Оборудование и механизмы однопалубного двухвинтового сухогрузного теплохода

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Общая характеристика судна-прототипа

2. Выбор оборудования и механизмов судовых устройств

2.1 Рулевое устройство

2.1.1 Расчет рулевого устройства

2.1.2 Расчёт составляющих сил давления воды на перо руля

2.1.3 Выбор гидравлической рулевой машины

2.2 Подруливающее устройство

2.3 Якорное устройство

2.3.1 Стандартные изделия якорного устройства

2.3.2 Якорные механизмы

2.4 Швартовные устройства

2.4.1 Кнехты

2.4.2 Стопоры переносные

2.4.3 Роульсы

2.4.4 Клюзы

2.4.5 Вьюшки

2.5 Буксирное устройство

2.6 Шлюпочное устройство и спасательные средства

3. Выбор оборудования общесудовых и специальных систем

3.1 Осушительная система

3.2 Балластная система

3.3 Противопожарная система

3.4 Система водоснабжения

3.5 Система сточная и фановая

4. Расчёт санитарного насоса санитарной системы

Литература

Введение

Современное судно представляет собой сложнейший комплекс многочисленных машин, механизмов, устройств и систем.

Вспомогательная установка обеспечивает нормальную работу судовых устройств и систем. К ним относятся все палубные механизмы (рулевые машины, якорно-швартовные, подъёмно-транспортные механизмы, сцепные и буксирные устройства), судовые насосы и вентиляторы, судовые холодильные установки и установки для кондиционирования воздуха. Насосы, как и палубные механизмы, составляют значительную долю общего комплекса механического оборудования судна и его строительной стоимости.

Технико-экономические показатели судна непосредственно зависят от эффективности работы судовых насосов и других вспомогательных механизмов, происходящих в них рабочих процессов, а так же характеристик и конструкций -это непременное условие высокого уровня технической эксплуатации флота

Целью курсового проекта является закрепление теоретических знаний, приобретенных при изучении курсов "Судовое вспомогательное энергетическое оборудование", "Судовые вспомогательные механизмы", устройства и системы, в процессе работы над проектом студенты получают практические навыки выбора и расчета судового вспомогательного энергетического оборудования, обеспечивающего необходимые навигационные и эксплуатационные качества судна, прорабатывают вопросы технической эксплуатации СВМ.

1. Общая характеристика судна-прототипа

В соответствии с заданием даны сведения по конструктивному решению судна-прототипа проекта 2-95/А класса "М".

Рис. 1

судовый сухогрузный теплоход

Основные показатели судна-прототипа

Тип судна Однопалубный двухвинтовой сухогрузный теплоход

Водоизмещение 4002 т/м³

Назначение: Перевозка сыпучих и генеральных грузов, включая контейнеры

Класс Регистра и район плавания: «М»

Размерения судна, м: Длина 114 м,

ширина 13,2 м,

высота борта 5,5 м

Мощность и число главных двигателей, 2*515 кВт:

Главный генератор:

Род тока - переменный трёхфазный

Количество - 2

Мощность кВт - 2 *100.

Скорость 5,56 м/с

Осадка: 3,4 м

Коэффициент полноты водоизмещения: 0,84

2. Оборудование и механизмы судовых устройств

2.1 Рулевое устройство

Основным органом управления морских, речных и транспортных судов смешанного плавания является руль, приводимый в движение рулевой машиной. Для повышения маневренности судов большого водоизмещения, речных и некоторых специализированных судов применяют два или три руля. Они могут приводиться в действие одной или несколькими рулевыми машинами.

2.1.1 Расчет рулевого устройства начинаем с определения геометрической характеристики, определение размеров руля

Определяем суммарную площадь рулей.

?Fр=µ*L*Tk= 0.04*115*3,4 = 15,64 м²

Tk--h2 3,4 - 0,2

Высота руля Н = --- = ----------- =2,8 м

1,125 1,125

где h2-минимальное расстояние между нижней кромкой руля и килевой линией Принимаем h2 = 0,2

Определяем площадь пера руля: Fp=?Fp/np= 15,64/ 2=7,82 м²

Длина руля: в=Fp/h = 7,82/2,8= 2,79 м

Длина балансирующей части: к=0.15 в0 =к*в= 0,15*2,79= 0,41м

Относительное удлинение л = h/в = 2,8/2,79 = 1,003м

2.1.2 Расчёт составляющих сил давления воды на перо руля

Нормально составляющие силы давления воды на перо руля.

