Схемы утилизации теплоты

Для определения расчетной тепловой нагрузки утилизационного устройства, работающего на выпускных газах, необходимо знать характер ее изменения в зависимости от режима работы главных двигателей. Изменение тепловой нагрузки зависит также от при­нятой схемы утилизации. Если потребителями утилизационных устройств являются вспомогательные механизмы и аппараты, обслу­живающие главные двигатели, характер ее изменения будет одним, а если потребителями являются общесудовые системы – другим.

С учетом характера изменения тепловой нагрузки утилизационного устройства (для принятой схемы утилизации) на рис. 2.1,а наносится кривая Q_СУТ = f(n). Точка пересечения с линией располагаемой теплоты выпускных газов, которая может быть полезно использована, определяет расчетную тепловую нагрузку и диапазон частоты вращения, при котором

Рис. 2.1. Зависимости QСУТ = f(n) и = f(n) для различных систем утилизации теплоты выпускных газов

возможна устойчивая работа устройства. Как видно из приведенного графика, в диапазоне частоты вращения от nmin до nн имеет место запас по располагаемому теплоперепаду (затененная область). Отношение количества теплоты, которая может быть реализована в утилизационных устройствах, к количеству теплоты, действительно используемой в них, называется коэффициентом запаса

. (2.38)

Если схемой утилизации предусматривается полное замещение вспомогательных котлов или вспомогательных двигателей, или тех и других, вместе взятых, то коэффициент запаса, равный единице, выбирается при, соответствующем среднеэксплуатационному режиму судовой энергетической установки. Для большинства транспортных судов при проектировании утилизационных устройств минимальная частота вращения при работе на винт принимается n_min = (0,88 ÷ 0,92)n_н, что соответствует снижению мощности на 25 ÷ 30% номинальной. При этом желательно подбирать такие потребители утилизационного устройства, которые обеспечивали бы минимальный запас по располагаемой теплоте во всем диапазоне частоты вращения от n_min до n_н.

Построенная линия Q_СУТ = f(n) может расположиться ниже линии = f(n). В этом случае тепловая схема утилизационного устройства во всем рассматриваемом диапазоне частоты вращения является избыточной (рис. 2.1,б).

При частичном замещении вспомогательных котлов или вспомо­гательных двигателей коэффициент запаса по располагаемой теплоте ξ_з = 1 выбирается при номинальной частоте вращения (рис. 2.1,в). В этой схеме с уменьшением, частоты вращения коэффициент запаса располагаемого тепла оказывается меньше единицы. Недостающее количество теплоты (затененная область) здесь восполняется за счет вспомогательных котлов.

Поиск по сайту: