Общесудовые системы вентиляции, балласта и водоснабжения

Все основное оборудование общесудовых систем является составной частью СЭУ. К общесудовым системам относят противопожарную, осушительную, балластную, санитарную и др.

СодержаниеСвернуть

Система осушения
Система балластная
Системы противопожарные
Система водотушения
Расчет системы воздушно-механического пенотушения
Системы санитарные
Система водоснабжения
Система сточно-фановая
Система вентиляции машинных и насосных отделений
Грузовая и зачистная системы танкеров
Расчет количества теплоты, потребной на судне
Определение общих запасов на судне топлива, масла и воды

Система осушения

Внутренний диаметр осушительной магистрали и приемных отростков D непосредственно присоединяемых к насосу, должен определяться по формуле

$D_{о} = 1.5 \cdot \sqrt{L \cdot (B + H)} + 25, м м, Ф о р м . 1$

где:

L, B, H – длина, ширина и высота борта судна, м.

Внутренний диаметр приемных отростков d_о присоединяемых к магистрали, а также Судовые системы и трубопроводыдиаметр приемного трубопровода ручного насоса должны определяться по формуле

$d_{о} = 2.0 \cdot \sqrt{l \cdot (b + H)} + 25, м м, Ф о р м . 2$

где:

l – длина осушаемого отсека, измеряемая по его днищу, м;
b – ширина осушаемого отсека, м.

Во всех случаях внутренний диаметр осушительных трубопроводов должен быть не менее 40 мм, на судах длиной менее 10 м допускается уменьшение этого диаметра до 20 мм.

Внутренний диаметр труб, присоединяемых непосредственно к осушительному насосу, должен быть равен внутреннему диаметру приемного патрубка насоса.

После округления диаметра осушительной магистрали до ближайшего стандартного размера, находят производительность осушительного насоса

$Q_{н . о} = 0.0036 \cdot \frac{π \cdot d_{о}^{2}}{4} \cdot V = 0.0056 \cdot d_{о}^{2}, м^{3} / ч, Ф о р м . 3$

где:

V = 2 – скорость воды в приемной магистрали, м/с.

По найденной производительности подбирают насос, приняв напор Н = 15…25 м.

Для предотвращения загрязнения внутренних вод нефтепродуктами, выброс подсланевых вод из машинных, котельных, насосных и дизель-генераторных отделений за борт категорически запрещается и для их сбора на самоходном судне должны быть предусмотрены соответствующие цистерны. Объем этих цистерн зависит от мощности главного двигателя:

N_е < 290 кВт – V_ц = 5 м³;
N_е = 290.735 кВт – V_ц = 8 м³;
N_е = 735….1470 кВт – V_ц = 12 м³;
N_е > 1470 кВт – V_ц = 15 м³.

Система балластная

Грузовые помещения и балластные цистерныБалластная система служит для приема балластной воды на судно и ее откачивания. Внутренний диаметр отростков балластных трубопроводов d_б для отдельных цистерн должен быть не менее определяемого по формуле

$d_{б} = 16 \cdot \sqrt[з]{V_{б}}, м м, Ф о р м . 4$

где:

V_б – вместимость балластной цистерны (определяется по судну-прототипу), м³.

Полученный диаметр округляется до ближайшего стандартного размера, затем рассчитывается подача балластного насоса по формуле (3).

Системы противопожарные

Система водотушения

Суммарную подачу основных пожарных насосов следует определять из условия одновременного обеспечения 15 % количества всех установленных на судне пожарных кранов, но не менее трех, а для судов с двигателями суммарной мощностью 220 кВт и менее – не менее двух при подаче струй самыми большими насадками, применяемыми на судне. Таким образом, подача пожарного насоса должна удовлетворять двум требованиям:

$Q_{пн} \geq 0.15 \cdot z \cdot Q_{шл}, м^{3} / ч;$

$Q_{пн} \geq (2 и л и 3) \cdot Q_{шл}, м^{3} / ч, Ф о р м . 5$

где:

z – количество пожарных кранов, установленных на судне;
Q_шл – расход воды на один шланг, м³/ч.

