Файл: Охлаждения. 11.docx

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

При выполнении курсовой работы - по дисциплине «МДК 01.01» Эксплуатация судовых энергетических установок» требуется спроектировать судовую энергетическую установку двухпалубного, буксирного винтового теплохода проекта Ч800. Предназначенного для буксировки самоходных судов по внутренним водным путям с выходом в районы «О».

Также необходимо произвести расчет и выбор элементов валопровода, расчет систем, обслуживающих главную СЭУ и выбор оборудования, расчет общесудовых систем, выбор необходимого оборудования, расчет электростанции и выбор вспомогательных двигателей, определение запасов топлива, масла и воды.

1.1 Конструирование и расчет валопровода.

Диаметр промежуточного вала, мм, определяется по формуле Регистра:
(1.1.1)

где L – коэффициент, зависящий от класса судна и принимаемый равным:

L=24,7 – для судов классов «М» и «О»;

L=23,5 – для судов классов «О» и «Л»;

N – номинальная мощность, передаваемая промежуточным валом, кВт;

n – номинальная чистота вращения промежуточного вала, с^-1;

k – коэффициент, учитывающий тип главных двигателя и род передачи.
Для турбинных двигателей и для ДВС с гидравлическими и электромагнитными муфтами принимают k = 0, а для всех остальных установок с ДВС

(1.1.2)



где q – коэффициент, зависящий от моментов инерции движущихся частей

---

двигателя и гребного винта и в курсовом проекте, может, быть принят равным:

q = 0,5 – для установок с двухтактными двигателями;

q = 0,4 – для установок с четырехтактными двигателями;

α – коэффициент зависящий от типа двигателя и числа цилиндров, принимается по таблице Регистра [8]. К примеру:

α = 2,15 – для четырехтактного 6-ти цилиндрового двигателя;

α = 2,0 – для четырехтактного 8-ми цилиндрового двигателя;

α = 1,5 – для двухтактного 6-ти цилиндрового двигателя;

α = 1,2 – для двухтактного 8-ми цилиндрового двигателя.

(1.1.3)
Принимается dгр=137,654

Диаметр гребного винта определяется по формуле
(1.1.4)

где K = 7 – для вала со сплошной облицовкой;

K = 10 – для вала без сплошной облицовки;

D_ГВ – диаметр гребного винта, м.

Далее проводят проверку гребного вала на критическую частоту вращения, мин^-1, по формуле:
(1.1.5)
=3061
где l₁ – длина гребного вала между серединами подшипников дейдвуда и кронштейна, м;

l₂ – длина гребного вала между серединами подшипников кронштейна и ступицы гребного винта, м;

q₁, q₂ – равномерно распределенная нагрузка на этих участках гребного вала от массы самого вала и гребного винта, кН/м;

Е=216·10⁶ кН/м² – модуль упругости стали;

J – экваториальный (осевой) момент инерции вала относительно его оси, м⁴;

g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения.
Длины l₁иl₂ в зависимости от длины судов можно принимать:

---

Нагрузка от массы вала, отнесенная к одному метру длины:
(1.1.6)

=1,35

Нагрузка q₂ представляет суммарную равномерно распределенную нагрузку от массы гребного винта и гребного вала на участке l₂, т.е.:

(1.1.7)


Нагрузка от массы гребного винта G_ГВ, кН, может быть определенна по формуле:

, (1.1.8)



где D_ГР – диаметр гребного винта, м;

θ = 0,5÷0,7 – дисковое отношение винта.

Экваториальный момент инерции сечения вала относительно его оси, м⁴, равен:

(1.1.9)


Критическая частота вращения гребного вала должна быть значительно больше номинального значения, при этом необходимый запас должен составлять не менее 20 %, т.е.:
, (1.1.10)




в противном случаи необходимо изменить расстояние между опорами l₁иl₂.

Далее ведут проверку вала на гибкость по выражению:
, (1.1.11)
где l_max=l₁+l₂ – полная длина гребного вала;

i – радиус инерции сечения гребного вала, м;






Если λ ˂ 80, то вал считается жестким и дальнейшей проверке на продольную устойчивость не подлежит. Если же λ ≥ 80, то его нужно проверить на продольную устойчивость по выражению:
, (1.1.12)
т.е. запас устойчивости вала должен быть не менее 2,5.

---

Критическая осевая сила, кН:
, (1.1.13)


где P_m – упор гребного винта принимается равным:
, (1.1.14)
где P – упор гребного винта, кН, создаваемый при номинальном режиме работы главных двигателях и определяется как:

, (1.1.15)
где N_e – нормальная мощность главного двигателя , кВт;

υ – скорость судна, м/с;

η = 0,60÷0,72 – к.п.д. линии валопровода и движителя и принимается в зависимости от типа передачи.







Условие выполняется.

---

1.2 Топливная система.

Вместимость расходной цистерны, м³, подсчитывается из расчета обеспечения работы главных двигателей на номинальном режиме в течении 8 часов на дизельном топливе и 12 часов на тяжелых сортах топлива:
, (1.2.1)

где К_т=1,1 – коэффициент, учитывающий мертвый запас;

g_е – удельный расход топлива, кг/(кВт·ч);

N_e – номинальная мощность двигателя, кВт;

Z – число двигателей;

ρ_т = 0,83÷0,93, т/м³.
Нижний предел плотности относиться к дизельным топливам, а верхний к моторному и газотурбинному.

Вместимость сточной цистерны грязного топлива, м³, по опытным данным составляет 50÷100 л на каждые 1000 кВт мощности двигателей, т.е.:

. (1.2.2)

Подача топливоподкачивающего (дежурного) насоса, м³/ч, выбирается из условия заполнения расходной цистерны в течении 20÷30 минут. Тогда:
. (1.2.3)

Подача резервного ручного топливоподкачивающего насоса принимается равной вместимости расходной цистерны:
, (1.2.4)

что обеспечивает ее заполнение в течение одного часа (τ = 1 час).
Далее производится выбор насос. Выбираются два насоса. Один основной другой резервный ручной.
Насос НМШФ0,6-25-0,4

Производительность 0,4

Напор 2,5 бар

Габариты 499х125

Мощность эл.двигателя 1,1 кВт

Кол-во 1 шт
Насос НР0,25/30

Производительность 0,25 л

Габариты 850х400х170

Масса 16 кг

Кол-во 1 шт

1.3 Масляная система.

Количество теплоты, отбираемой маслом от трущихся пар двигателя, равно:
, (1.3.1)

---