Содержание
1. Задание на курсовой проект…………………………………………………...……………………...3
2. Определение основных параметров элементов системы……………………...……………………4
3. Определение размеров машинно – котельного отделения…………………………………...….....7
3.1. Схема трассировки системы охлаждения забортной водой………………………………...……8
4. Построение характеристики сети…………………………………………………………...………15
5. Выбор насоса…………………………………………………………………………………………16
6. Расчёт трубопровода на прочность……………………………………………...………………….18
Список литературы……………………………………………………………………………………..19
2. Определение основных параметров элементов системы
Рис. 1. Функциональная схема системы охлаждения забортной водой.
2.1. Определение количества теплоты, отводимого водой.
Общее количество теплоты, затраченное на работу ДВС
для главного двигателя:
=10177 кВт
для дизель-генератора:
=597,6 кВт,
где Ne –мощность ДВС, кВт,
be –удельный расход топлива, кг/кВт*ч
- низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг
Теплота, отводимая с пресной водой
для главного двигателя:
=1527 кВт
для дизель-генератора:
=90 кВт,
где a – относительная потеря тепла водой.
Теплота, отводимая маслом:
для главного двигателя:
=407 кВт
для дизель-генератора:
=30 кВт,
где a – относительная потеря тепла маслом.
Теплота, отводимая от наддувочного воздуха:
= 273,3 кВт, где
кг/ч – расход воздуха,
α – суммарный коэффициент избытка воздуха,
сp – теплоёмкость воздуха
2.2. Определение расхода охлаждающей воды через потребители.
Расход воды на охлаждение ГД
м³/ч
Расход воды на охлаждение ДГ
м³/ч,
где ρпв – плотность пресной воды, принятая по средней температуре воды.
Расход ЗВ через охладитель ПВ
для главного двигателя
м³/ч
для дизель-генератора
м³/ч
где ρзв – плотность забортной воды,
сзв – теплоёмкость забортной воды,
Δtзв – разность температур забортной воды на входе и выходе из охладителя.
Расход ЗВ через маслоохладитель
для главного двигателя
м³/ч
для дизель-генератора
м³/ч
Расход ЗВ через воздухоохладитель надувочного воздуха
м³/ч
2.2.3. Определение площади теплопередающей поверхности ТА.
Площадь поверхности водоохладителя
для ГД
м² , где
°
для дизель-генератора
м² , где
°
Площадь поверхности воздухоохладителя
для ГД
м² , где
°
Площадь поверхности маслоохладителя
для ГД
м² , где
°
для дизель-генератора
м² , где
°
3. Определение размеров мко
Длина МКО (дизель- редукторная установка с кормовым МКО)
м
Площадь МКО
м²
Высота МКО
Принимаем hМО= 6 м, исходя из ориентировочной высоты ГД заданной мощности,
высота платформы ДГ над вторым дном hпл= 3 м.
Таблица 1. Расчёт гидравлического сопротивления сети.
