Технико-эксплуатационные характеристики судна, энергетической установки и анализ её работы

1. Технико-эксплуатационные характеристики судна, энергетической установки и анализ её работы

1.1 Краткое описание судна и его энергетической установки

1.2 Главная энергетическая установка

1.2.1 Принципиальная схема ГЭУ

1.2.2 Главный двигатель

1.2.2.1 Технические характеристики и эксплуатационные режимы работы главного двигателя

1.2.2.2 Показания штатных приборов на характерных режимах работы (снятые самостоятельно)

1.2.3 Судовой валопровод, движитель

1.2.4 Рулевая машина

1.2.5 Общие сведения о системе управления безопасной эксплуатацией судна и предотвращения загрязнения ее состав, структура

1.3 Судовая электростанция

1.3.1 Состав и технические характеристики источников электроэнергии

1.3.2 Технические характеристики вспомогательных двигателей

1.3.3 Загрузка судовой электростанции

1.4 Котельные установки

1.4.1 Вспомогательный котел

1.4.2 Утилизационный котел

1.4.3 Загрузка котельной установки

1.5 Краткая характеристика систем СЭУ

1.5.1 Топливная система

1.5.2 Масляная система

1.5.3 Система забортной воды

1.5.4 Система пресной воды

1.5.5 Система сжатого воздуха

1.5.6 Системы воздухоснабжения и газовыпуска

1.6 Описание и схемы общесудовых систем

1.7 Прочее промысловое, технологическое, рефрижераторное и специальное оборудование

1.8 Компрессор сжатого воздуха

1.9 Сепаратор топлива и масла

1.10 Водоопреснительная установка

2. Процедуры несения машинной вахты и планирование рейса

2.1 Порядок приема и сдачи вахты

2.2 Особенности во время несения вахты

2.3 Действия вахтенного механика при несении ходовой вахты в сложных условиях плавания

2.4 Неисправности СТС и пути их устранения

3. Безопасная эксплуатация судна

3.1 Предотвращение загрязнения морской среды

3.1.1 Оборудование судна по предотвращению загрязнения

3.1.2 Требования и процедуры по обеззараживанию сточных вод на судах

3.2 Охрана труда на судне

3.2.1 Спасательные и противопожарные средства на судне

3.2.2 Обучения охраны труда при работах с паровыми котлами

4. Материал, собранный на практике, увязанный с разработками в дипломном проекте

4.1 Цели и задачи практики, увязанные с разработками в дипломном проекте

4.2 Особенности решений, выработанных в период практики и используемых в дипломном проекте

4.3 Схемные решения систем энергетической установки, которые прорабатываются с целью их совершенствования в дипломном проекте

4.4 Особенности технологических процессов, предлагаемых к использованию в проекте

4.5 Функциональные, структурные и принципиальные схемы систем автоматизации и их улучшения, разрабатываемые в дипломном проекте

4.6 Предложения по применению программ для персонального компьютера при инженерных расчетах в дипломном проекте

4.7 Исходные данные для расчета экономической эффективности от внедрения предложений по повышению эффективности судна или его ЭУ

4.8 Эскизы и чертежи, собранные или разработанные для использования в дипломном проекте, выполненные в соответствии с требованиями ЕСКД

5. Индивидуальное задание

6. Использование английского языка в письменной и устной формах

Список литературы

1. Технико-эксплуатационные характеристики судна, энергетической установки и анализ ее работы

1.1 Краткое описание судна и его энергетической установки

Рисунок 1 - БМРТ «Васильевский остров»

Таблица 1 - Технические данные судна

1.2 Главная энергетическая установка

В качестве главной энергетической установки принят дизель-редукторный агрегат, состоящий из двух среднеоборотных (520 об/мин) дизелей типа 6ЧН40/46 мощностью по 2575 кВт.

Мощность с двух двигателей через зубчатый редуктор Valraet Renk ASL 2X155X1 передается на гребной винт и на два валогенератора.

Дизель-редукторный агрегат состоит из:

- двух нереверсивных дизелей 6ЧН 40/46;

- суммирующего редуктора со встроенным упорным подшипником, разобщительными муфтами для передачи мощности от дизелей к гребному валу и выходными валами для привода двух валогенераторов;

- двух валогенераторов переменного тока;

- соединительных муфт между дизелями и редуктором и между редуктором и валогенераторами;

- систем управления, сигнализации и защиты.

Дизель-редукторный агрегат обеспечивает:

- работу двух дизелей с одновременной передачей мощности на гребной винт и на один или два валогенератора;

- работу одного (любого) из дизелей на гребной винт, а другого на валогенерагор своего борта;

- работу двух дизелей на гребной винт при отключенных по току и по воз-буждению валогенераторах;

- работу одного дизеля на гребной винт и валогенератор своего борта при остановленном другом дизеле.

Для обеспечения судна электроэнергией на нём установлены два валогенератора переменного тока, мощностью по 1600 кВт и три вспомогательных дизель-генератора мощностью по 160 кВт. В качестве основного, на судне принят переменный трехфазный ток напряжением 380 Вольт и частотой 50 Гц.

Предусмотрена утилизация тепла охлаждающей воды дизелей в опреснительных установках и тепла выхлопных газов в утилизационном котле. Для снабжения потребителей пресной водой используются два опреснителя производительностью по 25 т/сут.

В качестве движителя используется четырёхлопастной винт регулируемого шага, установленный в неподвижной насадке.