Расход воды на один пожарный шланг определяется по уравнению истечения воды из спрыска

$Q_{шл} = 3 600 \cdot μ \cdot f_{с} \cdot \sqrt{2 \cdot g \cdot H_{с}}, м^{3} / ч, Ф о р м . 6$

где:

μ = 0.98…1.0 – коэффициент истечения из спрыска пожарного ствола (брандспойта);
g = 9.81 – ускорение свободного падения, м/с²;
f_с – площадь сечения отверстия спрыска ствола диаметром d_с, м²;
H_с – напор воды у спрыска ствола, м. вод. ст.

Площадь сечения отверстия спрыска ствола можно определить по формуле

$f_{с} = \frac{π \cdot d_{с}^{2}}{4}, м^{2}, Ф о р м . 7$

где:

d_с – диаметр спрыска, м.

Стандартные диаметры насадок следует принимать равными 12, 16 и 19 мм или близкими к этим размерам.

Диаметр насадки ручных стволов на открытых палубах судов грузоподъемностью 1 000 т и более, на пассажирских судах длиной 50 м и более, судах технического флота и плавучих доках должен быть не менее 16 мм.

Общий напор у спрыска ствола можно определить по формуле

$H_{с} = \frac{S_{в}}{1 - φ \cdot S_{в}}, м . в о д . с т ., Ф о р м . 8$

где:

φ = 0.023….0.006 – коэффициент, зависящий от диаметра спрыска ствола, при этом меньшие значения коэффициента соответствуют большим значениям диаметра ствола;
S_в – общая высота вертикальной струи

$S_{в} = α_{0} \cdot S_{к}, м . в о д . с т ., Ф о р м . 9$

где:

a₀ = 1.2 – коэффициент, учитывающий раздробленную часть струи;
S_к > 10 – высота компактной части струи, принимаемой над уровнем палубы самой верхней Конструкция надстроек и рубокнадстройки и рубки, независимо от места установки пожарного крана, м. вод. ст.

Определив расход воды на один шланг, проверяют оба вышеприведенные условия и по наибольшему результату устанавливают необходимую подачу пожарного насоса.

Расчет системы воздушно-механического пенотушения

Общее количество эмульсии в литрах, необходимое для локализации пожара в том или ином помещении, определяется по выражению

$V_{э} = F \cdot q \cdot t, л, Ф о р м . 10$

где:

F – площадь, покрываемая пеной, м²;
q – интенсивность подачи эмульсии, л/(м² -мин);
t – расчетное время непрерывной работы установки, мин.

В системе пенотушения в качестве огнетушащего вещества может вырабатываться пена кратности:

низкой – около 10:1;
средней – между 50:1 и 150:1;
высокой – около 1 000:1.

Интенсивность подачи эмульсии для получения пены и расчетное время непрерывной работы принимается согласно Таблица 1.

Таблица 1. Зависимость интенсивности подачи раствора и продолжительности работы системы от кратности пенообразования
Наименование помещений	Интенсивность подачи и раствора, м³/(ч-м²), при кратности пенообразователя			Расчетное время непрерывной работы, мин.
Наименование помещений	10:1	100:1	000:1	Расчетное время непрерывной работы, мин.
Грузовые цистерны (танки) для воспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки паров 60 °С и ниже и палубы этих цистерн (танков)	(0.36; 0.036; 0.18)¹	0.36³	–	30²
Грузовые цистерны (танки) для воспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки паров выше 60 °С и и топливные цистерны	0.36³	0.27³	–	20
Трюмы для сухих опасных грузов	–	0.24³	–	45
Машинные и другие помещения, оборудование которых работает на жидком топливе	–	0.27³	–	20
	–	–	0.06	Продолжительность работы должна быть достаточной для обеспечения пятикратного заполнения объема защищаемого помещения
Кладовые для хранения воспламеняющихся жидкостей, материалов и веществ, сжиженных и сжатых газов	–	0.27³	–	20
¹ Интенсивность подачи раствора выбирается такой, при которой обеспечивается наибольшая производительность системы, и должна быть не менее следующих значений:
0.36 м³/ч на 1 м² площади горизонтального сечения цистерны (танка), имеющей наибольшую площадь;
0.036 м³/ч на 1 м² площади палубы грузовых цистерн (танков), определяемой как произведение максимальной ширины судна на длину палубы, занимаемой цистернами (танками);
0.18 м³/ч на 1 м2** площади, защищаемой лафетным стволом наибольшей производительности и полностью расположенной в нос от него, однако не менее 75 м³/ч.
² На нефтеналивных судах, оборудованных системой инертного газа, расчетное время работы системы должно быть не менее 20 мин.
³ За расчетную следует принимать площадь горизонтального сечения наибольшего защищаемого помещения.

За расчетную площадь следует принимать площадь горизонтального сечения наибольшего защищаемого помещения.

Предлагается к прочтению: Суда с механическим двигателем

Количество воды, необходимой для образования эмульсии

$V_{в} = \frac{V_{э}}{K_{по}}, л, Ф о р м . 11$

где:

K_по – коэффициент, учитывающий процентное содержание пенообразователя в эмульсии:
- для пены кратностью 10:1 – 1.04;
- для пены кратностью 100:1 – 1.06;
- для пены кратностью 1000:1 – 1.08;

Часовая подача насоса, подающего воду в систему

$Q_{в} = 60 \cdot \frac{V_{в}}{t} \cdot 10^{- 3}, м^{3} / ч . Ф о р м . 12$

Количество пены, поданной за период времени т определяется как

$V_{п} = V_{э} \cdot K_{рп}, л, Ф о р м . 13$

где:

K_рп = 10:100 или 1 000 – коэффициент расширения пены.

Расход пенообразователя

$V_{по} = V_{э} - V_{в}, л . Ф о р м . 14$

Вода в систему пенотушения может подаваться самостоятельным насосом с подачей Q_в или пожарным насосом.

Если системы водотушения и пенотушения будут питаться от одного насоса, то его подача должна удовлетворять одновременной работе двух пожарных кранов (стволов) при полном расходе воды на систему пенотушения, т.е.

$Q_{пн}^{‘} = 2 \cdot Q_{шл} + Q_{в}, м^{3} ⁄ ч . Ф о р м . 15$

По величине Q′_пн подбирается соответствующий насос.

Системы санитарные

Санитарные системы буксирных судовОсновное назначение санитарных систем – снабжать команду и пассажиров водой для бытовых нужд, а также удалять за борт нечистоты и загрязненные (сточные) воды. В состав санитарных систем входят: система водоснабжения, сточно-фановая и система шпигатов.

Система водоснабжения

Производительность станции подготовки питьевой и мытьевой воды (СППВ)

$Q_{ст} = K_{ст} \cdot \frac{q_{э} \cdot A_{э} + q_{п} \cdot A_{п}}{1 000 \cdot t_{ст}}, м^{3} / ч, Ф о р м . 16$

где:

K_ст = 1.05 – коэффициент запаса;
q_э и q_п – нормы расхода воды на человека в сутки, экипажа и пассажиров, соответственно, л;
A_э и А_п – количество людей на судне, экипажа и пассажиров, соответственно, чел;
t_ст – время работы станции в сутки, ч:
- t_ст = 10 – для грузовых и буксирных судов;
- t_ст = 20 – для пассажирских водоизмещающих судов.

Нормы расхода воды регламентируются СанПиН 2.5.2-703-98 и зависят от группы судов. Численные значения норм приведены в Таблица 2.

Таблица 2. Минимальные нормы водопотребления для водоизмещающих судов
Норма расхода воды, л/(чел-сут)	Группа судна
Норма расхода воды, л/(чел-сут)	I	II	III
для экипажа	75	40	15
для пассажиров	70	35	10

Объем накопительного бака с учетом пикового расхода воды можно принимать равным 4-х часовой производительности станции

$V_{нб} = 4 \cdot Q_{ст}, м^{3} . Ф о р м . 17$

Полезная вместимость гидрофора

$V_{пг} = \frac{Q_{ч}}{i}, м^{3}, Ф о р м . 18$

где:

i = 2….6 – количество заполнений гидрофора в час;
Q_ч – часовой расход воды

$Q_{ч} = \frac{q_{э} \cdot A_{э} + q_{п} \cdot A_{п}}{1 000 \cdot 24}, м^{3} / ч, Ф о р м . 19$

Полная вместимость гидрофора при оптимальном отношении давлений P₁/P₂ = 2 будет равна

$V_{г} = 2.1 \cdot V_{пг}, м^{3} . Ф о р м . 20$

Начальное давление воздуха в гидрофоре принимается P₁ = (0.3…0.4) МПа, конечное P₂ = (0.15….0.2) МПа.

