Энергетическая установка танкера дедвейтом 7000 т
Выбор главного двигателя энергетической установки танкера. Анализ ресурсов и выбор схемы утилизации тепловых потерь двигателя. Выбор вспомогательного и утилизационного котла. Опреснительная установка, судовая электростанция. Монтаж оборудования установки.
Рубрика | Транспорт |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 17.01.2015 |
Размер файла | 2,3 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.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Поправки на отклонение длительного режима эксплуатации от спецификационного режима представлены на рис.5.5.
Они могут быть описаны следующими зависимостями, приведенными в проспекте фирмы. Для винта фиксированного шага:
dMв = 0.0055 Nр2 - 1.15 Nр + 60;
dTв = 0.005 Nр2 - 0.72 Nр + 22.
Для винта регулируемого шага:
dMв = 0.0055 Nр2 - 1.22 Nр + 67;
dTв = 0.0043 Nр2 - 0.63 Nр + 20,
где Nр - эффективная мощность на основном длительном эксплуатационном режиме в процентах от мощности на режиме оптимизации, %;
Наличие ТКС снижает массу газа приблизительно на 8% и увеличивает температуру ориентировочно на 30 град.С.
Номинальное количество теплоты, отводимой от двигателя с охлаждением продувочного воздуха, пресной водой, охлаждающей рубашки и крышки цилиндров, и с маслом может быть определено по таблице раздела 4, где они обозначены Qvoz, Qhol, Qm и заданы в кВт на каждый цилиндр данного типоразмера. Изменение этих величин при отклонении режима от номинального (L1, НМДМ) представлено на рис. 5.6 а, б, в.
Расчет ресурсов утилизации
Количество вторичных энергоресурсов малооборотной дизельной установки можно определить путём применения программного комплекса RESURSY, который решает задачи определения количества и температуры, пресной воды, выхлопных газов и отвод тепла от продувочного воздуха главного двигателя на длительном ходовом режиме эксплуатации.
Исходные данные для двигателя 5L35MC представлены в табл. 5.2.
Таблица 5.2
------------------------------------------------------------------------¬
ФАЙЛ MTG_MOD.DAT - ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА Gг и Tг ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ МОД ¦
----T----------------------------------T--------T----------T------------+
Nпп¦ НАИМЕНОВАНИЕ ПЕРЕМЕННОЙ ¦ОБОЗНАЧ.¦ РАЗМЕРН. ¦ЧИСЛ.ЗНАЧЕН.¦
----+----------------------------------+--------+----------+------------+
1 ¦ Мощность на режиме оптимизации ¦ Nо ¦ % ¦ 84.000¦
2 ¦ Частота на режиме оптимизации ¦ n ¦ % ¦ 94.350¦
3 ¦ Температура воздуха в МКО ¦ Tv ¦ град.С ¦ 27.000¦
4 ¦ Барометрическое давление ¦ Pv ¦ МПа ¦ 0.100¦
5 ¦ Температура забортной воды ¦ Tw ¦ град.С ¦ 27.000¦
6 ¦ Противодавление на выхлопе ¦ dPвых¦ МПа ¦ 0.003¦
7 ¦ Мощность на длит.режиме(% от No)¦ Nр ¦ % ¦ 85.000¦
8 ¦ Частота на длит.режиме(% от n) ¦ OBP ¦ % ¦ 94.712¦
9 ¦ Темпер.продув.возд.в коллекторе ¦ Tvн ¦ град.С ¦ 50.000¦
10 ¦ Температура пресной воды передГД¦ Tпрв ¦ град.С ¦ 70.000¦
11 ¦ Температура циркул.масла передГД¦ Tм ¦ град.С ¦ 42.000¦
12 ¦ Код типоразмера цилиндра ¦ TRGD ¦ - ¦ 26¦
13 ¦ Число цилиндров МОД в агрегате ¦ Zцил ¦ - ¦ 5¦
14 ¦ Признак наличия ТКС ¦ TCS ¦ - ¦ 0¦
15 ¦ Код типа движителя ¦ WINT ¦ - ¦ 1¦
----+----------------------------------+--------+----------+-------------
После обращения к модели RESURSY могут быть получены параметры рабочих тел систем СЭУ на длительном эксплуатационном режиме. Результаты представлены ниже.
Расчет ресурсов утилизации ДВС типа МС (МОД ДКРН) на длительном эксплуатационном режиме
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ (файл MTG_MOD.DAT)
NO= 84.000 N= 94.350 TV= 27.000 PV= 0.100
TW= 27.000 DP2= 0.003 NP= 85.000 OBP= 94.712
TVN= 50.000 TPR= 70.000 TM= 42.000
ZC= 5 TRGD= 26 TCS= 0 WINT= 1
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Материальый и энергетический баланс систем
на один цилиндр МОД ДКРН типа МС типоразмера J = 26
на режиме номинальной МДМ (L1) по данным фирмы MAN-B&W
1.470 - расход продувочного воздуха, кг/с;
1.500 - расход выхлопных газов, кг/час;
265.000 - температура выхлопных газов, град.С;
5.670 - расход пресной воды, м3/ч;
19.200 - общий расход забортной воды, м3/ч;
15.000 - расход циркуляционного масла, м3/ч;
0.170 - расход масла смазки распредвала, м3/ч;
235.000 - отвод теплоты от продувочного воздуха, кВт;
12.000 - расход забортной воды через охл.воздуха.м3/ч;
58.300 - отвод теплоты от циркуляционного масла, кВт;
7.170 - расход забортной воды через охл.пр.воды м3/ч;
100.000 - отвод теплоты от пресной воды, кВт./
Баланс агрегата МОД на длительном эксплуатационном режиме
6.389 - расход выхлопных газов, кг/с;
257.254 - температура выхлопных газов, град.С;
22539.850 - расход продувочного воздуха, кг/с;
170.041 - температура продувочного воздуха, град.С;
697.818 - отвод теплоты от продувочного воздуха, кВт;
28.350 - расход пресной воды в системе охлажд., м3/ч;
81.652 - темпер.пресной воды на выходе из ГД, град.С;
70.000 - темпер.пресной воды на входе в ГД, град.С;
384.464 - отвод теплоты от пресной воды, кВт;
75.000 - расход циркуляционного масла м3/ч;
47.987 - температура масла на выходе, град.С;
261.939 - отвод теплоты с маслом, кВт.
Поправочные коэффициент количества и температуры газов
98.264 -4.671 - MA, DTA (режим оптимизации)
0.000 0.000 - DMB, DTB (отличие от условий ИСО)
1.988 -3.075 - DMC, DTC (отклонение от режима оптимизации)
0.000 0.000 - DMG, DTG (наличие ТКС)
Поправочные коэффициент к расходам тепла
59.389 - QVO (продувочного воздуха)
76.893 - QPO (пресной воды)
89.859 - QMO (циркуляционного масла)
Определение паропроизводительности утилизационного парогенератора
Для танкеров важна возможность получения наибольшего количества теплоты в системах утилизации, так как расход пара на подогрев груза (на длительном режиме) весьма велик.
