Добавлен: 02.12.2023
Просмотров: 181
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
“МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ”
Кафедра судовых энергетических
установок
СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ
Методические указания к выполнению курсового проекта
для курсантов высших учебных заведений
по специальности 240500
«Эксплуатация судовых энергетических установок»
Мурманск
2010
Составитель – Владислав Николаевич Селюгин, доцент кафедры судовых энергетических установок Мурманского Государственного Технического Университета.
Методические указания рассмотрены и утверждены кафедрой СЭУ _________________________, протокол № __
Курсовая работа «Проектирование ЭУ промысловых судов»
Учебным планом дисциплины «Судовые энергетические установки» специальности 240500 "Эксплуатация СЭУ" предусматривается выполнение студентами (курсантами) курсовой работы.
Цель курсовой работы – закрепить теоретические знания, полученные студентами при изучении данной дисциплины, ознакомить их с критериями выбора элементов СЭУ, с методами расчета их характеристик.
В процессе выполнения курсовой работы студенты получают практические навыки выполнения технических расчетов, учатся обосновывать принимаемые решения при помощи сравнения возможных вариантов, логических умозаключений, рассмотрения требований Регистра.
В настоящих методических указаниях приводятся основные теоретические положения и исходные данные для расчета элементов СЭУ. В отчете по курсовой работе обязательно должны быть пояснительная записка, текст которой выполняется в машинописном варианте на листах формата А4, текстом 12 с междустрочным интервалом 1,5.
В зависимости от сложности и глубины проработки исследовательского раздела отдельные разделы проекта могут быть исключены.
Объем и содержание графических материалов в каждом проекте согласовывается с руководителем курсового проектирования.
Задание. Рассчитать и спроектировать СЭУ. Типовой курсовой проект включает следующие разделы:
- введение;
- определение мощности главных двигателей;
- выбор типа главной судовой передачи и расчет ее основных характеристик;
- определение основных элементов гребного винта;
- определение размеров судового валопровода и его элементов;
- расчет мощности и выбор количества агрегатов судовой электростанции;
- расчет мощности вспомогательной котельной установки;
- расчет механизмов и оборудования основных систем СЭУ - топливной, масляной, охлаждения, сжатого воздуха;
- исследовательский раздел;
- заключение (выводы);
- список использованной литературы.
Вариант задания соответствует номеру студента по списку учебной группы.
Обозначение исходных данных.
Наименование показателей, единица измерения | Условное обозначение |
Водоизмещение траулера, т | Д |
Скорость судна, уз | V |
Емкости, м3 : - рефрижераторных трюмов - балластной цистерны - наибольшей топливной цистерны (тяжелого топлива) | Vтр Vб Vтmax |
Мощность траловой лебедки, кВт | Nтр |
Максимальная загрузка валогенераторов на промысле, кВт | Pвг |
Производительности, т/сут : - морозильных аппаратов - рыбомучной установки - опреснительной установки - консервных линий (в ТУБ/сут) | Qма Qрму Qоп Qк |
Количество экипажа и пассажиров, чел. | j |
Исходные данные для курсового проекта.