а) Передний ход:

Pn=Cn*(с**²/2)*Fp*Kk*Kв*Кпов*Кпр=1,49*(1000*3,44²/2)*7,82* *0,38*0,95*1,0005=24900 Н

Где Кк- коэффициент влияния корпуса

Кк=(1-Ш)^2=(1-0,38)^2= 0,38

Ш- коэффициент попутного потока

Ш= ДШ= 0,38

Кв- коэффициент гребного вала

Кв=0,95

Кпов=1, Кпр- коэффициент Преториуса равен 1,0005

коэффициент нагрузки гребного вала

Находим упор гребного винта

5Лe= 5Л (1- Ш)= 5,56*(1-0,38)=3,44 м/с

Площадь руля омываемым потоком: Fв=Дв м²

Коэффициент подъёмной силы Су=2

б= 0,61 рад л=1,5

Сп=Су(1-б/2)=1,49

б) Задний ход:

Pn=Cn*(с* 5Лe²/2)*Fp*Kk*Kв*Кпов*Кпр=

1,49*(1000*3,44²/2)*7,82*0.65*0,95*1,0005= 42784 Н

При Ккзад.х=0.65

Определяем моменты силы на баллере:

М_п.х=Рп*(0.5L*cosб+l)= 24900*0,21=5220 Н*м

М_з.х=Рп * l =42784 *0,84= 36014 Н*м

2.1.3 Выбор гидравлической рулевой машины

По величине максимального момента осуществляем выбор серийной гидравлической рулевой машины. С учётом потерь на трение в подшипниках баллера увеличим момент на баллере:

М₀=1,1*М

Где М-максимальный крутящий момент, Н.м

М₀=1,1*36014=39615,5Нм

Выбираем рулевую машину R4L,

с номинальным моментом 25 кН,

максимальным моментом 40 кН

мощность электродвигателя 2,2 кВт

2.2 Подруливающее устройство

Находим площадь боковой проекции судна

S= ?L_i*h_i=115*5,5+115*0,8*2,2+115*0,54*2,2+115*0,16*2,1=785 м²

Площадь боковой проекции судна с учетом трехярусной надстройкой на диаметральную плоскость не превышает 800 м², поэтому в соответствии с Правилами Российского Морского Регистра выбираем подруливающее устройство.

Тип ПУ определяем по таблице,мощность которого составляет не более 12% от мощности главных двигателей:

N_OT=1030 кВт

N_nyMax = N_OT*2*0,12 = 515*2*0,12= 123 кВт

Тип: STT 110

Толщина стенки канала, мм: 15

Упор, кН: 28

Диаметр винта, мм: 800

Мощность, кВт: 200

Масса, кг: 730

2.3 Якорное устройство

Якорь и якорная цепь а) Число и масса носовых якорей, длину якорных цепей определяем в зависимости от характеристик снабжения судна N_c,:

N_c = L(B + H)+k?l_Hh_H,

где: L,B,H - длина, ширина, высота борта

?L_Н = м - сумма надстроек, h_H -2,2 м высота надстроек

к - коэффициент, при ?L_н>0,5L k = 1

N_c= 115*(13+ 5,5)+1*22,8*2,2 =2183 м²

Согласно правил из таблицы 3.3.1-1 выбираем снабжение: 2 носовых якоря с суммарной массой 3500 кг и суммарной длиной цепи 250 м.

Окончательно размеры и масса якорей. Принимаем два носовых якоря:

«Якорь Холла П 1500 ГОСТ 761-74», 1500 - масса якоря, кг. «Якорь Холла П 2000 ГОСТ 761-74», 2000 - масса якоря, кг.

Определяем якорную цепь по массе якоря из таблицы: цепь с распорками категории прочности 2, калибр 42 мм. Окончательно параметры цепи принимаем по Приложению:

«Цепь якорная 42 2/26 -2- 100 ГОСТ 228 79» - цепь с распорками, калибр 42 мм, тип 2-повышенной прочности, категории 26, исполнение 2, длина 125 м.

«Цепь якорная 42 2/26 -2- 100 ГОСТ 228 79» - цепь с распорками, калибр 42 мм, тип 2-повышенной прочности, категории 26, исполнение 2, длина 125 м.