1.2.1 Принципиальная схема ГЭУ

Принципиальная схема главной энергетической установки, представлена ниже:

Рисунок 2 - Принципиальная схема ГЭУ: 1 - главные двигатели 6ЧН40/46; 2 - главный зубчатый редуктор Valraet Renk ASL; 3 - валогенератор; 4 - промежуточный вал; 5 - опорный подшипник; 6 - механизм изменения шага; 7 - гребной вал; 8 - движитель

Рисунок 3- План машинно-котельного отделения

1.2.3 Главный двигатель

1.2.3.1 Технические характеристики и эксплуатационные режимы работы главного двигателя

Дизели 6ЧН40/46 четырехтактные, вертикальные, тронковые, простого действия с газотурбинным наддувом и промежуточным охлаждением надувочного воздуха.

Таблица 2 - Технические характеристики

Остов дизеля сварной, состоит из промежуточных стенок, отлитых из стали и предназначенных для установки на них коренных подшипников.

Между промежуточными стенками сверху вварены опорные плиты, в которые ввернуты шпильки крепления крышек цилиндров. К промежуточным стенкам с обеих сторон приварены боковые листы с отверстиями для смотровых лючков, а к боковым листам -- торцовые листы. К кормовому торцовому листу крепится корпус упорного подшипника.

Корпуса коренных подшипников крепятся к промежуточным стенкам шпильками. Крышки подшипников прижимаются к корпусам домкратами.

Поддон дизеля сварной, силовой, с промежуточными ребрами жесткости.

Рабочий цилиндр состоит из чугунных втулки и рубашки.

Коленчатый вал цельный, кованый, изготовлен из легированной стали.

Охлаждаемый маслом поршень состоит из стальной головки и литой алюминиевой юбки, скрепленных между собой восемью шпильками. Поршень имеет верхнее уплотнительное кольцо, три компрессионных и два маслосъемных. Рабочая поверхность уплотнительного кольца хромирована и покрыта слоем олова. Верхнее компрессионное кольцо выполнено с молибденовым пояском, второе и третье -- с медным покрытием.

Маслосъемные кольца имеют по две хромированные маслосбрасывающие кромки и монтируются с экспандером. Три канавки в головке поршня закаливаются током высокой частоты. Поршневой палец изготовлен из легированной стали, цементированный.

Шатун состоит из стержня и крышки, изготовленных из легированной стали. Стержень двутаврового сечения. В стержне шатуна выполнено сверление, по которому масло из коленчатого вала поступает на смазку головного подшипника и охлаждение поршня. Втулка головного подшипника залита свинцовистой бронзой.

Стальные вкладыши как шатунных, так и коренных подшипников залиты свинцовистой бронзой у покрыты тонким слоем специального сплава олова и свинца.

Крышка цилиндра чугунная, охлаждается водой, поступающей от втулки цилиндра. Крышка крепится к остову восемью шпильками, одновременно прижимая к нему и втулку цилиндра с рубашкой. На крышке расположены два впускных и два выпускных клапана, пусковой и предохранительный клапаны, верхний привод клапанов, представляющий собой систему коромысел, форсунка и индикаторный кран. Форсунка и корпус выпускного клапана охлаждаются водой. Специальное устройство «Ротокап» обеспечивает проворачивание стержня выпускного клапана в период его открытия.

Рисунок 4 - Главный двигатель 6ЧН 40/46

Наддув дизеля обеспечивается одноступенчатым центробежным газотурбокомпрессором. Подаваемый в цилиндры воздух охлаждается.

Топливная система включает в себя автономный топливоподкачивающий насос, фильтр топлива, насосы высокого давления, форсунки и трубопровод сбора отсечного топлива и утечек.

Система смазки циркуляционная, под давлением. Автономный насос подает масло через фильтр и охладитель в коллектор и оттуда по трубкам на смазку всех элементов дизеля. Сток масла из поддона дизеля в циркуляционную цистерну -- свободный.

Система охлаждения дизеля двухконтурная, с автономными насосами пресной и забортной воды.

Пуск дизеля осуществляется сжатым воздухом.

Дизель снабжен: сервомотором, обеспечивающим ускорение пуска и ограничение подачи топлива, предельным выключателем, всережимным регулятором скорости.

Дизель подготовлен к оснащению системами дистанционного автоматизированного управления, сигнализации и защиты.

1.2.2.2 Показания штатных приборов на характерных режимах работы

Записанные показания штатных приборов при переходе судна из порта в порт, занесем в таблицу 3.

Таблица 3 - Показания штатных приборов

1.2.3 Судовой валопровод, редуктор, движитель

На судне смонтированы две линии валопровода. В состав этой линии валопровода входят:

-винт гребной регулируемого шага;

-упорный вал;

-упорный подшипник;

-дейдвудное устройство;

-тормозное устройство;

Упорный вал изготовлен из углеродистой стали категории прочности КМ25 по ГОСТ 8536-79.Упорный и гребной валы соединяются с валом механизма изменения шага (МИШ) и с редуктором при помощи фланцев и плотно обжатых болтов. Гребной вал с носового конца имеет съемную фланцевую полумуфту. В местах вращения гребных валов в подшипниках дейдвудного устройства и сальниках, на валы насажены облицовки из цветного металла. Между облицовками вал покрыт стеклопластиком. Выем гребных валов предусмотрен наружу судна.

Для восприятия упора, создаваемого гребными винтами при их вращении, предусмотрены упорные подшипники скольжения. Корпусаи крышки подшипников стальные, вкладыши и подушки стальные, покрытые белым металлом.

Дейдвудные трубы стальные. Втулки дейдвудной трубы из чугуна. Дейдвудные подшипники из капролона. С носовой стороны каждой дейдвудной трубы предусмотрены стяжковое устройство с мягкой набивкой и с приспособлением равномерного подкатия набивки.

Для предотвращения проворачивая валопровода на ходупри пуске двигателем или буксировке на полумуфтах гребных валов предусмотрены тормозные устройства.

Смазка упорных подшипников индивидуальная, маслом, в корпус подшипника. Предусмотрены патрубки для слива масла. Смазка трущихся поверхностей дейдвудных подшипников производиться забортной водой. Охлаждение дейдвудных и упорных подшипников производится забортной водой.

