Для определения мощности судовой электростанции в используемом модуле САПР применён вероятностно - статистический метод, основанный на корреляционных зависимостях
Мощность судовой электростанции рассчитывается для каждого из режимов работы судна , где - индекс режима.
Выделяют 4 основных режима работы судна:
1 - ходовой режим в умеренной зоне;
2 - ходовой режим в тропической зоне;
3 - стояночный режим без грузовых операций в умеренной зоне;
4 - стояночный режим без грузовых операций в тропической зоне;
и 4 производных режимаработы судна:
5 - режим маневров в умеренной зоне;
6 - режим маневров в тропической зоне;
7 - стояночный режим с грузовыми операциями в умеренной зоне;
8 - стояночный режим с грузовыми операциями в тропической зоне.
для наливных, нефтенавалочных судов и газовозов вместо вышеозначенных режимов 7 и 8 вводятся следующие:
7-режим погрузки в умеренной зоне;
8-режим погрузки в тропической зоне;
9-режим выгрузки в умеренной зоне;
10- режим выгрузки в тропической зоне.
Суммарная расчетная мощность режима определяется по формуле:
где - максимальная интегральная мощность стандартных потребителей (качественно одинаковых для любого типа судна с ДЭУ);
- сумма добавочных мощностей, формируемая потребителями специализированных судов и потребителями, работающими в производных режимах.
где – средняя потребляемая в режиме мощность (математическое ожидание);
– среднеквадратическое отклонение.
Суммарная номинальная мощность установленных генераторных агрегатов должна быть не меньше расчетной для наиболее напряженного режима.
При комплектовании генераторной установки СЭС учитываются следующие рекомендации:
|
- коэффициент загрузки дизель-генераторов (ДГ) в основных продолжительных режимах должен быть не менее 0,7:
- на режиме ДЭМ рекомендуется использовать один ДГ (исключением являются контейнеровозы, требующие в ходовых режимах большой мощности для работы рефрижераторных контейнеров);
- эксплуатация ДГ в тропической зоне требует уменьшения допустимой нагрузки на 10-15%;
- нагрузка работающих параллельно ДГ не должна превышать 90% от номинальной мощности;
- рекомендуется выбирать двигатель с частотой вращения 750 1000 об/мин и не рекомендуется с частотой более 1500 об/мин.
Существует три основные схемы комплектования СЭС:
1: Три одинаковых ДГ. Самая распространённая схема на морских судах.
При этом:
- номинальная мощность каждого ДГ должна быть достаточной для обеспечения расчётной нагрузки ходового режима в любой климатической зоне.
- если при этом в режиме стоянки оказывается недопустимо малым, допускается обеспечение расчётной мощности в ходовом режиме одним ДГ только в умеренной зоне (в тропической – двумя).
2: два ДГ одинаковой мощности и один «стояночный» ДГ меньшей мощности.
Такая схема используется на судах со значительным временем стоянки, если основного ДГ в режиме стоянки с грузовыми операциями должна полностью обеспечиваться одним из основных ДГ в любой климатической зоне;
3: четыре одинаковых ДГ.
Используется при наличии особо мощных потребителей в ходовом режиме и режиме стоянки с грузовыми операциями (контейнеровозы, рефрижераторные суда, газовозы). На контейнеровозах в основных ходовых режимах для обеспечения потребности в электроэнергии для работы рефрижераторных контейнеров работают два или даже три из них.
|
При наличии особо мощных потребителей в режиме стоянки с грузовыми операциями допускается работа в этом режиме всех ДГ.
Модуль комплектования генераторной установки СЭС взаимодействует с информационной базой данных (ИБД) типоразмерных рядов дизель-генераторов отечественного и зарубежного производства. Выбор оптимальной схемы комплектования СЭС осуществляется на основе расчёта приведённых затрат для всех возможных схем.
Поле задания исходных данных для расчёта СЭС в модуле САПР и результаты комплектования генераторной установки представлены на рис. 7.
В результате для всех вариантов энергетической установки принимается схема комплектования с тремя одинаковыми дизель-генераторами марки ДГР 2А 500/500 для первого варианта ЭУ и 6L 16/24 для всех остальных вариантов. В основных ходовых режимах и стояночных без грузовых операций работает один ДГ, в режимах манёвров и стоянки с грузовыми операциями - два ДГ, один остаётся в резерве.
Рис.7 Результаты работы модуля САПР комплектования генераторной установки СЭС