
- •1. Назначение сэу. История развития, классификация и состав современных сэу. Газотурбинные, паровые, атомные сэу.
- •1.1 Назначение и классификация сэу
- •1.2 История развития сэу
- •1.2.1 Век пара
- •1.2.2 Гребной винт
- •1.2.3 Первые пл
- •1.2.4 Броненосцы
- •1.2.5 Паровая турбина
- •1.2.6 Дредноуты
- •1.2.8 Парогазовая турбина
- •1.3 Состав сэу
- •1.4 Газотурбинные энергетические установки [2]
- •1.5 Паротурбинные энергетические установки [2]
- •1.6 Атомные энергетические установки [2]
- •Современные дэу речных и река-море судов. Заводы – производители. Главные показатели современных дэу.
- •2.1 Экономические и экологические характеристики судовых дизелей речных судов выпускаемых в настоящее время отечественными заводами
- •3.1 Определение эффективной мощности сэу и выбор числа валов [4]
- •3.2 Турбонаддув
- •3.3 Требования ррр к гд по частоте вращения
- •3.4 Режимы работы по винтовой характеристике (легкий и тяжелый винт) [1]
- •Выбор главных двигателей.
- •Исходные данные
- •5. Главные судовые передачи и муфты, судовой
- •5.1 Редукторы
- •5.2 Муфты
- •5.3 Общие требования Регистра к судовым передачам
- •5.4 Судовой валопровод
- •5.4.1 Требования Регистра
- •5.4.2 Определение диаметра валопровода и его проверка на прочность
- •Проверочный расчет валопровода [4]
- •6. Топлива и масла. Физико-химические свойства топлива и смазочных материалов, применяемых в сэу. Браковочные параметры масел.
- •6.1 Низшая удельная теплота сгорания топлив
- •6.2 Дизельное топливо
- •6.2.2 Испаряемость (фракционный состав)
- •6.2.3 Вязкость
- •6.2.4 Низкотемпературные свойства
- •6.2.5 Смазывающие свойства (противоизносные)
- •6.2.6 Химическая стабильность
- •6.2.7 Коррозионная агрессивность
- •6.2.8 Склонность к нагарообразованию (степень чистоты топлива)
- •6.2.9 Ассортимент, качество и состав дизельных топлив
- •6.3 Дизельное масло
- •6.3.1 Браковочные показатели масла.
- •7. Системы сэу. Системы: топливная, смазки, охлаждения, пуска двс, принципиальные схемы. [4]
- •7.1 Топливная система.
- •7.2 Система смазки
- •7.3 Система охлаждения
- •7.4 Система воздушного пуска
- •8. Запасы сэу. Автономность по различным системам сэу. Расчет запаса топлива и масла. Расчет по СанПиН запасов питьевой воды, сточных емкостей. Судовые емкости (цистерны), требования ррр. [4]
- •8.1 Расчет запасов топлива и масла (пример)
- •8.2 Определение емкости водяной, сточной и фекальной цистерн
- •8.2.1 Объем цистерны питьевой воды (пример)
- •8.2.2 Расчет удельного значения накопления по сточным водам (пример)
- •8.2.3 Расчет фекальной цистерны (пример)
- •8.2.4 Конструкция судовых цистерн
- •9. Вспомогательные сэу.
- •10. Управление энергетической установкой и её
- •10.1 Комплексное решение задач автоматизации судов
- •10.2 Уровни автоматизации сэу
- •11. Нормирование вредных выбросов отработавших газов сдвс, методы снижения вв ог. [3]
- •11.1 Состав вредных выбросов отработавших газов судовых дизелей
- •11.2 Оксиды азота в ог. Нормирование вредных выбросов дизелей.
- •11.3 Макрочастицы (дымность) ог дизелей и нормирование
- •11.4 Основные пути снижения вредных выбросов ог судовых дизелей на этапе конструирования
- •11.5 Основные пути снижения вредных выбросов ог судовых дизелей путем внешней очистки
- •11.6 Рециркуляция отработавших газов
- •12. Судовые средства защиты окружающей среды (станции очистки нефтесодержащих и сточных вод).
