 |
Вспомогательная котельная установка.
|
|
|
|
Вспомогательная котельная установка предназначена для обеспечения теплом судовых потребителей.
В соответствии с техническим заданием Заказчика в проекте принята водогрейная котельная установка.
Выбор вспомогательного котла произведён на основании таблицы загрузки котельной установки (см. таблица 2).
Расчёт тепла на обогревание цистерн определяется по формуле:
где: t – время нагрева.
kT – коэффициент, учитывающий теплопотери через стенки цистерн.
kT = 1,1
V – объём подогреваемой жидкости в цистерне (взят конструктивный объём цистерн прототипа).
c – теплоёмкость подогреваемой жидкости.
tн,tк - начальная и конечная температура жидкости.
- плотность подогреваемой жидкости.
- переводный коэффициент, кВт/(ккал/ч).
Расчёт расходов тепла на обогревание цистерн сведён в таблицу 1.
Таблица 1
| Наименование цистерн. | V, л. | t, ч. | c, ккал/кг*оС | tн, оС. | tк, оС. | ,
кг/л.
| D, кВт. |
| 1. Цистерна нефтеостатков. | 0,6 | 0,97 | 6,7 | ||||
| 2. Цистерна шламовая. | 0,6 | 0,97 | 6,1 | ||||
| 3. Цистерна отработавшего масла. | 0,44 | 0,97 | 4,1 | ||||
| 4. Расходная цистерна MDO. | 0,44 | -5 | 0,92 | 61,2 |
Таблица 2.
| Наименование потребителей. | Кол – во потребителей (шт). | Max расход тепла (кВт). | Ходовой режим. | Стояночный режим. | ||
| Коэффициент загрузки. | Расход тепла кВт. | Коэффициент загрузки. | Расход тепла кВт. | |||
| 1. Бытовое водоснабжение. | 16,0 | 1,0 | 16.0 | 1.0 | 16.0 | |
| 2. Водяное отопление. | 33,2 | 1,0 | 33,2 | 1,0 | 33,2 | |
| 3. Общесудовая вентиляция. | 15,0 | 1,0 | 15,0 | 1,0 | 15,0 | |
| 4. Кондиционирование | 105,0 | 1,0 | 105,0 | 1,0 | 105,0 | |
| 5. Цистерна нефтеостатков. | 6,7 | - | - | 1,0 | (6,7) | |
| 6. Цистерна шламовая. | 6,1 | - | - | 1,0 | (6,1) | |
| 7. Цистерна отработавшего масла. | 4,3 | - | - | 1,0 | (4,3) | |
| 8. Расходная цистерна MDO. | 61,2 | - | - | 1,0 | (61,2) | |
| Всего. | - | 247,5 | - | 230,4 | - | 169,2 |
|
|
|
Примечание – Расходы тепла, заключённые в (…), эпизодические и в нагрузку не включены.
Согласно требованию Заказчика котёл будет работать только на стоянке, в ходовом режиме система отопления и подогрева бытовой пресной воды будет работать от судовых теплообменников, утилизирующих тепло охлаждающей пресной воды главных двигателей.
На основании этих требований и таблицы 2 тепловой нагрузки котельная установка принята в составе одного водогрейного котла теплопроизводительностью 230 кВт. марки КИВ – 200 – 3,5 3С.
Расходная цистерна дизельного топлива для котла.
Предназначена для подачи дизельного топлива к вспомогательному котлу.
По условиям размещения котла на судне расходные цистерны дизельного топлива для ГД и ДГ, расположенные ниже, не могут быть использованы для подачи топлива к котлу. В связи с этим для котла предусмотрены свои расходные цистерны дизельного топлива, размещённые в шахте МО на палубе юта.
На судне должны быть предусмотрены две расходные цистерны дизельного топлива для котла.
Пополнение цистерн предусматривается топливоперекачивающим насосом дизельного топлива или сепаратором дизельного топлива.
где: 
- коэффициент недолива.
= 1,01
- коэффициент теплового расширения.
= 1,015
- коэффициент отстоя в расходной цистерне.
= 1,05
Тр – время работы без пополнения цистерн.
Тр = 24 ч.
Вк - часовой расход топлива котлом.
где: bк - часовой расход топлива котлом марки КИВ – 200 – 3,5 3С.
bк = 0,0245 т/ч.
- плотность дизельного топлива.
= 0,86 т/м3.
м3/ч.
м3.
Минимальный уровень должен с запасом обеспечивать работу потребителей в течение времени, необходимого для пополнения расходной цистерны, и дополнительно ещё одного часа.
|
|
|
С учётом изложенного вместимость расходной цистерны дизельного топлива для котла принимаем равной 0,5 м3.
Опреснительная установка.
Опреснительная установка предназначена для пополнения запасов технической пресной воды.
Расчёт расходов технической пресной воды сведён в таблицу.
