5. Сопоставление показателей энергетических установок судна и проекта

Для оценки правильности принятых в курсовом проекте решений необходимо произвести сопоставление спроектированной (проект) и существующей (судно) установок по указанным в табл. 5 показателям, значительная часть которых была определена в предыдущих разделах пояснительной записки. Расчеты остальных показателей спроектированной установки выполняем с помощью формул, приведенных в разделе 1:

эффективной мощности г лавной ЭУ, судна проекта P_у = x ∙ P_e = 2 ∙900 = 1800 кВт ,

где х и Р_e - количество и номинальная эффективная мощность главного двигателя СЭУ судна в кВт

энергонасыщенности судна проекта 1577

q = Р_y /Q = 1800/6513 = 0,276 кВт/т где Q водоизмещение судна в полном грузу, т;

энергонасыщенности по отношению к:

длине машинного отделения (МО) судна проекта 1577

l_p = (p_y+ x­­_b ∙p_eb ) = (1800+3∙110)/19,6 = 108,6 кВт/м

P_eb - мощность вспомогательных двигателей,

L_MO - длина МО в м;

площади МО судна проекта 1577

f_p =(Р_y + x_b ∙ P_eb)/S_MO =(1800 + 3∙110)/(19,6∙16,5) = 6,58 кВт/м², где S_MO , площадь МО в м;

энергоемкости работы судна проекта 1577

е = 3600 P_y /(G ∙ V) = 3600 ∙ 1800/(4800 ∙ 20) = 67,5 кДж/(т ∙ км),

где G - грузоподъемность судна, т;

V - скорость судна в полном грузу, км/ч;

КПД судового комплекса судна проекта 1577

n_ск = n_e ∙ n_n ∙ n_b ∙ n_пр = (3600 ∙ n_n ∙ n_b ∙ n_пр )/(b_e ∙ Q_n) = (3600∙0,98∙0,98∙0,5)/(0,195∙42000) = 0,211

где B_e - удельные эффективные расходы главных двигателей судна проекта;

n_n - КПД главной передачи судна проекта 1577 - прямой передачи

n_B - КПД валопровода, принимаем n_B = 0,98

n_пр – пропульсивный КПД, принимаем n_пр = 0,5

Наименование параметра, единица измерения	Числовое значение
Тип судна	Танкер	Танкер
Грузоподъемность, т	4800	4800
Скорость с полным грузом (с составом), км/ч	20	20,6
ГЛАВНЫЕ ДВИГАТЕЛИ:
марка	8НВД48А	8ЧНСП22/28
количество	2	2
номинальная эффективная мощность, кВт	736	900
род топлива	Мот. Диз.	Мот. Диз.
удельный эффективный расход топлива, кг/кВт·ч	0,218	0,195
ТИП ГЛАВНОЙ ПЕРЕДАЧИ	Прямая	Реверс-редуктор
ВАЛОГЕНЕРАТОРЫ:
марка	СГД102-8В	СГД102-8В
количество	2	2
мощность, кВт	75	75
ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРЫ:
марка	ДГР-100	ДГР-100
количество	3	3
номинальная эффективная мощность, кВт	110	110
род топлива	Дизельное	Дизельное
удельный эффективный расход топлива, кг/кВт·ч	0,224	0,224
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ АВТОНОМНЫЕ КОТЛЫ:
марка	КОАВ-200	КОАВ-200
количество	1	1
расход топлива, кг/ч:	21	21
тепло(паро-)производительность, кДж/ч (кг/ч)	838000	838000
УТИЛИЗАЦИОННЫЕ КОТЛЫ:
марка	КУВ-100	КУВ-100
количество	2	2
тепло(паро-)производительность, кДж/ч (кг/ч)	420000	420000
Габариты машинного отделения, м
длина	19,6	19,6
ширина	16,5	16,5
Эффективная мощность главной ЭУ, кВт	1472	1800
Энергооснащенность, кВт/т	0,226	0,276
Энергооснащенность по отношению к:
длине МО, кВт/м	91,9	108,6
площади МО, кВт/м2	5,6	6,58
Энергоёмкость работы судна, кДж/т·км (кДж/пасс·км)	55,2	67,5
Эффективный КПД установки	0,286	0,302
Абсолютный КПД установки	0,528	0,596
КПД судового комплекса	0,1888	0,211
КПД энергетического комплекса	0,393	0,413

абсолютного коэффициента полезного действия (КПД) установки судна проекта 1577

n_y = (3600 ∙ (x ∙ P_e + x_b∙ P_eb) + Q_т + Q_п) / (x ∙ Q_н­ ∙ B + x_b ∙ Q_нв ∙ B_b + x_k ∙ Q_нк ∙ B_к)

n_y = (3600 ∙ (2∙900 + 3∙110) + 2419200 + 338200) / (2∙42000∙160.4 + 3∙42500∙24,6 + 1∙42000∙21) = 0,596

