Разработка судовой энергетической установки танкера водоизмещением 60000 тонн, с расчетной скоростью 15,1 узлов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Реферат

Принятые сокращения

Введение

1. Выбор типа СЭУ и ГД

2. Комплектование системы передачи мощности, определение размеров валопровода и движителя

2.1 Определение размеров движителя

2.2 Определение основных размеров валопровода

3. Определение требований к оборудованию систем СЭУ и комплектование их основным вспомогательным оборудованием

3.1 Определение параметров основного оборудования топливной системы

3.2 Масляная система

3.2.1 Определение параметров основного оборудования масляной системы

3.3 Системы охлаждения забортной и пресной водой

3.4 Система сжатого воздуха

3.5 Система газовыпуска

4. Определение состава вспомогательной энергетической установки

4.1 Определение основных параметров вспомогательной котельной установки

4.2 Применение утилизационной установки

5. Определение основных параметров электрогенераторной установки и ее комплектование основным оборудованием

5.1 Расчёт судовой электростанции

5.1.1 Ходовой режим

5.1.2 Стоянка без грузовых операций

5.1.3 Стоянка с грузовыми операциями

5.1.4 Маневренный режим

5.1.5 Аварийный режим

5.2 Выбор источников электроэнергии

Вывод по разделу

6. Выбор опреснительной установки

Заключение

Список используемых источников

Реферат

Целью данного курсового проекта является разработка судовой энергетической установки танкера водоизмещением 60000 тонн, с расчетной скоростью 15,1 узлов. Во время работы был сделан расчет главной судовой энергетической установки, проведен сравнительный анализ трех МОД, спроектированы и укомплектованы оборудованием системы судна, обеспечивающие работу главного двигателя. Был определен состав судовой электростанции. Выбраны вспомогательные и утилизационные котлы.

Принятые сокращения

АДГ - аварийный дизель-генератор;

ВОУ - водоопреснительная установка;

ВФШ - винт фиксированного шага ;

ВЭУ - вспомогательная энергетическая установка;

ГД - главный двигатель;

ГОСТ - государственный стандарт;

ГЭУ - главная энергетическая установка;

ДВС - двигатель внутреннего сгорания;

ДГ - дизель-генератор;

ДУ - дизельная установка;

КПД - коэффициент полезного действия;

МДМ - максимальная длительная мощность;

МКО - машинно-котельное отделение;

МО - машинное отделение;

МОД - малооборотный двигатель;

ПК - пропульсивный комплекс;

Правила РМРС - Правила классификации и постройки морских судов Российского морского регистра судоходства;

РМРС - Российский морской регистр судоходства;

СЭС - судовая электростанция;

СЭУ - судовая энергетическая установка;

УК - утилизационный котел;

Введение

Танкер - уникальный тип судна, позволяющий перевозить жидкие грузы наливом. Согласно общепринятой коммерческой классификации танкеры подразделяют на следующие категории:

· Нефтяные танкеры (в свою очередь делятся на нефтеналивные танкеры - Crude Oil Tanker, танкеры для нефтепродуктов - Oil Product Tanker, нефтенавалочники - рудовозы - Oil/Bulk/Ore Tanker, нефтерудовозы - Ore /Oil Tanker;

· Танкеры - химовозы (Chemical Tanker);

· Танкеры -газовозы (LPG/LNG Carriers).

Химовозы это особый вид судов, предназначенный для перевозки химических веществ в жидком виде без упаковки. История танкеров-химовозов насчитывает всего 60 лет. Изначально это были нефтяные танкера, построенные в конце 40х годов XX века и переоборудованные для перевозки растительных масел и солидола. Первый переход химовоз совершил из Великих Озер в Северную Европу в 1959 году.

В 60-е начали строить специализированные танкера для перевозки химикатов, но настоящий расцвет этой отрасли наступил в 70-е с бурным развитием химической промышленности. В это время появляются двойное дно танкеров, танки из нержавеющей стали и совершенствуется их покрытие, внедряются кофердамы и современная карго система.

90-е ознаменовались появлением на рынке новых игроков - «Азиатских Тигров». Химическая промышленность Юго-Восточной Азии вывела на рынок судовладельцев из Таиланда, Тайваня, Южной Кореи; и разнообразила географию маршрутов.

Также в эту декаду значительно обновился флот танкеров. В XXI веке отрасль развивается на фоне жестких экологических и налоговых ограничений, а на рынке сложилась олигополия - 14 крупных компаний контролируют основную долю перевозок.

Размер химических танкеров обычно невелик в сравнение с нефтяными гигантами. По дедвейту химовозы подразделяются на следующие категории:

1. Inland Chemical Tankers - 500-4000 т (суда для внутренних водных путей, речные танкера -химовозы);

2. Coastal Chemical Tankers (Short Sea Tankers) - 3000-10000 т (суда для прибрежного плавания). Небольшие химовозы появились только в 80-е, когда стало целесообразным строить малые суда специально для перевозки продукции химической промышленности.

3. Deep Sea Tankers - 10000-75000 т - Большие морские танкера - химовозы. Самая распространенная категория танкеров.

Типы танкеров - химовозов:

1. Такие танкеры предназначены для перевозки грузов, представляющих максимальную опасность для окружающей среды и человека. Их транспортировка требует самых строгих мер по предупреждению утечки - двойные борта или днище на случай столкновения или посадки танкера на мель.

В главе XVII IBC Code встречается немного наименований такого сверх опасного груза (хлорированный парафин, хлорсульфоновая кислота, уже относящаяся к категории химического оружия, органический растворитель додекан и др.), поэтому танкеры типа 1 не так востребованы на рынке как другие категории.

2. Танкера это типа перевозят грузы, представляющие серьезную угрозу для окружающей среды и человека, и требуют принятия значительных мер по предупреждению утечки на борту. Это самый распространенный тип танкеров. Они транспортируют все от кислот до спиртов и продуктов нефтяной промышленности. Танкера второго типа также имеют двойные борта или днище.

Целью данной выпускной работы является проектирование энергетической установки танкера водоизмещением 60 000 тонн, расчетной скоростью 15,1 узлов. Судовая энергетическая установка - это комплекс взаимосвязанных элементов энергетического оборудования, машин и механизмов, с помощью которых на судне производится выработка, преобразование, передача и использование различных видов энергии для безопасного и эффективного функционирования судна. В качестве судна прототипа задан танкер «FRONT ARROW».

В данном курсовом проекте поставлены следующие приоритетные задачи:

1) выбор типа главной судовой энергетической установки;

2) определение необходимой эксплуатационной мощности и выбор наиболее экономичного ГД;

3) проектирование принципиальных схем систем ГД и определение их основного состава: топливной, масляной, охлаждения, сжатого воздуха и газовыхлопной;

4) определение основного состава вспомогательных установок (ВКУ, ВОУ);

5) расчет необходимой мощности СЭС и определение ее состава;

Исходные данные для проектирования балкера представлены в таблице 1, внешний вид судна прототипа на рисунке 1.

