Учебная работа. Проектирование дизельной установки для лесовоза пр. 1590П

Марка

Н-64

Производительность м3/час

100

давление воздуха, МПа

2,94

Мощность, кВт

22

Длина, мм

1420

Ширина, мм

805

Высота, мм

1200

6.5 Система утилизации теплоты

Система служит для уменьшения суммарного расхода теплоты, т.е. для увеличения экономичности установки в ходовом режиме.

Рис.14 Система утилизации теплоты

1 — пароперегревающая секция утилизационного парогенератора

2– экономайзерная секция утилизационного парогенератора

3 — сепаратор

4– циркуляционный насос утилизационного парогенератора

5– пользователи насыщенного пара общесудового предназначения и в составе СЭУ

6– утилизационньий турбогенератор

У — конденсатор утилизационного парогенератора

8– конденсатный насос

9– цистерна сбора жарких конденсатов

10,11 — подогреватели питательной воды

Для выбора утилизационного турбогенератора нужно высчитать его паропроизводительность по формуле:

Gотр.г=69000 кг/ч- расход отработавших газов;

– температура отработавших газов на входе из УП;

– температура отработавших газов на выходе из УП;

Дж/(кг*К)- средняя массовая изобарная теплоёмкость выпускных газов;

iпара=2849,2 кДж – энтальпия пара;

iпит.воды=188,5 кДж -энтальпия питательной воды;

Найдём мощность утилизационного парогенератора:

где dуд.п – удельный расход пара 7-7,5(кг/кВт*час)

Таблица 13 Главные свойства утилизационного парогенератора

Марка

КУП9ОСИ (с искрогасителем)

Паропроизводительность,кг/ч

2500

Рабочее давление пара, МПа

1

Поверхность нагрева, м2

89

Масса сухого котла, т

8

Масса котла с водой, т

8,5

Ширина, мм

2730

длина, мм

2705

Высота, мм

4770

6.6 Система газовыпуска

Служит для отвода в атмосферу отработавших газов от ГД и ВД и паровых котлов. Любой дизель должен иметь отдельный газопровод, по которому газы выводятся в общую дымовую трубу, расположенную над надстройками судна.

Газовыхлопной трубопровод обеспечивает отвод выхлопных газов в атмосферу для всякого мотора, а газовыхлопной трубопровод от головного мотора и вспомогательного дизель-генератора будет выводиться через дымовую трубу. Газовыхлопной трубопровод от аварийного дизель-генератора выводится на шлюпочную палубу. Выхлопные газы выводятся через утилизационный котел, а через глушитель от вспомогательных о аварийных дизельгенераторов. Дымоход котла будет обеспечивать отвод газов в атмосферу и будет выведен через дымовую трубу.

Рис.15 Схема газовыпуска ДУ

1-ДГ;

2- ГГ;

3 – опора (подвеска);

4- вспомогательный котел;

5- искрогаситель паровой;

6- глушитель-искрогаситель

7,8- жалюзи естественной вентиляции кожуха дымовой трубы, соответственно выходные и входные;

9- вентилятор вдувной;

10-УК ;

11- компенсаторы.

7. Расчёт судовой электростанции

7.1 Выбор дизель-генераторов

Для выработки электроэнергии на ходовом и стояночном режиме на всех судах с дизельной установкой употребляют дизель-генераторы, потому что они владеют преимуществ перед иными типами генераторов:

1.неплохой ремонтопригодностью;

2.высочайшим КПД двигателя-дизеля;

3.высочайшей готовностью к пуску и приёму загрузки;

4.способностью работы на дешёвых средневязких и высоковязких сортах горючего;

5.низкой относительной массой ДГ.

Согласно требованиям Регистра МФ РФ

На любом судне имеется довольно много потребителей электроэнергии: электродвигатели устройств, нагревательные и осветительные приборы, средства судовождения и связи. Главными элементами электростанции являются: источники энергии (первичные движки и генераторы тока), распределительные устройства и электронная сеть, мощность судовых электростанций составляет 10-20% от мощности основных агрегатов. При всем этом разглядывают последующие режимы судна:

1.ходовой режим;

2.стоянка без грузовых операций;

3.стоянка с грузовыми операциями;

4.режим маневрирования.

