Расчет и выбор основного комплектующего оборудования и элементов системы охлаждения двигателя морского судна

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

При проектировании системы охлаждения ДУ, необходимо знать расход воды последовательно от приемного устройства, элементов разветвленного трубопровода и оборудования до выходных отверстий.

Данный курсовой проект предусматривает расчет и выбор основного комплектующего оборудования и элементов системы.

1. Определение количества теплоты, отводимого водой

1. Общее количество теплоты, затраченное на работу ГД:

,

где - мощность ДВС, кВт; - удельный расход топлива кг/(кВт*ч); - низшая рабочая теплота сгорания топлива, кДж/кг;

2. Количество теплоты, отводимое пресной водой от ГД:

,

где - относительная потеря тепла водой, которая при охлаждении только цилиндров равна 0,12 - 0,17.

Принимаем значение .

3. Количество теплоты, отводимое от двигателя маслом через маслоохладитель:

,

где - потери теплоты с маслом при охлаждении подшипников. В зависимости от конструкции ДВС количество теплоты, отводимое масло, может быть принято в пределах 0,03 - 0,09.

4. Количество теплоты, отводимое от наддувочного воздуха в воздухоохладители:

Где расход воздуха на двигатель составляет:

,

где a = 2 - суммарный коэффициент избытка воздуха; - теоретически необходимое количество воздуха для сжигания 1 кг. топлива; - теплоемкость воздуха; - разность температуры воздуха после нагнетания и на входе в двигатель, значение выбирается из диапазона 25 - 60.

5. Общее количество теплоты, затраченное на работы ВДГ:

,

где - мощность вcпомогательного дизель-генератора, кВт; - удельный расход топлива кг/(кВт*ч); - низшая рабочая теплота сгорания топлива кДж/кг.

6. Количество теплоты, отводимое пресной водой от дизель-генератора:

,

где - относительная потеря тепла водой, которая при охлаждении только цилиндров равна 0,12 - 0,17. Принимаем значение .

7. Количество теплоты, отводимое от двигателя маслом через маслоохладитель:

,

где - потери теплоты с маслом при охлаждении подшипников. В зависимости от конструкции ДВС количество теплоты, отводимое масло, может быть принято в пределах 0,03 - 0,09.

2. Определение расхода охлаждающей воды через потребители

1. Расход забортной воды через охладитель пресной воды:

,

где - коэффициент запаса; - разность температур забортной воды на входе и выходе из водоохладителя ГД; - теплоемкость забортной воды.

2. Расход забортной воды через маслоохладитель:

,

где - разность температур забортной воды на входе и выходе из маслоохладителя;

3. Расход забортной воды через воздухоохладитель наддувочного воздуха:

,

где - разность температур забортной воды на входе и выходе из воздухоохладителя.

4. Расход забортной воды через охладитель пресной воды ВДГ:

,

где - коэффициент запаса; - разность температур забортной воды на входе и выходе из водоохладителя ВДГ; - теплоемкость забортной воды.

5. Расход забортной воды через маслоохладитель ВДГ:

,

- разность температур забортной воды на входе и выходе из маслоохладителя ВДГ;

3. Определение площади теплопередающей поверхности теплообменных аппаратов

1. Площадь поверхности водоохладителя:

,

где - коэффициент теплопередачи от пресной воды к забортной в кожухотрубных теплообменных аппаратах; - температурный напор:

 - разность температур пресной воды и забортной на том конце теплообменника, где она имеет большее значение ; - меньшая разность температур ;

.

маслоохладитель наддувочный теплообменный двигатель

2. Поверхность маслоохладителя:

,

где - коэффициент теплопередачи от масла к забортной воде в кожухотрубных теплообменных аппаратах; - температурный напор:

- разность температур масла и забортной воды на том конце маслоохладителя, где она имеет большее значение ; - меньшая разность температур ;

3. Площадь воздухоохладителя наддувочного воздуха:

где - коэффициент теплопередачи от воздуха к забортной воде; - температурный напор:

- разность температур воздуха и забортной воды на том конце воздухоохладителя, где она имеет большее значение ; - меньшая разность температур ;

4. Площадь поверхности водоохладителя ВДГ:

где - коэффициент теплопередачи от пресной воды к забортной в кожухотрубных теплообменных аппаратах; - температурный напор:

- разность температур пресной воды и забортной на том конце теплообменника, где она имеет большее значение ; - меньшая разность температур ;

5. Поверхность маслоохладителя ВДГ:

,

где - коэффициент теплопередачи от масла к забортной воде в кожухотрубных теплообменных аппаратах; - температурный напор:

- разность температур масла и забортной воды на том конце маслоохладителя, где она имеет большее значение ; - меньшая разность температур ;

4. Техническое проектирование системы водяного охлаждения

Определение геометрических размеров МКО.

Геометрические параметры элементов разветвлений трубопроводов определяется после принятия компоновочного решения по схеме охлаждения, а также габаритов МО судна. Компоновочное решение принимается разработчиком самостоятельно в соответствии с требованиями, предъявляемые к системам, а также в зависимости от состава: механизмов, аппаратов, арматуры и других элементов системы.

1. Длина МКО транспортных судов:

,

где - коэффициент, выбираемый для транспортных судов в зависимости от расположения МКО и типа установки; - длина главного двигателя, выбираем из каталога:

Рис. 1

2. Площадь МКО:

,

где - удельная величина, выражающая отношение мощности ДУ к площади МО.

3. Объем МКО:

.

Для морских судов с ДУ удельный объем помещений СЭУ находится в пределах 0,35 - 0,7 .

4. Высота МКО:

.

Размещено на Allbest.ru