эффективного КПД установки судна проекта 1577

n_ey = (3600 ∙ x ∙ P_e ∙ x_b ∙ P_b) / (x ∙ b_e ∙ P_e ∙ Q_н + x_b ∙ b_eb ∙ P_eb ∙ Q_нb + x_k∙ Q_к/n_k ­­- x_y ∙ Q_y) = 3600 ∙ (2∙900 - 2∙75)/(2∙0,195∙900∙42000 + 3∙0,224∙110∙42500 + 838000/0,95 - 2∙420000) = 0,302

КПД энергетического комплекса

n_э = (x ∙ b_e ∙ P_e ∙ Q_н ∙ n_e ∙ n_n ∙ n_B + x_b∙ b_eb ∙ P_eb ∙ Q_нb ∙ n_eb ∙ n_г + x_к ∙ B_к ∙ Q_нк ∙ n_k) / (x ∙ b_e ∙ P_e ∙ Q_n + x_b ∙ b_eb ∙ Q_нb + x_k ∙B_k ∙ Q_нк) =

(2∙0,195∙900∙42000∙ 0,393∙0,98∙0,98 + 0,224∙110∙42500∙0,378∙0,8 + 1∙21∙42000∙0,95) / (2∙0,195∙900∙42000 + 3∙0,224∙110∙42500 + 1∙21∙42000) = 0,413

Анализ данных табл. 5 показывает, что судно-проект обладает преимуществом перед судном, т.к. замена главных двигателей привела не только к увеличению скорости судна на 3%, но и за счет лучших показателей этих двигателей повысился КПД энергетического комплекса.

Выводы

В ходе выполнения курсового проекта на тему “Разработать проект модернизации ЭУ танкера проекта 1577 с целью повышения его скорости на 3%” установлено, что судно-проект обладает преимуществом перед судном, т.к. замена главных двигателей привела не только к увеличению скорости судна на 3%, но и за счет лучших показателей этих двигателей повысился КПД энергетического комплекса.

В курсовом проекте было выполнено следующее:

1. Выбран двигатель для судна и обоснован его выбор. В ходе проведенных расчетов вместо двигателя 8НВД48А мы выбрали 8ЧНСП22/28, исходя из того, что у него самый высокий комплексный показатель качества. Так же он выгоден тем, что имеет меньший расход масла и топлива, КПД судового комплекса у него больше. Таким образом, после расчетов было выявлено, что двигатель марки 8ЧНСП22/28 наиболее полно отвечает требованиям мощности, ресурсу, расходу топлива и.т.п.

2. Были рассчитаны системы обслуживающие СЭУ. Для обеспечения нормальной работы, двигатели и котельная установка оборудуются топливной, масляной системами, системами водяного охлаждения, сжатого воздуха, газовыпуска. Расчет параметров основных элементов этих систем позволил определить необходимые запасы топлива, масла и воздуха для беспрепятственного функционирования судовых агрегатов и механизмов в условиях запланированного автономного плавания. А так же для каждой системы были выбраны необходимые и более экономичные составляющие. Такие как: насосы, сепараторы, компрессоры, баллоны.

3. Рассчитан валопровод и найдены диаметры промежуточного вала ( d_пр = 140 мм) и гребного вала (d₁ = 170 мм). Произведен расчет этих валов на прочность. Результаты удовлетворяют запасу прочности. Необходимый запас по критической частоте вращения обеспечен. Также обеспечен необходимый запас по продольной устойчивости.

4. Составлена сводная таблица показателей энергетических установок, из которой можно сделать вывод, что проделанная работа по расчетам и замене главного двигателя и электростанции, усовершенствования составляющих общесудовых и дизельных систем значительно улучшило работу, как двигателей, так и судна в целом.

ЛИТЕРАТУРА

1. Недошивин А.И. , Петрова Т.И. Судовые энергетические установки. Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине <Судовые энергетические установки> - СПб.: СПБГУВК, 2004.

2. Баев А.С. Эксплуатация судовых энергетических установок. Методическое пособие по курсовому проектированию. – СПБ.: СПБГУВК, 1997.

3. Конаков Г.А., Васильев Б.В. Судовые энергетические установки и техническая эксплуатация флота: учебн. Для вузов. М.:ТРАНСПОРТ, 1980.

4. Иванченко А.А., Хандов А.М. Судовые энергетические установки. – СПБ.: СПБГУВК. 2010.