Проектирование дизельной судовой установки рефрижератора дедвейтом 9852 тонны и скоростью хода 20 узлов

 

Режим	Нагрузка
Ходовой режим с грузом	1641,1 кВт
Ходовой режим  без груза	1341,1 кВт
Манёвры	1416,1 кВт
Стоянка с грузовыми  операциями	911,1 кВт

 

 

Для данного судна принимаем  к установке:

- 2 вспомогательных   дизель-генератора  фирмы  “ МAN B&W ” типа 8L23/30H, проектной мощностью по 1040 кВт с частотой вращения 720 об/мин и удельным эффективным расходом топлива 190 г/кВт *ч .

- 1 аварийный   дизель-генератор CUMMINS 6CT8.3MD с мощностью 150 кВт, частотой вращения 1800 об/мин и удельным эффективным расходом топлива 230 г/кВт *ч.

 

 

4. Модернизация холодильной установки

 провизионных  кладовых.

 

4.1Введение

Согласно Монреальскому  протоколу, России предстоит осуществить  вывод из обращения основных ГХФУ, прежде всего R22. Процесс должен быть фактически завершен к 2020 году, причем к 1 января 2010 года сокращение потребления ГХФУ должно было достичь отметки в 75 %, а к 2015 году — 90 % от базового уровня, то есть от объема потребления ГХФУ по состоянию на 1989 год.

Ежегодно Россия потребляет более 17 тысяч тонн гидрохлорфторуглеродов, то есть более 1000 тонн ОРП (тонна ОРП — произведение индекса озоноразрушающего потенциала (ОРП) вещества на его количество в метрических тоннах). С 2010 года максимальный уровень потребления будет ограничен тысячей тонн ОРП, и очень скоро речь зайдет о введении квот и лицензий на ввоз ГХФУ, что так или иначе затронет интересы большинства участников рынка климатического и холодильного оборудования. Уже работающее оборудование придется или модернизировать, или заменить. Поиск альтернативы здесь осложняется требованиями Киотского протокола от 1997 года, который регламентирует потенциальный «парниковый» вред каждого вещества. Потенциал глобального потепления (ПГП) — вот еще одна проблема, с которой приходится считаться. Баланс между двумя этими соглашениями найти сложно, так как у многих подходящих для замены ГХФУ озонобезопасных хладагентов  ПГП довольно высок.

1–2 октября 2009 года  в Министерстве природных ресурсов  и экологии Российской Федерации  (Минприроды России) проходила конференция «Вывод из обращения гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ) — национальная стратегия Российской Федерации». Конференция была организована Минприроды России и Организацией Объединенных Наций по промышленному развитию (ЮНИДО) при активном участии Ассоциации предприятий индустрии климата (АПИК) и финансовой поддержке UNEP в рамках подготовки проекта для Глобального экологического фонда. В мероприятии приняли участие все заинтересованные стороны: производители и импортеры хладонов, производители озонобезопасного технологического оборудования, представители отечественного бизнеса, а также ведущие российские ученые и эксперты в данной области. Главным координатором проекта выступил заместитель директора Департамента международного сотрудничества Минприроды России И. А. Зотов. По результатам обсуждения вопросов, связанных с грядущим введением квот на ввоз и производство гидрохлоруглеродов,  экспертной группой были подготовлены два итоговых документа конференции: проектный документ для предоставления в Глобальный экологический фонд (ГЭФ) и рекомендации федеральным органам исполнительной власти по выполнению обязательств России, вытекающих из Монреальского протокола.

 

  Описание провизионной холодильной  установки

 

Провизионная  рефрижераторная установка состоит  из:

• 2-х поршневых компрессоров
• 2-х маслоотделителей
• 2-х кожухотрубных конденсаторов
• 2-х фильтров-осушителей
• 2-х испарителей
• 1-го влагоотделителя
• Арматура
• Вентиляторы циркуляции воздуха для кладовых
• 1 регулятора давления «до себя»

 

Эксплуатация  поршневых компрессоров холодильных установок.

 

Повышение эксплуатационной надежности тесно связано с грамотной  эксплуатацией винтовых компрессорных  агрегатов, точным выполнением инструкций заводов-изготовителей и правил технической эксплуатации холодильных  установок на судах флота рыбной промышленности СССР. Основные правила эксплуатации различных типов холодильных поршневых компрессоров в основном одни и те же. Особенности эксплуатации связаны с видом хладагента и режимом работы в схемах одно- или двухступенчатого сжатия, а также в схемах с дозарядкой хладагента в парную полость при промежуточном давлении.

