Разработка проекта модернизации энергетической установки танкера с целью увеличением скорости его движения на 3%, страница 4

4 Определение параметров согласования гребного винта

          При изменении скорости движения судна (увеличения или уменьшения мощности главного двигателя) необходимо новую мощность согласовать с работой гребного винта, т.е. определить основные его элементы.

          Приближённо элементы гребного винта определяются по уравнению:

где  – изменение шага винта, м;

 – изменение диаметра винта, диаметр винта, м;

 – изменение частоты вращения гребного винта, частота вращения гребного винта, сек^-1;

, где  – частота вращения гребного винта до модернизации, – частота вращения гребного винта после модернизации, сек^-1;

, , ,  – коэффициенты;

 – изменение скорости судна

 – скорость судна после модернизации, км/ч;

 – скорость судна до модернизации, км/ч;

 – изменение коэффициента момента;

 – изменение мощности на гребном валу, кВт;

,  – мощность передаваемая гребному винту до модернизации и после модернизации соответственно, кВт;

;

;

,  – эффективная номинальная мощность двигателя до модернизации и после модернизации соответственно, кВт;

 – КПД валопровода;

 – КПД передачи;

          При условии, что согласование производится за счёт изменения шага винта (, и учитывая отсутствие изменений в частоте вращения гребного винта () уравнение упрощается:

где  зависимости   и  определяются с помощью графиков;

 – относительная поступь гребного винта

где   – скорость судна до модернизации, м/с;

 – коэффициент попутного потока

где  – коэффициент учитывающий увеличение попутного потока в диске винта за счёт свеса кормовой оконечности судна, , ;

 – коэффициент полноты водоизмещения;

          Графическим способом определяем:  ; 

          Подставляем полученные значения:

          Таким образом:

          Для согласования работы двигателя и гребного винта после модернизации судна необходимо увеличить шаг гребного винта до значения .

5 Расчёт вспомогательной котельной установки

          Вспомогательные котельные установки являются наиболее распространёнными источниками тепла на речных судах. Для удовлетворения потребности в теплоте в ходовом режиме  нас судах мощностью более 200 кВт, как правило, устанавливаются водогрейные или паровые утилизационные котлы, использующие теплоту выпускных газов главных двигателей. Потребность судна в теплоте на стоянке удовлетворяется автономными котлами, работающими на жидком топливе.

Таблица 5.1 – Расчёт количества потребления теплоты на судне

Потребители тепла	Расчётный расход теплоты, кДж/ч	Режим работы судна
		Ходовой		Стояночный
		Коэффи-циент загрузки	Потребное количество теплоты, кДж/ч	Коэффи-циент загрузки	Потребное количество теплоты, кДж/ч
Отопление		0,8	100640	0,65	81770
Санитарно-бытовые нужды		0,8	23760	0,65	19305
Технические нужды		0,8	17416	0,65	14150
Итого:
Количество фактически потребляемой теплоты

          Расход теплоты на отопление помещений , кДж/ч:

, где

 – грузоподъёмность , т.

          Расход теплоты на санитарно-бытовые нужды  , кДж/ч:

кДж/ч, где

 – число членов экипажа;

 – удельный расход теплоты на приготовление горячей мытъевой воды;

 – удельный расход теплоты на приготовление кипячёной питьевой воды.

          Расход теплоты на подогрев топлива, масла и другие технические нужды  , кДж/ч:

,    – коэффициент загрузки потребителей в ходовом и стояночном режимах.

          Количество фактически потребляемой теплоты на ходовом режиме , кДж/ч:

, где

 – коэффициент одновремённости для ходового режима;

 – коэффициент одновремённости для стояночного режима;

          Количество теплоты , кДж/ч, которое отводится от двигателя выпускными газами и может быть использовано в утилизационном котле:

, где

 – номинальная эффективная мощность двигателя, кВт;

 – удельная масса выпускных газов;