Рассмотрим также и другие возможности получения теплоты в системах утилизации, в том числе утилизацию теплоты продувочного воздуха, а также снижение параметров пара УПГ по сравнению с ВПГ. Эти параметры обычно приравниваются для возможности использования единого сепаратора для сбора и расходования пара в системе питания потребителей в соответствии со схемой, представленной на рис.5.7.
Потребители тепловой энергии на танкере нуждаются в подогреве до различных температур, а следовательно и различных температурах теплоносителя. В наиболее высокой температуре греющего пара нуждается тяжелое топливо.
Таблица 5.5
Вязкость отечественных марок топлива
ГОСТ |
Марка топлива |
Вязкость, сСт |
Температура, оС |
|
ГОСТ 305-73 |
Л |
3,5 - 6 |
20 |
|
ГОСТ 1667-68 |
ДТ |
36 |
50 |
|
ГОСТ 1667-68 |
ДМ |
150 |
||
ГОСТ 10585-75 |
Ф5 |
36,2 |
||
ГОСТ 10585-75 |
Ф12 |
89 |
||
ГОСТ 10585-75 |
40 |
59 |
80 |
|
ГОСТ 10585-75 |
100 |
118 |
В табл. 5.5 приведена вязкость отечественных марок топлива. В зарубежной практике существует тенденция использования на грузовых судах наиболее тяжелых и вязких марок топлива в соответствии со стандартом ISO. Вместе с тем имеется возможность работы на высоковязком топливе типа RMK55 (М-100 по отечественному стандарту) не только вспомогательных котлов, но и двигателей внутреннего сгорания как малооборотных, так и среднеоборотных и даже высокооборотных.
В табл. 5.5 приведена вязкость марок топлива в соответствии с отечественными стандартами. В связи с использованием на отечественных судах двигателей, изготовленных
по лицензиям зарубежных фирм, а также возможностью бункеровки в зарубежных портах высоковязким топливом в соответствии со стандартом ISO должна быть предусмотрена возможность работы на указанных марках топлива.
Для перекачки, сепарации и качественного распыления тяжелого топлива при впрыске его в цилиндр дизеля требуется снижение вязкости, что достигается подогревом его до температур указанных в табл. 5.6. Для обеспечения эффективной передачи теплоты от греющего пара необходим температурный напор - превышение температуры греющего пара над температурой нагреваемого рабочего тела. На практике его принимают равным 25-30 оС.
Таблица 5.6
Температура топлива при обработке и использовании
Марка топлива |
Температура топлива, оС |
|||
Перед перекачкой |
Перед сепарацией |
Перед форсунками |
||
Моторное ДТ |
5 - 10 |
40 - 60 |
65 - 75 |
|
Мазут флотский: Ф-5 |
5 - 10 |
40 - 60 |
65 - 75 |
|
Ф-12 |
10 - 25 |
55 - 80 |
85 - 95 |
|
Дизельный мазут ДМ |
30 - 50 |
80 - 85 |
100 - 110 |
|
Топочный мазут: М-40 |
60 - 70 |
110 - 120 |
130 - 135 |
|
М-100 |
80 - 90 |
130 - 140 |
150 - 155 |
Таким образом, если на длительном ходовом режиме в качестве топлива для главного двигателя используют мазут М-100, то греющий пар должен иметь температуру не ниже 180 оС. В системах теплоснабжения применяется насыщенный пар, обладающий более высоким коэффициентом теплоотдачи по сравнению с перегретым паром и горячей водой. В результате вспомогательная котельная установка должна генерировать насыщенный пар с температурой 180 oС и соответствующим давлением насыщения 1 МПа.
В случае если для главного двигателя используется топливо М-40, то его необходимо нагреть до 130-135 оС, и ВКУ должна вырабатывать пар с температурой 160 оС и давлением насыщения 0,62 МПа. Если принять, что температурный напор снижается до 20 оС, то допустимо использовать котлы с давлением 0,5 МПа и температурой насыщения 152 оС.
Прочие потребители пара требуют более умеренных параметров. Особенно это относится к потребителям, применяемым для обогрева помещений и подогрева груза на танкерах. Безусловно, непосредственная подача в системы бытового потребления пара даже насыщенного пара с давлением 5 - 7 атм невозможна вследствие излишне высокой температуры. Подобный пар может использоваться в паропреобразователях для получения пара и горячей воды с допустимыми параметрами.
На рис. 5.7 приведены требуемые температуры подогрева различных марок топлива для снижения вязкости, необходимой для впрыска в ДВС.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Существующая практика проектирования судовых вспомогательных теплоэнегретических установок состоит в приравнивание параметров утилизационного котла параметрам вспомогательного. Поскольку во вспомогательных котлах получается насыщенный пар, то речь идет о давлении насыщения и соответствующей давлению температуре насыщения. В табл. 5.8 приведена вырезка из таблиц характеристик водяного пара (состояние насыщения по давлениям) для диапазона, представляющего интерес для судовой энергетики.
Использование одинаковых параметров позволяет использовать общую емкость для накопления и расходования пара поступающего от вспомогательного и утилизационного котлов. Кроме этого на сухогрузных судах возможно обойтись только паром утилизационного котла на ходовых режимах для покрытия всех потребностей судна. Для танкеров же это весьма неэкономный способ, так как от утилизационного котла получают теплопроизводительность в два и более раза меньшую, чем это могло бы быть при снижении параметров пара. Допустимо ли это? Рассмотрим характеристики потребителей пара на танкерах и возможность снижения давления и температуры пара, получаемого в утилизационном котле.
В табл. 5.8 приведены составляющие паровой нагрузки танкера пр. 17120 на длительном ходовом режиме. Именно на этом режиме следует получить максимальное количество тепловой энергии от системы утилизации тепловых потерь главного двигателя.