Рисунок 1. Танкер «FRONT ARROW»

Тип судна, его назначение и облик:

? Тип судна-танкер;

? Длина судна -183 м.

? Класс судна по классификации РМРС -- КМ Ice1AUT1

Таблица 1. Исходные данные

№ п/п	Наименование	Обозн.	Величина	Ед. изм.
1	Полное водоизмещение судна прототипа	D	60562	т
2	Длина судна между перпендикулярами	LПП	172,66	м
3	Длина максимальная	L	183	м
4	Ширина судна (в районе главной палубы)	BГП	32,46	м
5	Ширина судна (в районе верхней палубы)	BВП	32,46	м
6	Проектная осадка	ТП	10,6	м
7	Конструктивная осадка	Тк	10,85	м
8	Эксплуатационная скорость судна прототипа	Vэпр	14,6	уз.
9	Эксплуатационная скорость судна по заданию	Vэ	15,1	уз.
10	Мощность ГД прототипа	NГД	9480	кВт
11	Эксплуатационная мощность ГД прототипа при скорости хода 14,6 узлов	Ne пр	8300	кВт
12	Экипаж	Zэк	22	чел.

Прототипом проектируемого судна является танкер «FRONT ARROW». По условию задания скорость составляет 15,1 узлов, а водоизмещение 60000тонн. В соответствии с этим, нужно предусмотреть более экономичный главный двигатель, и соответствующий габаритным показателям МКО, выбрать оборудование для масляной, топливной систем, системы сжатого пускового воздуха, системы охлаждения забортной и пресной воды, судовой электростанции, предусмотреть возможность утилизации выхлопных газов. Танкер «FRONT ARROW» оснащен двигателем MAN-B&W/Hyundai 6S50MC-C, который гарантирует скорость судна равную 15,1 узлов при мощности 9480 кВт.

1. Выбор типа СЭУ и ГД

Выбор типа СЭУ - это одна из наиболее ответственных задач разработки проекта нового судна. Выбор производится на основе сравнительной оценки наиболее перспективных вариантов СЭУ, удовлетворяющих поставленным требованиям. Важным элементом проектирования является правильный выбор главного двигателя. Исходными данными для этого служат: тип и назначение судна, районы плавания, режимы работы установки, условия размещения двигателя, ориентировочные расходы энергии на судовые механизмы, системы и устройства на основных эксплуатационных режимах, а также правила РМРС.

При окончательном выборе СЭУ учитывается не только возможность достижения оптимальных показателей, но и реальность поставок нового типа основного оборудования в требуемых количествах и в необходимые сроки, а также преимущества, которые может дать применение на новых судах оборудования, принятого для ранее построенных судов. Наиболее важными требованиями к СЭУ транспортных судов являются:

? экономичность;

? простота;

? компактность;

? высокая надежность.

Исходя из вышесказанного, проведем сравнительный анализ аналогичных судов, характеристики которых, представлены в таблице 2.

Таблица 2. Сравнительный анализ танкеров водоизмещением 60000 тонн.

Название судна		FRONT ALTAIR	Advantage Party	BALTIC FAITH
Водоизмещение полное	т	62000	59900	62495
Длина макс	м	190	189	190,6
Длина между перпендикулярами	м	182	174	184
Ширина макс	м	32,25	32	32,26
Высота борта	м	16,8	15	17,3
Осадка в море	м	12	10.5	10,15
Скорость	уз.	14,2	13,85	9,6
Мощность ГД	кВт	6150	6100	7250
тип ГД		MAN B&W	5RT-flex50-D	6G50ME-C9.5-GI
топливо		HFO; MDO	HFO; MDO	HFO; MDO; LNG
Движитель		ВФШ	ВФШ	ВФШ
Состав СЭС		3ДГ	ЗДГ	3ДГ
Мощность СЭС	кВт	3x660	3x660	3x680
Состав ВКУ		kangrim	kangrim	kangrim
Паропроизводительность	т/ч	1,7	1,6	1,6
Подруливающее устройство		нет	нет	нет
Экипаж	чел	23	20	25

Сравнив, танкеры из Таблицы 2 удалось выяснить, что все имеют максимальную длину корпуса 190,6 метров.

Среднее водоизмещение представленных судов составляет 61 тысячу тонн. Максимальная ширина у всех балкеров составляет 32,26 м, высота 17,3 м, осадка в море 12 м. На всех трех танкерах используется тяжелое топливо (HFO), так же на двух применяют морское дизельное топливо (MDO) и морской газойль (MGO).

Движителем на всех танкерах является винт фиксированного шага. Подруливающее устройство на данных судах отсутствует. Экипаж в среднем составляет 10-11 человек. Состав СЭС составляет 3 ДГ средней мощностью 660 кВт. Мощность главного двигателя у судов варьируется от 6,1 до 7,25 МВт, используется малооборотный двигатель. Исходя из сравнительного анализа аналогичных судов делаем выбор в пользу двигателя МОД. В связи с тем, что морские гражданские суда имеют большую осадку и высоту борта, то для них преимущественно применение ПК с МОД. Преимуществом также является тот факт, что МОД обладает большей энергетической эффективностью и лучшим КПД. Поэтому он является наиболее надёжным, долговечным, обладает возможностью использования дешевых высоковязких марок топлива, удобством обслуживания, невысоким уровнем шума и вибрации.

В КП для проектируемого судна принята следующая конструктивная схема типа СЭУ:

1) Тип движителя-ВФШ;

2) Количество движителей - 1;

3) Тип ГД-МОД;

4) Количество ГД- 1;

5) Отсутствие редуктора, наличие прямой передачи движения.

Для определения мощности главного двигателя проектируемого судна воспользуюсь данными судна-прототипа (водоизмещения, скорости и мощности ГД), а также методом адмиралтейских коэффициентов: так как водоизмещение остается постоянным, то используем кубическую зависимость [3, стр.105]:

; (1)

Адмиралтейский коэффициент определяем по формуле [4, стр.105]:

C; (2)

Где: Nпр - мощность ГД судна прототипа при заданной скорости и водоизмещении, кВт;

Dпр - водоизмещение судна прототипа, т;

N - мощность ГД проектируемого судна при заданной скорости и водоизмещении, кВт;

D - водоизмещение проектируемого судна, т;

С - адмиралтейский коэффициент;

Vэпр - скорость судна прототипа, уз;

Vэ - скорость проектируемого судна, уз

C = 649

Используя полученную величину адмиралтейского коэффициента, вычислим необходимую мощность ГД проектируемого судна, которая требуется для обеспечения заданной скорости в 15,1 узлов:

= 6810 кВт.

