Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто

  • 30% recurring commission
  • Выплаты в USDT
  • Вывод каждую неделю
  • Комиссия до 5 лет за каждого referral

6.1. Исследование 1

Рассмотрев техническую документацию, а именно: таблицу режимов работы электростанции, которая приведена ниже, были сделаны предположения о нецелесообразности установки таких дизель-генераторов как предложены в данном проекте. Поэтому предлагается вариант установки других дизель-генераторов, исходя из таких основных критериев как: мощность, стоимость, габариты и масса, результаты расчетов которых приведены ниже.

Рис.6.1. Стоимость основных типов источников электрической энергии

Стоимость и масса дизель-генератора мощностью Ne=1310кВт

Характеристики дизель-генераторов в диапазоне мощностей NДГ от 150 до 1500 кВт могут

быть найдены с использованием следующей зависимости:

КДГ= 161,7 lg NДГ – 334,1=161,7 lg1310–334,1=169,9, тыс. долл.

КДГ= 10,1 GДГ

кг

где GДГ – масса дизель-генератора, кг; -стоимость дизель-генератора, тыс. долл.

Стоимость и масса дизель-генератора мощьностью Ne=600кВт

Характеристики дизель-генераторов в диапазоне мощностей NДГ от 150 до 1500 кВт могут

быть найдены с использованием следующей зависимости:

КДГ= 161,7 lg NДГ – 334,1=161,7 lg600–334,1=115,1, тыс. долл.

КДГ= 10,1 GДГ

,кг

где GДГ – масса дизель-генератора, кг; -стоимость дизель-генератора, тыс. долл.

Стоимость и масса валогенератора мощьностью Ne=700кВт

Характеристики валогенератора в диапазоне мощностей NВГ от 100 до 1000 кВт могут быть

апроксимированы следующими зависимостями:

КВГ= 316,1 NВГ0,63

КВГ=316,1*700=19,6тыс. долл.

GВГ= 5,81 lg NВГ

GВГ= 5,81 lg700=16530,кг

где КВГ – стоимость валогенератора, тыс. долл; GВГ – масса валогенератора, кг.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Стоимость и масса дизель-генератора мощьностью Ne=715кВт

Характеристики дизель-генераторов в диапазоне мощностей NДГ от 150 до 1500 кВт могут

быть найдены с использованием следующей зависимости:

КДГ= 161,7 lg NДГ – 334,1=161,7 lg715–334,1=127,4, тыс. долл.

КДГ= 10,1 GДГ

,кг

где GДГ – масса дизель-генератора, кг; -стоимость дизель-генератора, тыс. долл.

Общая стоимость агрегатов, входящих в электроустановку судна.

(агрегатов, предлагаемых заводом-изготовителем в качестве оптимальных для данного проекта)

тыс. долл.

Общая стоимость агрегатов, входящих в электроустановку судна.

(агрегатов, предлагаемых проектантом в качестве наиболее целесообразных)

тыс. долл.

Стоимость с валогенератором:

тыс. долл.

В процессе выбора были предложены следующие варианты ДГ:

Характеристики дизель-генераторов с двигателями фирмы MAN-B & W.

На базе среднеоборотных двигателей типа L16/24.

┌───┬─────┬────┬────┬──────┬────┬────┬────┬────┬────┐

│ J │Число│ Nэл│ Nе │ Gраб │Lдг │Lсод│ Bфр│Bм/о│Hгаб│

│ дг│ цил.│ кВт│ кВт│ т │ мм │ мм │ мм │ мм │ мм │

├───┼─────┼────┼────┼──────┼────┼────┼────┼────┼────┤

│ 3 │ 7 │ 600│ 630│ 11.4 │4886│3301│1000│1800│2226│

└───┴─────┴────┴────┴──────┴────┴────┴────┴────┴────┘

Расходы энергии и рабочих тел в системах.

┌───┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┐

│ J │Qвнт│Qввт│ Qм │Qввх│Qизл│Wвоз│Wгаз│Wтпн│Wцтн│Wвон│Wвов│ Wм │Wсжв│

│ дг│ кВт│ кВт│ кВт│ кВт│ кВт│кг/ч│кг/ч│м3/ч│м3/ч│м3/ч│м3/ч│м3/ч│ нм3│

├───┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┤

│ 3 │ 60 │ 150│ 110│ 150│ 15 │4523│4895│0.19│0.57│22.0│14.5│ 24 │1.12│

└───┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘

Примечание: применена двухконтурная система охлаждения.

