Оценка эксплуатационных качеств элементов судового энергетического комплекса - Курсовая работа

Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное Агентство морского и речного транспорта Специальность: «Эксплуатация Судовых Энергетических Установок» КУРСОВАЯ РАБОТА по ЭСЭУ на тему: «Оценка эксплуатационных качеств элементов судового энергетического комплекса»Основной целью курсовой работы является анализ работы судовой энергетической установки при заданных условиях эксплуатации, выбор режима работы судовой энергетической установки по ограничительным параметрам, а также по параметру максимальной прибыли при эксплуатации судна. · Произвести общую оценку судовой энергетической установки;Кроме того двигатели этой серии оснащены пневмоэлектрической системой управления, обеспечивающей регулирование частоты вращения коленчатого вала двигателя посредством электрогидравлического регулятора. Особенностью топливной системы двигателей серии S50-98MC является то, что каждый цилиндр двигателя оснащен индивидуальным топливным насосом высокого давления, плунжер которого приводится в движение посредством кулачковой шайбы, расположенной на распределительном валу. Оптимальное значение удельного расхода топлива при наименьшем содержании окислов азота в выхлопных газах достигается за счет системы регулирования момента впрыска топлива в цилиндр (система VIT - Variable Injection Timing), входящей в конструкцию топливного насоса. Оптимальное значение удельного расхода топлива при наименьшем содержании окислов азота в выхлопных газах достигается за счет системы регулирования угла закрытия выпускного клапана (система VEC - Valve Exhaust Closing), входящей в конструкцию выпускного клапана. Особенностью системы смазки двигателей серии S50-98MC является то, что смазка коленчатого и распределительного вала двигателя осуществляется раздельно.Средняя скорость движения судна за рейс (на заданном режиме), V: V =13,50 уз - задано по условию. Номинальная мощность главного двигателя, Neн: Ne = 9480,00КВТ - задано по условию. Номинальная частота вращения главного двигателя, nн: н nн =127,00об / мин - задано по условию. Частота вращения главного двигателя на заданном режиме, nз: з nз = 97,00об / мин - задано по условию. Среднее индикаторное давление рз и частота вращения главного двигателя nз определяют режим эксплуатации главного двигателя. iПроцентное содержание углерода в топливе, Ст: Ст = 87,00% - принимается из опыта эксплуатации. Процентное содержание водорода в топливе, Нт: Нт =12,60% - принимается из опыта эксплуатации. Здесь коэффициент избытка воздуха - отношение действительного количества воздуха в горючей смеси, подаваемой в цилиндр двигателя за цикл, к теоретическому количеству воздуха, необходимому для ее полного сгорания. Коэффициент падения давления в продувочном ресивере двигателя, ?р: o xp = 0,95 - принимается из практики эксплуатации. Коэффициент падения давления в цилиндре двигателя, ?ц: хц = 0,95 - принимается из практики эксплуатации.100% н n н p50% = p50% p50% = 0,4752 0,1132 » 0,5884 МПА. i e мех p60% = p60% p60% = 0,6843 0,1153» 0,7996 МПА. p70% = p70% p70% = 0,9314 0,1171»1,0485МПА. i e мех i e мех p80% = p80% p80% =1,2165 0,1187 »1,3352 МПА. p90% = p90% p90% =1,5397 0,1201»1,6597 МПА. p100% = p100% p100% =1,9008 0,1213 » 2,0222 МПА. i e мех i e мех i e мех N100% = N100% N100% =9480,00 605,11»10085,11КВТ. i e мех i e мех i e мех i e мех i e мех h По результатам проведенных вычислений строится номинальная винтовая характеристика - зависимость мощности главного двигателя, работающего на гребной винт, от частоты его вращения при номинальном режиме эксплуатации главного двигателя. 100 з з p50% = p50% p50% = 0,3619 0,0862 » 0,4481МПА. i e мех p60% = p60% p60% = 0,5211 0,0878 » 0,6089 МПА. p70% = p70% p70% = 0,7093 0,0892 » 0,7985МПА. p80% = p80% p80% = 0,9265 0,0904 »1,0168МПА. i e мех i e мех i e мех p90% = p90% p90% =1,1726 0,0914 »1,2640 МПА. p100% = p100% p100% =1,4476 0,0924 »1,5400 МПА. i e мех i e мех Ограничительное значение ограничения по индикаторному давлению при длительной работе на заданном режиме: [pi-д ] » 82,36% - принимается по графику (рис.Количество тепла, получаемое при сгорании топлива в главном двигателе на заданном режиме, Qcym: Qcym = ge 3600Qt = 0,27?5514,17042329,28 »17520,61КВТ. Температура газов на выходе из газотурбонагнетателя главного двигателя, тгост: тост = 600,00 К - принимается из практики эксплуатации. г Теплоемкость газов на выходе из газотурбонагнетателя главного двигателя, сг: trial сг =1,05КДЖ / кг ? К - принимается из практики эксплуатации. Плотность воды, охлаждающей элементы главного двигателя (пресная вода), ?вп: rвп =1000,00кг / м3 - принимается из практики эксплуатации. Плотность воды, охлаждающей элементы главного двигателя (забортная вода), ?вз: rвз =1024,00кг / м3 - принимается из практики эксплуатации.Число работающих дизель-генераторов на заданном режиме, ІДГ: ІДГ =1,00шт - принимается из практики эксплуатации.

