мин-1	350
Механический КПД на номинальном режиме 	0,88
РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ
Доля ном. частоты вращения коленчатого вала	1,0	0,9	0,8	0,6	0,4	0,3
Дол. частота вращения коленчатого вала n, мин-1	350	315	280	210	140	105
Адаптивная поправка к КПД 	0	0,05	0,06	0,09	0,15	0,2
КООРДИНАТЫ ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК:
Внешней номинальной мощности Рв, кВт	736	705	641	508	366	290
По тепловой напряженности (=const)P, кВт	736	638	540	343	147	49
По механической напряженности (Мкр=const)Pм, кВт	736	662	589	442	294	221
КООРДИНАТЫ ВИНТОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК:
Облегченной Ро, кВт	589	429	301	127	38	16
Нормальной Рн, кВт	736	537	377	159	47	20
Швартовой Рш, кВт	-	-	1195	504	149	63

Для обоснования возможных режимов работы главных двигателей в эксплуатации по рассчитанным координатам строим ограничительные и винтовые характеристики, рис. 2.

Рис. 2. Обобщенные характеристики главного двигателя 6ЧН30/38

Совмещение характеристик позволяет установить область эксплуатационных режимов работы главных двигателей, которая для двигателя 6ЧН30/38, как двигателя с наддувом, ограничивается: сверху: часть линий швартовой характеристики и ограничительной по тепловой напряженности ( = const); справа: линией номинальной частоты вращения коленчатого вала; - снизу: линией облегченной винтовой характеристики; слева: линией минимально-устойчивой частоты вращения коленчатого вала (обычно 0,3 n_е).

3. Расчет показателей использования главной энерегетической установки на режимах эксплуатации

Для выбора рационального режима работы главных двигателей выполняем расчет изменения их параметров при работе главных двигателей СЭУ по винтовой характеристике (табл. 5).

Показатели главных двигателей на долевых режимах определяем с помощью зависимостей:

- долевая мощность

- эффективный КПД на режиме

- удельный расход топлива на режиме

- часовой расход топлива

- среднее эффективное давление на режиме

Таблица 5

Расчет параметров главных двигателей по винтовой характеристике

Наименование параметра, единица измерения	Численное значение
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Марка дизеля	6ЧН30/38
Номинальная эффективная мощность Рен, кВт	736
Ном. частота вращения коленчатого вала nе, мин-1	350
Удельный эф. расход топлива be, кг/(кВтч)	0,204
Низшая уд. теплота сгорания топлива Qн, кДж/кг	42500
Механический КПД на номинальном режиме 	0,88
Внутренний диаметр цилиндра D, м	0,30
Ход поршня S, м	0,38
Число цилиндров z	6
Тактность т	2
РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ
Доля ном. частоты вращения коленчатого вала	1,0	0,9	0,8	0,6	0,4	0,3
Дол. частота вращения коленчатого вала n, мин-1	350	315	280	210	140	105
Адаптивная поправка к КПД 	0	0,05	0,06	0,09	0,15	0,2
Мощность двигателя на режиме Рд, кВт	736	537	377	159	47	20
Эффективный КПД на режиме д	0,415	0,430	0,427	0,419	0,405	0,389
Удельный эф. расход топлива beд, кг/(кВтч)	0,204	0,197	0,198	0,202	0,209	0,218
Часовой расход топлива Вд, кг/ч	150,1	105,6	74,7	32,1	9,9	4,3
Среднее эффективное давление Рм, МПа	1,566	1,268	1,002	0,564	0,251	0,141

По результатам расчетов строим графики изменения показателей главных двигателей при их работе по винтовой характеристике, рис. 3.

Рис. 3. Изменение параметров главного двигателя при работе по винтовой характеристике

По графику на рис. 3. находим наиболее экономичный режим работы двигателей (b_ед = b_едmin = 0,197 кг/(кВтч)) и графически определяем значения параметров на этом режиме: Р_м = 1,268 МПа; В_д = 105,6 кг/ч; _д = 0,430; Р_д = 537 кВт.