Дизельные двигатели речных судов
Параметры современных дизелей судов речного флота. Абсолютные и относительные тепловые балансы дизеля. Кинематический и динамический расчет двигателя. Расчет на прочность деталей цилиндро-поршневой группы. Обоснование установки генератора кавитации.
Рубрика | Транспорт |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 02.05.2012 |
Размер файла | 1,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Строительная стоимость нового судна:
руб.
Где Ц- строительная стоимость нового судна без СЭУ, руб.;
Ц- строительная стоимость СЭУ нового судна, тыс.руб.;
руб.
Из расчетов видно что, стоимость новых двигателей значительно меньше стоимости двигателей судна-прототипа, следовательно, и стоимость постройки нового судна будет значительно ниже.
9.7 Расчёт эксплуатационных затрат на годовой объём продукции судов
Себестоимость содержания судов в эксплуатации включает в себя следующие составляющие: расходы на оплату труда экипажа с рационом бесплатного питания; отчисления на социальные нужды, топливо и энергия; вспомогательные механизмы, износ малоценных и быстроизнашивающихся предметов, амортизация основных фондов, затраты на ремонт фондов, прочие расходы, налоги, сборы, платежи.
Так как у нового судна по сравнению с судном - прототипом некоторые статьи затрат на содержание судов в эксплуатации не изменяются по величине или изменяются весьма незначительно, то представляется целесообразным разбить годовые эксплуатационные издержки на две составляющие:
И=нi
Где Cиi-расходы на содержание судна в эксплуатации по i-ой статье затрат, зависящие от технико-экономических показателей, тыс.руб.;
Cнi - расходы по содержанию судна в эксплуатации по i-ой статье затрат, не зависящие от технико-эксплуатационных показателей СЭУ, тыс.руб.;
Kp=1,2 - коэффициент распределяемых расходов по управлению и обслуживанию флота;
Затраты на годовой объём перевозок определяются по следующим выражениям:
По судну-прототипу на годовой объём продукции:
Где -затраты на перевозки по i-му изменяющему элементу, тыс.руб.
-сумма i-х статей затрат в себестоимости перевозок;
где -затраты на оплату труда с отчислениями, тыс.руб.;
-затраты на топливо и энергию, тыс.руб.
-затраты на амортизацию СЭУ, тыс.руб.
-затраты на ремонт, тыс.руб.
9.7.1 Расчёт затрат на оплату труда экипажа
Так как численность экипажа на судне прототипе и новом судне одинаковая то и затраты на оплату заработной платы, рацион бесплатного питания и отчисления на социальные нужны будут одинаковы.
9.7.2 Расчёт затрат на топливо и энергию
Расходы на топливо и энергию включают в себя затраты на топливо Ст и масло См:
Стэ = Ст + См;
В общем случае затраты на топливо рассчитываются по выражению:
где - цена одной тонны топлива для вспомогательных двигателей для дизельного топлива 28 тыс.руб. .
-расход топлива за навигацию вспомогательными двигателями, т.
Расход топлива главными двигателями:
где g-удельный расход топлива главными двигателями, г/кВт•ч;
- мощность главными двигателями, кВт;
- число главных двигателей на судне;
tэ, - длительность эксплуатационного периода, сут.;
- коэффициент использования мощности судовой электростанции, равный для судов внутреннего плавания 0,75.
- коэффициент, учитывающий одновременность работы главными двигателями, равный на судах с двумя главными двигателями 0,6.
- для судна-прототипа
т
- для нового судна
т
Затраты на топливо:
-.для судна-прототипа
руб.
- для нового судна
руб.
В общем случае затраты на масло рассчитываются по выражению:
где Цм =14 тыс.руб. - цена 1 т масла;
Расходы масла вспомогательными двигателями:
gм- удельный расход масла вспомогательными двигателями, г/кВт ч.
- для судна-прототипа
т.
- для нового судна
т.
Расходы на масло:
-.для судна-прототипа
тыс.руб.
