Проект СЭУ балкера дедвейтом 70000 т и мощностью 13,5 МВт

Раздел 6.doc

Розділ 6. СПЕЦАЛЗОВАНИЙ РОЗДЛ
ФРАКТОВИЙ РИНОК БАЛКЕРНОГО ТОННАЖУ
Суда для перевезення навалочного вантажу - балкери призначені для перевезення руди рудних концентратів мінеральних добривів будівельних матеріалів зерна цукру цементу та іншого. Цей вантаж складає приблизно 70% всіх перевозимих морем сухих вантажів тому на долю балкерів приходиться близько 20% тоннажу всього світового транспортного флоту. В залежності від дейдвейту балкери поділяються на:
· Handysize 10000 – 35000 dwt
· Handymax 35000 – 55000 dwt
· Panamax 60000 – 80000 dwt
· Capesize 80000 – 200000 dwt
(VLBC = Very Large Bulk Carrier)
Ситуацію на фрахтовому ринку для балкерного тоннажу в червні - серпні 2007 року ніяк не можна назвати традиційним «літнім спадом». Протягом неповних трьох місяців Балтійський фрахтовий індекс для балкерів типу «панамакс» виріс на 1628 пунктів або на 289% для «суперхендимаксів» - на 734 пункту або на 180% і для «хендисайзів» - на 492 пункту або на 249%.
Якщо на початку липня в регіоні Чорного моря спостерігався навіть деякий надлишок балкерного тоннажу й він уважався найбільш слабким в Атлантичному секторі перевезень то до кінця літа ситуація докорінно змінилася що не сповільнило позначитися на рівні ставок. Балтійський фрахтовий індекс для напрямку Чорне море - Далекий Схід для «хендимаксов» виріс із 43 244 діб. на початку червня до 56 913 діб. (+316%) у середині серпня.
Слід також зазначити що високий рівень ставок у Чорноморському регіоні разом з фізичною відсутністю тоннажу змушують фрахтувальників подавати суду в баласті не тільки зі Східного Середземномор'я але навіть із Червоного моря.
Таблиця 6.1. Тоннаж світового флоту по станам реєстрації
Ріст тоннажу 20061996
Таблиця 6.2. Балтійський фрахтовий індекс для балкеров «суперхендимакс» по напрямках перевезень у червні - серпні 2007 р. доба.
Балкери«суперхендимакс»
Таблиця 6.3. Балтійський фрахтовий індекс для балкерів «хендисайз» у червні - серпні 2007 р. доба.
Напрямок перевезення
Континент - Південна Америка
Континент - Північна Америка
Південна Америка - Континент
Щоб залучити тоннаж у регіон Південної Америки Мексиканської затоки США де в розглянутому періоді спостерігався рекордний зліт ставок через недостачу тоннажу фрахтувальники не скупилися на баластові бонуси. хня величина стала досягати мільйонів доларів для «панамаксів».
Дані про рейси з баластовими бонусами в червні - серпні 2007 р. представлені в таблиці 6.4.
Таблиця 6.4. Дані про рейси з баластовими бонусами в червні - серпні 2007 р.
Таймчартерная ставка
Розмір баластового бонусу
Таким чином із приводу подальшого розвитку ринку балкерного тоннажу переважає повсюдний оптимізм що рунтується на:
- істотному підйомі фрахтового ринку балкерного тоннажу замість традиційного літнього спаду;
- високої активності від фрахтування тоннажу не тільки в короткостроковий але й у довгостроковий тайм-чартер тривалістю 1-2 року й більше;
- значних простоях що не припиняються судів у портах навантаження вивантаження що помітно знижує провозоспроможність флоту;
- високому рівні ф'ючерсних угод до кінця 2007 р. і на 2008-2009 р. що не може не «підігрівати» реальний фрактовий ринок.
Однак в основі того або іншого стану фрахтового ринку звичайно ж лежить співвідношення попиту та пропозиції тоннажу.
Поки незважаючи на великі суднобудівні програми попит перевищує пропозиція і ця тенденція зберігається. По оцінках SSY Consultancy & Research в 2007 році обсяги морської торгівлі рудою вугіллям зерном й іншими насипними вантажами збільшаться на 58% що здатно поглинути новолад без порушення балансу між попитом та пропозицією.
ншими словами протягом усього цього періоду щотижня на ринку будуть з'являтися 2-3 нових балкера. Але більшість аналітиків уважає що ця вражаюча цифра не підірве ринок т. к. у найближчі роки повинне піти на зламування велика кількість «панамаксів» дедвейтом 61 000-65 000 м будівлі початку 80-х років. Замовлення на ці судна не відновлялися: судновласники воліють будувати нові «панамакси» дедвейтом 73 000-80 000 т.
Згідно даним NBSC (Норвегія) улітку 2007 р. від 13 до 14% провозоспроможності світового балкерного тоннажу було пов'язане із затримками судів у різних портах миру. Лідируюче положення тут займають порти Австралії простої в які в другому кварталі 2007 р. збільшилися на 35%. Число судів що очікують постановки до причалу тут нерідко перевищувало 200 одиниць а самі простої - 30 доби й більше.
Якщо раніше довгострокові тайм-чартери тривалістю більше трьох років були характерною рисою ринку контейнерного тоннажу то останнім часом всі частіше з'являються повідомлення про отфрахтовання балкерів cтpоком на п'ять і більше років.
Високий рівень очікувань присутнє й у ф'ючерсних угодах рівень яких з початку літа різко підскочив не тільки на друге півріччя поточного року але й на весь 2008 рік.
До великої прикрості судновласників підвищена попит на твиндекери не реалізувався в такому фантастичному росту ставок як для балкерного тоннажу. Проте і тут досягнуті рівні фрахту про яке раніше можна було б тільки мріяти.
На відміну від ринку балкерного тоннажу класичний літній спад все-таки торкнувся сектора регіональних і прибережних перевезень. У першу чергу це ставиться до Балтійського регіону де утворився деякий надлишок тоннажу що звичайно ж позначилося на рівні ставок.
Сприятливими для судновласників з погляду пропозиції вантажів і рівня фрахтових ставок майже весь літній період залишалася Східне Середземномор'я й Чорноморсько-Азовський регіон. Але до середини серпня ринок тут помітно зміцнився. Навіть незважаючи на високі ціни на газойль судновласники задоволені економікою своїх рейсів у даному секторі перевезень. Цьому в чималому ступені сприяє підвищений попит на перевезення зерна з Південної Франції на Алжир талію й Грецію а також досить стійка пропозиція широкої номенклатури вантажів регіональної торгівлі в Черно-морско-Азовском басейні.
Не припиняючий практично четвертий рік фрахтовий бум привів до помітного пожвавлення суднобудівного ринку. При цьому рушійною силою цього ринку незважаючи на зрослі під впливом ажіотажного попиту ціни як і раніше залишається балкерный тоннаж. Під його будівлю віддаються незадіяними потужності що щезалишилися суднобудівних заводів.
У липні 2007 р. у порівнянні з минулим роком доля балкерного тоннажу у світовому портфелі замовлень на повострой збільшилася з 268% до 360%.
Тільки за два не самих показових через сезон відпусток літніх місяця 2007 року світовий портфель замовлень на новолад збільшився на 757 судів сумарним дедвейтом 623 млн т.
Порівнюючи світовий портфель замовлень на новолад у липні 2006 й 2007р. неважко помітити майже 40%-ный приріст по кількості замовлених судів і більш ніж полуторакратний ріст дедвейту. У той же час у більшості європейських верфей з віковими суднобудівними традиціями в таких країнах як Голландія Німеччина Данія Польща й ін. минулий період характеризується стагнацією або скороченням обсягів замовлень.
Таблиця 6.5. Репрезентативний рівень ставок для фрахту суховантажного тоннажу на рейсовий тайм-чартер у червні - серпні 2007 р.
Таблиця 6.6. Рівень тайм-чартерних ставок залежно від тривалості фрахту для «Panamax» в червні - серпні 2007 р.
Піврічний тайм-чартер
Дворічний тайм-чартер
Таблиця 6.7. Рівень котирувань по ф'ючерсних угодах на балкерний
тоннаж на ринку FFA
Період ф'ючерсної угоди
Таблиця 6.8. Фрахтові ставки для «коастерів» по регіонах навантаження-розвантаження в червні - серпні 2007 р.
Розмір вантажної партії т
Нижня Балтика - Біскайська затока
Клайпеда - Балтика(Німеччина)
Біскайська затока - Північна спанія
Чорне море - вост. поб. Великобританії
Висока вартість суднобудівної сталі й комплектуючих у сукупності з високим попитом на нові судна підтримують високі ціни на тоннаж що замовляє знову і сприяють збільшенню прибутковості суднобудівного бізнесу. Якщо в 1988 році світове суднобудування видало тоннаж загальним обсягом 85 млн регістрових тон то в 2006 р. ~ 31 млн peг. т тобто майже в 4 рази більше. А к 2009 р. ця цифра повинна вирости до 40 млн peг. т.
Таблиця 6.9. Розподіл замовлень на нові судна по типах тоннажу за станом на липень 2007 року.
Таблиця 6.10. Світовий портфель замовлень (станом на липень 2006 й 2007 рр.)
Таблиця 6.11. Ціни на нові судна в червні - серпні 2007 року.
Nanjing Dongzhe Shipyard
COSCO KH1 Ship Etlg.
Universal Shipbuilding
Таким чином світова суднобудівна промисловість сьогодні являє собою досить інтенсивну розвиваючу сферу виробничої діяльності. Досить сказати що в грошовому вираженні загальний обсяг суднобудівних замовлень у світі в 2004-2005 р. становив 80 млрд а в 2006 р. -120 млрд.
Морські аналітики вважають що зрослі ціни на споруджуваний тоннаж також впливають на ринок провокуючи певне підвищення фрахтових верстат для забезпечення окупності капіталовкладень.
Ще одним немаловажним індикатором поточного стану фрахтового ринку є ціни на старий тоннаж на ринку судів «секонд-хенд» (таблиця 12). Тут потрібно відзначити те що й без того позахмарні ціни на сучасний балкерний тоннаж у червні - серпні зробили ще один різкий стрибок додавши відразу 655 млн (117%) для «панамаксів» й 203 млн (37%) -для «суперхендимаксов».
Таблиця 6.12. Рівень цін на балкери «секонд-хенд» у червні - серпні 2007 р.
«Суперхендимакс» max вік 5 років Дедвейт 52 000 т
«Панамакс» max вік 5 років Дедвейт 74 000 т
Про те що відбувається на ринку старого балкерного тоннажу красномовно свідчить наступний факт. Балкер dwt 75 949 т побудований в 2000 р. не на найдешевшій японській верфі Tsuneishi за 195 млн у квітні 2005р. був проданий за 525 млн а в липні 2006 р. -за 66 млн тим самим більш ніж потроївши свою первісну вартість не говорячи вже про амортизації за 7 років.
Ще одним індикатором стану фрахтового ринку є рівень продажів судів на скрап і піни на судновий металобрухт. По укрупненій оцінці Baltic Keraolition Assessment вартість 1 т суднового металобрухту залежно від типорозміру судів що обробляють на ндійському субконтиненті наприкінці липня становила 450-560 т.
Ціни на судновий металобрухт в основних регіонах оброблення в червні-серпні 2007р представлені в таблиці 13.
Таблиця 6.13. Ціни на судновий металобрухт в основних регіонах оброблення в червні-серпні 2007р.
регіонам оброблення USDLDT
ндійський субконтинент
Підводячи підсумки викладеному можна відзначити що так і не відбувший «літній спад» 2007 року вселяє в серця судновласників оптимізм із приводу подальшого сценарію розвитку фрахтового ринку.
У першу чергу це ставиться до балкерному тоннажу - і як мінімум до кінця 2007 року. Відповідно до інформації Clarksons рік назад середньодобова дохідна ставка балкерного тоннажу становила 19000 сут. У першій половині 2007 р. по даним того ж джерела середньодобова дохідна ставка досягла 40 471 сут. або виросла в 213 рази. У середині серпня 2007 р. середньодобовий фрахт для «суперхендимаксів» вийшов на рівень 50 204 сут. а для «хендисайзів» -35 706 сут. що цілком порівнянно зі ставками «кейпсаизов» на початку року (дедвейт яких в 5 разів більше).
За всю свою історію фрахтовий ринок ще не акумулював такий величезний виторг як за останні 4 роки.
Так Mitsui Ksk Line (Mk) оголосила про найбільшу за увесь час роботи квартального чистого прибутку в розмірі 322 млн. Друга японська компанія NYK більш ніж подвоїла чистий прибуток що склала 2423 млн. Майже стільки ж (2254 млн) у другому кварталі 2007 р. склав і чистий прибуток
K-line. Про значне збільшення прибутку оголосила також південнокорейська Korea Line прибуток якої в другому кварталі 2007 р. була вище ніж за весь 2006 рік. Такої ж заяви зробили грецька Navios Maritime Holdings південнокорейська STX Pan ксеап сінгапурська Courage Marine таїландська Precious Shipping і багато інших відомих компаній що оперують балкерним тоннажем.
Високі прибутки дозволяють судновласникам за рахунок власних і притягнутих банківських засобів розгорнути великі суднобудівні програми. Серед найбільш вражаючих угод літа 2007 року можна згадати придбання компанією Eagle Bulk Shipping 26 балкерів «супермакс» з поставкою в 2008 2012 р. за 11 млрд. Судна будуть побудовані на китайській верфі Yangszhou Kayang Shipbuilding а позикові середовищ ства надасть Royal Bank of Scotland. Ще одну угоду вартістю 11 млрд уклала компанія Genco Shipping - на придбання балкерного тоннажу в компанії Metrostar. Цікаво що буквально через тиждень Genco Shipping підписала контракт на придбання ще шести балкеров загальною вартістю 336 млн. Тим самим компанія збільшить дедвейт свого балкерного тоннажу з 1 до 28 млн т.
Фінансову сторону обох угод забезпечить револьверний кредит у розмірі 14 млрд. Але про саму велику програму придбання балкерного флоту - 407 судів загальним дедвейтом 307 млн т оголосила China ксеап Shipping (Group). з цією метою China Cosco Holdings продасть частину своїх акцій на біржі щоб акумулювати необхідні фінансові ресурси.
Подібні широкомасштабні програми по придбанню флоту стають можливими завдяки тому що банківський сектор і фондові ринки що ставилися до фінансування судноплавства з певним побоюванням сьогодні в значній мірі лібералізували своє відношення до даного сектору світової економіки. Цьому сприяють як накопичені в судновласників значні фінансові ресурси так і досить сприятливі прогнози морських аналітиків із приводу подальшого розвитку фрахтового ринку. Тільки в одному німецькому банку KVB що спеціалізується на кредитуванні судноплавства кредитний 2 портфель у транспортну сферу склав 172 млрд.
Протягом останніх 10 років світовий флот балкерів - судів що перевозять вантаж навалом - збільшився майже вдвічі досягши по дедвейті
0 млн т.(рисунок 6.1)
Рис.6.1. Динаміка росту світового флоту балкерів
Причому найбільше число становлять крупні суда-навалочники класу «Capesize» (37%). Це є відбиттям простого економічного механізму: підвищення ділової активності в ряді країн вимагає більше сировини що викликає активізацію торговельних зв'язків. У порівнянні з 80-ми або 90-ми роками минулого століття надлишку тоннажу балкерів зараз немає. Ростуть фрахтові ставки й ціни на судна. Ціни на нові балкеры дедвейтом 170 000 т класу «Capesize» перебувають на рівні 66 млн діл.
У Японії лідера (52%) постачальників даного типу судів суднобудівні потужності зайняті такими замовленнями до 2010 р.
В умовах коли попит перевищує пропозиція ростуть ціни й на «second-hand» суду які можуть продаватися навіть дорожче нових тому що можуть відразу бути включені в транспортні процеси.