Для выбора ДГ нужно знать потребляемую им мощность на любом из режимов:

1. Ходовой режим

Лето:

Зима:

2. Стоянка без грузовых операций

Лето:

Зима:

3. Стоянка с грузовыми операциями

где n — число грузовых лебёдок (для лесовоза n = 12);

G =5 т — грузоподъёмность одной лебёдки;

V= 70 м/мин — скорость подъёма груза.

Тогда мощность электростанции на стоянке с грузовыми операциями будет равна:

Лето:

Зима:

4. Режим маневрирования

Опосля расчёта нагрузок электростанции на главных режимах работы судна избираем наивысшую мощность и для неё подбираем дизель-генератор. Наибольшей будет мощность на стоянке с грузовыми операциями в летнюю пору N = 569 кВт. Избираем 3 дизель-генератора, два из которых являются сразу работающими, а 3-ий – запасным.

Таблица 14 свойства основного дизель-генератора

Марка

6ДГ50М1

Мощность генератора, кВт

600

Удельный расход горючего, кг/кВт*ч

0,224

Удельный расход масла, г/КВт*ч

4,2

Масса, т

22,8

Длинна, мм

6652

Ширина, мм

1577

Высота, мм

2520

Таблица 15 свойства запасного дизельгенератора

Марка

ДГР1А100/750-1 ОМЗ ОМЗ

Мощность генератора, кВт

100

Удельный расход горючего, кг/кВт*ч

0,222

Удельный расход масла, г/кВт*ч

2,4

Масса, т

5,58

Таблица 16 Главные свойства подогревателей горючего

Марка

СНП 1

Длина трубок, м

1

Наибольший расход горючего, кг/ч

330

Наибольшее давление пара, MПa

2,9

Утраты давления горючего, MПa

0,005

Длина подогревателя, мм

920

Сухая масса, кг

56

Условный проход пара, мм

20

Условный проход горючего, мм

20

Таблица 17 Главные свойства подогревателей масла

Марка

ПН

поверхность нагрева, м2

5

Наибольший расход горючего, кг/ч

5750

Наибольшее давление пара, MПa

2,9

Утраты давления горючего, MПa

0,175

Длина подогревателя, мм

1460

Сухая масса, кг

430

Условный проход пара, мм

25

Условный проход горючего, мм

40

7.2 Выбор вспомогательного парогенератора

Пар в главном употребляется для отопления. при всем этом различают главные перегрузки вспомогательного парогенератора:

– система вентиляции машинного отделения;

– система общесудовой вентиляции;

– хозяйственно-бытовые пользователи;

– подогрев топливных и масляных цистерн;

– система парового отопления;

– обогрев горючего и масла.

Система вспомогательного пара.

Трубопроводы вспомогательного и утилизационного котлов обеспечивают:

1. Подачу пара на хозяйственно-бытовые нужды и отопление.

2. Подачу пара на обогрев горючего, масла, воды в теплообменных аппаратах и цистернах.

3. Подачу пара на продувку донной и бортовой арматуры и кингстонных ящиков.

Конденсатно-питательная система.

Трубопровод питательной воды обеспечивает:

1. Подачу питательной воды из деаэратора во вспомогательный котел и сепаратор пара.

2. Подачу воды из сепаратора пара в утилизационный котел.

3. Ввод присадок фосфата и нитрата в питательную воду.

4. Подачу воды в систему автоматического регулирования котлов.

Трубопровод конденсата обеспечивает:

1. Отвод конденсата от теплообменных аппаратов и змеевиков подогрева цистерн через фильтры контрольной цистерны и конденсатоотводчик в деаэратор.

2. Отвод конденсата от конденсатора в деаэратор.

Трубопровод перекачивания питательной воды обеспечивает:

1. Подачу воды из цистерны припаса на наполнение вспомогательного котла, сепаратор пара, теплого ящика цистерны влажного хранения котла и расширительной цистерны головного мотора.

Трубопровод опреснительной установки обеспечивает:

1. Подачу забортной воды к водоопреснительной установке и отвод воды за борт.

2. Подачу пресной воды от системы остывания головного мотора к водоопреснительной установке и ее отвод назад в систему.

3. Отвод дистиллята от опреснительной установки в цистерну припаса питьевой и мытьевой воды.

Для приближённой оценки потребляемого пара на судовые нужды морских транспортных судов (в зимний период) можно приближённо найти по формуле:

Избираем 2 вспомогательных паровых котла.

