МИНИНИСТЕРСТВО АГРАРНОЙ ПОЛИТИКИ УКРАИНЫ
КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
МОРСКОЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
РАСЧЕТЫИ СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ СИСТЕМ СУДОВЫХ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
СУДОВ ФЛОТА РЫБНОЙ ПРОМЫШЛЕНОСТИ
Методические указания
По выполнению курсовой работы
По дисциплине «Функциональное взаимодействие элементов СЭУ»
Для студентов дневной и заочной форм обучения
Направления 6.070104 «Морской и речной транспорт»
специальности "Эксплуатация судовых энергетических установок"
КЕРЧЬ, 2009
Составитель: Лубянко В.Н., ст. преподаватель кафедры судовых
энергетических установок Керченского государственного морского технологического университета (КГМТУ)
Рецензент: Крестлинг Н.А.., к.т.н. доцент кафедры судовых энергетических установок КГМТУ
директор УТЦ инженер-судомеханик, механик по ДВС 1 разряда КГМТУ Чуб О.П.
Методическое указания рассмотрено и одобрено кафедрой СЭУ КГМТУ
Протокол № 2 от22.09. 2009г.
Методическое указания рассмотрено и рекомендованы к утверждению на заседании методической комиссии морского факультета КГМТУ
Протокол № 1 от 2.10.2009г.
Методические указания утверждены методическим советом КГМТУ
Протокол № 1 от 15.10.2009г.
© Керченский государственный морской технологический университет
СОДЕРЖАНИЕ
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ...................................................................................................3
ВАРИАНТЫЗАДАНИЙ.............................................................................................5
ТОПЛИВНЫЕ СИСТЕМЫ.......................................................................................10
Расчет топливной системы...................................................................................10
Требования классификационных обществ............................................................13
МАСЛЯНАЯ СИСТЕМА........................................................................................14
Расчет масляной системы.....................................................................................14
СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ....................................................................................16
Расчет системы охлаждения...............................................................................16
СИСТЕМА СЖАТОГО ВОЗДУХА.........................................................................17
Расчет системы сжатого воздуха.......................................................................17
ГАЗО-ВЫПУСКНАЯ СИСТЕМА............................................................................18
СОДЕРЖАНИЕ..........................................................................................................20
ЛИТЕРАТУРА............................................................................................................48
ВВЕДЕНИЕ
Надёжное функционирование судовой энергетической установки (ЭУ) может быть обеспечено только при условии достаточной надёжности всех её элементов при их взаимодействии. Функциональное взаимодействия элементов СЭУ в значительной мере обеспечивается механическими системами.
Поэтому в подготовке судомехаников особое место заслуживает изучение систем судовых энергетических установок (СЭУ). Системы ЭУ выполняют важную роль в обеспечении функционирования, как отдельных элементов, так и энергетической установки в целом. Правильный выбор (разработка) схемы системы, ее элементов существенно влияет на строительные и эксплуатационные затраты судна.
В процессе эксплуатации судна могут возникнуть потребности в изменении схем и состава систем, которые зачастую выполняются судовыми механиками.
Цель работы: Подведение итогов изучения систем судовых энергетических установок (СЭУ), обобщение опыта их эксплуатации с учетом особенностей схем компоновки, режимов работы. Выработка умения анализа конструктивных и эксплуатационных факторов, определяющих энергетические и трудовые затраты при эксплуатации систем.
Общие методические указания
Энергетические установки морских судов включают в свой состав системы трубопроводов, которые обеспечивают функционирование энергетического и другого оборудования. На основании отработки структуры системи их технико-экономических характеристик и выполнения необходимых расчетов составляются схемы систем и дается обоснование ее выбора и выбора элементов.
В работу включены системы:
1. Топливные;
2. Масляные;
3. Системы охлаждения;
4. Газо-выпускные;
5. Система сжатого воздуха.