Таблица 5.8
Паровые нагрузки танкера пр.17120 на длительном ходовом режиме
№ пп |
Наименование потребителей |
Wном кг/ч |
Ход с обогревом груза |
|||
kз |
kо |
Wфакт |
||||
1 |
Обогрев цистерн запаса тяжелого топлива |
383 |
0,8 |
0,3 |
92 |
|
2 |
Обогрев отстойных цистерн тяжелого топлива |
120 |
0,8 |
0,5 |
48 |
|
3 |
Обогрев расходных цистерн тяжелого топлива |
200 |
0,5 |
0,5 |
50 |
|
4 |
Подогрев топлива перед сепарацией |
120 |
0,6 |
1 |
72 |
|
5 |
Подогреватели топлива ГД |
70 |
0,8 |
1 |
56 |
|
6 |
Подогреватели топлива ДГ |
100 |
0,3 |
1 |
30 |
|
7 |
Подогреватели пресной воды ДГ |
200 |
0,3 |
1 |
40 |
|
8 |
Подогреватели пресной воды ГД |
200 |
- |
- |
- |
|
9 |
Обогрев циркуляционной масляной цистерны ГД |
120 |
- |
- |
- |
|
10 |
Подогреватель масла ДГ |
150 |
0,6 |
1 |
90 |
|
11 |
Подогреватель топлива ВПГ |
62 |
1 |
0,5 |
31 |
|
Итого по группе 1: Механизмы и аппараты СЭУ |
509 |
|||||
12 |
Система кондиционирования воздуха |
450 |
0,8 |
1 |
340 |
|
13 |
Общесудовая вентиляция |
785 |
0,5 |
1 |
392 |
|
14 |
Паровое отопление |
150 |
1 |
1 |
150 |
|
15 |
Хозяйственное пароснабжение |
400 |
1 |
0,7 |
280 |
|
16 |
Обогрев балласта |
1515 |
- |
- |
- |
|
17 |
Обогрев груза |
1600 |
1 |
1 |
1600 |
|
18 |
Разогрев груза |
3950 |
- |
- |
- |
|
19 |
Подогрев забортной воды для мойки танков |
5000 |
- |
- |
- |
|
Итого по группе 2: Механизмы и аппараты судовых систем |
2762 |
|||||
Итого в сумме по группам 1 и 2 |
3271 |
|||||
Итого в сумме с 3% утечек |
3369 |
|||||
Количество и нагрузка работающих ПГ |
УПГ300+ВПГ3000 |
|||||
Количество и производительность резервных ПГ |
ВПГ 6300 |
Как видно из таблицы наибольшее количество пара расходуется на подогрев перевозимого груза, подогрев и увлажнение воздуха в системах вентиляции и кондиционирования. Все эти потребители нуждаются в температуре пара значительно более низкой, чем та, которая нужна для подогрева тяжелого топлива для двигателей. Для последнего необходимо менее 100 кг/ч пара и из-за этого небольшого количества приходится держать повышенное давление во всей системе, ставить паропреобразователи для большего количества пара и недополучать пар в системе утилизации теплоты выхлопных газов.
На танкерах могут перевозиться различные грузы, причем в разных рейсах разные. Система подогрева груза должна быть рассчитана на наиболее вязкий груз, перевозка которого на данном судне вероятна. К таким грузам относятся мазуты. Их характерные температуры приведены в табл. 5.9 [3, 4].
Таблица 5.9
Характерные температуры высоковязких грузов
Марки мазутов |
Температура, оС |
|||||
застывания, не ниже |
остывания, не ниже |
перед откачкой |
в конце разогрева |
вспышки |
||
20 |
5 |
10 |
20 |
40 |
60 |
|
40 |
10 |
15 |
30 |
50 |
80 |
|
60 |
15 |
20 |
40 |
55 |
90 |
|
80 |
20 |
25 |
50 |
60 |
100 |
|
100 |
25 |
30 |
60 |
65 |
105 |
Система подогрева перевозимого груза должна обеспечивать поддержание температуры груза на уровне предотвращающем застывание - хотя бы на 5 оС выше температуры застывания груза. Эта температура должна быть ниже температуры вспышки паров жидких грузов на 15 оС [3, 5]. Таким образом вязкие грузы следует подогревать теплоносителем от утилизационных устройств до температуры не выше 30 - 40 оС и для этого нужно иметь температуру теплоносителя не ниже 60 - 70 оС. Это может быть вода с атмосферным давлением и не обязательно кипящая. Конечно пар более удобен в использовании, так как не нуждается в насосе для перемещения. Пар с атмосферным давлением (вакуумные паровые системы более сложны, чем водяные) имеет температуру 100 оС это хорошо по сравнению с водяной системой с минимально необходимой температурой, так как температурный напор увеличен и площади греющих змеевиков могут быть уменьшены. Такой пар в системе утилизации получить несложно и в большом количестве. Оценим эту возможность.
В табл. 5.10 приведен расход пара на теплообменные аппараты общесудовых систем при температуре наружного воздуха -200 С.
Таблица 5.10
Наименование потребителей |
Расход пара, кг/час |
|||
Ход судна с обогревом груза |
Ход судна с разогревом груза |
Ход судна с мойкой танков |
||
Система кондиционирования воздуха |
450 |
450 |
450 |
|
Вентиляция |
785 |
785 |
785 |
|
Паровое отопление |
150 |
150 |
150 |
|
Хозяйственное пароснабжение |
400 |
400 |
400 |
|
Грузовая система |
1600 |
9500 |
11000 |
|
Итого: |
3250 |
11810 |
13310 |
В системе утилизации теплоты выхлопных газов действует ограничение по температуре точки росы, представленной на рис. 5.3. Это ограничение состоит в том, что температура насыщения пара, получаемого в утилизационном котле не должна быть ниже температуры точки росы для топлива, используемого в главных двигателях на длительном ходовом режиме плюс 10 оС - запас на возможное снижение температуры на переменных режимах. Учитывая, что в соответствии с табл. 5. все марки тяжелого топлива содержат до 5% серы, что с учетом коэффициенты избытка воздуха и его теоретически необходимого количества для сжигания топлива приводит к содержанию сернистых соединений в выхлопных газах в пределах до 0,2%. Этому содержанию серы соответствует температура насыщения пара 120 + 10 = 130 оС, а с учетом необходимого температурного напора между газами и кипящей водой (не менее 20 оС), получаем температуру выхлопных газов на выходе из УПГ равной 150 оС.
Учитывая различные потребности различных потребителей в параметрах пара предлагаем применять раздельную схему ВКУ, включающую три различных источника тепловой, работающих на разные группы потребителей. Схема такой установки представлена на рис. 5.8.
При снижении температуры газов до этой температуры в системе утилизации теплоты выхлопных газов двигателя 5L35MC на длительном эксплуатационном режиме может быть получено следующее количество пара с давлением 5 атм:
DУПГ = Gг cpг (tнач - tкон)/r = 6.389 3600 1 (257,254 - 150) / 2116 = 1165,8кг/ч.
Конечно, следует выполнить анализ возможности снять соответствующего количества теплоты в утилизационном парогенераторе. Возможно, для этого потребуется внести изменения в поверхность нагрева котла и сечение газохода, но это второй вопрос. Сейчас из уравнения теплового баланса мы выяснили возможность увеличения количества получаемого пара при условии получения принятой температуры уходящих газов.
В системе утилизации тепловых потерь, отводимых с охлаждением продувочного воздуха, отсутствует ограничение по температуре точки росы, так как воздух чистый. Мы можем получать пар с атмосферным давлением в количестве:
DОПВ = Gв cpв (tнач - tкон)/r =22539.85 1 (170 - 120) / 2258,4 = 499 кг/ч..
Обогрев груза полностью обеспечен за счет системы утилизации теплоты газов и продувочного воздуха, кроме этого в обратном рейсе пар из системы утилизации можно использовать на общесудовые нужды. Это позволит сэкономить 91,6 кг/ч топлива. За рейс танкера пр. 17120 будут сэкономлены 38,6 тонн топлива, на эту величину можно увеличить провозоспособность и за год эксплуатации получить дополнительный доход в размере:
36,8 (180 + 0,023 6000) 13.96 = 163,6 тыс. у.е./год.