- •Характеристики сепараторов типа ск
- •13. Основные сведения о перспективах развития судовых энергетических установок. Перспективные топлива. [5]
- •13.1 Повышение экономичности современного дизеля
- •13.2 Интенсификация процесса сгорания
- •13.4 Совершенствование топливной аппаратуры
- •13.5 Применение новых топливных систем аккумуляторного типа
- •13.6 Разделенный впрыск топлива
- •13.7 Применение электроуправляемой гидроприводной насос - форсунки
- •13.8 Применение электронных систем управления топливоподачей
- •13.9 Повышение степени сжатия и максимального давления сгорания
- •13.10 Повышение давления впрыска с целью сокращения продолжительности впрыска топлива
- •13.11 Повышение аэродинамической эффективности каналов газообмена
- •13.12 Увеличение отношения s/d в четырехтактных судовых сод
- •13.13 Повышение механического кпд
- •13.14 Использование топливных присадок
- •13.15 Использование перспективных топлив
- •14. Расположение эу на судне (корабле).
- •Р ис.14.1 Машинное отделение яхты
- •15. Понятие сапр. Общие сведения о cad/cam/cae-системах.
- •Общие сведения о cad/cam/cae-системах [8].
- •Опыт внедрения комплексных программно-аппаратных решений сапр и электронного архива инженерной документации на судостроительных предприятиях
- •17. Элементы cae – cosmos Works. Основные понятия. Мкэ. Граничные условия. Прочностные расчеты. Примеры. Расчет прочности спонсона левого борта при действии внешнего давления (Константин Рудой)
- •Якунчиков Владимир Владимирович Конспект лекций по дисциплине «сэу»
- •Отпечатано в издательстве «Альтаир» Московской государственной академии водного транспорта г. Москва, Новоданиловская набережная, д. 2
Выбор главных двигателей.
Технико – экономическое обоснование. [4]
Таблица 4.1.
Исходные данные
Показатели |
Марки дизелей |
|||||||
ДА10 |
MTU 396TC4 |
ДД112 |
10Д42 |
6NVD48A2U |
||||
Завод-производитель |
Балаково |
Чебоксары |
Хабаровск |
Коломна |
SKL |
|||
Размерность D/S, число цилиндров |
21/21, Р6 |
16,5/18,5 V8 |
18/22 Р8 |
30/38 Р4 |
32/48 Р6 |
|||
Мощность Pe, кВт |
|
|
484 |
500 |
463 |
456 |
455 |
|
Частота вращения дизеля n, об/мин |
1000 |
1850 |
1000 |
360 |
330 |
|||
Частота вращения винта nв, об/мин |
345 |
420 |
345 |
360 |
330 |
|||
Передаточное отношение редуктора |
2,9 |
4,4 |
2,9 |
1 |
1 |
|||
Ресурс до капремонта, tкр тыс.часов |
30 |
70 |
50 |
60 |
70 |
|||
Ресурс до переборки, tпер тыс. часов |
6 |
10 |
15 |
10 |
20 |
|||
Удельный расход топлива be, г/кВтч |
200 |
205 |
218 |
195 |
218 |
|||
Степень наддува, Пк=Pint/Po |
|
1,5 |
2 |
2,8 |
2,3 |
1,4 |
||
Среднее эфф.давление pme, МПа |
1,08 |
0,95 |
1,88 |
1,41 |
0,9 |
|||
Удельный расход масла boil, г/кВтч |
1,22 |
3,1 |
1,95 |
1,2 |
3,5 |
|||
Масса G, т |
|
|
|
4,8 |
5,6 |
6,7 |
12,6 |
13,5 |
Длинна L, м |
|
|
4,77 |
4,04 |
4,19 |
4,07 |
4,03 |
|
Ширина В, м |
|
|
1,04 |
1,67 |
1,09 |
1,67 |
1,22 |
|
Высота Н, м |
|
|
1,87 |
1,71 |
2,17 |
2,96 |
2,33 |
|
Цена заводская Цд, млн.руб (тыс.USD) |
1,5 (50) |
12 (400) |
1,5(50) |
1,7(Ре*125) |
не произв. |
|||
Сорт топлива |
|
|
Дизельное летнее |
|
|
|
||
Цена топлива Цт, тыс.руб/т |
|
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
||
Сорт масла |
|
|
М10Г2 |
М10Г2 |
М10Г2 |
М14Г2 |
М14Г2 |
|
Цена смазочного масла, Цм, тыс.руб/т |
14 |
14 |
14 |
16 |
16 |
|||
Средняя годовая наработка tг, тыс.час |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
Таблица 4.2.