Таблица 18 Главные свойства вспомогателных паровых котлов

МаркаКВВА2,5/5

КВВА2,5/5

Паропроизводительность, т/ч

2,5

давление пара, МНа

0,7

Газовое сопротивление, MHa

0,0012

КПД, %

82

Ширина, мм

2164

Длина, мм

2460

Высота, мм

3400

Масса сухая, т

5,6

Масса рабочая, т

6,7

поверхность испарения. м2

77

8. Расчёт энергетических припасов

Время эксплуатации судна:

где Тх – время на ходу

Тм- время, затрачиваемое на маневрирование

Тст- время стоянки

где L — дальность плавания, мили

Vs – скорость судна, узлы

Кv= 0,84+0,85

Расход горючего:

Припас томного горючего:

Припас легкого горючего:

Размер цистерны томного горючего:

Кз = 1,07+1,15

Стт= 973 кг/м3 — плотность томного горючего

Размер цистерн легкого горючего:

К3 =1,07+1,15

Слт= 930 кг/м3 — плотность легкого горючего

Циркуляционное масло ГД:

g – расход циркуляционного масла

i – количество цилиндров

аГД – количество смен масла за рейс

Годичный припас циркуляционного масла:

Цилиндровое масло:

Размер цистерн цилиндрового масла:

Масло на ДГ:

Припасы пресной воды:

Современные суда оборудованы водоопреснительными установками, производительность которых достаточна для ублажения потребности судна в пресной воде. Потому на судно принимается лишь аварийный припас пресной воды, который составляет 4+8% от припаса горючего.

9. Размещение оборудования

Рис.16 Размещение оборудования в МКО

Рис.17 Размещение оборудования в МКО(вид сбоку)

На рис.16 и рис.17 представлен план трюма лесовозного судна. В центре машинно- котельного отделения (МКО) под номером 1 обозначен основной малооборотный движок, вырабатывающий мощность и передающий ее валопроводу 2.

По левому борту размещен зональный блок обслуживания головного мотора и общесудовых устройств, включающий последующие оборудование и узлы: 3 – многофункциональный блок топливоперекачивающих насосов; 4 – блок сепарации горючего и масла; 5 – блок сепарации трюмных вод, 6 – блок общесудовых насосов – балластных, охлаждающих и пожарных; 7- кингстонный ящик левого борта; 8 – канал перетока забортной воды. По правому борту размещен зональный блок вспомогательного оборудования систем СЭУ, включающий последующие оборудование: 9 – кингстонный ящик правого борта; 10 – блок насосов и фильтров забортной воды для СЭУ; 11 – блок насосов и холодильников пресной воды; 12 – блок маслоохладителей; 13 – блок основных насосов циркуляционной смазки ГД; 14 – блок топливоподкачивающих насосов.

В междудонном пространстве размещены цистерны:

– по центру – сточно-циркуляционная масляная цистерна ГД, разбитая на две полвины продольной переборкой;

– в корму – цистерна сбора протечек горючего и масла, переливная цистерна горючего;

– в нос – помещение лага и эхолота, коридор трубопроводов;

– по левому борту – цистерна отработавшего масла ГД, цистерна льяльных вод, отстойная цистерна нефтепродуктов, донный кингстонный ящик;

– по правому борту – цистерна слива отстоя из расходных и отстойных цистерн горючего, цистерна сточных вод, цистерна слива пресной воды из головного и вспомогательных движков, ледовый ящик, цистерна сбора протечек нефтепродуктов;

В трюме размещены:

– по центру – основной движок МОД ДКРН;

– в корму от головного мотора: – зональный блок валопровода – вал гребной, вал промежный, опорные подшипники, ЗИП валопровода – гребной вал с концевой гайкой; – блок смазки уплотнения типа Симплекс: электронасос масляный, холодильник масла, цистерна напорная уплотнения Симплекс, цистерна сточная уплотнения Симплекс, цистерна напорная смазки дейдвудных подшипников;

На третьей (нижней) платформе размещены:

– в корму от ГД: – зональный блок электростанции – три дизельгенератора, баллон пускового воздуха ДГ, станция управления системами дизельгенераторов, бак масляный циркуляционный, бак для замера расхода горючего;

– по левому борту: – цистерны припаса горючего ДГ, цистерна отстойная томного горючего, блок водоподготовки;

– по правому борту: – цистерны припаса томного горючего, цистерны расходные томного горючего, многофункциональный блок опреснительной установки; – многофункциональный блок смазки ГТН – электронасос масляный, холодильник турбинного масла, сточно-циркуляционная цистерна турбинного масла, деаэратор, фильтры масла; – зональный блок установки сжатого воздуха – электрокомпрессор пускового воздуха, электрокомпрессор подкачивающий, электрокомпрессор хозяйственных нужд, цистерна компрессорного масла.