Конкретный состав каждой из систем определяется ее назначением и конструктивными особенностямиСЭУ. Системы СЭУ отличаются большим разнообразием, однако, все они непременно включают в себя следующие элементы: трубы, фасонные части, путевые соединения и арматуру. Судовые трубы, путевые соединения и арматура характеризуются условным проходом и условным давлением. Под условным проходом Dy подразумевается совокупность геометрических размеров арматуры и наружный диаметр труб. Из этого следует, что каждому проходу соответствует определенный наружный диаметр труб. Внутренний диаметр определяется диаметром и толщиной стенки, которая зависит от давления и температуры, агрессивности среды и других ее свойств. Фактический и условный проходы арматуры совпадают, а ее присоединительные размеры, как и соединительные размеры путевых соединений и фасонных частей строго регламентированы.
Ниже приведены условные проходы труб, применяемых в системах СЭУ, и наружные диаметрыв мм:
Таблица 1
![]() | 3S | |||||||
![]() | ||||||||
![]() | ||||||||
![]() |
Под условным давлением понимают такоеизбыточное давление, которое может выдержать материал трубы, арматуры и фасонныхчастей при температуре среды Т=293°К в условиях длительной эксплуатации. Рабочее давление - наиболее допустимое избыточное давление при определенныхтемпературах транспортируемой среды.
Системой СЭУ называется совокупность трубопроводов механизмов, аппаратов, приборов, устройств и ёмкостей, предназначенных для выполнения определенных функций по обеспечению эксплуатации СЭУ.
При составлении схем систем используются условные обозначения, принятые в судостроении, символы, контурные изображения понятные специалистам по СЭУ и эксплуатационникам. На схемах систем могут наносится параметры рабочих сред в местах их изменения, и обязательного контроля.
ВАРИАНТЫЗАДАНИЙ
Таблица 2
№ п/п | Род топлива ГД | Тип судна | Lнб (м) | В (м) | Т (м) | D (т) | Автон. плав. | Тип, кол-во и мощность ГД (кВт) | Кол-во и мощность ВДГ | Кол-во и произв. ВПК |
1. | т | БМРТ «Наталья Ковшова» | 127,7 | 6,92 | 6PC-2L 2х2520 | 6PC-2L 1х2520 | 2х3,1 | |||
2. | БМРТ «Алтай» | 107,5 | 14,4 | 6,7 | бЧН31,8/33 4х730 | 6ЧН31,8/33 1х730 | КВВК 2,5/5 2х2,5 | |||
3. | т | БМРТ «Грумант» | 102,7 | 6,3 | 650VBF.90 1х2269 | 625-МТВН-.40 3х370 | 1х3,0 | |||
4. | БМРТ «Рембрандт» | 102,7 | 16,6 | 5,8 | 8TAD.48 1х2196 | BR278S 3х442 | 1х4,5 | |||
5. | БМРТ «Лесков» | 84,7 | 13,8 | 5,68 | 8TD-48 1х1756 | 6BAH22 4х275 | 1х3,5 | |||
6. | БМРТ «Маяковский» | 84,7 | 6,24 | 8DP43/61.-B1 1х1464 | 6Ч25/34 4х219 | 2х2,0 | ||||
7. | БМРТ «Пушкин» | 85,2 | 13,4 | 6,0 | G6Z52/90 1х1390 | G6V23533 4х223 | 1х3,0 | |||
