|
|
1 主题内容与适用范围
1.1本标准规定了“全船蒸汽耗量计算书”（以下简称计算书）的设绘依据、基本要求、内容要点、图面要求、注意事项、校审要点、质量要求以及附录和参考资料。
1.2本标准适用于详细设计及施工设计的“全船蒸汽耗量计算书”的编制，技术设计也可参照使用。
1.3 本标准不包括油船等液货船所载运液货的加热、保温及洗舱液的加热所需蒸汽量的计算。
2 引用标准及设绘依据图纸
2.1 引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效，所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
a) GB3100-86国际单位制及其应用；
b) GB3101-86有关量、单位和符号的一般原则；
c) CB/T3373-91油舱蒸汽加热系统计算方法。
2.2 设绘依据图纸
a) 技术规格书或设计任务书；
b) 总布置图；
c) 机舱布置图；
d) 机械设备计算书；
e) 相关设备的样本资料。
3 基本要求
3.1 “计算书”应以全面、详细、尽可能准确的计算结果，作为蒸汽锅炉选型及订货的主要依据。
3.2 “计算书”应满足设计任务书或技术规格书的要求。
3.3 “计算书”应满足相关公约、规范及政府规则等的要求（如有的话）。
3.4 “计算书”所选用的系数、参数应恰到好处，既要确保安全使用，又充分考虑其经济性、合理性。
4 内容要点
4.1 “计算书”应对各种汽动式辅机（如有的话），蒸汽加热器、舱柜的加热及保温以及生活杂用所需蒸汽耗量的计算；再根据船舶常用的几个工况：如航行、停泊、装卸货、进出港等不同工况下设备同时使用系数的不同分别算出各工况蒸汽总耗量；以其所需蒸汽的最大总耗量，作为选择蒸汽发生装置的依据或校核已选定的设备的负荷率。
4.2 全船所需蒸汽量计算
4.2.1 对设有以蒸汽为动力的货油泵、甲板机械等辅机的船舶其蒸汽耗量由设备厂提供的蒸汽耗率曲线查得，辅机的负荷率，同时使用系数等应与设计人员及船东商定。
4.2.2 蒸汽加热器的蒸汽耗量计算：
加热器的蒸汽耗量qm1=
式中：qm1――加热器蒸汽耗量（kg/h）;
qm2――被加热介质的流量（kg/h）;
CL――被加热介质的比热(kJ/kg.K)(对水CL=4.1868kJ/kg.K，对油CL=1.884kJ/kg.K);
t2――被加热介质终温（℃）
t1――被加热介质初温（℃）
i”――加热蒸汽热焓(kJ/kg);
i’――加热蒸汽的凝水焓（kJ/kg）;
――加热器的效率。
蒸汽加热器包括主机淡水加热器，燃、滑油分油机加热器，主、辅机燃油雾化加热器，蒸汽加热造水机的热交换器等。
4.2.3 舱柜加热及保湿蒸汽耗量计算
a) 舱柜加热蒸汽耗量计算
舱柜加热蒸汽耗量qm3=
式中：qm3――舱柜加热蒸汽耗量(kg/h);
m1――舱柜内液体量（kg）;
CL――舱柜内液体比热(kJ/kg.K);
t2――被加热介质终温（℃）（参见4.4.1）
t1――被加热介质初温（℃）（参见4.4.1）
t0――舱柜外部环境温度（℃）
i”――加热蒸汽热焓(kJ/kg)
i’――加热蒸汽的凝水焓（kJ/kg）;
ST――舱柜表面积（m2）；
K――舱柜表面传热系数（kJ/m2.h.K）;(参考CB/T3373-91)
T――加热时间(h)。（参见表4.4.1）
表4.4.1 舱柜加热温度及时间
舱柜名称 加热温度/℃ 加热时间/h
t1 t2 小型船 大型船
燃料油储存舱
180mm2/s(50℃)
360mm2/s(50℃)
600mm2/s(50℃)
700mm2/s(50℃)
5
5
5
5
25（最低）
35（最低）
42（最低）
46（最低）
24
24
24
24
48
48
48
48
燃料油沉淀柜 25 60 12 24
燃料油日用柜 60 90 8 8
MDO储存舱 5 20 12 24
MDO日用舱 20 40 8 8
b) 舱柜保温蒸汽耗量计算
舱柜保温的蒸汽量qm4=
式中：qm4――舱柜保温蒸汽耗量（kg/h）;
ST――舱柜散热表面积（如相邻为空气、水、邻舱等几部分，则应分别计算）（m2）；
K――传热系数（依次为对空气、对水、对邻舱，分别选取）（kJ/m2.h/K）(参考CB/T3373-91)
t2――保温温度（℃）
t0――散热表面外部相应环境温度（℃）
备注：油舱柜加热及保温详细计算可参考CB/T3373-91油舱蒸汽加热系统计算方法。
4.2.4 生活杂用所需蒸汽耗量计算
a) 全船取暖系统每小时所需蒸汽量计算
用蒸汽取暖所需蒸汽可按下式计算
q5=3600 kg/h
式中：ΣF――全船取暖器散热面积m2
K――取暖器传热系数（w/m2.℃）
t2――蒸汽平均温度℃
t0――舱室内要求温度℃
i”――加热蒸汽热焓（J/kg）
