Проектирование судовых энергетических установок для танкера дедвейтом 60500 тонн

Содержание

Задание ………………………………………………………………………………..2   

Введение ……………………………………………………………………………....5    

1 Выбор типа установки. Определение мощности установки …………………….7                                                                           

1.1 Характеристика судна и требования к СЭУ ………………………………....7                                                           

1.2 Обоснование и выбор типа установки ……………………………………….8                                                    

1.3 Состав и компоновочная схема пропульсивной установки ……………….11

1.4 Расчет буксировочной мощности судна ….……………………………………….13

1.4.1 Расчет методом Папмеля ………………………………………………..13

1.4.2 Расчет методом Адмиралтейских коэффициентов ……………………15                                                                               

1.5 Определение эффективной мощности главной установки ……...................17

1.6 Постановка задачи на проектирование ……………………………………..17

2 Выбор типа и марки главных двигателей………………………………………..19

3 Расчет систем обслуживающих главный двигатель…………………………….29

3.1 Топливная система…………………………………………………………...29

3.2 Масляная система …………………………………………………………...33

3.3 Система охлаждения…………………………………………………………36

3.4 Система воздухопуска……………………………………………………….39

3.5 Система газовыпуска…………………………………………………………41

3.6 Определение запасов топлива, масла и воды на рейс судна……………..41

3.6.1 Расчет запасов топлива…………………………………………………41

3.6.2 Расчет запасов масла…………………………………………………..42

3.7  Разработка принципиальной схемы топливной системы СДУ…………45

4 Расчет судовой электростанции…………………………………………………..46

5 Определение потребности в паре на судне………………………………………51

5.1 Определение паропроизводительности вспомогательных котлов. Выбор типа и марки вспомогательных котлов…………………………………………….51

5.2 Оценка возможности использования теплоутилизационной установки.

Расчет паропроизводительности утилизационного котла и выбор его марки..52

6 Технология монтажа вспомогательного дизель-генератора……………………..56

6.1 Техника безопасности…………………………………………………………56

6.2 Технология монтажа…………………………………………………………...57

7 Патентный поиск……………………………………………………………………59

7.1 Патентный анализ………………………………………………………………59

8 Способы снижения токсичности и дымности отработавших газов судовых ДВС

8.1 Воздействия на внутрицилиндровые процессы образования вредных компонентов…………………………………………………………………………...67

8.2 Очистки ОГ от вредных компонентов вне двигателя с помо­щью специальных устройств……………………………………………………………...70

8.3 Улучшения качества топлива………………………………………………...75

9 Определение экологических показателей установки…………………………….83

9.1 Расчет выбросов загрязняющих веществ парового котла без систем очистки……………………………………………………………………………...83

9.2 Расчет выбросов загрязняющих веществ парового котла с системами очистки……………………………………………………………………………...94

10 Технико-экономическое обоснование проекта…………………………………98

Заключение…………………………………………………………………………..105

Список использованных источников………………………………………………106

Приложение А…………………………………………………………………….....107

В проектировании судов всегда учитывается опыт эксплуатации судов-предшественников. В исторически первом методе проектирования по прототипу опыт эксплуатации привносился вместе с прототипом.

Помимо опыта эксплуатации проектировщик должен учитывать и опыт модернизации судов. Под модернизацией понимается приспособление судна под конкретные условия определённого бассейна. Опыт модернизации позволяет проектировать суда, оптимальные для конкретных линий и условий плавания.

Благодаря развитию производственных сил на основе постоянно углубляющегося и расширяющегося международного разделения труда при интенсивном росте населения Земли быстро растёт мировая торговля и международные перевозки, по объёму и дальности.

Возникает необходимость создания крупнотоннажных танкеров с большой грузовместимостью и дальностью плавания. Наилучшей энергетической установкой для таких танкеров являются дизельные установки, обеспечивающие наибольшую экономию запасов топлива и, следовательно, обеспечивающие большую грузовместимость.

Среди различных энергетических установок дизельные установки занимают ведущее положение и имеют следующие положительные особенности:

- преобразование химической энергии жидкого топлива в механическую работу непосредственно внутри рабочих цилиндров дизелей обеспечивает высокую экономичность СДУ (η_е=0,4÷0,5), превышающую экономичность СЭУ всех других типов;

- высокая экономичность СДУ не зависит от агрегатной мощности главного двигателя, и поддерживается не только на номинальной, но и на частичных нагрузках;

- простота устройства СДУ обеспечивает лёгкую приспособляемость к автоматизации, агрегатированию и унификации энергооборудования;

-   СДУ с МОД даёт возможность осуществлять прямую передачу энергии на движитель (без редуктора);

-   широкий диапазон типоразмеров дизелей с цилиндровой мощностью от 5 до 6200 кВт позволяет создавать СДУ практически для любых типов судов;

-  минимальные    затраты    времени    на    подготовку    дизелей    к    пуску обеспечивают постоянную  готовность СДУ к действию  с   последующим    быстрым доведением нагрузки до номинальной;

- двигатели СДУ могут работать на различных сортах топлива - «лёгком»,  «тяжёлом» (с содержанием 3 % и более серы) и газообразном.

Одно из направлений повышения эффективности ДЭУ - всемерная экономия топлива. Для этого необходимо:

-    снижение удельного расхода топлива дизельной ЭУ;

-    утилизация всех видов потерь тепловой энергии.

Возрастающая проблема топливных ресурсов делает вопросы повышения экономичности ДЭУ ещё более актуальными.