- для нового судна
тыс.руб.
Расходы на топливо и энергию:
руб.
руб.
9.7.3 Расчёт размера амортизационных отчислений
Размер амортизационных отчислений по СЭУ зависит от срока службы и стоимости.
Среднегодовая наработка двигателя;
ч
Для определения числа текущих ремонтов за срок службы составим ремонтную схему с числом капитальных ремонтов nк = 1.
Двигатель судна-прототипа 6 ЧНСП 18/22, технический ресурс до первого капитального ремонта 25000 ч., коэффициент ?=0,8, число ремонтных циклов будет равно 2.
В первом ремонтном цикле:
РЦ1=0,8•25000/2150 = 11 лет
- за ремонтный цикл будет проведено 2 средних и 8 текущих ремонтов.
Во втором ремонтном цикле:
РЦ2 = 0,8•25000/2150 = 9 лет
- за ремонтный цикл будет проведено 1 средний и 6 текущих ремонтов.
Срок службы двигателя:
ТД = РЦ1+РЦ2 = 11+9 = 20 лет
Ремонтная схема представляет 1 капитальный, 3 средних и 15 текущих ремонтов.
П-Т-Т-Т-Т-С-Т-Т-С-Т-Т-К-Т-Т-Т-Т-С-Т-Т-Т-Л
Среднегодовые затраты на все виды ремонта, тыс. руб.:
;
тыс.руб.
где nт, nс, nк - число текущих, средних и капитальных ремонтов;
ST,SC,SK - стоимость текущих, средних и капитальных ремонтов, тыс.руб;
nд - количество вспомогательных двигателей на судне;
Тд - срок службы двигателя, лет.
kн - коэффициент, учитывающий затраты на неплановые ремонты и модернизацию.
Амортизационные отчисления на полное восстановление СЭУ в зависимости от срока службы, тыс. руб.
тыс.руб.
где Цэу - стоимость СЭУ, тыс.руб.
Лэу=3-5% от Цэу - ликвидационная стоимость СЭУ, тыс.руб.
Лэу = 0,03• Цэу = 0,03• 623,1 =18,7 тыс.руб.;
Двигатель нового судна WD 615, имеет число капитальных ремонтов nк=1, технический ресурс до первого капитального ремонта 30000 ч., коэффициент ? = 0,8, число ремонтных циклов будет равно 2.
В первом ремонтном цикле:
РЦ1=0,8•30000/2150 = 13 лет
- за ремонтный цикл будет проведено 3 средних и 8 текущих ремонтов.
Во втором ремонтном цикле:
РЦ2 = 0,8•30000/2150 = 10 лет
- за ремонтный цикл будет проведено 2 средних и 6 текущих ремонтов.
Срок службы двигателя:
ТД = РЦ1+РЦ2 = 13+10 = 23 год
Ремонтная схема представляет 1 капитальный, 5 средних и 16 текущих ремонтов.
П-Т-Т-Т-Т-С-Т-Т-С-Т-Т-С-Т-К-Т-Т-Т-С-Т-Т-С-Т-Т-Л
Среднегодовые затраты на все виды ремонта, тыс. руб.:
;
тыс.руб.
где nт, nс, nк - число текущих, средних и капитальных ремонтов;
ST,SC,SK - стоимость текущих, средних и капитальных ремонтов, тыс.руб;
nд - количество вспомогательных двигателей на судне;
Тд - срок службы двигателя, тыс.руб.
kн - коэффициент, учитывающий затраты на неплановые ремонты и модернизацию.
Амортизационные отчисления на полное восстановление СЭУ в зависимости от срока службы, тыс. руб.
тыс.руб.
где Цэу - стоимость СЭУ, тыс.руб.
Лэу=3-5% от Цэу - ликвидационная стоимость СЭУ, тыс.руб.
Лэу = 0,03• Цэу = 0,03• 603 = 18,1 тыс.руб.;
Затраты на годовое содержание судна прототипа в эксплуатационном периоде составит:
руб.