8. | РТМ «Атлантик» | 82,2 | 13,6 | 5,9 | 8NVD482AU 2х849 | 8NVD361 4х293 | 1х2,5 | |||
9. | РТМ «Тропик» | 79,8 | 13,2 | 5,2 | 8NVD48U 2х490 | 8NVD36 4х293 | 1х1,6 | |||
10. | т | БМРТ «Пулковский меридиан» | 103,7 | 6,61 | 6ЧН40/46 2х2580 | 6ЧН18/22 3х220 | 1х4,0 |
Продолжение таблица 2
№ п/п | Род топлива ГД | Тип судна | Lнб (м) | В (м) | Т (м) | D (т) | Автон. плав. | Тип, кол-во и мощность ГД (кВт) | Кол-во и мощность ВДГ | Кол-во и произв. ВПК |
11. | БМРТ «Прометей» | 101,8 | 15,2 | 5,79 | 8NZD72/48 1х2850 | 6VD26/20AL-2 4х660 | 1х4,0 | |||
12. | БМРТ «Горизонт» | 111,3 | 17,3 | 7,29 | 6L525IIPW 2х2570 | 8ЧH25/34-2 2х440 | 1х4,0 | |||
13. | т | РТМС «Спрут» | 117,5 | 17,4 | 7,05 | 6ZD40/48 2х2650 | 6AL2/30 2х810 | 1х5,0 | ||
14. | РТКС «Антарктида» | 114,5 | 17,3 | 8,05 | 6ЧН40/46 2х2580 | 8ЧH25/34.-2 2х440 | 1х4,0 1х6,3 | |||
15. | БМРТ «И. Бочков» | 93,84 | 15,9 | 6,14 | 8ZL40/48 1х3820 | 6A25 2х810 | 1х4,0 | |||
16. | т | БСТ «Родина» | 7,57 | 8ZL40/48 1х3820 | 6A25 2х810 | 1х1,6 | ||||
17. | ТСМ «Орленок» | 62,22 | 13.82 | 6,4 | 8VD26/20AL-2 2х880 | 6VD26/20AL-2 2х660 | 1х1,2 | |||
18. | МРТР пр1296 | 35,7 | 8,79 | 4,25 | 8NVD36A-1U 1х425 | 6ЧН18/22 2х165 | lx 840000 кДж | |||
19. | МРСТРпр 13301 | 26,5 | 6,53 | 2,85 | 186,2 | 6ЧНСП18/22 1х165 | 4Ч10,5/13 2х30 | - |
Продолжение таблица 2.
№ п/п | Род топлива ГД | Тип судна | Lнб (м) | В (м) | Т (м) | D (т) | Автон. плав. | Тип, кол-во и мощность ГД (кВт) | Кол-во и мощность ВДГ | Кол-во и произв. ВПК | |
20. | МРТРпр1328 | 25,5 | 6,8 | 2,84 | 174 | 6 | 6NVD26A-2 1х220 | 2Ч10,5/13-4 2х15 | 285606 кДж | ||
21. | МРСТР пр1320Р | 23,72 | 6,0 | 2,13 | 5 | 6ЧНСП18/22 1х165 | 6Ч8,5/11 1х33 | 6Ч12/141х59 | КОВА-68 28560 кДж | ||
22. | т | РТМКС «Моон- зунд» | 120,4 | 1,9 | 6,63 | 96 | 8VDS48/42AL-2 2х2650 | 8VDS2620AL2S 2х890 | 1х1,63 | ||
23. | т | ПТР «Остров Рус-ский | 150,52 | 20,5 | 7,78 | 90 | 12PC2V 2х4410 | 6Т23НН 3х550 | 1х5,5 | ||
24. | т | ПТР «Бухта Русская» | 126,6 | 6,84 | 50 | 6DKPH45/120-7 1х4350 | 8ЧН25/34-3 1х730 | 1х2,5 | |||
25. | т | ТР «Амурский залив» | 164.5 | 7.55 | 90 | 12PC2V 2х4090 | 8Т23НН 2х733 | 1х8,0 | |||
26. | т | ТР «Камчатские го- ры» | 153,5 | 20,5 | 7,47 | 760/1500VGS-7u 1х6413 | G8V-23.5/33AL 3х586 | 1х5,5 | |||
т | ТР «Малахов курган» | 124,17 | 16,46 | 7,0 | 850VTBF-110 2х2462 | 625МТН-40 4х359 | - | ||||
28. | СРТМ 502 Э | 54,8 | 9,8 | 4,83 | 8NVD48AU 1х732 | 6Ч18/22 4х100 | КВА 0.5/5 1х0.5 | ||||
29. | СРТМ 502 ЭМ | 54,8 | 9,8 | 4,67 | 8NVD48AU 1х732 | 6Ч18/22 2х100 | 6Ч18/22 2х150 | КВА 0.63/5 1х0,63 |
Продолжение таблица 2.