Подача санитарного насоса, подающего воду в гидрофор

$Q_{сн} = K_{сн} \cdot \frac{q_{э} \cdot A_{э} + q_{п} \cdot A_{п}}{1 000 \cdot t_{сн}}, м^{3} / ч, Ф о р м . 21$

где:

K_сн = 1.05….1.10 – коэффициент запаса;
t_сн – время работы станции в сутки, ч:
- t_сн = 2….3 – для грузовых и буксирных судов;
- t_сн= 8….10 – для пассажирских водоизмещающих судов.

Система сточно-фановая

С целью предохранения вод от загрязнения сточными и фановыми водами на каждом судне должна быть предусмотрена специальная цистерна для их сбора вместимостью

$V_{сф} = K_{сф} \cdot q_{сф} \cdot A \cdot t_{р}, м^{3}, Ф о р м . 22$

где:

K_сф = 1.1…1.2 – коэффициент запаса;
q_св – удельное значение накопления сточных вод, принимается по Таблица 3, м³/(чел. ·сут.);
A – количество членов экипажа и пассажиров на борту судна, чел;
t_р – Сколько стоит уйти в рейс?продолжительность рейса судна между городами, где возможна сдача сточных вод на очистные станции. Обычно принимается для пассажирских судов равным временем рейса между крупными городами, т.е. 1….2 суток. Для буксиров и грузовых судов это время хода между начальными и конечными пунктами рейса и равно 2….5 суткам.

Таблица 3. Удельное значение накопления сточных вод для различных типов судов
Тип судна	№ проекта	q_св, м³/(чел.-сут.)
Крупные пассажирские суда с индивидуальными душевыми и умывальниками	301,302, 92-16, КУ-040, КУ-056	0.18
Крупные пассажирские суда с умывальниками в каютах и общими душевыми	588, 26-37	0.14
Средние пассажирские суда с умывальниками в каютах	305, 646, 785	0.12
Крупный грузовой и буксирный флот	507, 1565‚ 781, 791, 613, 758, 1557, 2-95 и др.	0.12
Средние грузовые и буксирные суда	276, 866, Р 98 и др.	0.09
Мелкие грузовые и буксирные суда	РМ-376, Т-63, 1606, 1660, Р-96 и др.	0.07
Мелкий пассажирский внутригородской и скоростной флот	780, 342Э, 340Э, 352, Р-51 и др.	0.003
Технический флот и несамоходные суда с людьми на борту*		0.09
*Для землечерпательного каравана накопление сточных вод рассчитывается исходя из количества людей, находящихся на всех судах, входящих в его состав.

Подача насоса для удаления (выдачи) сточно-фановых вод

$Q_{сф} = (1.0 . . . 3.0) \cdot V_{сф}, м^{3} / ч, Ф о р м . 23$

то есть обеспечивает выдачу от 20 мин до 1 часа.

Система вентиляции машинных и насосных отделений

Количество приточного воздуха, поступающего в машинное отделение в теплый период навигации, должно определяется из условий растворения (удаления) избыточных количеств теплоты, выделяемых работающими механизмами, и должно быть достаточным для обеспечения работы двигателей и котлов при любых условиях эксплуатации судна, а также обеспечения требуемых условий работы обслуживающего персонала.

Общее количество воздуха, подаваемого в машине отделение, определяется по выражению

$L_{в} = \frac{\sum Q_{изб}}{C_{в} \cdot ρ_{в} \cdot ∆ t}, м^{3} / ч, Ф о р м . 24$

где:

ΣQ_изб – суммарные избыточные тепловыделения в воздух работающими механизмами, кДж/ч;
C_в = 1.01 – удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг · °С);
Δt – разность температур воздуха в МО и наружного, согласно санитарным нормам, °С;
ρ_в – плотность воздуха при наружной температуре, кг/м³

$ρ_{в} = \frac{ρ_{0}}{1 + \frac{t_{н}}{273}}, к г / м^{3}, Ф о р м . 25$

где:

ρ₀ = 1.293 – плотность воздуха при нормальных условиях, кг/м³;
t_н – температура наружного воздуха, принимается в зависимости от района плавания судна по ГОСТ 24389-80, °С.

