Расчёт общего количества теплоты, выбор автономных и утилизационных котлоагрегатов

Поток энергии на отопление помещений равен:

Qот=к*∑F*Δtn

где ∑F - поверхность стенок отапливаемых помещений

к - общий коэффициент теплопередачи через стенку:

для многослойной наружной стенки жилых помещений

к=(0,7...1,0) (Вт/м^2*К), для промежуточной стенки к=(1,4...2,9);

Δtn - разность температур внутри помещений и за стенкой.

Принимаем:

Температура наружного воздуха +12 С

Температура внутри кают +20 С

Душевых +25 С

Машинных помещений +12 С

Температура забортной воды +1 С

В первом приближении производим упрощенный расчёт потока энергии на отопление помещений, основанный на эмпирических зависимостях расхода топлива на отопление помещений от основных характеристик судна.

Эти зависимости в Вт имеют следующий вид:

для сухогрузов и танкеров

Qот=23200+11,7m_c = 23200+11,7*2700=54790 Вт

где m_c- грузоподъемность судна,т

Потребный поток энергии на санитарно-бытовые нужды

Qсб=zk*(qвм+qвп)=10*(500+110)=6100 Вт

где qвм=500 - расход теплоты на приготовление горячей мытьевой воды в единицу времени на одного человека, который составляет на грузовых судах 500...750 Вт/чел

zk-количество членов команды;

qвп=110 - удельный расход теплоты на приготовление кипячёной питьевой воды, который составляет на грузовых судах 110...120 Вт/чел

Потребный поток энергии на подогрев топлива, масла и другие технические нужды, кроме подогрева груза для наливных судов:

Qпт=(0,4...0,15)*(Qот+Qсб)=0,4*(54790+6100)=24356 Вт
Для подогрева нефтепродуктов в танках танкеров обычно применяют отдельный паровой котел.

Потребный поток энергии для подогрева высоковязких нефтепродуктов Q _пн в танках в кВт определяют по выражению:
Q _пн=Q_гр/η_m=42/0,90=46,7 кВт

где Q_гр- поток энергии при охлаждении нефтепродукта в судне,кВт;
η_m- КПД транспортировки теплоты, равный отношению теплоты, подведенной к нефтепродукту,к теплоте, израсходованной на эти цели;
η_т- 0,90….0.92- с возвратом конденсата; η_т=0,90

Поток энергии в кВт при охлаждении нефтепродукта в судне определяется по формуле:
Q_гр=k_w*F_w*(t_н-t_w)+k_e*F_B*(t_м-t_в)=0,0024*891*(12-1)+0,0035*754*(12-5)=42 кВт
где k_w, k_B- коэффициенты теплопередачи от нефтепродукта к окружающей среде(табл 5.1),кВт/(м²*К), k_w=0,0024, k_e=0,0035
t_w, t_в- температура окружающей среды (соответственно воды и воздуха); как и ранее, она принимается минимальной в условиях эксплуатации данного судна,⁰С; t_w=+1.0⁰С; t_в=+5⁰С
F_w,F_в- площади поверхностей охлаждения, граничащие соответственно с водой и воздухом, м²;

Площади поверхностей охлаждения в м² принимаются пропорционально грузоподъемности судна, а именно:
F_w=(0,30…0,35)* m_тн=0,33*2700=891м²
F_в=(0,25…0.30)* m_тн=0.28*2700=756м²

Расчёт общего количества теплоты потребного на судне производится в табличной форме. В таблице загрузки для всех потребителей теплоты в ходовом и стояночном режимах составляет k3=0,5...0,9

При расчёте фактического потока энергии учитывается коэффициент запаса ke=1,1 и коэффициент одновременности для ходового режима

k0=0,8...0,9, а для стояночного kc=0,7...0,8

Фактический потребный поток энергии:

в ходовом режиме: Qx=k0*ke*∑ Qox=0.8*1.1*42623=37508,3 Вт

в стояночном режиме: Qc=k0*ke*∑ Qoc=0.7*1.1*21312=16411 Вт

Максимальный поток энергии выпускных газов Qг, которые могут быть утилизированы, определяются по формуле:

где =0,85 - коэффициент загрузки двигателя

gг=6 - часовой расход выпускных газов кг/(кВт*ч)

Ср=1,05 -удельная теплоёмкость выпускных газов кДж/(кг*К)

t1=450 С - температура газов на входе в котёл

t1=200 С - температура газов на выходе из водогрейного котла

η0=0,95 - коэффициент потерь теплоты от котла в окружающую среду

Qг<Qх - мощность утиль-котла принимаем равной Qг, а недостающая часть теплоты на ходовом режиме обеспечивается работой автономного котлоагрегата.

Определяем производительность котлоагрегата:

кДж/кг

Котёл паровой КВА-0,5/5Д

Производительность 500 кг/час

Рабочее давление 49 Мпа

Потребляемая мощность 8 кВт

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: