Проектирование судовой энергетической установки судна типа сухогруз - Дипломная работа

Для проектирования, постройки и технической эксплуатации таких комплексов необходимо знать требования, предъявляемые к судовым энергетическим установкам, их особенности и пути совершенствования. Особое внимание уделяется мерам, обеспечивающим улучшение обитаемости, условий труда экипажей, повышение эксплуатационной надежности как судна в целом, так и отдельных его элементов, совершенствование оборудования судовых энергетических установок и их тепловых схем, сокращение типоразмеров, применение новых материалов, снижающих вес и металлоемкость конструкций.Судно предназначено для транспортировки леса и материалов из него. Судно оборудовано грузовыми кранами и стрелами для погрузки и разгрузки. Особое внимание при погрузке в трюмы уделяется тому, чтобы избежать малейшего смещения груза, т.к. это может привести к опрокидыванию судна.Коэффициент общей полноты корпуса судна: , (1.1) где L - длина судна, м; = 1,025 т/м3 - плотность морской воды. Площадь смоченной поверхности корпуса судна по формуле С.П.Мурагина: W=L [1,36T 1,13???B], (1.2) где L - длина судна, м; коэффициент общей полноты. Исходные данные и результаты расчетов сводим в таблицу 1.2Пропульсивная мощность, подводимая к движителю: , (1.5) где - КПД гребного винта в свободной воде Эффективная мощность с учетом потерь на валопроводе: , (1.6) где - КПД валопровода; Эффективная мощность ГД (СОД с одноступенчатым переборным редуктором): , (1.7) где - КПД передачи; Nвт = 5567,5 КВТ - эффективная мощность.В дизельных ГПК функции генераторов рабочего тела и ГД совмещены в одном главном элементе, в котором энергия топлива преобразуется в энергию рабочего тела, а затем в механическую энергию. В газотурбинных ГПК генератор рабочего тела структурно отделен от ГД и представляет собой два элемента - компрессор и камеру сгорания. Следовательно, преобразования энергии топлива в потенциальную энергию происходит в камере сгорания, для обеспечения функционирования которой и создания повышенного давления рабочего тела затрачивается определенная доля мощности. В отличии от дизельного и газотурбинного ГПК, в паротурбинной ГПК рабочее тело претерпевает изменения агрегатного состояния в замкнутом цикле. Во-вторых, в ДВС предельное значение непрерывно меняющейся температуры рабочего тела получающего тепло не через стенки двигателя, а за счет тепловыделения в объеме самого рабочего тела может существенно превосходить предел допустимости для конструкционных материалов.Потребители электроэнергии на судне: приводы насосов и механизмов СЭУ; система освещения и сигнализации; устройства комплексной автоматизации механизмов; электродвигатели грузовых, швартовых, якорного и рулевого устройств; бытовое электрооборудование; рефрижераторная установка; системы отопления, вентиляции, кондиционирования; радио-и навигационные системы и т.п. Мощность судовой электростанции на ходовом режиме: , (1.11) где-эффективная мощность принятого главного двигателя, КВТ; КВТ - мощность наибольшего из периодически включаемых потребителей (компрессор) или мощность бытовых потребителей (вентиляция, кондиционирование камбуз). Мощность судовой электростанции на стояночном режиме с грузовыми операциями: , (1.13) где Ne - эффективная мощность принятого главного двигателя; Принимаем режим работы дизель - генератора при расчете потребляемой энергии 90% от номинального, тогда мощность СЭС составит: КВТ;На современных судах с любым типом ГПК устанавливают вспомогательные котлы, пар от которых используют для хозяйственно-бытовых нужд, подогрев топлива и масла в цистернах, для работы механизмов с паровым приводом и опреснительной установки.Паропроизводительность вспомогательной котельной установки: , (1.14) где D-водоизмещение судна, т. кг/ч. Количество пара, необходимого для компенсации утечек и продувания: , (1.15) где Dп - паропроизводительность установки, кг/ч. кг/ч. Подбор оборудования осуществляется из рассчитанной потребной производительности вспомогательного котла. Таким образом, принимаем на судно вспомогательный котел марки - SCM-050. Основные характеристики вспомогательного котла приведены в таблице 1.5.Паропроизводительность УПГ: , (1.17) где - коэффициент, потери теплоты в окружающую среду; удельный расход топлива в главном двигателе, ; массовая изобарная теплоемкость уходящих газов, ; температура газов на выходе из главного двигателя, °С; Таким образом, принимаем к установки на судно УПГ марки - КУП-800.Суточная потребность воды на нужды экипажа и пассажиров: , (1.19) где k - расход воды на 1 человека в сутки; Суточный расход воды на нужды СЭУ: , (1.20) где - относительный расход пресной воды на нужды СЭУ; Исходя из полученных данных подбираем оприснительную установку М1. Характеристики агрегата приведены в таблице 1.7.Под автономностью плавания мы понимаем время рейса, затрачиваемое на погрузку судна в одном порту, разгрузка в другом, погрузка в нем же, разгрузка в первом и переход судна, включая оформление, стоянку на рейде, постановку к причалу и так далее. Автономность плавания: , (1.21) где - ходов