Избыточные тепловыделения определяются по выражениям для Испытания судовых ДВСДВС

$Q_{ДВС} = 0.02 \cdot g_{в} \cdot N_{в} \cdot Q_{н}^{р}, к Д ж / ч, Ф о р м . 26$

для котла

$Q_{к} = 0.05 \cdot B_{к} \cdot N_{в} \cdot Q_{н}^{р}, к Д ж / ч, Ф о р м . 27$

для электродвигателей

$\sum Q_{эд} = 3 600 \cdot N \cdot \frac{(1 - η)}{η}, к Д ж / ч, Ф о р м . 28$

где:

B_к – часовой расход топлива на котел, кг/ч;
N – суммарная мощность электродвигателей, установленных в МО, кВт;
η = 0.85….0.87 – усредненный к.п.д. электродвигателей.

Суммарные избыточные тепловыделения в воздух работающими механизмами определяются по формуле

$\sum Q_{изб} = \sum Q_{ДВС} + \sum Q_{к} + \sum Q_{эд}, к Д ж / ч, Ф о р м . 29$

При комбинированной системе вентиляции весь приточный воздух должен подаваться искусственно, а вытяжной воздух удаляться естественным путем.

Читайте также: Успокоители качки судна

Количество вытяжного воздуха из МО подсчитывается как разность приточного воздуха и воздуха, потребляемого работающими главными двигателями (если двигатели забирают воздух из МО)

$L_{в}^{‘} = L_{в} - L_{д}, м^{3} / ч, Ф о р м . 30$

Количество воздуха, потребляемого двигателями

$L_{д} = 60 \sum V_{ц} \cdot η_{v} \cdot n \cdot z, м^{3} / ч, Ф о р м . 31$

где:

ΣV_ц – рабочий объем цилиндров двигателя, м³;
η_v = 0.7…1.0 – коэффициент наполнения цилиндров воздухом, меньшие значения которого принимаются для безнаддувных машин, а большие для машин с наддувом;
n – частота вращения вала двигателя, мин^-1;
z – коэффициент тактности, равный:
z = 0.5 – для четырехтактных двигателей;
z = 1 – для двухтактных двигателей.

Вентиляция насосных отделений должна быть самостоятельной и обязательно комбинированной или искусственной. При комбинированной системе вытяжка, т. е. удаление воздуха из насосного отделения, должна быть искусственной.

Количество воздуха, подаваемое в насосное отделение, подсчитывается по кратности обмена

$L_{в} = V \cdot n, м^{3} / ч, Ф о р м . 32$

где:

n = 30….40 – кратность обмена.

Грузовая и зачистная системы танкеров

Подача грузового насоса подсчитывается исходя из времени выдачи (приема) груза. Это время для речных судов принимается от 5 до 9 часов в зависимости от грузоподъемности

$Q_{гн} = \frac{G}{t \cdot ρ_{г}}, м^{3} / ч, Ф о р м . 33$

где

G – грузоподъемность танкера, т;
t – время выдачи (приема), ч;
ρ_г – плотность нефтепродуктов, т/м³.

На танкерах обычно ставится два насоса и соединяют их на параллельную и последовательную работу.

Доля груза, подлежащего зачистке, составляет обычно 4.10 %, меньшие значения относятся к более крупным судам. Для удаления этих остатков ставят зачистные насосы с подачей 25….100 м/ч.

Расчет количества теплоты, потребной на судне

Расход теплоты на отопление помещений составляет главную часть общей потребности в теплоте на судне (исключая подогрев груза на танкерах).

В курсовом проекте расход теплоты на отопление, вместо подробного расчета теплопотерь через ограждающие стены помещений, рассчитывают по эмпирическим формулам:

Для буксиров и толкачей

$Q_{от} = 7 + 0.018 \cdot \sum P_{е}, к В т, Ф о р м . 34$

Для грузовых и нефтеналивных судов

$Q_{от} = 24 + 0.012 \cdot D, к В т, Ф о р м . 35$

где:

ΣР_е – суммарная мощность главных двигателей, кВт;
D – грузоподъемность судна, т.

