![](/user_photo/_userpic.png)
- •Расчет и выбор оборудования систем сэу
- •180100 «Кораблестроение, океанотехника и системотехника
- •Введение
- •1. Выбор оборудования и устройств систем сэу
- •2. Система сжатого воздуха
- •Расчетные характеристики тифонов
- •3. Система охлаждения
- •4. Масляная система
- •Расчетные характеристики масляных цистерн
- •5. Топливная система
- •6. Газовыпускная система
- •7. Библиографический список
1. Выбор оборудования и устройств систем сэу
Основой для выбора оборудования и устройств систем СЭУ являются:
- тип и мощность главных и вспомогательных двигателей, расходы топлива и масла;
- тип и количество автономных котлов, их расход топлива
- габариты МКО и принципы размещения основного оборудования;
- виды комплектации оборудования (агрегаты, блоки, модули);
- параметры рабочих сред;
- условия эксплуатации установки;
- состав вспомогательного комплекса (автономные и утилизационные котлы, водоопреснительная и компрессорная установки, СЭС др.).
В определение параметров оборудования входят расчеты подачи насосов, мощности их приводов, а также площади поверхности теплообменных аппаратов.
Трубопроводы также относятся к элементам СЭУ, по ним производится транспортировка рабочих сред к потребителям как пропульсивной установки, так и к общесудовым потребителям. На практике проектирование трубопроводов систем производится с использованием стандартных элементов, регламентированных ГОСТ, ОСТ, действующими руководящими документами и судостроительными нормалями. При этом за основную исходную проектную характеристику любого трубопровода принимается его условный проход, который однозначно определяет размеры всех входящих в него элементов. Основой для выбора материала трубопроводов служит условное давление и температура рабочей среды.
Основными для СЭУ являются системы: сжатого воздуха, охлаждения, масляная, топливная и газовыпускная.
Последовательность проектирования и содержание работ 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 Российского Речного Регистра (для речных судов) и Российского Морского Регистра Судоходства (для морских судов).
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 конструктивный, гидравлический и тепловой расчет трубопровода. Определяются проходные сечения труб и арматуры; выбирают трубы и арматуру. Рассчитывают и выбирают тепловую изоляцию. Производится 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, составляют спецификацию и ведомость заказа оборудования;
4. Рассчитывают запасы топлива, масла, сжатого воздуха и воды. Определяют необходимые емкости для их хранения.
2. 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, блок осушки сжатого воздуха, воздухоочистители, трубы, арматура, материал труб и арматуры, давление воздуха в системе контрольно-измерительные приборы). 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. При отсутствии этих данных при расчете можно пользоваться следующими рекомендациями. Начальное рабочее давление воздуха в пусковых баллонах принимается для МОД и СОД - 2,5…3 МПа, для ВОД - до 7,5 МПа. В некоторых случаях в установках с МОД и СОД давление также поднимают до 6…7,5 МПа. Это позволяет уменьшить габариты баллонов. В тех случаях, когда вспомогательные двигатели имеют электростартерный запуск, емкость пусковых баллонов рассчитывается только на пуск главных двигателей. Число баллонов для пуска главных двигателей должно быть не менее двух с равной емкостью, устанавливаемых так, чтобы пользование ими могло быть независимым и в каждом из которых размещался бы запас сжатого воздуха в количестве не менее половины требуемого.
Баллоны. Суммарная ёмкость баллонов определяется по формуле
м3,
где
v
– удельный 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, Р0
– давление окружающей среды, МПа,
принимается равным 0,1МПа.
Характеристики судовых тифонов приведены в табл. 1.
Таблица 1