Замер частоты вращения гребного вала осуществляется при помощи дистанционного электрического тахометра, получающего импульсы от датчика, соединенного с валопроводом.

Число оборотов коленчатого вала дизеля -500 об/мин.

Число оборотов вала гребного винта судна - 300об/мин.

Рисунок 5 - Принципиальная схема валопровода: 1 - главный двигатель; 2 - соединительные муфты; 3-редуктор;4-вал; 5-упорный подшипник; 6-промежуточный вал; 7-дейдвудная труба; 8-гребной вал

В качестве движителей на судне предусмотрены два гребных винта регулируемого шага. Гребные винты четырехлопастные диаметром 1,8м с поворотными лопастями, один правого вращения и один левого вращения. Ступица, лопасти, обтекатель винта изготовлены из стали БрА9Ж4Н4.

Винт гребной регулируемого шага ВР488М состоит из:

- гребного винта с поворотными лопастями.

- гребного вала с проходящей внутри штангой.

- механизма изменения шага (миш).

Рисунок 6 - Гребной винт

ВРШ состоит из полого гребного вала 1, ступицы 2, в которой смонтированы поворотные лопасти 3 с помощью подшипников 4 скольжения. Внутри ступицы размещен ползун 5, жестко соединенный со штангой 6 и кинематически связанный (например, через сухарь 7, надетый на палец 8 пальцевой шайбы 9 и размещенный в пазу ползуна 5) с лопастью 3.

Ползун 5 опирается на кормовую опору 10 и носовую опору в виде втулки 11, которая может быть выполнена со шлицами для связи со шлицами ползуна 5 (может быть применен и иной способ фиксации поворота ползуна относительно втулки). Втулка 11 прикреплена к ступице 2 и надета с возможностью скольжения по ней на штангу 6, проходящую через полый вал, крепящуюся через шток 12 к поршню 13 механизма 14 изменения шага (МИШ) и жестко соединенную с этим поршнем. Полость ступицы 2 отдалена от полости гребного вала с помощью уплотнений, которые могут быть установлены на штанге 6 (кольцо 15) и на втулке 11 (кольцо 16). Полость ступицы 2 сообщена с окружающей водой через специальные отверстия 17 и 18 соответственно в обтекателе 19 и ступице 2 (или в перегородке 20). Штанга 6 сопряжена с внутренней поверхностью втулки 11. Подшипники 4 выполнены с металлокерамическими вкладышами 21, 22, 23, представляющими собой кольца с напеченной на них металлокерамикой, прикрепленными к бурту 24 ступицы. Эти вкладыши могут быть выполнены с пропиткой суспензией фторопласта для увеличения их антифрикционных свойств. Таким же образом (с напеченной металлокерамикой) выполнены сухари 7.

Диаметр хвостовика 25 ползуна 5 и внутренний диаметр втулки 11, сопряженный со штангой 6, равны для обеспечения стабилизации объема ступицы и равенства объема входящих и выходящих частей деталей.

При вращении вала 1 и ступицы 2 с лопастями 3 гидродинамические усилия, воздействующие на лопасть 3, передаются на ступицу 2 через подшипник 4 (вкладыши 21, 22, 23). Окружающая вода через специальные отверстия и неуплотненные стыки лопастей и других частей ступицы заполняет полости ступицы и обтекателя и обеспечивает смазку трущихся частей узлов кинематической связи лопасти и ползуна и подшипников лопастей.

Стабилизация объема полостей ступицы и обтекателя обеспечена за счет одинаковости диаметра штанги 6 в месте контакта с втулкой 11 и хвостовика 25 ползуна 5, так как объем входящих (при движении штанги) и выходящих частей деталей практически одинаков. При этом подсос загрязненной воды в полость ступицы за счет изменения ее объема почти не происходит и поверхность трущихся частей защищена от попадания грязи. За счет того, что полость ступицы отделена от полости вала и в качестве смазки пар трения ступицы используется забортная вода, исключается возможность загрязнения окружающей среды, что делает ВРШ экологически чистым.

Таблица 4 - Основные технические данные ВР498М

Рисунок 7 - Гребной винт: 1- Лопасть; 2 - ступица; 3 - ползун; 4 - штанга; 5 - гребной вал; 6 - Поршень; 7 - цилиндр

Рисунок 8 - Общий вид рулевого и гребного устройства

Редуктор является передаточным механизмом от дизеля к гребному валопроводу, обеспечивающим снижение частоты вращения до 300 об/мин и передачу мощности с повышенным крутящим моментом на вал гребного винта.

Дополнительный выходной вал редуктора обеспечивает привод валогенератора или пожарного насоса с частотой вращения 1500 об/мин.

Рисунок 9 - Главный редуктор: 1,8 - фланец; 2 - нижний корпус; 3 - трубопровод масла; 4 - штуцер; 5 - верхний корпус; 6 - маслонасос; 7 - крышка смотрового люка

Рисунок 10 - Редуктор в разрезе: 1-вал промежуточный; 2-шестерня ведущая; 3,7-лабиринтное уплотнение; 4-постель; 5-корпус; 6-колесо ведомое; 8-фланец отбора мощности; 9-манжета; 10-шестерня привода вспомогательных механизмов; 11-валик шлицевой; 12-фиксатор транспортировочный

Редуктор состоит из корпуса 5, ведущей шестерни 2, соединенной через упругую муфту с валом дизеля, промежуточного вала 1 с двумя зубчатыми венцами, ведомого колеса 6 с установленным на нем фланцем 8 отбора мощности, шестерни 10 привода вспомогательных механизмов, масляного насоса 6 и трубопровода масла 3.

Косозубые шестерни установлены в подшипниках качения, которые воспринимают радиальные и осевые нагрузки, возникающие в зацеплении.

