[发明专利]一种计算全船蒸汽总耗量的方法

摘要

本发明涉及一种计算全船蒸汽总耗量的方法，属于船舶技术领域。这种计算船舶舱柜蒸汽总耗量的方法，首先计算出处于保温状态下的船舶舱柜的蒸汽耗量，接着采用微积分方法并通过对微分方程的分析和求解计算出处在加热状态下的船舶舱柜的蒸汽耗量，最后将计算出的蒸汽耗量数据乘以船舶舱柜的使用系数，得到船舶舱柜的总蒸汽耗量。本方法能够在计算舱柜加热状态的蒸汽耗量时得到更为准确的结果，大幅提高了全船蒸汽耗量计算的精确性，为船舶锅炉的选型提供了更加可靠的依据和保证。

主权项

一种计算全船蒸汽总耗量的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)计算出船舶舱柜在保温状态下的蒸汽耗量，此时散热量等于加热量，成立式1：ΣKF(T_A‑T_C)＝S_K(I_S‑I_D)           式1式1中，S_K为单位时间内保温舱柜内油所消耗的蒸汽量(kg/h)，K为各表面传热系数，F为各表面的表面积(m²)，T_A为舱柜温度(℃)为T_C为环境温度(℃)，I_S为一定工作压力下的蒸汽焓(KJ/kg)，I_D为一定工作压力下的凝水焓(KJ/kg)；通过对式1进行计算，得到单位时间内保温舱柜内油所消耗的蒸汽量$S_K=\frac{\mathrm{\Σ}\[KF(T_A-T_C)\]}{I_S-I_D};$2)计算出船舶舱柜在加热状态下的蒸汽耗量，此时加热量等于散热量与介质温升需要的热量之和，由于此时舱柜的温度是不断变化的，所以设某一段极小的时间dt，相应的温度变化为dτ，在这段时间内认为舱柜的温度为τ恒定，成立式2：ΣK×F(τ‑T_C)dt+C×W_Odτ＝S_H(I_S‑I_D)dt      式2式2中，S_H为单位时间内加热舱柜内油所消耗的蒸汽量(kg/h)；K为各表面传热系数(KJ/℃·m²·h)；F为各表面的表面积(m²)；T_A为舱柜初始温度(℃)；T_B为舱柜终止温度(℃)；T_C为环境温度(℃)I_S为一定工作压力下的蒸汽焓(KJ/kg)；I_D为一定工作压力下的凝水焓(KJ/kg)；T为加热时间(h)；C为舱柜内介质的比热(KJ/kg·℃)；W_O为舱柜内介质的总质量(kg)；通过对式2进行积分运算，得到单位时间内加热舱柜内油所消耗的蒸汽量$S_H=\frac{\mathrm{\Σ}K\×F(T_B-T_A)}{(1-e^{\frac{-T\mathrm{\Σ}K\×F}{C\×W_O}})(I_S-I_D)}+\frac{\mathrm{\Σ}K\×F(T_A-T_C)}{(I_S-I_D)};$3)将步骤1和步骤2中计算出的船舶舱柜在保温和加热状态下的蒸汽耗量乘以船舶舱柜的使用系数，得到船舶舱柜的总蒸汽耗量；4)将设备在保温和加热状态下的蒸汽耗量乘以设备的使用系数，得到设备的总蒸汽最大耗量；5)将船舶舱柜和设备在同一时间使用的总蒸汽耗量相加，再加上3％的管路损失和5％的锅炉选型余量，计算出全船蒸汽总耗量。