Диплом СЭ 2021 год СМТ (Земснаряд) / Дипломные проект / Земснаряд / Механическая часть в ПДФ / RDB 66.42-024-002РР Расчеты по механической части
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подп. и дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Инв. № дубл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Взам. инв. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Земснаряд 1000 |
|
|||||
Подп. и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RDB 66.42-024-002РР |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
Разраб. |
Толоконников |
|
11.11.2015 |
|
|
Литера |
Лист |
Листов |
|||
подл |
|
|
|
|
|
|
Расчеты |
|
|
|
|
|
|
|
Проверил |
Голубенков |
|
12.11.2015 |
|
|
|
|
1 |
15 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
. № |
|
|
|
|
|
|
по механической части |
|
|
||||
|
Н. контр. |
Шагова |
|
|
|
||||||||
Инв |
|
|
12.11.2015 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Утвердил |
Тетерин |
|
12.11.2015 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Формат А4
Содержание |
|
|
ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................................................... |
3 |
|
1 |
ЗАПАСЫ ТОПЛИВА ................................................................................................................................... |
4 |
2 |
ЗАПАСЫ МАСЛА........................................................................................................................................ |
6 |
3 |
СИСТЕМА ВОДОТУШЕНИЯ..................................................................................................................... |
7 |
4 |
СИСТЕМА ОСУШИТЕЛЬНАЯ................................................................................................................... |
8 |
5 |
СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ................................................................................................................ |
9 |
6 |
КИНГСТОННАЯ МАГИСТРАЛЬ............................................................................................................. |
10 |
7 |
АВТОНОМНОСТЬ ПЛАВАНИЯ ПО УСЛОВИЯМ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ........... |
11 |
8 |
ВМЕСТИМОСТЬ ЦИСТЕРНЫ ОТРАБОТАННОГО МАСЛА .............................................................. |
13 |
9 |
РАСЧЕТ СИСТЕМЫ АЭРОЗОЛЬНОГО ПОЖАРОТУШЕНИЯ............................................................ |
13 |
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ..................................................................................... |
15 |
|
RDB 66.42-024-002РР
Изм. Лист № документа |
Подпись Дата |
Лист
2
Введение
Расчеты выполнены в рамках работы по теме: «Несамоходный земснаряд класса РРР
«
О 2,0 (лед 40) А» производительностью 1000 м3/ч. Технический проект» с целью определения запасов топлива, необходимой вместимости расходных топливных цистерн, запаса масла, рабочих параметров противопожарных систем, балластно-осушительной системы, определения вместимости цистерны запаса питьевой воды и расчета автономности плавания по экологической безопасности.
RDB 66.42-024-002РР
Изм. Лист № документа |
Подпись Дата |
Лист
3
1 Запасы топлива
Количество судовых запасов определяется исходя из автономности судна 10 суток, согласно п.6.10 Технического задания (ТЗ).
1.1 Запасы основного топлива В трюме судна размещаются главный приводной двигатель мощностью 1200кВт,
два вспомогательных дизель-генератора (ДГ) мощностью по 500кВт каждый, стояночный дизель-генератор мощностью 150кВт и водогрейно-отопительный котел тепловой мощностью 81,4кВт. В производственном режиме предусматривается одновременная работа ГД и одного ДГ, а в стояночном режиме - стояночного ДГ и водогрейноотопительного котла.
Запасы топлива определяются по формуле, м3:
∑QT = (qГД ×Т1 + qДГ ×T2 + qСДГ ×T3 + qk ×T4 ) ×TC ,
где qгд - расход топлива ГД, л/ч, qгд = 268;
qдг - расход топлива ДГ, л/ч, qдг = 134,3;
qсдг - расход топлива стояночным ДГ, л/ч, qсдг = 41;
qк - расход топлива водогрейно-отопительным котлом, л/ч, qк = 9,5;
Т1 – продолжительность работы ГД в сутки, ч, Т1 = 18 (принято); Т2 – продолжительность работы ДГ в сутки, ч, Т2 = 18 (принято);
Т3 – продолжительность работы стояночного ДГ в сутки, ч, Т3 = 6 (принято);
Т4 – продолжительность работы водогрейно-отопительного котла в сутки, ч, Т4 = 6 (принято); Тс – автономность судна, сут,
Тс = 10 (согласно ТЗ).
