Расчет нагрузки судовой электростанции

Выбор типа судовой электростанции

В соответствии с требованиями Правил Регистра РФ [17] на морском судне должно быть предусмотрено не менее двух основных источников электроэнергии, при этом выбор количества и мощность источников электроэнергии определяется режимами силовой установки судна на ходу и на маневрах. Также при выборе источников электроэнергии должен обеспечиваться аварийный режим работы судна при выходе из строя основных источников. Мощность аварийного источника должна обеспечивать бесперебойную работу систем, необходимых для движения и безопасности судна на данном режиме.

На судах грузоподъемностью выше 300 рег. т. должен быть предусмотрен аварийный источник электроэнергии, как правило, аварийный дизель-генератор (АДГ), расположенный выше палубы водонепроницаемых переборок и должен обеспечивать в течение определенного времени питание потребителей, указанных в Правилах Регистра РФ (аварийное освещение, рулевой привод, радиостанция и т.д.) [17].

Принимая во внимание вышесказанное, принимаем электростанцию переменного тока.

Напряжение силовой сети	440/6600 В
Напряжение сети освещения	220 В
Напряжение сети переносного света	12 В
Аварийное напряжение Частота тока	24 В 60 Гц

Напряжение 220В в сети штепсельных розеток МО, а переносного освещения 12В, выбираем в соответствии с Правилами Регистра [17], не допускающими применение более высокого напряжения из соображений правил техники безопасности.

Далее приводится расчет мощности электростанции для следующих режимов работы:

· ходовой режим;

· маневры;

· стоянка без грузовых операций;

· стоянка с грузовыми операциями (разгрузка).

3.2.1 Расчет мощности электростанции для ходового режима

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

Р_срх=18 + 0,0285N_e

где N_e - мощность главного двигателя кВт.

Р_срх =18+0,0285×26500= 789,38 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= 222м³ / час,

Пожарные насосы: устанавливаем два центробежных вертикальных водопожарных насоса с подачей Q=250 м³/ч каждый, типа НЦВ-250/100А, с приводным электродвигателем мощностью 75 кВт и аварийный пожарный насос НЦВ-100/100А с приводным электродвигателем мощностью 55 кВт.

Р_п.н. = 75 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 = 20 кВт;

Р₂ - расчетная мощность для обеспечения работы вентиляции, кВт, принимаем Р₂ = 50 кВт;

­ Р₃ - мощность для обеспечения работы электрооборудования, системы кондиционирования воздуха (СКВ), кВт; принимаем Р₃ =30 кВт;

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

Р₅ - мощность сети освещения, определяем по формуле:

Р5 = ,

где h - КПД трансформаторов или преобразователей, обеспечивающих питание сети освещения, принимаем h = 0,78;

D – полное водоизмещение судна, принимаем D=122339 т;

Р₅ = =100 кВт;

Р₆ - расчетная мощность для обеспечения работы.периодически включаемых потребителей (систем гидрофоров, компрессоров рефрижераторных камер, пожарный насос, и т.д.), кВт, принимаем Р₆ =200 кВт.

Р_бп =20+50+30+20+100+200=420 кВт

Р_х=Р_срх + Р_бп., при Р_п.н. < Р_бп

Р_х = 789,38+420 = 1209,38 кВт.

3.2.2. 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 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 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 электродвигателем брашпиля, кВт;

Р_к = 7,5 кВт - мощность, потребляемая электродвигателем компрессора.

Р_бр= 42 кВт,

Р_м =1209,38+0,8 × (7,5+42) =1248,98 кВт.

3.2.3. Расчет мощности электростанции для режима «Стоянка без грузовых операций»

Средняя мощность электростанции (кВт):

Р_{ср ст} =11+0,002 D,

где D — водоизмещение судна, т.

Р_{ср ст} =11+0,002×122339 =255 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 = 255 + 420 =675кВт.

3.2.4. Расчет мощности электростанции для режима «Стоянка с грузовыми операциями (разгрузка)»

Как правило, каким бы крупным не был танкер, он комплектуется грузовыми насосами из расчёта на полную разгрузку за 12 часов. В этом случае суммарная производительность грузовых насосов должна составлять:

Судно-прототип имеет 4 мембранных танков, соответственно количество грузовых насосов кратно 4.

При установке 8 насосов подача каждого будет равна:

,

Мощность столь производительных насосов будет составлять порядка 700 кВт, нагрузка всех насосов, где Р_гр.м –мощность грузовых механизмов с учетом одновременности их работы:

Р_гр.м =

Мощность электростанции с производством грузовых операций грузовыми средствами (кВт):

Р_ст.гр=Р _ст+Р_гр.м

Р_ст.гр=675+5600=6275кВт.

Дата добавления: 2015-05-08