Рисунок 11 - Общий вид редуктора

Подшипники ведомого колеса 6 воспринимают только радиальную нагрузку, а осевая нагрузка воспринимается судовым упорным подшипником.

Ведущий и ведомый валы имеют лабиринтные уплотнения 3 и 7. Вал шестерни 10 уплотняется манжетой 9.

Привод шестеренного масляного насоса осуществляется от шестерни 10 через шлицевой валик 11.

Насос имеет встроенный перепускной клапан.

Корпус редуктора состоит из нижнего 2 и верхнего 5 корпусов, крышки подшипников, устанавливаемой на постель 4.Эти детали стянуты между собой болтами и шпильками.

1.2.4 Рулевая машина

На судне установлены две поворотные направляющие насадки. Баллер насадки прямой кованный имеет два опорных подшипника скольжения и один упорный подшипник качения. Соединение баллера с насадкой фланцевое на болтах с одной шпонкой.

Для перекладки насадок в румпельном отделении установлены две электрогидравлические рулевые машины РО7М с крутящим моментом 40 кН.м (4 тс.м), обеспечивающие перекладку насадок с 35⁰ левого борта на 30⁰ другого борта в течении 28 с, на полном ходу.

Управление рулевыми машинами независимое электрическое из рулевой рубки. Кроме того, в румпельном отделении предусмотрены винтовые тяги для выведения какой-либо насадки в нулевое положение и её фиксации в аварийных случаях.

1.2.5 Общие сведения о системе управления безопасной эксплуатацией судна и предотвращения загрязнения ее состав, структура.

Предотвращение загрязнения моря с судна обеспечивается сбором в отдельные емкости и раздельной выдачи на берег или на специализированные суда: нефтесодержащих вод, сточных вод и мусора.

Рисунок 12 - Схема рулевой машины РО7М: 1-цистерна расходная; 2-клапан запорный; 3-электронасос; 3.1-насос постоянной производительности; 4-клапан предохранительный; 5-клапан запорный; 6-фильтр; 7-золотник; 8-телемотор; 9-гидрозамок; 11(1)-ограничитель расхода; 11(2)-ограничитель расхода; 12-клапан запорный; 13-клапанная коробка ПК-200; 14-клапан байпасный; 15-привод силовой; 15(1)-цилиндр №1; 15(2)-цилиндр №2; 15.3(1)-клапан перепускной; 15.3(2)-клапан перепускной; 15.4(2)--клапан запорный15.4(3)-клапан запорный; 15.4(4)-клапан запорный; 15.4(5)-клапан запорный; 15.5-гидрозамок; 16-привод ручной; 16.1-редукционный клапан;16.2(1)-гидро насосы; 16.2(2)-гидро насосы; 16.3(1)-клапан редукционный; 16.3(2)-клапан редукционный; 16.4-бак подпитки масла; 15.3(1)-клапан запорный; 16.5(2)-клапан запорный; 16.5(3)-клапан запорный; 16.5(4)-клапан запорный; 16.6(1)-панель манометров; 16.6(2)-панель манометров; 16.7-клапанная коробка ПК-200; 18-панель манометровая; 20-цистерна резервная; 21-клапан запорный .25-труба; 26-труба; 31-70-трубы

Рисунок 13 - Схема гидравлической машины: 1-цистерна с гидроаппаратурой; 2-клапан запорный; 3-электронасос; 15-привод силовой; 16-привод ручной насосный; 19-установка манометров; 20-цистерна резерная; 25, 26, 48, 52, 53, 64, 73 - трубы.

Сточные воды сливаются в фекальные цистерны. Опорожнение фекальных цистерн производится фекальным насосом через стандартный фланец на палубе.

Нефтесодержащие воды из машинно-котельного отделения осушительным насосом МКО в льяльную цистерну. Туда же сливается утечное топливо и масло от дизелей, котла и топливных трубопроводов.

Опорожнение льяльной цистерны производится тем же насосом через стандартный фланец на палубе.

В перечисленных цистернах предусмотрена световая и звуковая сигнализация при 80% её заполнения.

Бытовой мусор собирается в специальные контейнеры с последующей сдачей его на берег. Контейнеры окрашены в специальные цвета с целью сортировки мусора по типу.

В соответствии с положениями Главы IX Международной конвенции по охране человеческой жизни на море (СОЛАС-74), действия любой компании, осуществляющей деятельность в области торгового мореплавания, и ее методы управления на судне должны осуществляться на основе одобренной Администрацией системы управления безопасностью (СУБ).

Цели СУБ состоят в обеспечении безопасности на море, предотвращении несчастных случаев или гибели людей и избежание вреда окружающей среде и имуществу.

Составляющими СУБ являются:

- нормативно-правовая база торгового мореплавания;

- система информационного обеспечения;

- СУБ компаний;

- СУБ судов;

- база данных.

В данной работе рассмотрено только СУБ судна.