№ п/п | Род топлива ГД | Тип судна | Lнб (м) | В (м) | Т (м) | D (т) | Автон. плав. | Тип, кол-во и мощность ГД (кВт) | Кол-во и мощность ВДГ | Кол-во и произв. ВПК |
т | РТМ 5025 М | 61,4 | 11,7 | 5,58 | Wartsila Diesel 6R32 1х2250 | Wartsila Diesel 6LUD25М3 2х280 | КГС 1,0/5 1х1,063 | |||
РТ «Север» | 6,1 | 6ЧН 31,8/33 2х740 | 6ЧН 31,8/33 1х740 | КВВА 2,5/5 1х2,5 |
Схема системы выполняется в соответствии с ЕСКД на листе формата А3 (А4).
На всех судах ОУ используют теплоту системы охлаждения ДВС, а УК теплоту отходящих газов ГД. Во всех расчетных формулах должны использоваться единицы измерения системы СИ.
Варианты индивидуальных заданий для выполнения курсовой работы
Предпоследняя цифра зачётной книжки | Последняя цифра номера зачётной книжки Номера заданий | |||||||||
ТОПЛИВНЫЕ СИСТЕМЫ
В СЭУ применяется исключительно жидкое топливо, представляющее продукт переработки нефти:
• дизельное топливо
• моторное топливо
• флотские мазуты
• котельные мазуты
Дня перемещения и подготовки топлива к использованию системы включают в себя специальные механизмы и оборудование (насосы, фильтры, сепараторы, подогреватели, элементы автоматического контроля, регулирования и управления, и т.п.) Топливные системы включают в себя приемно-перекачивающие и расходно- топливные трубопроводы.
Расчет топливной системы
1. Емкость запасных топливных цистерн определяется как сумма потребного количества топлива из выражений
a) Для главных двигателей:
b) Для вспомогательных двигателей:
c) Для вспомогательного котла.
где k - коэффициент, учитывающий мертвый запас, k = 1,1:
- удельный вес топлива (под удельным весом топлива понимают отношение веса топлива при 20°С к весу дистиллированной воды при 4°С),
- для дистиллятного дизельного топлива,
- для моторного;
- для остаточных топлив, пригодных для использования в судовых дизелях фирм «МАН» (0,97), «Бурмейстер и Вайн» (0,95), «Фиат» (0,94);
- удельныйрасход топлива главным двигателем
Ne - эффективная мощность ГД,
п - число главных двигателей;
- удельный расход топлива вспомогательного двигателя,
п '- число работающих вспомогательных двигателей;
- ходовое время, ч.;
а - коэффициент загрузки ГД а= 0,87÷ 0,89;
коэффициент загрузки ВД а = 0,3 ÷ 0,5;
- суммарное время работы вспомогательных двигателей,
где - время стоянки судна;
- часовой расход топлива вспомогательным котлом,
- время работы котла;
Режим работы судна студент составляет самостоятельно, исходя из типа судна и задаваясь районом и условиями промысла.
Суммарный запас топлива (бункер) должен обеспечить автономность плавания судна.
При расчете следует учитывать, что:
Среднее значение распределения эксплуатационного времени на судах ФРП находится в следующих пределах:
Таблица 3
Тип судна | Распределение эксплуатационного времени в % | ||
Переход | Промысел | Стоянка в порту | |
Добывающее | |||
Транспортное |
Среднее значение относительных мощностей ГД в следующих пределах:
Таблица 4
Тип судна | Относительная мощность в % | |
Переход | Промысел | |
Добывающие | ||
Транспортные | - | |
Приемотранспортные | - |
Средние значения относительных мощностей СЭС и ВКУ составляют:
Таблица 5
Тип судна | Относительная мощность в % | ||||
СЭС ВКУ | ВКУ | ||||
Промысел сел сел | Переход - промысел | Переход - промысел | Промысел | Переход | |
Добывающее Транспор1ное | |||||
Транспортное |
2. Емкость цистерн для аварийного запаса топлива
3. Суммарная емкость расходно-отстойных цистерн для главных двигателей должна быть достаточной для работы двигателей на тяжелом топливе не менее 12 ч, а на дизельном - не менее 8 ч
Емкость расходно-отстойных цистерн для вспомогательных двигателей и вспомогательного котла определяется из условия обеспечение их работы в течение не менее 4 ч. в самом нагруженном режиме.
