LABORATORIUM SIŁOWNI OKRĘTOWYCH
Nazwisko i imię:	Leszek Chybowski Piotr Chełstowski Jerzy Korsak						Grupa:		V MAb
Temat ćwiczenia:	Projekt głównego systemu paliwowego dla siłowni okrętowej masowca napędzanego silnikiem SULZER RTA 62 R 1						Numer ćwiczenia:		2
Data wykonania ćwiczenia:		16.12.1998		Data oddania sprawozdania:		16.01.1999
Prowadzący:			Ocena:			Podpis:

DANE:

N_ncyl = 1900 kW/cyl moc znamionowa z cylindra

n_n = 106 obr/min obroty znamionowe

D = 620 mm średnica cylindra

S = 2150 mm skok tłoka

g_en = 173 g/kWh jednostkowe zużycia paliwa

w_du = 42707 kJ/kg wartość opałowa paliwa

Paliwo:

η₅₀ = 380 cSt

ρ₁₅ = 0,991 kg/dm³ = 991 kg/m³

w_d = 9700 kcal/kg = 40643 kJ/kg

Zasięg pływania: R = 12000 mil morskich.

Prędkość kontraktowa V_k = 15 węzłów.

ZAŁOŻENIA:

Prędkość statku stała przy obciążeniu kontraktowym silnika, załadowanego do wodnicy konstrukcyjnej, nowego, w dobrych warunkach pływania, na wodzie nieograniczonej.

1. SYSTEM TRANSPORTOWY PALIWA.

1.1. Obliczenie zapasu paliwa i objętości zbiorników zapasowych.

1.1.1. Obliczenie czasu trwania rejsu.

Vex = 0,9 Vk = 0,9 * 15 = 13,5 w,

tj = R / Vex = 12000 / 13,5 = 888,9 h - czas pływania,

αm = 0,1 - współczynnik czasu trwania manewrów (0,1 - 0,2),

tm = tj αm = 888,9 * 0,1 = 88,9 h - czas manewrów,

tjm = tj + tm = 977,8 h - czas pobytu statku na morzu,

αjm = 0,6 - współczynnik czasu pobytu statku w morzu (0,6 - 0,85)

tp = tjm * [(1- αjm) / αjm ] = 651,9 h - czas pobytu w portach

tc = tjm +tp = tj + tm +tp = 1699,7 h - czas całkowity.

1.1.2. Obliczenie zapasu paliwa

Paliwo ciężkie - PC:

β = 1,03

βz = 1,1

βw = 1,15

αgj = 0,85

αgm = 0,5

geg = gen (wdu / wd) β = 187,24 [g/kWh]

BgPC = βz βw geg Nn (αgj tj + αgm tm) = 288025480 [g]

β - współczynnik wzrostu zużycia paliwa (1,03 - 1,05),

βz - współczynnik zapasu morskiego (1,1 - 1,15),

βw - współczynnik zapasu z uwagi na zanieczyszczenia (1,1 - 1,2),

αgj - współczynnik obciążenia SG w czasie jazduy morskiej (0,75 - 0,9),

αgm - współczynnik obciążenia SG w czasie manewrów (0,4 - 0,6),

Nn - moc nominalna SG,

i = 8

Nn = i Nncyl = 15200 [kW]

i - liczba cylindrów SG

Paliwo lekkie - ON:

S.G. + S.P.

BON = 0,15 BgPC = 432038187 [g]

K.OP. - PC

BKPC = 0,05 BgPC = 144012729 [g]

1.1.3. Objętość zbiorników zapasowych.

A) Paliwo ciężkie PC:

δt = 0,00065 [kg/dm3K]

t = tk +10 °C = 30 °C - tk - temperatura krzepnięcia paliwa (wg. SULZER)

ρt = ρ15 + δt (t - 15) = 1,00075 [kg/dm3]

βp = 1,1

VzPC = βp[(BgPC + BKPC)/ρt] = 3324201219 [m3]

βp - współczynnik zwiększenia objętości ze względu na przestrzenie martwe i stopień wypełnienia zbiornika,

B) Olej napędowy ON:

ρt = 0,9 [kg/dm3]

Vzon = βp (BON/ρt) = 528046673 [m3]

1.1.4. Objętość zbiorników przelewowych.

A) PC:

Vb = 300 m3/h

tpr = 10 min

VPPC = (βp Vb tpr)/60 = 55 [m3]

Vb - wydajność pompy bunkrowej,

tpr - graniczny czas napełniania zbiornika przelewowego,

B) ON:

Vbon = 100 m3/h

tpr = 10 min

VPON = βp Vbon tpr)/60 = 18,3 [m3]

Vbon - wydajność pompy bunkrowej,

tpr - graniczny czas napełniania zbiornika przelewowego,

1.2. Wydajność pomp transportowych paliwa.

A ) Gęstość paliwa w temperaturze transportu.

