Для судовой энергетической установки
Потоки энергии в СЭУ имеют сложный характер, обусловленный наличием нескольких видов энергии: химической энергии топлива, механической, электрической, тепловой — в виде энергии пара, горячей воды, выпускных газов, нагретого масла, потенциальной сжатого воздуха или пара. Для судовой энергетической установки с дизельной установкой, уравнение теплового баланса можно записать в виде: где, - сумма химической теплоты, выделившаяся при сгорании топлива в главных и вспомогательных двигателях, парогенераторах, другом оборудовании; - сумма эффективных мощностей главных двигателей, дизельгенераторов, котлов, другого оборудования, выраженная в мощностях потоков энергии; - сумма потерь теплоты, раздельно для каждого их вида.
При расчете теплового баланса необходимо учесть использование вторичных источников энергии: теплоту и давление отработавших (выхлопных) газов, теплоту, отводимую от охлаждающего контура пресной воды самого дизеля и от охладителя наддувочного воздуха и т.д. Например, сокращение паропроизводительности вспомогательных котлов за счет установки утилизационных котлов, или использование охлаждающей воды ДВС в водоопреснительных установках и т.д. Судно в процессе эксплуатации имеет несколько режимов работы. Для промысловых судов основными режимами работы являются: - ходовой режим перехода к месту промысла; - работа на промысле; - ходовой режим перехода от места промысла с продукцией; - стоянка в порту; - стоянка на рейде; - аварийный режим; - другие режимы. На каждом из режимов двигатели и другое оборудование имеет разную загрузку. Так, для промысловых судов, если судно находится в ходовом режиме перехода к месту промысла, то главные двигатели работают в номинальном режиме, электростанция загружена на 20…30%, в случае установки утилизационных котлов – вспомогательные котлы практически без нагрузки, рефрижераторная установка загружена также мало. Если судно находится в ходовом режиме перехода от места промысла (с продукцией), то главные двигатели работают в номинальном или максимальном режиме, электростанция загружена на 30…40%, вспомогательные котлы загружены на 50…100 %, рефрижераторная установка загружена на 90…100%. То есть, в соответствии с загрузкой оборудования, для каждого режима работы судна существует свой тепловой баланс СЭУ. Общий порядок расчета баланса и выбор расчетного режима работы судна изложен в разделе 2. Тепловой баланс ДВС Тепловой баланс ДВС имеет вид: или где: - теплота, выделившаяся при сгорании топлива, кВт; - расход топлива, кг/час; - низшая теплота сгорания топлива, кДж/час; - эффективная мощность двигателя – это мощность, измеряемая на выходном фланце коленчатого вала, для дизельредукторных агрегатов (ДРА) эффективная мощность измеряется на выходном фланце редуктора, кВт; - сумма потерь теплоты, раздельно для каждого вида потерь, кВт.
Двигатели внутреннего сгорания относятся к числу наиболее экономичных двигателей. КПД лучших образцов ДВС достигает 50—51 %, однако и в них теряется значительное количество теплоты: около 30—40 % с выпускными газами, 10—20 % с охлаждающими средами (вода, масло). На рис. 2 представлена типовая диаграмма теплового баланса судовых ДВС. Все потоки энергии выражены в процентах, причем за 100 % принята химическая энергия сжигаемого топлива qт. Рис. 2. Типовая диаграмма теплового баланса судовых ДВС
Полезная работа — qпол характеризуется эффективным КПД двигателя – ηе. К потерям энергии относятся: qн — теплота, рассеиваемая двигателем в окружающую среду и неучтенные потери; qM — теплота, отводимая с охлаждающим маслом; qвод — теплота, отводимая от двигателя с охлаждающей водой; qв — теплота, отбираемая от воздуха в воздухоохладителе турбонагнетателя, данный вид потерь имеет существенное значение и учитывается при высоких степенях наддува; qвг — теплота, отводимая с выпускными газами двигателя. Большие значения КПД – для ДВС большей мощности, меньшие для ДВС небольшой мощности. При мощности ДВС менее 200 кВт, нижнее значение КПД может уменьшиться на 5%. Анализируя диаграмму можно сделать несколько выводов: 1. Наибольшие потери – это потери с выхлопными газами, далее, по степени убывания, идут потери с охлаждающей водой, потери теплоты, отбираемые от воздуха в воздухоохладителе турбонагнетателя, потери теплоты, отводимые с охлаждающим маслом, потери теплоты, рассеиваемые двигателем в окружающую среду и прочие неучтенные потери. 2. Наибольшие потери – это потери с выхлопными газами, далее, по степени убывания, идут потери с охлаждающей водой, потери теплоты, отбираемые от воздуха в воздухоохладителе турбонагнетателя, потери теплоты, отводимые с охлаждающим маслом, потери теплоты, рассеиваемые двигателем в окружающую среду и прочие неучтенные потери. 3. Тепловой баланс дизеля зависит от его типа. При этом принята следующая классификация дизелей по частоте вращения n об/мин: Малооборотные дизеля (МОД) n = 90…300 об/мин; среднеоборотные дизеля (СОД) n = 300…1000 об/мин; высокооборотные дизеля (ВОД) n≥ 1000 об/мин. 4. Наибольший КПД и соответственно наименьший удельный расход топлива, у МОД, наибольший – у ВОД.
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (504)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |