Повышение энергетической эффективности судовой энергетической установки
Дипломная работа - Физика
маслом система заполняется через маслосборники 2 резервным или ручным насосом из запасной 11 или цистерны сепарированного масла 14. Отработавшее масло удаляется через маслосборники 2 самотеком в сточную цистерну 20, которая оборудована змеевиковым подогревателем 21.
Из сточной цистерны масло насосом 12 или 13 подается в отстойную цистерну 15.
Вспомогательные дизели 8 имеют смазочную систему с "мокрым" картером. Заполнение системы свежим маслом производится в картеры дизелей насосом 13 с ручным приводом. Отработавшее масло из картера сливается самотеком в цистерну 20.
Вместимость цистерн в м3 определяется
запасных
Vэт = [1,1 (ах х Сcir Pe + xb Сcirb Peb) ?а + ам ?Р] / ?м =
= [1,1 (0,65 2 0,0011 442 + 1 0,00136 110) 240 + 2,7 1192] / 899 = 3,87 м3;
циркуляционных (маслосборников) главных двигателей, при этом используем значение средней скорости поршня двигателя марки 6ЧНР30/38, имеющего ход поршня S = 0,38м
cm = S n / 30 = 0,38 330 / 30 = 4,18 м/с.
Полученное значение cm < 6,5 м/с - двигатель тихоходный, для тихоходных дизелей
Vцмг = (8,513,6) Pe 10-4 =
= 10 442 10-4 = 0,442 м3;
циркуляционных (маслосборников) вспомогательных двигателей, для них, как для быстроходных дизелей
Vцмв = (5,56,8) Peb 10-4 = 6,0 110 10-4 = 0,066 м3;
расходных (или сепарированного масла)
Vрм = (1,11,5) Vцмг = 1,2 0,442 = 0,583 м3;
сточных и отстойных
Vсм = 1,1 (?Vцмг + ?Vцмв) = 1,1 (0,972 + 0,132) = 1,21 м3,
где Сcir и Сcirb - удельные эффективные расходы масла главного и вспомогательного двигателей, кг/ (кВтч), из табл.4 и 2, соответственно, Сcir = 0,0011 кг/ (кВтч) и Сcirb = 0,00136 кг/ (кВтч);
ам - удельная масса масла в сточных цистернах или картерах двигателей, принимаемая равной для тихоходных дизелей 2,7 кг/кВт, быстроходных - 2,95 кг/кВт;
?м - плотность масла, принимаемая равной 899 кг/м3;
?Vцмг и ?Vцмв - суммарная вместимость маслосборников или картеров главных и вспомогательных двигателей, м3,
?Vцмг = х Vцмг = 2 0,442 = 0,972 м3 и ?Vцмв = xb Vцмв = 2 0,066 = 0,132 м3.
Подачи насосов в м3/ч определяются:
резервного циркуляционного
Qнц = (1,21,6) атм be Pe Qн / (См ?м ?tм) =
= 1,2 0,06 0, 204 442 41800 / (2,1 899 10) = 15,8 м3/ч;
маслоперекачиващего (для заполнения расходных цистерн)
Qнп = Vрм / ? = 0,583/1 = 0,583 м3/ч,
где атм - доля теплоты, отводимая маслом, принимаемая равной для тихоходных дизелей 0,050,07, быстроходных - 0,070,08, принимаем атм = 0,06;
Qн - низшая удельная теплота сгорания топлива, принимаемая равно для дизельного топлива 42700 кДж/кг, моторного - 41800 кДж/кг, принимаем Qн = 41800 кДж/кг;
См - теплоемкость масла, принимаемая равной 22,2 кДж/ (кгК), принимаем См = 2,1 кДж/ (кгК);
?tм - разность температур масла на входе и выходе из дизеля, принимаемая равной 612 С, принимаем ?tм = 10С.
Выбираем шестеренный насос марки ШФ 0,8-25-0,58/25Б обеспечивающий подачу 0,58 м3/ч при давлении нагнетания 2,5 МПа, частоте вращения 1430 об/мин, мощности приводного электродвигателя 1,0 кВт, имеющего габариты 590х217х245 мм и сухую массу 26 кг.
Производительность сепаратора Qсм в м3/ч определяется из условия обеспечения необходимой кратности очистки масла
Qсм = (1,53,5) ?Vцм / ?с = 2,0 1,104/8 = 0,28 м3/ч,
где 1,53,5 - кратность очистки масла (больше значения для тихоходных дизелей), принимаем 2,0;
?Vцм - суммарная вместимость маслосборников главных и вспомогательных двигателей, м3, ?Vцм = ?Vцмг + ?Vцмв = 0,972+ 0,132 = 1,104 м3;
?с - время работы сепаратора в сутки, равное 812 ч, принимаем ?с = 8 ч.
Подойдет сепаратор марки НСМ-2 производительностью 0,5 м3/ч, мощностью электропривода 2,2 кВт, габаритами 1050х500х1190 мм и массой нетто 265 кг.
4.3 Расчет и модернизация системы охлаждения
Система водяного охлаждения предназначена для отвода от втулок цилиндров, крышек цилиндров, смазочного масла, газовыпускного коллектора у крупных дизелей без наддува и других механизмов энергетической установки. В дизельных установках система водяного охлаждения, как правило, двухконтурная. Вода внутреннего контура охлаждает двигатели, а в открытом внешнем контуре через водяной и масляный охладители (холодильники) прокачивается забортная вода. Циркуляция воды в системе охлаждения осуществляется обычно центробежными насосами.
Система охлаждения главных двигателей и двигателя дизель-генератора - двухконтурная.
Система охлаждения внутреннего контура - замкнутая с принудительной циркуляцией. Охлаждение пресной воды внутреннего контура, масла и наддувочного воздуха осуществляется забортной водой в охладителях.
Главная магистраль (соединительная труба) забортной воды соединяет выгороженные в корпусе ящик забортной воды и бортовой кингстонный ящик.
Вода, поступающая из кингстонного ящика, проходит через фильтр, а в ящике забортной воды - через сетчатые отбойные листы.
Принципиальная схема системы водяного охлаждения показана на рис.4.3 Вода внутреннего контура насосом 26, навешенным на дизель 28, по распределительной трубе 27 подается в зарубашечное пространство дизеля и турбокомпрессора 29. Нагретая вода направляется из дизеля и турбокомпрессора в терморегулятор 8, который в зависимости от температуры воды распределяет ее поток в водо-водяной холодильник 9 и на перепуск. После водяного холодильника оба потока смешиваются и поступа