Расход теплоты на санитарно-бытовые нужды зависит от численности экипажа

$Q_{с . б .} = (A_{1} + A_{2}) \cdot (q_{в . м .} + q_{в . п .}), к В т, Ф о р м . 36$

где:

A₁ – число членов экипажа, чел;
A₂ – число пассажиров, чел;
q_в.п. = 0.11….0.12 – удельный расход теплоты на приготовление кипяченой питьевой воды, кВт/чел;
q_в.м. – удельный расход теплоты на приготовление горячей мытьевой воды, кВт/чел:
- q_в.м. = 0.34….9.46 – Пассажирские судадля пассажирских судов;
- q_в.м. = 0.52….0.76 – для толкачей и грузовых судов.

Расход теплоты на подогрев масла и другие нужды машинно-котельного помещения составляет 14….15 % от расхода на отопление и санитарно-бытовые потребности

$Q_{м . п .} = 0.14 . . . 0.15 \cdot (Q_{от} + Q_{с . б .}), к В т . Ф о р м . 37$

На танкерах теплота расходуется на подогрев груза, температура которого должна поддерживаться не ниже 40 °С в течении рейса. Расход теплоты на подогрев груза определяется

$Q_{п . г .} = (q_{п . г .} + K \cdot q_{пот}) \cdot G, к В т, Ф о р м . 38$

где:

q_пот – удельные тепловые потери при остывании 1 т груза, имеющего температуру 40….60 °С;
q_пот = 0.233….0.292 – для цистерн, расположенных вне двойных бортов и днища (не соприкасается с обшивкой корпуса), кДж/(с-т);
q_пот = 0.127….0.175 – для цистерн, расположенных в двойных бортах и днище (соприкасается с обшивкой корпуса), кДж/(с-т);
K = 1.2….1.25 – коэффициент, учитывающий увеличение теплопотерь при подогреве груза;
G – масса подогреваемого нефтепродукта, т;
q_п.г. – удельное количество теплоты, необходимое для подогрева груза без учета тепловых потерь

$q_{п . г .} = 1 000 \cdot C \cdot ∆ T, к Д ж / (с \cdot т), Ф о р м . 39$

где:

C = 2.1 – удельная теплоемкость груза, кДж/(кгК);
ΔT = (1.39….2.78) 10^-3 – интенсивность подогрева груза, принимается в зависимости от продолжительности подогрева перед выгрузкой, К/с.

Для подсчета общего количества теплоты, потребной на судне, необходимо составить таблицу.

Таблица 4. Расчет общей потребности теплоты
Потребители теплоты	Расчетная потребность, кВт	Режим работы судна
Потребители теплоты	Расчетная потребность, кВт	Ходовой	Стояночный
…	…	…	…
Отопление	Q_от
…	…	…	…
Суммарный расход, кВт		ΣQ_ход	ΣQ_стоян
Коэффициент одновременности, К₀		0.8…0.9	0.7…0.8
Общая потребность, кВт		Q_ход = 1.1· К₀ · ΣQ_ход	Q_стоян = 1.1· К₀ · ΣQ_стоян

По результатам расчета выбирают котел, обеспечивающий необходимую потребность в теплоте. На судах используют водогрейные или паровые котлы. Паровой котел выбирают по паропроизводительности, которую рассчитывают по общей потребности теплоты на судне (Таблица 4)

$D_{к} = \frac{3 600 \cdot Q_{ход (стоян)}}{h_{п} - h_{пв}}, к г / ч, Ф о р м . 40$

где:

h_п – энтальпия насыщенного пара в котле, кДж/кг;
h_пв – энтальпия питательной воды при заданной температуре, кДж/кг.

