Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Курсовая работа по теме:

Модернизация энергетической установки танкера проекта 621 с целью повышения скорости его движения на 3%

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Анализ показателей судна и его энергетической установки

Обоснование выбора главной энергетической установки

Определение параметров согласованного гребного винта

Расчет вспомогательной котельной установки

Расчет систем энергетической установки

Расчет нагрузки на судовую электростанцию и выбор дизель-генератора

Проектирование судового валопровода

Определение центра тяжести машинного отделения

Выбор схемы обеспечения судна электроэнергией и теплом

Сопоставление показателей энергетических установок судна и проекта

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Речной транспорт – неотъемлемая составная часть транспортной системы России и его развитию присущи те же тенденции, что и развитию транспортной системы в целом.

Такими тенденциями являются: ресурсосбережение; повышение надежности, безопасности и экологической чистоты; повышение производительности за счет роста грузоподъемности, увеличение скорости перевозок, компьютеризации, механизации и автоматизации, а также снижение собственной массы транспортных средств; повышение гибкости и мобильности за счет максимальной унификации и стандартизации грузовых единиц (модулей), обеспечения их технологической совместимости; повышение качества транспортных услуг, в том числе, комфортности и безопасности пассажирских перевозок.

Основной целью курсового проекта является повышение скорости судна на 3%. Так же ознакомимся с составом различных судовых энергетических установок, их возможностями, технико-экономическими показателями, освоим методики обоснования и выбора судового оборудования.

В ходе выполнения работы необходимо:

Выбрать новый двигатель и обосновать его выбор.

Рассчитать системы энергетической установки и выбрать их составляющие, если есть необходимость.

Выбрать котельные установки.

Описать комплектацию судовой электростанции и по необходимости выбрать новую.

Спроектировать судовой валопровод.

Сопоставить показатели энергетических установок судна и проекта и сделать вывод по работе.

Анализ показателей судна и его энергетической установки

Для выполнения последующих обоснований и расчетов приведем краткую характеристику судна проекта 621 и его энергетической установки.

Рисунок 1 - Общий вид судна

Таблица 1 - Характеристики судна проекта 621

№ п.п.	Параметры, единицы измерения	Численные значения
1	Класс	* М-СП (лед.)
2	Размещения корпуса, м: длина ширина	117,7 14,8
3	Водоизмещение, т	3680
4	Грузоподъемность, т	2100
5	Мощность, кВт	1280
6	Осадка, м	2,5
7	Скорость в полном грузу, км/ч	19
8	Число мест для экипажа	18
9	Автономность, сут	15
10	Тип движителя	Гребной винт
11	Количество движителей	2
12	Диаметр винта, м	1,7
13	Шаг винта, м	1,24
14	Габариты машинного отделения, м длина ширина	19,61 14
15	Сухая масса СЭУ, т	53,56

Таблица 2 - Характеристики основных элементов энергетической установки судна проекта 621

№ п.п	Элементы ЭУ и их параметры, единицы измерения	Численные значения
1	ГЛАВНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
	Количество	2
	Марка	6НВД48А2У
	Номинальная эффективная мощность, кВт	640
	Номинальная эффективная частота вращения коленчатого вала, мин‭-1	375
	Род топлива	Мот., Диз.
	Удельный эффективный расход, кг/(кВт*ч) -Топлива -Масла	0,224 0,0014
2	ГЛАВНАЯ ПЕРЕДАЧА МОЩНОСТИ
	Тип	Прямая
	Передаточное отношение	-
3	СУДОВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
	Количество дизель-генераторов	3
	Марка дизель-генераторов	ДГР100/750
	Номинальная эффективная мощность, кВт	110
	Номинальная эффективная частота вращения коленчатого вала, мин‭-1	750
	Удельный эффективный расход, кг/(кВт*ч) -топлива -масла	0,224 0,0006
	Марка валогенератора	-
	Количество и их номинальная мощность, кВт	-
4	КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА
	Марка автономного котла	КСВВ1000/5
	Количество	1
	Теплопроизводительность, кДж/ч	839000
	Расход топлива, кг/ч
	Марка утилизационного котла	Паровой
	Количество	2
	Теплопроизводительность, кДж/ч	625000