Висновки.doc

На спроектованому балкері дедвейтом 70000 тонн в якості головного двигуна застосовано сучасний дизель фірми "МАN В&W" марки 6S60МС-C з номінальною потужністю 13530 кВт частотою обертання колінчастого вала 105 хв-1 і специфікаційною питомою витратою палива 173 г(кВт×год).
Заміна головного двигуна і підвищення тривалої експлуатаційної потужності дозволило збільшити швидкість судна за умовами що відповідають здавально-приймальним випробуванням до 148 вуз. (осадка 1383 метра).
Але в результаті заміни головного двигуна на більш потужний збільшилася витрата палива що вимагає наявності на борті судна великих запасів палива для головного двигуна. Однак технічні можливості судна дозволяють брати на борт достатню кількість палива тому що відповідно до проектної документації базове судно було спроектовано з урахуванням можливості збільшення автономності плавання до 20000 миль. Тепер же автономність плавання спроектованого судна складе 15000 миль.
Заміна ГД привела до зміни діаметрів валопроводу та характеристик гребного гвинта. Для їх визначення було підібрано оптимальне крокове відношення =055 при якому судно розвиває найбільшу швидкість руху. Розрахунок був проведен за різними умовами .Це надало більш повну картину для визначення робочих параметрів ГД.
Для забезпечення судна електроенергією застосовано три дизель-генератори фірми «New Sulzer Dizel LTD» потужністю 3x540 кВт частотою обертання колінчастого вала 750 хв-1 і специфікаційною питомою витратою палива 197 г(кВт×год). За рахунок утилізації вторинних енергоресурсів на ходовому режимі в умовах теплого клімату судно цілком забезпечується парою виробленою в утилізаційному котлі а також поповнюються запаси прісної води виробленою опріснювальною установкою типу Д5М.
Встановлений на судні допоміжний котел продуктивністю 2500 кг пари в годину забезпечує потреба суднових споживачів у парі коли для цього не вистачає продуктивності утилізаційного котла а саме в холодних зонах плавання при переході в баласті і на стоянках судна.
В процессі проектування склад енергетичної установки не зазнав значних змін.
Наведено опис паливної системи та системи змащення виконано розрахунки паливної та масляної систем для яких підібрано устаткування та обладнання.
Проаналізовано сучасний стан балкерного флоту по тоннажу новим судам рівню цін. Розглянуто динаміку росту світового флоту балкерів за останні 20 років.
Розроблен технологічний процес монтажу головного двигуна на пластмасі ЖМ-250. В процессі монтажу використовувався новий оптичний прилад ВС-3.
Розглянуто питання з охорони праці та навколишнього середовища наведено розрахунок штучного освітлення у машинному відділенні проведено аналіз небезпечних та шкідливих факторів в машинному відділенні. Судно спроектовано за Міжнародною конвенцією по запобіганню забруднення з судна МАРПОЛ 7378. На судні передбачено комплекс заходів по зменшенню забруднення морского середовища.
Проведено оцінку ударостійкості суднового обладнання при дії підводної ударної хвилі.

Монтаж.dwg

Трюм.dwg

40 ШПАНГОУТ.dwg

Масляная система.dwg

Левий борт.dwg

Спец.раздел.dwg

Теплова схема.dwg

Пропульсивн_ характеристики.dwg

Анотац_я.doc

Дипломний проект розроблений за темою: Проект енергетичної установки балкера дедвейтом 70000 т та потужністю 135 МВт” присвячено проектуванню енергетичної установки на базі судна-прототипа.
Спроектована ЕУ відрізняється від установки серійного судна головним малообертовим двигуном фірми MAN B&W марки 6S60MC-C. Заміна головного двигуна і підвищення потужності дала можливість збільшити швидкість судна на умовах що відповідають здавально-приймальним випробуванням до 148 вуз. при осадці 1383 метра.
Для забезпечення судна електроенергією передбачається три дизель-генератори фірми «New Sulzer Dizel LTD» потужністю 3×540 кВт. Паровидатна установка включає допоміжний та утилізаційний котли.
За рахунок утилізації вторинних енергоресурсів на ходовому режимі в умовах теплого клімату судно цілком забезпечується парою виробленою в утилізаційному котлі а також є запаси прісної води виробленою опріснювальною установкою типу Д5М.
Наведено опис паливної системи та системи змащення виконано розрахунки паливної та масляної систем для яких підібрано устаткування та обладнання.
Розглянуто питання з охорони праці та навколишнього середовища наведено розрахунок штучного освітлення у машинному відділенні.
Проаналізовано сучасний фрактовий ринок балкерного тоннажу. Розглянуто динаміку росту світового флоту балкерів рівень цін на новий балкерний флот та балкери «second-hand».
Приведено технологію монтажу головного двигуна на пластмасі ЖМ250.
Проект складається з пояснювальної записки та графічної частини обємом 204 с. 27 рисунків 35 таблиць та 9 креслень.

