 |
V. Расчет и выбор котла-утилизатора на ДГ.
|
|
|
|
Необходимо произвести расчет получаемой теплоты от отработанных газов при работе ДГ на 50% нагрузке (согласно вахтенному журналу):
Q о.г. = 0,5 × Ne × gг × cp × (t1 – t2) × hт , где
0,5 – коэффициент учитывающий 50% нагрузку ДГ;
Ne – эффективная мощность ДГ (кВт);
gг – удельная масса газов на выходе из ДГ (6 – 7 кг/кВт × ч);
cp – массовая теплоемкость газов (1,05 – 1,13 кДж/кг × ч);
t1 – температура газов на входе в УК (на 10оС ниже температуры газов на выходе из ДГ);
t2 – температура газов на выходе из УК (для водогрейного 185 – 215 оС);
hт – коэффициент потери теплоты в окружающую среду (0,95);
Q о.г. = 0,5 × 330 × 6 × 1,05 × (510 – 380) × 0,95 = 158.195,75 кДж/ч
Исходя из полученного количества теплоты:
1. необходимо выбрать и установить котел-утилизатор на газоходы всех трех ДГ, путем соединения их (газоходов) в конструкцию, принципиальная схема которой отражена на чертеже №6 / при этом используется регуляторная пневматическая заслонка для введения утиль-котла в работу от какого-либо газохода /;
2. Модернизировать систему радиаторного отопления так, чтобы ее можно было отключить от общей тепловой централи потребителей горячей воды и замкнуть на контур котла-утилизатора ДГ. Так как один из ДГ во время зимней стоянки все время работает, а система радиаторного отопления будет работь от собственного циркуляционного насоса (расчет см. ниже), то данный вариант может быть использован.
1. По полученному значению выбираем водогрейный утилизационный котел марки КАУ – 4,5 со следующими техническими характеристиками:
Рабочее давление: Р = 0,2 МПа;
Поверхность нагрева: Нк = 4,5 м2 ;
|
|
|
Теплопроизводительность: Qк = 170.000 кДж / ч;
Температура воды на выходе: t = 95 оС;
Масса котла с водой: 460 кг;
Габариты котла: d = 0,75 м – диаметр котла;
h = 2,4 м – высота котла;
2. Для модернизации системы радиаторного отопления нужно произвести гидравлический расчет трубопроводов и по полученному значению напора выбрать насос горячей воды. Тогда при задействовании утилизационного котла любого из дизель-генераторов снабжение горячей водой всех потребителей на судне производится автономным котлом КВ 1,6 / 5, а системы радиаторного отопления (после переключения соответствующих вентелей) этим утиль-котлом КАУ – 4,5.
VI. Гидравлический расчет трубопроводов радиаторного отопления.
Принципиальная схема переключения трубопроводов отражена на чертеже №5 данного дипломного проекта.
Гидравлический расчет производится для самого дальнего секционного радиатора, чтобы определить максимальные потери в трубопроводах и выбрать центробежный насос с соответствующим напором. Значение подачи насоса не меняется, т.к. не меняется диаметр трубопровода, а изменяется только его длина (потери на трение) и увеличиваются местные потери.
Вывод
VII. Определение дополнительной необходимой поверхности теплосъема для использования теплоты полученной во вновь устанавливаемом автономном паровом котле.
Варианты:
1. Установить в климатцентры дополнительные теплообменные батареи.
2. Установить дополнительные теплообменные батареи в зональные каналы.
3. Использовать батареи охлаждения в климатцентрах в качестве батарей нагрева.
|
|
|
Из всех возможных вариантов, самым реальным и целесообразным является вариант 3. Произведем проверочный расчет:
Теплообменники холодной и горячей воды в климацентрах имеют совершенно одинаковые технические характеристики, т.е.:
поверхность теплосъема: F = 34, 55 м2 ;
коэффициент теплопередачи: к = 81,3 кДж / м2 × час × оС;
Всего во всей системе кондиционирования установлено 7 батарей предварительного нагрева (БПН), 22 батареи дополнительного нагрева (БДН) и 7 батарей охлаждения (БО).
