2.4. Расчет нагрузки на судовую электростанцию и выбор дизель-генератора

Последовательность комплектации судовой электростанции может быть принята следующая:

• выбор рода и напряжения тока;

• заполнение таблицы нагрузок электростанции (таблица 8);

• выбор источников тока.

Выбор рода и напряжения тока

По Правилам Регистра в качестве основного следует принимать переменный ток напряжением 400В или 230В частотой 50 Гц. Решающее значение при выборе рода тока имеет род тока у основных потребителей.

В соответствии с рекомендуемым стандартом средняя мощность электростанции без учета эпизодически работающих потребителей, кВт:

Расчет мощности электростанции для ходового режима

Р_срх=18 + 0,0285N_e

Р_срх=18 + 0,0285*3300=112 кВт,

где N_e – мощность главного двигателя кВт.

Мощность электростанции в ходовом режиме с учетом работы бытовых потребителей или пожарного насоса:

Р_х=Р_срх + Р_п.н., при Р_п.н. > Р_бп

Р_х=Р_срх + Р_бп, при Р_п.н.< Р_бп,

где Р_п.н. – мощность электродвигателя пожарного насоса;

Р_бп – мощность, необходимая для обеспечения работы бытовых потребителей.

Суммарная производительность стационарных пожарных насосов:

Q=km²=0,008119² =114 м³ / час,

m=1.68 =1.68 =119,

где k=0,008 – коэффициент для судов валовой вместимостью более 1000 регистровых тонн.

Выбираем 2 центробежных вертикальных водопожарных насоса с подачей Q=130 м³ / час каждый, марки B200V1D1 фирмы SHIN SHIN, напор 0,7МПа, приводные электродвигатели марки HK-SD/F фирмы HYNDAI, мощностью 22 кВт, при n=1750 об/мин.

Р_п.н. = 90 кВт.

Расчетная мощность для обеспечения работы бытовых потребителей:

Р_бп=Р₁+ Р₂+ Р₃+ Р₄+ Р₅+ Р₆, где:

P₁ – расчетная мощность для обеспечения работы камбуза, равная суммарной мощности плит, кВт, принимаем P₁ = 10 кВт;

Р₂ – расчетная мощность для обеспечения работы вентиляции, кВт, принимаем Р₂= 12 кВт;

Р₃ – мощность для обеспечения работы электрооборудования, системы кондиционирования воздуха (СКВ), кВт; принимаем Р₃=10 кВт;

Р₄ – расчетная мощность для обеспечения работы электронавигационного оборудования и радиостанции, кВт, принимаем Р₄= 20 кВт;

Р₅ = – расчетная мощность сети освещения в функции водоизмещения D судна (здесь  = 0,5–0,8 КПД трансформаторов или преобразователей, обеспечивающих питание сети освещения), кВт, Р₅= = 26 кВт;

Р₆ - расчетная мощность для обеспечения работы. периодически включаемых потребителей (систем гидрофоров, компрессоров рефрижераторных камер, сепараторов топлива и т.д.), кВт, принимаем Р₆= 15 кВт.

Р_бп=10+12+10+20+26+15=93 кВт

Р_бп > Р_п.н

Отсюда получаем:

Р_х = 90 + 93 = 183 кВт.

Расчет мощности электростанции для режима «Маневры»

Во время маневров (прохождение узкостей, перешвартовки, постановки на якорь) для обеспечения максимальной безопасности в соответствии с правилами технической эксплуатации на шины ГРЩ подключается резервный дизель-генератор. Время маневров в общем балансе эксплуатационного времени судна составляют обычно 1–2%. Поэтому, хотя этот режим и не является определяющим при выборе мощности и количества вспомогательных дизель-генераторов, он учитывается при расчете электростанции.

Мощность электростанции на маневрах судна (кВт):

Р_м=Р_х+0,8 (Р_бр + Р_к)+Р_п.у., где:

Р_х – расчетная мощность для обеспечения ходового режима, кВт;

Р_бр – мощность, потребляемая электродвигателями гидравлической системы, кВт;

Р_к = 90 кВт – мощность, потребляемая электродвигателем компрессора пускового воздуха, кВт.

Брашпиль выбирается по калибру цепи d:

d= , где:

S=1 для судов с неограниченным районом плавания;

t=1,55 – для цепей повышенной прочности;

N_С – характеристика якорного снабжения

N_С = D^2/3 +2Bh+0.1A, где:

D =21995 т – весовое водоизмещение судна;

h = 6.6 м – условная высота от летней грузовой ватерлинии до верхней кромки настила палубы у борта самой высокой рубки, имеющей ширину более 0,25В;

А = 1000 м² – площадь парусности в пределах длины судна L, считая от летней грузовой ватерлинии.

N_С = 21995^2/3 +244,76,6+0.11000=1475,

d= =60 мм.

Принимаем цепь d=60 мм и устанавливаем гидравлический брашпиль с приводом от гидравлической системы мощностью 100 кВт.

Р_бр=30 кВт,

Р_м=183+0,8  (60+100) = 311 кВт.

Расчет мощности электростанции для режима «Стоянка без грузовых операций»

Средняя мощность электростанции (кВт):

Р_{ср ст}=11+0,002D,

где D – водоизмещение судна, т.

Р_{ср ст}=11+0,00221995 =55 кВт.

Мощность электростанции с учетом работы бытовых потребителей (кВт), необходимых на стоянке судна в порту без грузовых операций:

Р_ст=Р_{ср ст}+Р_б.п,

Р_ст= 55 + 90 = 145 кВт.