Раздел 5.doc

Розділ 5. РОЗТАШУВАННЯ ЕНЕРГЕТИЧНОГО УСТАТКУВАННЯ В МАШИННОМУ ВДДЛЕНН
Основні принципи компонування устаткування енергетичної установки в її приміщеннях
Розташування суднової енергетичної установки на судні і її устаткування повинні задовольняти вимогам Правил Регістра України а для іноземних судів - вимогам відповідних класифікаційних суспільств правилам техніки безпеки і протипожежної безпеки санітарно-гігієнічним нормам.
Енергетична установка повинна надійно працювати при всіх можливих режимах експлуатації у тому числі при тривалому крені судна до 15° і диференті до 5° а аварійні джерела енергії і механізми - при тривалих кренах судна до 225° і диференті до 10°.
Устаткування СЕУ розміщують таким чином щоб до нього був вільний і зручний доступ для обслуговування й аварійного ремонту. Між устаткуванням передбачають проходи шириною не менш 0 6 м.
Механізми й апарати СЕУ встановлюють і закріплюють на міцних і твердих фундаментах. Фундаменти повинні бути легкими для чого бажано розташовувати устаткування над флорини стрингерами й у районі шпангоутів. На палубах і платформах передбачається спеціальне підкріплення набору якщо фундамент не встановлюється безпосередньо на твердих зв'язках перекриттів корпуса. Малогабаритні механізми і устаткування можна безпосередньо кріпити на платформах чи настилі другого дна. Допускається установка механізмів і іншого устаткування на зовнішнім обшивці корпуса водонепроникних перегородках стінках тунелю водопроводу чи на стінках паливних і масляних цистерн за умови кріплення їх до ребер жорсткості чи на кронштейнах приварених до обшивки у районі ребер жорсткості.
Експлуатаційні якості механічного устаткування СЕУ багато в чому залежать від його раціонального розташування в МВ.
При індивідуальному монтажі однотипні механізми на різних судах часто розміщують у різних кінцях МВ в залежності від наявності вільного місця і традицій фірм-будівельника.
Раціонального розміщення устаткування вимагають умови його апретування й умови компонування самих агрегатів. Від розміщення агрегатів у МВ залежить довжина трубопроводів і кабелів. Розміщення устаткування в приміщеннях МВ в основному визначається його функціональним призначенням (наприклад насос для забезпечення кращих умов усмоктування розташовується в трюмі).
Принцип розміщення механічного устаткування по функціональному призначенні легко реалізується при агрегатному методі монтажу.
Розміщення устаткування в приміщенні СЕУ може бути одно чи багатоярусним. На морських судах широко застосовують багатоярусне розташування обладнання. Це дозволяє скоротити довжину МВ і габарити установки компактно розташувати його в приміщенні але в той же час зміщує центр тяжіння установки.
ГД і передачі розташовують у нижній частині МВ у трюмі на фундаментах зв'язаних дніщовим набором судна. х кріплення до судових фундаментів щільно пригнаними болтами. Замість таких болтів можуть застосовуватися спеціальні упори. Болти що кріплять головні двигуни підшипники валопроводу й інші механізми надійно стопорять для запобігання мимовільного ослаблення.
В одновальних установках МОД повздовжня вісь знаходиться в діаметральній площині судна чи рівнобіжна їй а в багатовальних рівнобіжна лінії валопроводу що обслуговується.
В одновальних установках валопровід обертається вправо (обертання по годинниковій стрільці якщо дивитися в ніс з боку корми). У багатовальних установках валопровід правого борту звичайно має праве обертання а лівого борта ліве.
Конструкція ГД призначених для використання на судах з одновальними установками повинна передбачати можливість роботи на зниженій потужності при виході з ладу окремих деталей заміна яких у суднових умовах неможлива чи зв'язана з тривалою витратою часу.
Головний двигун повинний по можливості займати мало місця по площі й обсягу мати щонайнижче розташування центра тяжіння. Його компонування новітнє забезпечувати надійність маневреність і живучість зручність в експлуатації й обслуговуванні.
Парогенераторна установка
До складу парогенераторної установки входять допоміжний (ДК) утилізаційний котли (УК) механізми й апарати що забезпечують їхню нормальну роботу.
Розташування механізмів котлів обладнання трубопроводів і арматури повинно забезпечувати вільний доступ до них для обслуговування і аварійного ремонту.
Допоміжні котли які встановлені в одному приміщенні з ДВЗ повинні бути в районі топкового пристрою обгороджені металевою вигородкою або повинні бути вжиті інші заходи що охороняють обладнання цього приміщення від впливу полум'я у випадку його викиду з топкового пристрою.
Котли повинні встановлюватися на фундаментах так щоб їх зварні з'єднання не розташовувалися на опорах.
Для запобігання зміщенням котлів повинні бути передбачені відповідні упори і штормові кріплення; при цьому повинна бути передбачена можливість теплових подовжень корпусу котла.
Відповідно до вимог Регістра України відстань від зовнішньої поверхні ізоляції парогенератора до стінок паливних і масляних цистерн повинна бути не менш 06 м. Якщо паливо зберігається у міждонному просторі під парогенераторами відстань між обшивкою парогенератора і настилом другого дна виконують не менш 075 м. Перед фронтом парогенератора забороняється розташовувати лази для доступу в паливні цистерни. Парогенератори переважно розміщають так щоб осі колекторів були рівнобіжні діаметральної площини. При лінійному розташуванні парогенераторів їх розташовують передніми фронтами один до одного.
Поблизу котлів доцільно встановлювати агрегати водопідготовки трубонаддувочні агрегати елементи систем що обслуговують парогенератори.
Суднова електростанція
Устаткування суднової електростанції розміщяюють у машинному відділенні разом з головними двигунами чи в спеціальних відсіках.
Кількість і потужність генераторів суднової електростанції визначається виходячи з потреб в електроенергії на різних режимах відповідно до призначення судна. Регістр України вимагає не менш двох основних джерел енергії принаймні один із яких повинний мати власний незалежний привід.
Агрегатами суднової електростанції можуть бути: дизель-генератори турбогенератори газотурбогенератори. Крім того для приводу суднових генераторів допускається використання головних установок і валопроводів.
Дизель-генератори найчастіше розташовують у трюмі чи на першій платформі а турбогенератори - переважно на платформах.
Електричні машини з горизонтальним валом розміщають паралельно діаметральної площини судна із забезпеченням зручного доступу до органів керування і до всіх частин що вимагають догляду огляду і заміни.
Розподільні щити встановлюють у місцях де відсутня можливість концентрації газів пари пилу і води найчастіше - на платформі. Якщо є ізольований центральний піст керування енергетичною установкою то ГРЩ розташовують на цьому посту.
Відповідно до вимог Правил Регістра України прохід перед ГРЩ виконують шириною не менш 08 м при довжині щита до 3 м і не менш 1 м при довжині щита понад 3 м. з задньої сторони вздовж вільно розташованих ГРЩ забезпечують прохід шириною не менш 06 м для щитів довжиною до 3 м і шириною не менш 08 м для більш довгих щитів. Простір позаду вільно розташованих розподільних щитів з відкритими частинами що знаходяться під напругою відгороджують і обладнують дверима.
Установлюють не менш двох трансформаторів такої потужності щоб при виході з ладу найбільшого з них інший міг забезпечити повну потребу в електроенергії на всіх режимах роботи судна.
До складу аварійних джерел струму входять генератори електричної енергії й акумуляторні батареї. Як первинний двигун генератора використовують двигун внутрішнього згоряння чи ГТД що обслуговується автономними системами. У залежності від типу судна запаси палива забезпечують роботу аварійного дизель-генератора від 6 до 36 годин.
Аварійний дизель-генератор разом з аварійним розподільним щитом встановлюють в одному загальному приміщенні що знаходиться вище нижньої палуби і поза шахтою МВ воно повинне мати безпосередній вихід на відкриту палубу.
Акумуляторні батареї також: розміщають вище нижньої палуби.
Кабелі прокладають у верхній частині приміщень по можливості по прямих і доступних трасах. У необхідних випадках їх укладають у металеві труби.
Кабелі забороняється прокладати в цистернах і у відсіках призначених для перевезення займистих рідин. Не рекомендується прокладати їх під настилом машинних відділень.
Кабелі не повинні бути утоплені в теплову чи звукову ізоляцію а при необхідності в ній організують спеціальні канали облицьовані неспалимими матеріалами їх закріплюють за допомогою скоб затисків чи обойм виготовлених з металу чи іншого неспалимого чи важко спалимого матеріалу.
За Правилами Регістра України обладнання паливної системи повинно забезпечувати підведення палива належним чином підготовленого й очищеного у такій мірі яка необхідна для даного двигуна. Підведення палива до головних і допоміжних двигунів повинне проводитися як правило від двох витратних цистерн для кожного роду палива або повинні передбачатися еквівалентні пристрої. Місткість кожної цистерни повинна бути достатньою для 8-годинної роботи головних і допоміжних двигунів та котлів на максимальному експлуатаційному навантаженні. Використання відстійної цистерни як витратної не допускається.
Основний запас палива для енергетичної установки розміщають у бортових відсіках і диптанках а також у цистернах міждонного простору судна як під машинним відділенням так і під вантажними трюмами. Забороняється зберігати його під парогенераторами і житловими приміщеннями. У цистернах міждонного простору зберігають паливо з температурою займання не нижче 65°С. Цистерни обладнають постійним трубопроводом через який виконується прийом і перекачування палива. Кожна паливна цистерна повинна мати повітряні труби вимірювальні пристрої лази для огляду й очищення а також підігрівачі для загального і місцевого підігріву палива. Повітряні труби з верхніх частин цистерн відводять у пожежобезпечні місця вище верхньої палуби. Паливні цистерни відокремлюють коффердамами від цистерн води і масла.
Траси трубопроводів прокладають по найбільш короткому шляху вони повинні мати просту конфігурацію. Забороняється проводити траси черг житлові і службові приміщення. Паливні трубопроводи як правило не повинні прокладатися над двигунами парогенераторами і газоходами.
Поза подвійним дном повинне зберігатися не менш добового запасу палива.
Паливні цистерни як правило повинні бути складовою частиною кор-пусних конструкцій судна і розташовуватися за межами машинних приміщень. Якщо паливні цистерни за винятком цистерн подвійного дна внас лідок необхідності розміщено поряд або всередині машинних приміщень їх поверхні в машинних приміщеннях повинні бути мінімальними і переважно мати спільну границю з цистернами подвійного дна. Якщо цистерни розташовано всередині машинних приміщень то в них не повинно утримуватися паливо з температурою спалаху нижче 60 °С. Як правило необхідно уникати застосування вкладних паливних цистерн.
Суміжними з машинним відділенням виконують видаткові і відстійні цистерни. По висоті МВ їх виконують нарівні платформи.
Паливні цистерни не повинні розміщятися над трапами головними двигунами і механізмами парогенераторами газоходами електричним устаткуванням і постами керування головними механізмами. Якщо ж виникає необхідність розміщення цистерн над зазначеним устаткуванням то під ними встановлюють піддони виконані під усією площею днища.
При роботі головного двигуна на двох сортах палива (важкому і легені) передбачають міри їхнього змішання.
Насоси сепаратори фільтри й інше устаткування паливної системи необхідно розташовувати в трюмі МВ компактно бажано в агрегаті і поблизу видаткових цистерн очищеного палива.
Для перекачування палива встановлюють не менш двох насосів один із яких є резервним.. Ці насоси а також насоси сепараторів крім місцевого керування обладнають дистанційним керуванням із завжди доступних місць поза приміщень у яких вони встановлені.
Цистерни насоси фільтри й інше обладнання в місцях можливих витоків палива повинні забезпечуватися піддонами.
Стічні труби від піддонів повинні бути відведені в стічні цистерни.
Паливні цистерни повинні бути відділені від цистерн котельної води і олії кофердамами.
На судах ЕУ яких працюють на важкому паливі установлюють не менш двох сепараторів.
Паливну систему головних парогенераторів обладнають не менш чим двома комплексами насосів фільтрів і підігрівачів.
За Правилами Регістра України при одному головному двигуні повинно бути не менше ніж два насоси циркуляційного змащування однакової подачі – основний і резервний один з яких може мати привод від двигуна.
Конструкція стічно-циркуляційної цистерни змащення і робочий рівень масла у ній а також розташування всмоктувальних патрубків насосів повинно бути таким щоб виключити можливість зриву подачі масла при максимально можливих для даного типу судна динамічних і статичних кутах крену та диференту. Кінці зливальних труб із картера двигуна у стічно-циркуляційну цистерну повинні бути розташовані в ній таким чином щоб під час роботи двигуна вони Були постійно занурені у масло. Зливальні труби двох і більше двигунів не повинні з'єднуватися між собою.
Трубопроводи системи мастила не повинні з'єднуватися з трубопроводами іншого призначення за винятком приєднання до сепараторів
які можуть використовуватися для сепарування палива за наявності надійних пристроїв що запобігають змішуванню палива і мастила.
При сепаруванні мастила необхідно передбачити заходи що виключають можливість змішування різних марок масел.
Масляні цистерни повинні бути відділені від цистерн котельної води і рослинної олії кофердамами.
Повинна бути передбачена запасна цистерна місткістю достатньою для заповнення системи мастилом до робочого стану. Цистерну рекомендується розташовувати поза подвійним дном.
Приймальні трубопроводи від цистерн розташованих поза подвійним дном повинні бути забезпечені запірними клапанами встановленими безпосередньо на цистернах. Такі клапани встановлені на цистернах місткістю більше 500 л що у нормальних умовах експлуатації знаходяться у відкритому стані за винятком цистерн у системах гравітаційного змащування повинні мати дистанційне закриття з постійно доступних місць розташованих поза тим приміщенням у якому знаходиться цистерна.
Запаси масла зберігають в одному чи декількох відсіках розташованих безпосередньо в МВ чи поблизу його. Не рекомендується розташовувати запаси масла в цистернах міждонного простору. В цих. цистернах під головним двигуном у залежності від типу ЕУ розміщають стічні масляні цистерни що відокремлюють коффердамами від зовнішнього дна й інших відсіків міждонного простору.
Система змащення ГД має два маслоохолоджувача один із яких є резервним. Ці вимоги Регістра відноситься до двигунів усіх типів.
Проектні рішення для балкерів
Балкер для якого проектується ЕУ має кормове розташування МКВ.
Висота МКВ - 11130 мм від осьової лінії до нижньої палуби. Прийняте компонування МКВ передбачає розташування дизель-генераторів на палубі в кормовій частині МКВ що забезпечує мінімальну довжину їхніх газоходів і зручний доступ до них. Головний двигун максимально наближений до кормової перебірки що дозволило ефективно використати розвал у кормовій частині МВ а також; скоротити довжину валопроводу до мінімуму.
Блоки паливних і масляних цистерн розташовані за кормовими перебірками машинного відділення під нижньою палубою в районі носової перебірки МКВ і в другому дні. Цистерни що обігріваються відокремлюються від цистерн що не обігріваються коффердамами. У зв'язку з обмеженим розміром блоків цистерн коффердами між зовнішньою обшивкою і цистернами запасу не передбачені.
Розташування допоміжних механізмів і устаткування в МКВ виконано за принципом групування їх по функціональній ознаці з урахуванням забезпечення зручностей обслуговування скорочення довжини трубопроводів і газоходів а також: забезпечення ремонтопридатності. На проектованому судні передбачено:
панельна прокладка трубопроводів що забезпечує зручність монтажу і демонтажу труб і їхній огляд;
агрегатування встановлених механізмів і устаткування що забезпечує компактність скорочення трасування трубопроводів естетичний вид зручність монтажу й обслуговування;
таке розміщення механізмів у МКВ що забезпечує нормальні проходи обслуговування і доступ при профілактичних оглядах і ремонтах.
Допоміжне устаткування СЕУ скомпоноване в блоки:
охолодження ГД і допоміжних механізмів:
сепарації масла і палива;
конденсатно-живильний;
паливний допоміжного котла;
повітряних компресорів:
сепарації паливних і масляних протічок трюмних вод;
циркуляційних насосів утилізаційного котла.
Головний двигун встановлено на фундаменті зв'язаному з дніщовим набором корпуса. Допоміжний котел установлений на нижній палубі в кормовій частині а утилізаційний котел у шахті МКВ що призначена також для виведення труб вентиляції димоходів труб господарських потреб.
ГРЩ і щит керування електроенергетичною установкою розташовані на II платформі в приміщенні ЦПК. Компресори що обслуговують систему стиснутого повітря розташовані на другій платформі по лівому борту.
Головні і допоміжні механізми розташовані в МКВ таким чином що з постів керування і місць обслуговування забезпечені вільні проходи до вихідних шляхів. Ширина проходів по всій довжині не менш 600 мм. Ширина трапів на вихідних шляхах і ширина дверей на виходах складає на менш 600 мм.
Машинне відділення тунель валопроводу і трубопроводів мають не менш двох вихідних шляхів через які забезпечується вихід на палубу до рятувальних шлюпок і плотів.
Кожний із двох вихідних шляхів знаходяться як найдалі один від іншого і складається зі сталевих трапів що ведуть до дверей виходу.
Усі двері а також кришки світлових люків через які можливий вихід з машинного відділення відкриваються і закриваються як зсередини так і зовні. На кришках світлових люків присутні чіткі написи що забороняють укладення на них які-небудь предмети.
Аварійний дизель-генератор розташовано у кормовій частині на верхній палубі по лівому борті. Аварійний розподільний щит встановлений е одному приміщенні з аварійним дизель-генератором у цьому ж приміщенні знаходяться всі пускові і зарядні пристрої а також стартерні акумуляторні батареї для запуску АДГ. Приміщення аварійного генераторного агрегату має опалення що достатнє для безвідмовного пуску аварійного агрегату і вентиляцію що відповідає вимогам Регістра.
Все основне і допоміжне устаткування МКВ розташоване відповідно до вимог Норвезького бюро Веритас.
Розташування устаткування в МКВ представлено на кресленні ДП 8.090509. 6213. 05. 05. ПЗ.