Принимаем эксплуатационную мощность ГД Ne = 6810 кВт

Буксировочное сопротивление можно определить используя формулу [5, стр.39]:

(3)

где: N - мощность ГЭУ, кВт;

R -буксировочное сопротивление проектируемого судна, кН;

0,514 - переводной коэффициент скорости из узлов в м/с;

Nб - буксировочная мощность проектируемого судна при заданной скорости, кВт;

Vэ- скорость проектируемого судна, уз.

Nб- буксировочная мощность, кВт;

- КПД передачи, принимаем = 1;

-КПД валопровода, принимаем = 0,985;

- пропульсивный коэффициент, принимаем = 0,67;

Из формулы (3) определяем буксировочное сопротивление судна:

;(4)

 = 841 кН.

Выбор двигателя для судна ограничивается следующими параметрами: мощность, частота вращения, удельный расход топлива.

Самым экономичным является двигатель MAN-B&W/Hyundai 6S50MC-C (удельный расход на расчетной мощности 173 г/кВтч), а по габаритным показателям наилучшим является двигатель MAN-B&W/Hyundai 6S50MC-C. Двигатель 6S50MC-C имеет наименьшие значения частоты вращения двигателя, что в общем случае будет влиять на более высокий пропульсивный коэффициент винта фиксированного шага. Наиболее коротким является двигатель 6S50MC-C, что положительно сказывается на размерах МО. Так как приоритетными являются экономические показатели при перевозке груза, следовательно, основным показателем принят наименьший удельный расход топлива на основном режиме.

Учитывая вышесказанное для проектируемого балкера принимаем двигатель фирмы MAN-B&W/Hyundai 6S50MC-C [15], который по габаритным показателям и показателям энергетической эффективности превосходит двигатель судна-прототипа.

2. Комплектование системы передачи мощности, определение размеров валопровода и движителя

2.1 Определение размеров движителя

Для построения винтовой характеристики необходимо определить диаметр винта и оптимальную частоту вращения винта.

Определяем максимальный диаметр винта по формуле [5, стр.38]:

(5)

Т - осадка судна по грузовую ватерлинию, соответствующую назначенному летнему надводному борту в воде с плотностью 1,025т/м3;

KD - допустимое отношение винта к осадке;

KD = 0,7 - для морских судов с одновальной установкой;

Используя зависимость [5, стр.40]:

; (6)

Определим диаметр ВФШ по формуле:

, об/мин;

=6,5 м;

Принимаем диаметр винта = 5,95 м, количество лопастей = 4

Упор винта [4, стр.104 и 5, стр.40]:

 (7)

R- буксировочное сопротивление, кН;

t - коэффициент засасывания, t = 0,17-0,23, принимаем t = 0,2.

Вычислив значения, принимаем диаметр ВФШ равным = 6,7м, расчетная частота вращения n=96,4 об/мин.

Винтовую характеристику строим по зависимости [3, стр.108]:

; (8)

где: б - режим расчетный, б = 1;

б - режим легкого винта, б = 0,85…0,95, принимаем б = 0,9;

б - режим тяжелого винта, б = 1,2…1,4, принимаем б = 1,3.

При определении частоты вращения через прохождение винтовой характеристики через точку максимальной длительной мощности:

= 0,0083 (9)

= = 93,5 об/мин

Линия постоянной скорости определяется по формуле [5, стр.146]:

(10)

где nmin - минимальная частота вращения гребного вала, об/мин;

n3 = 79 об/мин;

n - расчетная частота вращения гребного вала, об/мин;

n = 96,4об/мин;

m - степень, определяет кормовые обводы судна, m = 0,25 средние обводы (для танкера)

;

Построим винтовую характеристику двигателя по данным из табл 3.

Таблица 3. Данные для построения винтовой характеристики

ni ,об/мин	Легкий винт	Расчетный винт	Тяжелый винт
-	a = 0,9	a = 1	a = 1,3
nmax = 100	7740	8600	11180
n = 93,5	6939	7710	10023
nmin = 79	3816	4240	5512
n1 = 50	967	1075	1397

2.2 Определение основных размеров валопровода

Определение основных размеров валопровода производим по методике, изложенной в Правилах РМРС [9, часть VII, глава 5]. Принимаем внутренний диаметр валопровода не более 0,4 диаметра вала и с временное сопротивление материала вала 400 МПа.

Определение основного расчетного диаметра валопровода - диаметра промежуточного вала, определяется в соответствии с зависимостью:

; (11)

Где: dПР - диаметр промежуточного вала, мм;

N1 - мощность на режиме МДМ, кВт;



Рисунок 3. Винтовая характеристика

nmax - максимальная частота вращения вала, об/мин;

F - коэффициент, зависящий от типа механической установки;

F = 100;

397 мм;

Определим расчетный диаметр гребного вала исходя из размера промежуточного вала по формуле:

; (12)

Где: dГР - диаметр гребного вала, мм;

К - коэффициент, определяемый конструкцией вала, выбираем К = 1,22 для бесшпоночного соединения гребного винта с валом или соединение гребного винта с фланцем, откованным заодно с гребным винтом.

Диаметры валов судов с ледовым усилением, полученные ранее, увеличиваются дополнительно, в соответствии с рекомендациями РМРС

«Правила классификации и постройки морских судов. Часть VII. Механические установки» (часть VII, глава 5, таблица 5.2.5) [9]. В соответствии с данной таблицей, получаю: Диаметр промежуточного вала с учетом ледового усиления Ice1:

= = 397 мм

Диаметр гребного вала с учетом ледового усиления Ice1:

= 1,05 = 1,05 = 508,2 мм (13)

После определения диаметров валов с учетом ледового усиления принимаем их диаметры исходя из типоразмерного ряда, получаем: Диаметр промежуточного вала = 400 мм

Диаметр гребного вала с учетом ледового усиления = 510 мм

После определения диаметров валов оценивают диаметр болтов, соединяющих валы, по формуле:

(14)

Где: dБ - диаметр болта, мм;

i -количество болтов, принимается конструктивно.

DЦО - диаметр центровой окружности расточки болтов, мм.

Диаметр центровой окружности расточки болтов определяется конструктивно или по приближенной зависимости:

; (15)

;

Принимаем = 700 мм.

Диаметр болта равен:

= 53 мм;

Принимаем диаметр болта из типоразмерного ряда резьб по ГОСТ 24705-2004 [14]: dБ = 55 мм шаг резьбы мелкий 3, болты цилиндрические.

Определим диаметр фланцев валов исходя из принятых диаметров валов, по формуле:

; (16)

Где: Dфл - диаметр фланца, мм;

DЦО - диаметр центровой окружности;

= 810 мм ;

Вычислим расстояния между серединами смежных подшипников (при отсутствии сосредоточенных масс) по формуле:

(17)

Где: a - коэффициент для полых валов, принимаем равным 1,04;

l - расстояние между подшипниками, м;

- коэффициент, принимаем равным 14 при n < 500 об/мин;

d - диаметр вала, м.

