Файл: Нестеров Ю.Ф. Теория и расчет судовой тепловой изоляции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 156

Скачиваний: 6

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Удельную стоимость хладагента можно вычислять по формуле sa =

— paDz,

если известен удельный расход его D a , или же определять

по прототипу, пользуясь выражением S" — El/Qo • 10"~3. Ориентировочные значения расходов и стоимостей хладагента

(на каждую 1000 ккаліч), идущего в год на добавочное подпитывание системы вследствие утечек во время эксплуатации, можно принимать по табл. 16.

 

Приблизительные значения

D a и

sa

Таблица 16

 

 

 

 

Pa,

 

Система

 

Da-

 

V

Х л а д а г е н т

 

о х л а ж д е н и я

 

кг

 

руб

 

руб/т

 

 

год-тыс.

ккал/ч

год-тыс.

ккал/ч

 

 

 

 

Аммиак

67

{

Непосредственная

4—10

0,27—0,67

 

 

 

 

 

 

 

\

Рассольная

2—7

0,13—0,47

 

 

 

Фреон-12

1050

{

Непосредственная

16—20

16,8—21,0

Рассольная

10—14

10,5—14,7

 

 

\

 

 

Непосредственная

16—20

53,6—67,0

Фреон-22

3350

I

Рассольная

10—14

33,5—46,9

 

 

1

Фреон-142

3300

(

Непосредственная

16—20

52,8—66,0

Рассольная

10—14

33,0—46,2

 

 

1

Фреон-143

800

|

Непосредственная

16—20

12,8—16,0

Рассольная

10—14

8,0—11,2

 

 

1

Стоимость забортной воды, охлаждающей конденсатор, учитывать не следует.

§ 61

Выбор прототипа рефрижераторной (или кондиционирующей) установки для технико-экономического расчета изоляции. Определение укрупненных измерителей стоимости и объема оборудования

Выбор прототипа. К технико-экономическому расчету изоляции можно приступать после выбора близкого прототипа для проекти­ руемого судна и его рефрижераторной (кондиционирующей или теплонасосной) установки. В качестве прототипа лучше брать само­ стоятельный предварительный проект рефрижераторной установки, выполняемый в первом приближении во время разработки эскизного проекта для заданного судна. Такой проект явится наилучшим про­ тотипом для определения укрупненных измерителей стоимости и объема оборудования и получения других исходных данных, необ-


ходимых для экономического расчета изоляции и окончательного проектирования установки.

Если близкого прототипа нет или во время эскизного проектиро­ вания рефрижераторная установка не разрабатывалась, то на стадии технического проектирования придется полностью рассчитывать и проектировать установку в два этапа. На первом этапе производят расчет в первом приближении с целью получения исходных данных к экономическому расчету (считая постоянными ранее принятые толщины изоляции).

В объем предварительного проекта рефрижераторной (или кон­ диционирующей) установки, выполняемого в первом приближении при эскизном или техническом проектировании судна и принимае­ мого за прототип, должны входить в полном объеме все необхо­ димые тепловые (или тепловлажностные) и гидравлические расчеты;

выбор на основании этих расчетов всех элементов

рефрижераторного

(или

кондиционирующего)

оборудования,

включая

запасное, а

также

выбор помещений и

размещение в

них всего

оборудования.

В указанном случае сам экономический расчет производят на

втором этапе проектирования. После определения

наивыгоднейших

толщин изоляции выполняют окончательные (т. е. во втором прибли­ жении) тепловлажностные и гидравлические расчеты, а также уточ­ няют выбор и расположение оборудования.

Близость прототипа, а также точность вычисления укрупненных измерителей и других исходных величин определяют точность тех­ нико-экономического расчета изоляции.

Для ориентировочных расчетов экономичной толщины изоляции можно применять приблизительные укрупненные измерители, чи­ сленные значения которых приведены ниже.

Укрупненный измеритель стоимости оборудования. Укрупненный измеритель общей стоимости рефрижераторного (или кондициони­ рующего) и энергетического оборудования с0 является отношением стоимости всего установленного оборудования (включая резервное),

а также его монтажа

С 0 к

максимальной (установочной)

холодо-

производительности Q0

при

рабочих условиях:

 

 

 

Qo ккал-ч

4

В величину С0 следует также включать стоимость хладагента, масла и соли, расходуемых на первоначальное заполнение систем, обслужи­ вающих установку, и стоимость оборудования помещения для хра­ нения запаса хладагента (баллонов и т. д.).