Таблиця 2.1.doc

Таблиця 2.1. Розрахунок гвинтової характеристики за умов "здавально-приймальних випробувань"
( 0 м 0 мес. 0 1383 м).
Формула источник или др.
Скорость хода судна эксплуатационная
Сопротивление движению судна
Конструкторская документация
соответствующее доб. от обрастания
Коэффициент общей полноты
Конструкторская документация
Коэффициент расчетного попутного потока для судна с чистым свежеокрашенным корпусом
Коэффициент волнового попутного потока
Поправка к коэффициенту расчетного попутного потока учитывающая увеличение шероховатости корпуса при эксплуатации
Коэффициент расчетного попутного потока
Поступательная скорость винта
Коэффициент засасывания для судна с чистым свежеокрашенным корпусом
Поправка к коэффициенту засасывания учитывающая увеличение шероховатости корпуса при эксплуатации
Коэффициент засасывания
Продовження таблиці 2.1
Коэффициент нагрузки гребного винта по тяге
Коэффициент нагрузки гребного винта по упору
Мин. допустимое дисковое отношение:
из условий прочности
диаграммное (принятое)
Диаграмма для расчета винтов
КПД винта (без учета влияния условий эксплуатации)
Снимается с диаграммы
Поправка учитывающая снижение КПД винта из-за увеличения его шероховатости при эксплуатации
Поправка учитывающая снижение КПД винта из-за качки
Шаговое отношение винта
Коэффициент упора серийного (диаграммного) винта
Относительная поступь винта
Продовження таблиці 2.1
Частота вращения винта:
Эффективная мощность двигателя:
Показатель степени " m