;

3. Определение требований к оборудованию систем СЭУ и комплектование их основным вспомогательным оборудованием

Для обеспечения протекания рабочего процесса, эффективного и безаварийного функционирования дизельного двигателя, предназначены системы дизельной энергетической системы. С помощью судовых систем к потребителям подводится вода, топливо, масло, пар, воздух и пена и откачиваются с судна трюмные воды и нефтепродукты. Посредством судовых систем помещения отапливаются, охлаждаются и вентилируются. К системам, обслуживающим работу дизеля, относятся:

- топливная система;

- система смазки;

- система охлаждения;

- система воздухоснабжения;

- система газоотвода;

К системам СЭУ предъявляют следующие требования:

- экономически целесообразное и надежное устройство систем с учетом длительной эксплуатации в судовых условиях;

- минимальные масса и габариты;

- устойчивость к коррозии и эрозии;

- экологическая безопасность;

- резервирование механизмов в случае выхода из строя основного механизма системы;

- удобство обслуживания и проведения регламентных работ.

3.1 Определение параметров основного оборудования топливной системы

Топливная система предназначена для приема, хранения и перекачки топлива, а также для передачи топлива на берег или на другие суда.

Проектирование топливной системы осуществляется в соответствие с отраслевыми стандартами и правилами РМРС [10], в которых на основании опыта эксплуатации даются соответствующие рекомендации.

В состав топливной системы входят: цистерны запаса топлива, отстойные и расходные цистерны, фильтры грубой и тонкой очистки, подогреватели, насосы, сепараторы (для очистки от воды и механических загрязнений) трубопроводы с запорной, регулирующей арматурой и контрольно-измерительными приборами.

В качестве топлива принимаем:

? на ходовых режимах ГД и ДГ, тяжелое топливо -- мазут топочный 40, 0,5%, малозольный, 25^оС по ГОСТ 10585-2013 [11], содержание серы менее 0,5% - соответствует экологическим нормам, введенным с 01.01.2020 г.

? при пуске, остановке ГД и ДГ, дизельное топливо Л-62-К2 по ГОСТ 305-2013, содержание серы менее 0,05%.

Часовой расход топлива ГД определяется по формуле:

; (18)

Где: Вч - часовой расход топлива ГД, кг/ч;

be - удельный расход топлива (в соответствии с QH ) на расчетном режиме, кг/(кВтч)

Ne- эксплуатационная мощность на расчетном режиме, кВт;

QH - теплота сгорания условного топлива (низшая теплотворная способность) по ISO 3046-1:2002(E), QH = 42700 кДж кг ;

QT - теплота сгорания применяемого топлива, QT = 40740 кДж/кг

= 992 кг/ч;

Производительность топливоперекачивающего насоса определяется по зависимости [3,стр.141]:

, ; (19)

К_тн - коэффициент запаса, принимаем К = 1,15;

- часовой расход топлива, кг/ч;

t - время суток, 24 часа;

- плотность топлива = 960 кг/м3 при температуре 50 оС;

- продолжительность заполнения расходных цистерн, = 0,5- 1,5 ч, принимаем = 1 час

= 28,6

В качестве топливного насоса выбран насос ABF-80-3

Таблица 3. Параметры насоса Ш80-2,5-37,5/2,5Б

Параметры	Ед. изм.	Обозначения	Величина
Подача	м3/ч		35
Давление насоса	кгс/см2	H	2,0
Мощность электродвигателя	кВт	N	12
Частота	об/мин	n	980
Габариты	мм	L	1160
		b	350
		H	640

По рекомендации фирмы “MAN B&W”, требуемые характеристики для топливоподкачивающего насоса [14]:

Таблица 4. Требуемые характеристики для топливоподкачивающего насоса

Характеристика	Значение
Вязкость мазута	до 700 сСт при 500С
Максимальная вязкость мазута	1000 сСт
Напор насоса	4 бар
Производительность	1,9 м3/ч
Рабочая температура, максимум	1000С
Рабочая температура, минимальная	500С

В качестве топливоподкачивающего насоса выбран насос трехвинтовой А1 3В 4/25-3,2/4Б

Таблица 5. Параметры насоса А1 3В 4/25-3,2/4Б

Параметры	Ед. изм.	Обозначения	Величина
Подача	м3/ч		3,2
Давление насоса	кгс/см2	P	4
Мощность электродвигателя	кВт	N	1,5
Частота вращения	об/мин	n	1450
Габариты	мм	L	840
		H	355
		b	275
Масса агрегата	кг	m	102

По рекомендации фирмы “MAN B&W”, требуемые характеристики для циркуляционного топливного насоса [14]:

Таблица 6. Требуемые характеристики для циркуляционного топливного насоса

Характеристика	Значение
Вязкость мазута	до 700 сСт при 500С
Максимальная вязкость мазута	20 сСт
Напор насоса	6 бар
Производительность	3,6 м3/ч
Давление нагнетания	10 бар
Рабочая температура	1500С
Максимальная вязкость мазута	1000 сСт

В качестве циркуляционного топливного насоса выбран насос А1 3В 4/25 - 6,8/10Б

Производительность сепаратора тяжелого топлива с учетом принятой принципиальной схемы топливной системы определена по следующей формуле [3, стр.141]:

Таблица 7. Параметры насоса А1 3В 4/25 - 6,8/10Б

Параметры	Ед. изм.	Обозначения	Величина
Подача	м3/ч		5
Давление насоса	кгс/см2	H	1
Мощность электродвигателя	кВт	N	3,5
Частота	об/мин	n	2900
Габариты	мм	L	890
		H	305
		b	360

Рис 4. Принципиальная схема подачи топлива к ГД

, ; (20)

Где: - производительность сепаратора, м 3 /ч;

- коэффициент запаса, =1,15;

t - время суток, =24ч;

- время сепарации топлива, ч. с =12 ч;

плотность топлива м3/ч

=

Принят сепаратор Alfa Laval MIB 303S-13/33

Таблица 10. Параметры сепаратора СЛ-1.

Параметры	Ед. измерения	Величина
Производительность	м3/ч	2,65
Подача	МПа	0,7
Потребляемая мощность	кВт	2,2
Габариты	мм	924х688х1189
Масса агрегата	кг	323

3.2 Масляная система

Система смазки предназначена для подачи смазочного масла к трущимся частям двигателя, что уменьшает их трение и преждевременный износ, а также для частичного отвода тепла, выделяемого при трении.

Двигатель оборудован масляным насосом с непосредственным приводом от шестерни на свободном конце коленчатого вала. При необходимости можно параллельно подключить резервный насос с электроприводом.

Насос всасывает масло из масляного поддона двигателя и прокачивает его через масляный охладитель, оборудованный терморегулирующим клапаном, регулирующим температуру масла, через главный масляный фильтр в главный распределительный коллектор в блоке двигателя

Масло к рамовым подшипникам подводится с помощью гибких шлангов и ниппеля на упорном цилиндре. Рамовые подшипники соединены домкратными-болтами имеющими по центру отверстия, через которые масло подается к рамовым, мотылёвым, головным подшипникам и на охлаждение поршня; надобность в отдельном канале в крышке подшипника и разъемном трубопроводе подвода масла к подшипнику, таким образом, отпадает.