№ вар-та | Д, т | V, уз | Vтр, м3 | Vб, м3 | Vт max, м3 | Nтр, кВт | Pвг, кВт | Qма, т/сут | Qрму, т/сут | Qоп, т/сут | Qк, туб/сут | i, чел |
1 | 2000 | 12 | 1000 | 30 | 50 | 60 | 300 | 20 | 20 | 5 | 10 | 20 |
2 | 2250 | 12,5 | 1050 | 35 | 55 | 65 | 350 | 25 | 20 | 10 | 10.5 | 22 |
3 | 2500 | 13 | 1100 | 40 | 60 | 70 | 400 | 30 | 25 | 10 | 11 | 25 |
4 | 2750 | 13,5 | 1150 | 45 | 65 | 75 | 450 | 32,5 | 25 | 15 | 11,5 | 27 |
5 | 3000 | 14 | 1200 | 50 | 70 | 80 | 500 | 35 | 30 | 15 | 12 | 30 |
6 | 3250 | 14,5 | 1250 | 55 | 75 | 85 | 550 | 37,5 | 30 | 20 | 12,5 | 32 |
7 | 3500 | 15 | 1300 | 60 | 80 | 90 | 600 | 40 | 35 | 20 | 13 | 35 |
8 | 3750 | 12 | 1350 | 65 | 85 | 95 | 650 | 42,5 | 35 | 25 | 13,5 | 37 |
9 | 4000 | 12,5 | 1400 | 70 | 90 | 100 | 700 | 45 | 40 | 25 | 14 | 40 |
10 | 4250 | 13 | 1450 | 75 | 90 | 105 | 750 | 47,5 | 40 | 30 | 14,5 | 42 |
11 | 4500 | 13,5 | 1500 | 80 | 95 | 110 | 800 | 50 | 45 | 30 | 15 | 45 |
12 | 4750 | 14 | 1550 | 85 | 95 | 115 | 850 | 52,5 | 45 | 35 | 15,5 | 47 |
13 | 5000 | 14,5 | 1600 | 90 | 100 | 130 | 900 | 55 | 50 | 35 | 16 | 50 |
14 | 5250 | 15 | 1650 | 95 | 100 | 140 | 950 | 57,5 | 50 | 40 | 16,5 | 52 |
15 | 5500 | 15,5 | 1700 | 100 | 105 | 150 | 1000 | 60 | 55 | 40 | 17 | 55 |
16 | 5750 | 11,5 | 1750 | 105 | 105 | 160 | 1050 | 62,5 | 55 | 45 | 17,5 | 57 |
17 | 6000 | 12 | 1800 | 100 | 110 | 170 | 1100 | 65 | 60 | 45 | 18 | 60 |
18 | 6250 | 12,5 | 1850 | 105 | 110 | 180 | 1150 | 67,5 | 60 | 50 | 18,5 | 62 |
19 | 6500 | 13 | 1900 | 100 | 115 | 200 | 1200 | 70 | 65 | 50 | 19 | 65 |
20 | 6750 | 13,5 | 1950 | 105 | 115 | 210 | 1250 | 72,5 | 65 | 55 | 19,5 | 67 |
21 | 7000 | 14 | 2000 | 100 | 120 | 220 | 1300 | 75 | 70 | 55 | 20 | 70 |
22 | 7250 | 14,5 | 2050 | 105 | 120 | 230 | 1350 | 77,5 | 70 | 60 | 20,5 | 72 |
23 | 7500 | 15 | 2100 | 100 | 125 | 240 | 1400 | 80 | 75 | 60 | 21 | 75 |
24 | 7750 | 15,5 | 2150 | 105 | 125 | 250 | 1450 | 82,5 | 75 | 65 | 21,5 | 77 |
25 | 8000 | 12 | 2200 | 100 | 130 | 260 | 1500 | 85 | 80 | 65 | 22 | 80 |
26 | 8250 | 12,5 | 2250 | 105 | 130 | 270 | 1550 | 87,5 | 80 | 70 | 22,5 | 82 |
27 | 8500 | 13 | 2300 | 100 | 135 | 280 | 1600 | 90 | 85 | 70 | 23 | 85 |
28 | 8750 | 13,5 | 2350 | 105 | 135 | 290 | 1650 | 92,5 | 80 | 75 | 23,5 | 87 |
29 | 9000 | 14 | 2400 | 100 | 140 | 300 | 1700 | 95 | 90 | 75 | 24 | 90 |
30 | 9250 | 14,5 | 2450 | 105 | 140 | 310 | 1750 | 97,5 | 90 | 80 | 24,5 | 92 |
Топливо для ГД и ВК – мазут Ф5, для ВДГ – дизельное.
1. Введение
Во введении кратко (на 1-2 страницах) излагаются задачи, поставленные перед исполнителем, и приводятся основные исходные данные для расчетов. Отсутствующие данные принимаются исполнителем самостоятельно с соответствующими обоснованиями или ссылками на использованную литературу.