Так как характеристика снабжения судна N_c>1000 м то снабжаем его кормовым якорным устройством

Массу кормового якоря определяем по формуле:

М_кя = ?М_Я/0,25=3500/0,25= 875 кг

где ?М_Я- суммарная масса носовых якорей

Размер и массу кормового якоря уточняем по Приложению:

«Якорь Холла П 750 ГОСТ 761-74», 750 - масса якоря, кг.

Определяем кормовую якорную цепь по массе якоря: цепь с распорками категории прочности 2, калибр 24 мм. Длину цепи определяем по формуле: 1_кц = 1_нц0.8 = 80 м

Окончательно параметры цепи принимаем:

«Цепь якорная 24 -- 2/26 - 2 - 100 ГОСТ 228 - 79» - цепь с распорками, калибр 24 мм, тип 2-повышенной прочности, категории 26, исполнение 2, длина 80м.

2.3.1 Стандартные изделия якорного устройства

Стопоры якорного каната

Для крепления якоря по-походному, выбираем цепные стопоры

для носовых якорных цепей:

Стопор I типа для цепи калибром

42 мм с распорками 3 категории левого исполнения «Стопор 1-42

- КЗ лев. ОСТ 5.2316 - 79», стопор II типа для цепи калибром 42мм

с распорками 3 категории правого исполнения «Стопор ЦП - 42 - КЗ прав. ОСТ 5.2316 - 79».

И для кормового якорного каната:

Стопор II типа для цепи калибром 24 мм с распорками 3 категории левого исполнения «Стопор ЦП - 24 - КЗ лев. ОСТ 5.2316 - 79»

Подбираем винтовой фрикционный стопор для носовой якорной цепи: стопор типа 1(со стальными плитами и нащечинами) левого исполнения типоразмера 42 «Стопор 1-42 Лев. ОСТ 2315 - 79»; стопор типа I правого исполнения типоразмера 42«Стопор 1-42 Прав. ОСТ 2315 - 79».

Для кормового якорного каната: стопор типа 1(со стальными плитами и нащечинами) левого исполнения типоразмера 26 «Стопор 1-26Лев. ОСТ 2315 - 79»

2.3.2 Якорные механизмы

Выбор якорного устройства производим в соответствии с калибром цепи и тяговым усилием на звездочке F^ кН.

F, = 22,6md² где, m - коэффициент для цепи с распорками равен 1, d - калибр цепи, м.

a) Определяем тяговое усилие для носового якорного каната: F,= 22,6*1*42²= 39866 Н

Подбираем брашпиль для цепи d = 42

«Брашпиль Б7-43 переменного тока 380 В ГОСТ 5875 - 77» Тяговое усилие брашпиля на звездочке 81кН

b) Определяем тяговое усилие для кормового якорного каната:

F, = 22,6*1*24² = 13017 Н Тяговое усилие шпиля на звездочке 16 кН Подбираем шпиль для цепи d = 24:

«Шпиль ЯШ3 переменного тока 380 В ГОСТ 5775 - 77»

2.4 Швартовные устройства

Швартовные канаты, определяем минимально необходимое число швартовных канатов, а также их длину и разрывное усилие в зависимости от характеристики снабжения N_cno таблице 10:

Разрывное усилие каната, кН для судов с характеристикой снабжения более 1000 м

F_p = 171 +3,92xlO^-2(N_c -- 1000) = 5161 Н

где N_c -- характеристика снабжения

Подбираем швартовные канаты в количестве 14 шт

«Птпр 60 мм 1430 ктекс А ГОСТ 30055-93»- пеньковый пропитанный канат тросовой свивки, диаметром 60 мм, линейной плотностью1430 ктекс А ГОСТ 30055-93

2.4.1 Кнехты

Количество кнехтов назначают в зависимости от числа швартовных канатов: для каждого каната должна устанавливаться пара кнехтов - по одному на каждом борту судна.

Для носовой части судна подбираем 2 кнехта: типа 1-крестовые, сварные с фундаментом (Д), диаметр 299 мм

«Кнехт I Б - 299 ГОСТ 11265- 73».

Для средней части судна выбираем 6 кнехтов на каждый борт: типа I-крестовые, сварные двухтумбовые (Б), диаметр 299 «Кнехт I Б - 299 ГОСТ 11265- 73».