ПОТОКИ ЕНЕРГ_Ї.doc

10. Вибір та розрахунок теплової схеми СЕУ
Опис і обрунтування параметрів теплоносіїв
Теплова схема енергетичної установки (ЕУ) повинна забезпечувати найбільш ефективний розподіл потоків енергії в СЕУ для зниження експлуатаційних витрат. Це досягається шляхом утилізації теплових витрат ГД. Для даного типу двигуна найбільші втрати приходяться на випускні гази використання теплоти яких здійснюється в утилізаційному котлі (УК).
На креслені ДП.8.090509.6213.05.03 зображена принципова теплова схема утилізації теплоти випускних газів наддувного повітря й охолоджуючої води для двигуна 6S60МС-С потужністю =13530 кВт.
У системі утилізації застосовано двосекційний ОНП. У його першій секції тече прісна вода під тиском з початковою температурою =60°С (забирається з теплого ящика =60°С). Ця нагріта вода через економайзер надходить у сепаратор утилізаційного котла. В другій секції наддувочне повітря охолоджується забортною водою до температури =45 °С.
Температура газів перед ТК складає 570°С. Випускні гази після розширення в турбіні мають температуру Tк=260°С у газоході розглянувши поля швидкостей газів беремо середню температуру після чого гази з Tк=265°С надходять в УК. Пара із сепаратора йде до споживачів 17-33.
Температура газів на виході з УК складає 195°С що виключає низькотемпературну корозію яка можлива при температурі газів близько 160°С. Температура газів на виході з ДК становить 230°С.
Широке застосування одержує утилізація теплоти прісної води що охолоджує ГД. Двигун охолоджується прісною водою. Температура охолоджуючої води на виході з двигуна складає 65°С (що виключає можливість скипання води при розгерметизації) перепад температур у водяному охолоджувачі для МОД складає =10°С тобто температура води на вході в ГД =55°С.
Напір масляного насоса маслоохолоджувача приймають у залежності від схеми змащення ДВЗ у межах. 018 03 МПа.
Мастило сепарують при температурах 40 50 °С для чого використовують підігрівач. Підігрів повинен забезпечити в'язкість масла не більше 5 ВУ (30 45 сСт). Температура масла на виході з двигуна для МОД складає =60 °С.
На сучасних транспортних суднах для теплообмінних апаратів використовується насичена пара низького тиску що має більш високий коефіцієнт тепловіддачі чим перегріта пара.
Опис теплової схеми
Турбокомпресор 14 нагнітає повітря (°С ) в головний двигун 15 через охолоджувач наддувного повітря (ОНП).ОНП зроблено двосекційним. Перша високотемпературна секція охолоджується живильною водою що надходить у сепаратор утилізаційного котла 10. Друга секція охолоджується забортною водою до необхідної температури.
Система охолодження головного двигуна забезпечує автоматичну підтримку заданої температури води на вході в ГД. Циркуляцію води в опріснювальній установці забезпечує циркуляційний насос прісної води. Насосом 7 забортна вода прокачується через мельхіорові трубки конденсатора 1 де нагрівається за рахунок теплоти конденсації пари. З конденсатора забортна вода прямує частково через клапан 9 до випарника 2 та частково до ежектора 8 . За рахунок передачі теплоти через стінки трубок випарника від гріючої води до забортної остання частково випаровується. Пара поступає до конденсатору 1 де конденсується і дистилят поступає до збірника 4 звідки насосом 6 через
регулятор рівня 5 і датчик солеміру води направляється до електромагнітного клапана 3. При нормальній солоності води вона йде до цистерни прісної води 39 а при підвищеній – знов до випарника. Пароповітряна суміш з конденсатора та розсол з випарника за допомогою ежектора викидаються за борт.
Змащення дизеля здійснюється за допомогою масляного насоса 11. Охолодження масла забезпечується забортною водою. У масляній системі передбачене автоматичне регулювання температури.
Паливна система оснащена регулятором в'язкості. У цій системі автоматизований весь процес паливопідготовки поповнення паливних видаткових і відстійних цистерн із сигналізацією про граничні рівні; видалення палива із сепараторів і очищення фільтрів механізоване.
Циркуляція робочих речовин у дизель-генераторах 36 37 38 здійснюється за допомогою навішаних насосів прісної води 12 й мастила 13. Забезпечується автоматична підтримка частоти обертання вала температури води й масла.
Випускні гази ГД із турбокомпресора направляються в атмосферу через утилізаційний котел (УК). Живильним насосом вода з теплого ящика проходячи через фільтр і ОНП подається в сепаратор пари де змішується з відсепарованим конденсатом.
з сепаратора води 16 циркуляційним насосом вода подається в економайзер утилізаційного котла а з економайзера в сепаратор. з сепаратора вода забирається циркуляційним насосом і подається в секцію випарної поверхні нагрівання де вона частково випаровується. Після цього з випарної частини УК пароводяна суміш повертається в сепаратор де відбувається відділення пари. Пара (Р = 07МПа) направляється до загально-суднових споживачів: підігрівача прісної води ГД 17 підігрівача палива системи циркуляції підігріву високов’язкого палива 18 підігрівачам сепараторів палива 19 підігрівачам сепараторів мастила 20 фільтру палива ГД 21 цистерн високов’язкого палива
усіх призначень для підігріву 22 цистерни збору шламу сепараторів палива та мастила 23 цистерни збору вод забруднених нафтопродуктами 24 цистерни змазування приводів ГД 25 цистерни збору протічок палива та мастила 26 цистерни хімічної очистки теплообмінних апаратів 27 змішувальної цистерни вводу присадок ГД і ДГ 28 систему парового опалення та господарського паропостачання 29; (Р = 05 МПа) підігрівача прісної води ГД 30 підігрівача води для промивки сепараторів 31 інсинератору 32 бортовим патрубкам розташованим вище вантажної ватерлінії 33. Від суднових споживачів конденсат надходить до охолоджувача конденсатів а далі – по магістралі в теплий ящик 34.
Системи УК і ДК автоматично підтримують тиск пари рівень води в теплому ящику й у сепараторі УК температуру палива перед форсунками.
Робота УК цілком автоматизована: автоматизований пуск і зупинка паливного насоса живильного насоса продувка паливного і газового тракту включення і вимикання запального пристрою.
11. Основні потоки енергії на ходових та стоянкових
Розрахунок потоків енергії в головному двигуні
Тепловий баланс дизеля 6ДКРН 60229-12 для спалювання палива з
теплотворною здатністю QH=42700 кДжкг запишеться у виді:
де - енергія згоряння палива;
ЕЕ - енергія еквівалентна ефективній роботі;
ЕГ - енергія уносима випускними газами;
ЕW - енергія що відводиться від двигуна водою;
ЕM - енергія що відводиться від двигуна маслом;
EОНП - енергія що відводиться від наддувочного повітря;
EНШ- невраховані втрати.
Енергія що виділяється при згорянні палива визначається за формулою:
де = 0167 кг(кВт·год) - питома витрата палива;
= 7029 кВт - потужність головного двигуна на режимі повного ходу.
Енергія еквівалентна ефективній роботі двигуна:
Енергія яка уходить з випускними газами:
де витрата газу на виході з двигуна кгс;
- витрата повітря що подається в двигун кгс;
і - ізобарна теплоємність випускних газів і повітря:
= 31 - сумарний коефіцієнт надлишку повітря [ ];
L0 = 143 кгкг - теоретично необхідна кількість повітря для окислювання
tг = 250°С; tп = 45°С - температури випускних газів і повітря на вході в циліндр [ ].
Енергія що відводиться від двигуна охолоджуючою водою:
де GW та CPw витрата і середня теплоємність охолоджуючої прісної води;
CPw = 4187 кДж(кгК)
QH = 100 м3год - продуктивність насоса охолоджуючої води ГД;
= 1000 кгм3 – густина прісної води.
- температури охолоджуючої води на виході і на вході в двигун.
= 74°С = 348 К; = 63°С = 336 К.
Енергія що відводиться від наддувочного повітря в ОНП:
де GП = 14.5 кгс - витрата повітря через ОНП;
= 45°= 318К = 190°С = 463 К
Енергія що відводиться маслом:
де GМ та СМ - витрата і теплоємність масла;
де QMH = 80 м3год - продуктивність масляного циркуляційного насоса;
= 900кг м3; =50°С = 323 К; = 40°С - 313 К;
Визначимо залишковий член балансу:
Складові теплового балансу у відносному вигляді будуть мати такий вид:
Розподіл потоків енергії в головному двигуні на режимі повного ходу
Розрахунок потоків енергії в ДГ на режимі повного ходу
Розглянемо розподіл потоків енергії одного з дизель-генераторів у зв'язку з їхньою схожістю.
Енергія що знімається з генератора дорівнює:
де еС - коефіцієнт враховуючий втрати електроенергії в мережі (від генератора до ГРЩ) еС =101;
Механічна енергія що підводиться до генератора:
де - ККД генератора на режимі;
- ККД генератора на номінальному режимі;
- відносний ККД генератора.
Коефіцієнт завантаження генератора дорівнює:
де - номінальна потужність.
при значенні КГ = 057 приймаю:
кВт - потужність затрачувана допоміжним двигуном.
Коефіцієнт завантаження допоміжного двигуна:
- номінальна потужність допоміжного двигуна;
Згідно = 660 кВт тоді:
Ефективний ККД допоміжного дизеля:
де = 42700 кДжкг - нижча теплота згоряння палива;
- питома витрата палива на режимі г(кВтгод);
- частка енергії підведеної до палива в паливонагрівачі;
- частка енергії внесеної наддуванням.
Величину представляємо як:
- номінальна питома витрата палива;
- коефіцієнт що враховує зміну при роботі двигуна на різних режимах.
=188 г(кВтгод) звідси:
Енергія внесена в двигун паливом:
Енергія відведена з двигуна маслом:
де - механічний ККД двигуна .
Енергія що відводиться з двигуна охолоджуючою водою:
де - величина зміни енергії що відводиться водою в залежності від навантаження ДД;
- енергія що відводиться від ДД на номінальному режимі;
- витрата охолоджуючої води;
- продуктивність насоса на номінальному режимі (по паспортним
КНО=081 - коефіцієнт використання продуктивності насоса охолодження;
= 10°С - різниця температур на вході і виході води з двигуна.
Енергія що відноситься з двигуна газами що відходять знаходимо з рівності:
де ЕНШ- енергія не врахована рівнянням теплового балансу ЕНШ = 5 кВт;
Приймаємо що з водою що охолоджує наддувочне повітря іде еп = 45% енергії й у двигун у виді стиснутого повітря повертається еНАД = 15% тобто
За даними експертної оцінки щодо вихлопного тракту приймаємо що в глушителі-іскрогаснику губиться близько 1% енергії що уноситься відходящими газами що складає еп = 0 0017 чи Еп = 17 кВт.
У генераторі при перетворенні механічної енергії в електричну частина енергії губиться перетворюючись в теплову.
Механічні втрати що включають у себе енергію тертя в підшипниках кільцях енергію тертя ротора об повітря і витрати енергії на вентиляцію лежать у межах від 2% до 4% тоді для розглянутого генератора з n = 750 хв-1 механічний ККД приймаємо .
Втрати пов'язані з перетворенням механічної енергії в електричну містять у собі магнітні й електричні втрати а також; додаткові і складають:
Таблиця 2.6. Розподіл енергії в дизель-генераторі (ДГ)
Позначення та величина
Абсолютна кВт Відносна кВт
Електрична на виході з ГРЩ
Втрати електроенергії в мережі
Електроенергія на клемах генератора
Механічна енергія на фланці ДЦ
Еквівалентний механічним втратам
Еквівалентний електричним втратам
Що виділяється при згорянні палива
Внесений з наддувочним повітрям
Отримани в паливопідігрівачі
Відходящих газів перед ГТН
Підходящих газів після ГТН
Відбираємий охолоджуючою водою
Відібраний від наддувочного повітря
Стиснутого повітря після ГТН
Втрати енергії в МКВ
Втрати в глушителі-іскрогаснику
Відведений в забортну воду
Таблиця 2.7. Розподіл потоків енергії в ДГ в ходовому режимі
Розрахунок потоків енергії в утилізаційному котлі в ходовому режимі
Рівняння теплового балансу для УК що працює від газів що відходять від ГД має такий вид:
де ЕВГ - енергія що підводиться до УК із газами що відходять кВт;
ЕУК - енергія що витрачається на одержання пари кВт;
ЕУХ - енергія що відводиться з УК в навколишнє середовище кВт;
Температура газів перед УК:
= 250°С - 10°С = 240°С
Енергія що подводиться до УК із газами що відходять від ГД:
Енергія що витрачається на одержання пари:
Втрати енергії в УК = 003
Енергія що відводиться з УК в НС:
Таблиця 2.8. Розподіл потоків енергії в утилізаційному котлі в ходовому режимі
Потоки енергії в СЕУ
Розрахунок ведеться для питомих витрат палива приведених до нижчого
Витрата палива головним двигуном:
Витрата палива дизель-генераторами:
де gе = 104 - відносна питома витрата палива при К3 = 062.
Запас важкого палива для головного двигуна:
φ = 086 - коефіцієнт що враховує частку роботи ГД на важкому паливі;
= 01725 кг(кВтгод) - питома витрата палива ГД на режимі;
L = 15000 миль - довжина рейса;
VS = 143- швидкість судна;
KV = 088 - коефіцієнт технічної реалізації швидкості [ ].
На розглянутому режимі працюють:
Два дизель-генератори;
Утилізаційний котел;
Системи що обслуговують ГД і ДГ
На підставі теплових балансів ГД ДГ УК і з огляду на те що на даному режимі працюють два ДГ складаємо зведену таблицю 2.9 розподілу потоків енергії в СЕУ.
Таблиця 2.9. Розподіл потоків енергії в СЕУ
Позначення і величина
Енергія внесена паливом
Енергія внесена паливом у ГД
Механічна енергія на фланці ГД
Енергія що відбирається водою в ОНП
Енергія газів що виходять з ГД
Енергія уносима охолоджуючою водою з ГД
Енергія уносима маслом з ГД
Енергія внесена паливом у ДГ
Енергія газів що виходять з ДГ
Механічна енергія на фланці ДГ
Енергія уносимо охолоджуючою водою з ДГ
Енергія уносимо маслом з ДГ
Енергія відведених газів за ГТН
Енергія що відбирається від надбавочного повітря
Втрати енергії в генераторі
Енергія на виході з ГРЩ
Енергія підводимо до УК
Енергія що витрачається на одержання пари
Енергія що відводиться з УК
Втрати енергії у валопроводі
Енергія що надходить на гвинт
Втрати енергії на гвинті
Енергія упора гвинта

