 |
|
Система газовыпуска
Система обеспечивает наиболее рациональный отвод отработавших газов из цилиндров. Под рациональным отводом понимается такая организация газовыпуска, которая способствует:
- максимальному использованию энергии рабочего тела в цилиндрах и вне их;
- качественной очистке и наполнению цилиндров;
- минимальному воздействию вредных отработавших газов на среду обитания.
Состав системы:
- выпускные коллекторы, предназначенные для отвода из цилиндров отработавших газов;
- глушители шума;
- компрессоры;
- искрогасители;
- трубопроводы с малым сопротивлением выходу отработавших газов.
Каждый главный двигатель, вспомогательный двигатель и автономный котел оборудуются самостоятельными трубопроводами, которые выводятся на палубу в общий кожух-трубу.
Площадь проходного сечения трубопровода для главных двигателей:
be.Ne.(a.Lo + 1).Rг.Tг
Fд = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ , м2,
3600.с.Рг
где a - коэффициент избытка воздуха при горении для СОД, a = 1,3;
Lo - количество воздуха теоретически необходимое для сгорания 1 кг топлива, Lo = 14,3 кг/кг;
Rг - газовая постоянная продуктов сгорания, Rг = 0,287 кДж/кг.К;
Тг - температура газов за двигателем, Тг = 573 К;
Рг - давление газа в выпускном коллекторе, Рг = 4 кПа;
с - допускаемая скорость движения газов для четырехтактных двигателей,
с = 50 м/с;
0,189.750.(1,3.14,3 + 1).0,287.573
Fд = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 0,63 (м2).
3600 . 50 . 4
Площадь проходного сечения трубопровода для вспомогательных двигателей:
be1.Ne1.(a.Lo + 1).Rг.Tг
Fд1 = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ , м2,
3600.с.Рг
be2.Ne2.(a.Lo + 1).Rг.Tг
Fд2 = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ , м2,
3600.с.Рг
где a - коэффициент избытка воздуха при горении для СОД, a = 1,3;
Рг - давление газа в выпускном коллекторе, Рг = 3 кПа;
с - допускаемая скорость движения газов для четырехтактных двигателей,
с = 45 м/с;
0,225 . 110 . (1,5.14,3 +1) . 0,287 . 573
Fд1 = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 0,19 (м2).
3600 . 45 . 3
0,26 . 59 . (1,5.14,3 +1) . 0,287 . 573
Fд2 = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 0,12 (м2).
3600 . 45 . 3
Система охлаждения
Система предназначена для охлаждения двигателей и отвода тепла от рабочих жидкостей: масла, воды, топлива и от продувочного воздуха.
Состав системы: насосы (обеспечивают циркуляцию воды в системе), охладители (отвод теплоты в воду), расширительные цистерны (компенсация объема и удаление воздуха из системы), терморегуляторы (поддержание температуры воды и охлаждающей жидкости), трубопроводы.
Тип системы охлаждения - двухконтурная замкнутая.
Подача насоса пресной воды
Kз1 . ав . be . Ne . Qнр
Qвп = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾ , м3/ч,
r . Cв . DTвп
где Kз1 - коэффициент запаса подачи, Kз1 = 2,0;
ав - доля теплоты, отводимая пресной водой, ав = 0,2;
Qнр - низшая теплота сгорания топлива, Qнр = 42700 кДж;
r - плотность воды, r = 1000 кг/м3;
Cв - теплоемкость пресной воды, Cв = 4,19 кДж/кг.град;
DTвп - разность температур на входе и выходе из двигателя, DTвп = 10 оС;
be - удельный расход топлива ГД, be = 0,189 кг/кВт.ч;
Ne - мощность ГД, Ne = 750 кВт;
2,0 . 0,2 . 0,189 . 750 . 42700
Qвп = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 57,8 (м3/ч).
1000 . 4,19 . 10
Подача насоса забортной воды
Kз2.(ав+ам).be.Ne.42700
Qвз = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ , м3/ч,
r.Cв.Cвз.DTвз
где Kз2 - коэффициент запаса, учитывающий расход забортной воды на охлаждение
компрессора и дейдвуда, Kз2 = 1,45;
ав - доля теплоты, отводимая пресной водой, ав = 0,2;
ам - доля теплоты отводимая с маслом, ам = 0,2;
Cвз - теплоемкость забортной воды, Cвз = 3,98 кДж/(кг-град);
DTвз - перепад температуры забортной воды, DTвз = 17 оС;
1,45 . (0,2+0,2) . 0,189 . 750 . 42700
Qвз = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 12,4(м3/ч).
1000 . 4,19 . 3,98 . 17
Мощность, потребляемая насосом пресной воды
Kз . Q . H
N = ¾¾¾¾¾ , кВт,
3600 . h
где Kз - коэффициент запаса мощности при мощности электродвигателя свыше
4 кВт, Kз = 1,2;
Q - подача насоса, Q = 100 м3/ч;
H - напор, H = 294 кПа;
h - К.П.Д. насоса, h = 0,65;
1,2 . 100 . 294
Nn = ¾¾¾¾¾¾ = 15,1 (кВт).
3600 . 0,65
Мощность, потребляемая насосом забортной воды
Kз . Q . H
N = ¾¾¾¾¾ , кВт,
3600 . h
где Kз - коэффициент запаса мощности при мощности электродвигателя свыше
4 кВт, Kз = 1,2;
Q - подача насоса, Q = 25 м3/ч;
H - напор, H = 196 кПа;
h - К.П.Д. насоса, h = 0,6;
1,2 . 25 . 196
Nn = ¾¾¾¾¾¾ = 2,7 (кВт).
3600 . 0,6