По отдельным трубопроводам масло направляется к остальным местам смазки, таким как подшипники распределительного вала, толкатели и клапаны инжекторных насосов, подшипники коромысел и подшипники привода клапанного механизма, а также на масляные форсунки для смазки и охлаждения.

Электрический насос предварительной смазки шестеренчатого типа оборудован перепускным клапаном. Насос подключен параллельно масляному насосу с непосредственным приводом от двигателя. Насос используется для следующих целей:

- заполнение смазочной системы дизельного двигателя перед его пуском, например, если двигатель не работал в течение длительного времени.

- непрерывная предварительная смазка остановленного дизельного двигателя, в котором циркулирует дизельное топливо.

- непрерывная предварительная смазка остановленных двигателей в многомоторных установках постоянно при работе одного из двигателей.

Давление в распределительном коллекторе регулируется управляющим клапаном на насосе. Давление можно регулировать посредством установочного винта на управляющем клапане. Очень важно поддерживать правильное давление, чтобы обеспечить эффективную смазку подшипников и охлаждение поршней Давление обычно остается постоянным после установки заданного значения.

Давление может превышать номинальное значение при запуске с холодным маслом, но после нагрева масла восстанавливается нормальное значение. Манометр на приборной панели показывает давление смазочного масла на входе двигателя. Система включает в себя три реле давления по понижению давления масла, два из которых связаны с автоматической системой сигнализации, а одно с системой автоматической остановки по низкому давлению

Температура проверяется по термометрам, расположенным до и после масляного охладителя. Датчик превышения температуры смазочного масла подключен к автоматической системе сигнализации.

Маслозаправочная горловина и измерительный стержень уровня масла расположены в середине двигателя.

3.2.1 Определение параметров основного оборудования масляной системы

По рекомендации фирмы “MAN B&W”, требуемые характеристики для масляного насоса [14]:

Таблица 11. Требуемые характеристики для масляного насоса

Характеристика	Значение
Вязкость мазута	до 75 сСт при 500С
Вязкость смазочного масла, максимум	400 сСт
Производительность	190 м3/ч
Расчетный напор насоса	4,2 бар
Максимальная рабочая температура	700С

Выбран трехвинтовой насос 125-3DNSM. Параметры насоса представлены в таблице 12.

Для циркуляционной системы смазки двигателя применяем по рекомендации фирмы производителя двигателя масло фирмы Lukoil: марки Navigo 6 SO (класс вязкости SAE 30). Физико-химические характеристики масла представлены в таблице 13.

Таблица 12. Параметры насоса 125-3DNSM

Параметры	Ед. изм.	Обозначения	Величина
Подача	м3/ч		190
Давление насоса	кгс/см2	P	4
Давление перепуска	МПа	Рп	0,44
Мощность электродвигателя	кВт	N	36
Частота вращения	об/мин	n	1430
Габариты	мм	L	805
		H	910
		b	1830
Масса агрегата	кг	m	1170

Таблица 13. Физико-химические характеристики масла “ЛУКОЙЛ НАВИГО 6 SO”.

Параметры	Ед. измерения	Значение
Щелочное число	мг	6
SAE	-	SAE 30
Температура всасывания		-6
Температура вспышки не менее		220
Вязкость при 10000С	мм2/с	11,5

Требуемое количество масла в системе: ;

Приближенно можно рекомендовать увеличение объема сточно циркуляционной цистерны в 1,4-1,5 раз.

Объем сточно-циркуляционной цистерны:

; (21)

На судах используются трубчатые и пластинчатые маслоохладители. Признаком нормальной работы маслоохладителей является разность температур масла до и после охладителя, составляющая 12 ... 15 °С. Скорость масла в охладителях находится в пределах 0,4 ... 0,9 м/с

3.3 Системы охлаждения забортной и пресной водой

Система охлаждения судовой энергетической установки предназначена для охлаждения деталей главных и вспомогательных двигателей, нагревающихся от теплоты сгорания топлива (так называемые «огневые поверхности) с тем, чтобы снизить их температурную деформацию и повысить прочность, а также для отвода теплоты от рабочих сред (масла, топлива, воды и наддувочного воздуха).

Контур горячей воды охлаждает цилиндры и головки цилиндров.

Центробежный насос прокачивает воду через контур горячей воды. От насоса вода поступает в распределительный коллектор, отлитый в блоке цилиндров. Верхняя часть втулки цилиндра, подвергающаяся воздействию высоких температур и давлений газов, имеет в стенке отверстия, высверленные наклонно к оси цилиндра и расположенные близко к рабочей поверхности. Благодаря такому устройству охлаждающая вода хорошо отводит тепло от нагретой рабочей поверхности втулки, в результате создаются благоприятные условия для работы поршневых колен, снижаются тепловые напряжения.

Охлаждающая вода из втулки цилиндра через водяную рубашку поступает в крышку цилиндра. Часть ее проходит радиально между двумя днищами к центру, а другая часть охлаждает седла клапанов. Далее она направляется через центральный канал вокруг форсунки на охлаждение верхней полости крышки. С головки цилиндров вода течет через мультикорпус в коллектор и далее на терморегулирующий клапан, поддерживающий заданную температуру.

Для удаления газов из системы используется газоотводная трубка с мультикорпуса соединяющаяся с коробкой. От этой коробки газоотводная труба идет на расширительный бак, который расширительной трубой соединен с впускной трубкой насосов.

Контур холодной воды состоит из охладителя нагнетаемого воздуха и масляного охладителя, через которые вода прокачивается насосом такой же конструкции, как и в горячем контуре. Температура воды в контуре регулируется терморегулирующим клапаном, поддерживающим примерно одинаковую температуру в контуре холодной воды при разных уровнях нагрузки. Необходимое охлаждение обеспечивается центральным охладителем.

Контур холодной воды оборудован предохранительным клапаном предупреждающим превышение давления в системе. Он расположен сверху на воздушном охладителе и оснащен перепускной трубкой. Для открытия предохранительного клапана требуется давление 5 бар.

Газоотвод из контура холодной воды осуществляется непрерывно через газоотводную трубку, соединенную с расширительным баком.

По данным фирмы-производителя требуемый расход забортной воды составляет 210 м³/ч. Выбран электронасос марки НЦВ 270/30А. Параметры насоса представлены в таблице 14.