∑QT = (268×18 +134,3×18 + 41×6 + 9,5×6) ×10 =75444л = 75,44 м3
Необходимый общий объем топливных цистерн составляет, м3:
∑V = ∑QT , 0,9
(1)
(2)
RDB 66.42-024-002РР
Изм. Лист № документа |
Подпись Дата |
Лист
4
где 0,9 - коэффициент заполнения цистерн.
∑V = 75,44 = 83,8 м3, 0,9
Необходимый общий объем топливных цистерн 83,8 м3. На земснаряде оборудуется цистерна основного запаса топлива объемом 109 м3, которая обеспечивает автоном-
ность плавания судна по запасам топлива в течение 13 суток. |
|
1.2 Объем цистерны расходного топлива |
|
Вместимость расходной цистерны должна обеспечить непрерывную работу при- |
|
водного двигателя и одного дизель-генератора в течение восьми часов. |
|
1.2.1 Вместимость расходной топливной цистерны определяется по формуле, м3: |
|
∑Vр = ∑Qр / 0,9, |
(3) |
где 0,9-коэффициент заполнения цистерн; |
|
∑Qр- общий расход топлива, л. |
|
∑Qр = QГД + QДГ = qГД · tГД + qДГ · tДГ , |
(4) |
где qГД – расход топлива главным двигателем, л/ч, |
|
qГД = 268;
tГД – время работы ГД, ч, tГД =8;
qДГ – расход топлива ДГ, л/ч, qДГ =134,3;
tДГ – время работы ДГ, ч, tДГ = 8.
∑Qр = (268 · 8) + (134,3 · 8) = 3218,4 л = 3,22м3 ,
∑Vр= 3,22 / 0,9 = 3,58 м3.
На земснаряде в машинном отделении устанавливается цистерна расходного топлива объемом 5,0 м3, которая обеспечивает работу приводного двигателя грунтового насоса и одного дизель-генератора в течение 11 часов.
1.3 Объем цистерны расходного топлива аварийного дизель-генератора Вместимость цистерны должна обеспечить непрерывную работу аварийного ди-
зель-генератора в течение не менее одного часа.
1.3.1 Вместимость расходной цистерны аварийного запаса топлива определяется по формуле, л:
|
VАДГ= QАДГ / 0,9, |
(5) |
где 0,9 – |
коэффициент заполнения емкости; |
|
QАДГ – |
расход топлива аварийным дизель-генератором, л, |
|
RDB 66.42-024-002РР
Изм. Лист № документа |
Подпись Дата |
Лист
5
|
QАДГ=qАДГ · tАДГ , |
(6) |
где qАДГ – |
часовой расход топлива аварийным дизель-генератором, л/ч, |
|
qАДГ = 8,72; |
|
|
tАДГ – |
время работы аварийного дизель-генератора, ч, |
|
tАДГ =1. |
|
|
|
QАДГ = 8,72 · 1 = 8,72 л |
|
|
VАДГ = 8,72 / 0,9 = 9,7 л. |
|
На земснаряде в помещении АДГ устанавливается расходная цистерна топлива объемом 100л, которая обеспечит работу АДГ в течение 10 часов.
2 Запасы масла
Запасы масла рассчитываются из учета долива масла в приводной двигатель и вспомогательный дизель-генератор в течение 10 суток эксплуатации, плюс объем масла разовой смены масла в двигателях.
2.1 Запас масла для главного двигателя, л.
