Параметры вторичных энергоресурсов

Характеристики вспомогательного оборудования систем СЭУ, приведенные в табл.4.14, используются при функциональном проектировании систем СЭУ. Среди прочего табл.4.14 содержит также данные о расходе Мн = Gгаз.zцил и температуре Тн = Тгаз выхлопных газов на режиме максимальной длительной мощности. Эти данные могут быть пересчитаны на основной длительный эксплуатаци­онный режим по специальной методике, разработанной исследовательским отделом фирмы MAN B&W [47]. Эта методика рассмотрена ниже.

В номинальные параметры выхлопных газов вносятся поправки на соответствующие конкретные условия и конструкцию двигателя с исполь­зованием следующих зависимостей:

Mотр = Mн Nо/NнMа10-2 (1+dMб/100)(1+dMв/100)Nр/Nо(1+dMг/100);

Tотр = Tн + dTа + dTб + dTв + dTг,

где Mотр, Тотр, – расход, кг/ч, и температура отработавших газов, оС, Nр – эффективная мощность, кВт, на основном расчетном длительном эксплуатационном режиме; Мн, Tн, Nн – то же на режиме L1 (МДМ); Nо – эффективная мощность на спецификационном режиме настройки агрегата МОД на номинальные характеристики, кВт; Mа – коэффициент влияния на массу газов отклонения специфика­ционного режима от режима L1 (МДМ), %; dTа – поправка к температуре на отклонения спецификационного режима от режима L1 (МДМ); dMб , dTб – поправки на отклонение начальных параметров от стандарта ИСО; dMв, dTв – поправки на отклонение длительного режима эксплуатации от спецификационного режима; dMг, dTг – поправки на наличие ТКС.

Номинальные параметры могут быть определены с помощью табл.3.1 и 4.14. Мощ­ность следует умножить на число цилиндров в составе агрегата: Nн = NцZцил.

Поправки на отклонение спецификационного режима от режима номинальной МДМ представлены на рис.4.12.

а б

Рис.4.12. Изменение количества (а) и температуры (б) выхлопных газов двигателей типа МС при отклонении режима оптимизации (СМДМ) от режима L1 (НМДМ)

Графики, приведенные на рис.4.12, могут быть описаны следующими зависимос­тями, принятыми в соответствии с проспектом фирмы MAN B&W:

Mа = 100 – 14,9388( Ln(n) – Ln(Nе));

dTа = 35,5195Ln(n) + 14,9410Ln(Nе) – 232,3792,

где n, Nе – частота и мощность на спецификационном режиме, отнесенные к параметрам точки L1 – режима номинальной МДМ, %.

Напомним, что увлекаться снижением спецификационного режима по сравнению с режимом МДМ не следует. Хотя проектировщику фирмой предоставлена определенная свобода в выборе режима оптимизации, но масса, габариты и стоимость определяются точкой L1. Использовать же режим номинальной МДМ после оптимизации двигателя на режиме пониженной мощности будет невозможно.

Согласно ИСО стандартные параметры окружающей среды составляют: температуры воздуха Tв и забортной воды Tзв – 27 оС, давление воздуха 0,1 МПа, противодавление на выхлопе 0,003 МПа. Поправки к расходу и температуре газов на выходе из газотурбонагнетателя в зависимости от отклонения фактических параметров от их стандартных значений представлены в табл.4.24.

Таблица 4.24 Поправки к параметрам выхлопных газов ДВС типа МС

Аппроксимируя данные табл.4.24, можно получить общую зависимость для попра­вок на отклонение параметров окружающей среды от стандарта ИСО:

dMб = –0,41(Tмо – 27) –0,3(Pб – 0,1) + 0,19(Tзв – 27) – 1100(dP – 0,003);

dTб = 1,6(Tмо – 27) – 100(Pб – 0,1) + 0,1(Tзв – 27) – 5000(dP – 0,003);

где Tмо, Pб, Tзв, dP – фактические значения параметров окружающей среды: температуры в МКО, давления воздуха, температуры забортной воды и противодавления газовыхлопного тракта.

Поправки на отклонение длительного режима эксплуатации от спецификационного режима представлены на рис.4.13. Они могут быть описаны следующими зависимостями, приведенными в проспекте фирмы:

для винта фиксированного шага:

• dMв = 0,0055 Nр2 – 1,15 Nр + 60;
• dTв = 0,005 Nр2 – 0,72 Nр + 22.

для винта регулируемого шага:

• dMв = 0,0055 Nр2 – 1,22 Nр + 67;
• dTв = 0,0043 Nр2 – 0,63 Nр + 20,

где Nр – эффективная мощность на основном длительном эксплуата­ционном режиме в процентах от мощности на режиме оптимизации, %.

Наличие ТКС снижает массу газа приблизительно на 8% и увеличивает температуру ориентировочно на 30 оС.

а

б

Рис.4.13. Поправки к массе (а) и температуре (б) выхлопных газов на отклонение эксплуатационного режима от режима оптимизации.