Для кормовой части судна подбираем 2 кнехта: типа 1-прямые, сварные с фундаментом (Д), диаметр барабана 299 мм

«Кнехт I Б - 299 ГОСТ 11265- 73».

2.4.2 Стопоры переносные

По количеству кнехтов на которые крепят канаты первой очереди подбираем клиновые стопоры «СПН - 150 ОСТ 5.2262-78»

2.4.3 Роульсы

Для изменения направления канатов на палубе бака от швартовного механизма к клюзам подбираем два роульса «Роульс 220 Чуг - К - ОМ ГОСТ 9321-73 », где 220-диаметр рабочего сечения роульса, Чуг - материал чугун, район эксплуатации: ОМ - неограниченный район плавания.

2.4.4 Клюзы

Для проводки буксирного каната в носу устанавливаем клюз, который выбираем

«Клюз 1-250x180 с ГОСТ 25056-81»

- клюз типа 1 с размерами в свету axb=250xl80 мм для работы со

стальными и синтетическими канатами.

Для проводки швартовных канатов в носу и корме по бортам подбираем клюз с роульсами

«Клюз I - 6/480 ОСТ 5.2381-85»

- клюз типа I, типоразмер 6, длина роульса h = 480 мм.

Необходимо четыре клюза в носу и в корме соответственно.

2.4.5 Вьюшки

Для хранения канатов выбираем вьюшки по одному в носу и в корме

«Вьюшка II Пр 210x350 ОСТ 5.2109-74»

- вьюшка типа II правого исполнения типоразмера D*L = 210x350 мм.

Для хранения швартовых канатов на главной палубе подбираем две вьюшки «Вьюшка I 210x220 ОСТ 5.2109-74»

- вьюшка типа I типоразмера Dxr = 210x220 мм.

2.5 Буксирное устройство

Расчетную тягу на гаке F следует принимать не менее значения, вычисленного по формуле, кН:

F_т= 0,16?Р_е, =0,16*1030 = 164,8 кН

где Р_е-- суммарная мощность главных двигателей, кВт. Разрывное усилие каната в целом, используемого для буксировки на гаке, должно быть не менее определенного по формуле, кН:

F₀ = kF = 4*164,8 =659,2 кН

где F -- расчетная тяга на гаке, кН;

к -- коэффициент запаса прочности, равный 4 при расчетной тяге на гаке 120 кН и более;

Длина буксирного (троса) каната не меньше 100м Разрывное усилие буксирного (троса)каната, 660 кН

«Канат 30-l-O-C-H-1372 ГOCT 30055-93» 4 шт

2.6 Шлюпочное устройство и спасательные средства

Спасательные устройства представляют собой комплекс спасательных средств, грузоподъёмных механизмов, а так же конструкций для хранения по походному спасательных средств на судне. Основные функции судовых спасательных средств на судне:

-эвакуация людей с гибнущего судна и обеспечение условий для их выживания;

-подбор с воды людей, покинувших гибнущее судно;

-оказание помощи пострадавшим при аварии других судов;

-спасение людей, случайно оказавшихся за бортом;

-удержание человека наплаву в безопасном положении.

К числу находящихся на борту спасательных средств относят спасательные шлюпки, плоты, плавучие приборы, спасательные круги, нагрудники, жилеты, гидрокостюмы

Согласно требованиям ПРРР судно должно быть снабжено шлюпками и плотами: при длине судна более 30 метров и районе плавания «М», количество людей, обеспечиваемых коллективными спасательными средствами 15% шлюпками, 85% плотами.; спасательными жилетами исходя из обеспечения 100% людей, находящихся на борту, кроме того дополнительные спасательные жилеты, рассчитанные на 2%, находящихся на судне. Поскольку судно-прототип класса «М», то должны быть предусмотрены дополнительные спасательные жилеты в рулевой рубке и машинном отделении для вахтенного персонала в количестве, равном численности персонала одной вахты. Всего 20 шт.

Так же судно данного типа должно быть снабжено спасательными кругами 20 ШТ., в том числе 3 с самозажигающимся буйком и 3 со спасательным линем.

В связи с этим выбираем для нашего судна 2 шлюпки типа СШАМ - 20, вместимостью 20 человека.

Спасательная шлюпка моторная 1 шт.

Рабочая шлюпка 1 шт.

