Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
СУДОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА
Выполнила: Студентка Зотова Антонина Группа 55 ЭУ 1
Проверил: Даниловский Алексей Глебович
Санкт-Петербург 2004 г. РЕФЕРАТ Курсовой проект содержит 42 стр., 11 рис.
СУДОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕКАЯ УСТАНОВКА, МОЩНОСТЬ, МАЛООБОРОТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, ЦИЛИНДР, АГРЕГАТ, РЕЖИМ, ЧАСТОТА, ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ, СРЕДНЕОБОРОТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, РЕДУКТОР, ВАЛОПРОВОД, ВАЛ, МАШИННОКОТЕЛЬНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ, ОБОРУДОВАНИЕ, СИСТЕМА
Спроектировать судовую энергетическую установку, выбрать главный двигатель, рассмотреть системы, входящие в состав судовой энергетической установки, и подобрать оборудование систем. Определить размеры машиннокотельного отделения судна и расположить в нем подобранное оборудование судовой энергетической установки.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ Судовая энергетическая установка – сложная подсистема судна, которая состоит из комплекса механизмов, аппаратов и устройств, предназначенных для выработки трех основных видов энергии, необходимых на судне: – механической энергии для движения судна; – электрической энергии для различных судовых нужд; – тепловой энергии в виде энергии пара для отопления помещений и обогрева различных потребителей – оборудования, рабочих тел, перевозимого груза. За счет выработки в необходимом количестве трех видов энергии судовая энергетическая установка обеспечивает функционирование судна по прямому назначению – перевозку грузов и различной техники, работу других подсистем судна, жизнедеятельность людей на судне, оказывает влияние на безопасность и эффективность эксплуатации судна. Для судовой энергетической установки характерна сложная структура. В ее состав в основном входит оборудование энергетических систем и трубопроводов. Между которыми существуют сложные физические, параметрические и технико-экономические связи. Для процессов, протекающих в энергетическом оборудовании, характерны значительные изменения параметров – температуры, давления, скорости, сил и моментов, напряжений и деформаций, турбулентности, шума и вибрации, теплопередачи и др. Учет особенностей этих процессов при проектировании судовой энергетической установки связан с необходимостью анализа сложного спектра номинальных и эксплуатационных, расчетных и нерасчетных, переменных и переходных режимов оборудования, энергетических систем и энергетических комплексов.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Вариант № 4. Тип судна – сухогруз.
1. Определение требуемой мощности.
где NeТРЕБ – мощность требуемая для движения судна с заданной скоростью; R = 235 (кН) – сопротивление движению судна с заданной скоростью; hПРОП = 0,62 ¸ 0,65 – пропульсивный КПД; hВАЛ = 0,99 – КПД валопровода; hПЕР = 1 – КПД прямой передачи; кN = 1,1 ¸ 1,15 – коэффициент запаса на неблагоприятные условия эксплуатации, связанные с увеличением сопротивления движению судна.
2. Выбор МОД. По рассчитанной в п. 1 требуемой мощности NeТРЕБ из типоразмерного ряда производим выбор МОД. Марка цилиндра – S 35 МС.
2.1. Определение длины и массы четырех цилиндрового агрегата.
3. Построение диаграммы допустимых расчетных режимов. 3.1. Определение мощности на режиме МДМ.
3.2. Определение мощности на режиме ОДР.
3.3. Определение мощности на эксплуатационном режиме.
3.4. Определение частоты на эксплуатационном режиме.
3.5. Определение частоты при испытаниях.
3.6. Определение располагаемой мощности при эксплуатационных оборотах.
3.7. Определение располагаемой мощности на привод валогенератора.
3.8. Определение нагрузки судовой электростанции на ходу.
Диаграмма Рис.1
4. Определение диаметра винта.
где t = 0,2 – коэффициент засасывания, учитывающий работу винта за корпусом судна; nВ = nЭ = 164 (об/мин).
4.1. Определение максимального диаметра винта.
где Т = 6,5 (м) – расчетная осадка; кD = 0,7.
5. Выбор альтернативного СОД. По рассчитанной в п. 1 требуемой мощности из типоразмерного ряда производим выбор СОД. Марка цилиндра – L 32/40.
5.1. Определение оптимальных оборотов винта.
5.2. Определение передаточного отношения редуктора.
5.3. Определение крутящего момента на входном валу.
5.4. Выбор редуктора. Из типоразмерного ряда выбираем редуктор. Типоразмер – 900.
5.5. Определение длины СОД.
5.6. Определение длины агрегата СОД.
Т.к. 3,52 < 11,69, т.е. LМОД < LАГРСОД, то в рассчитываемой судовой энергетической установке будем устанавливались МОД.
6. Определение диаметров валопроводов. 6.1. Определение основного расчетного диаметра валопровода – диаметра промежуточного вала.
