- •2 Выбор и обоснование выбора судовой энергетической установки и главных двигателей
- •2.1. Выбор типа сэу
- •2.1.1 Дизельные энергетические установки
- •2.1.2 Газотурбинные энергетические установки
- •2.1.3 Паротурбинные энергетические установки
- •2.2 Выбор числа валов
- •2.3 Выбор типа передачи
- •3 Выбор и технико-экономическое обоснование выбора главных двигателей и типа главной передачи
- •4 Расчет валопровода.
- •4.1 Назначение, состав и конструктивные особенности валопровода
- •Материал валов
- •4.3 Соединения валов
- •4.4 Соединение гребного винта с валом
- •4.5 Подшипники валов
- •4.6 Тормозные устройства
- •4.7 Проверка валопровода на критическую частоту вращения
- •4.8 Проверка вала на продольную устойчивость
- •5 Выбор судовой электростанции
- •6 Выбор системы теплоснабжения
- •7 Выбор оборудования и систем сэу
- •7.1 Cистема сжатого воздуха
- •7.4. Система топлива
- •8 Расчет энергетических запасов
- •9 Размещение механизмов в машинном отделении
- •10 Автоматизация
- •11 Расчет технико-экономических показателей сэу
- •Литература
6 Выбор системы теплоснабжения
Расчет системы теплоснабжения начинают с обоснования схемы теплоснабжения судна. На этом судне потребление теплоты небольшое (только бытовые нужды) и поэтому принято решение установить котлы водогрейные.
Вспомогательные, утилизационные и комбинированные котельные установки предназначены для обеспечения горячей водой на стояночном и ходовом режимах потребителей СЭУ и общесудовых потребителей.
Производительность утилизационного котла зависит от мощности главных двигателей, принятой степени утилизации котла выходных газов и параметров вырабатываемой воды.
Для покрытия потребностей в теплоте на стоянках предусматривается автономный котёл. Автономные котлы используют тот же сорт топлива, что и главные установки.
Расчет общего максимального потребления теплоты по всему судну на ходовом и стояночном режимах.
1) Поток энергии на отопление помещений:
- для сухогрузных судов;
где Gс - грузоподъемность судна, Gс=1500 т
2) Потребный поток теплоты на санитарно-бытовые нужды:
QСБ = zк·(qвм + qвп),
где qвм - расход теплоты на приготовление горячей мытьевой воды в единицу времени на одного человека, который составляет qвм=0,6 кВт/чел;
qвп - удельный расход теплоты на приготовление кипячёной питьевой воды, на грузовых судах составляет qвп=0,115 кВт/чел;
zк - количество членов команды, zк=14 чел.
3) Потребный поток теплоты на подогрев топлива, масла и другие технические нужды:
Расчёт общего потока теплоты, потребного на судне, производится в таблице 6,1
Таблица 6.1 - Расчёт общего потока теплоты, потребного на судне.
-
Потребители теплоты
Максимальный
поток теплоты
Режим работы судна
Ходовой
Стояночный
Коэффи- циент загрузки kз
Потребный поток энергии
Коэффи-циент загрузки,
kз
Потребный поток энергии
Отопление
41,30
0,9
37,08
0,7
28,91
Приготовление горячей воды
10
0,9
9
0,7
7
Подогрев топлива, масла и пр. нужды
7,7
0,9
6,92
0,7
5,39
Итого:
53
41,3
4) Фактический потребный поток теплоты:
- в ходовом режиме ;
- в стояночном режиме , где
Кс=1,1- коэффициент запаса;
Ко- коэффициент одновременности:
для ходового режима Ко=0,8…0,9;
для стояночного Ко=0,7…0,8;
Qх =1,1·0,85·53=49,5 кВт.
Qc =1,1·0,75·41,3=34 кВт.
5) Максимальный поток теплоты выпускных газов , кВт, который может быть утилизирован:
,кВт, где
- доля теплоты, приходящаяся на выпускные газы;
- коэффициент, учитывающий потери теплоты в окружающую среду и загрузку ДВС;
- низшая рабочая теплота сгорания топлива, кДж/кг;
- минимальная температура выпускных газов УК, и температура воздуха внутри машинного помещения;
- коэффициент избытка воздуха ДВС: для ВОД , принимаем=1,75;
- 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;
- суммарная мощность главных двигателей, кВт.
кВт.
Так как Qук >, то мощность утилизационного котла принимается равной.
Производительность котлов по теплоносителю в кг/ч определяют по уравнению
Dк=3600Qк/∆h,
где Qк- тепловой поток котла, Qк=49,5 кВт;
∆h – прирост энтальпии воды в котле, ∆h=273 кДж/кг.
Dк = 3600·49,5/273 = 652,7 кг/ч.
Выбор утилизационного котла.
Утилизационный котёл выбирается по мощности =49,5 кВт.
Выбираем утилизационный котел КУВ 75.
Характеристики утилизационного котла приведены в таблице 6.2.
Таблица 6.2 - Основные характеристики утилизационного котла КУВ 75.
-
Характеристика
Значение
Тепловая мощность Nк, кВт
87,3
Рабочее давление воды p, МПа
0,37
Коэффициент использования тепла, %
7
Температура газов перед котлом, оС
280
Площадь поверхности нагрева H, м2
8
Полное аэродинамическое сопротивление котла, мм.в.ст
180
Масса котла, кг
с водой Gс+Gв
без воды Gс
1630
1220
Выбор автономного котла
Автономный котёл выбирается по мощности =34 кВт.
Выбирается в качестве автономного котла водогрейный котлоагрегат КОАВ-68.
Характеристики автономного котла приведены в таблице 6.3
Таблица 6.3 - Основные характеристики автономного котла КОАВ-40.
-
Характеристика
Значение
Тепловая мощность Nк, кВт
47
Рабочее давление воды p, кПа
120
Площадь поверхности нагрева H, м2
2,5
Температура уходящих газов, °С
290
Расход топлива, кг/час
8,5
Тип топлива
дизельное - ГОСТ 305-82
Потребляемая мощность, кВт
1,2
Температура воды на выходе, ºС
115
Габариты котлоагрегата, мм
950x1130x1190
Масса котла с водой Gс+Gв, кг
430