Повышение энергетической эффективности судовой энергетической установки
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?уются системами: топливной, масляной, водяного охлаждения, сжатого воздуха и газовыпуска. Каждая система может быть подразделена на две части: непосредственно связанную с двигателями и судовую.
4.1 Расчет и модернизация топливной системы
Для обеспечения нормальной работы двигатели (главные и вспомогательные) и котельные установка СЭУ оборудуются системами: топливной, масляной, водяного охлаждения, сжатого воздуха и газовыпуска. Каждая система может быть подразделена на две части: непосредственно связанную с двигателями и судовую.
Судовая часть топливной системы СЭУ предназначена для приема, перекачивания, хранения, подготовки к использованию (очистки, подогрева высоковязкого топлива) и транспортировки топлива к потребителям. Она состоит из цистерн, топливоперекачивающих насосов, оборудования для подготовки топлива к использованию (фильтров, сепараторов, подогревателей) и систем трубопроводов с арматурой и контрольно-измерительными приборами (КИП).
При использовании на судах тяжелого топлива применяется двухтопливная система. Пуск дизеля из холодного состояния осуществляется на дизельном топливе с переключением на тяжелое топливо после прогрева двигателя. На рис.4.1 приведена схема двухтопливной системы для двигателя работающего на топочном мазуте М-40 с вязкостью 59 сСт при 80С. Топливо через наливные палубные втулки, фильтр грубой очистки поступает в цистерну основного запаса 1 (дизельное топливо) и в цистерны 25 (тяжелое топливо).
Дизельное топливо. Из запасной цистерны 1 дизельное топливо через фильтр грубой очистки 4 и фильтр тонкой очистки 6 топливоперекачивающим насосом 5 с электроприводом в расходную цистерну 9. Из расходной цистерны 9 через быстрозапорный клапан 11 с дистанционным управлением оно самотеком поступает к трех ходовому клапану 14, Далее топливо поступает в смесительную колонку-деаэратор из которой топливо топливоперекачивающим насосом 16 через топливоподогреватель тяжелого топлива 17, фильтр тонкой очистки 18, датчик регулятора вязкости 19 подается к топливным насосам высокого давления 20. Избыток топлива через редукционный клапан по трубопроводу 21 сбрасывается в смесительную колонку. При необходимости дизельное топливо может быть пропущено через сепаратор 7.
Тяжелое топливо. Из основного запаса мазут через фильтр грубой очистки 14 забирается топливоперекачивающим насосом 5 и пройдя подогреватель 17 поступает в отстойную цистерну 23. Из отстойной цистерны мазут поступает в сепараторы 7, очищенное топливо направляется в расходную цистерну тяжелого топлива 22. Оборудование расходной и отстойной цистерн включает: измерители уровня 10, контрольные уровни перелива 8, подогреватели топлива 24 и клапаны слива отстоя 12. Из расходной цистерны мазут через путевой фильтр грубой очистки самотеком направляется к трехходовому клапану 14. Переход с дизельного топлива на мазут осуществляется переключением клапана 14. При переходе с одного вида топлива на другой некоторое время дизель работает на смеси топлив, что обеспечивает нормальный температурный режим.
Рис.4.1 Схема топливной системы:
1 - цистерны запаса легкого топлива; 2,3 - патрубки схемного резервирования перекачивающих насосов; 4 - фильтр грубой очистки топлива; 5 - топливоперекачивающие насосы; конечный подогреватель топлива; 6 - фильтр тонкой счистки топлива; 7 - сепаратор; 8 - контрольное окно перелива; 9 - расходная цистерна легкого топлива; 10 - измеритель уровня; 11 - запорный клапан; 12 - клапан слива отстоя; 13 - путевой фильтр грубой очистки топлива; 14 - трехходовой кран; 15 - деаэрационная цистерна; 16 - топливоподкачивающий насос; 17 - конечный подогреватель топлива; 18 - сдвоенный фильтр тонкой очистки топлива; 19 - датчик регулятора вязкости; 20 - топливный насос высокого давления: 21 - труба возврата избытка топлива; 22 - расходная цистерна тяжелого топлива; 23 - отстойная цистерна; 24 - водогрейный подогрев топлива; 25 - цистерны запаса тяжелого топлива; 26 - цистерна грязного топлива
Вместимость цистерн в м3 определяется так:
- запасных тяжелого топлива (для главных двигателей и автономного котла)
- Vэтт = 1,1 (аххbe Pe + акхкВк) ?а / ?т =
- = 1,1 (0,6520, 204442 + 0,25121) 240 / 930 = 38,1 м3;
- запасных дизельного топлива (для вспомогательных двигателей)
- Vэтд = 0,15 Vэтт + 1,1 xbbebPeb ?а / ?т =
- = 0,15 38,1 + 1,1 20,234 110240 / 860 = 21,5 м3;
- расходных (расходно-отстойных) для главных двигателей
- тяжелого топлива Vрт = 1,112х be Pe / ?т = 1,1 12 2 0, 204 442/930 = 2,81 м3;
- расходных для вспомогательных двигателей Vрт = 1,1 4 xb beb Peb / ?т = 1,1 4 2 0,234 110 / 860 = 0,26 м3;
- расходных для вспомогательных автономных котлов
- Vрт = 1,1 4 хк Вк / ?т = 1,1 4 1 21/930 = 0,1 м3;
- сточной
- Vст = (0,060,12) ?Р / 1000 = 0,1 1192/1000 = 0,12 м3;
- аварийного запаса топлива
- Vат = 1,1 24 х be Pe / ?т = 1,1 24 2 0, 204 442/930 = 5,63 м3,
- где х, xb и хк - количество главных двигателей, вспомогательных двигателей и автономных котлов, для проекта Р18А: х = 2, xb = 2 и хк = 1;
- Pe, Peb и ?Р - номинальные эффективные мощности главного двигателя, вспомогательного двигателя и суммарная мощность всех дизелей СЭУ, кВт, для проекта Р18А: Pe = 442 кВт, Peb = 110 кВт и ?Р = 2 442 + 2 110 = 1192 кВт;
- be и beb - удельные эффективные расходы топлива главного и вспомогательног?/p>