- •1. Общие требования и порядок выполнения проекта
- •1.1. Цель проекта
- •1.2. Содержание и оформление курсового проекта
- •1.3. Контроль выполнения и защита курсового проекта
- •2. Выбор и обоснование типа сэу, главных двигателей, типа главной судовой передачи и числа линий валопровода.
- •2.1. Обоснование выбора типа сэу
- •2.2. Выбор главных двигателей
- •V – скорость судна, м/с; - пропульсивный кпд комплекса винт - корпус судна определяется по формуле:
- •2. 3. Выбор числа валов
- •2.4. Выбор типа передачи
- •2.5. Расчёт передачи мощности к движителям
- •3. Выбор вспомогательных механизмов, оборудования и устройств систем сэу
- •3.1. Выбор сэс
- •3.2. Выбор системы теплоснабжения
- •3.3. Выбор оборудования и устройств систем сэу
- •3.3.1. Система сжатого воздуха
- •3.3.2. Система охлаждения
- •3.3.3. Масляная система
- •3.3.4. Топливная система
- •3.3.5. Газовыпускная система
- •3.4. Специальные системы танкеров
- •4. Определение приближённой массы сэу и энергетических запасов. Определение центра масс сэу
- •5. Компоновка и расположение сэу. Основные показатели сэу
- •6. Список использованных источников
- •Курсовой проект
- •Ориентировочные значения кпд валопровода ηв, агрегатов передачи ηа и передачи в целом ηп.
3.3.5. Газовыпускная система
Вначале дается краткое описание системы с указанием её назначения и состава оборудования (компрессоры, газоотводные трубы, компенсаторы, искрогасители глушители и т.д.), материал труб и изоляции.
Каждый главный двигатель, вспомогательный двигатель и автономный котел оборудуется самостоятельными газовыпускными трубопроводами, которые отводятся на палубу в общий кожух-трубу. Допускается газоотвод делать в корму или через борт в воду. Объединение трубопроводов главных двигателей допускается только после глушителей. При наличии утилизационных котлов и газотурбонагнетателей глушители можно не устанавливать.
Площадь проходного сечения трубопровода F, м2, для главных и вспомогательных двигателей:
, м2;
для автономных котлов:
, м2,
где α - коэффициент избытка воздуха при горении, принимаемый для МОД и СОД - 1,7…2,2; для ВОД - 1,45…1,8; для котлов - 1,2…1,3; L - количество воздуха, теоретически необходимое для сгорания 1 кг топлива,
кг/кг; = 287 Дж/кг·К - газовая постоянная продуктов сгорания; температура выпускных газов, которую можно принять за двигателем 573…773К; за утилизационным котлом 453…473К; в газоотводах вспомогательных автономных котлов 423…573К; – давление газа в выпускном коллекторе, равное 103…
104 кПа; - часовой расход топлива вспомогательным котлом, кг/ч; с - допускаемая скорость движения газов, принимаемая для четырехтактных ДВС 40…50 м/c; для двухтактных ДВС – 25…30 м/с; для автономных котлов 20…25 м/с.
На судах, перевозящих нефтепродукты и другие легковоспламеняющиеся грузы, а также на буксирах-толкачах, работающих с такими грузами обязательны к установке искрогасители.
3.4. Специальные системы танкеров
3.4.1 Грузовая система предназначена для разгрузки нефтеналивных судов с возможно меньшими остатками нефтепродукта ("мёртвые остатки") в корпусе судна. С этой целью танкеры оборудуются грузовыми и зачистными насосами.
При перевозке одного вида нефтепродукта грузовая система выполняется централизованной, когда насосы устанавливаются за пределами танков в выгороженном от машинного помещения насосном отделении. При децентрализованной системе насосы выполняются погружными и обслуживают один или группу танков с одноименным нефтепродуктом. Приёмники насосов либо сами насосы устанавливаются у ближних к корме переборок, куда стекает нефтепродукт при естественном дифференте судна на корму.
Номинальная подача одного грузового насоса, м3/с, танкеров грузоподъёмностью до 10000т определяется по формуле:
Q = (0,03 + 4,2ּ10-5Gт)/ z kν,
где Gт - грузоподъёмность танкера, т; zּ - число установленных насосов; kν – коэффициент принимается по табл.4.
Таблица 4
Тип насоса |
Мазут, масла, парафинистая нефть |
Бензин,керосин, дизельное топливо | ||
Центробежный Вихревой Винтовой Поршневой |
kν |
ηн |
kν |
ηн |
0,5 …0,6 не использ. 0.9 … 1 0,65 … 0,8 |
0,4 … 0,45 - 0,65 0,7 |
1 1 не использ. 0,9 … 1 |
0,75 0,45 .. 0,55 - 0,75 |
Зачистные насосы используются для подбора стекающих остатков после "прохвата" грузовых насосов. Номинальная подача зачистного насоса 0,04 … 0,07 м3/с. Если расчётная подача грузового насоса близка к этим значениям, то специальный зачистной насос устанавливать нецелесообразно.
Мощность насоса, кВт определяется по формуле
N = Qн P/ ηн,
где P – давление, для грузового насоса P = 500…
600 кПа, для зачистного насоса P = 300 … 400 кПа.
3.4.2 Система подогрева нефтепродуктов предназначена для подвода теплоты к вязким нефтепродуктам с целью придания им подвижности и уменьшения "мёртвых остатков" при выгрузке. Чаще всего используются паровые трубчатые подогреватели, расположенные на высоте 80… 120 мм от днища танка.
Расход греющего пара Dп, кг/ч, можно определить по
эмпирической зависимости:
Dп = 200 + 0,36
Площадь поверхности трубчатых подогревателей, м2.
Fп = (0,045÷0,08),
где - грузоподъемность танкера, т.
3.4.3. Система инертных газов обеспечивает получение инертных газов и заполнения ими свободных пространств корпуса с целью предотвращения возгорания и взрыва паров нефтепродуктов.
С этой целью чаще всего используются отработанные газы двигателей внутреннего сгорания или котлов, которые предварительно охлаждаются в скруббере-очистителе. По Правилам пожарной безопасности производительность системы инертных газов должна быть на 25% выше суммарной подачи всех грузовых насосов:
где – массовый расход инертных газов, образовавшихся при сгорании топлива, кг/с, -плотность газов, кг/м3.
mиг = Bт (1 + α L0),
где Bт - часовой расход топлива, кг/с; L0 - масса воздуха, теоретически необходимого для сжигания 1кг топлива: для мазута L0 = 13,6 кг/кг , для дизельных и моторных топлив L0 = 14,4 кг/кг.
Температура холодных газов должна быть , при этом плотность газов составит
, кг/м3.
Подача насоса холодной воды для охлаждения газов в скруббере, м3/с, определяется по формуле
Qх.в= mигcр(Tг.г - Tх.г) /Δtвcв ,
где Tг.г -температура газов на выходе из котла или двигателя, К; Tх.г - температура охлажденных газов, К;
cр - теплоемкость газов при постоянном давлении, cр = = 1,1 кДж/кг·К; cв - теплоемкость воды, cв =4,19 кДж/кг·К; Δtв - прирост температуры воды при прохождении скруббера, Δtв = 10...15 К.
Мощность насоса скруббера, кВт,
Nн.с = Qн.сP н.с /
где Pн.с - давление, развиваемое насосом скруббера, Pн.с = =200÷250 кПа.