14

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ХЕРСОНСЬКА ДЕРЖАВНА МОРСЬКА АКАДЕМІЯ

Факультет суднової енергетики

Кафедра експлуатації суднових енергетичних установок

та загальноінженерної підготовки

Шифр № ________

Реєстр № ________

Методичні рекомендації до виконання курсового проекту (роботи)

з дисципліни

СУДНОВІ ПАРОВІ КОТЛИ ТА ЇХ ЕКСПЛУАТАЦІЯ

підготовка бакалаврів

галузь знань: 0701 «Транспорт і транспортна інфраструктура»

напрям підготовки: 6.070104 «Морський та річковий транспорт»

професійне спрямування «Експлуатація суднових енергетичних установок»

курс: 4

форма навчання: денна / заочна

м. Херсон 2012 р.

Методичні рекомендації до виконання курсового проекту (роботи) з дисципліни «Суднові парові котли та їх експлуатація» розробили у відповідності з робочою навчальною програмою старший викладач кафедри експлуатації суднових енергетичних установок та загальноінженерної підготовки Г.Л. Скрипка та асистент М.В. Бабій.

Методичні рекомендації розглянуто та схвалено на засіданні кафедри експлуатації суднових енергетичних установок та загальноінженерної підготовки.

«____» ____________________ 2012 р. протокол №____

Начальник навчально-методичного відділу ____________ В.В. Черненко

Завідувач кафедри експлуатації

суднових енергетичних установок та

загальноінженерної підготовки, професор ____________ А.В. Букетов

ЗМІСТ

Вступ…………………………………………………………………………..	4
1.ЗМІСТ КУРСУ……………………………………………………………..	5
1.1 Пароенергетична установка морського судна……………………….	5
1.2 Будова і технічні характеристики сучасних парових котлів………..	5
1.3 Паливо, топкові процеси……………………………………………...	6
1.4 Ефективність використання теплоти і теплообмінні процеси….......	7
1.5 Процеси внутрішньо котлові і на зовнішній стороні поверхонь нагріву………………………………………………………………………...	8
1.6 Технічне використання і обслуговування котельних установок…...	9
2. КУРСОВИЙ ПРОЕКТ І КУРСОВА РОБОТА…………………………...	12
2.1 Зміст пояснювальної записки………………………………................	12
2.2 Перелік графічної частини……………………………………………	12
2.3 Бланк завдання на курсовий проект………………………………….	13
2.4 Бланк завдання на курсову роботові…………………………………	15
2.5 Завдання на курсовий проект і курсову роботу……………………..	22
2.6 Зразок титульного аркуша…………………………………………….	24
3. МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ПО ВИКОНАННЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТУ (КУРСОВОЇ РОБОТИ)………………….....................................	25
3.1 Вступ……………………………………………………………………	25
3.2 Складання попереднього теплового балансу………………………..	25
3.3 Визначення основних конструктивних елементів котла……………	31
3.4 Визначення ентальпії продуктів згорання…………………………...	33
3.5 Розрахунок теплообміну в однокамерній топці котла, що працює на рідкому паливі…………………………………………………………….	34
3.6 Розрахунок теплообміну в конвективному пучку трубок…………..	36
3.7 Розрахунок пароперегрівача………………………………………….	41
3.8 Розрахунок водяного економайзера………………………………….	43
3.9 Розрахунок повітропідігрівача………………………………………..	44
ЛІТЕРАТУРА…………………………………………………………………	49

ВСТУП

Розвиток науки і техніки, постійне удосконалення морського і річкового флотів, рівня технічної експлуатації суднових енергетичних установок вимагають високоякісної підготовки вахтових механіків з урахуванням вимог Міжнародної конвенції ПДНВ 78 з поправками.

Важлива роль у підготовці бакалаврів суднової енергетики відводиться дисципліні "Суднові парові котли і їх технічна експлуатація".

Дисципліна "Суднові парові котли і їх технічна експлуатація" є основною фаховою дисципліною підготовки бакалавра суднової енергетики відповідно до освітньо-професійної програми і навчального плану напрямів підготовки 6.070104 «Морський та річковий транспорт».

