Расчет систем обслуживающих главный двигатель, страница 4

 Секундный расход газа двигателей и вспомогательных котлов можно определить по известному часовому расходу топлива и коэффициенту избытка воздуха. Для двухтактных дизелей, м³/сек:

где α – коэффициент избытка воздуха при горении, α = 1,8 ÷ 2,2 [6]

  – расход топлива, кг/кВт∙ч

 - мощность двигателя, кВт

 - температура выпускных газов, ^оК

 - коэффициент избытка продувочного воздуха, для двухтактного ДВС  [6]

 – часовой расход топлива вспомогательным котлом, кг/ч

3.6 Определение запасов топлива и масла на рейс судна

3.6.1 Расчет запасов топлива

Автономность по запасам рассчитывается по формуле τ_х, ч

где    L – дальность плавания; задана L = 16000 миль;

υ = 17 узлов, скорость судна.

Запас тяжелого топлива на ГД за период автономности, т:

В_тт = В·τ_х,

где В – часовой расход топлива на ГД, кг/ч

125,5 г/(л.с.∙ч) = 0,171 кг/(кВт∙ч)

 = 16520 кВт мощность выбранного двигателя 7L70MC

В = 0,171∙16520 = 2824,92 кг/ч,

В_тт = 2824,92 · 941,18 = 2658758 ≈ 2658,76

Принимаем топливо марки ДТ вязкостью 36 сСт при 20⁰С  ГОСТ 1667-68. Плотность данного топлива при 20⁰ С, не более ρ = 0,930 г/см³ .

Запас легкого топлива для ГД, т:         

Для судов, где ГД работает на тяжелом топливе, легкое топливо должно составлять 15 – 20 % общего запаса (принимаем – 15 %)

В_лт = В_тт·0,15,

В_лт = 2658,76 · 0,15 = 398,81

Принимаем легкое дизельное топливо марки ”Л” вязкостью 5 сСт при 20⁰С по ГОСТ 305-82. Плотность данного топлива при 20⁰ С, не более ρ = 0,880 г/см³ .

Суммарный запас топлива для ГД на период автономности, т

В_т = В_тт + В_лт ,

В_т = 2658,76 + 398,81= 3057,57

3.6.2 Расчет запасов масла

Рассчитываем  производительность циркуляционного насоса Q_v, м³/ч

где К – коэффициент запаса, учитывающий возможное уменьшение    производительности вследствие износа насоса, для МОД  К = 1,5 – 3 (принимаю   К = 2);

Q – доля выделившейся теплоты уносимой маслом, (Q = 962,55 кВт из теплового баланса) переведём в кДж/ч умножив на 3600 (Q = 3465180 кДж/ч);

ρ - плотность масла, ρ = 900 кг/м³ (Мобильгард 412) [5];

Срм – удельная теплоемкость масла (из теплового баланса ГД Срм  = 1,8 кДж/кг·К);

 ( = 6,44 ⁰С из теплового баланса)

Следовательно, количество циркулирующего масла, м³, определим по формуле:

 

где   Q_υ – производительность циркуляционного насоса, м³/ч;

z – кратность циркуляции.

В тоннах:                                    

М_цм = V_мц · ρ,

где    V_мц – количество циркулирующего масла, м³;

ρ- плотность масла, т/м³.

М_цм = 97,05· 0,900 = 85,4

Общая формула для определения количества масла V_мз, м³, принимаемого в запас на период автономного плавания, будет иметь вид

где     i =- число смен масла за период плавания (i=1);

Т_х - ходовое время кругового рейса, ч;

τ – время работы масла до его замены, ч;

g_м- удельный расход масла, кг/(кВт·ч);  g_м = 0,0006;

Т – время работы, ч (Т = 667).

В тоннах:                                         

М_мз = V_мз · ρ,

где  V_мз – количество масла, принимаемого в запас на период автономного

плавания, м³;

ρ – плотность масла, т/м³.

  

Запас цилиндрового масла V_мцз, м³, рассчитывается по формуле

при i = 0 (только на угар)

 

В тоннах:                                        

М_мцз = V_мцз · ρ,

где   V_мцз – запас цилиндрового масла, м³;

ρ – плотность масла, т/м³.

М_мцз = 7,51∙ 0,900 = 6,6

Общее количество запасов масла для ГД, т

М_м = М_мз + М_мцз,

где   М_мз - количество масла, принимаемого в запас на период автономного плавания, т;

М_мцз - запас цилиндрового масла, т.

M_м = 93,5 + 6,6 = 100

3.7  Разработка принципиальной схемы топливной системы СДУ

Принципиальная схема топливной системы представлена на чертеже 7СУ1.1.03.070000СБ.

 Топливо поступает в цистерны топливного запаса 10 через палубные наливные втулки 8 и фильтр 9, откуда через фильтр 12 насосом 13 перекачиваются в отстойные цистерны 7. В качестве резервного средства для перекачки топлива используют ручной насос 14 или сепаратор 16.

В расходные цистерны 17 топливо подается сепаратором 16. Приемный насос сепаратора забирает топливо из отстойных цистерн и направляет его в подогреватель 15, где оно нагревается до 50 – 70^оС. После очистки сепаратором топливо подается нагнетательным насосом в расходные цистерны или закачивается ручным насосом 14. Из расходных цистерн топливо самотеком поступает к главному 2 и вспомогательным 1 двигателям. Расходная цистерна 6 вспомогательного котла 3 наполняется через клапан 11. К вспомогательному котлу топливо подается форсуночным насосом 5 (один резервный) через фильтр 4. Грязное топливо и отстой из расходных и отстойных цистерн спускается в цистерну грязного топлива 18, которое очищается сепаратором.