6.2. Определение диаметра гребного вала.
6.3. Уточнение диаметра гребного винта. Принимаем категорию ледового усиления – Л3. Т.е. судно может плавать круглогодично в легких ледовых условиях, в мелкобитом разреженном льду не арктических морей. При категории ледового усиления Л3 необходимо увеличить диаметр гребного вала на 5%.
6.4. Выбор диаметров промежуточного и гребного вала из типоразмерного ряда. dПР = 260 (мм). dГР = 360 (мм).
6.5. Определение диаметра болта.
где i = 6 ¸ 8 – число болтов; D – диаметр центровой окружности расточки болтов.
Из типоразмерного ряда выбираем диаметр болта
6.6. Определение диаметра фланца.
7. Определение размеров МКО. 7.1. Определение LАП.
7.2. Определение LКОН.
7.3. Определение LРЕМ. ГР.В.
где LНОС. ГР.В. = 1 (м).
7.4. Определение LМКО.
где LНОС = 1 (м).
7.5. Определение расстояния до оси вала.
7.6. Определение расстояния между опорами. На каждом валу должно быть не менее двух опор.
7.7. Определение допусков.
а)
б)
Рис. 2. МКО
8. Параметры, предъявляемые фирмой изготовителем МОД к оборудованию.
* – распределительный вал, кроме применяемой консистентной системы смазки применяется гидропривод выхлопного клапана, подача которого указана.
Характеристики насосов.
Потери теплоты в помещениях МКО на режиме МДМ в процентах от тепловыделения двигателем
9. Выбор насосов. 9.1. Выбор циркуляционного топливного насоса. Подача циркуляционного топливного насоса – W1 = 1,32 (м3/ч). В качестве циркуляционного топливного насоса принимаем шестеренный насос. Марка – ШФ 2 – 25 – 1.4/165 – 13
9.2. Выбор топливоподкачивающего насоса и насоса смази распределительного вала. Подача топливоподкачивающего насоса – W2 = 0,8 (м3/ч). Подача насоса смазки распределительного вала – W6 = 0,68 (м3/ч). В качестве топливоподкачивающего насоса и насоса смазки распределительного вала принимаем винтовой насос. Марка – ЭВ 0,6/25 – 1/6, 3Б – 2
9.3. Выбор насоса пресной воды. Подача насоса пресной воды – W3 = 28,68 (м3/ч). В качестве насоса пресной воды принимаем центробежный насос. Марка – НЦВ 40/30 Б.
9.4. Выбор насоса забортной воды. Подача насоса забортной воды – W3 = 86,8 (м3/ч). В качестве насоса забортной воды принимаем центробежный насос. Марка – НЦВ 100/30 А.
9.5. Выбор главного масляного насоса. Подача главного масляного насоса – W5 = 64 (м3/ч). В качестве главного масляного насоса принимаем винтовой насос. Марка – ЭВ 125/16 – 3 – 80/45.
10. Расчет теплообменного аппарата.
Рис. 3. Теплообменный аппарат. где НЗВ – насос забортной воды; МО – маслоохладитель; ВВХ – водоводяной холодильник
10.1. Определение температур на входе и выходе из теплообменного аппарата. Начальные параметры: tM = 42 °C tПР = 75 °C tЗВ1 = 32 °C сЗВ = cПР = 4,2 сМ = 2,05
10.2. Определение среднего температурного напора маслоохладителя.
10.3. Определение среднего температурного напора водоводяного холодильника.
10.4. Определение поверхности теплопередачи маслоохладителя.
10.5. Определение поверхности теплопередачи водоводяного холодильника.
10.6. Выбор водоводяного холодильника В качестве водоводяного холодильника принимаем кожухотрубный охладитель пресной воды марки – 26.9 – 420 – 4.
10.7. Выбор маслоохладителя. В качестве маслоохладителя принимаем кожухотрубного охладителя масла марки – ОКН 220 – 1050 – 1.
11. Топливная система. Топливная система предназначена для приема, хранения, перекачивания, очистки, подогрева и подачи топлива потребителю.
Рис. 4. Схема топливной системы. 11.1. Определение запасов топлива.
где кМ = 1,05 ¸ 1,2 – коэффициент морского запаса, учитывающий задержки судна в рейсах;
11.2. Определение запасов тяжелого и легкого топлива.
где ЗТТ – запасы тяжелого топлива.
где ЗЛТ – запасы легкого топлива.
11.3. Определение суммарного объема цистерны запаса тяжелого топлива.
где к1 = 1,01 – коэффициент мертвого объема; к2 = 1,04 – коэффициент загромождения цистерны; gТТ = 1.
11.4. Определение суммарного объема цистерны запаса легкого топлива.
где к1 = 1,01 – коэффициент мертвого объема; к2 = 1,04 – коэффициент загромождения цистерны; gТТ = 0,85.