4. Емкость сточной цистерны по опытным данным составляет 50-100л на
1000 кВт
5. Топливоперекачивающий насос должен обладать хорошей всасывающей способностью и создавать значительный напор (при высоком расположении цистерн). Этим требованиям удовлетворяют винтовые насосы, получившие наибольшее распространение на судах в последние годы. Производительность топливопе-рекачивающего насоса выбирается из условия выкачивания топлива из наибольшей цистерны за 2-4 ч.
Емкость наибольшей цистерны, как правило, не превышает 100-150 м3 для крупнотонаженных судов, 25-50 м3 для средних, 5-10 м3 для малых.
(м3/час)
где Vц - объем наибольшей запасной цистерны, м3.
Мощность, потребляемая насосом:
(кВт),
где НТПН= 30÷50 м вод. ст. - напор, создаваемый топливоперекачивающим насосом;
- коэффициент полезного действия насоса;
- шестеренные насосы;
- винтовые насосы.
Для насосов, перекачивающих тяжелое топливо, производительность, отнесенная к мощности установки VТПН может быть оценена числом:
6. Дежурный топливный насос, как правило, винтовой или шестеренный, должен обеспечивать заполнение расходно-отстойной цистерны (главного или вспомогательного двигателя) за 20-30 мин., т.е. его производительность определяется из выражения:
, (м3/час)
Производительность топливопоткачивающего насоса можно определить также, исходя из кратности циркуляции топлива Zm (отношение производительности насоса к часовому расходу топлива главных двигателей):
Мощность, потребляемая насосом:
(кВт),
где НДТН= 15÷20 м вод. ст. - напор насоса,
7. Производительность сепаратора определяется из условия очистки наибольшего суточного расхода топлива за 8-12 ч. -
, (м3/час)
Здесь предполагается, что для главного и вспомогательного двигателей применяется один сорт топлива. По полученным значениям производительности и напора подобрать марку насоса и сепаратора.
Требования классификационных обществ
Для главных двигателей необходимо иметь парные расходные цистерны суммарной емкостью, обеспечивающей работу двигателей на тяжелом топливе не менее 12 ч., а на дизельном - не менее 8 ч при расчетной мощности.
МАСЛЯНАЯ СИСТЕМА
В тепловых двигателях и механизмах смазка выполняет, по крайней мере, две функции: снижение коэффициента трения в трущихся парах и защита деталей механизмов от коррозии
Однако, циркулируя через зазоры в трущихся парах, масло отводит теплоту трения, вымывает абразивные частицы продуктов износа, а также загрязнения от контактов с продуктами сгорания топлива в ДВС. Необходимость очистки масел от загрязнения и влаги и непрерывный отвод тепла предопределяет состав механизмов и оборудования масляных систем (циркуляционных и линейных). К ним относятся маслоперекачивающие, маслоподкачивающие и циркуляционные насосы, фильтры, охладители и подогреватели масла, центробежные очистители и сепараторы, цистерны сточно-циркуляционные, гравитационные, запасного сепарированного и отработанного масла, элементы автоматического контроля, регулирования и управления.
Масляные системы включают в себя трубопроводы приема, обработки и перекачки масла, лубрикаторную системы смазки цилиндров ДВС, ряд других автономных контуров циркуляционной смазки (ДВС, ГТН и т.п.).
Расчет масляной системы
1. Объем цистерны цилиндрового масла для ГД и ВДТ определяется по выражению, если такая система на двигателе имеется:
где gМГ= 0,3÷1,2 -удельный расход цилиндрового масла, г/квт ч.
