Файл: Дипломный проект дэу танкера. Технология монтажа главного двигателя.doc

Напорные трубопроводы грузовой системы на верхней палубе выполняются из четырех самостоятельных магистралей Ду 400-500 и имеют в районе мидель-шпангоута для приема и выдачи груза по четыре приемных патрубка на каждый борт. Всасывающие трубопроводы грузовой системы, состоящие из четырех магистралей, прокладываются по днищу грузовых танков.

Управление насосами грузовой, балластной и зачистной систем, а также основной арматурой этих систем (поворотными затворами) – дистанционное из поста управления грузовыми операциями (ПУГО).

1.4.Энергетическая установка.

Общие сведения.

Энергетическая установка будет располагаться в кормовой части судна.

Энергетическая установка будет состоять из:

• 
  силовой установки, работающей на гребной винт регулируемого шага, приводимый во вращение дизелем. Для увеличения мощности энергетической установки в ледовых условиях на линии валопровода за главным двигателем будет установлен электродвигатель (бустер) мощностью ок. 5000 кВт и оборотами 105 об/мин.
  
• 
  электроэнергетической установки в составе четырех автоматизированных дизель- генераторов переменного тока и аварийного дизель-генератора переменного тока;
  
• 
  вспомогательных установок в составе:
  
• 
  вспомогательной котельной установки, состоящей из двух нефтяных котлов с органическим теплоносителем мощностью 12000кВт каждый;
  
• 
  парогенератора паропроизводительностью 1000 кг/час пара;
  

- двух вакуумных опреснительных установок производительностью 25 т/сутки каждая;

• 
  вспомогательных механизмов и аппаратов, обслуживающих энергетическую установку;
  
• 
  инсинератора - установки по сжиганию судовых отходов, производительностью по сжиганию шлама, сточных вод, твердых отходов ;
  
• 
  В качестве топлива для энергетической установки будет использоваться:
  
• 
  тяжелое топливо вязкостью до 380 сст при 50°С с температурой вспышки, определяемой в закрытом тигле не ниже 333°К (+60°С)- для главного двигателя, дизель- генераторов и вспомогательных котлов;
  
• 
  легкое топливо- дизельное с температурной вспышки, определяемой в закрытом тигле, не ниже 333°К (+60°С)- для розжига вспомогательных котлов, установки по выработке инертного газа.
  

---

Двигатели будут охлаждаться пресной водой по замкнутому циклу. Пуск двигателя будет осуществляться сжатым воздухом, максимальным давлением 3,0 МПа.

Аварийный дизель- генератор будет расположен в отдельном помещении на верхней палубе. Привод аварийного дизель- генератора осуществляется от четырехтактного быстроходного дизеля, смонтированного на раме с генератором.

Двигатель будет охлаждаться пресной водой по замкнутому контуру с помощью смонтированных на двигателе радиатора и вентилятора.

Пуск дизель- генератора будет осуществляться электростартером. Кроме того, будет предусмотрен пуск АДГ сжатым воздухом.

• 
  один утилизационный котел с органическим теплоносителем (термальным маслом), работающий от тепла выхлопных газов главного двигателя.
  

Вспомогательная котельная установка будет укомплектована механизмами, теплообменными аппаратами и оборудованием, обеспечивающими ее работу.

Для пополнения запасов котельной воды и воды судовых нужд предусмотрены две опреснительные установки поверхностного типа в агрегатированном исполнении, работающие на тепле охлаждающей пресной воды главного двигателя.

Установка для сжигания судовых отходов предназначена для сжигания жидких нефтеотходов и твердого мусора, состоящего из твердых пищевых отходов и упаковок, не содержащих металлических и стеклянных элементов.

---

1.5 Средства движения и активного управления.

Валопровод и движитель.

Предусмотрена одновальная установка с движителем- гребным винтом регулируемого шага (ВРШ), рассчитанным на ледовое усиление Е4 и работающим напрямую от малооборотного дизеля мощностью 13560 кВт при частоте вращения 105 об/мин и бустерного электродвигателя мощностью 5000 кВт.

В составе валопровода предусмотрены:

промежуточный вал, дейдвудное устройство, дейдвудные уплотнения, опорные подшипники, разобщительная муфта.

Валы.

Промежуточный вал является одновременно валом ротора бустерного электродвигателя. Возможен вариант подключения бустера к промежуточному валу через редуктор.

Промежуточный вал предусмотрен из углеродистой стали с откованными заодно фланцами.

Фланцевые соединения промежуточного вала с ВРШ и главным двигателем предусмотрены с помощью плотно пригнанных болтов.

Разобщительная муфта

Муфта предназначена для возможности отсоединения валопровода с бустером от главного двигателя.

Муфта рассчитана на максимальный крутящий момент и восприятие упора от гребного винта во всем рабочем диапазоне (от полного переднего до заднего хода)

Подшипники.

Главный упорный подшипник встроен в раму главного двигателя и поставляется комплектно с ним.

Опорные промежуточные подшипники предусмотрены самоустанавливающиеся с баббитовой заливкой вкладышей.

Дейдвудное устройство.

Дейдвудное устройства предусмотрено на масляной смазке с подшипником, залитым баббитом.

Предусмотрен контроль температуры дейдвудного подшипника.

Движитель.

В качестве движителя предусмотрен гребной винт регулируемого шага (ВРШ), состоящий из винта с поворотными лопастями (ВПЛ), гребного вала, масловвода и системы поворота лопастей.

Ступица и лопасти предусмотрены из нержавеющей стали, отвечающей требованиям плавания в ледовых условиях.

Гребной вал предусмотрен с откованным заодно фланцем, соединяемым с ВПЛ.

Выем гребного вала осуществляется в корму.