Расчитаем, сколько передавалось теплоты через БПН (значения берем до замены котла):
Q = к × F × (t1 – t2) = 154.490,32 кДж / ч;
где: t1 = 90 оС – температура на входе в теплообменник;
t2 = 40 оС – температура на выходе из теплообменника;
Общее количество теплоты со всех 7 теплообменников: Q7 = 1.081.432,275 кДж / ч;
Т.к. общее количество теплоты для системы кондиционирования было: 1.511.622кДж/ч то через БДН передавалось 430.189,725 кДж / ч;
Отсюда, можно сделать вывод: если при замене автономного котла количество теплоты получаемой для системы кондиционирования увеличилось на 660.804 кДж/ч, и при задействовании БО в качестве дополнительных теплообменников (батарей дополнительного нагрева (БДН)), которые в свою очередь способны передать через себя 1.081.432,275 кДж / ч, то никакого специального расчета теплового баланса делать необязательно. Единственное, что нужно сделать это модернизировать систему трубопроводов горячей и холодной воды в климацентрах так, чтобы во время навигации БПН и БДН работали в системе горячей воды и БО – в системе холодной воды, а во время зимней стоянки БПН, БДН и БО работали в системе горячей воды. Принципиальная схема соединения трубопроводов и установки арматуры отражена в чертеже № 1 данного дипломного проекта.
VIII. Гидравлический расчет системы горячей воды системы кондиционирования
Вывод
IX. Охрана труда.
К неблагоприятным факторам в машинном отделении, оказывающим вредное воздействие на персонал, относятся недостаточная освещенность, опасность поражения электрическим током, шум, вибрация и повышенная температура воздуха, а также его загазованность.
|
|
|
К основным источникам шума и вибрации на судах относят главные двигатели, дизель-генераторы, движительно-рулевой комплекс систему вентиляции.
Главные двигатели 6VD 18/15 Al-1 имеют форсированный режим работы, а следовательно, высокий уровень шума. Для уменьшения вредного воздействия шума на членов экипажа, обслуживающих СЭУ, на двигателях применяются средства дистанционного управления и комплексной автоматизации. Кроме того, контроль за работой главных и вспомогательных двигателей осуществляется с центрального поста управления, имеющего специальную звукоизоляцию. Обслуживание и ремонт главных и вспомогательных двигателей во время работы производится в специальных наушниках.
Для снижения уровня шума и вибрации от главных двигателей, дизель-генераторов и компрессоров, расположенных в машинном отделении, предусмотрена их установка на резиново-металлические виброизоляторы в районе опорных поверхностей. Средства виброизоляции и вибропоглощения снижают структурную составляющую шума в смежных помещениях. Эти средства обеспечивают снижение уровней звукового давления на 20-25 дБ почти во всем диапазоне частот.
Одним из источников шума в машинном отделении является система вентиляции. Средствами снижения шума от этой системы являются: ограничение скоростей движения воздуха по воздуховодам, установка воздухораспределителей с обтекаемыми кромками, не создающими шума при истечении из них воздуха, установка глушителей шума.
В соответствии с ГОСТ 12.0.033-74 опасные факторы классифицируются следующим образом: физические, химические, психофизиологические. Они проявляются при нарушении технологических процессов, неудовлетворительной организации работ, неиспользовании средств индивидуальной защиты.
В целях устранения влияния опасных факторов на судах проекта Q-065 предусмотрены различные мероприятия. Сильно нагретые поверхности (выхлопные трубы двигателей, котлов, установки инсенератора, выпускные коллекторы дизелей) защищены теплоизоляцией и специальными экранами. В данном дипломном проекте при замене водогрейного котла на паровой возникает необходимость специального инструктажа машинной команды и повышенного внимания вахтенного персонала при работе парового котла, его ослуживания и ремонта. Открытые движущиеся части механизмов закрываются кожухами, окрашенными в оранжевый цвет. Трубопроводы различных систем имеют соответствующую маркировку. Для защиты персонала, обслуживающего СЭУ, от поражения электрическим током применяются защитное заземление, резиновые коврики и средства индивидуальной защиты (диэлектрические перчатки, калоши, специальный инструмент и т.п.). Помещения с повышенной загазованностью (инсенераторная) и содержанием опасных испарений (аккумуляторная, машинное отделение, помещение вакуум.баллона и др.) имеют приточную и вытяжную вентиляцию. Персонал, обслуживающий СЭУ, приступает к выполнению работ в специальной одежде и после соответствующего инструктажа.
|
|
|
|
|
|