Nе - мощность двигателя, квт.
- время работы двигателя при выбранной продолжительности плавания в ч.
- плотность масла, кг/м.
Производительность циркуляционного масляного насоса ДВС
, (м3/час)
где - тепло трения, воспринятое и отводимое маслом
Здесь - механический КПД двигателя
- тепло, воспринятое от поршней
СМ =1,84÷1,92 теплоемкость масла, кДж/кг·К
be - удельный расход топлива,
∆tM -разность температур масла на входе и выходе из двигателя, 0С.
- доля тепла, подведенного в цилиндр двигателя с топливом, ушедшая с охлаждением поршня маслом.
Напор, создаваемый масляным насосом составляет 20÷40 м. вод. ст.
Количество масла в системе.
kЦ - кратность циркуляции.
Некоторые характеристики напорно-циркуляционных систем смазки ДВС
Таблица 6
Тип ДВС | Удельная емкость системы, л/кВт | Кратность циркуляции (Кц) | Срок службы масла, час. |
МОД | 1.5 - 5,0 | 4-15 | 10000-20000 |
СОД | 1,0-1,6 | 20-60 | 600- 1000 |
ВОД | 0,3 - 1,5 | 60 - 106 | 100-600 |
Вместимость сточной цистерны:
kвсп=1,10-1,15 - коэффициент вспенивания.
Производительность масляного сепаратора:
- время сепарации всего масла в системе в ч. По полученным параметрам подобрать марку насоса и сепаратора. Поверхность охлаждения маслоохладителя:
где - средняя разность температур масла и воды.
и
- температура масла соответственно перед и
после маслоохлаждения.
и
- температура забортной воды соответственно
перед и после маслоохлаждения.
k - коэффициент теплопередачи от масла к охлаждающей воде.
k=174.5÷350 Вт/м2·К
/м-ч град в трубчатых охладителях
Пропускная способность фильтров тонкой очистки:
СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ
Системы охлаждения предназначены для отвода тепла от деталей двигателей, механизмов и рабочих тел, циркулирующих в судовой энергетической установке. Объектами охлаждения в дизельных СЭУ являются:
· Втулки и крышки цилиндров, выпускные коллекторы и клапаны ДВС, noршни форсунки мощных ДВС
· Рабочие цилиндры воздушных компрессоров
· Подшипники судового водопровода
· Циркуляционное масло ДВС, редукторов главных передач
· Пресная вода, используемая в качестве промежуточного теплоносителя в ДВС
· Наддувочный воздух ДВС
· Воздух между первой и второй ступенью воздушных компрессоров
· Охлаждение конденсата вОУ и КУ
· В установке с электродвижением охлаждение обмоток главных генераторов и гребных двигателей
Все объекты охлаждения объединять в единую систему нецелесообразно, поскольку они различаются как по условиям работы, режимам, так и по температурному режиму.
Расчет системы охлаждения
Производительность насосов забортной воды для охлаждения двигателей:
, (м3/час)
где k3 =l,4÷l,5 - коэффициент запаса, учитывающий дополнительный расход воды на охлаждение компрессоров, подшипников, валопроводов и т п
C3В =3,85÷4,0 кдж/кг·к - теплоемкость воды,
-разность температур воды на входе и выходе водоохладителя, 0С.
Напор, создаваемый насосом равен 20-30 м вод. ст. Коэффициент запаса мощности насоса принимается 1,1. Подобрать марку насоса. Поверхность водоохладителя определяется по выражению:
где k =1163÷1400 - общий коэффициент теплопередачи пресной воды к забортной, Вт/м2 ·к
- температура пресной воды на выходе из двигателя, 0С.
то же за холодильником (принимается на 8÷10°С меньше значения
)°С.
- температура забортной воды перед водяным холодильником (после маслоохладителя), °С.
- то же после холодильника, 0С.