Таблица 3.
| Наименование. | Обозначение. | Формула, источник. | Числовое значение. |
| Автономность, суток. | А | По заданию. | |
| Ходовое время, суток. | Тх | По заданию. | |
| Стояночное время, суток. | Тст | По заданию. | |
| Часовой расход воды на увлажнение в кондиционере, т/ч. | kу | По данным прототипа. | 0,03 |
| Масса воды в системах ГД, т. | Мвгд | По документу на ГД. | 3,9 |
| Масса воды в системах ДГ, т. | Мвдг | По документу на ДГ. | 0,75 |
| Масса воды в расширительной цистерне ГД, т. | Мврц | По расчёту. | 0,9 |
| Расход пресной воды сепараторами, т. | Мсеп | По расчёту. | 0,7 |
| Коэффициент утечек | Принято. | 0,03 | |
| Суммарная масса воды в ЭУ, т. | МЭУ | Мвгд + Мвдг + Мврц + +Мсеп | 6,25 |
| Масса воды для восполнения утечек в системах ГД и ДГ за автономность, т. | Мутд | kу* МЭУ * А | 3,75 |
| Масса воды для полной смены при замене воды в ЭУ и для пополнения утечек, т. | Мдх | МЭУ + Мутд | 10,0 |
| Масса воды, необходимая для работы кондиционера за автономность, т. | Мк | По данным прототипа. | 72,0 |
| Расход воды на обмыв унитазов экипажем за автономность, т. | Му | По данным прототипа. | 12,0 |
| Расход воды на дейдвуд за автономность, т. | Мд | По данным прототипа. | 1,0 |
| Масса питьевой воды за автономность, т. | Мп | По расчёту. | 26,0 |
| Масса хранимой воды на судне, т. | Мзап | По данным прототипа. | |
| Масса воды, пополняемая опреснителем за автономность, т. | Мопр | Мдх + Мк + МУ + Мп – Мзап + Мд | 81,0 |
| Требуемая производительность опреснителя, т/сутки. | Qопр | 
| 5,78 |
Выбираем опреснительную установку фирмы AQUAMAR тип AQ 6/8 серия D.
Qопр = 6 т/сут.
7.3. Выбор оборудования судовой электростанции.
Судовая электростанция служит для выработки электроэнергии и обеспечения ею судовых потребителей на различных эксплуатационных режимах.
Основными элементами судовой электростанции являются первичные источники электрической энергии – электрогенераторы с приводом от двигателей внутреннего сгорания. Также в состав судовой электростанции входят: главный распределительный щит, ряд отдельных распределительных устройств, кабели.
|
|
|
По характеру и длительности работы все потребители электроэнергии делят на три группы:
a) Работающие с постоянной нагрузкой на данном режиме;
b) работающие периодически;
c) работающие эпизодически.
Принадлежность потребителей к той или иной группе зависит от режима работы судна и, следовательно, от режима работы судовой электростанции. На судах транспортного флота различают следующие режимы работы СЭС:
- ходовой с полным грузом;
- ходовой в балласте;
- стоянка с грузовыми операциями;
- стоянка без грузовых операций;
- швартовный;
- аварийный.
На ходовых режимах к группе (а) относятся механизмы и аппараты, обслуживающие энергетическую установку, навигационное оборудование и средства связи, освещение, рулевая машина и холодильные установки. В группу (b) на этих режимах входят: электроприводы топливных сепараторов и топливоперекачивающих насосов, электрооборудование камбуза, компрессоры системы сжатого воздуха, осушительные и балластные насосы.
На ходовых режимах наибольшая часть нагрузки СЭУ приходится на группу (а), тогда как на стояночных использование потребителей, относящихся к группам (b) и (с). Наиболее велики нагрузки на судовую электростанцию на режиме стоянки с грузовыми операциями из-за эпизодической работы грузоподъёмных палубных механизмов.
На всех судах с дизельной установкой в качестве основных и аварийных источников электроэнергии используют дизель-генераторы. Дизель-генераторы имеют следующие преимущества: высокая готовность к пуску и приёму нагрузки, высоким КПД двигателя – дизеля, высокой степенью автоматизации, широкой номенклатурой выпускаемых промышленностью ДГ, хорошей ремонтопригодностью. Также преимуществом является то, что многие среднеоборотные дизель-генераторы способны работать на тяжёлых сортах топлива.
Мощность и число генераторов выбирается исходя из требований:
|
|
|
- загрузка основных генераторов на основных режимах работы должна составить не менее 70 % их минимальной мощности;
- число генераторов и их типов должно быть минимальным, во всех случаях когда это возможно, принимать однотипные генераторы;
- на каждом режиме, кроме аварийного, в резерве должно быть не менее одного генератора, способный заменить наибольший по мощности из работающих;
- на режиме стоянки с грузовыми операциями, допускается запас по мощности дизель-генератора не более 10 %.
1. Определение мощности и количества дизель-генераторов на различных эксплуатационных режимах:
Таблица 4.
| № п/п | Наименование групп. | Режимы. | ||||
| стоянка | ходовой | Маневровый с ПУ | аварийный | |||
| Суммарная потребляемая мощность из сети, кВт | Суммарная потребляемая мощность из сети, кВт | Суммарная потребляемая мощность из сети, кВт | Суммарная потребляемая мощность из сети, кВт | |||
| Палубные механизмы. | _ | _ | ||||
| Механизмы МКО | _ | |||||
| Общесудовые системы. | _ | |||||
| Потребители 24 В постоянного тока. | _ | |||||
| Потребители 220 В переменного тока. | _ | |||||
| 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 | Итоговые показатели: Итого минимум: а) с учётом 3% потерь в сети. б) с учётом Ко в) без БН г) с БН Итого максимум: а) с учётом 3% потерь в сети. б) с учётом Ко г) с БН Итого максимум с РК (60 кВт) без ПУ: а) без БН б) с БН Итого максимум с работой РК и работой ПУ 174 кВт (без БН) Итого максимум с работой РК и работой ПУ 174 кВт (без БН) с предварительным отключением потребителей Итого максимум с работой ПУ 174 кВт при отсутствии РК (без БН) | 55 (Ко=0,9) 104(Ко=0,75) | 63 (Ко=0,7) 107 (Ко=0,7) | 92 (Ко=0,7) 131 (Ко=0,9) |
Наибольшая нагрузка на СЭС приходится на маневровый с ПУ режим группа 6.4, но эта группа вполне может заменятся группой 6.5.
|
|
|