Такой дополнительный доход оправдывает установку высокотемпературной секции охлаждения продувочного воздуха и применение раздельных систем обогрева груза с тремя ступенями давления:
- атмосферная, питаемая паром от высокотемпературной секции;
- с давлением 5 атм., питаемая паром от утилизационного котла;
- с давлением 10 атм., питаемая паром от вспомогательного котла.
По видимому, предпочтительной является единая система с атмосферным давлением, питаемая от общего сборника пара, в который пар поступает прямо из высокотемпературной секции охлаждения продувочного воздуха, и от двух преобразователей пара: 5 атм. - 1 атм. и 10 атм. - 1 атм.
Подогрев тяжелого топлива осуществляется только от вспомогательного котла. Параметры пара утилизационного котла не обеспечивают требуемого подогрева тяжелого топлива. Это может создать проблемы в балластном пробеге. Для решения этой проблемы целесообразно выбрать вспомогательные котлы не одинаковой производительности и меньший из них эксплуатировать в балластном пробеге. Таким образом предпочтительной является раздельная схема ВКУ, обеспечивающая получение дополнительной прибыли в размере 163,6 тыс. у.е./год..
6. ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ И УТИЛИЗАЦИОННОГО КОТЛОВ
На судах для обеспечения хозяйственно-бытовых нужд (отопление, душевые, камбуз, прачечные и пр.) и для подогрева масла и некоторых сортов топлива требуются пар или горячая вода. Для этих целей используются вспомогательные котельные установки.
Расчетная мощность вспомогательной котельной установки на ранних стадиях проектирования определяется суммированием расходов пара на крупные потребители, для определения которых можно использовать зависимости от характерных параметров судна и СЭУ.
Требуемый расход пара на общесудовые нужды:
На танкере значительное количество тепла расходуется на подогрев груза и подогрев забортной воды для мытья танков.
Расход пара на подогрев груза (формула Юнга):
Таким образом получаем приблизительное количество пара, которое нам необходимо получить:
D=k·(D1+D2)=1.04·(1,21+3,81)=1,04·5,02=5,224т/ч,
где k=1,03-1,05 - коэффициент, учитывающий утечки пара. Более точные данные дают таблицы нагрузки судна - прототипа - танкера пр. 17120, представленная в табл.6.1.
Таблица 6.1
Потребности танкера пр.17120 в паре на режимах эксплуатации
Режимы эксплуатации танкера |
Потребность в паре, кг/час |
С учетом работы утилизации, кг/час |
|
Ход с обогревом груза |
3370 |
1705 |
|
Ход с разогревом груза |
5790 |
4125 |
|
Мойка танков |
8151 |
6486 |
|
Стоянка без грузовых операций |
3880 |
3880 |
|
Стоянка с грузовыми операциями |
2796 |
2796 |
На ходовых режимах раздельная система утилизации теплоты, см. раздел 5, вырабатывает 1665 кг/ч пара для вспомогательных и технических нужд судна.
Выберем два вспомогательных котла КАВ2,5/7 и КАВ4/7
Марка |
КАВ2,5/7 |
Марка парогенератора, указывающая на принадлежность к ряду парогенераторов КАВ и далее номпнальные паропроизводительность и давление пара в кг/см2 |
|
D |
2,5 |
Номинальная паропроизводительность, т/ч |
|
P |
0,7 |
Рабочее давление в коллекторе парогенератора, мпа |
|
? |
80 |
Коэффициент полезного действия парогенератора на номинальном режиме (отношение количества теплоты переданное пару к низшей теплоте сгорания топлива) |
|
S |
67,9 |
Поверхность теплообмена, м2 |
|
B |
2407 |
Ширина, мм |
|
L |
2780 |
Длина, мм |
|
H |
3712 |
Высота, мм |
|
Gс |
6,45 |
Масса котла, не заполненного водой |
|
Gр |
7,6 |
Масса котла, приготовленного к работе, т |
В качестве утилизационного котла выберем котел с глубокой утилизацией теплоты с производительностью на 1,2 т/ч. Это может быть КУП400Р.
Альтернативой несколько устаревшим котлам КАВ могут служить котлы СНВ фирмы Аалборг (Швеция).
Характеристики вспомогательных котлов фирмы Аaлборг (Швеция)
Т/р ВПГ |
Wп, т/ч |
Dк, м |
H, м |
Dтр, м |
Gc, т |
Gв, м3 |
|
CHB 2500 |
2,5 |
1,9 |
4,15 |
0,3 |
7,7 |
3,8 |
|
CHB 4000 |
4 |
2,2 |
4,67 |
0,35 |
10,4 |
5,6 |
В таблице указаны следующие характеристики котлов типа CHB: Wп - паропроизводительность, т/ч; Dк и H - диаметр и высота барабана котла, м; Dт - диаметр газоотводной трубы, м;; Gс- сухая масса котла, т;; Gв- масса воды в котле, т. Коэффициент полезного действия котлов типа CHB составляет ок. 85%.
7. ОПРЕСНИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА
На морских судах широко применяются утилизационные опреснительно-испарительные установки (ОУ). За счет использования теплоты пресной воды, охлаждающей двигатели, которую всё равно нужно охлаждать после прохода через рубашки и крышки цилиндров, утилизационные ОУ позволяют не только полностью обеспечить судно пресной водой по цене на порядок дешевле поставляемой с берега, но и сократить массу запасов рабочих тел, увеличить провозоспособность и эффективность судов.
Для определения производительности ОУ следует учесть все регулярные потери пресной воды на судне, в том числе:
- потери воды в системе охлаждения пресной водой главных и вспомогательных двигателей, около 270 л/сутки на каждые 1000 кВт включенной мощности;
- расход пресной воды на технологические нужды судна. Например, на каждую тонну замороженной рыбы на судах-рефрежираторах расходуется до 100 кг пресной воды для целей глазирования. Ещё больше этот расход на рыбопромысловых и консервных базах;
- утечки пара и конденсата в системах парогенераторов, продувание котлов. Они определяются расчетной производительностью котлов и составляют до 1.5 - 3% от последней;
- расходы пресной (питьевой и мытьевой) воды членами экипажа и пассажирами судов. По санитарным нормам эта величина составляет от 180 до 240 литров в сутки на человека. На судах повышенной комфортности эта норма увеличивается до 500 л/сут.
Требуемая производительность Qоу т определяется с использованием зависимостей для рассмотренных выше статей расходования воды на судне:
Qоу = Kз·(Dн·Zл + Dдв·Nе/1000 + Dпг·Wпг · 0.24 + Dт·Iт),т/сут,
где
Kз - коэффициент запаса производительности равный 1.25 - 1.5, примем равным 1,3;
Dн=0,5 т/сут на человека - санитарная норма расходования воды;
Zл=22 - число людей на судне, включая команду и пасажиров;
Dдв=0,27 т/сут на 1000 кВт включенной мощности- коэффициент потерь воды из систем охлаждения двигателей;
Nе=2379 кВт - суммарная мощность двигателей, работающих на длительном эксплуатационном режиме;
Dпг=1,5%- коэффициент потерь пресной воды из систем вспомогательного парогенератора;
Wпг=1,2 т/ч - паропроизводительность вспомогательного парогенератора;
Dт - нормативы расходования пресной воды на технологические нужды судна, литров на единицу измерителя;
Iт - измеритель расходования пресной воды на технологические нужды судна.
