Таблица 1 : Расчётные характеристики рабочей массы топлива. Наименование величиныОбозначениеЧисленное значение Элементарный хим. состав топлива , % : - углерод СР 83,8-водород НР 11,3-кислород ОР 0,3-азот NP 0,6-сера (летучая) SР 1,9-зола АР 0,2-влагосодержание WР 1,7Вязкость при температуре не более 50ОС , мм2 / с : Механические примеси , % : LР 0,2Содержание воды , % : WР 1,7Зольность , % : АР 0,2Температура вспышки , ОС : tВСПТемпература застывания , ОС : tЗАСТНизшая теплота сгорания , МДж / кг : QР 40,179Водородная характеристика топлива 0,313 Примечание : низшая теплота сгорания определяется по формуле Менделеева : QР=0,339СР+1,03НР-0,109(ОР-SР)-0,0251WР , ( МДж / кг ) . QР=0,33983,8+1,0311,3 - 0,109( 0,3 - 1,9 ) - 0,02511,7 = 40,179 , ( МДж / кг ) . Водородную характеристику топлива определяем по формуле : 2,32( НР / СР ) Таблица 2 :определение коэффициента избытка воздуха ном : №№ п / п Наименование величины Обозначение Расчётная формулаЧисленное значение 1 Содержание кислорода в уходящих газах на нормальной нагрузке , % : О2 Задано 4,1 2Водородная характеристика топлива . 2,32( НР / СР ) 0,313 3 Содержание трёхатомных газов в уходящих газах , % : RO2 ( 21-О2 ) / ( 1+ ) 12,87 4 Максимальное содержание трёхатомных газов для данного топлива , % : ROMAX 21 / ( 1+ ) 16 5 Коэффициент избытка воздуха на номинальной нагрузке . НОМ ( ROMAX ) / ( RO2 ) 1,245 Таблица 2 :определение коэффициента избытка воздуха ном : №№ п / п Наименование величины Обозначение Расчётная формулаЧисленное значение 1 Содержание кислорода в уходящих газах на нормальной нагрузке , % : О2 Задано 4,1 2Водородная характеристика топлива . 2,32( НР / СР ) 0,313 3 Содержание трёхатомных газов в уходящих газах , % : RO2 ( 21-О2 ) / ( 1+ ) 12,87 4 Максимальное содержание трёхатомных газов для данного топлива , % : ROMAX 21 / ( 1+ ) 16 5 Коэффициент избытка воздуха на номинальной нагрузке . НОМ ( ROMAX ) / ( RO2 ) 1,245 Таблица 3 : Коэффициенты нагрузки и спроса на потребители пара на сухогрузном судне : ПотребителиТемпература наружного воздуха ниже 00С , ( на ходу )Температура наружного воздуха выше 200С , ( на стоянке )ПараКН , iКСПР , iКН , i КСПР , iКН , iКСПР , iКН , i КСПР , iОбогрев Цистерн Пресной воды: 0,01 0,7 0,007 0 0 0Хоз-бытовые Нужды : -подогреватели мытьевой воды 0,02 0,7 0,014 0,012 0,95 0,0114-подогреватели питьевой воды 0,01 0,7 0,007 0 0 0-пропаривание цистерн : камбузных отходов , сточной , фекальной 0,004 0,6 0,0024 0,002 0,65 0,0013-обогреватели сушилок 0,05 0,9 0,045 0,04 0,65 0,026-другие хоз-бытовые нужды 0,03 0,8 0,024 0,02 0,25 0,005Отопление : -отопление грелками 0,02 1,0 0,02 0 0 0-кондиционирование воздуха 0,3 1,0 0,3 0,005 0,2 0,001-обогрев МО и помещений технического назначения 0,1 0,8 0,08 0 0 0Прочие Потребители : -обогрев и продувание бортовой арматуры 0,03 0,4 0,012 0,.001 0,15 0,00015-пар на верхнюю палубу 0,05 0,9 0,045 0,005 0,1 0,0005 КН , i КСПР , i = Д / ДНОМ =X 1,04855 0,298325 Примечание : определим коэффициент избытка воздуха по формуле : = 1+( НОМ - 1 ) / ( Д / ДНОМ ) ( 1, стр.7 ) 1 = 1+( 1,245 - 1 ) / 1,04855 1,.2337 2 = 1+( 1,245 - 1 ) / 0,29825 1,8213 По данным значениям коэффициентов НОМ ,1 и 2 заполняем таблицу 4 . Таблица 3 : Коэффициенты нагрузки и спроса на потребители пара на сухогрузном судне : Потребители Температура наружного воздуха ниже 0ОС , ( на ходу ) :Температура наружного воздуха выше 20ОС , (на стоянке) : пара КН , i KСПР , iКН , i КСПР , i КН , i KСПР , i КН , i КСПР , i Обогрев Топливных Цистерн : -запасных 0,3 0,7 0,21 0,17 0,55 0,0935-отстойных 0,04 0,8 0,032 0,015 0,65 0,00975-расходных 0,02 0,8 0,016 0,004 0,15 0,0006-переливных 0,01 0,4 0,004 0,004 0,25 0,001Подогреватели : -сепараторов масла 0,01 0,8 0,008 0,015 0,75 0,01125 -сепараторов топлива 0,02 0,8 0,016 0,008 0,55 0,0044-топлива перед ГД 0,03 0,9 0,027 0,01 0,15 0,0015-сепараторов льяльных вод 0,006 0,7 0,0042 0,0008 0,55 0,00044Обогрев Различных Цистерн : -запасов масла 0,005 0,5 0,0025 0,004 0,25 0,001-отработавшего масла 0,001 0,2 0,0002 0,0015 0,25 0,000375-отходов сепарации , утечек топлива и масла 0,.0020,30,00060,0010,350,00035-отходов сепарации трюмных вод 0,001 0,3 0,0003 0,001 0,15 0,00015-уравнительных цистерн охлаждающей воды ГД 0,001 0,3 0,0003 0,001 0,15 0,00015Собственные Потребители Котла : -подогреватели топлива 0,001 0,3 0,0003 0,0015 0,95 0,001425-обогрев топливных цистерн 0,001 0,3 0,0003 0,0015 0,95 0,001425-пар на форсунку 0,0005 0,3 0,00015 0,0008 0,95 0,00076-пар на другие потребители 0,001 0,3 0,0003 0,002 0,95 0,0019Паровые спутники : 0,1 0,9 0,09 0,.08 0,75 0,06Опреснители :0,10,40,040,140,450,063Обогрев Балластных Цистерн : 0,1 0,4 0,04 0 0 0 Таблица 4 : Материальный баланс процесса горения 1 килограмма топлива . Наименование величиныОбозначениеРасчётная формулаЗначение величиныКоэффициент избытка воздухаПо рекомендациям1,2451,23371,8213Теоретически необходимый объём воздуха , м3 : V0 0,0889КР+0,265НР 0,0333ОР 10,5 10,5 10,5Объём углекислого газа , м3 :VRO2( 1,865КР ) / 1001,5761,5761,576Теоретический объём азота , м3 :VN20,79V0+0,8( NP / 100 )8,38,38,3Объём водяных паров , м3 : -теоретический ( = 1 ) VH2O 0,0124( 9НР+WР )+0,0161V0 1,451 1,451 1,451-избыточный ( при 1 ) VH2O 0,0161( 1 )V0 0,0414 0,0395 0,1388-действительный VH2O VH2O + 0,0161( - 1 )V0 1,4924 1,4905 1,5898Суммарный объём дымовых газов , м3 : -теоретический ( = 1 ) Vг VRO2 + VN2 + VH2O 11,327 11,327 11,327-действительныйVгVг + 1,0161( - 1 )V013,94113,82020,0895Объёмные доли трёхатомных газов : -углекислого газа RO2 VRO2 / Vг 0,113 0,114 0,07845-водяных паров H2O VH2O / Vг 0,107 0,1078 0,07913-суммарная доля трёхатомных газов П RO2 + Н2О 0,22 0,2218 0,1576Парциальное давление , МПа: -углекислого газа РRO2 RO2 P 0,0114 0,0115 0,00792-водяных паровРH2O H2O P0,01080,01090,008-суммарное для трёхатомных газов РП РRO2 + PH2O 0,0222 0,0224 0,01592 Примечание : Р=0,101 МПа - нормальное атмосферное давление . КР = СР + 0,375SР КР = 83,8 + 0,3751,9 = 84,5125 % По полученным данным рассчитываем таблицы 5, 6 и 7. Таблица 5 : Определение энтальпии дымовых газов при ном=1,245 . tГ , 0СIг , кДж / кг .Iв , кДж / кг .IH2O , кДж / кг .Iг = Iг + ( - 1)Iв + IH2O , кДж / кг .1001564,4413866,251910,262003161,74279312,583858,613004806,404231,519,175862,294006499,10569125,927919,325008232,99718232,8710025,4560010002,19871540,03412177,4070011818,6310279,547,4814384,5980013694,491186555,2716656,699001560313450,563,0918961,46100017543,531507871,4121309,05110019490,3616747,579,7423673,24120021450,871841788,2226051,26130023446,3220086,597,0428464,55140025492,6021798105,930939,01150027515,8323509,5115,0533390,71160029572,1425231,5124,2435878,10170031642,1426943133,638376,78180033627,6928654,5143,1640891,20190035836,6830418,5152,6843441,89200037930,3932172162,5345975,06210040052,9533936172,2648539,53220042179,8635689,5182,1251105,91 Таблица 6 : Определение энтальпии дымовых газов при 1=1,2337 . tГ , 0СIг , кДж / кг .Iв , кДж / кг .IH2O , кДж / кг .Iг = Iг + ( - 1)Iв + IH2O , кДж / кг .1001564,4413865,961894,312003161,74279312,013826,473004806,404231,518,295813,594006499,10569124,737853,825008232,99718231,369942,7860010002,19871538,2012077,0970011818,6310279,545,3114266,2680013694,491186552,7316520,079001560313450,560,2018806,58100017543,531507868,1421135,40110019490,3616747,576,0823480,33120021450,871841784,1725839,09130023446,3220086,592,5928233,13140025492,6021798101,0430687,83150027515,8323509,5109,7733119,77160029572,1425231,5118,5435587,28170031642,1426943127,4738066,19180033627,6928654,5136,5940460,84190035836,6830418,5145,6843091,16200037930,3932172155,0845604,07210040052,9533936164,3648148,15220042179,8635689,5173,7650694,26 Таблица 7 : Определение энтальпии дымовых газов при 2=1,8213 . tГ , 0СIг , кДж / кг .Iв , кДж / кг .IH2O , кДж / кг .Iг = Iг + ( - 1)Iв + IH2O , кДж / кг .1001564,44138620,962723,722003161,74279342,195497,823004806,404231,564,268345,994006499,10569186,89112605008232,997182110,2114241,7860010002,198715134,2217294,0470011818,6310279,5159,2020420,3880013694,4911865185,3023624,529001560313450,5211,5326861,43100017543,5315078239,4330166,52110019490,3616747,5267,3333512,41120021450,8718417295,7836872,53130023446,3220086,5325,3540268,71140025492,6021798355,0543750,35150027515,8323509,5385,7347209,91160029572,1425231,5416,5450711,31170031642,1426943447,9154218,34180033627,6928654,5479,9757641,6190035836,6830418,5511,8961331,28200037930,3932172544,9364898,18210040052,9533936577,5568502,14220042179,8635689,5610,5872102,23 Примечание : Теоретические энтальпии дымовых газов Iг , воздуха Iв и водяных паров IH2O вычисляются по формулам : Iг = VRO2 ( ct )CO2 + VN2 ( ct )N2 + VH2O ( ct )H2O ( 2, стр.24 ) Iв = V0 ( ct )В ( 2, стр.24 ) IН2О = VH2O ( ct )H2O ( 2, стр.24 ) Также использована таблица 2.1 ( 2, стр.24 ) . Таблица 5 : Определение энтальпии дымовых газов при ном=1,245 . tГ , 0СIг , кДж / кг .Iв , кДж / кг .IH2O , кДж / кг .Iг = Iг + ( - 1)Iв + IH2O , кДж / кг .1001564,4413866,251910,262003161,74279312,583858,613004806,404231,519,175862,294006499,10569125,927919,325008232,99718232,8710025,4560010002,19871540,03412177, 4070011818,6310279,547,4814384,5980013694,491186555,2716656,699001560313450,563,0918961,46100017543,531507871,4121309,05110019490,3616747,579,7423673,24120021450,871841788,2226051,26130023446,3220086,597,0428464,55140025492,6021798105,930939,01150027515,8323509,5115,0533390,71160029572,1425231,5124,2435878,10170031642,1426943133,638376,78180033627,6928654,5143,1640891,20190035836,6830418,5152,6843441,89200037930,3932172162,5345975,06210040052,9533936172,2648539,53220042179,8635689,5182,1251105,91 Таблица 6 : Определение энтальпии дымовых газов при 1=1,2337 . tГ , 0СIг , кДж / кг .Iв , кДж / кг .IH2O , кДж / кг .Iг = Iг + ( - 1)Iв + IH2O , кДж / кг .1001564,4413865,961894,312003161,74279312,013826,473004806,404231,518,295813,594006499,10569124,737853,825008232,99718231,369942,7860010002,19871538,2012077,0970011818,6310279,545,3114266,2680013694,491186552,7316520,079001560313450,560,2018806,58100017543,531507868,1421135,40110019490,3616747,576,0823480,33120021450,871841784,1725839,09130023446,3220086,592,5928233,13140025492,6021798101,0430687,83150027515,8323509,5109,7733119,77160029572,1425231,5118,5435587,28170031642,1426943127,4738066,19180033627,6928654,5136,5940460,84190035836,6830418,5145,6843091,16200037930,3932172155,0845604,07210040052,9533936164,3648148,15220042179,8635689,5173,7650694,26