
- •С.Н. Зеленов, п.В. Семашко основы выбора и проектирование расположения оборудования и механизмов судовых энергетических установок
- •Оглавление
- •Основные понятия и сокращения, используемые в пособии
- •Введение
- •1. Краткий обзор основных требований к расположению сэу
- •2. Расположение сэу на судне
- •3. Помещения сэу (машинные помещения)
- •4. Блочно-модульный принцип компоновки расположения сэу
- •5. Методы проектирования расположения сэу
- •5.1. Традиционное неавтоматизированное проектирование
- •5.1.1. Графические прорисовки компоновочных решений
- •5.1.2. Макетирование
- •5.1.3. Диалоговое проектирование
- •5.1.4. Визуализация варианта расположения с использованием графических примитивов
- •5.2 Методология автоматизированного проектирования расположений сэу
- •5.2.1. Типовые расположения и компоновки мко
- •6. Расположение основных элементов пропульсивного комплекса
- •6.1. Расположение гд и валопровода в мко
- •6.2. Разработка конструктивной схемы валопровода
- •6.3. Проверочный расчет сложного напряженного состояния валопровода и определение запасов прочности
- •6.4. Расчет колебаний валопровода
- •7. Комплектование пропульсивной установки стандартными элементами
- •7.1. Выбор эластичных муфт
- •7.2. Подшипники валопровода
- •7.3. Дейдвудное устройство: подшипники, трубы, сальник
- •7.4. Сальники переборочные
- •7.5. Тормозное устройство валопровода
- •7.6. Валоповоротное устройство
- •8. Расположение оборудования в помещениях сэу
- •8.1. Общие требования
- •8.2. Оборудование систем
- •8.2.1. Оборудование систем забортной воды
- •8.2.2. Оборудование топливных и масляных систем
- •8.2.3. Оборудование систем воздухопоприема, газовыпуска и сжатого воздуха
- •8.2.4. Оборудование конденсатно-питательных систем
- •8.3. Туннели, помещения и приводы грузовых насосов
- •8.4. Фундаменты, крепления, стыки блоков и условия обеспечения монтажа и ремонта оборудования в помещениях сэу
- •9. Оценка качества расположений сэу
- •Библиографический список
1. Краткий обзор основных требований к расположению сэу
Накопленный опыт проектирования расположения судовых энергетических комплексов позволяет сформулировать основные требования, которые в зависимости от их характера можно разделить на несколько групп:
- требования, обусловленные назначением СЭУ;
- требования обеспечения надежности и живучести СЭУ;
- технологические требования;
- эргономические требования и требования охраны труда;
- эстетические требования.
Требования, относящиеся к первой группе, связаны с расположением СЭУ на судне и особенностями его эксплуатации.
Прежде всего, очевидно, что место, занимаемое СЭУ на судне, должно быть ограниченным, чтобы основная часть объемов корпуса судна использовалась для размещения грузов, соответствующих его назначению. Помещения СЭУ (МО) должны соответствовать условиям их размещения в корпусе судна с учетом обводов.
Размещение ГД в МО принимается с соблюдением требований оптимального расположения движителей относительно корпуса судна. Расположение других механизмов и оборудования СЭУ в машинных помещениях должно обеспечить отсутствие конструктивного крена судна. Поэтому центр масс (ЦМ) СЭУ должен находиться в диаметральной плоскости (ДП) судна. Положение ЦМ по высоте должно обеспечивать ему необходимую остойчивость. Расположение других механизмов и оборудования СЭУ должно обеспечить их безотказное функционирование в условиях качки, крена и дифферента судна (последнее требование может быть отнесено и ко второй группе).
Установленные Правилами Регистра предельные значения крена, качки и дифферента, при которых обеспечивается надежность функционирования механизмов и оборудования СЭУ, приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Предельные значения крена, качки и дифферента, град
Состояние судна |
Главные и вспомогательные двигатели |
Механизмы и оборудование аварийного назначения |
Длительный крен Бортовая качка Длительный дифферент Килевая качка |
15 33,5 5 7,5 |
22,5 22,5 19 10 |
Относящиеся ко второй группе требования в основном предусматривают такое расположение механизмов и другого оборудования СЭУ, которое должно обеспечивать оптимальные условия для их безотказной работы, технического обслуживания и ремонта. Особое внимание здесь должно быть обращено на обеспечение безотказной работы установки и ее составляющих элементов в сложных динамических условиях эксплуатации судна, а также в условиях изменяющейся осадки судна с учетом его загрузки.
Требования в отношении живучести СЭУ должны конкретизироваться в зависимости от назначения судна. Например, повышенная живучесть СЭУ предусматривается для пассажирских судов или арктических ледоколов.
Технологические требования направлены на уменьшение трудоемкости монтажа СЭУ и материалоемкости трубопроводов, фундаментов и креплений СЭУ.
Сборка и монтаж механизмов и оборудования СЭУ на основе использования принципа блочной компоновки позволяет значительно расширить фронт монтажных работ, сократить трудоемкость и ускорить их проведение при одновременном повышении качества.
Уменьшение материалоемкости и массы СЭУ достигается путем сокращения протяженности трубопроводов в результате рационального расположения механизмов и оборудования, а также путем максимально возможного упрощения конструкций фундаментов и креплений оборудования.
Четвертая группа требований предусматривает:
- рациональное расположение постов управления и контроля;
- применение специальных мер защиты от вибрации и шума;
- обеспечение нормальных условий технического обслуживания и ремонта механизмов и другого оборудования СЭУ (устройство проходов, площадок и трапов для обслуживания, возможность использования подъемно-транспортных средств);
- рациональное расположение выходных путей из помещений СЭУ, обеспечивающих эвакуацию обслуживающего СЭУ личного состава в аварийных случаях, дополнительное устройство грузопассажирских лифтов в МО на крупных судах;
- обеспечение безопасности труда обслуживающего персонала (устройство ограждений, защитных кожухов, аварийных выходов и т.п.);
- типизация расположений, предусматривающая обеспечение легкой адаптации обслуживающего персонала.
К этой группе можно отнести также требования пожаро- и электробезопасности, которые сводятся к обеспечению конструктивных мер по расположению оборудования, топливных систем и электрооборудования.
Эстетические требования к расположению СЭУ получили развитие лишь в последнее время. Они предусматривают необходимость обеспечения целостности и функциональной целесообразности компоновки, подчиненности отдельных частей комплексу в целом, а также рационального расположения элементов в СЭУ, постов управления, выходов, трубопроводов и кабельных трасс.
Все перечисленные требования более подробно отражены Правилах Российского Морского Регистра Судоходства для морских судов и Российского Речного Регистра для речных судов и судов смешанного плавания, в Правилах техники безопасности на судах морского и речного флота, в Санитарных нормах и правилах и других нормативных документах.