- •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. Технико-экономическое обоснование выбора главных двигателей
- •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
- •Класс Регистра…………………………………………
- •Автономность плавания………………………………
- •Ориентировочные значения кпд валопровода ηв, агрегатов передачи ηа и передачи в целом ηп.
3.3. Выбор оборудования и устройств систем сэу
Основой для выбора оборудования и устройств систем СЭУ является:
- тип и мощность главных двигателей, расходы топлива и масла;
- габариты отсека МКО, принципы размещения основного оборудования;
- виды комплектации оборудования (агрегаты, блоки, модули);
- параметры рабочих сред;
- условия эксплуатации установки;
-состав вспомогательного комплекса (автономные и утилизационные котлы, водоопреснительная установка, СЭС).
В определение параметров оборудования входят расчеты подачи насосов и мощности их приводов, а также площади поверхности теплообменных аппаратов.
Трубопроводы являются элементами СЭУ, по которым производится транспортировка рабочих сред к потребителям пропульсивной установки и общесудовым потребителям. Трубопроводы систем СЭУ выполняются из стандартных элементов, регламентированных ГОСТ, ОСТ и судостроительных нормалей. Характеристикой любого трубопровода является условный проход, который однозначно связан с размерами всех входящих в него элементов. Основой для выбора материала для трубопроводов служит условное давление и температура рабочей среды.
Основными для СЭУ являются системы сжатого воздуха, охлаждения, масляная, топливная и газовыпуска .
Последовательность проектирования и объем работы на каждом этапе приведены ниже.
1. Разрабатывают принципиальные схемы каждой системы главной и вспомогательной энергетических установок с учетом требований надежности, живучести и удобства эксплуатации, предусмотренных Правилами Регистра.
Схему вычерчивают в одну линию без соблюдения масштаба, лучше это сделать на плане машинного отделения. Взаимное расположение механизмов и оборудования принимается близким к фактическому его размещению на судне.
В разработанной схеме должны быть предусмотрены все необходимые механизмы, оборудование и емкости, которые подлежат дальнейшему расчету.
2. Производят расчет параметров механизмов, объемов цистерн и другого оборудования входящего в состав систем.
3. На основании расчета выбирают по каталогам комплектующее оборудование с оптимальными показателями по КПД, массе и габаритам.
3.3.1. Система сжатого воздуха
Система обеспечивает сжатым воздухом необходимого давления пуск и реверс главных двигателей, пуск вспомогательных двигателей, работу пневматических систем автоматики и управления, работу приборов звуковой сигнализации, продувку кингстонов, работу пневматического инструмента и другие общесудовые и специальные нужды.
Прежде чем приступить к расчёту и выбору механизмов, необходимо дать краткое описание системы с указанием ее назначения, состава оборудования и его характеристик (баллоны пусковые и тифонные, компрессоры, воздухоочистители), давление воздуха в системе, материала труб и арматуры. Далее производится определение емкости пусковых баллонов из условия обеспечения необходимого числа пуска двигателей в соответствии с требованиями Правил Регистра. Расход воздуха на пуск двигателя и минимальное пусковое давление сжатого воздуха принимают по техническим условиям на заданный двигатель. Давление сжатого воздуха в пусковых баллонах рекомендуется принимать для МОД и СОД - 2,5…3 МПа, для ВОД - до 7,5 МПа. В некоторых случаях в установках с МОД и СОД давление доводят до 6…7,5 МПа. Это позволяет уменьшить габариты баллонов. В тех случаях, когда вспомогательные двигатели имеют электростартёрный запуск, ёмкость пусковых баллонов рассчитывается только на пуск главных двигателей. Число баллонов для пуска главных двигателей должно быть не менее двух с равной ёмкостью.
Суммарную ёмкость баллонов определяют по формуле
м3 ,
где v - расход пускового воздуха на м3 объема цилиндра двигателя, который составляет 6…9 м3/м3; - рабочий объём цилиндра двигателя (Dц – диаметр цилиндра, м; S – ход поршня, м); z – число цилиндров двигателя; n – число двигателей, учитываемых в расчете; m – число последовательных пусков, принимаемое равным для двигателей: главных реверсивных – 12, вспомогательных и главных нереверсивных – 6; Po - давление окружающей среды, МПа; P - принятое рабочее давление в баллонах, МПа; Pmin - минимальное давление , при котором возможен запуск двигателя, в установках с МОД и СОД принимают Pmin =1…1,5 МПа, для установок с ВОД значение Pmin может доходить до 2,5 МПа.
Необходимая ёмкость пусковых баллонов для вспомогательных двигателей находится по формуле, как и для главных двигателей.
Объём тифонных баллонов определяют по формуле
м3,
где vн - расход свободного воздуха тифоном, зависящий от условного прохода тифона, давления воздуха и тона звука, vн = 1...7 м3/мин; - время подачи сигнала без пополнения баллона, =10 мин; Р2т - минимальное давление в тифонном баллоне, равное 0,5 МПа; Р1т - начальное давление в тифонном баллоне, принимаемое для большинства судов 3 МПа.
Характеристики применяемых на судах тифонов приведены в табл. 3. Таблица 3
Типы судов |
Услов-ный проход, мм |
Тон звука |
Услов-ное дав- ление, МПа |
Расход свободно- го воздуха |
Малые речные и СПК Речные толкачи, грузовые и крупные пассажирские Мелкие и средние морские Крупные морские |
10
15
25
32 |
Альт
Тенор
Баритон
Бас |
0,4
0,4
0,4
0,4 |
1
3
6
7 |
Общая емкость баллонов для тифона и хозяйственных нужд по опытным данным, в зависимости от размеров судна, составляет на малых судах 0,2…2м3, средних 3…5м3 и крупнотоннажных до 10м3.
После выбора характеристик тифонов по табл. 3 и произведения соответствующих расчетов выбирается тифонный баллон и приводятся его основные характеристики.
Подача компрессора из условия заполнения пусковых баллонов в течение времени 1 ч от Pmin, при котором возможен последний пуск и маневр, до рабочего давления P:
м3/ч,
где - суммарный объем пусковых баллонов главного двигателя, м3.
Если в установке имеется больше двух компрессоров, их суммарная подача должна быть достаточной для заполнения в течение 0,5 ч всех баллонов от Pmin до рабочего Р.