Таблиця 2.2.doc

Таблиця 2.2. Розрахунок гвинтової характеристики при ймовірних умовах експлуатації
( 2 м 12 мес. 65 1383 м).
Формула источник или др.
Скорость хода судна эксплуатационная
Сопротивление движению судна
расчетное (115·ПСИ)
Конструкторская документация
соответствующее доб. от обрастания
Коэффициент общей полноты
Конструкторская документация
Коэффициент расчетного попутного потока для судна с чистым свежеокрашенным корпусом
Коэффициент волнового попутного потока
Поправка к коэффициенту расчетного попутного потока учитывающая увеличение шероховатости корпуса при эксплуатации
Коэффициент расчетного попутного потока
Поступательная скорость винта
Коэффициент засасывания для судна с чистым свежеокрашенным корпусом
Поправка к коэффициенту засасывания учитывающая увеличение шероховатости корпуса при эксплуатации
Коэффициент засасывания
Продовження таблиці 2.2 .
Коэффициент нагрузки гребного винта по тяге
Коэффициент нагрузки гребного винта по упору
Мин. допустимое дисковое отношение:
из условий прочности
диаграммное (принятое)
Диаграмма для расчета винтов
КПД винта (без учета влияния условий эксплуатации)
Снимается с диаграммы
Поправка учитывающая снижение КПД винта из-за увеличения его шероховатости при эксплуатации
Поправка учитывающая снижение КПД винта из-за качки
Шаговое отношение винта
Коэффициент упора серийного (диаграммного) винта
Относительная поступь винта
Частота вращения винта:
Эффективная мощность двигателя:
Показатель степени " m