Вивчення цієї дисципліни повністю забезпечує теоретичне та практичне освоєння функцій таблиць A - III/1, A - III/2 Міжнародної конвенції ПДНВ – 78 з поправками на рівнях експлуатації і управління.

1. Зміст курсу

1. Пароенергетична установка морського судна

Основні етапи, сучасне становище та перспектива розвитку стаціонарних і суднових пароенергетичних установок. Мета і задачі дисципліни. Зв'язок дисципліни з конвенціями і документами МАРПОЛ, СОЛАС, МКУБ, ПДНВ.

Призначення і склад систем пароенергетичних установок.

Характеристики термодинамічних процесів, що відбуваються в енергетичній установці.

Вимоги до суднових пароенергетичних установок по надійності роботи, економності та зручності обслуговування.

Принцип дії та робочі процеси парового котла. Класифікація котлів за призначенням. Основні елементи парових котлів.

Схеми та принципи дії сучасних головних, допоміжних і утилізаційних установок.

Параметри теплоносіїв та основні показники роботи котельної установки.

2. Будова і технічні характеристики сучасних парових котлів

Конструкції котлів, їх систем та елементів.

Класифікація котлів. Зміни конструкцій та характеристик котлів, обумовлених розвитком суднової енергетики.

Склад допоміжної котельної установки. Замкнуті та розімкнуті системи живлення водою.

Конструкції допоміжних котлів. Допоміжні котли танкерів та блочних установок. Високонапірні котли. Двоконтурні котли.

Склад та характеристики утилізаційних установок. Конструкції та характеристики утилізаційних котлів на дизельних та газотурбінних суднах.

Класифікація і елементи топкових пристроїв та інших систем Розміщення топкових пристроїв. Класифікація і принцип дії форсунок. Тонкість розпилювання, глибина регулювання.

Конструкції форсунок. Повітронаправляючі пристрої.

Паливні системи головних та допоміжних котлів. Елементи паливних систем. Паливні насоси.

Системи подавання повітря до головних та допоміжних котлів.

Живильні системи та їх елементи. Живильні насоси.

Системи продування котлів.

Системи сажообдування поверхонь нагріву котлів.

Головні котли. Вплив паропродуктивності і параметрів пари на конструктивні особливості котлів. Проміжний перегрів пари.

Конструкції вітчизняних та закордонних суднових котлів.

Котли блочних енергетичних установок.

Класифікація та вимоги до пароперегрівачів. Конструкції головних та допоміжних пароперегрівачів. Класифікація і конструкції водяних економайзерів та повітронагрівників. 3овнішній підігрів повітря.

3. Паливо, топкові процеси

Види палива. Паливні ресурси України та інших держав.

Елементарний склад палива, характеристики пальних елементів.

Теплота згорання. Умовне паливо. Класифікація, марки та характеристики рідкого котельного палива.

Ціна вітчизняного і іноземного палива їх зіставлення.

Прийом палива на судно, міри безпеки і вилоги конвенції МАРПОЛ.

Зберігання та витрата палива. Витрати на паливо та їх вплив на ефективність роботи судна.

Основи теорії і матеріальний баланс процесу горіння органічного палива. Стадії горіння палива. Хімічна рівновага і закон діючих мас. Дисоціація продуктів згоряння та її вплив на температуру горіння.

Залежність швидкості реакції від температури. Ланцюгова реакція.

Енергія активації. Кінетичне та дифузійне горіння. Чинники, що визначають швидкість розповсюдження полум'я та стійкість процесу горіння.

Особливості факельного процесу горіння. Горіння рідких палив з вільної поверхні та краплини рідкого палива.

Спалення рідкого палива у факелі. Розпилення рідких палив.

Продукти повного та неповного згоряння. Закон Гесса. Стереометричні рівняння горіння. Витрати повітря. Коефіцієнт надлишку повітря. Обсяг продуктів згоряння. Визначення надлишку повітря по газовому аналізу.

Ентальпія продуктів згоряння. Таблиця і діаграма "Ентальпія-температура" продуктів згоряння.