Выбор оборудования вспомогательных установок

Вспомогательная котельная установка

Вспомогательная котельная установка предназначена для обеспечения теплом судовых потребителей.

В соответствии с техническим заданием Заказчика в проекте принята водогрейная котельная установка.

Выбор вспомогательного котла произведён на основании таблицы загрузки котельной установки ( см. таблица 2).

Расчёт тепла на обогревание цистерн определяется по формуле:

где: t – время нагрева.

kT – коэффициент, учитывающий теплопотери через стенки цистерн.

kT = 1,1

V – объём подогреваемой жидкости в цистерне (взят конструктивный объём цистерн прототипа).

c – теплоёмкость подогреваемой жидкости.

tн,tк - начальная и конечная температура жидкости.

γ - плотность подогреваемой жидкости.

1/860 - переводный коэффициент, кВт/(ккал/ч).

Расчёт расходов тепла на обогревание цистерн сведён в таблицу 1.

Таблица 1

Таблица 2.

Согласно требованию Заказчика котёл будет работать только на стоянке, в ходовом режиме система отопления и подогрева бытовой пресной воды будет работать от судовых теплообменников, утилизирующих тепло охлаждающей пресной воды главных двигателей.

На основании этих требований и таблицы 2 тепловой нагрузки котельная установка принята в составе одного водогрейного котла теплопроизводительностью 230 кВт. марки КИВ – 200 – 3,5 3С.

Расходная цистерна дизельного топлива для котла.

Предназначена для подачи дизельного топлива к вспомогательному котлу.

По условиям размещения котла на судне расходные цистерны дизельного топлива для ГД и ДГ, расположенные ниже, не могут быть использованы для подачи топлива к котлу. В связи с этим для котла предусмотрены свои расходные цистерны дизельного топлива, размещённые в шахте МО на палубе юта.

На судне должны быть предусмотрены две расходные цистерны дизельного топлива для котла.

Пополнение цистерн предусматривается топливоперекачивающим насосом дизельного топлива или сепаратором дизельного топлива.

где: k1 - коэффициент недолива.

k1 = 1,01

k2 - коэффициент теплового расширения.

k2 = 1,015

k3 - коэффициент отстоя в расходной цистерне.

k3 = 1,05

Тр – время работы без пополнения цистерн.

Тр = 24 ч.

Вк - часовой расход топлива котлом.

где: bк - часовой расход топлива котлом марки КИВ – 200 – 3,5 3С.

bк = 0,0245 т/ч.

- плотность дизельного топлива.

= 0,86 т/м3.

м3/ч.

м3.

Минимальный уровень должен с запасом обеспечивать работу потребителей в течение времени, необходимого для пополнения расходной цистерны, и дополнительно ещё одного часа.

С учётом изложенного вместимость расходной цистерны дизельного топлива для котла принимаем равной 0,5 м3.

Опреснительная установка

Опреснительная установка предназначена для пополнения запасов технической пресной воды.

Расчёт расходов технической пресной воды сведён в таблицу.

Таблица 3.

Выбираем опреснительную установку фирмы AQUAMAR тип AQ 6/8 серия D.

Qопр = 6 т/сут.

Выбор оборудования судовой электростанции.

Судовая электростанция служит для выработки электроэнергии и обеспечения ею судовых потребителей на различных эксплуатационных режимах.

Основными элементами судовой электростанции являются первичные источники электрической энергии – электрогенераторы с приводом от двигателей внутреннего сгорания. Также в состав судовой электростанции входят: главный распределительный щит, ряд отдельных распределительных устройств, кабели.

По характеру и длительности работы все потребители электроэнергии делят на три группы:

• работающие с постоянной нагрузкой на данном режиме;
• работающие периодически;
• работающие эпизодически.

Принадлежность потребителей к той или иной группе зависит от режима работы судна и, следовательно , от режима работы судовой электростанции. На судах транспортного флота различают следующие режимы работы СЭС:

• ходовой с полным грузом;
• ходовой в балласте;
• стоянка с грузовыми операциями;
• стоянка без грузовых операций;
• швартовный;
• аварийный.

На ходовых режимах к группе (а) относятся механизмы и аппараты, обслуживающие энергетическую установку, навигационное оборудование и средства связи, освещение, рулевая машина и холодильные установки. В группу (b) на этих режимах входят: электроприводы топливных сепараторов и топливоперекачивающих насосов, электрооборудование камбуза, компрессоры системы сжатого воздуха, осушительные и балластные насосы.

На ходовых режимах наибольшая часть нагрузки СЭУ приходится на группу (а), тогда как на стояночных использование потребителей, относящихся к группам (b) и (с). Наиболее велики нагрузки на судовую электростанцию на режиме стоянки с грузовыми операциями из-за эпизодической работы грузоподъёмных палубных механизмов.

На всех судах с дизельной установкой в качестве основных и аварийных источников электроэнергии используют дизель-генераторы. Дизель-генераторы имеют следующие преимущества: высокая готовность к пуску и приёму нагрузки, высоким КПД двигателя – дизеля, высокой степенью автоматизации, широкой номенклатурой выпускаемых промышленностью ДГ, хорошей ремонтопригодностью. Также преимуществом является то, что многие среднеоборотные дизель-генераторы способны работать на тяжёлых сортах топлива.

Мощность и число генераторов выбирается исходя из требований:

• загрузка основных генераторов на основных режимах работы должна составить не менее 70 % их минимальной мощности;
• число генераторов и их типов должно быть минимальным, во всех случаях когда это возможно, принимать однотипные генераторы;
• на каждом режиме, кроме аварийного, в резерве должно быть не менее одного генератора, способный заменить наибольший по мощности из работающих;
• на режиме стоянки с грузовыми операциями, допускается запас по мощности дизель-генератора не более 10 %.

1. Определение мощности и количества дизель-генераторов на различных эксплуатационных режимах:

Таблица 4.

Наибольшая нагрузка на СЭС приходится на маневровый с ПУ режим группа 6.4, но эта группа вполне может заменятся группой 6.5.

Поэтому для включения в состав СЭС выбираем дизель-генераторы фирм «Катерпиллар» марки САТ 3306 в количестве 3-х шт. (один резервный).

САТ 3306 представляет собой дизель-генератор с синхронным генератором трёхфазного тока мощностью 160 кВт, частотой 50 Гц, напряжением 400 В.

За аварийный режим работы принят пожар на судне (кроме пожара в МО) с сохранением работоспособности основной электростанции.

Сокращения принятые в таблице:

• Ко – коэффициент одновременности работы однородных потребителей;
• БН – балластный насос;
• ПУ – подруливающее устройство;
• РК – рефрижераторные контейнеры.

На судне должен быть установлен аварийный дизель-генератор для снабжения наиболее важных для безопасности судна потребителей на аварийном режиме при выходе из строя судовой электростанции.

К числу потребителей аварийной электростанции относятся:

• аварийное освещение (внутреннее и наружное);
• радионавигационные приборы и связь;
• рулевые машины;
• пожарный и осушительный насосы.

В соответствии с правилами Регистра аварийные электростанции должны быть размещены в отдельных помещениях, расположенных выше палубы водонепроницаемых переборок. Двигатель должен иметь автономные топливные и масляные системы, системы охлаждения и пускового воздуха, а также топливные цистерны, в которых должно храниться не менее 6- часового запаса топлива.

В качестве аварийного источника электроэнергии выбираем дизель-генератор фирмы «Катерпиллар» типа 3304 DIT мощностью 85 кВт.