Содержание

Введение

Раздел 1. Судовая энергетическая установка лесовоза дедвейтом 13400 тонн

1.1 Описание прототипа

1.2 Расчет буксировочной мощности

1.3 Расчет мощности главной энергетической установки

1.4 Выбор типа СЭУ, главного двигателя и главной передачи

1.5 Расчет судовой электростанции и подбор оборудования

1.6 Расчет и выбор вспомогательной котельной установки

1.6.1 Определение требуемой паропроизводительности установки (потребности в паре) и выбор вспомогательного парогенератора

1.6.2 Определение паропроизводительности вспомогательной утилизационной котельной установки

1.7 Расчет и выбор опреснительной установки

1.8 Расчет автономности плавания, запасов топлива, масла и воды

1.8.1 Расчет автономности плавания

1.8.2 Расчет запасов топлива

1.8.3 Расчет запасов масла

1.8.4 Расчет запасов пресной воды

1.9 Расчет энергетических систем СЭУ

1.9.1 Расчет топливной системы

1.9.2 Система смазки

1.9.3 Система охлаждения

Вывод

Раздел 2. Анализ эксплуатации систем смазки главного двигателя

2.1 Циркуляционная масляная система

2.2 Цилиндровая масляная система

2.3 Система смазки распределительного вала

2.4 Неполадки в работе масляной системы и мероприятия по их устранению

2.5 Рекомендации по выбору циркуляционного и цилиндрового масла

2.5.1 Обводнение масла, коррозия и ее предотвращение

2.5.2 Рекомендации по повышению эффективности сепарации системных масел

2.6 Особенности использования гидравлического кольца и гидроцилиндров при демонтаже крышек цилиндров

2.6.1 Использование гидравлического кольца

2.6.2 Использование гидроцилиндров

2.6.3 Обслуживание

Вывод

Раздел 3. Охрана труда и окружающей среды

3.1 Пожарная безопасность

3.2 Влияние параметров уравновешенности гд на охрану труда по уровню вибрации

Вывод

Заключение

Список литературы

Судовая энергетическая установка представляет собой сложный комплекс механизмов и устройств. Для проектирования, постройки и технической эксплуатации таких комплексов необходимо знать требования, предъявляемые к судовым энергетическим установкам, их особенности и пути совершенствования. Особое внимание уделяется мерам, обеспечивающим улучшение обитаемости, условий труда экипажей, повышение эксплуатационной надежности как судна в целом, так и отдельных его элементов, совершенствование оборудования судовых энергетических установок и их тепловых схем, сокращение типоразмеров, применение новых материалов, снижающих вес и металлоемкость конструкций.

В состав энергетической установки входят генераторы рабочего тела, главные и вспомогательные двигатели. Механизмы, устройства и их схемы трубопроводов, передачи, валопровод, движители, судовая электростанция, палубные механизмы, рулевое оборудование, общесудовые гидравлические механизмы и трубопроводы, средства автоматизации управления энергетической установкой, холодильные установки, системы отопления, вентиляции, водоснабжения и т.д.

Целью данной бакалаврской работы является проектирование СЭУ судна типа сухогруз.

Для этого требуется, выбрать главный двигатель и состав СЭУ (дизель-генераторы, состав утилизационного комплекса, вспомогательный паровой котел и т.д.). А так же, расчитать и подобрать оборудование для вспомогательных систем СЭУ.