Таблица 14. Параметры насоса НЦВ 270/30А

Параметры	Ед. измерения	Значение
Подача	м3/ч	250
Напор	МПа	0,25
Мощность электродвигателя	кВт	30
Габариты	мм	552х702х1100
Масса	кг	430

Рис. 6. Принципиальная схема системы охлаждения забортной водой

Перечень основных элементов системы охлаждения забортной водой:

1 - Днищевой кингстонный ящик;

2 - Бортовой кингстонный ящик;

3 - Фильтр забортной воды;

4 - Насос забортной воды;

5 - Охладитель масла;

6 - Охладитель наддувочного воздуха;

7 - Охладитель пресной воды;

8 - Терморегулятор;

9 - Кингстон.

3.4 Система сжатого воздуха

Система сжатого воздуха предназначена для производства, хранения и расходования воздуха. В судовых дизельных установках сжатый воздух расходуется на пуски и реверсирование главного дизеля, на пуски вспомогательных дизелей, на работу тифона, на систему управления и на судовые нужды. Расчет системы сжатого воздуха начинается с определения необходимого количества воздуха для пуска двигателя. По Правилам РМРС система сжатого воздуха для пуска главного двигателя должна включать в себя два баллона, каждый из которых содержит не менее половины требуемого запаса сжатого воздуха [10]. Запас пускового воздуха должен быть достаточным (без подкачивания) для 12 последовательных пусков, попеременно на передний и задний ход реверсивного ГД.

Расчёт системы сжатого воздуха

Емкость тифонного баллона:

; (22)

= 6 м3/мин - расход свободного воздуха в тифоне;

= 6 мин - продолжительность подачи сигнала;

= 0,1 (МПа) - атмосферное давление;

= 3,0 (МПа) - начальное давление в баллоне;

= 0,5 (МПа) - конечное давление в баллоне для тифона.

= 1,44 .

Производительность главного компрессора

Фирма производитель рекомендует для 12 пусков 2 баллона по 4м³ [15]. И объем воздуха 240м³ для 12 пусков, по Правилам РМРС [10] компрессор должен закачать данный объем в течение 1 часа, следовательно, его производительность должна быть не менее 240 /ч.

Принимаем для дальнейшего проектирования данные фирмы поставщика двигателя [14]

По производительности из типоразмерного ряда принимаем два поршневых электрокомпрессора марки: ЭКП 55/30. Характеристики компрессора представлены в таблице 16.

Производительность подкачивающего компрессора:

/ч (23)

По производительности из типоразмерного ряда принимаем поршневой подкачивающий электрокомпрессор производительностью не менее 120 /ч марки: ЭКП 37/30. Характеристики компрессора представлены в таблице 17.

Данные компрессора могут иметь охлаждение как воздухом, так и забортной водой в зависимости от требований заказчика.

Таблица 16. Характеристики компрессора ЭКП55/30

№ п/п	Наименование	Обозначение	Величина	Ед. изм.
1	Производительность	W	318	м3/ч
2	Мощность двигателя	N	55	кВт
3	Макс. рабочее давление	P	30	бар
4	Габариты	LxBxH	2300x1300x1500	мм
5	Масса	G	1250	кг

Таблица 17. Характеристики подкачивающего компрессора ЭКП 37/30

№ п/п	Наименование	Обозначение	Величина	Ед. изм.
1	Производительность	W	192	м3/ч
2	Мощность двигателя	N	37	кВт
3	Макс. рабочее давление	P	30	бар
4	Габариты	LxBxH	1800x950x1300	мм
5	Масса	G	1000	кг

Рисунок 7. Принципиальная схема системы сжатого воздуха

Перечень основных элементов системы сжатого воздуха:

1 - Главный компрессор пускового воздуха;

2 - Подкачивающий компрессор пускового воздуха;

3 - Влагомаслоотделитель;

4 - Редукционный клапан;

5 - Тифоны;

6 - Баллон сжатого воздуха для тифонов;

7 - Баллон пускового воздуха ДГ;

8 - Сливной клапан;

9 - Стравливающий клапан;

10 - Баллон пускового воздуха ГД;

11 - Баллон для судовых нужд.

3.5 Система газовыпуска

Системы газовыпуска служит для отвода продуктов сгорания от главных и вспомогательных двигателей и котлов. В ее состав входят газовыпускные трубопроводы, искрогасители, глушители шума, компенсаторы температурных расширений и другие элементы.

Схема системы газовыпуска определяется типом главного двигателя и назначением судна. Она предназначена для транспортировки газов, имеющих высокую температуру, обладающих токсичностью и несущих частички топлива в виде искр, которые могут вызвать пожар. К системе предъявляются требования минимального аэродинамического сопротивления, технологичности, ремонтопригодности, простоты и удобства в обслуживании.

Согласно Правилам Регистра, общий газовыпускной трубопровод должен иметь надежно действующие устройства, предотвращающие поступление газов из общего трубопровода в трубопроводы неработающих двигателей, а также повреждение любого двигателя при пуске.

Фирма “MAN B&W” представляет следующие параметры по главному двигателю [14]:

При загрузке ГД 100% :

Массовый расход газов = 14,1 кг/с = 50880 кг/ч;

Скорость уходящих газов W = 42 м/с;

Температура уходящих газов = 260°С;

Диаметр газовыпускной трубы = 0,8 м.

4. Определение состава вспомогательной энергетической установки

Вспомогательная энергетическая установка (ВЭУ) - комплекс технических средств, направленных на обеспечения судна всеми необходимыми видами сред и энергий, обеспечения заданного функционирования ГЭУ и общесудовых потребителей, не связанных с движением судна.

4.1 Определение основных параметров вспомогательной котельной установки

На танкерах обычно устанавливают один вспомогательный котел, обеспечивающий потребности судна в паре, а также один утилизационный котел, работающий на ходу и использующий теплоту выхлопных газов главного двигателя.

Расход пара на судовые нужды, для морских грузовых судов, определим по формуле [3,стр.131]:

; (24)

кг/ч.

Где: - расход пара на судовые нужды, кг/ч;

- мощность СЭУ, кВт.

Во время стоянки судна пар для судовых нужд будет обеспечивать один вспомогательный котел. В качестве топлива для вспомогательного котла используется тяжелое топливо ГД (мазут 40).

Выбран вспомогательный котел КААВ 2,9 /7.

Таблица 18. Параметры принятого вспомогательного парового котла.

№ п/п	Наименование	Обозначение	Величина	Ед. изм.
1	Производительность	D	2,5	т/ч
2	Давление пара	P	0,7	МПа
3	Температура питательной воды	t	50	°С
4	Ширина	B	2,48	мм
5	Длинна	L	2,78	мм
6	Высота	H	3,71	мм
7	Масса сухая		6,4	т

4.2 Применение утилизационной установки

Утилизационная установка позволяет получать более дешевый пар для нужд потребителей, используя в качестве греющей среды тепло уходящих газов ГД.

Утилизационные котлы предназначены для выработки пара за счет утилизации теплоты выпускных газов ДВС. В отличие от главных и вспомогательных котлов УК чаще имеют многократную принудительную циркуляцию, что обусловлено невысокой температурой выпускаемых газов, а также преимущественно змеевиковой формой испарительной поверхности утилизационных котлов.