где -затраты на топливо и энергию, тыс.руб.
-затраты на амортизацию СЭУ, тыс.руб.
-затраты на ремонт, тыс.руб.
Затраты на годовое содержание нового судна в эксплуатационном периоде составит:
руб.
По результатам расчетов видно что, затраты на годовое содержание нового судна в эксплутационном периоде существенно дешевле.
Затраты на годовой объём перевозок судна прототипа определяются:
По новому судну на годовой объем перевозок:
Рассчитанные значения основных показателей экономической эффективности занесены в таблицу.
Вывод: по результатам проведенных расчетов, на буксирном теплоходе «Рейдовый 50», замена старого главного двигателя марки 6ЧН18/22 мощностью 165 кВт на новый марки WD 615 мощностью 176 КВТ приведет к значительным снижениям расходов на эксплуатацию, ремонт. Сократятся расходы на постройку судна, сократятся расходы на годовое содержание судна в эксплуатационный период.
ВЫВОДЫ
Целью дипломного проекта являлась модернизация главных двигателей буксираа проекта Р-50. Для достижения указанной цели сделан анализ тенденций развития двигателей внутреннего сгорания речных судов и судов «река-море» плавания. На основе анализа установлено, что основными направлениями совершенствования двигателей является повышение их оборотности и применение высокого наддува.. Из анализа параметров двигателей было выявлено, что наиболее подходящим для замены штатных двигателей типа марки 6ЧНСП 18/22 теплохода проекта Р-50 является двигатель WD 615. Для обеспечения потребной мощности, частоты вращения гребного вала и повышения экономичности выбранного двигателя форсировался по среднему эффективному давлению за счет применения более высокого наддува.
Для обеспечения указанных требований был выполнен тепловой расчет, в котором подтвердилась возможность обеспечить указанные выше параметры. При этом давление наддува составило 0,211 МПа, а удельный эффективный расход топлива 215 г/(кВтч).
На основе данных теплового расчета выполнен динамический расчет двигателя. В ходе расчета построена индикаторная диаграмма рабочего процесса в цилиндре двигателя и диаграмма сил инерции. По результатам расчета динамики выявлено, что для устранения неравномерности вращения коленчатого вала нужно использовать маховик, параметры которого были определены.
На основе определенных в динамическом расчете усилий проведены прочностные расчеты коленчатого вала (в двух опасных положениях и по требованиям Регистра), подшипников, поршневой группы, шатуна, крышки, втулки, впускных и выпускных клапанов. Выбранные геометрия и материалы указанных деталей удовлетворяют условиям обеспечения необходимой прочности.
Далее были определены параметры топливной аппаратуры.
В дипломном проекте был спроектирован и рассчитан турбокомпрессор. Определенные в расчете параметры обеспечивают необходимые по тепловому расчету параметры наддува.
В качестве узлового вопроса в дипломном проекте был разработан проект установки в топливную систему главных двигателей генератора кавитации в соответствии с патентом РФ № 2084681. Для уменьшения вязкости и плотности топлива, снижения температуры вспышки, уменьшения размеров твёрдых примесеё в топливе, в следствии чего уменьшения расхода топлива.
В технологическом разделе рассмотрен процесс выполнения ремонтных работ с применением полимерных клеёв.
Выполнены следующие разделы:
В разделе «Охрана труда» Расчет шумовых характеристик дизеля, в ходе которого выбран двухкамерный глушитель шума, обеспечивающий снижение внешнего шума до нормативного значения, и расчет уровней звуковой мощности, излучаемой турбонаддувом.
. В разделе «Безопасность жизнедеятельности» выполнена оценка обстановки при пожаре.