Стоимость рефрижераторного (или кондиционирующего) и энерге­ тического оборудования, изоляционных конструкций, а также за­ траты на топливо, масло, хладагент, соль и другие материальные средства следует рассчитывать в соответствии с их отпускными ценами

по действующим прейскурантам.

 

 

 

В приблизительных расчетах для средних

и крупных

холодиль­

ных установок можно принимать с0 = 0 , 3 - И , 0

р у б

[6] .

(Средней


называется установка

с

холодопроизводительностью Q 0

=

50 ч -

ч-ЗОО

тыс.ст.ккал!ч.)

Меньшие значения са соответствуют

высоким

температурам

в трюмах

(/в

= 0° С), крупным

холодильным

уста­

новкам и непосредственным системам охлаждения.

 

 

Укрупненный измеритель объема, занимаемого оборудованием.

Общий

объем,

занимаемый

всеми

элементами

рефрижераторного

(или кондиционирующего)

оборудования,

 

 

 

 

 

 

Vo = Vu

+ Vn

+ V3 м\

 

 

(363)

где VM — объем помещения для холодильных машин (или для кон­ диционеров с вентиляторами) с учетом объема, необходимого для размещения дизель-генераторов, M s ; Vn — объем, отнимаемый охла­ ждающими (или нагревательными) приборами и обслуживающими их трубопроводами, располагаемыми непосредственно в рефрижера­ торных или жилых помещениях (рассольными или испарительными

батареями

и

ограждающими

их

решетками,

воздухоохладителями,

каютными

кондиционерами,

воздухораспределителями

и т. п.),

мг\

V3 — объем помещения для хранения запаса хладагента и других

вспомогательных

помещений,

м3.

 

 

 

 

 

 

Укрупненный измеритель

объема v0, необходимого для размеще­

ния всего оборудования, представляет собой общий объем VQ,

при­

ходящийся

на

единицу

максимальной

холодопроизводительности

установки

Qo

при рабочих

условиях:

 

 

 

 

 

 

 

0 о =

_ !

^

-

. -

* '

 

;

(364)

 

 

 

 

Q0 • 10

3

 

тыс. ккал/ч

 

v

 

очевидно,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VM +

у п

+

v4

 

 

7~ >

 

(365)

где vM, vn

 

v3

м

'

п

 

1

3

тыс.

ккал/ч

'

v

'

и

— измерители

 

объемов,

занимаемых

помещением

для холодильных машин, приборами охлаждения и помещением для

запаса

хладагента

(vK

=

VJQ0-\0~3;

vn

=

VJQ0-10~3

и

v3 =

V3IQQ-\0-3).

 

 

 

 

 

M3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и„ колеблется

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значение

от 0,2

т—

для

крупных

рефри-

 

 

°

 

 

'

тыс.ккал/ч

 

 

 

ґ ;

 

г

-rr

жераторных

судов

до

6,0

для

небольших

судов

[117].

(Средним

называется рефрижераторное судно с водоизмещением 3—6

тыс.

т.)

Укрупненный измеритель объема

рефрижераторного

отделения

и м л * 0,2-^2,2

 

м3

7—, а потерянного объема

трюмов на

разме-

/пыс

 

 

 

.ккал/ч

 

vn

 

 

 

 

, .

 

 

 

щение

охлаждающих

приборов

0,2 -f-4,5

 

м

 

Мень-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тпыс • ккал j и,

 

 

 

шие значения

v0, vu

и vn соответствуют крупным установкам

и су­

дам, высоким температурам в трюмах (tB =

0° С),

воздушным

си­

стемам

охлаждения

и установкам для

кондиционирования

воздуха.

Приведенные численные значения укрупненных измерителей не позволяют учитывать специфические особенности конкретного судна. Поэтому их можно употреблять лишь для ориентировочных эконо­ мических расчетов изоляции.


Пересчет холоде-производительности и укрупненных измерителей на другие условия работы компрессоров. Количество холода, выра­ батываемого машиной, уменьшается при понижении температуры кипения хладагента t0 и повышении его температуры конденсации tK, и-наоборот. Чтобы можно было сопоставлять холодопроизводительность машин Q„, работающих при различных температурах, а также укрупненные измерители для оборудования с0 и v0, эти величины необходимо относить к одинаковым сравнительным температурам.