i’――凝水出口热焓（J/kg）
也可以按取暖器每平方米散热面积蒸汽耗量约4～5kg/h估算。
b) 生活用热水柜、蒸饭锅、沸水器及空调蒸汽耗量计算
(1) 热水柜蒸汽耗量计算
q5= kg/h
式中：W――加热水量（kg/h）
Tn――热水温度（一般取50～70℃）
TW――给水（冷水）温度（℃）
i――相应蒸汽压力下的汽化潜热（J/kg）
C――水的质量热容（4.2kJ/kg.K）
――传热效率（对于铜盘管为0.9，钢盘管为0.7）
(2) 蒸饭锅等也可参考下表选取
生活用具蒸汽耗量
种 类 蒸汽耗量 kg/h
热水柜
蒸饭锅
沸水器
洗衣机
茶桶
空调器 120（每小时可供热水1000升）
130（可供120人用膳）
20（容水30升）
50（容量100升）
6（容量11升）
空调器2.5/人
(3) 空调所需蒸汽量，应以空调设备厂提供的数值为准。
在初步设计阶段也可按下式估算
q6= kg/h
AC――空调额定能量（kJ/h）
4.2.5 蒸汽伴行管、杂用及散热损失等蒸汽量估算
a) 燃油蒸汽伴流管蒸汽耗量可按下列估算
q7=(0.05～0.1)LFO kg/h
LFO――需伴行管的燃油管路全长(m)
b) 漏泄及散热损失约占锅炉蒸发量的2％。
c) 还应考虑海水门融冰及吹洗蒸汽灭火等所需的蒸汽。
4.3 各种工况所需蒸汽量计算
船舶常用的几个工况，如航行、停泊、装卸货、进出港等工况及不同的环境、季节条件，所用的设备不同，其同时使用系数差别很大，因此需算出各个工况的蒸汽耗量，作为设备选型的依据或校核已选用设备的负荷率。
计算可采用表格型式，参考表4.3。
表4.3
名称 设备
数量 蒸 汽 航 行 工 况 装 卸 货 工 况 停 泊 工 况 备 注
压力
MPa 消耗量
kg.h 所用设备数量 同时使用系数
％ 所耗蒸汽kg/h 所用设备数量 同时使用系数
％ 所耗蒸汽kg/h 所用设备数量 同时使用系数
％ 所耗蒸汽kg/h
透平发电机
货油泵等甲板辅机
主机燃油供油单元
辅机燃油供油单元
燃油舱NO.1～NO.-
燃油日用舱
燃油沉淀柜
主机循环油舱
滑油沉淀柜
滑油分油机加热器
燃油分油机加热器
蒸饭锅
热水柜
主机缸套水加热器
空调器及蒸汽取暖
生活杂用
管路热损失2％
伴行管热损失2％
合计
锅炉产量
废气锅炉产量
负荷率
5 图面要求
5.1 “计算书”的书写格式应符合GB/T1.1-1993《标准编写的基本规定》有关要求。
5.2 “计算书”属技术文件类，由若干页A4幅面图纸组成一册。
5.3 “计算书”第一页为技术文件的封面，其标题栏应采用院标规定的形式，联合设计的船舶可采用双方商定的格式。
5.4 “计算书”中所出现的文字符号应与该计算所遵循的规范中的文字符号相一致。
6 设绘注意事项
6.1 “计算书”应内容完整，层次分明，书写整齐、条目清楚，原始数据正确，计算结果可靠，尽可能采用表格表达。
6.2 使用的名词术语、符号、代号、数学符号、物理量等级按标准规定。引用的标准、规程以及其他技术文件应正确、有效。
6.3 计量单位一律采用国家规定的法定计量单位，特殊情况需说明理由。
6.4 舱柜加热及保温计算时，每个舱柜都是一个六面体，每个面的面积及周围介质不同，均应列表对每个面详细计算。
6.5 船舶各工况设备同时使用系数的确定，相关系数的选取应适当可行，经济合理。
对于燃油贮存舱，不论是航行工况还是装卸货工况，均应对一个正在使用的燃油舱进行保温，另一个贮存舱进行加热。
6.6 设计计算时，其环境条件应以造船合同规格书中所规定的环境条件为准，如规格书未作明确规定，可按下列参数设计：
海水温度5℃;
大气温度2℃;
机舱温度20℃。
7 校审要点
7.1校核“计算书”的计算公式、计算结果是否正确、完整， 不漏项、不缺页、表格是否合理。
7.2 校核系数、参数选取是否合理，对计算书的差错处提示纠正。
7.3 校核“计算书”是否符合相关规范及规格书的要求。
7.4 校核“计算书”的幅面、格式、文字代号、图形符号、表达方式等符合有关标准，重点检查法定计量单位正确与否。
8 质量要求与等级规定
等级方式采用表格形式
等级
评定内容 Ⅰ Ⅱ
计算公式及结果的正确性 正确 基本正确
系数及参数选择合理性 合理、恰当 较合理
一般差错和图面缺陷 极少 很少
注1，Ⅰ、Ⅱ级即为优良品、合格品，达不到合格为不合格品。
Ⅰ、Ⅱ级品无原则差错。
9参考资料见附录A
附录A
《全船蒸汽耗量计算书》参考资料
A1 有关规范
a)钢质海船入级与建造规范 《中国船级社》
b)钢质内河船舶入级与建造规范 《中国船级社》
A2 有关文献
a)船舶设计实用手册轮机分册 《国防工业出版社》
b)轮机工程手册 《国防工业出版社》
c)内河船舶设计手册 《人民交通出版社》
d)换热器原理及计算 《清华大学出版社》 |
|