Оглавление

1.1. Цели и задачи курсовой работы......................................................................1 1.2. Общая характеристика судовой энергетической установки.............trial......1

1.2.1. Общие сведения о главном двигателе.......................................................1 1.2.2. Система наддува главного двигателя........................................................3

1.3. Исходные данные для проведения расчета....................................................6

1.3.1. Данные по эксплуатационным характеристикам судна.........................6 1.3.2. Данные по эксплуатационным характеристикам главного двигателя 6 1.3.3. Данные по техническим характеристикам главного двигателя............7 1.3.4. Данные по экономическим характеристикам судна...............................7 1.3.5. Данные по экономическим характеристикам главного двигателя.......7

1.4. Расчет технических характеристик работы судовой энергетической установки..........................................................................................................8

1.4.1. Расчет общих технических характеристик...............................................8 1.4.2. Расчет индикаторных характеристик......................................................10 1.4.3. Расчет эффективных характеристик........................................................11

1.5. Выбор оптимального режима эксплуатации судовой энергетической установки........................................................................................................11

1.5.1. Расчет номинальной винтовой характеристики....................................11 1.5.2. Расчет заданной винтовой характеристики............................................14 1.5.3. Расчет ограничительной винтовой характеристики.............................17

1.6. Расчет теплоутилизационного контура судовой энергетической установки ...............................................................................................................21

1.6.1. Тепловой расчет теплоутилизационного контура.................................21 1.6.2. Расчет производительности и мощности насосов.................................22 1.6.3. Расчет потребностей судна в паре, воде и электричестве....................24

1.7. Оценка возможности замещения элементов судовой энергетической установки........................................................................................................25

1.7.1. Расчет расхода топлива..............................................................................25 1.7.2. Замещение вспомогательного котла утилизационным котлом..........26 1.7.3. Замещение дизель-генератора валогенератором...................................28 1.7.4. Расчет эффективности замещения...........................................................29

1.8. Расчет экономических показателей работы судовой энергетической установки........................................................................................................30

1.8.1. Расчет заявки топлива на рейс..................................................................30 1.8.2. Расчет заявки масла на рейс......................................................................32 1.8.3. Расчет заявки воды на рейс.......................................................................32

1.8.4. Расчет годовых доходов и расходов........................................................32

1.9. Анализ работоспособности элементов судовой энергетической установки ...............................................................................................................37

1.9.1. Подготовка к действию, пуск и остановка главного двигателя..........37 1.9.2. Характерные причины нарушения режима работы элементов главного двигателя.....................................................................................41 1.9.3. Характерные причины нарушения режима работы элементов системы наддува главного двигателя.....................................................46 1.9.4. Контроль технического состояния элементов системы наддува........48 1.9.5. Контроль технического состояния элементов гребного вала.............53 1.9.6. Контроль технического состояния гребного винта ..............................54

Литература..............................................................................................................56 Приложение 1.........................................................................................................57 Приложение 2.........................................................................................................59

1.1. Цели и задачи курсовой работы

Основная цель курсовой работы