2.2.2.1 Определение основных характеристик механизмов и оборудования

Подачу перекачивающего насоса определяют исходя из необходимого времени для перекачивания требуемого количества масла:

Q = VK/τ,

где V - объем масла, м³; К = 1,151,18 - коэффициент запаса подачи, учитывающий снижение объемного КПД насоса в процессе эксплуатации;  - время перекачивания, ч.

Подача перекачивающего насоса должна быть такой, чтобы заполнить и осушить циркуляционную цистерну в течение 0,51 ч при давлении 0,150,20 МПа. Таким же способом определяют подачу насосов, предназначенных для осушения цистерн грязного топлива и масла, шламовых и др. Обычно время осушения оговаривается техническим заданием и не должно превышать 1-3 ч.

Исходным параметром для расчета характеристик системы циркуляционной смазки дизеля является количество теплоты, отводимое с маслом. Количество теплоты, отводимое с маслом от трущихся частей, кДж/ч,

,

где N_е - мощность на фланце гребного вала, кВт; _мех = _т_п_в - механический КПД установки; _т - механический КПД двигателя; _п - КПД редукторной передачи; _в - КПД валопровода, включая упорный подшипник; _ТР = 0,40,5 - доля теплоты трения, воспринимаемая маслом.

Количество теплоты, отводимое маслом от головок поршней двигателя, кДж/ч,

Q_охл=_охлg_eN_eQ_H, ,

где _охл = 0,040,06 - доля теплоты, отводимой с маслом от поршней; g_е - удельный расход топлива, кг/(кВт·ч); Q_н - теплота сгорания, кДж/кг.

Часовой расход масла в системе смазки, кг/ч,

,

Таблица 8

Характеристики оборудования систем смазки СДУ с МОД.

Характеристика	Оборудование	Марка; мощность главного двигателя, кВт
		5ДКРН62/140-3; 4500	6ДКРН74/160-3; 7800	8ДКРН74/160-3; 10100		9ДКРН84/180-3; 15500
Количество  подача, м3/ч; давление, МПа Количество  площадь поверхности теплообмена, м2 Количество  производитель-ность, л/ч Количество  вместимость, м3	Насос: главный масляный циркуляционный циркуляционный системы смазки приводов системы смазки приводов маслоперекачивающий Охладитель: циркуляци-онного масла ГД; масла системы смазки ТК Подогреватель масла сепаратора Сепаратор масла Сточно-циркуляционные цистерны ГД Цистерна цилиндрового масла Напорно-расходные цистерны ТК Сточно-циркуляционные цистерны системы смазки приводов	2х355; 0,45 2х5,8; 0,3 2х3,6; 0,4 1х16; 0,3 2х100 1х4,4 1х1,7 2х3000 2х25 1х0,25 1х0,4 1х0,4	2х355; 0,45 2х5,8; 0,3 2х3,6; 0,4 1х16; 0,3 2х160 1х6 2х1,7 2х3000 2х40 1х0,25 1х0,4 1х0,4	2х355; 0,45 2х5,8; 0,3 2х3,6; 0,4 1х16; 0,3 2х180 1х6 2х1,7 2х3000 2х45 1х0,3 1х0,6 1х0,5	2х500; 0,35 2х9; 0,25 2х5,8; 0,3 1х18; 0,3 2х275 2х8 2х1,7 2х3000 2х60 1х0,5 1х0,8 1х0,5

где с_м  1,95 кДж/кг - теплоемкость масла; t₁ = 812 С - допускаемое повышение температуры масла в циркуляционной системе смазки.

Часовой расход масла в системе охлаждения, кг/ч,

,

где t₂= 512 С - допускаемое повышение температуры масла в поршнях.

Пропускная способность ФТО, включаемого в систему параллельно, кг/ч,

G_ф = (0,10,15) G₁.

Подача циркуляционного масляного насоса, кг/ч,

G = k(G₁ + G₂ + G_ф),

где k = 1,21,5 - коэффициент запаса подачи насоса.

Проверить правильность выбора подачи насоса ориентировочно можно по удельной подаче циркуляционных масляных насосов, которая в СДУ с МОД составляет 35-45 л/(кВт·ч) при охлаждении поршней дизеля маслом и 12-15 л/(кВт·ч) водой, в СОД «Пилстик» - 18-20 л/(кВт·ч).

По полученному значению G принимают к установке основной и резервный масляные циркуляционные насосы.

Поверхность охлаждения маслоохладителя, м²,

,

где - коэффициент теплопередачи от масла к воде, кДж/(м²ч град); ₁ и ₂ - коэффициенты теплопередачи от масла к стенке и от стенки к воде, кДж/(м²·ч·град);  - толщина трубок, м;  =1320 кДж/(м·ч·град) - теплопроводность меди; t_{М 1} и t_{М 2} -температура масла до и после охлаждения, С; t_В1 и t_В2 - температура забортной воды до и после охладителя, С.

Для ориентировочных расчетов трубчатых охладителей рекомендуется принимать k_М = 4001300 кДж/(м²·ч·град), при этом правильность расчета следует проверять следующим образом: F_УД = 0,00280,0055 м²/кВт - для двигателей, поршни которых охлаждаются водой; F_УД = 0,028-0,055 м²/кВт - для двигателей с поршнями, охлаждаемыми маслом. По полученным значениям F_уд выбирают необходимые маслоохладители.

Вместимость сточно-циркуляционной цистерны, м³,

,

где k_Ц - кратность циркуляции масла в системе (k_Ц = 58 для двигателей мощностью 3000-4000 кВт и k_Ц = 812 для двигателей мощностью 1200015000 кВт); _М = 0,9 0,95 т/м³ - плотность масла; _Ц = 1,41,6 - коэффициент, учитывающий заполнение цистерны корпусными деталями, свободный объем цистерны над уровнем масла, который не должен превышать 0,70,8 высоты цистерны, и увеличение объема масла от нагревания и вспенивания.

Для подогрева масла перед запуском двигателя и перед сепарацией можно использовать один и тот же подогреватель. Площадь поверхности нагрева подогревателя масла, м²,

,

где Q_м - количество теплоты, необходимое для подогрева масла, кДж/ч; k_З = 1,1 - коэффициент запаса; k - коэффициент теплопередачи, Вт/(м²·К). В первом приближении k=90200 Вт/(м²·К).

Необходимое для подогрева количество теплоты, кДж/ч,

Q_М = G_М c_М (t_{М 2} - t_{М 1}),

где G_М - количество подогреваемого масла, кг/ч; c_М - теплоемкость масла, кДж/кг; tм 1 и tм 2 - начальная и конечная температура масла, С.

Вместимость цистерны отработавшего масла выбирается из условия обеспечения слива масла в течение 4 мес. плавания.