Проектирование судовых энергетических установок для танкера дедвейтом 60500 тонн, страница 3

может дать применение на новых судах оборудования, принятого для ранее построенных судов.

Исходными данными для выбора типа СЭУ в общем случае являются:

-  тип и назначение судна, район эксплуатации и дальность плавания;

-  скорость хода судна и основные характеристики корпуса;

-  требования к маневренным качествам СЭУ;

-  ориентировочные расходы энергии на судовые механизмы, системы и устройства на основных эксплуатационных режимах.

Наиболее важными требованиями к СЭУ транспортных судов являются: простота, компактность, высокая надёжность, экономичность. 

Дизельные энергетические установки получили широкое распространение на судах различного назначения вследствие ряда преимуществ:

− преобразование химической энергии жидкого топлива в механическую работу непосредственно внутри рабочих цилиндров дизелей обеспечивает высокую экономичность СДУ, превышающую экономичность СЭУ всех других типов;

− высокая экономичность СДУ не зависит от агрегатной мощности главного двигателя и поддерживается не только на номинальной, но и на частичных нагрузках;

− простота устройства СДУ обеспечивает лёгкую приспособляемость к автоматизации, агрегатированию и унификации энергетического оборудования;

− СДУ с МОД даёт возможность осуществлять прямую передачу энергии на движитель (без редуктора);

− широкий диапазон типоразмеров дизелей с цилиндровой мощностью от 5 до 6200 кВт позволяет создавать СДУ практически для любых типов судов;

− минимальные затраты времени на подготовку дизелей к пуску обеспечивают постоянную готовность СДУ к действию с последующим быстрым доведением нагрузки до номинальной;

− двигатели СДУ могут работать на различных сортах топлива – “лёгком”, “тяжёлом” (с содержанием 3 % и более серы) и газообразном.

Также дизельные СЭУ отличаются сравнительно несложным составом вспомогательного оборудования и простотой обслуживания. Возможность создания мощностного ряда ДВС на базе одного типоразмера рабочего цилиндра также является важной положительной особенностью дизельных установок.

В таблицах 1.1 – 1.4 представлены некоторые сравнительные характеристики различных СЭУ.

Таблица 1.1 – Эффективные КПД СЭУ

Элементы СЭУ

Эффективный к.п.д.

Паротурбинная установка

0,33–0,37

Газотурбинная установка

0,35–0,40

Дизельная установка

0,45–0,53

Таблица 1.2 – Удельные расходы топлива, масла и воды в СЭУ

СЭУ и элементы установки

Удельные расходы, г/(кВт·ч)

топливо

масло

воды

ДУ

ПТУ

ГТУ

ДУ

ПТУ

ГТУ

ДУ

ПТУ

ГТУ

СЭУ (полностью)

250–306

340–360

1,3–1,7

1,4–1,5

27–190

95–210

27–

60

Главные двигатели

202–260

306–337

0,7–

5

Таблица 1.3 – Продолжительность подготовки к пуску

Элементы СЭУ

Продолжительность ввода в действие

ПТУ (с прогревом турбин)

4 ч

Малооборотные главные ДВС

2–2,5 ч

Высокооборотные ДВС и ГТУ

5–10 мин

Таблица 1.4 – Время развития полной мощности после пуска

Элементы СЭУ

Время выхода на полную мощность

ПТУ

1–1,5 ч

Малооборотные главные ДВС

1 ч

Среднеоборотные ДВС

30 мин

Высокооборотные ДВС

15–20мин

ГТУ (авиационного типа)

3–4 мин

 Проанализировав данные таблиц, сделал вывод, что самым экономичным двигателем является ДВС, а самым быстродействующим – ГТУ. ПТУ выгодны только при необходимости получить большие мощности. Поскольку проектируемый танкер – гражданское судно, маршрут которого известен заранее, то он не нуждается в СЭУ, которая будет быстро запускаться и выходить на полную мощность. Так же практика показывает, что ДВС сможет обеспечить танкер с таким водоизмещением необходимой энергией для движения. Поэтому остановимся на варианте СЭУ с ДВС как на самом экономичном.