Расход на технологические нужды судна не учитываем, т.к. эта величина на данном судне незначительна.
Т.о. необходимая производительность опреснительной установки:
Qоу = 1,3·(0,5·22 + 0,27·2379/1000 + 1,5·1,2 · 0,24)=15,7 т/сут.
По найденной производительности и температуре охлаждающей воды, прошедшей через ГД, можно определить подходящую опреснительную установку, используя диаграмму допустимых режимов установок АФГУ.
В данном случае это установка AFGU1-S15.
Таблица
Характеристики установки
Wоу |
15 |
Номинальная производительность, т/сут. |
|
W1 |
58 |
Наибольший расход греющей воды, м3/ч |
|
T1 |
75 |
Температура, соответствующая наибольшему расходу воды, 0С |
|
W2 |
31 |
Наименьший расход греющей воды, м3/ч |
|
T2 |
86 |
Соответствующая наименьшему расходу воды температура, 0С |
|
Pэл |
6,5 |
расход электроэнергии на работу установки, кВт |
|
L |
1,86 |
Длина, м |
|
B |
1,07 |
Ширина, м |
|
H |
1,67 |
Высота, м |
|
Gр |
1600 |
Рабочая масса установки, кг |
8. СУДОВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
Назначение судовой электростанции состоит в генерации тока необходимых параметров и распределении его по потребителям. Основными элементами электростанции являются источники энергии (первичные двигатели и генераторы тока), распределительные устройства (главный распределительный щит и местные распределительные щиты) и электрическая сеть.
Задачами при проектировании судовой электростанции являются выбор рода тока, напряжения и частоты, определение мощности и количества генераторов, выбор типа их привода, разработка схем распределения электроэнергии. В настоящее время большинство потребителей используют переменный ток. Применение переменного тока позволяет использовать синхронные генераторы, асинхронные короткозамкнутые электродвигатели, получать любое напряжение с помощью трансформаторов, использовать серийное оборудование и питание на стоянках от береговой сети.
В соответствии с Правилами Регистра на судах устанавливается аварийный источник электроэнергии. В качестве такого источника используют независимый дизель-генератор, который размещают в отдельном помещении вне шахты МКО, расположенном выше палубы переборок и имеющим выход на открытую палубу. Аварийный дизель-генератиор должен иметь независимые обслуживающие системы, радиаторное охлаждение и свой распределительный щит. Расходная топливная цистерна должна обеспечивать его работу на грузовых судах не менее 18 часов.
Выбор числа и мощности генераторов произведен по таблице режимов нагрузки электростанции. Потребляемая мощность по режимам обозначена в таблице 18.
Таблица 18
Нагрузка электростанции
Наименование режима |
Потребляемая мощность, кВт |
|
Стоянка без грузовых операций |
241,89 |
|
Стоянка с грузовыми операциями |
726,69 |
|
Маневры (съемка с якоря) |
893,03 |
|
Ходовой режим |
413,14 |
|
Ходовой режим с обогревом груза |
444,38 |
|
Ходовой режим с мойкой танков |
444,38 |
|
Аварийный режим (пожар или пробоина) |
418,78 |
|
Аварийный режим |
81,55 |
На основании таблицы приняты:
Основная электростанция в составе трех дизель-генераторов L16/24.
Характеристики ДГ L16/24
Число цилиндров |
6 |
|
Nэл - номинальная электрическая мощность, отдаваемая в сеть, кВт. Допустима перегрузка на 10% от Nн, ограниченная во времени; |
515 |
|
Nе - эффективная мощность приводного двигателя, кВт. |
540 |
|
Gраб - масса агрегата дизельгенератора, приготовленного к действию, т |
10.5 |
|
Lдг - длина наибольшая габаритная, мм |
4616 |
|
Lсод - длина агрегата двигателя, мм |
3026 |
|
Bфр - ширина по фундаментной раме, мм |
1000 |
|
Bм/о - минимально допустимое межосевое расстояние дизельгенераторов, поставленных рядом |
1800 |
|
Hгаб - габаритная высота, мм. |
2226 |
Одна аварийная электростанция в составе одного аварийного дизель-генератора АГДФ 100/1500, работающего на аварийный распределительный щит.
Характеристики АГДФ 100/1500
Мощность, кВт |
100.0 |
|
Удельный расход топлива, кг/кВт·ч |
0.2690 |
|
Удельный расход масла, кг/кВт·ч |
1.850 |
|
Масса, т |
3.40 |
|
Длинна, мм |
3100 |
|
Ширина, мм |
1150 |
|
Высота, мм |
1650 |
9. ОБОСНОВАНИЕ КОМПОНОВКИ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ СУДОВОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ (КОНСТРУКТИВНЫЙ УЗЕЛ)
Основные типы расположения и компоновки СЭУ
Качество расположения энергетической установки в МКО транспортного судна оказывает определенное влияние на эффективность грузоперевозок, трудоемкость, затраты на постройку и себестоимость судна, удобство эксплуатации, технического обслуживания и ремонтных работ, надежность и долговечность СЭУ, безопасность труда обслуживающего персонала, затраты энергии на собственные нужды СЭУ и другие аспекты эффективности судна.
Для транспортных судов наиболее очевидно требование максимально возможного сокращения длины помещений СЭУ при соблюдении всех ограничительных требований и предоставлении достаточного пространства для обеспечения удобного обслуживания и ремонта оборудования СЭУ, а также общесудового оборудования, расположенного в МКО. За счет этого могут быть увеличены размеры грузовых помещений и увеличена грузовместимость, на большинстве судов определяющая провозоспособность.
Наиболее экономически оправдано расположение СЭУ на транспортном судне в одном помещении - машинно-котельном отделении (МКО). При этом сокращается длина МКО вследствие наложения ремонтных зон различных механизмов и отсутствия дополнительных проходов и переходов. Обычно это требование на гражданских судах может быть реализовано, так как размеры МКО не противоречат требованиям к непотопляемости судна. Последняя обеспечивается при затоплении определенного числа смежных отсеков, оговоренного Правилами Регистра РФ.
Из основного помещения МКО обычно выгораживают помещение центрального поста управления (ЦПУ), которое, по условиям обитаемости и работоспособности персонала, должно иметь пониженный уровень шума по сравнению с помещением МКО. Также, иногда, особенно часто на речных судах, выделяют помещение основного оборудования судовой электростанции - дизель-генераторов, имеющих, в связи с применением высокооборотных приводных двигателей, повышенный уровень шума. Оба эти помещения имеют эффективную акустическую изоляцию, а опорные связи - амортизацию, предотвращающую распространение шума через корпусные конструкции.