Расчет капитальных вложений
Статьи затрат |
|
Формулы для расчета |
Марки дизелей |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
ДА10 |
MTU 396TC4 |
ДД112 |
10Д42 |
Цена заводская Цд, млн.руб (тыс.USD) |
|
|
|
1,5 |
12 |
1,5 |
1,7 |
|||
Затраты на транспортировку, млн.руб |
Gтр(ж/д-30т.руб-1/2 вагона, автотранспорт -7руб/т*км)+800 руб погрузка/выгрузка |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,01 |
|||||
Затраты на монтаж, млн.руб |
|
Gмон=0,01Цд |
|
|
0,018 |
0,12 |
0,015 |
0,017 |
||
Затраты на хранение, млн.руб |
|
Gхр=0,01Цд |
|
|
0,018 |
0,12 |
0,015 |
0,017 |
||
Капитальные вложения, млн.руб |
К=Цд+Gтр+Gмон+Gхр |
|
1,866 |
12,27 |
1,56 |
1,744 |
||||
Работа двигателя за навигацию, кВтч |
А=Км*Ре*tг |
|
|
1548800 |
1600000 |
1481600 |
1459200 |
|||
Удельные капвложения, руб/кВтч |
|
Ку=К/А |
|
|
1,20 |
7,67 |
1,05 |
1,20 |
||
Коэффиц.использования мощности |
для класса (М-СП) Км=0,8, для класса (Р) Км=0,75 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
|||||
Полный Ресурс до капремонта, лет |
ПР=tкр / tг |
|
|
7,5 |
17,5 |
12,5 |
15 |
Таблица 4.3.
Расчет текущих и приведенных затрат
Статьи затрат |
|
Формулы для расчета |
Марки дизелей |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
ДА10 |
MTU 396TC4 |
ДД112 |
10Д42 |
Затараты на топливо, тыс.руб |
|
Gт=Км*Ре*be*tг*Цт |
|
2168 |
2296 |
2261 |
1992 |
|||
Затраты на машинную команду, тыс.руб |
Gмк=Сср*tк*Км*tг |
|
96 |
96 |
96 |
96 |
||||
Средняя зарплата машинной команды, |
Сср, руб/час |
|
|
15 |
15 |
15 |
15 |
|||
Среднее кол-во обслуж.персонала по |
вахтам tк, чел |
|
|
2 |
2 |
2 |
2 |
|||
Затраты на масло, тыс.руб |
|
Gм=Км*Ре*boil*tг*Цм |
|
26 |
69 |
40 |
28 |
|||
Амортизационные отчисления, тыс.руб |
Ам=Цд/ПР*1000 |
|
240,00 |
685,71 |
120,00 |
113,33 |
||||
Затраты на текущий и межнав.ремонт, тыс.руб |
Ср=0,04*Цд |
|
|
72 |
480 |
60 |
68 |
|||
Годовые затраты, тыс.руб |
|
Сг=Gт+Gмк+Gм+Ср+Ам |
|
2603 |
3627 |
2577 |
2297 |
|||
Себестоимость эл/энергии, руб/кВтч |
Сэ=Сг/А |
|
|
1,68 |
2,27 |
1,74 |
1,57 |
|||
Удельные приведенные затраты |
|
Уз=Сэ+Ен*Ку, руб/кВтч |
|
1,84 |
2,71 |
1,82 |
1,65 |
|||
Относительный ресус за навигацию |
Ен=1/ПР |
|
|
0,13 |
0,06 |
0,08 |
0,07 |
По результатам технико-экономического обоснования можно сделать вывод, что наиболее низкие удельные приведенные затраты у двигателя Коломенского завода.
Дизель 4ЧН 30/38 – четырехтактный, с газотурбинным наддувом. Масса агрегата 12.6 т, L x B x H соответственно 4.1 х 1.67 х 2.96 м.
Основное преимущество – хорошие эксплуатационные показатели (низкий удельный расход топлива) и большой моторесурс.