Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Судовые энергетические установки. Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ
.pdf
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ВОДНОГО ТРАНСПОРТА
филиал Федерального государственного бюджетного
образовательного учреждения высшего образования
«Государственный университет морского и
речного флота имени адмирала С.О. Макарова»
Мокеров Л.Ф.
Судовые энергетические установки
Методические рекомендации по выполнению
лабораторных и практических работ
Москва
2019
УДК 656
Мокеров Л.Ф. Судовые энергетические установки. Методические ре-
комендации по выполнению лабораторных и практических работ. — М.:
МГАВТ, 2019. — 64 с.
Данный сборник методических рекомендаций предназначен для помощи
обучающимся при выполнении практических работ по курсу «Судовые энерге-
тические установки», включая ознакомление с требованиями Международных
конвенций и национальных нормативных документов в области технического
обеспечения безопасной эксплуатации судов. Сборник предназначен для кур-
сантов, обучающихся по специальности 26.05.07 «Эксплуатация судового элек-
трооборудования и средств автоматики». Он также может быть полезен для
курсантов, обучающихся по специальности 26.05.05 «Судовождение», при изучении курса «Энергетические установки и электрооборудование судов».
Рецензенты: зав. каф. СЭУ и А к.т.н., доц. Зябров В.А., зав. каф. УС к.т.н.
Яппаров Е.Р.
Рекомендовано к изданию учебно-методическим советом МГАВТ.
Рассмотрено и рекомендовано к использованию в учебном процессе ка-
федрой СЭО и СА (протокол № 8 от 11 апреля 2019).
Ответственность за оформление и содержание передаваемых в печать
материалов несут авторы и кафедры академии, выпускающие учебнометодические материалы
© МГАВТ, 2019
© Мокеров Л.Ф., 2019
СОДЕРЖАНИЕ
Лабораторные работы ......................................................................................... 4
Лабораторная работа № 1. Аналитическое и практическое
исследование типов судовых энергетических установок
и их конструктивных элементов ........................................................................... 4
Лабораторная работа № 2. Исследование систем СЭУ ..................................... 7
2.1. Топливная система .................................................................................... 7
2.2. Система охлаждения ............................................................................... 15
2.3. Смазочная система .................................................................................. 18
2.4. Система пуска .......................................................................................... 22
Лабораторная работа № 3. Исследование судовых котельных установок ..... 25
Лабораторная работа № 4. Исследование судовых рулевых устройств ......... 30
Лабораторная работа № 5. Подготовка к пуску и пуск судового дизеля ....... 34
Практические работы ........................................................................................ 37
Практическая работа № 1. Выбор главного двигателя судна .......................... 37
Практическая работа № 2. Расчет запасов топлива и масла ............................ 44
Практическая работа № 3. Расчет системы охлаждения СЭУ......................... 47
Практическая работа № 4. Расчет смазочной системы СЭУ ........................... 51
Практическая работа № 5. Расчет системы сжатого воздуха .......................... 54
Практическая работа № 6. Расчет параметров валопровода судна
и выбор типа движителя ...................................................................................... 56
Практическая работа № 7. Расчет судовой электростанции ............................ 58
Список использованной литературы ............................................................. 63
3
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Лабораторная работа № 1
Аналитическое и практическое исследование типов судовых
энергетических установок и их конструктивных элементов
Цель работы: ознакомление с судовым энергетическим оборудованием,
имеющимся в лаборатории СЭУ.
Метод проведения занятия: занятие проводится в лаборатории с исполь-
зованием имеющегося оборудования и справочной литературы по различным
типам судов и их СЭУ в соответствии с выданным каждому студенту заданием.
Задание на выполнение лабораторной работы: ознакомиться с энергетическим оборудованием, имеющимся в лаборатории СЭУ. Используя справочную литературу по различным типам судов и их СЭУ письменно ответить
на контрольные вопросы.
Общая информация по теме
Судовая энергетическая установка (СЭУ) предназначена для обеспечения всех
потребностей судна в механической, электрической и тепловой энергии. Пример
размещения элементов СЭУ в машинном отделении судна показан на рис. 1
СЭУ включает в себя:
главное судовое энергетическое оборудование, обеспечивающее ход суд-
*
на (движители, валопровод, главные двигатели, которые вместе называются
пропульсивным комплексом судна (ПК);
вспомогательное энергетическое оборудование (вспомогательные и ава-
*
рийные дизель или турбогенераторы, рулевые устройства, котельные установ-
ки, якорно-швартовные устройства, судовые подъемные механизмы и др.);
судовые системы (топливная, масляная, водоснабжения, газовыхлопа,
*
пожарная, водоотливная, осушительная, сточно-фановая, отопления, кондиционирования воздуха, освещения, грузовая).