В высокотемпературный контур (наименьшая температура охлаждающей

воды - 80 град. С) включены секция воздухоохладителя (ВТС) и

рубашки цилиндров. Низкотемпературный контур (Т нач. 44 град. С)

охлаждает низкотемпературную секцию воздухоохладителя и масло-

охладитель. Температура газов на выходе из ГТН - 320 град. С.

Частота 1000 об/мин. Наибольшее среднее эффективное давление

22.4 бар. Скорость поршня 8 м/с. Возможна форсировка до 1200

об/мин при сниженном Ре мах = 20.7 бар.

На базе среднеоборотных двигателей типа L23/30H.

┌───┬─────┬────┬────┬──────┬────┬────┬────┬────┬────┐

│ J │Число│ Nэл│ Nе │ Gраб │Lдг │Lсод│ Bфр│Bм/а│Hгаб│

│ дг│ цил.│ кВт│ кВт│ т │ мм │ мм │ мм │ мм │ мм │

├───┼─────┼────┼────┼──────┼────┼────┼────┼────┼────┤

│ 1 │ 5 │ 645│ 675│ 18.00│5624│3289│1600│2250│2383│

└───┴─────┴────┴────┴──────┴────┴────┴────┴────┴────┘

Расходы энергии и рабочих тел в системах(автономные насосы).

Примечание: температура масла - мах 67 град. С, min 36 град. С.

Забортная вода на входе в маслоохладиград. С ( для

типоразмера 8L23/30H - 25град. С.).

Температура воды на входе в НТС охлаждения воздуха - 36 град. С.

Температура воды на входе в систему охлаждения ВТС и ВВХ -

77 град. С.

Частота 750 об/мин. Скорость поршня 7.5 м/с. Наибольшее среднее

эффективное давление 18.1 бар. При форсировке до 900 об/мин

Ре 17.9 бар.

Выше приведены характеристики дизельгенераторов, обеспечивающих

выработку трехфазного переменного тока в соответствии с европейским

стандартом параметров (380в,50Гц).Возможна выработка тока в соответ-

ствии с американским стандартом параметров, но тогда количественные

характеристики изменятся. В таблицах обозначены:

- Jдг - индекс типоразмера;

- Nэл - номинальная электрическая мощность, отдаваемая в сеть, кВт.

Допустима перегрузка на 10% от Nн, ограниченная во времени;

- Nе - эффективная мощность приводного двигателя, кВт. Мощность

генерируется при частотах: 1000об/мин - L16/21,750 - L23/30;

- Bе эл - удельный расход топлива на номинальном режиме, г/кВт*ч.

Отнесено к электрической мощности, отдаваемой в сеть.

Для ДГ на базе ВОД типа D - принято по данным проспекта

фирмы. Данные сомнительны - похоже, что это Bе эффективный,

отнесенный к Nе.

Для дизельгенераторов на базе двигателей L23/30 Bе эл

составляет 207, а для L28/3г/кВт*ч ( 195 и 193

г/кВт*ч соответственно - в пересчете на Nе - эффективную

мощность на выходном фланце приводного двигателя);

- Gраб - масса агрегата дизельгенератора, приготовленного к

действию, т;

- Lгаб - длина наибольшая габаритная, мм;

- Lсод - длина агрегата двигателя, мм;

- Bфр - ширина по фундаментной раме, мм;

- Bм/о - минимально допустимое межосевое расстояние дизельгенера-

торов, поставленных рядом;

- Hгаб - габаритная высота, мм.

Характеристики систем указаны лишь для ДГ со среднеоборотными

двигателями, в том числе (температуры - ориентировочно):

- Qвнт - теплоотвод в низкотемпературном охладителе продувочного

воздуха, кВт.

- Qввт - теплоотвод в высокотемпературном охладителе продувочного

воздуха, кВт.

Воздух охлаждается от 150 до 50 град. Ц;

- Qм - теплоотвод в охладителе циркуляционного масла, кВт.

Смазочное масло коленвала охлаждается от 67 до 55 град. Ц.

Давление в системе смазки бар;

- Qввх - теплоотвод в охладителе пресной воды приводного двигателя,

кВт. Пресная вода охлаждается от 77 до 65 град. Ц.

Давление в системе пресной воды 2.5 бар;

- Qизл - теплоотдача за счет радиации от приводного двигателя, кВт;

- Qген - теплоотвод от генератора, кВт;

- Wвоз - расход продувочного воздуха, кг/ч;

- Wгаз - расход выхлопных газов, кг/ч;

- Wтпн - подача топливоподкачивающего насоса, м3/ч;

- Wцтн - подача циркуляционного топливного насоса, м3/ч. Двигатель

способен работать на сверхвысоковязком топливе > 700 сСт;

- Wвон - расход охлаждающей воды в низкотемпературном контуре (НТС

ВО и МО), м3/ч;

- Wвов - расход охлаждающей воды в высокотемпературном контуре (ВТС

ВО и ВВХ), м3/ч;

- Wм - расход циркуляционного масла, м3/ч;

- Wсжв - расход сжатого воздуха на пуск, Нм3/цил.

