Курсач по сэу. кацай. Расчет судовой энергетической установки теплохода проекта 936

• Название: Расчет судовой энергетической установки теплохода проекта 936
• Анкор: Курсач по сэу
• Дата: 26.04.2021
• Размер: 232.84 Kb.
• Имя файла: кацай.docx
• Тип: Курсовой проект; #198890
• страница: 3 из 3

, (1.8.5)





где К_по – коэффициент, учитывающий процентное содержание пенообразователя в эмульсии. Для пены кратностью 1000:1
Часовая подача насоса, м³/ч, подающего воду в систему, будет равна:
. (1.8.6)



= 22.6
Количества пены, литр, поданной за период времени τ определяется как:
, (1.8.7)




где К_рп = 10,100 или 1000 – коэффициент расширения пены.

К_рп =1000
Расход пенообразователя равен:
. (1.8.8)




Вода в систему пенотушения может подаваться самостоятельным насосом с подачей равной Q_В или пожарным насосом.

Если системы водотушения и пенотушения будут питаться от одного насоса, то его подача должна удовлетворять одновременной работе двух пожарных кранов (стволов) при полном расходе воды на систему пенотушения т.е:
. (1.8.9)




По этой величине и подбирается соответствующий насос.
Насос вихревой типа ВК 2-26

1.9 Системы санитарные
Система водоснабжения. Производительность станции подготовки питьевой воды (СППВ), м³/ч, определяется по формуле:
, (1.9.1)




где K_ст=1,05 –коэффициент запаса;

q_п и q_м – нормы расхода питьевой и мытьевой воды на человека в сутки, литр;

A – количество членов экипажа;

τ_ст – время работы станции в сутки.
Для грузовых и буксирных судов принимают τ_ст -10 ч. и для пассажирских водоизмещающих (туристических) судов τ_ст – 20 ч.

Нормы расхода воды q_п и q_м регламентируются Санитарными правилами министерства здравоохранения России и зависят от группы судов. Для грузовых и буксирных внутреннего плавания установлены следующие минимальные нормы расхода (см. таблицу № 5).
Таблица №5

Норма расхода воды	Группа судов
	Первая	Вторая	Третья
qп	40	15	10
qм	30	20	Не регламентируется

Объем накопительного бака с учетом пикового расхода воды можно принимать равным четырехчасовой производительности станции, т.е.:
. (1.9.2)




Полезная вместимость гидрофора, м², питьевой и мытьевой воды определяется как:
, (1.9.3)




где Q – часовой расход воды, м³/ч;

i=2÷6 – количество заполнений гидрофора в час.

Часовой расход воды равен:
. (1.9.4)




Полная вместимость гидрофора при оптимальном отношении давлений Р₁/Р₂=2 будет равна:
. (1.9.5)




Начальное давление воздуха в гидрофоре принимается:
Р₁ = (0,3 ÷0,4) МПа;

Р₂ = (0,15 ÷0,20) МПа.
Подача санитарного насоса, подающего воду в гидрофор, определяется по формуле:
, (1.9.6)




где K_сн = 1,05 ÷ 1,10 – коэффициент запаса подачи;

τ_сн – время работы насоса в сутки принимается равным;

τ_сн = 2÷3 ч. – для грузовых и буксирных судов;
Система сточно-фановая. С целью предохранения вод страны от загрязнения сточными и фановыми водами на каждом судне должна быть предусмотрена специальная цистерна для их сбора вместимостью, м³.:
, (1.9.7)

1,2∙


где K_сф = 1,1÷1,2 – коэффициент запаса;

q_сф=q_п + q_м + q_ф – суточная норма сточно-фановых вод на человека в литрах;

q_ф – минимальное расчетное количество фекальных стоков на одного человека в сутки.