№ п/п |
Наим. |
Об. |
Разм. |
Расчётная формула |
Номер участка сети |
||||||||||||||||||
1-2 |
2-a-3 |
3-4 |
4-5 |
5-с-6 |
5-b-6 |
6-7 |
4-8 |
8-9 |
9-10 |
||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|||||||||
1 |
Предв. скорость потока |
W1 |
м/с |
Принимаем 1,2…2,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
|||||||||
2 |
Материал труб |
|
|
|
Ст 10 |
Ст 10 |
Ст 10 |
Ст 10 |
Ст 10 |
Ст 10 |
Ст 10 |
Ст 10 |
Ст 10 |
Ст 10 |
|||||||||
3 |
Объёмный расход воды |
G |
м³/ч |
|
666 |
666 |
666 |
295 |
207 |
88 |
295 |
78 |
19,4 |
78 |
|||||||||
4 |
Условный диаметр |
Dy |
мм |
|
396 |
396 |
396 |
263 |
221 |
145 |
263 |
135 |
68 |
135 |
|||||||||
5 |
Наружный диаметр |
Dн |
мм |
ГОСТ8732-78 |
426 |
426 |
426 |
299 |
245 |
168 |
299 |
168 |
83 |
168 |
|||||||||
6 |
Внутренний диаметр |
d |
мм |
d= Dн -2δ |
406 |
406 |
406 |
279 |
225 |
148 |
279 |
148 |
69 |
148
|
|||||||||
7 |
Толщина стенки трубы |
δ |
мм |
|
4,1 |
4,1 |
4,1 |
3,8 |
3,6 |
3,4 |
3,8 |
3,4 |
3,2 |
3,4 |
|||||||||
8 |
Максимальное давление |
P |
МПа |
принимаем |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
|||||||||
№ п/п |
Наим. |
Об. |
Разм. |
Расчётная формула |
Номер участка сети |
||||||||||||||||||
1-2 |
2-a-3 |
3-4 |
4-5 |
5-с-6 |
5-b-6 |
6-7 |
4-8 |
8-9 |
9-10 |
||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|||||||||
9 |
Коэффициент ослабления материала для сварных труб |
φ |
|
принимаем |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|||||||||
10 |
Допускаемое напряжение материала на разрыв |
[σ] |
МПа |
Для Ст 10 при температуре ниже 200°С [σ]=116МПа |
116 |
116 |
116 |
116 |
116 |
116 |
116 |
116 |
116 |
116 |
|||||||||
11 |
Прибавка на утонение труб при гибке |
b |
мм |
|
0,183 |
0,183 |
0,183 |
0,129 |
0,105 |
0,072 |
0,129 |
0,072 |
0,036 |
0,072 |
|||||||||
12 |
Радиус погиба |
R |
мм |
R=2,5DН1 |
1065 |
1065 |
1065 |
748 |
613 |
420 |
598 |
748 |
208 |
420 |
|||||||||
13 |
Прибавка, учитывающая коррозию |
с |
мм |
принимаем |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
|||||||||
14 |
Уточнённая толщина стенки труб |
|
мм |
ГОСТ7832-78 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
7 |
10 |
|||||||||
15 |
Действительная скорость потока |
Wв |
м/с |
|
1,43 |
1,43 |
1,43 |
1,34 |
1,44 |
1,42 |
1,34 |
1,26 |
1,44 |
1,26 |
|||||||||
№ п/п |
Наим. |
Об. |
Разм. |
Расчётная формула |
Номер участка сети |
|||||||||
1-2 |
2-a-3 |
3-4 |
4-5 |
5-с-6 |
5-b-6 |
6-7 |
4-8 |
8-9 |
9-10 |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
Относительный радиус погиба |
n1 |
|
принимаем |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
17 |
Количество принятых погибов |
n2 |
|
Принимаем из схемы трассировки |
1 |
4 |
1 |
0 |
1 |
6 |
0 |
3 |
0 |
2 |
18 |
Длина погибов |
lпог |
м |
|
0,83 |
3,34 |
0,83 |
0 |
0,48 |
1,98 |
0 |
0,99 |
0 |
0,66 |
19 |
Длина участка |
lобщ |
м |
Принимаем из схемы трассировки |
8 |
4 |
0,75 |
1,9 |
3,2 |
19,3 |
2,6 |
17 |
3,8 |
13 |
20 |
Длина прямого трубопровода |
l |
м |
L= lобщ- lпог |
7,17 |
0,66 |
0,17 |
1,9 |
2,72 |
17,32 |
2,6 |
16,01 |
3,8 |
12,34 |
21 |
Число Рейнольдса |
Re |
|
Re=Wd/ν |
708889 |
708889 |
708889 |
456484 |
392857 |
256606 |
456484 |
227692 |
121319 |
227692 |
22
|
Плотность забортной воды |
ρ |
Кг/м³ |
Из таблиц |
1020 |
1020 |
1020 |
1020 |
1020 |
1020 |
1020 |
1020 |
1020 |
