ВЫБОР СХЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СУДНА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЕЙ И ТЕПЛОМ
Для выбора схемы обеспечения судна электроэнергией и теплом на ходу необходимо рассчитать значения эффективного КПД ЭУ hе при возможных вариантах снабжения судна этими видами энергии.
Эффективность установки при различных схемах энергообеспечения
| № | Схема тепло- и электрообеспечения судна | Значения | hе | ||
| хb | хк | ху | |||
| 1 | ДГ + УК + АК | 1 | 1 | 1 | 0,328 |
| 2 | ДГ + УК | 1 | 0 | 1 | 0,325 |
| 3 | ДГ + АК | 1 | 1 | 0 | 0,315 |
Принятые обозначения: ДГ – дизель – генератор; АК – автономный котел; УК – утилизационный котел.
При расчете hе величины xb, xк, xу, отображают количество работающих источников энергии при том или ином варианте снабжения судна теплом и электроэнергией.
- эффективный КПД установки считается по формуле:
;
Из анализа полученных данных, следует, что наиболее эффективной схемой снабжения судна электроэнергией и теплом является схема ДГ+УК+АК.
СОПОСТАВЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК СУДНА И ПРОЕКТА
Для оценки правильности принятых в курсовом проекте решений необходимо произвести сопоставление спроектированной и существующей установок по указанным в таблице показателям, значительная часть которых была определена в предыдущих разделах пояснительной записки. Расчеты остальных показателей спроектированной установки необходимо выполнить с помощью формул, приведенных ранее.
|
|
|
Сводная таблица показателей энергетических установок
| Наименование параметра, единица изменения | Числовое значение | |||||
| Судно | Проект | |||||
| Тип судна | М-СП (лед.) | М-СП (лед.) | ||||
| Грузоподъемность, т | 2100 | 2100 | ||||
| Скорость с полным грузом (с составом), км/ч | 19 | 19,57 | ||||
| Главные двигатели | ||||||
| Марка | 6НВД48А2У | 6ЧРН30/38 | ||||
| Количество | 2 | 2 | ||||
| Номинальная эффективная мощность, кВт | 640 | 736 | ||||
| Род топлива | Тяж. | Тяж. | ||||
| Удельный эффективный расход топлива, кг/кВт*ч | 0,224 | 0,204 | ||||
| Тип главной передачи | прямая | прямая | ||||
| Валогенераторы | - | - | ||||
| Дизель-генераторы | ||||||
| Марка | ДГР100/750 | ДГР100/750 | ||||
| Количество | 3 | 3 | ||||
| Номинальная эффективная мощность, кВт | 110 | 110 | ||||
| Род топлива | Диз. | Диз. | ||||
| Удельный эффективный расход топлива, кг/кВт*ч | 0,224 | 0,224 | ||||
| Вспомогательные автономные котлы | ||||||
| Марка | КСВВ 1000/5 | КСВВ 1000/5 | ||||
| Количество | 1 | 1 | ||||
| Расход топлива, кг/ч | 24,9 | 24,9 | ||||
| Тепло-производительность, кДж/ч (кг/ч) | 839000 | 839000 | ||||
| Утилизационные котлы | ||||||
| Марка |
|
| ||||
| Количество | 1 | 1 | ||||
| Тепло-производительность, кДж/ч (кг/ч) | 625000 | 6250 | ||||
| Габариты машинного отделения, м | ||||||
| Длина | 19,61 | 19,61 | ||||
| Ширина | 14 | 14 | ||||
| Эффективная мощность главной ЭУ, кВт | 1280 | 1472 | ||||
| Энергооснащенность, кВт | 0,384 | 0,4 | ||||
| Энергооснащенность по отношению к | ||||||
| Длине МО, кВт/м | 82,1 | 91,8 | ||||
| Площади МО, кВт/м | 5,86 | 6,56 | ||||
| Энергоемкость работы судна, кДж/т*км | 115,5 | 129 | ||||
| Эффективный КПД установки | 0,30 | 0,42 | ||||
| Абсолютный КПД установки | 0,495 | 0,38 | ||||
| КПД судового комплекса | 0,182 | 0,2 | ||||
| КПД энергетического комплекса | 0,36 | 0,38 | ||||
Расчет указанных параметров:
Энергооснащенности судна проекта 621:
Энергооснащенности по отношению к:
- длине машинного отделения (МО):
= ( 
+ 
)/Lмо = 1802/19,61 = 91,8 кВт/м
- площади машинного отделения:
= ( + )/Sмо = 1802/274,54= 6,56 кВт/м
Энергоемкости работы судна:
е = (3600 
)/( 
) = ( 
)/( 
) = 129 кДж/т 
Абсолютного коэффициента полезного действия судовой установки:
КПД судового пропульсивного комплекса:
КПД энергетического комплекса:
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте была поставлена задача модернизировать танкер проекта 621 с целью повышения скорости его движения на 3%. Было выполнено следующее:
|
|
|
1. Выбран двигатель для судна и обоснован его выбор. В ходе проведённых расчётов вместо двигателя 6НВД48А2У мы выбрали 6ЧРН30/38, исходя из того, что у него самый высокий комплексный показатель качества. Так же он выгоден тем, что имеет меньший расход масла и топлива, КПД судового комплекса у него больше. Таким образом, после расчётов было выявлено, что двигатель марки 6ЧРН30/38 наиболее полно отвечает требованиям по мощности, ресурсу, расходу топлива и т.п.
2. Рассчитана котельная установка и определены потребности тепла на судовые нужды. Наиболее распространенными источниками теплоты на судах являются котельные установки. В котельной установке могут быть предусмотрены раздельное использование автономных и утилизационных котлов или их блокировка для совместной работы. В этом случае применяют однотипные паровые или водогрейные автономные и утилизационные котлы.
После расчета было установлено, что котельная установка судна удовлетворяет расчетным требованиям и ее замену можно не производить.
3. Были рассчитали системы обслуживающие СЭУ. Для обеспечения нормальной работы, двигатели и котельная установка оборудуются топливной, масляной системами, системами водяного охлаждения, сжатого воздуха, газовыпуска. Расчет параметров основных элементов этих систем позволил определить необходимые запасы топлива, масла и воздуха для беспрепятственного функционирования судовых агрегатов и механизмов в условиях запланированного автономного плавания. А так же для каждой системы были выбраны необходимые и более экономичные составляющие. Такие как: насосы, сепараторы, компрессоры, баллоны.
|
|
|
4. Была рассчитана судовая электростанция. По результатам мы определили, что дизель-генераторы менять не нужно. Тем самым мы обеспечиваем необходимое количество мощности для бесперебойной работы судна и экономим место в машинном отделении. Марка ДГР100/750, мощностью 110кВт, частота вращения 750 минˉ¹.
5. Рассчитан валопровод и найдены диаметры упорного вала (dу = 160 мм) и гребного вала (dг = 180 мм). Произведён расчёт этих валов на прочность. Результаты удовлетворяют запасу прочности. Необходимый запас по критической частоте вращения обеспечен. Также обеспечен необходимый запас по продольной устойчивости.
6. Составлена сводная таблица показателей энергетических установок, из которой можно сделать вывод, что проделанная работа по расчётам и замене главного двигателя, электростанции, усовершенствования составляющих общесудовых и дизельных систем значительно улучшило работу как двигателей, так и судна в целом.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. “Судовые энергетические установки” – Хандов А.М. Иванченко А.А.
2. “Судовые энергетические установки и техническая эксплуатация флота” – Конаков Г.А. Васильев В.В.
3. Справочник по серийным речным судам, том 8.
Размещено на Allbest.ru
Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 202; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!