Для судов 1-й группы принимается равным q_ф = 16 л;

τ_р – продолжительность рейса судна между городами, где возможна сдача этих вод на очистные станции.
Для буксиров и грузовых судов это время хода между начальными и конечными пунктами рейса и равно 2÷5 суткам.
Подача насоса для удаления (выдачи) сточно-фановых вод равна:
, (1.9.8)




то есть обеспечивает выдачу от 20 минут до 1 часа
Для подачи забортной воды в санузлы могут быть и предусмотрены самостоятельные насос и гидрофор. Подача насоса и вместимость гидрофора определяется по аналогичным формулам, что и в системе водоснабжения, принимая норму расхода забортной воды для первой группы судов q_з=15 литров на человека в сутки.

Система вентиляции МО и насосных отделений. Количество приточного воздуха, поступающего в машинное отделение в теплый период навигации, должно определятся из условия растворения (удаления) избыточного количества теплоты, выделяемых рабочими механизмами, и должно быть достаточным для обеспечения: работы двигателей и котлов при любых условиях эксплуатации судна. Общее количество воздуха, м³/ч, подаваемого в машинное отделение, определяется по выражению:
, (1.9.9)




где ΣQ_изб – суммарные избыточные тепловыделения в воздух работающими механизмами, кДж/кг;

С_в = 1,01 кДж/(кг·°С) – удельная теплоемкость воздуха;

ρ_в – плотность воздуха при наружной температуре, кг/м³, и определяется по формуле
, (1.9.10)




где ρ₀=1,293 кг/м³ – плотность воздуха при нормальных условиях, т.е. при давлении 0,1013 МПа и температуре 0 °С;

t_н – температура наружного воздуха для Амурского района плавания составляет 24 °С;

Δt – разность температур воздуха в МО и наружного, °С. Согласно санитарным правилам Δt не должна превышать 8 °С при постоянной вахте в МО, при работе команды по совмещению профессий, т.е. при периодическом посещении 10 °С.

Значение t_н регламентируемые отраслевым стандартом принимаются по таблице № 6

Таблица:6

Бассейн плавания	Температура наружного воздуха, °С
Центральный и Южный	28
Обь - Иртышский	25
Енисей и Лена	24
Колыма и Индигирка	19
Амур	25
Амур и Сурдарья	36
Без ограничения бассейна	28
Суда смешанного плавания без ограничения бассейна	30

Избыточного тепловыделения, кДж/ч, определяется по выражениям:
для ДВС:
, (1.9.11)




для котла:
, (1.9.12)




для электродвигателей:
, (1.9.13)




где B_к – часовой расход топлива на котел, кг/ч;

N – суммарная мощность электродвигателей, установленных в МО, кВт;

η=0,85÷0,87 – усредненный КПД электродвигателей.

Тогда:
. (1.9.14)




При комбинированной системе вентиляции весь приточный воздух должен подаваться искусственно, а вытяжной воздух удалятся естественным путем через фальштрубу.

Количество вытяжного воздуха из МО подчитывается как разность приточного воздуха и воздуха, потребляемого работающими главными двигателями (если двигатели забирают воздух из МО):
. (1.9.15)




Количество воздуха потребляемого двигателями, равно:
, (1.9.16)




где ΣV_ц – рабочий объем цилиндров двигателей, м³;

η_v=0,7÷1,0 – коэффициент наполнения цилиндров воздухом, меньшие значения которого принимаются для без наддувных машин, а большие – для машин с наддувом;

n – частота вращения вала двигателя, мин^-1;

z – коэффициент тактности, равный 0,5 для четырехтактных двигателей.
Вентиляция насосных должна быть самостоятельной и обязательно комбинированной или искусственной. При комбинированной системе вытяжка, т.е. удаления воздуха из насосного отделения, должна быть искусственной.

