А. Тепловой расчет тук, паропроизводительности УК и вк.

1. Общее количество тепла от сгорания в ГД.

Q_общ = g_e * N_e * Q_н / 3600 = 0.186 * 14280 * 41868 / 3600 = 36038  кДж.

2. Эффективный КПД.

η_е = 3600/(g_e * Q_н ) = 3600 / (0,186 * 41868) = 0,462

3. Количество газов, уходящих из ГД

G_г = g_e * N_e * α * L₀ * ϕ_а + g_e * N_e = 0,186 * 14280 * 2 * 14,4 * 1,55 + 0,186 * 14280 = 121223 кг/ч.

Где L₀ = 14,4 кг/ч – теоретически необходимое кол-во воздуха;

ϕ_а  = 1,55 – коэффициент продувки.

4. Температура газов на выходе из ГТН

T_от = 310К – принимаем согласно источника (2)

5. Температура газов на входе в УК

Т_ук = T_от – Δt * l = 600 -1.5 * 7 = 590 К

Где l = 7м – длина выхлопного тракта от газовой турбины до УК;

Δt = 1,5К – снижение температуры газов на 1 м выхлопного тракта.

6. Температура конденсации паров воды в выпускных трактах

T_h2o  = T_k + 273+98.5*S^0.33 = 40 + 273+98.5 * S^0.33 = 463K

Где t_k = 40⁰C – температура конденсации паров воды при давлении, соответствующем парциальному давлению паров воды в УГ;

7. Минимальная температура газов за УК из условия отсутствия коррозии

Т_мин = T_h2o + Δt_s = 463+25=488K

Где Δt_s = 25К принимается с целью гарантированного запаса и предотвращения коррозии.

8. Минимально допустимая температура газов за УК.

Т_мин = t_н + Δt_r + t_эф +273 = 198+20+20+273=511К

Где t_н = 198⁰С – температура насыщенного пара в УК при избыточном давлении Р_п = 0,7мПа;

   Δt_{r =} 20⁰С – требуемое повышение температуры стенки из-за наружного загрязнения;

   t_эф = 20⁰С – минимальный температурный напор между стенкой и газом, обеспечивающий эффективный теплообмен.
9. Тепловая энергия, содержащаяся в отработавших газах за ГТН:
 =  = 11962 кДж

где, = 600K,  .

10. Доля тепла сгораемого топлива, уносимого с отработавшими газами:
= =  = 0.305
11. Температура сжатия воздуха в ГТН:
 = 310  = 471К
12. Тепло отнимаемое от сжатия воздуха в воздухоохладителя:

 =  = 3011кДж
13. Доля тепла, передаваемая охлаждающей воде в воздухоохладителе:
 =  = 0.076
14. Доля тепла, передаваемая забортной воде в водяном холодильнике:

Б. Производительность и мощности насосов.
1. Производительность маслянного циркуляционного насоса:
 =  = 444 кг/ч
где,
= 0.08 кДж/кг – тепло воспринятое маслом (охл.поршней маслом)
 - теплоемкость масла
2. Мощность потребляемая МЦН:
=  =  = 83 кВт
где,

 
 - плотность циркуляционного масла

3. Производительность циркуляционного насоса пресной воды:
 =  = 308.9 кг/ч
где,
= 0.1 кДж/кг – тепло воспринятое пресной водой от ГД.
=4.17 кДж/(кг С) – теплоемкость пресной воды.
= 8 С – разность температур пресной воды между входом и выходом водоводяного холодильника.
4. Мощность ЦНПВ.
=  =  = 37.4 кВт
где,

= 1000 кг/  – плотность пресной воды.
 
5. Производительность насоса забортной воды НЗВ.
 =  = 328 кг/ч
где,
- тепло воспринятое забортной водой от охлаждающей среды.
- теплоемкость забортной воды.
 - разность температур забортной воды между входом и выходом водоводяного холодильника.
6. Мощность потребляемая НЗВ.
=  =  = 23 кВт

где,
.
= 1024 кг/  – плотность пресной воды.
 

Выбор оптимального режима эксплуатации установки.

А. Расчет расхода топлива для ГД,.

1. Для ГД.

G_гд = ((L_рейс * G_сут) / (24 * V)) *1.15 = ((5743 * 80.7)/(24 * 13.5)) * 1,15 = 1644.9 т/рейс.

Где G_сут = 80.7 т/сут;

  L_рейс = 5743 миль (Паскагула (США) – Оденс (Дания)).