 

Подготовка  к пуску.

 

Подготовку  к пуску необходимо осуществлять по следующей схеме:

• проверить внешним осмотром исправность контрольно-измерительных приборов, наличие пломб на предохранительных клапанах;
• проверить уровень масла в маслоотделителе, при необходимости добавить масло в маслоотделитель;
• открыть все вентили на масляной системе (за исключением вентиля заправки масла), в том числе и подачи масла на впрыск в компрессор;
• открыть все краны на манометровых трассах;
• проверить открытие вентилей на системе охлаждающей воды к маслоохладителю. В этом случае нужно убедиться по указателю на приводе золотника, что золотник находится в открытом положении. Проверить вручную (где Это предусмотрено) работу золотника регулирования производительности.

 

Пуск  установки.

 

Производится  для оценки правильности введенного количества хладагента, работоспособности  всех узлов и механизмов и определения  местных утечек.

Производится  при выключенной автоматике, а циркуляция хладагента направляется в обход фильтра-осушителя. Для пуска произвдятся следующие мероприятия:

• вткрывают забортную воду на конденсатор
• включают вентиляторы в холодильниках
• открывают все клапаны за исключением клапана всасывания
• если есть возможность – то рекомендуется открыть перепускные клапаны в обход кладовых для облегчения пуска

Когда данные приготовления  окончены – запускают компрессор и плавно открывают клапан всасывания. При возникновении глухих стуков в компрессоре необходимо как можно скорее закрыть клапан и через некоторое время опять начать его медленно открывать.

После полного  открытия всасывающего клапана установка  будет еще минут 30-60 работать в  переходном режиме. В это время  необходим контроль за параметрами. Может быть высокое давление конденсации, возможен выброс хладагента из испарителей, высокая температура нагнетания и всасывания.

После выхода холодильной  установки на режим, сравниваются действительные параметры установки с рекомендуемыми и по результатам сравнения делается вывод о правильности заполнения системы хладагентом.

 

Работа  компрессора.

 

Работа компрессора  проверяется не менее одного раза за вахту для своевременного обнаружения  посторонних шумов и стуков на слух, утечек в разъемных соединениях  масла и хладагента (протечка масла по валу ведущего ротора через сальниковое уплотнение не более 6 капель в минуту), изменения температуры и давления нагнетаемого газа, температуры и давления всасываемого газа, температуры и давления масла, подаваемого на смазку и впрыск в компрессор.

Температура масла  после маслоохладителя должна быть 35—40° С (предельная 45-50 °С).

Минимальный перепад  между давлением масла в распределительном  коллекторе и давлением нагнетания компрессора должен быть 0,15 МПа для  поршневых компрессоров. Уровень масла в указателях маслосборников должен быть спокойный, без колебаний.

О параметрах работы поршневого компрессорного агрегата необходимо вести записи в вахтенном журнале.

При работе агрегата рабочие параметры необходимо поддерживать постоянными.

 

Остановка компрессора.

 

Для остановки  компрессора необходимо закрыть  клапан после ресивера, либо после  конденсаторов. После того, как весь хладагент будет перекачан из системы в конденсатор либо ресивер, компрессор остановится автоматически за счет реле низкого давления по понижению давления на всасывании. После этого необходимо отключить питание компрессора и закрыть клапана на нагнетании и всасывании. Затем прекратить подачу забортной воды на конденсатор и остановить вентиляторы провизионных кладовых.

 

4.2 Монреальский  протокол.

Статья 2F: Гидрохлорфторуглероды 

1. Каждая Сторона обеспечивает, чтобы за период двенадцати месяцев, начинающийся 1 января 2010 года, и за каждый последующий период двенадцати месяцев ежегодный расчетный уровень потребления ею регулируемых веществ, включенных в группу I приложения С, не превышал тридцати пяти процентов от суммированного показателя, указанного в пункте 1 настоящей статьи.

2. Каждая Сторона обеспечивает, чтобы за период двенадцати месяцев, начинающийся 1 января 2015 года, и за каждый последующий период двенадцати месяцев ежегодный расчетный уровень потребления ею регулируемых веществ, включенных в группу I приложения С, не превышал десяти процентов от суммированного показателя, указанного в пункте 1 настоящей статьи.