На 2-ой платформе размещены:

– в корму от ГД – сепаратор пара ВКУ;

– по левому борту – цистерны;

– в нос от ГД – зональный блок ЦПУ;

– по правому борту – различные цистерны, баллон пускового воздуха ГД, баллон хозяйственных нужд.

На первой (верхней) платформе размещены:

– в корму от ГД – зональный блок ВКУ: два вспомогательных котлоагрегата, расходная цистерна котельного горючего, блок вспомогательных устройств ВКУ – электронасос форсуночный, фильтр топливный, электронасос циркуляционный, электронасос питательный вспомогательных котлов, электронасос питательный утилизационного котла, теплый ящик;

– по левому и правому борту – цистерны и служебные помещения;

– в нос от ГД – служебные помещения.

На верхней палубе размещены:

– по левому борту – блок напорных цистерн ГД и ДГ – блок цистерн водоподготовки ГД и ДГ, расширительная цистерна ГД и ДГ, напорная цистерны смазки ГТН, расходная цистерна цилиндрового масла.

В шахте МКО размещены – котел утилизационный, цистерна кислотной чистки котлов, цистерна влажного хранения котлов.

В корму от шахты МКО – блок вентиляции – электровентиляторы МКО вытяжной и вдувной.

Выводы

1.Разработана судовая энергетическая установка для сухогруза проекта 1563. Установка содержит все элементы нужные для её функционирования с данными параметрами в течение данного срока службы. Для мотора подобрано соответственное оборудование, подобраны вспомогательные механизмы и системы. Выбрана схема расположения МО на судне и определено размещение устройств и блоков в помещениях МО.

2.В проекте был избран путь для заслуги хороших проектных решений, что сделало установку более экономически действенной. Это описывает установку, как более предпочтительную, потому что конкретно этот показатель показывает, будет ли существовать данная установка на судне либо нет.

3.Реверс предусмотрен.

4.недозволено найти NБ головного мотора, т.к. R – сопротивление движению судна определяется хорошим методом в исследовательских бассейнах.

5.КПД мотора добивается 50%, а удельный расход горючего bе = 0.177 г/кВт*ч, что соответствует уровню современных МОД.

Заключение

В данном курсовом проекте разработана судовая дизельная энергетическая установка для лесовоза проекта1590П. Установка содержит все элементы нужные для её функционирования с данными параметрами в течение данного срока службы. для мотора подобрано соответственное оборудование, подобраны вспомогательные механизмы и системы. Выбрана схема расположения МО на судне и определено размещение устройств и блоков в помещениях МО.

В проекте был избран путь для заслуги хороших проектных решений, что сделало установку более экономически действенной. Это описывает установку, как более предпочтительную, потому что конкретно этот показатель указывает, будет ли существовать данная установка на судне либо нет.

Перечень применяемой литературы

дизельная установка судовой

1. Румб В.К., Яковлев Г.В., Шаров Г.И. Судовые энерго установки(СДЭУ).:учебник. СПбГМТУ .-СПб.,2007.-622с.

2. Артёмов Т.А., Волошин В.П., Захаров Ю.В., Шквар А.Я. Судовые энерго установки — Л.: Кораблестроение, 1987г., 480с., ил.

3. Артёмов Т.А., Волошин В.П., Шквар А.Я., Шостак В. П. системы судовых энергетических установок: Учебное пособие – Л.: Кораблестроение, 1980г., 320с., ил

4. Архипов Г.А., Даниловский А.Г. Учебно-исследовательская система автоматического проектирования судовых энергетических установок. Выбор головного мотора для

морского транспортного судна: Методические указания для курсового и дипломного проектирования — СП6ГМТУ, 1999г., 80с, ил.

5. Будов В.М. Судовые насосы: Справочник — Кораблестроение, 1988г.

6. Ваншейдт В.А., Гордеев П.А., Захаренко Б.А. и др. Судовые установки с ДВС — Издательство: Кораблестроение, 1978г. 52с., ил.

7. Ракицкий Б.В. Конспект лекций.

8. Материалы с кафедры СЭУ, СиО.

9. Макет расчёта дизельной установки проекта сухогруза.

]]>