Помещение МКО, включая цистерны расходуемых рабочих тел СЭУ, обычно занимает все пространство поперек судна - от борта до борта и все помещения по высоте - в пределах основного корпуса, а также в пределах надстройки - в шахте МКО. По размещению МКО по длине судна выделяют следующие типы расположений:
- чисто кормовое, когда помещение МКО непосредственно примыкает к переборке ахтерпика;
- смещенное к средней части судна, когда между переборкой ахтерпика и помещением МКО располагают обычно один, реже большее число грузовых помещений;
- среднее, когда помещение МКО размещают в средней части судна;
носовое, когда помещение МКО размещают ближе к носовой оконечности судна.
Расположение оборудования в МКО должно обеспечивать выполнение следующих требований:
- обеспечение удобства при проведении обслуживания и ремонта. Это требование реализуется путем предоставления пространства для разборки оборудования (ремонтных габаритов), ремонтных площадок, грузоподъемных средств, подходов и проходов, транспортных магистралей, снижением объемов сопутствующих ремонтных работ, доступностью мест ремонта, облегчением локализации отказов и др.;
- сокращение длины связей (трубопроводов и кабельных трасс) между оборудованием;
- выполнение требований техники безопасности и охраны труда обслуживающего персонала;
- предотвращение распространения шума и вибрации механизмов и ограничение воздействия этих факторов на персонал;
- обеспечение пожаробезопасности. Эти требования реализуются группой методов - от вывода дыхательных труб топливных и масляных цистерн на открытую палубу до выделения отдельных помещений для опрессовки форсунок, запрещением прокладки водяных трубопроводов над электрооборудованием и щитами, топливных трубопроводов над нагретыми узлами и электрооборудованием и др.;
- обеспечение надежной работы оборудования при крене, дифференте, изменении осадки, качке судна;
- уменьшение массы фундаментов под механизмы МКО, достигаемое простотой их конструкции и согласованием их с основными элементами конструкции корпуса;
- расположение общего центра масс СЭУ вблизи диаметральной плоскости во избежание возникновения кренящего момента и необходимости принятия твердого балласта для его компенсации;
- расположение общего центра масс СЭУ по возможности в нижней части МКО для улучшения остойчивости судна;
приближением энергетических запасов к главным и вспомогательным двигателям, т.е. их расположением вблизи МКО для сокращения размеров топливных трубопроводов. Запасы тяжелого топлива следует отделять от забортного пространства пустыми цистернами во избежание переохлаждения топлива и потери текучести. Ввиду значительной массы запасов топлива и их расходования по мере выполнения рейса следует предусматривать мероприятия по удифферентовке судна при различной степени расходования запасов.
Выделяют определенные типовые схемы расположения главного оборудования - для одновальных и многовальных установок, а также в зависимости от типа судовых движителей и формы кормового образования. Основное оборудование СЭС на транспортных судах располагается часто в корму от главных двигателей на нижней платформе над линией валопровода. Иногда, при отсутствии здесь достаточного пространства, дизель-генераторы смещают на один из бортов или располагают побортно от главного двигателя в трюме. Вариантов расположения основного оборудования СЭС достаточно много.
Основное оборудование ВКУ - вспомогательные парогенераторы (ВПГ) располагают чаще всего на верхней платформе в корму от главных двигателей. Иногда на морских судах при недостаточной высоте борта и невозможности развить требуемое количество платформ, ВПГ выносят в отдельное помещение на главной палубе в корму от шахты МКО. Утилизационные котлы обычно располагают в шахте МКО по ходу газовыхлопного тракта главных двигателей.
Вспомогательное оборудование располагают в МКО на свободных площадях одним из двух основных способов:
- россыпью, когда каждый элемент СЭУ в том виде, в каком он поставляется на судостроительное предприятие, без дополнительной доработки, устанавливается на несущие конструкции отдельно от оборудования, с которым он будет взаимодействовать в процессе работы. В качестве несущей конструкции в зависимости от массы элемента СЭУ может быть использован индивидуальный судовой фундамент или конструкция судовых перекрытий. Эти элементы связывают с другими, взаимодействующими с ними в процессе функционирования, при помощи энергетических связей - трубопроводов и кабелей;
функциональное агрегатирование, под которым понимают объединение на общей несущей конструкции совокупности оборудования взаимодействующего при выполнении определенной функции.
Типовой состав функционального блока: оборудование, выполняющее определенную законченную функцию, внутренние трубопроводы, арматура, контрольно-измерительные приборы, элементы управления и автоматики, несущая конструкция. В качестве последней могут выступать - фундаментная рама, легкий каркас или цистерна. В состав функциональных агрегатов энергетических систем могут входить: насосы, теплообменные аппараты, сепараторы, фильтры, арматура, внутренние трубопроводы, соединяющие между собой оборудование взаимодействующее при выполнении функции агрегата, контрольно-измерительные приборы и элементы автоматического регулирования, управления и сигнализации. Функциональные агрегаты собираются в цехе, не обязательно на судостроительном предприятии, на специальном участке агрегатирования, снабженном вспомогательным технологическим оборудованием, типа кантователей, гайковертов, оборудования диагностики и пр. В собранном виде функциональные агрегаты поступают на судно, расположенное на стапеле или на участке достройки. Там агрегаты крепятся на корпусные конструкции и соединяются магистральными трубопроводами с другими агрегатами, главным и основным оборудованием, цистернами, участками приема и сдачи рабочих тел. Кроме этого агрегаты соединяются магистральными кабелями с групповыми электрическими щитами или главным распределительным щитом (ГРЩ).
В соответствии с рассмотренным, выделяют два основных типа компоновки вспомогательного оборудования - россыпью либо в составе функциональных агрегатов. Кроме этого отдельный тип компоновки - зональное агрегатирование, применяемое ко всему оборудованию, располагаемому в МКО, независимо от принадлежности к СЭУ и степени законченности выполняемой функции, а также к общесудовому оборудованию, располагаемому в других частях судна. При зональном агрегатировании оборудование, намеченное к установке в определенной зоне МКО, крепится к корпусным конструкциям установленным в данной зоне. В состав зонального агрегата могут входить как оборудование, установленное россыпью, так и в виде функциональных агрегатов, как взаимодействующее между собой, так и относящееся к различным системам и не взаимодействующее. Зональный агрегат собирают на пристапельном участке судостроительного предприятия. В него включают также внутренние трубопроводы, в том числе транзитные. В собранном виде зональный агрегат поступает на стапель, где он сваривается с другими зональными агрегатами и плоскостными и объемными корпусными конструкциями, образуя МКО в целом.
Зональное агрегатирование - прогрессивный технологический прием, сокращающий стапельный период постройки судна. Обычно зональные агрегаты - это крупные блоки массой несколько десятков и более тонн. Зональное агрегатирование не противоречит функциональному. Например, в виде зональных агрегатов изготавливают помещение основного оборудования СЭС - дизель-генераторов или ВКУ - вспомогательных парогенераторов с их вспомогательными механизмами. Основное отличие при зональном агрегатировании состоит в использовании для крепления оборудования достаточно крупных корпусных конструкций - платформ, палуб или секций двойного дна, возможно с помощью местных фундаментов.