Для определения паропроизводительности утилизационных котлов воспользуемся следующей формулой [3, стр. 132]:

; (25)

Где: - количество пара, которое можно получить в УК, кг/ч;

- теплота уходящих газов, которую можно использовать, кДж;

-коэффициент отклонения мощности от максимальной;

- энтальпия насыщенного пара при давлении 0,7 МПа, кДж/кг;

- энтальпия питательной воды при 50°С = 210 кДж/кг.

Вычислим теплоту уходящих газов по формуле:

= (26)

Где: = 27 - масса уходящих газов, кг/с;

= 260 °С - температура газов на выходе из ГД ;

160°С - температура уходящих газов;

- средняя теплоемкость уходящих газов,

= 1,02-1,04 кДж/кг°С, принимаем = 1,03 кДж/кг °С

= = 4241025 кДж/кг.

= 1679 кг/ч.

Применяем утилизационный котел с искрогасителем КУП80СИ.

Таблица 19. Параметры утилизационной установки КУП80СИ.

№ п/п	Наименование	Величина	Ед. изм.
1	Паропроизводительность	1700	кг/ч
2	Поверхность теплообмена	76
3	Ширина	2060	мм
4	Длинна	2480	мм
5	Высота	3980	мм
6	Масса котла с водой	4,4	т
7	Масса котла без воды	4	т

движитель судовой электростанция котел

5. Определение основных параметров электрогенераторной установки и ее комплектование основным оборудованием

Судовые электрические станции преобразуют химическую энергию топлива в электрическую, осуществляют контроль за качеством и количеством вырабатываемой электроэнергии и распределяют её между потребителями. Источником электроэнергии судовой электростанции является генераторный агрегат, состоящий из первичного двигателя и электрического генератора. В качестве генераторов тока могут быть использованы источники как постоянного, так и переменного тока. В настоящее время на морских судах широко применяется переменный ток, преимущества которого заключаются в следующем:

- электродвигатель переменного тока имеет более простую конструкцию;

- стоимость асинхронных двигателей переменного тока почти в два раза ниже стоимости электродвигателей постоянного тока;

- масса и габариты электродвигателей переменного тока на 30% меньше, чем у электродвигателей постоянного тока;

- обслуживание машин переменного ока значительно проще, чем электромашин постоянного тока.

Также применение переменного тока на судах имеет некоторые недостатки:

- сложность регулирования скорости вращения асинхронных короткозамкнутых двигателей;

- необходимость оборудования генераторов переменного тока сравнительно сложными системами;

- несколько большие габариты распределительных устройств на переменном трёхфазном токе.

Однако перечисленные недостатки в настоящее время преодолеваются использованием многоступенчатых двигателей, гидравлических передач, статических регуляторов напряжения и т. д.

На всех современных судах электростанции судовых электроэнергетических систем работают на переменном токе, хотя и постоянный ток используется в той или иной степени. Для силовых потребителей применяется трёхфазный переменный ток напряжением 380 и 440 В, для освещения и сигнализации переменный ток, напряжением 220В, для переносных инструментов и ламп ток напряжением 24 и 12 В.

В соответствии с требованиями правил Морского Регистра судоходства, на морском судне должно быть предусмотрено не менее двух источников электроэнергии, при этом выбор качества и мощности источников электроэнергии определяется режимами работы силовой установки судна на ходу, на стоянке и на манёврах.

На всех судах валовой вместимостью более 300 р.т. устанавливают также аварийный источник электроэнергии на случай выхода из строя основной электростанции. В качестве источников электроэнергии могут быть использованы генераторы постоянного тока с первичными двигателями внутреннего сгорания или аккумуляторные батареи.

Мощность аварийного дизель-генератора должна обеспечивать одновременное питание следующих потребителей: аварийных осветителей, электроприводов водонепроницаемых дверей, приборов авральной сигнализации, щита сигнально-осветительных огней, устройства дистанционного пуска средств объёмного пожаротушения, пожарного аварийного насоса, осушительного насоса, рулевого электропривода, радиостанции и гирокомпаса.

Всё оборудование аварийной электростанции размещается в одном помещении, расположенном выше палубы переборок, с непосредственным выходом на открытую палубу.

5.1 Расчёт судовой электростанции

Расчёт судовой электростанции проведён по эмпирическому методу. Мощность и количество основных генераторов определяется с учётом следующих режимов работы судна:

- ходовой режим;

- стоянка без грузовых операций;

- стоянка с грузовыми операциями;

- манёвренный режим;

- аварийный режим.

Мощность электростанции определяется без детального анализа работы всех потребителей электроэнергии. За основу берутся косвенные показатели нагрузки на генераторы в том или ином режиме работы судна.

На основании статистических данных о нагрузке судовых электростанций множества типов отечественной и зарубежной постройки получены формулы, позволяющие определить мощность электростанции в различных режимах работы судна.

5.1.1 Ходовой режим

Основную часть постоянно работающих потребителей составляют механизмы, обслуживающие главную энергетическую установку. Следовательно, мощность электростанции на ходу зависит от мощности главного двигателя.

Минимальная мощность в ходовом режиме без учёта мощности камбуза, климатической обстановки и эпизодически работающего мощного потребителя (например, пожарного насоса):

,

где - мощность главного двигателя.

Максимальная мощность в ходовом режиме зимой и летом:

,

5.1.2 Стоянка без грузовых операций

Нагрузка на генераторы создаётся в основном бытовыми потребителями, мощность которых зависит от водоизмещения судна.

Минимальная мощность электростанции на стоянке без грузовых операций:

где =120000 т - водоизмещение судна.

Максимальная мощность электростанции на стоянке без грузовых операций зимой и летом:

,

5.1.3 Стоянка с грузовыми операциями

К потребителям предыдущего режима прибавляются мощности механизмов участвующих при выгрузке судна.

Минимальная мощность электростанции на стоянке с грузовыми операциями:

где - мощность механизмов участвующих при выгрузке судна.

Максимальная мощность электростанции на стоянке с грузовыми операциями зимой и летом:

5.1.4 Маневренный режим

В этом режиме, в отличие от ходового, могут включаться брашпиль, шпиль, пожарный насос (скатка якорной цепи) и компрессор пускового воздуха. Однако вероятность одновременного включения всех этих потребителей мала. Мощность электростанции в маневренном режиме:

где - мощность электропривода гидравлических насосов;

- мощность приводного электропривода компрессора пускового воздуха.

5.1.5 Аварийный режим

Нагрузка электростанции складывается из потребителей, обеспечивающих ход судна, тушение пожара, откачивание воды и заделку пробоин. Одновременно отключаются все второстепенные потребители: вентиляторы, климатическая установка, камбуз и т.д. С учётом этих обстоятельств мощность электростанции в аварийном режиме не превышает мощности ходового режима.

