Обоснование состава главного энергетического комплекса судна

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине ''Судовые энергетические установки''

Тема: “Модернизация энергетической установки грузового судна”

Выполнил студент: Кузнецов С.В.

Группа: 54-40

№ зачетной книжки: 115037

Руководитель: Баёв А.С.

Санкт-Петербург 2015

Курсовая работа состоит из 48 страниц, 11 рисунков, 25 таблиц,.

Объектом исследования является грузовое судно.

Цель работы – Повышение скорости судна на 5%.

В процессе работы проводился выбор оборудования и обоснование этого выбора на основе математических расчётов.

В результате работы были выбраны элементы главного и вспомогательного энергетического комплекса, соответствующие системы, с помощью которых была достигнута цель модернизации.

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВЭУ – вспомогательная энергетическая установка.

СЭУ – судовая энергетическая установка.

ГЭК – главный энергетический комплекс.

ВЭК – вспомогательный энергетический комплекс.

ГД – главный двигатель.

ГП – главная передача.

УК – утилизационный котёл.

ВФШ – винт фиксированного шага.

ВП – валопровод

ВД – вспомогательный двигатель.

АК – автономный котёл.

ВОУ –водоопреснительная установка.

ВКУ – вспомогательная котельная установка.

ДГ – дизель – генератор.

КПД – коэффициент полезного действия

RR – реверс-редукторная передача.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение………………………………………………………………………………..…….…4

1. Обоснование состава главного энергетического комплекса судна……………….…….. 4

1.1. Исходные данные……………………………………………………………………….5

1.2. Выбор главных двигателей……………………………………………….……...….…6

1.3. Выбор главной передачи……………………………………………………….…….8

1.4. Выбор валопровода и движителя………………………………………………………9

1.5. Оценка энергетической эффективности обоснованного состава главной энергетической установки судна ………………………………………………..…...10

1.6. Оценка энергетической эффективности обоснованного состава главного энергетического комплекса судна ……………………………………………..….….13

2.Состав и функции основных элементов вспомогательного энергетического комплекса.15

2.1. Выбор вспомогательной котельной установки………………..............................…15

2.2. Выбор судовой электрической станции…………………………………………….16

2.3. Обоснование оптимального режима работы вспомогательных двигателей……....17

2.4. Утилизация теплоты в системе охлаждения судовой энергетической установки..19

3. Расчёт систем судовой энергетической установки…………………………………….…20

3.1. Расчёт топливной системы судовой энергетической установки………………..… 20

3.2. Расчёт масляной системы судовой энергетической установки …………………....22

3.3. Расчёт системы охлаждения судовой энергетической установки……………....…24

3.4. Расчёт системы сжатого воздуха судовой энергетической установки ……….…...26

3.5. Выбор компрессоров судовой энергетической установки ………………………...27

3.6. Расчёт системы газовыпуска судовой энергетической установки…………..……. 27

3.7. Выбор водоопреснительной установки ……………………………………………..29

4. Обоснование режимов оптимального энергоиспользования судовой энергетической установки судов ………………………………………………………………………………..32

4.1. Обоснование скоростного диапазона режима оптимального энергоиспользования модернизируемого судна ……………………………………………………………………...32

4.2.Оценка степени обеспечения потребности судна от утилизации теплоты газов модернизируемого судна ……………………………………………………………………...33

4.3.Матрица энергетического обеспечения модернизируемого судна……………….34

4.4.Обоснование режима оптимального энергоиспользования судовой энергетической установки модернизируемого судна ………………………………………………………….35

4.5.Обоснование скоростного диапазона режима оптимального энергоиспользования проектируемого судна …………………………………………………………………………38

4.6. Оценка степени обеспечения потребности судна от утилизации теплоты газов проектируемого судна …………………………………………………………………………39

4.7. Оценка степени обеспечения потребности судна от утилизации теплоты охлаждающей воды проектируемого судна ………………………………………………….40

4.8. Матрица энергетического обеспечения проектируемого судна………………….41

4.9. Обоснование режима оптимального энергоиспользования судовой энергетической установки проектируемого судна………………………………………….42

Заключение……………………………………………………………………….…..46

Список литературы…………………………………………………………………..49

ВВЕДЕНИЕ

СЭУ - состоит из комплекса оборудования (тепловых двигателей, механизмов, аппаратов, магистралей, систем), предназначенного для преобразования энергии топлива в механическую, электрическую и тепловую энергию и транспортировки ее к потребителям. Указанные виды энергии обеспечивают:

движение судна с заданной скоростью;

безопасность и надежность плавания;

работу механизмов машинного помещения, палубных механизмов и устройств;

электрическое освещение;

действие средств судовождения, управления механизмами, сигнализации и автоматики;

общесудовые и бытовые нужды экипажа и пассажиров;

выполнение различных производственных операций на транспортных судах, судах технического флота и специального назначения (грузовые операции, перекачка жидких грузов, выемка грунта, действие средств пожаротушения и т. д.);

Современное развитие транспортного флота характеризуется созданием высокопроизводительных грузовых, буксирных и пассажирских судов; повышением их мощности и скорости хода; оборудованием высокоэффективными и экономичными механизмами, устройствами, системами, средствами механизации и автоматизации; стандартизацией и унификацией отдельных механизмов и судовых энергетических установок в целом.

С ростом грузоподъемности и скорости хода судов, увеличиваются их энергооснащенность и мощность главных двигателей. В связи с этим судовые энергетические установки, затраты на которые составляют около 35% общей строительной стоимости судов, оказывают большое влияние на технико-эксплуатационные и экономические показатели флота. Большое значение в повышении эффективности работы водного транспорта имеет техническая эксплуатация флота; на нее приходится около 50% расходов, относимых на себестоимость перевозок грузов и пассажиров.

ОБОСНОВАНИЕ СОСТАВА ГЛАВНОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА СУДНА

Главный энергетический комплекс–это комплекс, в котором вырабатываемая энергия используется для приведения в движение движителей.

К ГЭК относят: Главные двигатели, главная передача, валопровод, движитель.

Главные двигатели, используя энергию теплоты сгорания топлива и кислород, вырабатывают необходимое количество механической энергии.

При проектировании судов тип ГД задаётся в техническом задании, а его основные параметры создаются на стадии эскизного проекта.

Главная передача – это совокупность механизмов, для преобразования энергии ГД в энергию, обеспечивающую эффективное выполнение движителями своих функций.

ГП, кроме этого могут обеспечивать: разобщение ГД и движителей, реверсирование, редуцирование частоты вращения, трансформацию крутящего момента, разделение и суммирование мощности ГД.

Валопровод – это комплекс устройств, механизмов и соединений, служащих для передачи крутящего момента от двигателя к движителю и передачи упорного давления от последнего корпусу судна.

Движителями называются специальные устройства, преобразующие механическую работу судовой силовой установки в упорное давление, преодолевающее сопротивления и создающее поступательное движение судна.

Исходные данные

Исходные данные курсовой работы приведены в табл.1.

Таблица 1 – Исходные данные модернизируемого судна