Обоснование типа расположения МКО по длине судна
На транспортных судах наиболее широко распространено расположение главного оборудования СЭУ и МКО в целом в кормовой оконечности судна. Причина к этому - расположение именно здесь - за кормой судна винта - судового движителя, использующего пограничный слой, накапливающийся на корпусе, для повышения своей энергетической эффективности. Вследствие такого расположение КПД винта одновальной установки на 25 - 30% выше КПД винта в свободной воде. Кормовому расположению винта водоизмещающих судов нет альтернативы.
При чисто кормовом расположении МКО длина валопровода получается минимальной и КПД валопровода наиболее высоким. Грузовые помещения получаются совмещенными, что облегчает их эксплуатацию. Это наиболее широко распространенный тип расположения главного оборудования СЭУ и МКО в целом. Обычно выше помещений МКО располагают надстройку, включающую ходовую рубку, жилые, общественно-бытовые и служебные помещения, шахту газо-воздушных трубопроводов.
Вследствие сужения корпуса в кормовой оконечности длина МКО несколько увеличивается по сравнению с расположением МКО в средней части судна, иногда существенно, например, вследствие разборки валопровода внутрь судна.
Однако прочие преимущества такого размещения МКО перевешивают некоторое увеличение длины. Сужающаяся форма кормовой оконечности не вполне удобна для размещения генеральных грузов, контейнеров, автотехники, грузов на поддонах и прочих грузов с прямоугольной формой габарита. Совмещенное расположение грузовых помещений облегчает проведение грузовых операций на танкерах, универсальных сухогрузах, ролкерах, балкерах и контейнерных судах.
Эти и другие преимущества кормового расположения сделали его в последние годы безальтернативным, несмотря на некоторые дополнительные недостатки, в частности недостаточную удиферентованность судна при переменной загрузке.
В случае применения второго типа расположения ПК - смещение к средней части судна, в корму от МКО делают один грузовой или технологический отсек. Такое размещение МКО позволяет более компактно разместить оборудование пропульсивной установки особенно для случая двухвальной установки. В этом случае расположить рядом два двигателя с требуемым расстоянием между ними в сужающихся обводах корпуса в кормовой оконечности не представляется возможным. Отсюда и возникает смещение главных двигателей к средней части, где заострение корпуса судна уже не так существенно влияет на ширину МКО.
Следует обратить внимание на то, что проведение валопровода через грузовые трюма делает необходимым организацию выгородки - коридора гребного вала с подкреплениями достаточными для восприятия веса груза. Наличие коридора уменьшает полезные объемы таких трюмов и затрудняет размещение в них крупногабаритных грузов.
Среднее расположение МКО на морских грузовых судах встречается крайне редко вследствие присущих ему недостатков - длинного и тяжелого валопровода, необходимости организации коридора валопровода в грузовых отсеках в корму от МКО, снижения КПД от
большого числа подшипников и переборочных сальников. Единственное преимущество - лучшая удиферентованность судна на режимах с различной загрузкой - в грузу и в балласте. На некоторых судах это преимущество является важным, что и определяет применение среднего расположения МКО.
Носовое расположение МКО находит применение на быстроходных судах с наклонным валопроводом - на судах на подводных крыльях и воздушной подушке скегового типа. На указанных судах перемещение МКО ближе к носовой оконечности позволяет уменьшить при заданном клиренсе угол уклона валопровода. Косинус этого угла определяет полезную часть упора, движущего судно. На некоторых буксирных судах смещение МКО в сторону носовой оконечности используется для компенсации дифферентующего момента от натяжения буксирного троса. На водоизмещающих транспортных судах такое расположение не находит применения вследствие присущих ему недостатков.
Обоснование способа компоновки оборудования энергетических комплексов
Каждый из указанных способов компоновки вспомогательного оборудования обладает совокупностью преимуществ и недостатков по сравнению с другими. В частности расположение россыпью, имеет несомненные преимущества по свободному доступу со всех сторон к каждому из элементов СЭУ, что весьма важно при проведении технического обслуживания и ремонта.
В период перестройки экономической формации, продолжающейся и в настоящее время, качество производимого отечественного оборудования снизилось, упала его надежность. Доступность оборудования для ремонта стала важным фактором, обеспечивающим некоторое повышение ремонтопригодности и компенсацию снижения прочих составляющих надежности.
Расположение оборудования россыпью увеличивается длительность постройки судна ввиду длительного монтажа и испытаний каждого из элементов СЭУ на объекте. Совместные испытания возможны только после монтажа всего взаимодействующего оборудования. Это является существенным недостатком такой компоновки.
Особая приспособленность к проведению восстановительных работ на судне актуально только в случае применения ненадежного оборудования. По нашему мнению эта особенность отечественного оборудования не может быть постоянной. Или отечественное производство энергетического оборудования перестроится и будет производить качественные и надежные механизмы, или оно отомрет в конкурентной борьбе с передовыми предприятиями зарубежья. Третьего в развивающемся глобальном мире не дано.
Объединение в функциональный агрегат оборудования выполняющего законченную функцию по обеспечению главных и вспомогательных двигателей определенного вида рабочим телом - топливом, маслом или водой обеспечивает сокращение длины магистральных трубопроводов, соединяет оборудование, ответственное за выполнение функции, пространственно в одной зоне, чем облегчается обнаружение и устранение отказов, способствует сокращению сроков постройки судна за счет проведения монтажа и испытаний агрегата в цехе параллельно с другими работами, облегчает монтаж и повышает его качество за счет специализации производства, наличия монтажных приспособлений, измерительных средств и квалифицированных работников, создает условия для организации агрегатного ремонта по регламенту - замены агрегатов во время стоянки в порту.
Этот, несомненно прогрессивный способ, в то же время он не лишен недостатков. Значительная затесненность монтажа не способствует удобству проведения ремонтных работ в условиях судна. Кроме этого нарушаются требования к взаимному расположению элементов гидравлических сетей - расстояние между ними меньше требуемого для выравнивания нарушений равномерности потока в трубопроводах. Это несколько снижает надежность оборудования и требует применения эрозионно-стойких трубопроводов - литых из цветных металлов и сплавов или футерованных пластическими материалами.
В целом преимущества функционального агрегатирования существенно превышают его недостатки и делает его весьма перспективным, особенно при условии организации специализированного производства функциональных агрегатов.