Для подъема и спуска шлюпки предусмотрена шлюпбалка.

Применяем гравитационную шлюпбалку: Шб2Ш2,5 2 шт. Грузоподъемность балок, кг: 5000

Тип лебёдки: ЛШ4

Спасательный плот: ПСН-20Р (вместимость- 20чел.; габаритные размеры в контейнере-1450x600 мм; масса плота- 160кг) в количестве-3.

3. Оборудование и механизмы общесудовых систем

3.1 Осушительная система

В соответствии с ПРМР на каждом самоходном судне с главными двигателями общей мощностью 220 кВт и более должно быть не менее двух осушительных насосов с механическим приводом, из которых один должен быть стационарным и включен в осушительную систему.

Для определения технических показателей осушительного насоса находим внутренний диаметр осушительной магистрали:

=1,68* +25= 102 мм

где L,B,H - главные размеры судна,

Подача осушительного насоса: Q=5,65d² = 5,65 *0.102²= 57,8 м/ч

Напор осушительного насоса можем принять равнымН_и =20м. По подаче определяем по насос центробежный вертикальный самовсасывающий судовой в количестве двух штук: НЦВС 63/20Б, где: 63 - подача, м /ч; 20 -- напор, м

Марка и мощность электродвигателя - 2ДМНШН132В, 7,5 кВт. для перекачивания морской до 35°С и пресной воды с температурой до 70°С,.

Для осушения машинного помещения необходимо установить отдельный насос. Его технические показатели определяем аналогично осушительному насосу, только вместо длины судна подставляем длину машинного помещения, которую определяем по судну-прототипу L= 20 м.

Диаметр магистрали:

d_мо =1,68* +25= =1,68* +25=57,3 мм

Подача насоса: Q=2826D² V - где V = 2 м/с - скорость воды в магистрали Q = 2826*0,057²*2=18,3 м³ /ч

По подаче подбираем по насос центробежный вертикальный самовсасывающий судовой: 1НЦВ 25/ 30Б-25 подача, м³/ч; 30 -напор, м.

Марка и мощность электродвигателя - 2ДМШН132А 5,5 кВт

3.2 Балластная система

Внутренний диаметр отростков балластных трубопроводов определяется по формуле:

где: - V объём наибольшей балластной цистерны..

d=18=130 мм

Определим подачу балластного насоса:

Q=2826*D² *2 V

где V = 2 м/с - скорость воды в балластной магистрали

D_b - внутренний диаметр магистрали Db=16³VVmax

Vmax- вместимость наибольшей балластной цистерны, м3

D_b =16=150 мм

Vmax=0,25 ?Vbal=415,85м³Vbal=(0,15-0,25)V_{водоизм}= 0,15*4062=609м³

Следовательно, подача насоса должна быть не менее

Q = 2826*0,15²*2=127м³/ч

В качестве балластного насоса выбираем: НЦВ 160/30А

где: 160 - подача, м /ч; 30 - напор, м. Мощность электропривода: 22 кВт Частота вращения: 1450 мин"¹ Габаритные размеры 604*586*1180 мм

3.3 Противопожарная система

Определим количество насосов с механическим приводом в системе водотушения по Правилам РМР табл. 3.1.5 т. 1. Количество пожарных насосов:

• основные-2 (аварийный нет).

• покрывало для тушения пламени - 3;

• инструмент пожарный - комплект 6;

• вёдра пожарные - 4.

Пожарные прорезиненные рукава диаметром 51-66 мм. Длина их для открытых палуб 20м, а для палубных помещений -10м. Конец пожарного ствола снабжают специальным наконечником (спрыском). Диаметр спрыска ручных стволов, на пассажирских судах от 16мм. длиной и более, должен быть не менее 50 м. Количество пожарных кранов должно быть не менее 3-х, с обеспечением одновременной работы.

Принимаем количество установленных на судно пожарных кранов не меньше трех

В системе водяного пожаротушения по требованиям Правил РМР давление у пожарных кранов должно быть не менее 0,25 МПа, а подача насоса должна обеспечивать одновременную работу не менее 3-х кранов. Расход через кран с присоединенным шлангом и брандспойтом определяется по формуле: Q=3Qn= 45 м³ /ч Qn принимаем 15 м³ /ч

Напор насоса принимаем 30 м.