4
Рис. 1. Размещение механизмов СЭУ в машинном отделении судна
1 — главный двигатель, 2 — двойной фильтр смазочного масла, 3 — маслоохладитель глав-
ного двигателя, 4— главный масляный насос; 5— главный насос пресной воды, 6 — дизель-
генераторы, 7 — главный насос забортной воды, 8 — холодильник пресной циркуляционной
воды главного двигателя, 9 — пеногенератор; 10 — питательный насос для котлов, 11 —
вспомогательный котел, 12 — пожарный насос; 13 — перекачивающий топливный насос
главного двигателя; 14 - топливный циркуляционный насос; 15 — циркуляционный охлади-
тель масла форсунок главного двигателя, 16 — поршневой компрессор пускового воздуха;
17 — баллон пускового воздуха, 18 — циркуляционный насос установки для кондициониро-
вания воздуха.
СЭУ классифицируются:
по типу главных двигателей (дизельные, паротурбинные, газотурбинные, ядер-
*
ные; последние представляют собой разновидность паротурбинных установок);
по типу движителей (винтовые, пропеллерные, водометные);
*
5
по способу привода движителей (с механическим или электрическим
*
приводом).
В настоящее время наибольшее распространение имеют дизельные СЭУ.
Классификация судовых дизелей:
по частоте вращения коленчатого вала — малооборотные (МОД) 80 …
*
250 об/мин, среднеоборотные (СОД) 250 … 750 об/мин и высокооборотные
(ВОД) 750 … 1700 об/мин;
по числу тактов в рабочем цикле — двух— и четырехтактные (большин-
*
ство МОД работают по 2-тактному циклу, а СОД и ВОД — по 4-тактному);
по расположению цилиндров — рядные, V-образные, звездообразные;
*
по способу обеспечения заднего хода судна — реверсивные и неревер-
*
сивные (с реверс-редукторной передачей или с реверсивной муфтой);
по способу подачи воздуха в цилиндры — с наддувом и без наддува (со-
*
временные судовые дизели в основном выпускаются с наддувом);
по роду применяемого топлива — работающие на легком или тяжелом
*
топливе (на легком топливе работают все ВОД и большая часть СОД, на тяже-
лом топливе могут работать некоторые СОД при определенной доработке их
топливной системы и большинство МОД).
Некоторые требования МК СОЛАС и РМРС к размещению механизмов СЭУ
в машинном отделении судна
1.1. Размещение и защита механизмов, котлов и прочих сосудов под давле-
нием, а также связанных с ними систем трубопроводов и арматуры должны
сводить к минимуму любую опасность для людей, находящихся на борту судна,
должным образом учитывая при этом движущиеся части механизмов, горячие
поверхности и прочие опасности.
1.2. Должны быть приняты меры для облегчения чистки, осмотра и техни-
ческого обслуживания главных и вспомогательных механизмов.
6
Контрольные вопросы
1. Перечислите основные элементы СЭУ.
2. Что такое гребная электрическая установка?
3. Назовите основные преимущества ГЭУ по сравнению с другими типами ПК.
4. Каковы преимущества дизелей по сравнению с другими типами главных
двигателей, используемых в СЭУ.
5. Что такое наддув дизеля и с какой целью он применяется?
6. Из имеющихся в лаборатории дизелей назовите по две марки ВОД и СОД.
7. Какие из дизелей в лаборатории в представленной комплектации при-
годны для использования в качестве главных двигателей на судах? Обоснуйте
свои выводы.
8. Какие из дизелей в лаборатории можно использовать в качестве первич-
ных двигателей в ДГА? Укажите их марки и обоснуйте сделанные Вами выво-
ды. Здесь и далее марки следует указывать в формате ГОСТ РФ (в скобках
можно указывать также заводские названия дизелей).
9. Какое число пар полюсов должен иметь судовой синхронный генератор,
приводимый в действие дизелем с номинальной частотой вращения 750
об/мин? Напишите формулу, по которой Вы это определили.
10. Каково назначение вспомогательных котлов на судах?
Лабораторная работа № 2. Исследование систем СЭУ
2.1. Топливная система
Цель работы: ознакомление с топливными системами судовых дизелей,
имеющимися в лаборатории СЭУ.
Метод проведения занятия: занятие проводится в лаборатории с исполь-
зованием имеющегося оборудования и справочной литературы по различным
типам судов и их СЭУ в соответствии с выданным каждому студенту заданием.
Задание на выполнение лабораторной работы: ознакомиться с топливными
системами судовых дизелей, имеющимися в лаборатории СЭУ, изобразить схе-
7
му топливной системы дизеля, заданного преподавателем, и письменно отве-
тить на контрольные вопросы.
Основные сведения по топливным системам судовых дизелей
Топливная система судовой установки предназначена для подачи топлива
в цилиндры двигателей в заданный момент рабочего цикла и в заданном коли-
честве. При этом она должна обеспечить тонкое распыливание топлива при его
впрыске в цилиндры.
Однако наряду с основным назначением топливная система должна обес-
печивать:
- прием и хранение топлива;
- очистку топлива от воды и механических примесей;
-непрерывную подачу топлива к двигателям;
- охлаждение форсунок (при использовании для этой цели топлива).
В соответствии с этими задачами топливную систему условно можно раз-
делить на участки:
приема, хранения и перекачивания топлива;
сепарации топлива;
подачи топлива к главным и вспомогательным двигателям;
охлаждения форсунок.
Комплектация каждого участка устройствами, механизмами, трубопро-
водами зависит от рода топлива, используемого в двигателях. В связи с этим
топливные системы подразделяют на системы дизельного и тяжелого топлива.
Оборудование топливных систем осуществляется в строгом соответствии с
Правилами Регистра.
Система дизельного топлива (рис. 1). Эту систему используют для обслуживания в основном высокооборотных и среднеоборотных двигателей.
8
Рис. 1. Система легкого топлива
Участок приема, хранения и перекачивания служит для подачи топлива с
берега в судовые цистерны, длительного хранения в них топлива, перекачива-
ния топлива из одних емкостей в другие, а также для выдачи топлива на берег.
В этот участок входят цистерны основного 2 и аварийного 3 запаса, фильтры 4,
топливоперекачивающий насос 5, трубопроводы и арматура.
Прием топлива с берега осуществляют через палубный приемный трубо-
провод 1, позволяющий подсоединять шланги с любого борта. На пассажир-
ских судах предусматривают специальные приемные станции, отделенные от
других помещений. Трубопровод приема топлива должен быть доведен до
днища цистерны с минимальным зазором.
Для хранения топлива на судах используют междудонное пространство,
бортовые цистерны и диптанки. Дизельное топливо благодаря высокому каче-
ству не теряет своих свойств и не создает особых трудностей при хранении.
Низкая температура застывания позволяет ему сохранять текучесть при сниже-
нии температуры, что обеспечивает хорошие условия перекачивания без подо-
грева топлива в цистернах.
9
Трубопроводы, по которым топливо забирается из цистерны, снабжены филь-
трующими сетками и запорными клапанами. Клапаны устанавливают на цистернах,
а для междудонных емкостей на приемном трубопроводе — выше цистерн.
Топливо из одной запасной цистерны в другую и в расходные цистерны
перекачивает топливоперекачивающий насос 5. Правила Регистра предусмат-
ривают установку двух таких насосов, один из которых резервный. В качестве
резервного допускается использование любого другого пригодного для этого
насоса, в том числе насоса сепаратора. В этом случае предусмотрен обводной
трубопровод 20. Топливные трубопроводы прокладывают с учетом обеспече-
ния противопожарной безопасности. Клапаны трубопроводов устанавливают в
легкодоступных освещенных местах.
Участок сепарации обеспечивает подачу топлива из запасных цистерн к
сепараторам, сепарацию топлива и заполнение расходных цистерн.
При соблюдении правил транспортировки и хранения дизельное топливо
загрязняется мало и для его очистки от механических примесей и воды доста-
точно использовать сепарацию и фильтрацию, полностью отказавшись от от-
стоя. Поэтому в рассматриваемой системе топливо из цистерн запаса направля-
ется непосредственно в сепаратор 18, для чего обычно используют навешенный
на него насос 17.
Низкая вязкость дизельных топлив не требует их подогрева перед сепара-
торами.
Правила Регистра предусматривают установку не менее двух сепарато-
ров. По конструкции они могут быть как самоочищающимися, так и не само-
очищающимися. Сепараторы включают параллельно. Суммарная производи-
тельность их должна обеспечивать сепарацию суточного расхода топлива за
8—10 ч. Топливо в расходные цистерны 9 подает нагнетательный насос 19 сепаратора.
Топливо из расходных цистерн 9 к двигателю 12 может подаваться самоте-
ком или с помощью подкачивающего насоса 8. Первый способ проще и надеж-
нее. Однако использование подкачивающего насоса предпочтительнее. Благо-
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]