Отечественные марки дизель-генераторов

Наименование данных: Дизельгенераторы переменного тока

г===T============T========T===========T===========T======T======T======T======

¦Ном¦ Марка ¦Мощность¦Удел. расход¦Удел. расход¦Масса ¦Длинна¦Ширина¦Высота¦

¦пп ¦ ДГ ¦ ¦ топлива ¦ масла ¦ тонн ¦ мм ¦ мм ¦ мм ¦

¦ - ¦ - ¦ кВт ¦ кг/кВт*ч ¦ г/кВт*ч ¦ ¦ ¦ ¦ ¦

¦===+============+========+===========+===========+======+======+======+======¦

¦22 ¦ 6ДГ 50М/600¦ 600.0 ¦ 0.2240 ¦ 4.100 ¦24.60 ¦ 6650 ¦ 1580 ¦ 2520 ¦

¦23 ¦ 5ДГ 50М ¦ 690.0 ¦ 0.2240 ¦ 4.200 ¦24.60 ¦ 5802 ¦ 1645 ¦ 2520 ¦

L===¦============¦========¦===========¦===========¦======¦======¦======¦======-

Из всех предложенных вариантов лучшим является: на базе среднеоборотных двигателей типа L16/24, по всем вышеуказанным характеристикам, в количестве трех штук.

6.2. Исследование 2

Рассмотрим вариант с валогенератором

1) построения винтовой характеристики (параболы третьей степени),

проходящей через звданную точку

Следует задать в файле isx_P3.DAT следующие величины

NE - мощность и

N - частота на режиме, через который следует провести винтовую линию;

NMIN - минимальное и

NMAX - максимальное значение частоты в диапазоне исследования;

DN - шаг варьирования частоты.

2) выполнить анализ расположения эксплуатационных точек

и запасов мощности

Следует дополнительно задать:

NE - мощность и

N - частота на режиме нолминальной МДМ (L1);

NEX - мощность на режиме ДЭМ;

NMEX - мощность внешних навешенных механизмов - ВГ и ТКС (если они

есть);

NE2 - мощность на нижней границе диапазона МДМ (L2).

Выполняется анализ эксплуатационной точки с навешенными механизмами

при раположении точки ДЕМ (отдаваемой на винт) на номинальной

винтовой характеристике, проходящей через L1.

Строится винтовая характеристика, проходящая через точку полной нагрузки

двигателя (с работой на винт и приводом механизмов) при частоте

исходного ДЕМ. Определяется её пересечение с верхней границей диапазона

МДМ при Pe максимум.

Мощность на пересечении относится к полной мощности

двигателя на длительном режиме и определяется запас мощности K3,

необходимый для оптмизации агрегатов двигателя (ГТН, газораспределение,

топливная аппаратура). Если КЗ меньше 1,1-1,15, то оптимизации не

получится и на рабочем режиме с навешенными механизмами будет низкий КПД.

Полная мощность переносится на номинальную винтовую характеристику и

определяется новый коэффициент запаса мощности как отношение NE к сумме

NEX и NMEX. Если K31>= 1,1-1,15, то оптимизация возможна и на рабочем

режиме с навешенными механизмами будет низкий удельный расход топлива.

Анализируется возможность работы двигателя при отключенных механизмах

и определяются новая винтовая характеристика, её пересечение с изодромой

N (максимальные обороты). Определяется новый коэффициент запаса мощности.

Если он лежит в заданных пределах и наибольшая мощность на этой винтовой

внутри (или на границе) области допустимых МДМ, то все в порядке.

Двигатель может эксплуатироваться и без навещенных механизмов. Правда

КПД будет пониже, но это нештатный, аварийный, не длительный режим.

