Контрольная работа: Использование утилизационных котлов

Выбор утилизационного парового котла основывается на методе сравнительного анализа существующих утилизационных котлов по паропроизводительности. В таблице 4.2 представлены утилизационные котлы, наиболее близкие по паропроизводительности к необходимой.

Таблица 3.2

В качестве утилизационных котлов предлагается использовать котлы типа КУП-10СИ, обладающие следующими характеристиками:

Тип котла: утилизационный, водотрубный, с принудительной циркуляцией.

Паропроизводительность: Дп =(310¼325) кг/ч,

Рабочее давление пара: Рп=(0,5¼0,6) Мпа,

Температура пара: Тп=152°С,

Температура газов перед УК: Тг =450¼410°С,

Коэффициент использования теплоты выпускных газов: j г =0,3,

Полное аэродинамическое сопротивление: DНг=2000 Па,

Масса котла с водой: mк=900 кг,

Утилизационные котлы КУП-10СИ имеет меньшую массу и надежны в эксплуатации.

Полное аэродинамическое сопротивление устанавливаемого котла больше аэродинамического сопротивления котла КУП-20, следовательно необходимо провести аэродинамический расчет системы газовыхлопа дизелей Д50(6ЧН31,3/33), с целью подтверждения соответствия всей системы газовыхлопа с предельно допустимым противодавлением на выхлопе дизеля, равным 3500 Па.

3.4 Анализ и выбор тепловой схемы ВКУ

Для уменьшения объёма работ по реконструкции вспомогательной котельной установки судна предлагается сохранить схему взаимозаменяемости котлоагрегатов: на ходовом режиме пар вырабатывается утилизационными котлами, на стоянке - вспомогательным котлом см. рисунок 4.1 Тепловая схема ВКУ.

Как отмечалось выше, такая схема компановки ВКУ позволит экономить топливо вспомогательного котла, за счет замещения его в работе на ходовом режиме работы судна двумя паровыми утилизационными котлами и, тем самым, повысить коэффициент полезного действия ВКУ, а также повысить термический КПД главных двигателей Д50 (6ЧН 31,3/33) за счет утилизации теплоты отработавших газов.

hт=1- Т1/Т2 - термический КПД главных двигателей,

где Т1 - средняя температура цикла при подводе теплоты,

Т2 - средняя температура цикла при отводе теплоты.

Из формулы видно, что при уменьшении средней температуры цикла при отводе теплоты (Т2) увеличивается термический КПД главных двигателей (hт).

                        ух. газы

    УК1             п.в.     УК2        п.в.

                                                             сепаратор пара

                                                                                                  коллектор пара            

                                                           пар

        п.в.

Рис. 4.1 Тепловая схема ВКУ

Современные судовые двигатели Дизеля обладают большой мощностью, при которой является целесообразным устанавливать утилизационные котлы, которые используют тепловую энергию отработанных газов. На судах применяются утилизационные котлы различных систем - водотрубные и огнетрубные - которые работают только отработанными газами или также жидким топливом. Утилизационные котлыустанавливаются или непосредственно у двигателя ( для использования большей темп-ры отработанных газов) или наверху рядом с глушителем. Применение утилизационных котлов повышает кпд установки. При уменьшении хода судовых двигателей нагнетание воздуха прекращается, и двигатель начинает работать, как обыкновенный. Из нескольких систем наддува наиболее часто встречается система Бюхи, при к-рой турбокомпрессор вращается отработанными газами двигателя. Она представлена на фиг. Отработанные газы по патрубкам А и В поступают к газовой турбине С и из нее уходят по трубе D. Турбина вращает двухступенчатую воздуходувку Е, в к-рую воздух поступает по трубе F, а от воздуходувки уходит по трубе G к всасывающим клапанам двигателя. Судовые двигатели всегда снабжаются вало-поворотными машинками для проворачивания двигателя. Кроме охлаждающих масляных трубных насосов, приводимых в действие двигателем, устраиваются еще такие же запасные вспомогательные механизмы, приводимые в действие отдельными электродвигателями.

Литература

1 Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания. Российский Речной Регистр, - в 3-х тома М.-Маринг Инжиниринг Сервис.:, 1995г.

Системы судовых энергетических установок /Г.А. Артемов и др. - Л.; Судостроение, 1990.-376с.

ОСТ 5.542-85.Методика гидравлических расчетов судовых разветвлений трубопроводов.

Идельчик И.Е. Справочкик по гидравлическим сопротивлениям. - М.; Машиностроение, 1975.-405с.

Хайдинов О.П. Электрооборудование судов, - Л.: Судостроение, 1982.-358 с.

Судовые электроприводы: Справочник т.1; В.С. Богословский и др., - Л.: Судостроение, 1987.-427с.

В.Ф. Попов Монтаж судовых силовых установок, - Л.; Судостроение, 1974.-248 с.

415 - 03,035. ТО. Котлоагрегаты типа КВА. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

Правила экономической безопасности судов внутреннего и смешанного плавания. - М.: Маринг Инжиниринг Сервис, 1995, - 5/ с.

Любочкин Б.И. Морские паровые котлы. - М.: Транспорт, 1980. - 377 с.

Хряпченков В.С. Судовые вспомогательные котельные установки.- Л.: Судостроение, 1988. - 317с

Правила техники безопасности на судах. - Л.: Судостроение,

.-252 с

Нелепин Р.А. Автоматическое управление судовыми энергетическими установками,- Л.: Судостроение, 1988-296 с.

Печененко В.И., Козьменых Г.В. Основы автоматики и комплексная автоматизация судовых пароэнергетических установок.- М: Транспорт. 1979-322с.

ОСТ 5.4110-87. Механизмы и фундаменты судовые. Общие технические требования к монтажу.

Справочник «Судовые электроприводы» под ред. Фрейдзона в 2-х томах 1976г.

Овсянников М.К., Петухов В.А. Судовые дизельные установки Справочник- Л.: Судостроение. 1986г.-422с.

Судовые установки с двигателями внутреннего сгорания /В.А. Ваншейд и др.- М.: Транспорт, 1985,-322 с.

ОСТ4257-78. Методика расчета системы газовыпуска.

Судовые вспомогательные механизмы и системы / В.М. Харин и др. - М.: Транспорт, 1992.- 319 с.