- •Введение
- •1. Анализ показателей судна и его энергетической установки
- •2. Обоснование состава главной энергетической установки
- •3. Выбор редуктора
- •4. Расчет вспомогательной котельной установки
- •5. Расчет систем энергетической установки
- •5.1. Топливная система
- •5.2. Масляная система
- •5.3. Система водяного охлаждения
- •5.4. Система сжатого воздуха
- •5.5. Система газовыпуска
- •6. Расчет нагрузки на судовую электростанцию и выбор дизель-генератора
- •6.1. Выбор рода и напряжения тока
- •6.2. Выбор источников тока
- •7. Определение положения центра тяжести
- •8. Сопоставление показателей энергетических установок судна и проекта
- •Заключение
- •Списки использованных источников
6. 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.
6.1. Выбор рода и напряжения тока
Выбор рода и напряжения тока. По Правилам Регистра в качестве основного следует принимать переменный ток напряжением 400 или 230В частотой 50 Гц. Решающее значение при выборе рода тока имеет род тока у основных потребителей. Таблица нагрузок электростанции составляется для ходового, стояночного, маневрового и аварийного режимов работы судна.
Для расчёта судовой электростанции необходимо составить таблицу нагрузок электростанции (Таблица нагрузок судовой электростанции) для ходового, стояночного, маневрового и аварийного режимов работы судна [1].
При расчёте нагрузки судовой электростанции учитываются следующие коэффициенты:
- коэффициент использования мощности электродвигателей потребителей
, где
и – номинальные мощности потребителя и его электродвигателя, кВт.
- коэффициент загрузки потребителя
- коэффициент одновремённости работы потребителя
, где
и – количество одноимённых потребителей, работающих на данном режиме и установленных на судне;
- коэффициент общей одновремённости:
для постоянно работающих потребителей ;
для периодически работающих потребителей ;
для эпизодически работающих потребителей ;
Коэффициент общей одновременности определяется на каждом режиме работы судна независимо от остальных режимов.
Потребляемая мощность одноимённых потребителей:
- активная ;
тоже на режиме
- реактивная
тоже на режиме
Коэффициент полезного действия электродвигателя и характеристика выбираются по справочникам электродвигателей или в пределах, задаваемых преподавателем ( , .
Суммарная мощность потребителей на режиме:
- постоянно работающих
активная ;
реактивная ;
- периодически работающих
активная ;
реактивная ;
- эпизодически работающих
активная ;
реактивная ;
- всех с учётом потерь в сети
активная ;
реактивная ;
где и , и , и – суммы активной и реактивной мощности постоянно, периодически, эпизодически работающих на режиме групп потребителей, соответственно в кВт и квар.
Полная мощность на режиме
.
6.2. Выбор источников тока
Для выбора генератора используется средневзвешенный коэффициент
мощности . Принимается .
Количество и мощность электрогенераторов выбирается по , если
и по если . Единичная мощность генератора определяется по наименее нагруженному режиму, а их количество – по максимально нагруженному режиму. При этом необходимо, чтобы типоразмер генераторов был один, а их нагрузка на всех режимах составляла не менее 70%. На каждом режиме (кроме аварийного) в резерве необходимо иметь не менее одного генератора, мощность которого обычно принимается равной мощности основного.
Результаты расчётов представлены в табличном виде которое указана на следующей странице. Для данного судна на всех режимах , следовательно, мощность и количество электрогенераторов определяется по . Для судна данного проекта наиболее нагруженным является аварийный режим , и наименее нагруженным – маневровый режим .
По полученным результатам расчёта судна с модернизируемой ЭУ сделан вывод, что установленные на прототипе дизель-генераторы не удовлетворяют всем требованиям, предъявленным к электростанции. Новая электростанция включает 2 дизель-генератора марки Cummins C110D5 со следующими параметрами: номинальная мощность дизель-генератора – 80 кВт; номинальная мощность дизеля – 80 кВт; номинальная частота вращения коленчатого вала 1500 мин-1; удельный расход топлива – 200 г/кВт ч; род топлива – дизельное; габаритные размеры , масса с топливом и маслом – 1574 кг.