Судовая СУБ должна обеспечивать, чтобы корпус судна, все системы и оборудование поддерживались в исправном и безопасном состоянии в течение всей эксплуатации судна. Во исполнение этого требования капитан должен обеспечить:

- наличие на судне и действительность всех судовых свидетельств, включая свидетельства об изъятии;

- наличие действительных специальных свидетельств, требуемых или назначение судна (танкера, химовозы и т.п.) или районом плавания или законодательством страны порта захода;

- наличие судовых документов, требуемых при перевозке/креплении отдельных грузов (зерна, леса и т.п.);

- наличие свидетельства о страховании или ином финансовом обеспечении гражданской ответственности за ущерб от загрязнения;

- наличие и ведение в соответствии с установленными правилами судовых журналов;

- наличие судовых документов по остойчивости и непотопляемости в неповрежденном и поврежденном состояниях судна;

- рабочее состояние и хороший внешний вид всех судовых устройств, систем, приборов и оборудования;

- наличие фирменных табличек завода-изготовителя и/или паспортов для всех устройств, приборов и оборудования;

- наличие сертификатов и/или надлежащей маркировки на растительных и стальных тросах, талях, цепях, гаках, блоках, шлангах и т.д., используемых в грузовом и шлюпочных устройствах и для крепления груза;

- наличие у всех устройств, приборов и оборудования описаний, инструкций по эксплуатации, проверкам, ремонту, уходу и заполнение ответственными лицами экипажа их соответствующих формуляров;

- чтобы все ответственные устройства и приспособления (трапы, беседки, тали, ограждения и т.п.) изготовленные и/или отремонтированные в судовых условиях должны быть испытаны с составлением судового акта, заверенного капитаном;

- наличие стандартных переходных соединений трубопроводов для соединения с берегом, приборов контроля за составом атмосферы в трюмах/танках, требуемых при перевозке определенных грузов.

1.3 Судовая электростанция

1.3.1 Состав и технические характеристики источников электроэнергии

Электроэнергетическая установка разработана, изготовлена и испытана в соответствии с требованиями Классификационного общества.

Электрооборудование, расположенное в машинном отделении, рассчитано на эксплуатацию при температуре окружающей среды +5 до +45°С.

Электрооборудование, расположенное на открытых частях, рассчитано на эксплуатацию при температуре окружающей среды -40 до +30°С.

Основным родом тока на судне является переменный трехфазный ток, частотой 50 Гц, напряжением 380В.

Электроэнергия распределяется по трехфазной четырехпроводной, трехфазной трехпроводной и двухпроводной изолированной системам при следующих величинах напряжения:

*380В - по трехфазной системе для электроприводов механизмов и систем, преобразователей электрической энергии, камбузного оборудования, электрогрелки;

*220В - по однофазной системам для освещения, связи, радиолокации, навигации, камбузного оборудования, автоматики, сигнализации и бытовых потребителей;

*24В - постоянного тока для систем навигации, связи, автоматики, освещения, сигнализации, электростартерного пуска аварийного/стояночного дизель-генератора.

В состав судовой электростанции входят следующие источники электропитания судна:

- три вспомогательных дизель-генератора марки 6ЧН18/22. Мощность приводного генератора составляет 160кВт, напряжение 380 Вольт, 50 Гц.

- один аварийный дизель-генератор марки 6Ч15/18. Мощность приводного генератора, составляет 100 кВт, выходное напряжение 380 Вольт, 50 гЦ.

- два валогенератора типа СБГ-1600 с приводом от главного редуктора, мощностью 1600 кВт, частотой вращения 1500 об/мин

Предусмотрены герметичные необслуживаемые аккумуляторные батареи:

*Для питания потребителей, требующих безобрывного питания, в период перехода на АДГ около 190 А•ч.

*Для резервного питания оборудования радиосвязи для УКВ ЦИВ радио-станций, приемника Навтекс, приемоиндикаторов радионавигации GPS, ПВ/КВ ЦИВ радиоустановки для судовых земных станций Инмарсат С около 115 А•ч.

Для пуска АДГ предусмотрены две группы герметичных необслуживаемых аккумуляторных батарей около 140 А•ч. Батареи подключаются через щит заряда-разряда.

Каждая из групп стартерных аккумуляторных батарей обеспечивают по 3 пуска АДГ.

1.3.2 Технические характеристики вспомогательных двигателей

На судне, в качестве приводных вспомогательных двигателей, используются двигатели марки 6ЧН18/22. Рассмотрим их основные тактико-технические характеристики:

Таблица 5 - Основные тактико-технические характеристики

В качестве аварийного дизеля, установлен на судне дизель марки 6Ч15/18. Фундаментная рама общая с генератором, дизель установлен на амортизаторах.

Таблица 6 - Тактико-технические харакс-ки аварийного дизеля

Рассмотрим основные тактико-технические характеристики аварийного дизеля:

Система наддува: турбокомпрессор с принудительным смазыванием и водяным охлаждением подшипников. Охлаждение надувочного воздуха;

Система охлаждения: водяное охлаждение (роторный насос и радиатор)

Система впрыска: ТНВД

Система управления: электронный регулятор

Вентиляция картера: закрытая система вентиляции картера двигателя с встроенным двухуровневым масляным сепаратором;

Назначенный ресурс до капитального ремонта: 50 000 моточасов, при условии соблюдения регламента технического обслуживания и эксплуатации.

1.3.3 Загрузка судовой электростанци

Для снабжения потребителей применяется фидерно-групповая система распределения электроэнергии.

От ГРЩ по отдельным фидерам получают питание потребители большой мощности, обслуживающие главный двигатель, групповые распределительные щиты и ответственные потребители.

На судне установлена распределительная сеть напряжением 24В постоянного тока.

Система распределения напряжением 380В/220В:

Дизель-генераторы, подключенные к ГРЩ, снабжают электроэнергией следующие основные потребители:

* Электроприводы механизмов машинного отделения и систем;

* Электроприводы общесудовых механизмов и систем;

* Системы внутреннего и наружного освещения;

* Щиты питания электрооборудования навигационной рубки;

* Системы автоматики и сигнализации;

* Потребители камбузного оборудования.

Аварийный дизель-генератор, подключенный к щиту аварийного генератора, снабжает электроэнергией следующие основные потребители:

* Электропривода аварийного пожарного, топливоперекачивающего насосов;

* Компрессора воздуха;

* Систему аварийного освещения;

* Системы автоматики, навигации, связи и сигнализации;

* Выпрямитель питания систем навигации, связи и сигнализации напряжением 24В постоянного тока и зарядки стартерных аккумуляторных батарей АДГ.