Роздел 2.doc

Розділ 2. ПРОЕКТУВАННЯ ГОЛОВНО ПРОПУЛЬСИВНО
1. Розміщення головного двигуна на судні
Для проектної розробки приймаємо двигун фірми MAN–B&W ряду МС-С 6S60MC-С номінальна потужність якого (в точці [ ]) складає 13530 кВт що на 1290 кВт більше аналогічної потужності двигуна який установлювали на останніх серійних судах.
Габаритні розміри цього двигуна показані на рисунку 2.1
Рис. 2.1. Габаритні розміри двигуна 6S60MC-С.
При проектуванні розташування двигунів у МВ становлять ряд таких вимог:
- до розміщення стічно-циркуляційної цистерни;
- до висоти МВ що забеспечує при виїмку поршня з двигуна;
- до можливості монтажу двигуна при кормовому розташуванні МВ;
- до розміщення тяг верхнього кріплення ГД.
Насамперед необхідно визначити положення осі колінчастого вала двигуна при встановленні валопроводу без ухилу з урахуванням можливостей розміщення гребного гвинта в кормовому підзорі судна. На рисунку 2.2 представлена кормова кінцівка серійного судна з ГВ діаметром D=67 м і глибиною занурення осі h0=974 м. Для даного судна мінімально допустимі такі значення величин:
Bm граничне значення діаметра гвинта не повинне перевищувати 70% осадки судна.
Рис. 2.2. Кормова кінцева частина балкера типу “Київ”.
З урахуванням обмеженої висоти машинного відділення мм для забезпечення виїмки поршня з ГД передбачено застосування спеціального крана "double jib crane" (рис.2.3) тому що при його установці достатньо щоб відстань між віссю колінчастого вала двигуна і гаком була не меншою ніж 10825 мм а між: гаком і поршнем – мм.
Рис. 2.3. Габаритні розміри крана фірми МБД (2x16 т)
Виконані попередні проектні розробки щодо розміщення двигуна 6S60MC-С у машинному відділені балкера типу “Київ”(рис.2.4) показали що при установці цього двигуна можна дотриматися перелічених вище вимог до розташування ГД у МВ.
Поле для вибору робочих параметрів двигуна 6S60MC-С показано на рис.2.5.Також подано значення потужностей які використовуються в подальших розрахунках. Поле для вибору робочих параметрів обмежується такими лініями:
і - сталих середніх ефективних тисків;
і - сталих частот обертання колінчастого вала двигуна.
Рис. 2.4 Розташування ГД 6S60MC-С на судні (поперечний переріз
Рис. 2.5.Поле для вибору робочих параметрів двигуна 6S60MC-С
2 Основні характеристики ходовості серійного судна
Метою цього підрозділу є одержання необхідної інформації для розрахунків гвинтової характеристики з подальшим суміщенням її з полем робочих параметрів ГД. До цієї інформації належать залежності буксирувального опору R=() коефіцієнта засмоктування t і коефіцієнта розрахункового попутного потоку .
Залежність буксирувального опору R=() була одержана за даними проектної документації. Вона представлена на рис.2.6
За даними конструкторської документації коефіцієнт розрахункового попутного потоку для судна з чистим свіжопофарбованим корпусом дорівнює 044 а коефіцієнт засмоктування t=026.
Рис. 2.6. Залежність повного опору руху балкера типу Київ” від швидкості ходу при приймально-здавальних (1) та ймовірних умовах експлуатації (2)
3. Початкові значення характеристик гребного гвинта
При проектуванні пропульсивного комплексу судна виникає питання про вибір типу рушія. У якості рушія на сучасних транспортних суднах найчастіше використовують гребний гвинт для якого характерні порівняно висока ефективність простота конструкції та надійність в експлуатації.
Розглянемо альтернативні варіанти рушіїв - гвинтів фіксованого та регульованого кроків - і оберемо той варіант який є найбільш раціональним.
На морських транспортних суднах застосовують в основному гребні гвинти фіксованого кроку лопаті яких нерухомі стосовно маточини.
Виходячи з досвіду експлуатації балкерів оберемо гвинт фіксованого кроку (ГФК) - судно більший проміжок часу експлуатується на режимах близьких до номінального.
Кількість лопатей гребних гвинтів Z сучасних транспортних суден змінюється в межах від трьох до восьми. Кількість лопатей – важливий параметр від якого залежить частота і амплітуда періодичних сил і моментів які утворюються на лопатях і викликають вібрацію валопроводу і корпуса судна. Зі збільшенням кількості лопатей збільшується і частоти цих сил і моментів а також знижується амплітуда їх гармонік. Слід також звернути увагу що зі збільшенням кількості лопатей трохи збільшується дискове відношення яке забезпечує відсутність кавітації а також зменшується оптимальний діаметр гвинта. ККД гвинта також при цьому знижується що звязано зі збільшенням відносної товщини лопатей у результаті зменшення хорди лопаті.
Для подальших розрахунків попередньо вибираємо Z - 4 (аналогічно до судна - прототипу).
Також слід звернути увагу на вибір форми контура лопаті. Лопаті з більшою шаблевидністю виявляються при рівних товщинах менш міцними й
надійними в експлуатації особливо на режимах реверсу й задньої ходи ніж гвинти зі слабкою шаблевистістю голандської серії В.
Тому приймаємо гвинт з маркою В.
При виборі дискового відношення гребного гвинта варто пам'ятати що збільшення (при незмінних кроковому відношенні і відносній ході J) призводить до зменшення ККД гвинта внаслідок зростання профільного опору.
З цієї точки зору дискове відношення повинно бути мінімально можливим. Це мінімальне значення дискового відношення варто вибирати таким чином щоб уникнути явища кавітації. Беручи до уваги вище назване у подальших розрахунках приймаємо дискового відношення = 055 отже гвинт марки – B4-55.
4. Розрахунок гвинтових характеристик
В таблиці 2.1 приведена послідовність розрахунку гвинтової характеристики при приймально-здавальних умовах експлуатації. Для оцінки швидкісних можливостей судна зроблені розрахунки і при найбільш ймовірних умовах експлуатації які представлені в таблиці 2.2. Цим умовам відповідають слідуючі показники використані у розрахунках:
висота хвиль 3%-ї забезпеченості;
довжина між докового періоду експлуатації;
курсовий кут до напрямку поширення хвиль;
Для розрахунку гвинтових характеристик ще необхідно додатково знати
- тип судна – "балкер";
-водотоннажність – 70000 т;
-марка гвинта – B4-55;
-діаметр гвинта – 70 м; (базовий – 65 м максимальний – 72 м);
-марка ГД – 6S60MC-С;
-довжина між перпендикулярами – 2173 м;
-довжина L – 22253 м;
Швидкістю руху судна задаємось у залежності від умов експлуатації та ймовірного діапазону [ вуз. та вуз.].
У розрахунках також використовується діаграма для розрахунку гребних гвинтів (рисунок 2.7) з метою визначення величини крокового відношення коефіцієнта упору діаграмного гвинта відносної ходи гвинта.
Дані приведені в таблиці на російській мові так як програмний продукт завдяки якому проведений розрахунок російськомовний.
5 Побудова суміщених характеристик двигуна і рушія
На рисунку 2.8 подано характеристики гвинтів при приймально-здавальних умовах експлуатації з діаметром 7 м з марками М4-65 і В4-55 побудовані за даними таблиці 2.1. На цьому ж рисунку показана діаграма вибору робочих параметрів двигуна 6S60MC-С.
Рис. 2.8. Поле вибору робочих параметрів двигуна та гвинтові характеристики при приймально-здавальних умовах експлуатації з діаметром 7 м з марками М4-65 і В4-55
З рисунка видно що гвинт марки М4-65 гідродінамічно важкий. Тому для подальшого розгляду приймається гвинт із діаметром 7 м марки В4-55.
Розташування гвинтової характеристики відносно поля робочих параметрів двигуна 6S60MC-С свідчить про те що діаметр та марка гребного гвинта обрані відповідно раціонально.
За даними таблиць 2.1 та 2.2 на рисунку 2.9 побудовано характеристики гвинтів з діаметром 7 м маркою В4-55 при приймально-здавальних та розрахункових ймовірних умовах експлуатації.
Рис. 2.9. Поле вибору робочих параметрів двигуна та гвинтові характеристики для гвинтів з діаметром 7 м і маркою В4-55 при приймально-здавальних (1) та розрахункових ймовірних (2) умовах експлуатації
На рисунку 2.10 показано суміщення гвинтових характеристик при приймально-здавальних та ймовірних умовах експлуатації.
Рис. 2.10. Діаграма робочих параметрів двигуна 6S60MC-С з =12989 кВт значення потужності й частоти обертання в характерних робочих точках
Штрих-пунктирною лінією відображена гвинтова характеристика що відповідає умовам здавально-приймальних випробувань (чистому корпусу глибокій і тихій воді) побудована за даними таблиці 2.1.
Під час експлуатації корпус судна та гребний гвинт обростають і опір
рухові судна збільшується. При одній і тій же потужності головного двигуна швидкість ходу судна знижується. У свою чергу хвилювання моря також негативно позначається на швидкості ходу. Суцільною лінією на цьому рисунку показана гвинтова характеристика що відповідає оброслому корпусу й штормовим умовам побудована за даними таблиці 2.2.
При визначенні характерних значень потужностей прийняті такі визначення:
специфікаційна максимальна тривала потужність - це максимальна потужність яку замовив судновласник для тривалої експлуатації; у даному проекті = 096 ;
тривала експлуатаційна потужність - це потужність при якій передбачається нормальне використання двигуна згідно з [ ] =09;
потужність у точці оптимізації - це потужність при якій визначаються тип і відповідні параметри турбокомпресора регулюються газорозподіл і ступінь стиску двигуна. У даному проекті прийнято =0886 .
У таблиці 2.3 подано значення потужності і частоти обертання для встановленого на судні двигуна що відповідають рисунку 2.10 а також максимальна перевантажувальна потужність яка згідно з визначенням на
Таблиця 2.3. Номінальні та робочі параметри встановленого на судні
Експлуатаційні умови
Штормові з оброслим корпусом
Чистий корпустиха вода
Частота обертання колінчастого вала
Тривала експлуатаційна
Згідно з рекомендаціями [ ] побудовано обмежувальні характеристики двигуна. Суцільні лінії на рисунку 2.10 з кутовими коефіцієнтами 2 1 0 і лінія n = const що проходять через точку з координатами і є обмежувальними відповідно за крутильним моментом тиском потужністю і частотою обертання. Область охоплена цими лініями визначає співвідношення "потужність - частота" для тривалої роботи двигуна. Штрихові лінії на цьому рисунку обмежують роботу двигуна з перевантаженням протягом однієї години з інтервалом 12 год.
За даними таблиць 2.1 і 2.2 побудована залежність =(n) що показана на рисунку 2.11. Тут же показані швидкості ходу судна і відповідно при потужностях і для чистого і оброслого корпуса- при приймально-здавальних і розрахункових ймовірних умовах експлуатації.
Рис. 2.11. Залежність швидкості ходу від частоти обертання рушія при приймально-здавальних (1) і розрахункових ймовірних (2) умовах експлуатації
6. Характеристики гребного гвинта
Взаємне розташування гвинтової характеристики і поля робочих параметрів двигуна 6S60MC-C (рис. 2.10) вказує на можливість установки на судні гвинта з =7 м; ; Z=4 однак остаточне рішення приймаємо після перевірки гвинта на міцність і кавітацію.
Знайдемо мінімально допустиме дискове відношення що визначає першу та другу стадії кавітації.
Для перевірки гвинта на кавітацію застосовуємо формулу:
де -кількість лопатей;
-упор гребного гвинта;
-глибина занурення осі гребного гвинта;
Для перевірки гвинта на міцність застосовуємо формулу:
-упор гребного гвинта.
Таким чином на судні з двигуном 6S60MC-C встановлюється гребний гвинт фіксованого кроку з наступними характеристиками:
крокове відношення =0715;
дискове відношення =055;
кількість лопатей Z=4
який забезпечує розрахункову швидкість руху судна (див. рис 2.11 ) при осадці =1383 м при різних умовах експлуатації.
На рис.2.12 показана діаграма для розрахунку гребних гвинтів серії В4-55 з відносним радіусом маточини r=0167. У робочій точці гвинта (при =0783=10170 кВт) зазначені його ККД і крокове відношення (для гвинта з D=7 м і =055) що відповідають оптимальному значенню=
7. Основні характеристики головного двигуна
Головний двигун 6S60MC-C як це випливає з рисунка 2.10 має специфікаційну максимальну тривалу потужність 12989 кВт. Турбонагнітач повітроохолоджувач і об’єм камери згоряння для нього визначені точкою оптимізації тобто =11508 кВт і =987 .
Питома витрата палива для цього двигуна визначається за допомогою рисунка 2.13. Ця витрата залежно від ступення навантаження двигуна показана на рисунку 2.14 де також зазначена витрата палива при специфікаційній потужності.
Точка оптимізації(=85 % =94 %) наноситься на діаграму вибору робочих параметрів МОД (див. рис. 2.13 ). Пряма лінія (паралельна до -) проводиться через точку оптимізації. Точка перетину з лініями для навантажень 100 80 і 50 % ( від оптимізованої потужності) вказують на зниження питомої витрати палива щодо у точці .
Приведене значення витрати палива відповідає еталонним зовнішнім умовам по ISO 30461-1986:
тиску навколишнього повітря 1000 м бар
температурі навколишнього повітря +25оС
з нижчою теплотою згоряння =42707 кДжкг
Номінальна питома витрата палива за цих умов для високо сіркуватистого мазуту з =40000 кДжкг на якому працює двигун становитиме
На рис.2.15 показано поперечний переріз двигуна 6S60MC-C [ ] . Це двотактний крейцкопфний реверсивний двигун із газотурбінним наддувом при постійному тиску газу перед турбіною простої дії з головним упорним підшипником розташованим у корпусі двигуна і рядним вертикальним розташуванням циліндрів.
Група деталей остова
Фундаментна рама (позиція 1 на рис. 2.15) виконана монолітною з розміщенням ланцюгового привода і упорного підшипника в кормовому кінці двигуна. Вона складається з високих зварених подовжніх і поперечних балок з литими постелями підшипників.
Для кріплення до суднового фундаменту використовуються болти і пристосування для гідрозатягування. Фундаментна рама виготовляється без ухилу у випадку установки на епоксидних клинах або з ухилом 1:100 при установці на чавунних клинах. До неї приварюється масляний піддон зі сталевого листа. Рамні підшипники зі сталевих вкладишів залитих білим металом.
