РАСЧЕТ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ТОПЛИВА ГЛАВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ РЕФЕРЕНТНОЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ СУДНА





Показатели главных двигателей на долевых режимах определяем с помощью зависимостей:

- эффективный КПД на режиме

- удельный расход топлива на режиме

.

Расчет производим в табличной форме (табл.3). В таблице 3 приведен пример расчета для двигателя 6ЧРН30/38.

Таблица 3 – Расчет параметров главных двигателей по винтовой характеристике

 

Наименование параметра, единица измерения Численное значение
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Марка дизеля 6ЧРН30/38
Номинальная эффективная мощность Рен, кВт
Ном. частота вращения коленчатого вала nе, мин-1
Удельный эф. расход топлива ge, кг/(кВт×ч) (см. прим.2) 0,204
Низшая уд. теплота сгорания топлива Qн, кДж/кг
Механический КПД на номинальном режиме h 0,92
РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ
Доля ном. частоты вращения коленчатого вала 0,9 0,8 0,6 0,4 0,3
Дол. частота вращения коленчатого вала n, мин-1 337,5 281,25 112,5
Адаптивная поправка к КПД Dh 0,05 0,065 0,075 0,105 0,15
Эффективный КПД на режиме hд 0,413 0,430 0,429 0,422 0,408 0,401
Удельный эф. расход топлива geд, кг/(кВт×ч) 0,204 0,196 0,197 0,200 0,207 0,211

 

По результатам расчетов строим графики изменения показателей главных двигателей при их работе по винтовой характеристике, рис.3.

По графику на рис. 3 находим режим работы двигателей при 75% от номинальной мощности с определенной в предыдущей главе частотой вращения 341 об/мин. Для этого режима определяем значение удельного эффективного расхода топлива geд = 0,1964 кг/(кВт∙ч), которое будет использовано ниже для расчета конструктивного коэффициента энергетической эффективности судна EEDI.

Примечание 2.Удельный эффективный расход топлива следует принимать по справочным данным (см. приложение 1-3) или данным фирмы-производителя. Если данных для двигателя нет, то согласно рекомендациям Руководства по методу расчета EEDI (Energy Efficiency Design Index), вступившее в силу с 01.01.2013 (MEPC.212(63)) можно принимать для главных двигателей geд=0,190 кг/(кВт∙ч).

Рисунок 3 – Изменение параметров главного двигателя при работе по винтовой характеристике

 

 

5. РАСЧЕТ КОНСТРУКТИВНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СУДНА

 

В 2007 году на 56-й сессии Комитета по защите морской среды (КЗМС) были определена основная цельтехнических мер по сокращению выбросов парниковых газов – улучшение энергетической эффективности строящихся судов путем внедрения требований по конструктивному коэффициенту энергетической эффективности (ККЭЭ - EEDI).

Согласно Руководства по методу расчета EEDI (Energy Efficiency Design Index) для новых судов, вступившее в силу с 01.01.2013 (MEPC.212(63) [4]) необходимо пользоваться следующей формулой:

EEDI=

 

где Vref – скорость судна; Capacity – водоизмещение судна (дедвейт DWT); fi, fj, fw – факторы, учитывающие влияние водоизмещения, особенности конструкции и условий волнения и ветра, соответственно; PMEi – расчетная мощность главных двигателей; PAEi – расчетная мощность вспомогательных двигателей; PPTIi, – мощность, равная 75% от расчетной; PWHR – электрическая мощность в результате утилизации тепла главных двигателей; SFCME, SFCAE удельный эффективный расход топлива главными и вспомогательными двигателями; СFMEi , CFAEi– выбросыCO2 главными и вспомогательными двигателями; feffкоэффициент эффективности инновационных технологий получения энергии; Peffмощность, развиваемая в результате примененияинновационных технологий получения энергии; Ceff – выбросыCO2 в результате примененияинновационных технологий получения энергии.

Для судов без ледового усиления, без валогенератора и без гибридной установки формула приобретает более простой вид:

. (9)

В данной формуле CF соответствует топливу, используемому на судне, причем принимается, что главные и вспомогательные двигатели работают на одном сорте топлива. Значение CF определяется по табл. 4.

SFCFME удельный эффективный расход топлива главными двигателями найден в разделе 4 и подставляется в г/(кВт∙ч);

SFCAE удельный эффективный расход топлива вспомогательными двигателями находится по справочным данным или из приложений 1 и 2 и подставляется в г/(кВт∙ч), если данные по вспомогательным двигателям не найдены, то, согласно рекомендациям MEPC.212(63), можно принимать SFCAE = 215 г/(кВт∙ч);

N – число главных двигателей;

РМЕ – мощность главного двигателя, равная 75% от приведенной в справочнике при описании судна.

В качестве РАЕ можно принять мощность, определенную для ходового режима из таблицы нагрузок электростанции. В случае отсутствия таких данных принимается равной мощности всех дизель-генераторов за вычетом одного (находящегося на ходу в резерве).