* Навигационные фонари.

Система распределения напряжением 24В постоянного тока

Выпрямители около 100 А, подключенные к АРЩ, снабжают электроэнергией 24В постоянного тока потребители автоматики, связи и навигации, работающие в буферном режиме с аккумуляторными батареями.

Выпрямитель около 50А, подключенный к АРЩ, заряжает стартерные батареи аварийного дизель-генератора напряжением 24В постоянного тока.

Потребители радиосвязи ГМССБ получают питание от собственных зарядных устройств работающих в буфере с резервными аккумуляторными батареями радиосвязи.

Электроприводы.

В качестве электроприводов механизмов МО и механизмов систем установлены асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором на напряжение 380В с прямым пуском.

Защитное заземление.

Металлические корпуса стационарно устанавливаемого электрооборудования, работающего при напряжении свыше 50 В, электрически соединяются с корпусом судна.

Предусматривается заземление корпуса судна на береговое заземляющее устройство, при снабжении судна от берегового источника.

Электрическое освещение.

На судне предусмотрены следующие виды освещения:

- Основное (внутреннее и наружное);

- Прожекторное;

- Аварийное (внутреннее и наружное);

- Ремонтное.

Освещенность помещений соответствует требованиям РМРС.

Общее освещение помещений выполнено LED светильниками, а также светильниками с лампами накаливания и люминесцентными светильниками.

В качестве аварийного освещения используются светильники 220В основного освещения, которые получают питание от АРЩ в помещениях, оговоренных в Правилах Регистра. В каютах прикроватные светильники получают питание от АРЩ.

Таблица 7 - Основные потребители на судне

Таблица 8 - Нагрузка судовых потребителей на основных режимах работы судна.

Рисунок 14 - Структурная схема распределения судовой электростанции переменного тока 380/220 Вольт

1.4 Котельная установка

В состав судовой котельной установки входит:

- один вспомогательный котел, марки КАВ 4/7, Q=4000 кг/ч, рабочее давление: 7 кг/см²

- два утилизационных котла, марки КУП40СИ, Q=1400 кг/ч, рабочее давление: 7 кг/см²

- конденсатор

- теплый ящик

- установка добавления химии

- питающие насосы ВК, 4 шт.

- пульт управления КУ

- датчики давления, температуры, система отбора проб, водоуказатели, предохранительные устройства, средства КИП и автоматики.

1.4.1 Вспомогательный котел

Вспомогательный автоматизированный котел типа КАВ 4/7 предназначен для обеспечения насыщенным паром технологических, хозяйственно-бытовых и технических нужд. Котел производит влажный насыщенный пар с давлением 0,7МПа и выдают его на потребители в диапазоне 0-100% от номинальной при полностью автоматизированном регулировании процессов горения и питания.

Котлоагрегат типа КАВ 4/7 представляет собой вертикальную, водотрубную с естественной циркуляцией воды установку, состоящую из следующих элементов:

Собственно паровой котел типа КАВ 4/7;

Два питательных насоса типа ЭКН 10/1-П;

Топливо-форсуночный электронасосный агрегат типа ШФ 0,8-0,58/25Б;

Электровентилятор типа 63/40 ЦСУ-14;

Два подогревателя топлива ПТС С2-1;

Щелевые фильтры очистки топлива типа 2ЩФ 32/40 и 1ФЩ 20/40;

Аппаратура системы автоматики и контроля;

Силовые и импульсные трубопроводы и их арматура;

Силовые электрические кабели;

Одиночный комплект ЗИП.

Собственно паровой котел состоит из следующих элементов: корпуса, опор с переходными стульями, кожуха, кирпичной кладки, теплоизоляции, топочного устройства и арматуры.

1.4.2 Утилизационный котел

Устройство утилизационного котла рассчитано на производство насыщенного пара для бытовых и прочих нужд, используя тепловую энергию выхлопных газов главного двигателя.

На рассматриваемом судне установлен утилизационный котел марки КУП 40СИ с вертикальным сепаратором пара типа СПВ - 2000.

Таблица 9 - Основные технические характеристики

Таблица 10 - Основные технические характеристики сепаратора пара

Конструкция утилизационного котла.

Котел змеевиковый, с принудительной циркуляцией, газовым регулированием, с искрогасителем предназначен для производства влажного насыщенного пара. Утилизационный котел типа КУП 40СИ с цилиндрической формой кожуха и спиральными горизонтальными змеевиками и установлен в шахтах МКО с каждого борта.

Поверхность нагрева имеет 9 параллельно включенных змеевиков. Змеевики размером 29х2,5 мм. Концы змеевиков имеют стаканы, которые вварены во входной и выходной коллекторы. В стаканах выходного коллектора сделана резьба для установки заглушек в случае течи змеевиков. В стаканах входного коллектора имеется втулка с дроссельной шайбой. Кожух котла включает в свой состав приемную и выпускную камеры. Изоляция представляет собой базальтовые плиты, на которые наклеен базальтовый картон, с наружи котел изолирован листами оцинкованной стали. Котел снабжен обмывочным устройством, которое располагается над трубным пакетом и предназначено для обмывки горячей водой наружных поверхностей змеевиков. Арматура котла включает клапаны циркуляционной воды и паровой смеси, два клапана осушения, предохранительный клапан и клапан выпуска воздуха.

1.4.3 Загрузка котельной установки

Все судовые потребители пара могут быть разделены на следующие потребители:

- потребители, обеспечивающие нормальное функционирование элементов СЭУ, такие как, системы обогрева топливных и масляных запасных, отстойных, переливных и расходных цистерн и др., подогреватели топлива и питательной воды, сажеобдувочные устройства, система очистки котлов, испарительная установка, подогреватель сепаратора льяльных вод;

-потребители общесудовые, работающие в направлениях обеспечения нормальных условий обитания экипажа и пассажиров, а также хозяйственно-бытовые нужды: подогреватели пресной и забортной воды (общего назначения); система отопления жилых и служебных помещений.