3. Каждая Сторона обеспечивает, чтобы за период двенадцати месяцев, начинающийся 1 января 2020 года, и за каждый последующий период двенадцати месяцев ежегодный расчетный уровень потребления ею регулируемых веществ, включенных в группу I приложения С, не превышал 0,5 процента от суммированного показателя, указанного в пункте 1 настоящей статьи. Однако такое потребление ограничивается обслуживанием холодильного оборудования и установок для кондиционирования воздуха, имеющихся на эту дату.

4. Каждая Сторона обеспечивает, чтобы за период двенадцати месяцев, начинающийся 1 января 2030 года, и за каждый последующий период двенадцати месяцев ежегодный расчетный уровень потребления ею регулируемых веществ, включенных в группу I приложения С, не превышал нулевого уровня.

5. Начиная с 1 января 1996 года каждая Сторона стремится обеспечить, чтобы:

a) использование регулируемых  веществ, включенных в группу I приложения С, ограничивалось  теми видами применения, в которых  отсутствуют экологически более приемлемые альтернативные вещества или технологии;

b) применение регулируемых  веществ, включенных в группу I приложения С, за исключением  редких случаев, когда это необходимо  для защиты жизни или здоровья  человека, не осуществлялось вне  областей использования, которые в настоящее время удовлетворяются за счет регулируемых веществ, включенных в приложения А, В и С; и

c) помимо учета других  соображений, связанных с окружающей  средой, безопасностью и экономикой, регулируемые вещества, включенные  в группу I приложения С, выбирались таким образом, чтобы свести к минимуму разрушение озонового слоя.

4.3 Калорический  расчет.

 

4.3.1 Калорический расчет  холодильной  установки для трех провизионных  кладовых.

 

Исходные данные:

- температура  наружного воздуха

- температура  забортной воды

- загрузка трюмов  грузом и температурные режимы  хранения, приведены в таблице  4.1.

 

Таблица 4.1

Температуры хранения и загрузка провизионных кладовых.

Номер кладовой	Вид провизии	Температура воздуха в кладовых    oС	Масса груза, кг
1	Овощи	+  4	500
2	Рыба	- 18	300
3	Мясо	- 18	450

Теплопритоки  в трюмах определяются по формуле:

Q_o= Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅+Q₆ ,    где

Q_o- суммарные теплопритоки, кВт;

Q₁- теплопритоки через ограждения кладовых, кВт;

Q₂- теплопритоки от термообработки груза, кВт;

Q₃ –теплопритоки от охлаждения тары, кВт;

Q₄- теплопритоки от вентиляции кладовых, кВт;

Q₅- теплопритоки от работающих механизмов и освещения, кВт;

Q₆- теплопритоки прочие неучтённые теплопритоки, кВт;

Теплопритоки  от разности температур окружающей среды и воздуха кладовых Q_1т

Определяется  по формуле: Q_1т =кF(t_н-t_кл), где

к- коэффициент  теплопередачи ограждения, Вт/м² град;

F- площадь ограждения, м;

t_н- температура окружающей среды, ^оС;

t_кл- температура воздуха кладовой, ^оС;

Результаты  расчётов по определению теплопритоков через ограждения сведены в таблицу 4.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.2

Теплопритоки  через ограждения.

Номер кладовой	Наименование ограждения кладовой	F,м2	К, Вт/м2 град	tкл, C	tн, C	Dt, С	Q1t, Вт	SQ1t
1	Носовая переборка	5	0,58	4	-18	-22	-63,8	405,8
	Кормовая переборка	5	0,58	4	16	12	34,8
	Переборка левого борта	8	0,58	4	30	24	111,36
	Переборка правого  борта	8	0,58	4	15	11	51,04
	Подволок	10	0,58	4	20	16	92,8
	Палуба	10	0,58	4	35	31	179,8
2	Носовая переборка	5	0,46	-18	-18	0	0	588,11
	Кормовая переборка	5	0,46	-18	4	22	50,6
	Переборка левого борта	6	0,46	-18	30	48	132,5
	Переборка правого  борта	6	0,46	-18	15	33	91,1
	Подволок	7,5	0,46	-18	20	38	131,1
	Палуба	7,5	0,46	-18	35	53	183,85
3	Носовая переборка	7	0,46	-18	27	45	144,9	838,75
	Кормовая переборка	5 2	0,46	-18	-18 15	0 33	0 30,36
	Переборка левого борта	6	0,46	-18	30	48	132,48
	Переборка правого  борта	6	0,46	-18	15	33	91,08
	Подволок	10,5	0,46	-18	20	38	183,54
	Палуба	10,5	0,46	-18	35	53	255,99