По заданным параметрам подбираем насос. 1НЦВ 63/30Б электродвигатель 2ДМШН160МА мощность 11кВт

3.4 Система водоснабжения

Согласно Санитарных правил для морских судов: расчетная суточная величина расхода воды (питьевой и мытьевой) на одного человека для пассажирских судов q=300 л/(чел/сут). Так как требования к качеству питьевой и мытьевой воды почти одинаковы, то предусматриваем их объединенную систему, выполняя её в соответствии с требованиями к системе питьевой воды.

Вода для обработки в СППВ принимается с берега во время погрузки судна в порту или стоянки на рейде. Поэтому на судне имеются цистерны запаса пресной воды, откуда при прохождении загрязненных участков

вода подается насосом для обработки в СППВ.

Вместимость запасных цистерн определяем по формуле: = 57,9 м³

где т = 10ч- время прохождения судна на

загрязненном участке бассейна для судов.

Для того, чтобы выбрать СППВ найдем требуемую производительность:

Q= m_з*(q/20)*(A/10³)= 1,3*150*0,02= 0,390 м³ /ч

q = 300 л /(чел ¦ суш) - расход воды на 1 человека; А=20 человек.

m₃.=1.3 -коэффициент запаса

Выбираем станцию подготовки воды ОЗОН - 0,5

Производительность 0,5м³/ч

Габаритные размеры мм L=1000, B=600, Н=1200

Масса станции 600 кг

Мощность 5,0 кВт

Срок службы до капитального ремонта 20 лет.

Количество 2 шт.

Подача насоса забортной воды рассчитывается на время заполнения цистерны запаса забортной воды в течение времени t_3an =1 + 2ч,когда судно проходит условно чистый плёс.

Напор этого насоса принимаем равным 20 - 30 м. Подача насоса будет равна: Q_н=V_з/t_зап =57,9/2= 28 м³ /ч

Выбираем агрегат электронасосный, с насосом в чугунном исполнении подача 36 м³ / ч, напор 40 м, ВКС 10/45 А

Насос, перекачивающий воду из запасной цистерны через фильтр, эжектор - смеситель и контактною колонну в накопительную цистерну, входит в состав озонаторной установки и не выбирается.

Для расчета насоса, подающего воду от наполнительной цистерны к пневмоцистерне (гидрофору), следует определить вместимость накопительной цистерны. Она определяется с учётом того, что весь расчётный расход воды, который можно достичь при работе СППВ в течение 20 часов расходуется в пиковом режиме за 2 часа то есть по формуле:

V=2*Kн*q/20*A/ 10³ =2*3,8*15*0,02 =2,28 м³

где К_и=2 - коэффициент часовой неравномерности водоснабжения для судов.

Где Кн - коэффициент потребляемой воды

Подача насоса определяется из условия опорожнения цистерны за 2 часа, то есть Q_u =П,4м³/ч, а напор следует принять равным 30 - 40 м.

Автономная система забортной воды предназначена для обеспечения санузлов и прочих нужд оборудуется насосом и пневмоцистерной.

Удельный расход воды q_3a6= 60 л /(чел /сут).

Подача определяется из максимального расхода воды за время т = 2 ч в период пиковой нагрузки, то есть по формуле:

Q_заб= q_3a6 *A/ 10³ * ₄ =60*20/1000*2= 2,4 м³ /ч

Из альбома ОРФ [4] выбираем насос ВКС4/28А с характеристиками, уже описанными выше.

Объем пневмоцистерны забортной воды определяется по формуле:

V_me=Q_3a6-r = 2,4*0,18 = 0,432 м³,

где r = 0,18 ч - время одного наполнения пневмоцистерны.

По полученному объему из альбома ОРФ [5] выбираем такую же пневмоцистерну как и для питьевой воды.

3.5 Система сточная и фановая

Согласно требованиям Правил РМР сточно-фановая система должна быть закрытого типа. В этом случае сточные и фекальные воды собираются в цистерны, откуда затем перекачивают на береговые ёмкости или плавучие станции.

Очищенные воды могут сбрасываться за борт по всему району плавания, кроме зон централизованного водозабора и городских пляжей. Твёрдые остатки накапливаются и затем сдаются на берег или суда сборщики.