СИСТЕМА СЖАТОГО ВОЗДУХА
Система сжатого воздуха предназначена для получения, транспортировки внутри корпуса судна и хранения воздуха в воздухохранителях. Сжатый воздух применяется на промысловых судах для запуска и реверсирования ДВС, продувания кингстонов, фильтров, балластных цистерн, питания средств автоматики, пневмоцистерн пресной и забортной воды, привода в действии переносного пневмоинструмента, подачи сигналов тифоном, а также на промыслово-технологические нужды.
Расход воздуха на промысловых судах значительно выше.
Системы сжатого воздуха в зависимости от рабочего давления подразделяют на системы низкого давления (до 1 MПa), среднего (до 3 МПа), и высокого (свыше 5,0 МПа).
Системы сжатого воздуха включают в себя воздушные компрессора, воздухо-хранители, водомаслоотделители, редукционные клапаны и средства автоматики.
Согласно правилам Регистра воздух для пуска ГД должен храниться в двух баллонах одинаковой вместимости.
Расчет системы сжатого воздуха
Необходимая вместимость баллонов пускового воздуха:
,
где vВ - удельный расход пускового воздуха, м3/м3.
т - число планируемых пусков двигателя-
n - число двигателей.
Ра - атмосферное давление, Ра= 0,1 МПа,
ΣVЦ - суммарный объем цилиндров двигателя, м3.
РН - начальное давление воздуха в баллонах, МПа,
РК- конечное давление воздуха в баллонах, при котором еще возможен пуск двигателя, РК = 0,8÷1,0 МПа.
Удельный расход пускового воздуха для современных дизелей составляет:
VВ = 4÷9м3 на 1м3 рабочего объема цилиндров двигателя.
Производительность каждого компрессора должна обеспечивать заполнение пусковых баллонов ГД в течение 1 часа от давления РК до рабочего.
При разработке схемы системы учесть все режимы ее работы, включая аварийные.
ГАЗО-ВЫПУСКНАЯ СИСТЕМА
Газо-выпускные системы предназначены для отвода продуктов сгорания главных и вспомогательных ДВС.
Всоответствии с требованиями Регистракаждый ДВСдолжен иметь отдельный газо - выпускной трубопровод
Газо-выпускная система представляет собой совокупность нескольких газовыпускных трубопроводов выводимых в одну или несколько дымовые трубы Допускается установка одного общего трубопровода для нескольких ВДГ при условии, что каждый неработающий ДВС может быть отключен от общего газовыпускного трубопровода.
Газо-выпускная система включает в себя ряд элементов, не встречающихся в других системах: компенсаторы температурных расширений трубопровода, глушители, искрогасители, маслоотделители. Компенсаторы устанавливают на каждом участке трубопровода между двумя жесткими опорами. Тепловое удлинение участков трубопровода составляет 3÷5мм/м.
Аэродинамическое сопротивление глушителей 4x-тaктныx ДВС не должно превышать 6 КПа, а 2x-тaктныx – 3КПа. В качестве глушителей могут использоваться утилизационные котлы, оборудованные специальными камерами глушения.
Допустимая скорость газа в газо-выпускных трубах равна 25-30 м/с для 2х- тактных и 40÷50 м/с для 4х- тактных ДВС.
Объемный расходвыпускных газов определяется:
,
где В - расход топлива ДВС, кг/ч
M0 - количество воздуха, теоретически необходимого для полного сгорания 1 кг топлива КМоль/кг (для дизельного топлива 0,495, для мазута – М0= 0,455)
β - коэффициент молекулярного изменения продуктов сгорания β =1,01÷1,04
ТГ - температура выпускных газов, °К
РГ - давление выпускных газов. Па,
Сечение газо-выпускной трубы определяется:
F=VГ/wГ,(м2), где wГ - принятая скорость газов в трубе.
Средние значения ТГ и wГ:
Таблица 7
Тг, 0К | Wг, м/с | |
МОД и СОД | 530-650 | 20-40 |
ВОД | 650-750 | 40-80 |
ВПК | 650-700 | 15-20 |
Для сопоставления полученных результатов определяется внутренний диаметр трубы и сравнивается с реальными размерами.