2. Определение мощности главных двигателей
При нахождении мощности, необходимой для привода гребного винта судна может быть использована формула В.В. Ашика, кВт:
,
где Д - водоизмещение судна. т; V - скорость судна,уз.
На рыболовных траулерах широко применяются ЭУ с отбором мощности, в которых в качестве основных источников электрической энергии на ходу используются валогенераторы. В этих случаях мощность ГД должна быть достаточной для пропульсивных нужд и приведения в действие валогенераторов на любом режиме работы судна. Тогда:
,
где kзвг - коэффициент запаса мощности валогенераторов, kзвг=1,2; Рвг - максимальные нагрузки валогенераторов, кВт; вг, от – кпд валогенераторов и узлов отбора мощности на валогенераторы, принимается: вг=от=0,98. Далее в соответствии с полученным значением мощности и с учетом заданной схемы дизель-редукторного агрегата следует выбрать модель главного двигателя или двигателей (одной марки). Необходимые данные можно найти в [5], [6], [7] или другом источнике с соответствующим подтверждением достоверности. Допускаемые значения номинальной мощности при выборе ГД лежат в пределах (1,0 – 1,1) от расчетного. После выбора марки ГД необходимо указать не только его фактическую номинальную мощность, но и удельный эффективный расход топлива (gгде, кг/кВт-ч) и среднее эффективное давление (ргде,кПа) на номинальном режиме.
3. Выбор типа главной судовой передачи.
Тип главной судовой передачи при проектировании судна определяется по результатам технико-экономического обоснования. Вместе с тем существуют общие рекомендации по ее выбору.
В тех случаях, когда ожидаемым условиям эксплуатации удовлетворяет одномашинная ЭУ и при частоте вращения ГД гребной винт обладает высоким КПД, предпочитают прямую передачу, наиболее простую, надежную и экономичную. Такие передачи получили наибольшее распространение на транспортных судах.
На малотоннажных промысловых судах, где масса и габариты СЭУ имеют решающее значение (поскольку необходимо разместить также технологическое и другое оборудование, хранить рыбопродукцию и т.д.), применяют обычно средне- и высокооборотные ГД с редукторной передачей. На судах с многомашинными ЭУ наличие редукторов неизбежно. Применение редукторных передач оправдано и в том случае, когда КПД гребного винта при непосредственном подключении ГД к валопроводу не обеспечивает достаточно высокого пропульсивного КПД.
На дизель-редукторных ЭУ упрощается реализация отбора мощности от ГД например, на валогенераторы постоянного тока для обеспечения электроэнергией траловой лебедки. Однако необходимо иметь в виду, что выборку ваеров производят на скорости 1,0-1,5 уз., а ГД при этом работает в режиме n = const. Такой режим обусловливает дополнительную потерю мощности, составляющую 15-25 % от номинальной мощности ГД. Кроме того, при относительно небольшом соотношении мощностей траловых лебедок и двигателя, равном 0,2 и менее, последний работает в области малых нагрузок с пониженным эффективным КПД.
Если суммарные мощности ГД и СЭС на переходах и в условиях промысла незначительно различаются, то в целях уменьшения количества и мощности дизелей, устанавливаемых на судне, в качестве основных источников электроэнергии используют валогенераторы переменного тока.
При проектировании необходимо обратить внимание на необходимость защиты зубчатых передач от дополнительных напряжений, возникающих под воздействием крутильных колебаний. Для этого следует установить между ГД и редуктором гидро- или электродинамические муфты, но при этом на 3-4 % увеличиваются потери в главной передаче.
Если в качестве разобщительных используются фрикционные муфты, то перед ними следует устанавливать эластичные муфты, существенно снижающие амплитуду крутильных колебаний. Установка эластичных муфт необходима и в тех случаях, когда разобщение ГД и валопровода не предусматривается.
Электрические и гидравлические передачи целесообразно применять на судах ледового плавания, буксирах, ГД которых работают в условиях частых маневров. В главных электрических передачах может использоваться как переменный, так и постоянный ток. Электроэнергия для судовых нужд может вырабатываться как вспомогательными, так и главными двигателями.