При составлении схемы снабжения теплотой судна следует максимально утилизировать теплоту выпускных газов и охлаждающей воды. Чтобы выявить возможность постановки утилизационного котла, необходимо подсчитать количество теплоты отработавших газов, возможное использованию в этом котле. Определяется по выражению:

$Q_{г} = 0.85 \cdot q_{г} \cdot N_{в} \cdot C_{рг} \cdot (t_{вх} - t_{ух}) \cdot η_{к}, к Д ж / ч, Ф о р м . 41$

где:

0.85 – коэффициент, учитывающий эксплуатационную Индикаторная и эффективная мощность двигателямощность двигателей;
q_г = 6.8 – удельное количество газов, покидающих двигатель, кг/(кВт-ч);
N_е – мощность двигателей, кВт;
C_рг = 1.05 – удельная теплоемкость газов, кДж/(кг-°С);
t_вх = 250….450 – температура газов за двигателем, т.е. при входе в котел, °С. Большие значения берутся для 4х тактных двигателей, а меньшие – для 2х тактных;
t_ух = 180….250 – температура газов за котлом, °С. Большие значения берутся для паровых котлов, а меньшие – для водогрейных;
η_к = 0.95 – к.п.д. утилизационного котла.

Если Q_{г ≥} Q_ход, то теплоты отработавших газов достаточно и утилизационный котел можно ставить. Если Q_г < Q_ход, то установка тоже может оказаться целесообразной, но для полного обеспечения судна теплотой в ходовом режиме он должен работать параллельно с автономным котлом.

Определение общих запасов на судне топлива, масла и воды

Общие запасы топлива, масла и воды определяются на период автономного плавания судна, принимаемого проектантом с учетом бассейна, в котором должно эксплуатироваться судно.

Запасы топлива и масла определяется по выражениям:

$B_{т} = ((g_{в} \cdot N_{в} + g_{в}^{‘} \cdot N_{в}^{‘}) \cdot t_{х} + g_{в}^{”} \cdot N_{в}^{”} \cdot t_{ст} + B_{к} \cdot t_{к}) \cdot 10^{- 3}, т, Ф о р м . 42$

$B_{т} = ((g_{м} \cdot N_{в} + g_{м}^{‘} \cdot N_{в}^{‘}) \cdot t_{х} + g_{м}^{”} \cdot N_{м}^{”} \cdot t_{ст} + \sum G_{мс}) \cdot 10^{- 3}, т, Ф о р м . 43$

где:

g_е, g_е′ и g_е″ – удельные расходы топлива на главные и вспомогательные двигатели, кг/(кВт-ч);
g_м, g_м′ и g_м″ – удельные расходы масла на главные и вспомогательные двигатели, кг/(кВт-ч);
N_е, N_е′ и N_е″ – мощность главных и вспомогательных двигателей, кВт;
t_х и t_ст – ходовое и стояночное время судна, ч;
B_к – расход топлива на котел, кг/ч;
ΣG_мс – суммарное количество масла, заливаемого в циркуляционные системы двигателей, кг.

Емкость цистерн для хранения этих запасов топлива и масла равны:

$V_{т} = 1.2 \cdot \frac{B_{т}}{ρ_{т}}, м^{3}; Ф о р м . 44$

$V_{м} = 1.2 \cdot \frac{В_{м}}{ρ_{м}}, м^{3} . Ф о р м . 45$

На судах, использующих для питьевых и мытьевых целей береговую воду, принимаемую из городских водопроводов, необходимо устанавливать специальные цистерны, вместимость которых определяется по выражению

$V_{в} = 1.2 \cdot \frac{q \cdot A}{1 000} \cdot t, м^{3}, Ф о р м . 46$

где:

q = q_п + q_м – нормы расхода питьевой и мытьевой воды, л/(сут-чел);
t_р – продолжительность рейса судна между пунктами забора воды, сут.

Это время принимают для пассажирских водоизмещающих судов равным t_р= 1…2 сут, а для буксиров и грузовых судов t_р = 3…5 сут. 6.

Сноски

Расчет общесудовых систем морских судов

Система осушения

Система балластная

Системы противопожарные

Система водотушения

Расчет системы воздушно-механического пенотушения

Системы санитарные

Система водоснабжения

Система сточно-фановая

Система вентиляции машинных и насосных отделений

Грузовая и зачистная системы танкеров

Расчет количества теплоты, потребной на судне

Определение общих запасов на судне топлива, масла и воды