Количество воздуха, подаваемое в насосное отделение, подсчитывается по кратности обмена:
Насос винтовой типа А13В0,6/63-0,7/16

1.10 Количества теплоты, потребной на судне.
Общий расход теплоты, кДж/ч, на судне (без подогрева груза) равен:
, (1.10.1)


где 1,1 – коэффициент, учитывающий 10% запас на покрытие неизбежных потерь в сети и неучтенные расходы теплоты;

Q_от – теплота, расходуемая на отопление судовых помещений;

Q_сб – теплота, расходуемая на санитарно-бытовые нужды;

Q_п – расход теплоты на подогрев масла, топлива, механизмов и т.д.
В курсовой работе расход теплоты на отопление, вместо подробного расчета теплопотерь через ограждающие стены помещений, возможно подсчитать по эмпирической формуле ЛИВТа, имеющий вид:
. (1.10.2)




Расход теплоты на санитарно-бытовые нужды обуславливается численностью команды и пассажиров на судне:
, (1.10.3)




где q_вм и q_вп – удельные расходы теплоты на приготовление горячей мытьевой и питьевой воды.
По данным ЛИВТа можно принимать:
q_вм=1880÷2720 кДж/(чел·ч) – на толкачах и грузовых судах;

q_вп=400÷420 кДж/(чел·ч) – на толкачах и грузовых судах.
Меньшие цифры относятся к судам имеющие большие количества команды.

Расход теплоты на подогрев масла, топлива и другие технические нужды составляет примерно 15 % от расходов её на отопление и служебно-бытовые нужды, т.е.:
. (1.10.4)




По суммарному количеству теплоты, потребной на судне, подбирают котел, соответствующий теплопроизводительности.

Расход топлива на котел, кг/ч, определяется по формуле:
, (1.10.5)




где η_К = 0,7 ÷0,75 – КПД автономного котла.

Для повышения экономических показателей судовой энергетической установки целесообразно в ходовом режиме данное количество теплоты получать в утилизационном котле за счет теплоты выхлопных газов главных двигателей.
Чтобы выявить возможность постановки утилизационного котла, необходимо подсчитать количество теплоты отработавших газов, возможное к использованию в этом котле.

Это количество теплоты определяется по выражению:

, (1.10.6)




где 0,85 – коэффициент, учитывающий эксплуатационную мощность двигателей, кВт

q_г – удельное количество газов, покидающих двигатель, кг/(кВт·ч)

С_рг – 1,05 кДж/(кг·°С) – удельная теплоемкость газов;

t_вх = 250 ÷450 °С – температура газов за двигателем, т.е. при входе в котел. Большие значения её берутся для четырехтактных двигателей, а меньшие для двухтактных;

t_ух = 180 ÷250 °С – температура газов за котлом. Большие значения принимаются для паровых котлов, а меньшие для водогрейных.

η_к = 0,95 – КПД утилизационного котла.
Если Q_Г ≥ Q_Т, то следовательно, теплоты отработавших газов достаточно и утилизационный котел можно ставить. Если же Q_Г ˂ Q_Т, то очевидно установка котла тоже может оказаться целесообразной, но для полного обеспечения судна теплотой в ходовом режиме он должен работать параллельно с автономным котлом.
1.11 Определение общих запасов на судне топлива, масла и воды:
Общие запасы топлива, масла и воды определяются на период автономного плавания судна, принимаемого проектантом с учетом бассейна, в котором надлежит эксплуатироваться судну.

Запасы топлива и масла, т, определяется по формуле:
, (1.11.1)




где_хи _ст – ходовое и стояночное время судна;

g_е, g_е – удельные расходы топлива главными двигателями и вспомогательными;

В_К – расход топлива на котле, кг/ч;

_к – время работы котла, ч.
(1.11.2)




где g_миg_м– удельный расход масла, кг/(кВт/ч);

– суммарное количество масла, заливаемого в циркуляционные системы двигателей, кг.

Емкости цистерн для хранения этих запасов топлива и масла, м³:
и , (1.11.3)








где ρ_Т и ρ_м – плотность топлива и масла, кг/м³.
На судах, использующих для питьевой и мытьевой целей береговую воду, принимаемую из городских водопроводов, необходимо устанавливать цистерны, вместимость которых определяется по выражению:
, (1.11.4)




где q = q_n + q_м – нормы расхода питьевой и мытьевой воды, л/(сут. чел.);

q =40+30=70

τ_р = 3÷5 суток продолжительность рейса судна между пунктами забора воды.