- безопасность судна: системы обогрева балластных танков, кингстонных ящиков, патрубков забортной воды, якорей и т. п.;

- перевозка грузов, другие технологические нужды: системы обогрева грузовых танков и мойки танков; подогреватели воздуха в системе вентиляции грузовых помещений; системы предотвращения загрязнения моря с судна.

Режимы работы машинных потребителей пара зависят от того, где находится судно - в море (на ходу) или на стоянке. Очевидно, что на ходу судна используются все машинные потребители пара, а их нагрузка определяется в основном режимом работы ГД и временем года (зимой она максимальная).

Отличительной особенностью режимов использования потребителей пара, обслуживающих КУ, является то, что они работают непрерывно как на ходу, так и на стоянке. Это обусловлено тем, что работа общесудовых потребителей пара зависит от других факторов (района плавания, вида перевозимого груза, времени года, специфических требований).

Рисунок 15 - принципиальная гистограмма загрузки котельной установки в течение рейса судна: 1 - работа котельной установки при переходе, Ne = 90%; 2 - работа котельной установки во время стоянки, Ne = 45%.

Рисунок 16 - принципиальная схема котельной установки СЭУ: 1 - сепаратор пара; 2 - утилизационный котел; 3 - вспомогательный котел; 4,6 - котельные танки; 5 - насосы пресной воды; 7 - теплый ящик; 8 - питательные насосы; 9 - циркуляционные насосы

1.5 Краткая характеристика систем СЭУ

1.5.1 Топливная система

Топливная система питания главных двигателей включает в себя:

- главный двигатель 6ЧН40/46 - 2 шт.

- топливоподкачивающий насос производительностью 3,6 м³/ч и давлением нагнетания 4 кг/см² - 4 шт.

- фильтр топлива грубой очистки 1ФШТ-40/10 - 4 шт.

- подогреватель ПМ6,5В - 2 шт.

- фильтр топлива автоматический - 2 шт.

- фильтр топлива тонкой очистки - 2 шт.

- цистерна смесителя тяжелого топлива, емкостью 6,4 м³ - 1шт.

- цистерна смесителя легкого топлива, емкостью 6,4 м³ - 1шт.

- деаэратор-смеситель емкостью 260 литров - 2 шт.

- трубопровод с арматурой

- клапан поддержания давления - 2шт.

- шайба дроссельная для поддержания давления в случае аварии клапана поддержания давления - 2шт.

Описание общее и отдельных узлов

Главный двигатель при запуске работает на легком топливе, затем переход на смешанное топливо, которое смешивается в деаэраторе-смесителе и, наконец, основная работа двигателя осуществляется на тяжелом топливе согласно инструкции по обслуживанию двигателя.

Трубопровод подачи топлива на главные двигатели выполнен автономным для каждого двигателя.

Топливо из цистерн смесителя топлива самотеком поступает в деаэратор-смеситель, где происходит смешивание топлива, и далее через фильтры топлива к топливным насосам главного двигателя, один из которых является резервным и включается автоматически при падении давления в напорной магистрали. Предусмотрено включение топливоподкачивающих насосов с местного поста и ЦПУ. Запуск разрешается после подготовки системы к действию. На трубопроводе от насосов до гл.двигателя установлены:

- вискотерм, с помощью которого поддерживается постоянная вязкость топлива. Вискотерм подает импульс на клапан, регулирующий подачу пара на подогреватель;

- подогреватель топлива, в котором подогревается топлива при работе двигателя на тяжелом топливе;

- самоочищающийся автоматический фильтр,

От клапана поддержания давления, установленного на двигателе, предусмотрен отвод излишков топлива из каждого двигателя в свой деаэратор-смеситель, а также прокачка системы с возвратом топлива в цистерну смесителя тяжелого топлива, минуя деаэратор-смеситель.

Быстрозапорные клапаны на цистернах смесителя топлива и на деаэратор-смесителе снабжены тросиковыми приводами, выведенными на ГП в морозильно-упаковочное помещение для дистанционного отключения в аварийных случаях.

Рисунок 17 - Схема топливной системы СЭУ

1.5.2 Масляная система

Масляная система используется для приема масла, его хранения в танках, очистки от примесей для последующей подачи к потребителям.

Система смазки главного и вспомогательных двигателей, разделена на две составляющие: система СЭУ и система дизеля.

К масляной системе дизеля относятся: навешанные масляные насосы, фильтра, трубопроводы, каналы для циркуляции масла и др.

К масляной системе СЭУ относятся: запасные, расходные, отстойные танки, циркуляционные насосы, фильтра, сепараторы масла, подогреватели и фильтра расположенные вне дизеля.

Прием масла в танки, осуществляется с главной палубы (бункеровочная станция). Нагнетательные магистрали насосов, через систему трубопроводов и вентилей позволяют раздельно подавать масло в маслосборники, в картеры вспомогательных дизелей, в нагнетательную магистраль циркуляционного насоса, отстойную и сточную цистерны, к упорным подшипникам и при необходимости через палубные втулки на главную палубу для выдачи на берег или другим судам.

Рисунок 18 - Схема масляной системы СЭУ

Система смазочного масла состоит из основных элементов:

- танк запаса смазочного масла ГД, ВД, редукторов

- танк грязного масла, танк льял

- автоматический фильтр масла ГД

- фильтр грубой и тонкой очистки масла ГД

- установка сепарирования смазочного масла ГД

1.5.3 Система забортной воды

Охлаждающий трубопровод подачи забортной воды предназначен для прокачки забортной водой охладителей воздуха, масла, пресной воды главных двигателей, охладителей пресной воды форсунок главных двигателей, охладителя масла редуктора и водоопреснительных установок.