5.2 Выбор источников электроэнергии

При выборе числа генераторных агрегатов и их мощности нужно руководствоваться следующими соображениями.

Нагрузка на генераторные агрегаты, работающие в любом режиме работы судна, должна составлять 70-85% их номинальной мощности.

Все генераторные агрегаты по возможности должны быть одинаковой мощности и одного типа. При этом повышается устойчивость параллельной работы генераторов, унифицируется потребность в запчастях и облегчается эксплуатация станции.

Общее число генераторных агрегатов должно быть не менее двух, при этом, по крайней мере, один из них должен приводиться во вращение автономным двигателем.

Мощность агрегатов должна быть такой, чтобы, при выходе из строя любого из них, оставшиеся обеспечивали электроэнергией все потребители, необходимые для движения и безопасности судна на ходовом и аварийных режимах работы.

Оптимальной комплектацией судовой электростанции следует считать установку трёх генераторных агрегатов, когда каждый из них может обеспечить ходовой режим судна.

На основании расчёта и вышеперечисленных требований принято к установке три автоматизированных дизель-генератора.

Тип дизеля - 7H21/32. Изготовитель фирма HYUNDAI HIMSEN.

Тип генератора - HFJ6 566-14K. Изготовитель фирма HYUNDAI-Electro Electric. Мощность - 980 кВт, частота вращения 720 мин-1.

В качестве аварийного, принят дизель-генератор: тип дизеля - DC12 40A01T. Изготовитель фирма SKANIA. Тип генератора - HCM434. Изготовитель - фирма STAMFORD NEWAGE. Мощность - 250 кВт, частота вращения - 1800 мин-1.

Вывод по разделу

При расчете судовой электростанции эмпирическим методом определена потребная мощность судовой электростанции на различных режимах работы судна, сделан выбор ВДГ, полностью обеспечивающих потребности судна в электрической энергии и имеющих резерв мощности в случае выхода из строя одного из ВДГ, и выбор аварийного дизель-генератора.

движитель судовой электростанция котел

6. Выбор опреснительной установки

Потребности судов и СЭУ в пресной воде могут быть удовлетворены за счет судовых запасов и в результате работы ВОУ. Для большинства транспортных судов суточная потребность в пресной воде колеблется от 5-10 т для судов с дизельной установкой. Чтобы обеспечить потребность в пресной воде только из судовых запасов, пришлось бы значительно снизить полезную грузоподъемность судов, поэтому все достаточно крупные суда оборудуют ВОУ, с помощью которых из морской воды удаляется большая часть солей. Процесс получения пресной воды из соленой морской называется опреснением.

На судах используются различные методы опреснения забортной воды, но наиболее широко распространена дистилляция путем испарения и последующей конденсации паров воды.

Требуемая производительность определяется [5, стр.139]:

(31)

Где: = 1,25-1,5 - коэффициент запаса производительности, принимаем = 1,3;

= 180-240 л/сут - расход воды на одного человека, принимаем = 200 л/сут ;

= численность экипажа по данным прототипа, = 10 человек;

= 0,015-0,03- коэффициент потерь пресной воды из системы вспомогательного котла, принимаем = 0,02;

= 1510 кг/ч - паропроизводительность вспомогательного парогенератора;

= 3,5 т/сут

Выбираем опреснительная установка фирмы “НИРЕКС” - Компакт, со следующими параметрами:

Таблица 22. Параметры водоопреснительной установки “НИРЕКС” - Компакт.

Наименование	Ед. изм.	Обозначение	Значение
Номинальная производительность	т/сут		7
Наибольший расход греющей воды	м3/ч		28
Температура при наибольшем расходе	°С		68
Наименьший расход греющей воды	м3/ч		10
Температура при наименьшем расходе	°С		81
Расход электроэнергии	кВт	P	6,5
Габаритные размеры	м	LxBxH	1,1х0,9х1,45
Рабочая масса установки		кг	930

Рисунок 8. Опреснительная установка Нирекс-Компакт

Заключение

В данной курсовой работе был выполнен расчет в соответствие с выданным заданием. Спроектирована СЭУ танкера водоизмещением 60000 т и скоростью хода 14,6 узлов.

В качестве главного двигателя был выбран малооборотный двигатель внутреннего сгорания фирмы “MAN-B&W/Hyundai 6S50MC-C. Данный двигатель обеспечивает заданную скорость без изменения размеров машинного отделения судна. Максимальная мощность ГД составляет 9480 кВт. Удельный расход топлива составляет 0,173 кг/(кВтч).

В качестве движителя был выбран винт фиксируемого шага.

СЭС судна укомплектована согласно РД 31.03.41-90 [15] в составе 3 ДГ: Тип дизеля - 7H21/32. Изготовитель фирма HYUNDAI HIMSEN.Тип генератора - HFJ6 566-14K. Изготовитель фирма HYUNDAI-Electro Electric. Мощность - 980 кВт, частота вращения 720 мин-1.

В качестве аварийного, принят дизель-генератор: тип дизеля - DC12 40A01T. Изготовитель фирма SKANIA. Тип генератора - HCM434. Изготовитель - фирма STAMFORD NEWAGE. Мощность - 250 кВт, частота вращения - 1800 мин-1.

КПД ГД составляет [3, стр.29]:

; (33)

= 0,5 = 50%

На ходовом режиме работает ГД и 1 ДГ. На ходовом режиме не работает вспомогательный котёл, а судно обеспечивается паром, получаемым от утилизационного котла за счет утилизации выхлопных газов от ГД.

КПД СЭУ без учета использования ГТГ составляет [3, стр.29]:

(34)

= 0,468 = 46,8%

Для увеличения экономичности СЭУ в проекте предусмотрено:

- водоопреснительная установка «Нирекс-Компакт»;

- утилизационный котел КУП80СИ паропроизводительностью 1700 кг/ч;

При расчете системы передо мной стояли следующие задачи: уменьшение массогабаритных показателей, удобство в обслуживании и соответствие рекомендованным характеристикам фирмы поставщика.

Список использованных источников

1. Артемов Г.А., Волошин В.П., Захаров Ю.В., Шквар А.Я. Судовые энергетические установки. - Л: Судостроение, 1987,- 480 с.

2. Голубев Н.В., Чистяков В.А., Яковлев Г.В. Основы проектирования расположений судовых энергетических установок. Учебное пособие. Л., ЛКИ, 1988, - 45с.

3. Голубев Н.В. Проектирование энергетических установок морских судов. Учебное пособие. Л: Судостроение, 1980, 312с.

4. Правила классификации и постройки морских судов. Том 2, - СПб.: РМРС, 2015г.

5. Руководство по применению технического кодекса по контролю выбросов окислов азота из судовых дизельных двигателей.- СПб.: РМРС, 2010. -117 с.

6. Правила классификационных освидетельствований судов в эксплуатации, - СПб.: РМРС, 2017 - 413 с.