G |
|
= |
t × g 1 × |
N 1 |
+ G |
|
|
|
|
, |
|
|
|
(7) |
|||
ГД |
|
|
|
зам |
1 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где t – время непрерывной работы главного двигателя, |
|
|
|||||||||||||||
t = 10 сут · 18ч =180ч ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g1- удельный расход масла главного двигателя, |
|
|
|
|
|||||||||||||
g1 =1,36 г/кВт.ч; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N1 – номинальная мощность главного двигателя, |
|
|
|
|
|||||||||||||
N1 = 1200 кВт; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Gзам1- необходимое количество масла для полной замены в главном двигателе, |
|
||||||||||||||||
Gзам1 =290 кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G ГД |
= |
180 ×1,36 ×1200 |
+ 290 = 584 кг. |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.2 Запас масла для дизель-генератора, м3: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
G |
|
|
= |
t × g 2 × N 2 |
|
|
+ G |
|
|
, |
(8) |
||||
|
|
ДГ |
1000 |
|
|
|
|
зам |
2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где t – время непрерывной работы дизель-генератора, t = 10 сут · 18ч =180ч ;
g2 - удельный расход масла дизель-генератора, g2 =1,36 г/кВт.ч;
N2 – номинальная мощность дизель-генератора, N2 = 500 кВт;
RDB 66.42-024-002РР
Изм. Лист № документа |
Подпись Дата |
Лист
6
Gзам2 - необходимое количество масла для полной замены в дизель-генераторе, Gзам2 = 220 кг
G |
|
= |
180 ×1,36 × 500 |
|
+ 220 = 342 кг . |
|
|
||||||||
ДГ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2.3 Запас масла для стояночного дизель-генератора, кг: |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
G |
|
= |
t × g 3 × N 3 |
+ G |
|
, |
(9) |
|||||
|
|
|
СДГ |
|
|
|
зам 3 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где t – время непрерывной работы дизель-генератора, |
|
|
|
||||||||||||
t = 10 сут · 6ч =60 ч ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g3 - удельный расход масла дизель-генератором, |
|
|
|
||||||||||||
g3 =0,6 г/кВт.ч; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N3 – номинальная мощность дизель-генератора, |
|
|
|
||||||||||||
N3 = 150 кВт; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Gзам3 - необходимое количество масла для полной замены в дизель-генераторе, |
|
||||||||||||||
Gзам3 =24 кг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
GСДГ |
= |
|
60 × 0,6 ×150 |
+ 24 = 29,4кг . |
|
|
|||||||||
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
||
2.4 Определяем вместимость цистерны запаса масла, л. |
|
|
|
||||||||||||
|
V = |
GГД |
+ GДГ + GСДГ |
, |
|
|
(10) |
||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ρ × 0,91 |
|
|
|
|||||
где: ρ =0,88 кг/л, плотность моторного масла; 0,91 - коэффициент заполнения цистерны.
V = 584 + 342 + 29,4 = 1193л = 1,2м3 . 0,88 × 0,91
На земснаряде устанавливается цистерна запаса масла объемом 1,2м3. Налив чистого масла в двигатели осуществляется переносными емкостями.
3 Система водотушения
3.1 Система водотушения предназначена для тушения пожара водяными струями с использованием переносных ручных стволов с диаметром спрыска 16 мм и соответствует требованиям раздела 13, ч. II ПСВП [1]. Система используется так же для взбучивания и обмыва сточной цистерны, промывки трубопровода выдачи сточных вод, обмыва якорной цепи и палубы.
RDB 66.42-024-002РР
Изм. Лист № документа |
Подпись Дата |
Лист
7
3.2 Для обеспечения работы системы водотушения на судне в МО |
установлен |
|
стационарный пожарный |
насос в соответствии с требованиями |
таблицы |
13.4.1, ч. II ПСВП [1]. |
|
|
3.3Подача пожарного насоса должна обеспечивать одновременную работу не менее трех стволов системы водотушения. При этом давление у пожарных кранов должно быть не менее 0,25МПа, согласно п.13.4.3 части II ПСВП [1].
3.4Суммарная подача стационарных пожарных насосов должна быть не менее, м3/ч:
Q = 0,008 · m2, |
(11) |
||
где m – коэффициент, зависящий от размерений судна; |
|
||
m = 1,68× |
|
+ 25 , |
(12) |
L ×(B + H) |
|||
где L, B, H – главные размерения судна, м: L = 52,9;
B = 12,0;
Н = 3,4.
m =1,68×
52,9×(12+3,4) +25 = 72,9
Q= 0,008 · 72,9 2 =42,6 м3/ч.
К установке в качестве насоса водотушения принимается насос НЦВ63/80А производительностью 63м3/ч и давлением 0,8МПа.
3.5 Расположение пожарных кранов на палубах судна обеспечивает возможность подачи двух струй воды в любую точку возможного возгорания на судне.
4 Система осушительная
4.1 Внутренний диаметр осушительной магистрали согласно п.10.7.11, части II [1],
должен быть не менее, мм:
dом = 1,5 × |
L × (В + Н) |
+ 25, |
(13) |
где: B – ширина судна, м,
В = 12;
H – высота борта, м,
H = 3,4;
L – длина судна, м,
L = 52,9.
dом = 1,5× 
52,9 ×(12 + 3,4) + 25 = 67,8мм.
Принимается к установке осушительная магистраль из трубы 89х4мм (dвн = 81 мм).
RDB 66.42-024-002РР
Изм. Лист № документа |
Подпись Дата |
Лист
8
4.2 Расчет приемных отростков выполняется для наибольшего отсека, согласно п.10.7.12, ПСВП части II [2], мм:
d при = 2,0 × 
l × ( b + h ) + 25 ,
где: b – ширина осушаемого отсека, м, b = 4,05;
h – высота осушаемого отсека, м, h = 3,4;
l– длина осушаемого отсека, м, l = 8,1.
d при = 2,0 × 
8,1 × (4,05 + 3,4) + 25 = 40,5мм Принимаются к установке на судне осушительные приемные
57х3мм.
(14)
.
отростки из трубы
4.3 Требуемая подача осушительного насоса при скорости жидкости в трубопроводе не менее 2 м/с согласно п.10.7.7 ч.II ПСВП [2], м3/ч:
Q = F · V · 3600 , |
(15) |
где F – площадь внутреннего сечения трубы, м2,
F = 0,785·d02 = 0,785·(0,081)2 = 0,0052 м2 ; d0=0,089 − 2·0,004=0,081 м;
V - минимальная скорость воды в приемной балластно-осушительной магист-
рали, м/с,
V = 2 .
Q = 0,0052 · 2 · 3600 = 37,4м3/ч.
Принимается к установке два осушительных насоса НЦВС 40/20М с подачей по 40м3/ч при давлении 0,2МПа.
5 Система водоснабжения
5.1 Расчет запаса питьевой воды для системы водоснабжения определяется из расчета на 10 суток потребления, м3:
V |
пв |
= |
n э × T с × q пв |
, |
(16) |
|
0 ,9 |
|
|
||
где nэ – количество людей, постоянно находящихся на судне, nэ =17; (Согласно ТЗ, п.7);
RDB 66.42-024-002РР
Изм. Лист № документа |
Подпись Дата |
Лист
9
ТС – автономность судна по питьевой воде, сут,
ТС = 10, (Согласно ТЗ, п.6.10);
qпв – потребление питьевой воды на 1 человека в сутки для судна 1кат. qпв= 0,075 м3/чел·сут.[3];
= 17 ×10 × 0,075 = м3. VПВ 14 ,16
0,9
На земснаряде оборудуется цистерна запаса питьевой воды вместимостью 15м3. Также на земснаряде устанавливается станция приготовления питьевой воды Sailor С S 2/21, производительностью 2,4 м3/сут. Станцией предусматривается обработка воды, поступающей из двух цистерн забортной воды вместимостью по 35 м3 каждая, расположенных во втором дне.
5.2 Вода на смыв унитазов предусматривается от насосной станции системы водоснабжения забортной водой.
6 Кингстонная магистраль
6.1. Диаметр проходного сечения кингстона определяется из условия обеспечения одновременной работы потребителей забортной воды, приведенных в табл.6.1.
Таблица 6.1.
Наименование потребителей |
Кол. |
Производительность, |
|||
м3/ч |
|||||
|
|
|
|
||
Главный двигатель (охлаждение)……………………….. |
1 |
35 |
|||
Вспомогательный дизель-генератор (охлаждение)……. |
1 |
30 |
|||
Водопожарный насос…………………………………….. |
1 |
63 |
|||
Балластно-осушительный насос………………………… |
2 |
40 |
|||
Насосная станция ………………………………………... |
1 |
3,5 |
|||
Насос технологической воды……………………………. |
1 |
10 |
|||
Итого: |
|
221,5 |
|||
|
|
|
|
|
|
Площадь проходного сечения кингстона, м3: |
|
|
|||
F = |
G |
|
|
||
|
, |
|
|
||
u×3600 |
|
(17) |
|||
где G - расход забортной воды; G = 221,5 м3/ч;
RDB 66.42-024-002РР
Изм. Лист № документа |
Подпись Дата |
Лист
10