Вместимость сборных цистерн сточной системы:

Полезный объём цистерны фекальных стоков:

V_ф = К_{ф *}q_ф*А*,

где К_ф=1,15 - коэффициент запаса;

q_Ф=0,016 м³/(чел-суш) - расчётное количество фекальных стоков;

т = 4-6 сут. - максимальная продолжительность рейса между пунктами опорожнения цистерн.

У_ф=1,15 *0,016* 20*6 = 2,2 м³

Подача фекального насоса определяется по формуле:

Q= V_ф/,

где т = 1,5 ч время работы фекального насоса.

Q_f/m= 2,2/1.5 =1,47 м³/ч

Напор насоса принимаем 20-25 м.

В последние годы часть судов, оснащаются установками для сжигания мусора и твердых остатков после обработки фекальных стоков -инсинераторами. Они обычно устанавливаются на палубе вне МО. В них используют обводненное топливо, полученное в результате обработки нефтесодержащих подсланевых вод.

Технические показатели по судовой печи СП-50

Производительность, кг 1 ч	50
Расход топлива, кг/ч	10
Мощность, кВт	16
Срок службы, лет	25
Масса, кг	3700

4. Разработка и расчёт вихревого насоса санитарной системы

Для санитарной системы мы принимаем вихревой насос исходя из выше описанных расчётов. Насос ВКС 10/45A (подача Q=36 м ³/ч и напор H=45 м) предназначен для перекачивания бытовых и промышленных загрязненных жидкостей, химически не агрессивных масс, а также суспензий, фекальных и сточных вод с водородным показателем pH от 6 до 8.5, температурой 365 К (90 ⁰С) и плотностью до 1100 кг/м ³, с содержанием твердых частиц до 20% по объему, с максимальным размером до 15 мм. В случае перекачивания абразивных взвешенных частиц содержание их по объему не более 1%, размер до 5 мм и микротвердость не более 9000 Мпа.

Рис. 2

1- Рабочее колесо; 2-концетрический канал; 3-напорный патрубок; 4- перемычка; 5-входной патрубок; 6- лопатки.

Насос ВКС 36/45A -вихревой, горизонтальный, консольный с рабочим колесом, расположенным в расточке задней стенки корпуса. Отличительная особенность электронасоса - наличие свободной камеры между колесом и передней стенкой корпуса.

Базовая деталь электронасоса - корпус с входным и напорным патрубками. Входной патрубок направлен горизонтально по оси, напорный - вертикально вверх.

Рабочее колесо выполнено в виде диска с наклонными лопатками. Концевое уплотнение насоса сальникового типа с мягкой набивкой. Смазка подшипников - консистентная.

Привод насоса от синхронного электродвигателя через соединительную упругую втулочно-пальцевую муфту.

Направление вращения ротора - по часовой стрелке, если смотреть со стороны приводного конца вала.

Расчет проточной части

Расчеты проводим по методике.

1.1 Исходные данные: Q = 28 м ³/ч; Н = 40 м; n = 1450 об/мин; = 1000 кг/м ³.

Определяем коэффициент быстроходности насоса:

, (3.1)

Задаёмся соотношениями основных геометрических размеров рабочего колеса.

Определяется радиус центра тяжести сечения канала насоса R_5t, принимаемый равным среднему радиусу колеса R_рл:

R_рл= R_цт =0,053

Где Hp - напор насоса в рабочем режиме м

Hp - коэффициент напора

Угловая скорость вращения рабочего колеса, c^-I

определяется площадь сечения канала F= = = 0,004 м²

Q_p- подача насоса в рабочем режиме, m³/c

Q_p - коэфициент подачи насоса, который мoжет быть принят по рекомендациям.

Высота рабочих лопаток h, m, определяется по соотношению

h=(0,1-0,17)D_рл= =0,01 где D_рл=2R_рл - средний диаметр рабочего колеса , м.

Наружный диаметр колеса D₂ =D_pл+h=0,116

Внутренний диаметр колеса D₁ = D₂ -2h= 0,86

Определяем площадь сечения канала

F= 2dh+ 2dc +bc

Соотношения c/d= (0,4- 0,5)

Определяем количество лопаток z= (5… 8)D₂ /h=6*0,116/0,01=69

По геометрическим зависимостям [1] определяем к.п.д., относительную ширину свободной камеры В и функции F₁ и F₂.

;.

- к.п.д. указано для насосной части.

Наружный диаметр рабочего колеса определяем по формуле:

,.