Для пересчета холодопроизводительности машины с рабочих условий на сравнительные служит формула

Qoc = Qo ст. ккаліч,

где Q 0 c и Qo холодопроизводительность при сравнительных и рабочих температурах, ккаліч; qvc и qv — удельная объемная холодо­ производительность агента при сравнительных и рабочих условиях,

ккалім8; kc

и К — коэффициенты подачи компрессора при

соответ­

ствующих

условиях работы.

 

Рабочей

называют такую холодопроизводительность,

которую

развивают компрессоры в эксплуатационных условиях на судне. Обычно же холодопроизводительность относят к так называемым стандартным сравнительным температурам. Более полные сведения, необходимые для пересчета холодопроизводительности, можно найти в книгах по холодильным установкам.

Холодопроизводительность необходимо пересчитывать для сохра­ нения сопоставимости в тех случаях, когда холодильные установки, принимаемая за прототип и проектируемая, должны работать при различных температурах.

При технико-экономическом расчете изоляции сопоставимость

должна быть обеспечена

и для укрупненных

измерителей стоимости

и объема оборудования

са и vQ, отнесенных к холодопроизводитель­

ности машины. Так как

у данной установки

стоимость всего уста­

новленного оборудования С0 и объем V0, отнимаемый этим оборудо­ ванием, остаются при всех условиях работы одинаковыми, то из

формул (362) и (364)

вытекают следующие

равенства:

 

 

 

 

C0 = c0Qo = c0,cQ0<.

 

руб

 

 

 

VO

=

VOQ010-3=:VO.CQ0c-\0~3M\

 

где с0

и с0 . с измерители

стоимости оборудования

при рабочих

и сравнительных

у с л о в и я х , ;

vQ

и

v0, с — измерители объ­

емов,

занимаемых

оборудованием,

при

рабочих и

сравнительных

 

 

 

м3

 

 

 

 

 

температурах,

 

г—.

 

 

 

 

 

Отсюда получаем следующие формулы для пересчета измерителей с рабочих условий на сравнительные:

Со.с = С о 7

Qo

 

РУб

Vс

_ „ Qo

 

^

т

" . 1 и

И

 

0.C=:V00

Qoc

тыс. ст. ккаліч

Qoc

ст. ккаліч

 

 

°-

 


ГЛАВА

ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ТЕПЛОВОЙ и з о л я ц и и СУДОВ

Целью технико-экономического расчета' является определение наивыгоднейшей тол­ щины основной изоляции для каждого ограж­ дения помещений в отдельности при заданных конкретных условиях эксплуатации судна.

Для расчета использована типовая ме­ тодика технико-экономических расчетов посроку окупаемости первоначальных капи­ тальных вложений, разработанная Акаде­ мией-наук и Госпланом СССР [87, 75].

В этой главе типовая методика конкрети­ зирована применительно к специфическим особенностям тепловой изоляции корпуса судна [47]. При этом учтены все основныефакторы, определяющие толщину изоляции. Наивыгоднейшую толщину изоляции лучшеопределять с учетом технико-экономических показателей судна как сооружения в целом.-

Экономический расчет изоляции, осно­ ванный на определении минимума годовых приведенных затрат, зависящих от толщины изоляции, является общим. В отличие от способов, рекомендуемых другими авторами [34, 117, 42], предлагаемым ниже методом можно находить экономичную толщину изо­ ляции как для рефрижераторных, так и для жилых помещений на судах любого назначе­ ния при любом типе изоляционных конструк­ ций.

Расчет можно производить численными" и аналитическим методами. При решении задачи аналитическим методом (§ 69) учиты­ вается стоимость пространства, занимаемого изоляцией и рефрижераторным (или конди­ ционирующим) оборудованием, и приме­ няется численное дифференцирование (§ 68).

Стоимость 1 ккал холода sT приблизи­ тельно в 10 раз больше, чем 1 ккал тепла (§ 60), производимого в обычных отопитель­ ных установках (паровых, водяных, воздуш­ ных). Поэтому экономически наивыгодней­ шую толщину изоляции для жилых, служеб­ ных и общественных помещений целесооб­ разно определять в тех случаях, когда судно оборудуют системой кондиционирова­ ния воздуха. При этом необходимо рассма­ тривать летний режим работы системы, т. е. режим охлаждения указанных помещений. Предлагаемый метод можно также применять в случае отопления помещений теплонасосной машиной. При обычных же системах отопления технико-экономический расчет изоляции можно не производить.