11.5. Определение часового расхода топлива.
11.6. Определение объема отстойной цистерны.
11.7. Определение объема расходной цистерны тяжелого топлива.
11.8. Определение объема расходной цистерны легкого топлива.
11.9. Определение производительности сепаратора.
11.10. Определение подачи топливоподкачивающего насоса.
где tПЕР = 1 ¸ 2 (часа) – время перекачки топлива.
12. система смазки двигателя
13. Расчет системы смазки подшипников коленчатого вала. 13.1. Определение VСЦ.
где WГМН = W5 = 80 (м3/ч) – подача главного масляного насоса; к3 = 1,4 ¸ 1,5 – коэффициент запаса на вспенивание; кЦИР = 2 – кратность циркуляции.
13.2. Определение запаса масла.
где beМ = 0,5 ¸ 0,8 (г/кВтч) – удельный расход масла; кСМ = 1 – количество смен за период автономности.
13.3. Определение подачи масляного насоса.
14. Системы охлаждения. Система охлаждения предназначена для отвода теплоты от различных механизмов, устройств, приборов и рабочих сред в теплообменные аппараты.
Рис. 6. Схема системы охлаждения. где 1 – бортовой кингстонный ящик; 2 – воздушные трубы; 3 – насосы забортной воды; 4 – датчик температуры забортной воды, подающий импульс на терморегулятор 9; 5 – маслоохладитель; 6 – охладитель продувочного воздуха; 7 – охладитель пресной воды; 8 – охладитель масла распредвала; 10 – отливной клапан; 11 – отливной коллектор; 12 – дроссельная шайба; 13 – трубопровод рециркуляции (возврата); 14 – приемный фильтр; 15 – донный кингстонный ящик.
Рис. 7. где РЦ – расширительная цистерна (компенсирует изменение объема системы, создает подпор на всасывание насоса, для избежания кавитации центробежного насоса); РБ – растворный бачок (создаются пассивирующие растворы); ОУ – опреснительная установка; ПОТ – пароотводящая труба; КОЛ – коллектор.
15. Расчет системы сжатого воздуха. Системы сжатого воздуха используется для хозяйственных нужд (воздух низкого давления, до 1 МПа), для пуска и реверса ДВС (воздух среднего давления, до 3 МПа), для управления ГТД и др. целей (воздух высокого давления, более 5 МПа).
Рис. 8. Схема системы сжатого воздуха. где ГД – главный двигатель; К – главный компрессор; ПК – подкачивающий компрессор (осуществляет оперативное подкачивание сжатого воздуха); ВМО – влагомаслоотделитель; Б – баллон; БГД – баллон главного двигателя;
15.1. Определение необходимого количества воздуха.
где q – удельный расход воздуха на пуск или реверс;
15.2. Определение суммарного объема баллонов.
где рМАХ = 30 (атм.) – максимальное давление баллона; рМIN = 5 (атм.) – минимальное давление баллона.
15.3. Определение числа баллонов. Принимаем число баллонов n = 2.
15.4. Определение объема одного баллона.
15.5. Определение суммарной производительности компрессоров для заполнения всего объема за 1 час.
15.6. Определение производительности одного компрессора.
15.7. Определение производительности подкачивающего компрессора.
15.8. Выбор главного компрессора. В качестве главного компрессора принимаем компрессор марка: Н – 63.
15.9. Выбор подкачивающего компрессора. В качестве подкачивающего компрессора принимаем компрессор марка: НС – 54А. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 269. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
;
(кВт).
;
(м).
;
(т).
;
(кВт).
;
(кВт).
;
(кВт).
;
(об/мин).
;
(об/мин).
;
(кВт).
;
(кВт).
;
(кВт)
;
(м).
;
(м).
;
(об/мин).
;
.
;
.
;
(м).
;
(м).
;
(мм).
;
(мм).
(мм).
;
(мм).
(мм).
(мм).
;
(мм).
;
;
(м).
;
(мм) = 1 (м).
;
(м).
;
(м).
;
(м).
;
(м).
.
;
(м).
;
;
.
.
;
°C.
;
°C.
;
°C.
°C.
;
°C.
;
°C.
;
(м2).
;
(м2).
;
расход топлива на главный двигатель; 
– ходовой режим эксплуатации; кСТ = 1,2 – коэффициент учитывающий стояночный режим.
(т).
;
(т).
;
(т).
;
(т).
;
(т).
;
(т).
;
(т).
;
(т).
;
(т).
;
(т).
;
(т/ч).
;
(т).
;
(кг) » 35 (т).
;
(т/ч).
;
объем одного цилиндра; zПУСК = 12 – число последовательных пусков или реверсов без восполнения запасов.
(м3).
;
(м3).
;
(м3).
;
(м3/ч).
;
(м3/ч).
;
(м3/ч).