Главная Судовые дизельные установки Дизель-генератор, вспомогательные дизели Выбор мощности вспомогательных дизель-генератор в судовых электроэнергетических установок
Выбор мощности вспомогательных дизель-генератор в судовых электроэнергетических установок

Мощность дизель-генератор обыч­ных транспортных судов зависит от типа и назначения судна, а также от общей мощности энергетических установок и составляет в среднем 10—25 % мощности главного двигателя. Для пассажирских судов, например, она увеличи­вается до 25—40 % и более.

При использовании вспомогательного генератор общая относительная мощность элек­тростанции транспортного судна ?э, кВт, определяется отноше­нием ?э = Nэ /Dб, где Dб — водоизмещение судна в балласте, т. Для крупнотоннажных танкеров и навалочных судов ?э = 0,07 ? 0,15 кВт/т; для грузовых транспортных судов среднего тоннажа ?э = 0,1?0,2 кВт/т; для пассажирских судов, паро­мов, ледоколов ?э = 0,3?0,4 кВт/т.

В дистанционном управлениия с электропередачей мощность дизеля определяют по соотношению

где Nэ?— суммарная мощность, потребляемая ГВ; ? Nг — суммарная мощность генераторов; ?л.в — КПД линии валопро- вода, ?л.в = 0,98?0,99; ?эп — КПД электропередачи, ?эп = 0,90?0,93; ?мех — механический КПД передачи от дизеля до генератора, ?мех = 0,98?0,99; k — число дизелей.

Для энергетических установок с гидростатической передачей

где ?м, ?н — КПД гидромотора и гидронасоса.

Мощность вспомогательного дизеля, определенная по этим формулам, как правило, соответствует длительной эксплуатационной мощности; полная (номинальная) мощность выбирается на 10—15 % выше для обес­печения нормального использования дизелей на перегрузочных режимах.

Потребная мощность судовых электроэнергетических установок обычно определяется табличным способом, при этом составляются таблицы нагрузок генераторов на различных режимах работы судна: ходовой (в грузу, в бал­ласте), съемка с якоря, стоянка с грузовыми операциями (для пас­сажирских судов — с пассажирами на борту), стоянка без гру­зовых операций (для пассажирских судов — без пассажиров на борту), маневренные режимы, аварийные режимы. Для судов спе­циального назначения учитываются также назначение и специ­фика работы судна (для буксиров — буксировка воза, для ледо­колов — ход во льдах и т. п.). Для обычного сухогрузного транс­портного судна можно ограничиться тремя основными режимами работы судовых электроэнергетических установок: ходовым в грузу, в балласте и стояночным с гру­зовыми операциями.

Потери в электрической сети учитываются введением коэф­фициента kc= 1,05, тогда нагрузка судовых электроэнергетических установок в любом рассматривае­мом режиме составит

где Р, Q — суммарные активная и реактивная мощности дизель-генератор; индексы 1 и 2 относятся к потребителям, работающим постоянно (например, охлаждающие и масляные насосы главного двигателя, для которых коэффициент загрузки (К01 = 0,8?l) и периодически включаемым (например, осушительные, топливоперекачивающие насосы, для которых К02 = 0,3?0,6). Средневзвешенный коэффициент мощности дизель-генератор cos ? = Р/ ?Р2 + Q2.

Мощность генераторов определяют по активной мощности или по полной мощности S = ?Р2 + Q2. Минимальное значение суммарной номинальной мощности генераторов, обеспечивающих заданный режим, ходовой или стояночный, определяется суммар­ной расчетной мощностью РCЭЭУ = Ртах + ? ?Р, где Ртах — максимальная интегральная мощность стандартных потребите­лей электроэнергии в соответствующем основном режиме; ? ?Р — сумма добавочных мощностей, необходимых для обеспечения элек­троэнергией дополнительных потребителей в данном режиме. Максимальная интегральная мощность в ходовом режиме

Рmax ход = Рход + 3Sход кВт.

Зависимость распределения интегральной мощности судовых электроэнергетических установок Р в основных режимах от основных характеристик судна сле­дующая.