В разделе «Технико-экономическое обоснование СЭУ» проведено сопоставление показателей судна-прототипа и нового судна. Из сопоставления видно, что новое судно имеет преимущества перед судном-прототипом, выражающееся меньшими эксплуатационными затратами на сопоставимый объем продукции и меньшей себестоимостью перевозок (97,9%). Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений составляет 2,4 года. Кроме того, новые главные двигатели обладают меньшими массо-габаритными показателями (по габаритам в среднем 18% и по массе 16%) , что существенно улучшает возможность размещения дополнительного оборудования в машинном отделении и улучшает условия эксплуатации.
Таким образом, на основе проделанной работы можно сделать вывод о том, что поставленная в дипломном проекте цель успешно выполнена.
Список использованной литературы
1. БЕЗЮКОВ О.К. Парк дизелей судов внутреннего и смешанного плавания и перспективы его развития. Электронное учебное пособие. СПГУВК. 1997.
2. Правила технической эксплуатации дизелей речного флота. М.: Транспорт, 1989.
3. БЕЗЮКОВ О.К., НЕСТЕРЕНКО И.Ф.. Расчет рабочего цикла четырехтактного судового дизеля с газотурбинным наддувом. СПб.: СПГУВК, 2008. 54 с.
4. ХАНДОВ З.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. - М.: Транспорт, 1968.
5. НЕСТЕРЕНКО И.Ф. Судовые двигатели внутреннего сгорания и их эксплуатация. Методические указания. СПб.: СПбГУВК, 1997.
6. Дизели. Справочник. / Под ред. В.А. Ваншейдта. М.: Машиностроение, 1964.
7. ХАНДОВ З.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. (Конструкции и расчеты). - М.: Транспорт, 1968.
8. ВАНШЕЙДТ В.А. Конструирование и расчет прочности судовых дизелей. - Судостроение, 1969.
9. САМСОНОВ В.И., ХУДОВ Н.И. Двигатели внутреннего сгорания морских судов. - М.: Транспорт, 1990.
10. ЛЕБЕДЕВ О.Н., СОМОВ В.А., КАЛАШНИКОВ С.А.. Двигатели внутреннего сгорания речных судов. - М.: Транспорт, 1990.
11. Справочник по технической механике. / Под ред. Акад. А.Н. Динника. М.-Л.: ОГИЗ-ГОСТЕХИЗДАТ, 1949.
12. КАМКИН С.В., ВОЗНИЦКИЙ И.В., ШМЕЛЕВ В.П.. Эксплуатация судовых дизелей.- М.: Транспорт, 1990.
13. ЛЕБЕДЕВ О.Н., СОМОВ В.А., КАЛАШНИКОВ С.А. Двигатели внутреннего сгорания речных судов. М.: Транспорт, 1990, 328 с.
14. НЕСТЕРЕНКО И.Ф. Методика расчета агрегата наддува. СПб., ГУВК,1999, 17 с.
15. КАМКИН С.В., ВОЗНИЦКИЙ И.В., ШМЕЛЕВ В.П. Эксплуатация судовых дизелей. М.: Транспорт, 1990, 344 с.
16. ВЕШКЕЛЬСКИЙ С.А. Справочник судового дизелиста. Вопросы и ответы. - Л.: Судостроение, 1990, 368 с..
17. МАТВЕЕВ Ю.И. Лазерные технологии в судовом машиностроении: монография. - Н.Новгород: ГОУ ВПО ВГАВТ, 2003. - 96 с.
18. СКОРНЯКОВ В.П. Безопасность жизнедеятельности. Часть II. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: Учебное пособие. - СПб.: СПГУВК, 1996. - 113 с.
19. СКОРНЯКОВ В.П. Безопасность жизнедеятельности. Защита от чрезвычайных ситуаций объектов водного транспорта. Методическое пособие. - СПб.: СПГУВК, 2000. - 19 с.
20. СКОРНЯКОВ В.П., ФЕДОРОВ Е.Ю. Безопасность жизнедеятельности. Защита от ЧС: Учебно-методическое пособие. - СПб.: СПГУВК, 2008. - 63 с.
21. Методические указания по определению экономической эффективности внедрения новой техники на промышленных предприятиях. - Л.: Транспорт, 1984.