Электрооборудование комплексов, обеспечивающих ход и маневрирование судна.

Бустерный электропривод.

---

Синхронный электродвигатель бустерного привода мощностью 5000 кВт,напряжением 660В будет иметь две параллельные статорные обмотки мощностью по 2500 кВт каждая.

Эти обмотки получают питание от разных секций шин ГРЩ 1.

Конструктивно система управления бустерным электродвигателем будет состоять из отдельных секциий объединенных в общий щит, расположенный в непосредственной близости от бустерного электродвигателя.

2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

2.1. Расчет потребной мощности.

Мощность главных двигателей, необходимая для движения судна, определяется сопротивлением R, которое оказывает окружающая среда (вода и воздух) и заданной скоростью движения. Силы сопротивления зависят от главных размерений судна, формы надводной и подводной частей корпуса, а также от скорости движения. Мощность, которую необходимо затратить на создание упора, преодолевающего силы сопротивления, принято называть буксировочной, N_R. Сопротивление N_R определяется опытным путём в исследовательских бассейнах путём буксировки моделей с последующим пересчетом результатов на натуру. А также аналитическими способами в расчётах ходкости.

Зная буксировочную мощность, нетрудно найти валовую мощность N_в, которая должна быть сообщена движителям судна.

Так как для танкера характерно кормовое расположение машинного отделения, а также работа ГД прямо на винт то эффективная мощность установки равна валовой N_e=N_B.

Таблица.1. Расчет потребной мощности ЭУ.

№	Наименование величины	Обозначение	Размерность	Расчетная формула	Численное значение
1	2	3	4	5	6
1	Водоизмещение судна	D	Кг	задано	70000000
2	Плотность воды		кг/м3	задано	1025
3	Объемное водоизмещение	V	м3	D/	68293
4	Скорость хода судна	s	Уз	задано	15
1	2	3	4	5	6
5	Длина судна по КВЛ	Lквл	М	задано	232,8
6	Коэффициент полноты мидель-шпангоута		-	Выбирается, [17,стр137]	0,990
7	Осадка судна	T	М	задано	13,9
8	Ширина судна по КВЛ	Bквл	М	задано	35
9	Коэф-т полноты водоизмещения		-	V/ (L квлT Bквл)	0,65
10	Количество движителей	z	шт	задано	1
11	Коэф-т продольной полноты		-		0,778
12	Характеристика остроты корпуса		-	10 Bквл Lквл	1,158
13	Относительная скорость	vот	-	vs (/Lквл)0,5	0,867
14	Коэффициент Папмеля	C	-	Выбирается, [22,стр14]	123
15	Коэф-т учитывающий влияние выступающих частей корпуса	X	-	Выбирается, [22,стр14]	1
1	2	3	4	5	6
16	Поправочный множитель на длину	д	-	0,7+0,3(Lквл/100)0,5	1
17	Буксировачная мощность	NR	кВт	V vs3 X ()0,5 C Lквл 	11060,99
18	К.П.Д. Гребного винта	гв	-	принимается	0 0,7
19	Коэффициент влияния корпуса	к	-	Принимается, [17стр66]	1,2
20	Пропульсивный К.П.Д.	пр	-	к гв	0,84
21	К.П.Д. Линии вала	вл	-	Принимается, [17стр68]	0,98
22	Эффективная мощность	Ne	кВт	NR/пр вл	13436,57

---

Обоснование выбора ЭУ.

В судовых энергетических установках современных судов в качестве главных и вспомогательных двигателей в боль­шинстве случаев применяют дизели. Эффективный КПД современ­ных дизелей достигает 45% , и это не является пределом. Особенно высокой экономичностью отличаются судовые малооборотные ди­зели с газотурбинным наддувом. По этой причине на судах круп­ного тоннажа в качестве главных двигателей устанавливают преимущественно двухтактные крейцкопфные малооборотные ди­зели с газотурбинным наддувом с непосредственной передачей мощности на гребной винт. Двухтактные двигатели по сравнению с четырехтактными при одинаковых размерах рабочего цилиндра и одинаковых частотах вращения коленчатого вала имеют в 1,7— 1,8 раза большую мощность и более просты по конструкции.

Экономичность современных двухтактных и четырехтактных двигателей примерно одинакова. Шумность у двухтактных двига­телей несколько ниже, чем у четырехтактных, из-за отсутствия впускных и выпускных клапанов и привода к ним.

Исходя из вышеизложенного в качестве главного двигателя примем дизель типа ДКН. С учетом рассчитанной требуемой эффективной мощности, выбрав по каталогу, в качестве главного двигателя судна принимаем дизельную установку 6ДКН 60/240, аналог MAN B&W S60MC-C(двухтактный, крейцкопфный) мощностью 13560 кВт. Коэффициент запаса мощности равен 15%, что дает гарантию работы установки на режимах перегрузки (на волне). Благодаря значительному перепаду температур при осуще­ствлении цикла (от 300—320 до 1800—2000°К) дизели явля­ются в данное время наиболее экономичными тепловыми дви­гателями. Вместе с тем, несмотря на высокие температуры цикла, двигатели этого типа могут работать надежно, так как действие высоких температур является периодическим и после сгорания топлива, расширения газов и их выпуска в цилиндр поступает свежий воздух, а стенки цилиндра охлаждаются во­дой или воздухом.

Использование дизеля обосновано тем, что он обеспечивает более экономичную работу и быстрый выход на рабочий режим, по сравнению с другими силовыми установками. Этот двигатель также высоконадежен, обладает малым уровнем шума, небольшой стоимостью, низким расходом

масла и топлива. Работа дизеля на тяжёлых сортах топлива также снижает его эксплуатационную стоимость.

---