В систему охлаждающего трубопровода забортной воды входят:

охладитель воздуха главного двигателя - 2 шт.

насос охлаждения забортной водой НЦВ 100/30А, производительностью 100 м³/час, - 4 шт.

охладитель масла главного двигателя - 2 шт.

охладитель воды системы охлаждения форсунок - 2 шт.

охладитель пресной воды главного двигателя - 2 шт.

охладитель масла редуктора - 1 шт.

фильтр забортной воды- 2 шт.

терморегулятор - 2 шт.

водоопреснительная установка - 2 шт.

насос опреснительной установки НЦB 100/30A - 2 шт.

Судовая система охлаждения забортной водой СЭУ, обеспечивает:

- прием забортной воды через кингстонные ящики, очистку в приемных фильтрах и передачу в межкинстонный трубопровод

- подачу забортной воды на водоопреснительную установку с последующим отводом за борт

- подачу забортной воды к охладителям СЭУ, в которых отбирается тепло от воды пресного контура с последующим отводом за борт

- подачу подогретой забортной воды, после центрального охладителя к кингстонным ящикам, в случае ледовой обстановки

- подачу забортной воды к конденсатору избыточного пара.

Рисунок 19 - Схема системы забортной воды СЭУ

1.5.4 Система пресной воды

Охлаждающий трубопровод ГДА служит для:

- подачи пресной воды на охлаждение главных двигателей;

- подачи охлаждающей воды после двигателей в качестве греющей среды на опреснительные установки "Д5М";

- первоначального заполнения системы охлаждения пресной водой главных двигателей;

- подачи пароводяной смеси па водоопреснительные установки при работе их на паре;

- компенсации тепловых расширений за счет емкости расширительных цистерн в трубопроводах главных двигателей;

- отвода пароводяной смеси от верхних точек трубопровода отвода пресной воды от главных двигателей;

- подвода дистиллята от опреснительных установок к ГД для промывки турбовоздуходувки и отвода грязной воды в цистерну сбора отстоев топлива.

В систему охлаждения пресной воды входят:

1. насос центробежный НЦВ 100/30А -4 шт.

2. водоодреснительная установка Д5М-2шт

3. теплообменник водоводянной -2шт

4. терморегулятор - 2 шт.

5. подогреватель пресной воды ПЗВ 0,9 - 4 шт.

6. расширительная цистерна объемом 0,51 м3 - 2 шт.

7. трубопровод с арматурой.

Для охлаждения главных двигателей необходимо первоначально заполнить систему пресной водой из расширительной цистерны. Охлаждение происходит по замкнутому циклу. Из приемного трубопровода пресная вода забирается насосами и подается к главным двигателям. Для подогрева воды при пуске двигателя предусмотрены подогреватели.

Регулировка количества воды, подаваемого к холодильнику, производится автоматически терморегулятором, работящим по импульсу датчика. Датчик установлен на трубопроводе выхода воды из двигателя и после терморегулятора.

Охлажденная в холодильнике вода поступает в приемный трубопровод.

Вода от главных двигателей может поступать на водоопреснительную установку Д5М в качестве греющей среды. Регулировка количества воды идущей на водоопреснительную установку, также производится терморегулятором

Предусмотрена возможность при долевых нагрузках двигателя для увеличения теплосодержания греющей водой водоопреснительной установки производить подогрев воды в подогревателе пресной воды. Вода из водоопреснительной установки возвращается в приемный трубопровод

При неработающих главных, водоопреснительные установки работают на паре, который подводится к инжектору.

В систему охлаждения пресной водой вспомогательных двигателей входят:

1. расширительная цистерна емкостью 0,1 м3 - 1 шт.

2. трубопровод с арматурой

Для охлаждения стояночных дизель-генераторов необходимо первоначально заполнить систему пресной водой из расширительной цистерны. Охлаждение происходит по замкнутому циклу. Из приемного трубопровода пресная вода забирается насосами, навешанными на ДГ и подается к дизель-генератору.

Регулировка количества воды, подаваемого к холодильнику, производится автоматически терморегулятором. Охлажденная в холодильнике вода поступает в приемный трубопровод.

Рисунок 20 - Принципиальная схема охлаждения пресной водой СЭУ

1.5.5 Система сжатого воздуха

Основная задача системы сжатого воздуха на судне - это получение, транспортировка, хранение сжатого воздуха на судне, в специально предназначенных для этого - баллонов сжатого воздуха.

Основное потребление сжатого воздуха на судне, это:

- пуск главного двигателя

- пуск вспомогательных двигателей

- системы очистки топливных, масленых фильтров, сепараторов и т.д.

- тифон

- продувка кингстонных ящиков

- средства автоматики

- гидрофор пресной и забортной воды

Судовая система сжатого воздуха, состоит из основных систем:

- высокого давления или пусковой воздух, где рабочее давление воздуха составляет - 30 bar. Среднего давления или рабочий воздух, где рабочее давление воздуха составляет - 10 bar. Низкого давления или воздух систем автоматики, где рабочее давление воздуха составляет - 7,5 bar

Рассмотрим основные тактико-технические характеристики элементов системы сжатого воздуха:

Таблица 11 - Характеристики механизмов системы сжатого воздуха.

1.5.6 Системы воздухоснабжения и газовыпуска

Судовая система воздухоснабжения механизмов, предназначена для подачи окружающего воздуха в машинное отделение, который служит для работы главных и вспомогательных двигателей, вспомогательных котлов и других судовых механизмов, в которых используется горение топлива.

Рисунок 21 - Принципиальная схема системы сжатого воздуха СЭУ

Расход/подача воздуха исчисляется исходя из установленных агрегатов и механизмов в машинном отделении, конструкции и расположения каналов подачи воздуха.