Технічні параметри головного двигуна:
Тип | Дизель |
Марка | 7ДКРН 80/160-4 (7К80GF) |
Потужність, кВт | |
номінальна | 13000 |
специфікаційна | 12365 |
оптимізаційна | 11050 |
Частота обертання, хв.-1 | 122 |
Номінальна питома витрата палива, г/(кВт·год) | 216 |
Тип передачі на гребний вал | Пряма |
Технічні параметри допоміжних дизель-генераторів:
Кількість | Три |
Тип | Дизель |
Марка | ДГР 500/500 |
Потужність, кВт | 535 |
Частота обертання, хв.-1 | 500 |
Номінальна питома витрата палива, г/(кВт·год) | 225 |
Потужність генераторів, кВт | 500 |
Технічні параметри утилізаційного котла:
Кількість | Один |
Тип | КУП - 1100 |
Паропродуктивність, т/год | 6,5 |
Тиск пари, МПа | 0,65 |
Для виробітку електричної енергії на ходовому режимі, згідно з прийнятою ситуацією, працює два ДГ з однаковим навантаженням, вони забезпечуються споживання енергії від ГРЩ
= 900 кВт. Споживана енергія від ГРЩ від одного ДГ складає: кВт. Ступінь навантаження кожного із працюючих ДГ:електрогенератора
: = 0,5·900·1,03 : 500 0,93;двигуна ДГ
: ( ) = 0,5·900·1,03 : (0,93·535) 0,94.Тут
– коефіцієнт втрат на лінії "ДГ … ГРЩ", = 1,03; – ККД електрогенератора, = 0,93; – номінальна потужність електрогенератора; – номінальна потужність двигуна.Оскільки точка А знаходиться у "літній" зоні, то вважаємо, що УК забезпечує всі потреби в парі, а утилізаційний турбогенератор не працює.
У даному розділі, згідно з рекомендаціями [2], в табличній формі подано розрахунок потоків енергії на режимі повного ходу судна в ГД, ДГ і УК.
Рис. 2.1. Зовнішні параметри встановленого режиму руху судна
V – швидкість істинного вітру;
– швидкість ходу судна;Vr – швидкість уявного вітру;
Vк – швидкість курсового вітру;
q – кут відповідних напрямків.
2.4.1 Потоки енергії в двигуні 7K80GF
У табл. 2.1 наведено прийняті та розраховані значення термодинамічних параметрів ГД танкера "Победа". Коефіцієнт корисної дії (ККД), або частку корисно використаної енергії
, розраховано відповідно до питомої витрати палива = = 215,14 г/(кВт·год) – п.п. 3…6. Частки енергії та визначено за допомогою рис. 2.2 [1], а – як залишковий член енергетичного балансу – п. 10.Зазначимо, що цей розрахунок потоків дає одні із можливих знань величин, тобто
він є детермінованим. Однак, як свідчить матеріал, поданий на рис. 3.25 у [6, с. 88, 89], та аналіз параметрів малообертових двигунів в експлуатації, величини be, eкор, ем, ен.п та їм подібні – це неоднозначні, індетерміновані, показники суднових ГД.
За даними табл. 2.1 побудовано одні із можливих потоки енергії ГД танкера "Победа" у режимі повного ходу в Атлантиці в літній кліматичній зоні, які зображені на рис. 2.3. На цьому рисунку частка енергії, що виділилася у циліндрах двигуна при повному згорянні палива, еп, прийнята за одиницю (за 100%).
2.4.2 Потоки енергії в дизельгенераторі ДГР 500/500
Як визначено у підрозділах 1.3 і 2.3, енергія, що відводиться від групового розподільного щита (ГРЩ), складає 900 кВт. Проте зазначимо, що вона може коливатися у значному діапазоні. На відміну від попереднього розрахунку, далі наведений розрахунок для одного із двох, працюючих на режимі ДГ (див. табл. 2.2) проведено більш ретельно для з'ясування локальних, хоча і невеликих, потоків енергії. Найбільший вплив на величину окремих потоків енергії, в кВт, мають значення електричної енергії яка відводиться від ГРЩ ЕГРЩ = 900 кВт та ефективної питомої витрати палива на двигуни ДГ
= 225 г/(кВт·год).Як бачимо, в табл. 2.2 наведені абсолютні і відносні потоки.
Для подання результатів розрахунків у графічній формі сформуємо табл. 2.3, яка відповідає табл. 2.2. У табл. 2.3, частка енергії, що втрачається на лінії "клеми генератора – ГРЩ", визначається таким чином:
.На рис. 2.4 зображено потоки енергії у ДГ і ГРЩ для повного ходу танкера "Победа" в Атлантиці. За 100 % прийнято енергію, що виділилася при згорянні палива у циліндрах двигуна.
2.4.3Потоки енергії в утилізаційному котлі КУП-11000
Необхідна продуктивність УК на танкерах суттєво залежить від пори року, кліматичної зони, роду вантажу, що перевозиться тощо.
Приймемо, що водяної пари від УК достатньо для повного забезпечення її споживачів, а температура газів, коли ГД розвиває потужність 11900 кВт, складає перед УК 344 0С, а за ним – 250 0С. Температура перед котлом
= 344 0С визначена відповідно до рис. 2.5 [6] для двигуна сімейства GF.У табл. 2.4 подано розрахунок енергії, яка відводиться від УК водяною парою (Еп, еп) та газами (Ег, ег). При цьому не враховані незначні потоки енергії, наприклад, випромінювання гарячою поверхнею УК в машинне відділення. За даними цієї таблиці побудовано рис. 2.6.
Таблиця 2.1
Розрахунок потоків енергії у ГД на режимі ПХ
Найменування величини | Позначення | Одиницівиміру | Формула або джерело | Числове значення | |
1. Потужність двигуна | кВт | Підрозділ 1.3 | 11900 | ||
2. Питома витрата палива | Рис. 10 | 215,14 | |||
3. Витрата палива | кг/год | 2560,2 | |||
4. Нижча теплота згоряння палива | Стандарт ISO [3] | 42707 | |||
5. Енергія, що виділяється при згорянні палива | кВт | 30372 | |||
6. ККД двигуна (частка корисно використаної енергії) | % | 39,2 | |||
7. Енергія, що відводиться маслом | відносна | % | Рис. 13 | 4,0 | |
абсолютна | кВт | 1215 | |||
8. Енергія, що відводиться від наддувного повітря | відносна | % | Рис. 13 | 9,0 | |
абсолютна | кВт | 27,33 | |||
9. Енергія газів, що відводиться від турбокомпресора | відносна | % | Рис. 13 | 34,0 | |
абсолютна | кВт | 10326 | |||
10. Енергія, що відводиться охолоджуючою водою | відносна | % | 100- - - - | 13,8 | |
абсолютна | кВт | 4191 |