22. Отраслевая методика определения экономической эффективности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений на предприятиях речного транспорта. - Л.: Транспорт, 1988.
23. ЛАЗАРЕВ А.Н., ФИЛИППОВ Н.М. Экономическое обоснование дипломных проектов по судовым энергетическим установкам судов речного флота. Методические указания. СПб., СПГУВК, 1999.
24. ЛАЗАРЕВ А.Н., ФИЛИППОВ Н.М., СЕЛИВАНОВ Е.Н., СИЛАНТЬЕВ В.А., СМИРНОВ С.П. Справочные материалы для выполнения курсовых и дипломных проектов и практических занятий. Методические указания. СПб., СПГУВК, 2003.
25. КАРДАКОВ А.А. Автореферат. Диссертации на тему соискание учёной степени кандидата технических наук. Оценка технического состояния судовых дизелей и систем газовыпуска методом теплового диагностирования.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Общая характеристика речного транспорта. Анализ себестоимости перевозок. Характеристика сети водных путей. Признаки классификации речных судов. Флот внутренних водных путей. Виды деятельности и устройство речных портов. Устройство судов и их элементы.
отчет по практике [445,7 K], добавлен 17.12.2014Правила и последовательность снятия, разборки и сборки двигателя. Ремонт или замена узлов и деталей двигателя: цилиндро-поршневой группы, коленчатого вала, коренных подшипников, пускового механизма, коробки передач, механизма сцепления и генератора.
практическая работа [822,3 K], добавлен 28.10.2010Динамический расчёт двигателя. Кинематика кривошипно-шатунного механизма. Расчёт деталей поршневой группы. Система охлаждения двигателя. Расчет радиатора, жидкостного насоса, вентилятора. Система смазки двигателя, его эксплуатационная надёжность.
курсовая работа [445,6 K], добавлен 27.02.2013Краткая характеристика внешних условий эксплуатации судна. Построение оптимальных схем движения судов. Составление плана и закрепление за схемой движения графика работы судов. Расчет плановых показателей флота в соответствии с календарным графиком.
дипломная работа [923,6 K], добавлен 21.03.2013Транспортная характеристика грузопотоков, информация о грузе, экология. Составление рациональных транспортных схем и возможных вариантов закрепления флота. Расчет загрузки судов и рейсооборота. Технико-эксплуатационные характеристики балансового флота.
курсовая работа [180,9 K], добавлен 21.03.2013Расчет скоростной характеристики, номинальной мощности двигателя. Основные параметры, характеризующие работу дизеля. Процесс впуска, сжатия, сгорания и расширения. Построение индикаторной диаграммы. Тепловой, кинематический, динамический расчет двигателя.
курсовая работа [1012,7 K], добавлен 21.01.2015Кинематика и динамика кривошипно-шатунного механизма. Расчет деталей поршневой группы. Система охлаждения бензинового двигателя - расчет радиатора, жидкостного насоса, вентилятора. Расчет агрегатов системы смазки - масляного насоса и масляного радиатора.
курсовая работа [461,5 K], добавлен 04.03.2013Определение параметров конца впуска, сжатия, сгорания и расширения: температуры и давления газов в цилиндре, эффективных показателей двигателя и размеров его цилиндров. Методика динамического расчёта автомобильного двигателя. Расчет поршневой группы.
курсовая работа [180,8 K], добавлен 11.12.2013Особенности конструкции и рабочий процесс автомобильного двигателя внутреннего сгорания. Тепловой, динамический и кинематический расчет двигателя. Построение индикаторных диаграмм, уравновешивание двигателя. Расчет и проектирование деталей и систем.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 08.02.2012Основные параметры автомобильного двигателя. Определение давления в конце процессов впуска, сжатия, расширения и выпуска. Построение индикаторной диаграммы карбюраторного двигателя. Расчет массы поршневой группы, силы давления газов и крутящих моментов.
курсовая работа [147,8 K], добавлен 20.01.2016