ρ45 = ρ15 - δt (tt - 15°C) [kg/dm3]

ρ45 = 0,9715 [kg/dm3]

B ) Wydajność pomp transportowych.

βw = 1,15

to = 24 h

tt = 2 h

Vpt = (gen Nn βw to 10^-3)/(ρ45 tt) + 5% = 39220,7 [dm3 / h]

βw - współczynnik wzrostu zapotrzebowania,

to - normatywny czas pracy SG na paliwie zawartym w zbiorniku osadowym,

tt - czas napełniania zbiornika osadowego paliwem,

qeg - jednostkowe zużycie paliwa ciężkiego

5% - ze względu na kocioł opalany

Rys.1. Instalacja transportu i magazynowania paliwa.

2. SYSTEM OCZYSZCZANIA PALIWA.

2.1. Obliczenie objętości zbiorników osadowych.

A) PC:

t = 60 °C ⇒ ρ60 = 0,96175 [kg/dm3]

Vopc = [(βp βw geg Nn to 10^-3)/ρt]+5% = 94,33 [m3]

współczynniki jak poprzednio,

B) ON:

Voon = 0,4 Vopc = 37,73 [m3]

2.2. Dobór wirówek.

2.2.1. Obliczenie wydajności.

1. PC: obliczenie dobowego zużycia paliwa przez SG.

tw = 24 [h/gobe]

t = 978 °C ⇒ ρ98 = 0.93705 [kg/dm3]

Geg = 24 geg Nn 10⁶ = 68,3 [ton/dobę]

Vwir = (βw Geg) / (ρt tw) = 3,5 [m3/h]

tw - czas wirowania,

ρt - gęstość w temperaturze wirowania,

wydajność znamionowa wirówek:

ϕ = 26 % - z tabeli

Vn = (Vwir/ϕ) 100% + 5% = 9,02 [m3/h]

2. ON: wirówka oleju napędowego jest zarazem wirówką rezerwową dla paliwa ciężkiego, a więc musi posiadać taką samą wydajność.

2.2.2. Dobór wirówek z katalogu.

np.: Wirówki samooczyszczające firmy ALFA - LAVAL WHPX-409 o wydajności nominalnej 12,5 [m3/h].

2szt. dla PC,

1szt. dla ON (rezerwa dla PC)

2.2.3. Pompy podające paliwo do wirówek.

A) PC:

VpwPC = 1,2 Vwir = 4,2 [m3/h]

B) ON:

VpON = 0,7 Vn = 6,31 [m3/h]

2.2.4. Dobór podgrzewacza parowego przed wirówkami.

1. PC: 2 podgrzewacze

t = 98 °C

ρ98 = 0,93705 [kg/dm3]

c98=2,098 [kJ/kgK]

tt = 98 °C

tos = 60 °C

Qwir = [Vwir ρt ct (tt-tos)] / 3,6 = 72,6 [kW]

B) ON: 1 podgrzewacz

t = 70 °C

ρ70 = 0,8675 [kg/dm3]

c70=2,036 [kJ/kgK]

tt = 70 °C

tos = 40 °C

Qwir = [Vwir ρt ct (tt-tos)] / 3,6 = 51,5 [kW]

Rys.2. Instalacja oczyszczania paliwa

3. SYSTEM ZASILANIA PALIWEM.

3.1. Dobór zbiorników rozchodowych.

1. PC:

VrPC = VoPC = 94,33 [m3]

2. ON:

VrON = VoON = 37,33 [m3]

3.1.1. Dobór pomp zasilających (niskiego ciśnienia i wysokiego ciśnienia).

Dla i = 8 z tabel mamy:

Pompy zasilające:

Vpz = 3,7 m3/h

ppz = 5 bar

Pompy podające:

Vpp = 6,8 m3/h

ppp = 14 bar

3.1.2. Obliczenie nadwyżki.

Vnpz = (Vpzρt)/(Nn geg) 10⁶= 0,0543 [m3/h]

3.2.1. Dobór zbiornika buforowego.

t = 0,1 h

Vzbb = [(geg Nn t )/ρt] 10-6 = 0,2844 [m3]

t - czas opróżniania zbiornika przy obciążeniu nominalnym SG,

3.2.2. Określenie przepustowości i dobór filtra paliwa przed SG.

Vf = 1.1.

Vpz = 4,07 [m3/h]

3.2.3. Nominalna średnica króćca podłączeniowego filtra.

w=0,45 m/s

w - prędkość przepływu.

Rys.3. Instalacja zasilania paliwem silnika głównego

1

9

---