Результаты выводятся на печать в файл результатов P3.REZ

────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

ФАЙЛ ISX_Пар3.DAT - исходные данные для расчета винтовой характеристики│

────┬──────────────────────────────────┬────────┬──────────┬────────────┤

Nпп│ НАИМЕНОВАНИЕ ПЕРЕМЕННОЙ │ОБОЗНАЧ.│ РАЗМЕРН. │ЧИСЛ. ЗНАЧЕН.│

────┼──────────────────────────────────┼────────┼──────────┼────────────┤

1 │ Мощность двигателя на зад. режиме│ NE │ кВт │ 6349.500│

2 │ Частота на заданном режиме │ N │ об/мин │ 94.300│

3 │ Показатель степени винтовой х-ки│ MW │ - │ 3.000│

4 │ Минимальная частота диапазона │ NMIN │ об/мин │ 60.000│

5 │ Максимальная частота диапазона │ NMAX │ об/мин │ 110.000│

6 │ Шаг варьирования частоты │ DN │ об/мин │ 5.000│

7 │ Мощность на ДЭР на винт │ NEX │ кВт │ 5911.700│

8 │ Мощность навешенных механизмов │ NMEX │ кВт │ 600.000│

9 │ Мощность на режиме L2 │ NE2 │ кВт │ 5213.300│

────┴──────────────────────────────────┴────────┴──────────┴────────────┘

N=94.300 NE=6349.500 A=0.

N= 110.000 NE= 10078.188

N= 105.000 NE= 8765.411

N= 100.000 NE= 7571.892

N= 95.000 NE= 6491.951

N= 90.000 NE= 5519.909

N= 85.000 NE= 4650.088

N= 80.000 NE= 3876.809

N= 75.000 NE= 3194.392

N= 70.000 NE= 2597.159

N= 65.000 NE= 2079.431

N= 60.000 NE= 1635.529

NX=92.081 NEX=5911.700 MW=3.00000

NES=6511.700 K3=0.

NET=6049.905 NET1=6049.904

NM=95.096 K31=0.

NEM=5764.445 K32=0.

NE2=5213.300

Вариант без валогенератора

────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

ФАЙЛ ISX_Пар3.DAT - исходные данные для расчета винтовой характеристики│

────┬──────────────────────────────────┬────────┬──────────┬────────────┤

Nпп│ НАИМЕНОВАНИЕ ПЕРЕМЕННОЙ │ОБОЗНАЧ.│ РАЗМЕРН. │ЧИСЛ.ЗНАЧЕН.│

────┼──────────────────────────────────┼────────┼──────────┼────────────┤

1 │ Мощность двигателя на зад.режиме│ NE │ кВт │ 5911.700│

2 │ Частота на заданном режиме │ N │ об/мин │ 94.300│

3 │ Показатель степени винтовой х-ки│ MW │ - │ 3.000│

4 │ Минимальная частота диапазона │ NMIN │ об/мин │ 60.000│

5 │ Максимальная частота диапазона │ NMAX │ об/мин │ 110.000│

6 │ Шаг варьирования частоты │ DN │ об/мин │ 5.000│

7 │ Мощность на ДЭР на винт │ NEX │ кВт │ 5911.700│

8 │ Мощность навешенных механизмов │ NMEX │ кВт │ 600.000│

9 │ Мощность на режиме L2 │ NE2 │ кВт │ 5213.300│

────┴──────────────────────────────────┴────────┴──────────┴────────────┘

N=94.300 NE=5911.700 A=0.

N= 110.000 NE= 9383.294

N= 105.000 NE= 8161.034

N= 100.000 NE= 7049.808

N= 95.000 NE= 6044.329

N= 90.000 NE= 5139.310

N= 85.000 NE= 4329.463

N= 80.000 NE= 3609.502

N= 75.000 NE= 2974.138

N= 70.000 NE= 2418.084

N= 65.000 NE= 1936.053

N= 60.000 NE= 1522.759

NX=94.300 NEX=5911.700 MW=3.00000

NES=6511.700 K3=0.

NET=5632.762 NET1=5632.762

NM=97.388 K31=0.

NEM=5366.985 K32=0.

NE2=5213.300

По данным точкам строим график зависимостей.

Рассчитаем удельный расход для варианта с валогенератором

На графике найдем точку (О-точка режима оптимизации).

