Разработка проекта модернизации энергетической установки танкера с целью увеличением скорости его движения на 3%, страница 2

На основе данных таблиц 1.1 и 1.2 выполняется расчёт показателей установки судна (таблица 1.3).

1.  Эффективная мощность главной ЭУ:

,

где     х – количество ГД;

           Р_е – номинальная эффективная мощность ГД, кВт.

2.  Энергооснащённость судна:

где     Q – водоизмещение судна в полном грузу, т.

3.  Энергонасыщенность по отношению к:

- длине машинного отделения (МО)

- площади МО

где     x_b – количество вспомогательных двигателей,

Р_eb – мощность вспомогательного двигателя,

L_МО и S_МО – длина (м), и площадь МО (м²).

4.  Энергоёмкость работы судна:

где     G – грузоподьёмность , т;

V – скорость судна в полном грузу, км/ч.

5.  Абсолютный КПД судовой установки:

где      х_К – количество автономных котлов;

  ;

k = 1,2  – коэффициент, учитывающий увеличение теплопотерь при подогреве груза;

q_тт = 500 кДж/(чт) – удельные тепловые потери при остывании тонны груза;

Q_П = Q_от + Q_сб = 125800 + 29700 = 155500 кДж/ч – расходы теплоты на бытовые нужды пассажиров;

Q_от = 83800 + 42  G = 83800 + 42  1000 = 125800 кДж/ч – расходы теплоты на отопление помещений;

Q_сб = n_эк  (q_вм + q_вп) = 11  (2300 + 400) = 29700 кДж/кг – расходы теплоты на санитарно-бытовые нужды;

n_эк – число членов экипажа, чел;

q_вм = 2300 кДж/(челч) – удельный расход теплоты на приготовление горячей мытьевой воды;

q_вп = 400 кДж/(челч) – удельный расход теплоты на приготовление кипящей питьевой воды;

В, В_b, В_к – расход топлива ГД, ВД и автономного котла, кг/ч;

Q_н, Q_нb, Q_нк – низшая удельная теплота сгорания топлива ГД, ВД, автономного котла, кДж/кг;

Q_н = 42500 кДж/кг – для дизельного топлива;

В = b_e  P_e = 0,22  294 = 64,68 кг/ч, где b_e – удельный эффективный расход топлива ГД, кг/(кВтч);

B_b = b_eb  P_eb = 0,228  110 = 25,08  кг/ч

B_b = b_eb  P_eb = 0,205  59 = 12,1  кг/ч, где b_eb – удельный эффективный расход топлива ВД, кг/(кВтч); 

B_к = Q_к / (η_к  Q_нк) = 126000 / (0,77  42500) = 3,85 кг/ч, где  η_к = 0,77 – КПД автономного котла;

Q_к – теплопроизводительность вспомогательного котла.

6.  Эффективный КПД установки:

где  – при  мощность валогенератора, кВт;

 – количество валогенераторов, автономных котлов, утилизационных котлов и других устройств, использующих теплоту отработавших газов и охлаждающей воды;

 – теплопроизводительность утилизационного котла и других механизмов и устройств, использующих теплоту отработавших газов и охлаждающей воды, кДж/ч.

7.  КПД судового пропульсивного комплекса:

  – эффективный КПД ГД;

 – КПД прямой передачи главной установки;

  – КПД валогенератора;

  – пропульсивный КПД движителя ( гребного винта).

8.  КПД энергетического комплекса:

,

где   – эффективный КПД вспомогательного двигателя;

  – КПД электрогенератора.

Таблица 1.3 - Показатели ЭУ танкера проекта № 1754А

№ п/п	Элементы ЭУ и их параметры, единицы измерения	Числовые значения
1 2 3 4 5 6 7 8	Эффективная мощность ГЭУ, кВт Энергооснащённость, кВт/т Энергонасыщенность по отношению к:      длине МО, кВт/м      площади МО, кВт/м2 Энергоёмкость работы судна, кДж/(т*км) Абсолютный КПД установки Эффективный КПД установки КПД судового комплекса КПД энергетического комплекса	5988 0,41 74,2 6,4 121 0,48 0,287 0,208 0,367

2 Обоснование состава главной энергетической установки

          Исходными данными при выборе главных двигателей является :

- мощность главной энергетической установки судна ;

- количество и частота вращения движителей .

          Для обоснования марки главного двигателя необходимо рассмотреть 2 дизеля, мощности которых близки к требуемой и сравнить их с установленными на судне по комплексному параметру качества. При равных значениях комплексного параметра предпочтение отдаётся дизелю, который в составе ЭУ имеет больший КПД судового комплекса.

          Требуется разработать проект модернизации ЭУ танкера с повышением скорости его движения на 3%. Определяем требуемую скорость:

          Требуемая номинальная эффективная мощность главной энергетической установки: