
- •Содержание
- •Введение
- •1 Описание и основные характеристики проектируемого судна
- •2 Обоснование выбора типа сэу
- •3 Выбор и технико-экономическое обоснование выбора главных двигателей и типа главной передачи
- •Расчет элементов движительного комплекса при выборе энергетической установки
- •Обоснование выбора двигателя и передачи
- •4 Расчет валопровода.
- •4.1 Выбор числа валов
- •4.2 Расчет основных элементов валопровода
- •4.3 Соединения валов
- •4.4 Соединение гребного винта с валом
- •4.5 Подшипники валов
- •4.6 Тормозное устройства
- •4.7 Проверка валопровода на критическую частоту вращения
- •4.8 Проверка вала на продольную устойчивость
- •5 Расчет потребной мощности и выбор состава судовой электростанции
- •6 Расчет теплоснабжения судна, выбор автономных и утилизационных котлов.
- •Расчет общего максимального потребления теплоты по всему судну на ходовом и стояночном режимах.
- •Характеристики парового утилизационного котла
- •Характеристики автономного котла
- •7 Выбор оборудования и систем сэу
- •7.1 Cистема сжатого воздуха
- •Система охлаждения
- •Система масла
- •7.4. Система топлива
- •Система газовыпуска
- •8. Расчет энергетических запасов.
- •9 Размещение механизмов в машинном отделении.
- •10 Расчет технико-экономических показателей сэу
- •11 Автоматизация
- •Заключение
- •Литература
1 Описание и основные характеристики проектируемого судна
Судно представляет собой танкер заправщик дедвейтом 5500 тонн. Характеристики судна, для которого выбирается главный двигатель, приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1-Характеристики судна
Тип |
Сухогруз |
Класс |
КМIce3[1]R3АUT2 |
Водоизмещение порожнём, т |
3459 |
Главные размерения, м |
|
длина по КВЛ |
126,6 |
ширина |
16 |
осадка |
5,3 |
Количество гребных винтов |
2 |
Скорость хода, уз |
13 |
Автономность, сут. |
16 |
Численность экипажа, чел |
13 |
Дополнительные сведения о судне: однопалубный, двухвинтовой танкер с баком, ютом, машинным отделением и рубкой в кормовой части.
2 Обоснование выбора типа сэу
Выбор типа установки для проектируемого судна обычно производится на основе сравнительной оценки наиболее перспективных вариантов СЭУ, удовлетворяющих поставленным требованиям. При окончательном выборе типа СЭУ учитывается не только возможность достижения оптимальных показателей, но и реальность поставок нового типа основного оборудования.
Исходными данными для выбора типа СЭУ в общем случае являются:
-тип и назначение судна;
-район его эксплуатации и дальность плавания;
-скорость хода судна и основные характеристики его корпуса;
-требования к маневренности СЭУ;
-ориентировочные расходы энергии на судовые механизмы, системы и устройства в основных эксплуатационных режимах.
Наиболее важными требованиями к СЭУ транспортных судов являются: простота, компактность, высокая надёжность и экономичность. Вместе с тем к ним не предъявляется повышенные требования по маневренности и достижения больших тяговых усилий.
Исходя из вышесказанного, проведем сравнение различных типов и выбор типа СЭУ.
Паротурбинные установки преимущественно используются на морском флоте. Они позволяют получить на гребных валах судов общую мощность 220 тыс. кВт и более. Достигнутые успехи в области улучшения тепловой экономичности и надежности ПТУ привели к широкому использованию их на судах с мощностью на гребных валах более 20 тыс. кВт. Для получения необходимого пара требуется установка котла, который и будет производить рабочее тело для ПТУ. На основании вышесказанного целесобразность установки ПТУ не обоснована.
Газотурбинные установки применяют на судах, где превалирующим требованием является обеспечение минамальных массы и габаритов установки при большой её мощности. Общими недостатками газотурбинных установок являются:
-относительно низкая экономичность из-за ограниченной начальной температуры газа;
-зависимость надежности и экономичности ГТУ открытого цикла от коррозионного воздействия внешней среды;
-жесткие требования к качеству топлива, используемого в ГТУ открытого цикла, и большие затраты на него;
-трудоёмкость осуществления реверса мощных установок;
-большие размеры воздухо- и газоходов, обусловленные значительным избытком воздуха, подаваемого в камеру сгорания, что усложняет компоновку ГТУ на судне.
Ввиду вышеперечисленных недостатков установка ГТУ на проектируемое судно не целесобразна.
Ядерные установки применяются на судах для обеспечения большой мощности и высокой автономности (подводные лодки, ледоколы). Также установка столь мощного силового агрегата предъявляет особые требования по охлаждению. Проектируемое судно будет эксплуатироваться на маршруте Владивосток – Порты юго-восточной азии, что не позволит в полном объеме охлаждать данный тип установок. На основании приведенного анализа, ядерная установка не может быть применена к судну данного проекта.
Дизельные энергетические установки получили широкое применение на судах различного назначения вследствие ряда положительных особенностей:
-возможность создания больших агрегатных мощностей на базе стандартных типоразмеров цилиндров;
-доступность различных типов передач;
-относительная простота автоматизации управления.
В настоящее время все суда смешанного плавания оборудованы ДЭУ. Широкому распространению ДЭУ способствует непрерывное улучшение их технико-эксплуатационных показателей вследствие совершенствования наддува и рабочего процесса, применения тяжелых сортов топлива.
Дизельные установки обладают наиболее высокой тепловой экономичностью по сравнению с СЭУ других типов. При этом дизельные СЭУ отличаются сравнительно несложным составом вспомогательного оборудования и простотой обслуживания, а также они устойчиво сохраняют значение эффективного КПД при сравнительно широком диапазоне изменения нагрузок.
В настоящее время можно рекомендовать:
-установки с малооборотными реверсивными дизелями (МОД) с прямой передачей мощности на ВФШ, которые наиболее распространены на морских транспортных судах, для мощности в диапазоне от 3000 до 30000 кВт на один вал. Этот тип установки может быть рекомендован и для ледокольно- транспортных судов, но с ВРШ, при мощности от 8000 до 10000 кВт на один вал;
-установки со среднеоборотными реверсивными дизелями (СОД), работающие через редукторную передачу на ВФШ при мощностях 500…4000 кВт на один вал, могут использоваться на морских и речных транспортных судах и на судах смешанного плавания.
Для судов с горизонтальным способом грузообработки, паромов, пассажирских судов, ледокольно-транспортных судов, мощных буксиров и спасательных судов могут быть рекомендованы установки с одним или двумя нереверсивными СОД, использующими зубчатую редукторную передачу на ВРШ при мощностях от 500 до 2500 кВт.
-установки с нереверсивными высокооборотными ДВС (ВОД), работающие через реверс-редукторы на ВФШ, получили распространение на малотоннажных судах при мощностях от 200 до 500 кВт на один вал
Вывод
Таким образом, в качестве главной энергетической установки на проектируемом судне будем использовать установку с нереверсивными высокооборотными ДВС, работающие через реверс-редукторы на винте фиксированного шага.