Средняя мощность в ходовом режиме для судов с одним малооборотным дизелем фирм «Бурмейстер и Вайн», MAN и судов с одним среднеоборотный дизель Рход = = 170 ?N — 145 кВт, где N — максимальная длительная мощ­ность главного двигателя, тыс. кВт; для судов с двумя малооборотным дизелем указанных выше фирм или с несколькими среднеоборотным дизелем Рход = 1,1 (170?N — 145) кВт; для судов с четырьмя среднеоборотным дизелем Рход = 1,2 (170?N  - 145) кВт; для судов с малооборотным дизелем фирмы «Зульцер» Рход = 170 ?N — 220 кВт. Для судов с среднеоборотным дизелем  Рход включает в себя также мощность, потреб­ляемую электроприводами насоса смазочного масла редуктора и сервонасоса винта регулируемого шага. Отклонение мощности судовых электроэнергетических установок в ходовом ре­жиме от среднего значения Sход = 25 lg N + 2,5 кВт.

Максимальная интегральная мощность в режиме стоянки Ртах ст = Рст + 3Sст кВт. Средняя мощность в режиме стоянки при 8 ? D ? 11 тыс. т (D — водоизмещение судна, тыс. т) Рст = 4,7D1,33 кВт, при D > 11 тыс. т Рст = 81D0,16 кВт. Отклонение мощности в режиме стоянки от среднего значения Sст = 21 lg D — 7,5 кВт.

Добавочная мощность судовых электроэнергетических установок при эксплуатации судна в тро­пической зоне ?Р01 =110 D — 55 кВт. Добавочная мощность в режиме стоянки на вентиляцию машинного отдела Р вент МО = 140 lg N  — 45 кВт.

Мощность на вентиляцию машинного отдела в режиме стоянки в умеренной климатической зоне ?Р02 = 0,25Рвент МО кВт, в режиме стоянки в тропической зоне ?Р0' = 0,5Рвент МО кВт. В ходовом режиме судна вентиляция машинного отдела, как правило, полностью включена и ее мощность входит в интегральную мощность.

Мощность, потребляемая подруливающим устройством, ?Р03 с учетом номинального КПД асинхронного электродвигателя и системы управления ПУ: для наливных судов при D = 8?30 тыс. т ?Р03 = 19D кВт; для железнодорожных паромов при D = 8?24 тыс. т ?Р03 = 28D + 240 кВт; для остальных типов судов при D = 8 ? 42 тыс. т ?Р03 = 30D + 100 кВт.

На наливных и нефтенавалочных судах номинальная мощность электроприводов балластных насосов в режиме стоянки с грузо­выми операциями ?Р04 = 290 lg D — 205 кВт. Мощность, потреб­ляемая средствами электрообогрева жилых помещений (как пра­вило, на судах постройки ГДР и Финляндии) ?Р05 = 0,5 ?Р01При использовании на судне систем глубокой утилизации тепла главного двигателя добавочная мощность, потребляемая циркуляционным и конденсатным насосами системы ?Р06, составляет для УТГ-500 20 кВт, для УТГ-800 и УТГ-1000 55 кВт.

Мощность, потребляемая грузовыми устройствами сухогруз­ных универсальных судов, судов многоцелевого назначения и рефрижераторов,

где п — число лебедок (кранов), которые могут одновременно ра­ботать в режиме грузовых операций; Gном — номинальная грузо­подъемность грузового устройства, т; Vном — номинальная ско­рость подъема полного груза, м/мин.

Мощность, потребляемая главной холодильной установкой на рефрижераторных судах, ?Р08 = 2000 (1,75 lg D — 1) кВт, где С ? 11 — объем грузовых помещений, тыс. м3.

При выборе количества дизель-генератор и их мощности следует стремиться к тому, чтобы в ходовом режиме работал лишь один дизель-генератор, так как это значительно упрощает управление, регулирование судовых электроэнергетических установок и повышает ее экономичность. Для обеспечения достаточно высо­кой загрузки дизель-генератор на всех режимах судовых электроэнергетических установок часто ограничивают индивидуальную мощность дизель-генератор. Как правило, на новых грузовых транспортных судах с винта фиксированного шага устанавливают два-три дизель-генератор и один УТГ при мощности главного двигателя 6,5—7 МВт и выше, на судах с винта регулируемого шага два дизель-генератор (на высокоскоростных ролкерах даже три) и один вспомогательные генераторы. На ролкерах вместо вспомогательных генераторов целесообразно устанавливать УТГ (при Nв ГД ? 12 МВт).