Просто возьмем мощьность в точке(А) умножим на 1,15

6349,5*1,15=7301,5кВт

────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

ФАЙЛ ISX_Be.DAT - исходные данные для расчета уд. расхода топлива двигМС│

────┬──────────────────────────────────┬────────┬──────────┬────────────┤

Nпп│ НАИМЕНОВАНИЕ ПЕРЕМЕННОЙ │ОБОЗНАЧ.│ РАЗМЕРН. │ЧИСЛ.ЗНАЧЕН.│

────┼──────────────────────────────────┼────────┼──────────┼────────────┤

1 │ Мощность двигателя на иск.режиме│ NE │ кВт │ 6349.500│

2 │ Мощность на режиме оптимизации │ NEO │ кВт │ 7301.500│

3 │ Частота на режиме оптимизации │ NO │ об/мин │ 99.000│

4 │ Типоразмер цилиндра двигателя │ J │ - │ 16

5 │ Число цилиндров в агрегате МОД │ ZC │ - │ 4│

6 │ Тип ГТН(обычный 1,экономичный 2)│ TGTN │ - │ 1│

────┴──────────────────────────────────┴────────┴──────────┴────────────┘

NE= 6349.50 NEO= 7301.50 NO= 99.00

TRGD= 16 ZC= 4 TGTN= 1 GRU1= 2

PEOTN= 0.95 NEOTN= 0.87

BEO= 170.00 DBE= -2.88 BE= 167.12

Из графика видно, что точка (О) не выходит за пределы области допустимых МДМ, а это значит, что установка валогенератора позволит понизить удельный расход топлива на двигатель. Однако, расчитаем уд. расход топлива без навешивания валогенератора:

────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

ФАЙЛ ISX_Be. DAT - исходные данные для расчета уд. расхода топлива двигМС│

────┬──────────────────────────────────┬────────┬──────────┬────────────┤

Nпп│ НАИМЕНОВАНИЕ ПЕРЕМЕННОЙ │ОБОЗНАЧ.│ РАЗМЕРН. │ЧИСЛ. ЗНАЧЕН.│

────┼──────────────────────────────────┼────────┼──────────┼────────────┤

1 │ Мощность двигателя на иск. режиме│ NE │ кВт │ 5911.700│

2 │ Мощность на режиме оптимизации │ NEO │ кВт │ 6798.500│

3 │ Частота на режиме оптимизации │ NO │ об/мин │ 99.000│

4 │ Типоразмер цилиндра двигателя │ J │ - │ 16

5 │ Число цилиндров в агрегате МОД │ ZC │ - │ 4│

6 │ Тип ГТН(обычный 1,экономичный 2)│ TGTN │ - │ 1│

────┴──────────────────────────────────┴────────┴──────────┴────────────┘

NE= 5911.70 NEO= 6798.50 NO= 99.00

TRGD= 16 ZC= 4 TGTN= 1 GRU1= 2

PEOTN= 0.88 NEOTN= 0.87

BEO= 170.00 DBE= -4.59 BE= 165.41

По данным расчета видно, что удельный расход в варианте без валогенератора ниже, нежели с его установкой.

Поэтому проведем другой анализ. Сравним общий удельный расход топлива при эксплуатации судна(с валогенератором и без него).

1. Без валогенератора

NeBe+NeBe=6000,195+5911,70,165=1095кг/ч, где

Ne-мощность дизель-генератора, кВт;

Be-удельный расход топлива дизель-генератора, г/кВтч;

Ne-мощность на винт на режиме Р, кВт;

Be- удельный расход топлива двигателя, г/кВтч;

2. С валогенератором

NeBe+NeBe=4060,185+5911,70,167=1062кг/ч, где

Ne-мощность валогенератора с учетом турбокомпаунда, кВт;

Be- удельный расход топлива валогенератора, г/кВтч;

Из расчета видно, что в целом выгода по расходу топлива существенна, но сама установка валогенератора дорогостоящая, так как помимо самого валогенератора устанавливается такая система как привод ВГ:

Рис.6.2. Привод валогенератора с гидромеханическим стабилизатором частоты.

1 – вал отбора мощности от малооборотного ДВС;

2 – гидромотор, навешенный на эпицикл;

3 – шестерня мультипликатора;

4 – устройство управления гидромотором;

5 – паразитная шестерня;

6 – колесо мультипликатора;

7 – объемный насос, навешенный на вал мультипликатора;

8 – эпицикл;

9 – сателлит;

10 – солнечная шестерня;

11 – водило;

12 – валогенератор.

6.3 Вывод

В ходе исследований было проведено два сравнения:

1. Общая стоимость электроэнергоустановки, предложенной заводом-изготовителем, и электроэнергоустановки, предложенной проектантом данного диплома. Из данных расчета видно, что вариант с установкой двух дизель-генераторов Ne=1310кВт и одного дизель-генератора Ne=715кВт значительно дороже, чем вариант с установкой трех дизель-генераторов Ne=600кВт, даже если добавить ко второму варианту валогенератор.

2. Целесообразность установки валогенератора. Также по результатам расчета видно, что валогенератор поможет повысить КПД и уменьшить общий удельный расход топлива, а также продлить время эксплуатации дизель-генераторов. Однако его установка по себестоимости дорогое удовольствие, хотя по истечению некоторого времени эксплуатации судна она явно окупится.