где. Здесь: - механическийк.п.д. насоса;

; k - коэффициент; ^-3.

Тогда;

Принимаем наружный диаметр рабочего колеса D₂ = 133мм.

• Абсолютные размеры рабочего колеса:

D₁= 110 мм. D₂ =133 мм D=52

Основные геометрические параметры отвода.

Диаметр входа:

,

где V₀ = - скорость на входе в насос;

- коэффициент входной скорости.

;

м/с;

м.

С учетом рекомендации ИСО 2858 принимаем D_вх = 52 мм.

Рекомендации по технической эксплуатации санитарного насоса

При эксплуатации насоса следует руководствоваться положениями, связанными с их обслуживанием.

При подготовке насоса к пуску необходимо:

- осмотреть с наружи насосный агрегат, убрать посторонние предметы, проверить крепеж и подсоединение трубопроводов;

- убедиться в исправности смазанных устройств и наличие смазки в достаточном количестве;

- после длительного бездействия рекомендуется провернуть вал насоса не менее, чем на 1,5-2 оборота и убедиться в отсутствии заеданий;

- задвижку (клапан) открыть на всасывание насоса.

При обслуживании насоса во время работы необходимо наблюдать за:

Показателями контрольно-измерительных приборов; работой смазочной системы; работой сальников, через которые должна просачиваться вода редкими каплями; температурой подшипников и сальников.

Кроме того нужно стремиться к тому, чтобы насос по возможности работал в оптимальном режиме.

Если возможны серьезные дефекты (недопустимый нагрев подшипников, ненормальные звуки в насосе или двигателе, самопроизвольное изменение режима работы насоса, вибрация и т.д.) насос следует остановить и устранить причины неисправности.

Заключение

В данном проекте мной были разработаны и выбраны вспомогательные механизмы и оборудование. данные которых исходя из задания являются более или менее приближенные к судну прототипу проекта 2-95/А класса "М".

В процессе работы над проектом мной были получены практические навыки выбора и расчета судового вспомогательного энергетического оборудования, обеспечивающего необходимые эксплуатационные качества судна, проработаны вопросы технической эксплуатации СВМ.

Курсовой проект состоит из двух частей-

В первой части мной были определены необходимые параметры и подобрано оборудование общесудовых систем, а также оборудования и механизмов судовых устройств.

Во второй части проекта мной проведен расчет и проектирование насоса санитарной системы, а также приведены рекомендации по его технической эксплуатации..

В графической части проекта мной разработан чертеж общего вида рассчитанного санитарного насоса.

Литература

Альбом ОРФ. Компрессоры, насосы, эжекторы и вентиляторы. Палубные механизмы. ЦТКБ Минречфлота

Шмоков М.Г. Судовые спасательные устройства-Л.: Судостроение, 2007 -360с.

Борисов Н.Н., Яковлев С.Г. Судовые вспомогательные механизмы, системы и устройства. Расчет и проектирование центробежных и струйных насосов. Методические указания к курсовому проектированию. Нижний Новгород 2000 - 27с.

Борисов Н.Н., Пономарев Н.А., Королев В,В., Яковлев С.Г. Проектирование и техническая эксплуатация СВЭО. Методические указания - Нижний Новгород ВГАВТ, 1997 - 45с.

Борисов Н.Н., Пономарев Н. А. Расчет, проектирование и техническая эксплуатация рулевых и подруливающих устройств. Методические рекомендации. Н. Новгород ВГАВТ 2006 -30с.

Сизов Г.Н., Аристов Ю.К., Лукин Н.В. Судовые насосы и вспомогательные механизмы.-М:Транспорт.,2002-303с.

8.Судовые электроприводы: Справочник (в 2 т.). Богослодский А.П. и др.- Т1. -Л,:Судостроение, 2003 * 352с.

9. Чиняев И.А. Судовые вспомогательные механизмы. М.: Транспорт, 1999. - 285с.

Российский Речной Регистр. Правила(в 3-хт.) - М.: Марин инженер. Сервис 1995

Шмоков М.Г., Климов А.С. Якорные и швартовные устройства. Судостроение 2004 - 415с.

Карюков В.А., Лукин Н.В. Гидравлические машины, вспомогательные механизмы и системы. - Н.Новгород, ВГАВТ, 1994 - 47с.

Размещено на Allbest.ru