На рис. приведена современная функциональная схема агрегатирования малооборотных дизельных установок с МОД ДКРН типа MC. На рис.3.2 обозначены: 1 - главный двигатель; 2 - блок насосов гидропривода выхлопных клапанов; 3 -- деаэратор топлива; 4 - блок циркуляционных топливных насосов; 5- блок топливоподкачивающих насосов; 6 - блок насосов забортной воды; 7 - цистерна цилиндрового масла; 8 - напорная цистерна смазки газотурбонагнетателя (ГТН); 9 - блок смазки ГТН; 10 - блок охлаждения двигателей пресной водой; 11 - блок маслоохладителей; 12 - баллоны пускового воздуха главных двигателей; 13 - блок воздушных компрессоров; 14 - блок циркуляционных масляных насосов; 15 - блок сепарации масла; 16 - блок перекачки масла; 17 - растворный бачек; 18 - расширительная цистерна; 19 - функциональный блок сточной масляной цистерны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Функциональное агрегатирование впервые последовательно было применено на танкере пр.1559.
Головное судно "Великий Октябрь" в соответствии с этим проектом было построено на Балтийском заводе в 1967г. Все последующие суда в большей или меньшей степени используют этот принцип. На танкере пр.1596 типа "Командарм Федько" впервые были применены унифицированные агрегаты, разработанные Херсонским ЦКБ.
Зональное агрегатирование - это технологический прием, обеспечивающий сокращение стапельного периода постройки судна за счет производства работ по сварке и насыщению блоков на пристапельном участке. Зональные агрегаты могут включать как оборудование россыпью, так и объединенное в функциональные блоки. Масса зональных блоков ограничивается возможностями грузоподъемных средств завода - строителя по перемещению и установке блоков на стапель для дальнейшей сварки с другими зональными блоками. В зонах стыков требуется освобождение пространства ориентировочно равного 0,5 м для перемещения сварочных автоматов при соединении блоков на стапеле. Это пространство позднее может быть заполнено оборудованием.
10. МОНТАЖ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Современное судно насыщенно многообразным оборудованием, которое различается по конструкции, массе, габаритным размерам и требованиям к точности монтажа.
Объем механомонтажных работ для транспортного судна составляет 6-10% от общей трудоемкости их постройки.
Массогабаритный показатель в значительной степени определяет вид поставки оборудования, влияет на выбор технологического процесса, средств технологического оснащения и трудоемкость монтажа.
К части механического оборудования (главным механизмам, валопроводу) предъявляют повышенные требования к точности базирования на судне. Допуски на их центровку измеряются десятыми и даже сотыми долями миллиметра, что на один-два порядка выше требований точности изготовления и сборки корпусных конструкций. В узлах крепления механизмов к фундаментам применяют компенсирующие звенья, обычно называемые подкладками, которые компенсируют отклонения в расположении фундаментов на судне и позволяют согласовывать допуски на размеры корпусных конструкций с более жесткими допусками на базирование механического оборудования. Механизмы, как правило, прикрепляются к фундаментам болтами.
Номенклатура механомонтажных работ весьма разнообразна и включает в общем случае обработку опорных поверхностей судовых фундаментов, расконсервацию и погрузку механизмов на судно, их центровку, пригонку компенсирующих звеньев, обработку отверстий под болты и закрепление механизмов.
Сам характер монтажных работ, выполняемых в стесненных условиях, затрудняет их механизацию из-за ограниченного доступа средств монтажа к объекту монтажа.
Для улучшения условий выполнения механомонтажных работ необходим перенос возможно большего их объема с судна в цех.
Этому в полной мере отвечает агрегатирование, которое предусматривает создание вне судна сборочно-монтажных единиц путем их компоновки из стандартного или унифицированного оборудования, обладающего свойствами размерной и функциональной взаимозаменяемости (модулей).
Применяют различные формы агрегатирования:
Агрегатирование в одном корпусе - наиболее прогрессивная форма механизмов, например двигателей внутреннего сгорания, паропроизводящих установок. Позволяет создать жесткую моноблочную конструкцию, которая в большей степени удовлетворяет требованиям надежности и технологичности;
Агрегатирование на общей фундаментной раме. Позволяет выполнить компоновку нескольких механизмов в один агрегат, например насос-дизель-генератор. Однако эта форма агрегатирования недостаточно технологична.
Агрегатирование на каркасе объемной конструкции. Широко применяется при компоновке агрегатов из нецентруемого оборудования и дает возможность создать легкую опорную конструкцию, на которой собирают механизмы.
Типовой технологический процесс монтажа механического оборудования включает следующие этапы:
Подготовка монтажных баз
Погрузка и транспортировка оборудования на судне;
Базирование оборудования на судне;
Установка компенсирующих звеньев между опорными поверхностями оборудования и фундамента;
Подобные документы
Анализ показателей судна и его энергетической установки. Определение параметров согласованного гребного винта. Расчет вспомогательной котельной установки. Система сжатого воздуха. Расчет нагрузки на судовую электростанцию и выбор дизель-генератора.
курсовая работа [602,2 K], добавлен 19.12.2011Особенности и расчет судовой ядерной энергетической установки. Назначение и состав основных систем паропроизводящей и паротурбинной установок ледокола. Изучение и исследование колебаний распределенных конструкций. Монтаж трубопроводов, испытание пилона.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 14.02.2013Расчёт и подбор для судна главного двигателя и вспомогательного оборудования (генератора). Расчет судовой электростанции. Технология восстановления посадочных мест под подшипники в подшипниковых щитах и на валах роторов и якорей в электрических машинах.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 23.09.2016Описание судовой энергетической установки лесовоза дедвейтом 13400 тонн. Расчет буксировочной мощности, судовой электростанции, вспомогательной котельной установки. Анализ эксплуатации систем смазки главного двигателя. Охрана труда и окружающей среды.
дипломная работа [867,0 K], добавлен 31.03.2015Решение задач, связанных с оснащением судовой энергетической установки танкера заданного дедвейта современным высокоэффективным оборудованием. Обоснование выбора типов различного оборудования. Необходимые расчеты, подбор образцов нужного оборудования.
дипломная работа [358,5 K], добавлен 25.03.2011Общая характеристика и назначение судовых энергетических установок, их принципиальные схемы. Разработка проекта судовой дизельной энергетической установки для лесовоза. Расчет топливной и смазочной систем, выбор дизель-генератора и другого оборудования.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 26.01.2014Обоснование необходимости повышения топливной экономичности судовой энергетической установки путем использования вторичных энергоресурсов. Турбокомпаундная схема утилизации теплоты главного двигателя. Производительность утилизационного турбогенератора.
курсовая работа [905,9 K], добавлен 16.04.2016Определение буксировочной мощности. Выбор электродвигателя, силового преобразователя, генератора. Разработка схемы главного тока и выбор контрольно-измерительных приборов. Расчет статических и динамических характеристик гребной электрической установки.
курсовая работа [702,4 K], добавлен 06.06.2015Отчистка и дефектовка труб. Изготовление элементов трубопроводов. Гибка труб по технологическим эскизам и картам замеров. Испытания на прочность. Монтаж опреснительной установки. Выбор оборудования, приспособлений, инструмента для монтажа установки.
контрольная работа [989,1 K], добавлен 15.12.2014Проектирование систем, входящих в состав судовой энергетической установки, подбор оборудования систем. Определение расположения в машинном отделении подобранного оборудования судовой энергетической установки. Расчет основных параметров валопровода.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 19.06.2015