Скорость судна Vref определяется по результатам расчета буксировочного сопротивления (рис.1) для режима мощности главного двигателя, равном 75% от номинала (показана зеленой линией). Скорость при подстановке в формулу (9) переводится из км/ч в узлы.

Таблица 4 – Значения величины CF для разных типов топлива

Тип топлива Ссылка Содержание углерода СF, г СО2 / г топлива
1. Дизельное/ Газойль ИСО 8217 0,8744 3,206
2. Легкое жидкое топливо (ЛЖТ - LFO) ИСО 8217 0,8594 3,151
3. Тяжелое жидкое топливо (ТЖТ - НFO) ИСО 8217 0,8493 3,114
4. Сжиженный нефтяной газ (СНГ - LPG) Пропан 0,8182 3,000
Бутан 0,8264 3,030
5. Сжиженный природный газ (СПГ - LNG)   0,7500 2,750
6. Метанол   0,3750 1,375
7. Этанол   0,5217 1,913

 

Полученное по формуле (9) значение ЕЕDI сравнивается с базовой кривой. Согласно MEPC.203(62) принята базовая кривая допустимых значений EEDI для грузовых судов

где a и с – постоянные величины, зависящие от типа судна (таблица 5).

Полученные результаты отображаются графически, как показано для примера на рис.4.

 

Типичные вопросы при выполнении раздела 5.

Вопрос: к какому классу судов отнести шаланду в таблице 4 для определения значений a,b,c?

Ответ. Судно для генгруза.


Вопрос: что такое DWT судна и откуда берётся его значение?

Ответ. DWT - дедвейт судна, берется из описания судна из справочника.

Вопрос: рассчитав referencelinevalue, как отметить полученное значение на графике сравнения значения EEDI судна с базовой кривой? Ось Y – полученное значение EEDI из формулы 9, а полученное значение referenceline – ось X?

Ответ. По оси Х откладывается дедвейт судна. Расчет базовой линии проведите в диапазоне от 100 до 5000 т. Этого хватит, чтобы точка для Вашего судна попала в этот диапазон.
Проблема еще в том, что Вы скорость при снижении мощности до 75% должны снимать с графика на рис.1, а не определять по формуле (8), т.к. в ней Вы не знаете буксировочное сопротивление. Поэтому находите на рис.1 на кривой мощности значение 423,7 кВт и спускаетесь от нее вниз к оси скорости. Эту скорость переводите из км/ч в узлы и используете далее при расчете ЕЕDI. Полученная точка не обязательно должна совпадать в референтной линией на рис.4. Она может быть и выше (что более вероятно) или ниже.

 

Таблица 5 – Значения постоянных величин для расчета базовой кривой

Тип судна a b c
Балкер 961.79 DWT судна 0.477
Газовоз 1120.00 DWT судна 0.456
Танкер 1218.80 DWT судна 0.488
Контейнеровоз 174.22 DWT судна 0.201
Судно для генгруза 107.48 DWT судна 0.216
Рефрижератор 227.01 DWT судна 0.244
Комбинированное судно 1219.00 DWT судна 0.488

 

 

 

Рисунок 4 – Пример сравнения значения EEDI судна проекта 621 с базовой кривой

 

 

Потом следуют выводы по работе в целом. В них проводится анализ судна и его СЭУ с точки зрения соответствия требованиям MEPC.212(63) и MEPC 66/21/Add 1 Annex 5 к ККЭЭ и намечаются пути к его уменьшению.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

  1. Басин А.М., Анфимов В.Н. Гидродинамика судна (сопротивление воды, движители, управляемость и качка). – Л.: Речной транспорт, 1961.
  2. Ходкость и управляемость судов / Под ред. В.Г. Павленко – М.: Транспорт, 1991.
  3. www.russrivership.ru.
  4. MEPC.212(63). Руководство по методу расчета EEDI Energy Efficiency Design Index (конструктивный коэффициент энергетической эффективности - ККЭЭ).
  5. 2014 Guidelines on the method of calculation of the attained energy efficiency design index (EEDI) for new ships. Resolution MEPC 66/21/Add 1 Annex 5, MEPC [Электронный ресурс]. – 2015. – 245 (66). 30 с. – Режим доступа: URL: www.schonescheepvaart.nl/downloads/regelgeving/doc_1400076573.pdf (дата обращения: 02.02.2015).

 

Приложение 1





Читайте также:
Задачи и функции аптечной организации: Аптеки классифицируют на обслуживающие население; они могут быть...
Восстановление элементов благоустройства после завершения земляных работ: Края асфальтового покрытия перед его восстановлением должны...
Пример оформления методической разработки: Методическая разработка - разновидность учебно-методического издания в помощь...
Ограждение места работ сигналами на перегонах и станциях: Приступать к работам разрешается только после того, когда...

Рекомендуемые страницы:


Поиск по сайту

©2015-2020 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-06-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:

Обратная связь
0.024 с.