1020 |
23 |
Температура заб. Воды |
t |
°C |
Принимаем |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
24 |
Солёность заб. Воды |
S |
°% |
Из таблиц |
2500 |
2500 |
2500 |
2500 |
2500 |
2500 |
2500 |
2500 |
2500 |
2500 |
25 |
Гидравлический диаметр |
d |
м |
|
0,406 |
0,406 |
0,406 |
0,279 |
0,225 |
0,148 |
0,279 |
0,148 |
0,069 |
0,148 |
26 |
Кинематическая вязкость |
Ν*107 |
м²/с |
По табл. |
8,19 |
8,19 |
8,19 |
8,19 |
8,19 |
8,19 |
8,19 |
8,19 |
8,19 |
8,19 |
27 |
Коэффициент трения |
λ |
|
|
0,086 |
0,086 |
0,086 |
0,094 |
0,099 |
0,110 |
0,094 |
0,110 |
0,134 |
0,110 |
28 |
Приведённая шероховатость |
K |
мм |
|
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
29 |
Потери на трение |
|
Дж/кг |
|
1,73 |
0,86 |
0,22 |
0,58 |
1,45 |
14,51 |
0,79 |
10,06 |
7,63 |
7,70 |
30 |
Сопровтивление ОПВ ГД |
|
Дж/кг |
|
|
|
|
|
45 |
|
|
|
|
|
31 |
Сопровтивление МО ГД |
|
Дж/кг |
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
32 |
Сопровтивление ВО ГД |
|
Дж/кг |
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
33 |
Сопровтивление МО ДГ |
|
Дж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
34 |
Сопровтивление ОПВ ДГ |
|
Дж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
35 |
Сопротивление фильтра |
|
Дж/кг |
принимаем |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
36 |
Сопротивление на входе |
|
Дж/кг |
принимаем |
0,51 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
37 |
Сопротивление на выходе |
|
Дж/кг |
принимаем |
1,02 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,90 |
0,00 |
0,00 |
0,79 |
38 |
Сопротивление погибов |
|
Дж/кг |
принимаем |
1,00 |
4,01 |
1,00 |
0,00 |
1,00 |
5,93 |
0,00 |
2,33 |
0,00 |
1,56 |
39 |
Сопротивление запорных клапанов |
|
Дж/кг |
принимаем |
0 |
4,09 |
0,00 |
0,00 |
4,09 |
6,05 |
2,69 |
0,00 |
4,15 |
2,38 |
40 |
Сопротивление клапанных коробок |
|
Дж/кг |
принимаем |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
41 |
Сопротивление тройников |
|
Дж/кг |
принимаем |
1,53 |
3,07 |
|
|
|
|
|
|
|
|
42 |
Сопротивление клинкетных задвижек |
|
Дж/кг |
принимаем |
2,04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
43 |
Сопротивление невозвратно-запорных клапанов |
|
Дж/кг |
принимаем |
|
|
|
|
|
|
2,69 |
|
|
2,38 |
44 |
Сопротивление дроссельной шайбы |
|
Дж/кг |
|
|
|
|
|
34,95757 |
|
|
|
|
|
45 |
Суммарное сопротивление ветвей |
|
Дж/кг |
|
22,84 |
12,03 |
1,22 |
0,58 |
86,49 |
86,49 |
7,07 |
2,333772 |
74,1472 |
7,112448 |
46 |
Сопротивление входной магистрали |
|
Дж/кг |
|
36,09 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
47 |
Сопротивление ветви ГД |
|
Дж/кг |
|
94,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
48 |
Сопротивление ветви ДГ |
|
Дж/кг |
|
83,59 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
49 |
Коэффициент потерь дроссельной шайбы ветви ДГ |
a |
|
|
13,29 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
Уточнённое сопротивление блока ДГ |
|
Дж/кг |
|
94,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
51 |
Суммарное сопротивление |
|
Дж/кг |
|
130,23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
52 |
Коэффициент потерь напора в ГД |
a |
|
|
0,0002122 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
53 |
Коэффициент потерь напора в ДГ |
a |
|
|
0,01547 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