На основе таблицы 1 и таблицы 2 выполняется расчет показателей установки судна (таблица 3):

Эффективной мощности главной энергетической установки, кВт:

, где х и - количество и номинальная эффективная мощность главного двигателя

Энергооснащенности судна проекта 621:

, где Q – водоизмещение судна в полном грузу, т;

Энергооснащенности по отношению к:

- длине машинного отделения (МО):

= ( + )/Lмо = (1280+ )/19,6 = 82,1 кВт/м

- площади машинного отделения:

= ( + )/Sмо = (1280+ )/274,4 = 5,86 кВт/м, где и

количество и мощность вспомогательных двигателей, кВт

Энергоемкости работы судна:

е = (3600 )/( ) = ( )/( ) = 115,5 кДж/т , где т, G – грузоподъемность, т;

V – скорость судна в полном грузу, км/ч

Абсолютного коэффициента полезного действия судовой установки:

- теплота, затрачиваемая на технологические нужды танкером

кДж/ч

- уд. тепловые потери при остывании тонны груза 840 1050 кДж/(чт)

- расход теплоты на бытовые нужды

;

- расход теплоты на отопление помещений

- расход теплоты на санитарно-бытовые нужды

кДж/ч

кДж/ч

и - число членов экипажа и пассажиров соответственно

- удельный расход теплоты на приготовление горячей мытьевой воды

1880 2720 кДж/чел

- удельный расход теплоты на приготовление кипяченой питьевой воды 400 420 кДж/чел

, , - низшая удельная теплота сгорания топлива главного, вспомогательного двигателей и автономного котла

= 42500 кДж/кг – для дизельного топлива

= 42000 кДж/кг – для моторного топлива

- удельный эффективный расход топлива главного двигателя кг/

/ , где - КПД вспомогат. автономного котла

кг/кВт∙ч

- теплопроизводительность вспомогательного котла

Эффективного КПД установки:

, , - количество автономных, утилизационных котлов и других устройств

, - теплопроизводительность утилизационного котла и других механизмов и устройств, кДж/ч

КПД судового пропульсивного комплекса:

- эффективный КПД главного двигателя

- КПД передачи; для прямой -

- КПД валопровода;

- пропульсивный КПД движителя;

КПД энергетического комплекса:

- эффективный КПД вспомогательного двигателя

- КПД электрогенератора

Удельной массы ЭУ судна проекта 621

кг/кВт

- сухая масса ЭУ судна, см. таблицу 1

Таблица 3 - Показатели энергетической установки судна пр. 621

№ п.п.	Наименование показателя, единицы измерения	Численные значения
1	Эффективная мощность главной ЭУ, кВт	1280
2	Энергооснащённость, кВт	0,384
3	Энергонасыщенность по отношению к: длине МО, кВт/м площади МО, кВт/м2	82,1 5,86
4	Энергоёмкость работы судна, кДж/пас×км	115,5
5	Удельная масса ЭУ, кг/кВт	41,84
6	Эффективный КПД установки	0,30
7	Абсолютный КПД установки	0,495
8	КПД судового комплекса	0,182
9	КПД энергетического комплекса	0,36

Для повышения энергетической эффективности установок могут предусматриваться:

- замена главных и вспомогательных двигателей на дизели с более низкими удельными расходами топлива и масла;

- замена вспомогательных утилизационных котлов на котлы большей производительности и эффективности;

- перевод главных двигателей и вспомогательных котлов на использование менее дефицитных топлив;

- использование валогенераторов;

- применение механизмов и устройств, использующих теплоту отработавших газов и охлаждающей воды: турбогенератора на судах мощностью более 1450 кВт, опреснительных и холодильных установок на крупных пассажирских судах, установок подогрева груза на танкерах.