Картер (14) виконується литим або звареним. На стороні випуску двигуна передбачені запобіжні клапани і люки для кожного циліндра. Картер з'єднується з фундаментною рамою гвинтами. Анкерні зв'язки виконані цільними. Для кожного анкерного зв'язку у верхній частині картера передбачені еластичні стопорні пристрої.
Блок циліндрів виготовлений з чавуна. Разом з циліндровими втулками він утворить порожнину продувного повітря і водяну охолодну порожнину. У верхній частині відсіку ланцюгового привода встановлений блок зірочок. На стороні розподілу двигуна блоки циліндрів постачені лючками для очищення порожнини продувного повітря й огляду продувних вікон. До блоку циліндрів кріпляться коробки розподільного вала і лубрікатори а також мастилопроводи подачі масла для охолодження поршнів і для змащення.
На днище блоку циліндрів розташовується сальник поршневого штока з ущільнювальними кільцями для продувного повітря і з’ємними кільцями що перешкоджають влученню масла в продувну порожнину.
У верхній частині блоку циліндрів розташоване підведення охолодної прісної води. Крім того у ньому маються зливи із сальників поршневих штоків.
Втулки циліндрів (5) відлиті з легованого чавуна і підвішені в блоках за допомогою низько розташованих фланців. Верхня частина втулки оточена чавунною охолодною сорочкою. Втулка циліндра має продувні вікна і свердління для штуцерів циліндрового змащення.
Кришка циліндра (6) відкована зі сталі цільна зі свердліннями для охолодної води. Вона має центральний отвір для випускного клапана і канали для двох форсунок запобіжного і пускового клапанів і індикаторного крана. Кришка циліндра приєднується до блоку циліндра шпильками і гайками.
Колінчатий вал (2) – напівскладений. Він може виконаний з кутих сталевих кривошипів. Він містить у собі також і упорний вал. На кормовому кінці вал має фланець для маховика і з'єднання з проміжним валом на носовому кінці – фланець для установки при необхідності додаткового маховика і противаг. Фланець може бути також використаний для добору потужності.
Шатун (3) виготовлений зі сталевого кування і комплектується кришками підшипників з чавуна для крейцкопфних (головних) і мотилевого підшипників.
Поршень (10) складається з голівки і юбки. Голівка виготовлена з жаростійкої сталі і має чотири поршневі канавки хромовані по верхній і нижній поверхнях. Спідниця поршня чавунна.
Шток поршня (12) – сталевий кований зі зміцненням робочої поверхні; він проходить через сальник з'єднується з крейцкопфом чотирма болтами. У центральній свердлінні штока встановлена труба охолодного масла що утворить канали для його підведення і відводу.
Крейцкопф (13) викуваний зі сталі і постачений башмаками з дрібнозернистого чавуна робочі поверхні яких залиті білим металом. Кронштейн на крейцкопфі служить опорою для телескопічної труби що подає мастильне й охолодне масло до крейцкопфа поршневі і мотилевому підшипникові. Випускна труба масла для охолодження поршня кріпиться до протилежного торця крейцкопфа. Кришки головних і мотилевого підшипників кріпляться до шатуна шпильками і гайками. Головний підшипник складається з комплекту сталевих тонкостінних вкладишів залитих антифрикційним сплавом. Кришка крейцкопфного підшипника – цільна з вирізом для поршневого штока.
Мотильовий підшипник має сталеві тонкостінні вкладиші залиті антифрикційним сплавом. Мастило подається по каналах у крейцкопфі і шатуні.
Група деталей газорозподілу
Розподільний вал (11) лежить у вкладишах залитих білим металом. Блок распредвала складається з ряду секцій кожна з яких постачена кулачковими шайбами вихлопних клапанів паливних насосів і сполучних частин.
Кулачкові шайби вихлопних клапанів і паливних насосів – сталеві з загартованою робочою поверхнею. Розподільний вал приводиться від колінчатого одинарним ланцюгом. Зірочка ланцюга приєднується на болтах до упорного гребеня збільшеного діаметра. Ланцюговий привод постачений натяжним пристроєм а довгі меж опорні ділянки ланцюга підтримуються напрямними.
Випускний клапан (9) складається з корпуса і шпинделя. Корпус – чавунний і має водяне охолодження. Нижня частина корпуса клапана виготовлена зі сталі з наплавленням твердого сплаву на сідло і охолоджується водою. Шпиндель виготовлений з жаростійкої сталі також з наплавленої твердим сплавом тарілкою. У корпусі встановлена напрямна клапана. Випускний клапан кріпиться до кришки циліндра на шпильках з гайками відкривається гідравлічним приводом і закривається стисненим повітрям. При роботі під дією випускних газів що впливають на закріплені на ньому невеликі лопатки він провертається. Гідравлічна система складається з поршня з гідроциліндром установленого на корпусі штовхальника трубки високого тиску і робочого гідроциліндра на випускному клапані. Поршень гідроприводу клапана приводиться за допомогою кулачної шайби розподільного вала.
Елементи систем паливної і змащення
Двигун обладнаний індивідуальними паливними насосами високого тиску (ПНВТ) для кожного циліндра. ПНВТ складається з корпуса насоса з дрібнозернистого чавуна і розташованих по центрі втулки і плунжера з азотированої сталі. Щоб уникнути змішування палива з маслом привод насоса постачений ущільнювальним пристроєм. Насос приводиться паливним кулачком а дозування палива здійснюється поворотом плунжера зубцюватою рейкою що зв'язана з механізмом регулювання. Регулювання випередження подачі здійснюється установкою прокладки між верхньою кришкою і корпусом насоса. Паливний насос постачений пропускним клапаном. У положенні аварійної зупинки клапан направляє паливо назад на усмоктування насоса й у такий спосіб запобігає відкриття паливом форсунок. Відкриття форсунок виробляється паливом високого тиску створюваного ПНВТ а закриття здійснюється пружиною. Автоматичний золотник забезпечує циркуляцію палива між форсункою і трубками високого тиску і запобігає заповненню камери згоряння паливом у випадку заїдання голки форсунки або при зупиненому двигуні. Паливо від випускного золотника й інших стоків приділяється в закриту систему.
Двигун забезпечується одним або двома лубрікаторами циліндрового змащення що встановлюються на передньому кінці блоку циліндрів. Вони мають можливість регулювання подачі масла і зберігають в основному цю подачу пропорційно частоті обертання двигуна.
Елементи газоповітряних систем
Повітря засмоктується турбокомпресором (ТК 7) безпосередньо з машинного відділення через фільтр-глушитель усмоктування. З ТК через нагнітальний патрубок охолоджувач надуваного повітря (ОНП 4) і ресивер продувного повітря він надходить до продувних вікон втулок циліндрів. Нагнітальний патрубок між ТК і ОНП постачений компенсатором і має теплову ізоляцію зовні.
Двигун оснащується турбокомпресором МАN B&W або АВВ установлюваним на кормовому кінці двигуна. ТК частково охолоджується прісною водою обладнаний електронним тахометром з датчиками приладу що знаходиться в ЦПУ. Крім того мається охолоджувач надуваного повітря моноблочного типу для звичайного охолодження забортною водою робочим тиском 20 25 бар або для центрального охолодження прісною водою робочим тиском не більш 45 бар; перепад температур між продувним повітрям і водою на вході не повинний перевищувати 12 °С.
Від випускних клапанів гази направляються у випускний колектор (8) де вирівнюються пульсації тиску від окремих циліндрів. У ТК гази надходять при постійному тиску. Після ТК вони направляються в газовипускний трубопровід. Між випускними клапанами і колектором а також між колектором і ТК установлені компенсатори.
Система пускового повітря включає головний пусковий клапан безповоротний клапан розривну діафрагму запобіжного клапана на трубопроводі до кожного циліндра повітророзподільник пускового повітря і пускові клапани на кожнім циліндрі. Головний пусковий клапан зв'язаний із системою керування пуску двигуна.
Система управління і регулювання
Двигун постачений пневмоелектричною системою керування і регулювання подачі палива. Система передає команди від пульта керування до двигуна.
Система регулювання дозволяє запускати зупиняти і реверсувати двигун керувати частотою обертання. Рукоятка керування швидкістю на пульті керування видає сигнал завдання швидкості регуляторові в залежності від бажаної частоти обертання. При виконанні функції "Зупинка" упорскування палива припиняється дією пропускних клапанів у ТНВТ незалежно від положення рукоятки керування швидкістю.
Реверсування здійснюється перекладом рукоятки телеграфу з положення "Уперед" на "Назад" і перекладом рукоятки керування швидкістю з положення "Стоп" у положення "Пуск". Потім керуюче повітря реверсують повітророзподільник пускового повітря і за допомогою пневмоциліндра переміщає перекладний ролик штовхальника привода паливного насоса після чого паливні насоси займають положення для роботи "Назад".
Двигун постачений установленим на бічній стороні місцевою посадою керування і щитом приладів для аварійної роботи.
Частота обертання двигуна регулюється механіко-гідравлічним регулятором Вудворда типу РGА58.
Упорний підшипник типу B&W-Michell складається у першу чергу із упорного гребеня на колінчатому валові опори підшипника і чавунних сегментів залитих білим металом. Упорний вал є невід'ємною частиною колінчатого вала. Упор гребного гвинта передається через упорний гребінь сегменти і фундаментну раму фундаментові двигуна і кінцевих клинів. Упорний підшипник одержує змащення від системи змащення двигуна.
Маховик валоповоротного пристрою має циліндричні зубці і кріпиться до фланця упорного вала. Він обертається шестірнею редуктора валоповоротного механізму змонтованого на фундаментній рамі. Валоповоротний механізм приводиться електродвигуном з убудованою передачею і гальмом. Валоповоротний пристрій обладнаний блокуванням що не допускає запуску двигуна при включеному положенні. Включення і вимикання валоповоротного пристрою здійснюється вручну шляхом осьового переміщення шестірні.
У базовому виконанні двигун обладнаний індикаторним приводом. Він складається з кулачка установленого на розподільному валові і подпруженого штовхальника з роликом що рухається поступально відповідно до руху поршня в циліндрі двигуна. У верхній частині штовхальник має вушко і якому приєднується індикаторний шнур після установки індикатора на крані.
Двигун обладнаний демпфером подовжніх коливань що встановлюється на носовому кінці колінчатого вала. Демпфер складається з поршня і рознімного корпуса розташованого в ніс від переднього рамового підшипника. Поршень виконаний у виді цільного гребеня на рамовій шийці а корпус прикріплений до опори рамового підшипника. механічний пристрій для перевірки функціонування демпфера.
У таблиці 2.4 подані основні параметри встановленого на балкарі двигуна
Таблиця 2.4.Номінальні і специфікаційні параметри МОД балкера типу Київ
Частота обертання хв-1
Питома витрата палива гкВт·год
На плакаті ДП.8.090509.6213.05.01 приведені основні пропульсивні характеристики балкера типу Київ із ГД 6S60MC-C і питома витрата палива в залежності від ступеня його навантаження (стосовно потужності = 11508 кВт у точці оптимізації).
9. Визначення складу та розрахунок основних елементів валопроводу
На судні передбачається валопровід у такому складі: гребний вал проміжний вал дейдвудний пристрій опорні підшипники перебірковий сальник гальмо система змащення й охолодження.
Вали з'єднуються між собою і з валом двигуна за допомогою фланців і щільно пригнаних болтів. Передбачено гальмовий пристрій для утримання від провертання валопроводу при буксируванні судна зі швидкістю 7 вуз. Гребний вал спирається на один дейдвудний підшипник з білим металом і виносний самоустановлювальний опорний підшипник. Проміжний вал спирається на один опорний самоустановлювальний підшипник. Вали виготовлені з вуглецевої стали:
гребний вал – зі сталі категорії міцності КМ-25 (480 МПа);
проміжний вал – зі сталі категорії міцності КМ-23 (440 МПа).
Вихідними даними для визначення діаметрів валів є:
- специфікаційна потужність ГД 12989 кВт;
- розрахункова частота обертання валів що відповідає 1029
Найменші припустимі діаметри валів у даному проекті визначаються за правилами Морського Регістра Росії [ ].
Найменший припустимий діаметр проміжного вала повинен бути не менш
де F – коефіцієнт; для ДУ з прямою передачею потужності на гвинт F=100.
З урахуванням категорії льодового посилення найменший припустимий діаметр проміжного вала
=108 =108 5016=5417 мм
Мінімальний розрахунковий діаметр гребного вала
де =122 – коефіцієнт для безшпонкового з'єднання гребного гвинта.
З урахуванням категорії льодового посилення цей діаметр
=115=115 612=7038 мм.
Розрахунковий діаметр гребного вала при виготовленні його зі сталі категорії міцності КМ-25
Розрахунковий діаметр проміжного вала при виготовленні його зі сталі категорії міцності КМ-23
За результатами розрахунків прийняті такі значення діаметрів валів :
- проміжного зі сталі – 530 мм;
- гребного зі сталі – 690 мм [ ].
Конструктивна схема валопроводу з позначками діаметра валів наведена на рис.2.16.
Рис.2.16. Конструктивна схема валопроводу

s60mc-c.doc

Рис.2.15 Поперечний переріз двигуна 6S60MC-C.
– фундаментна рама; 2 – колінчастий вал; 3 – шатун; 4 – охолоджувач наддувного повітря;
– втулка циліндра; 6 – кришка циліндра; 7 – випускний колектор; 8 – випускний клапан;
– турбокомпресор; 10 – поршень; 11 – розподільний вал; 12 – шток поршня;
– крейцкопфне з’єднання; 14 – картер.

Зм_ст.doc

Загальна характеристика судна
1. Загальні відомості
2. Основні характеристики
3. Морехідні якості
5. Суднові пристрої
6. Палубні механізми
7. Вантажні пристрої
8. Характеристика елементів суднової енергетичної установки
9. Вибір основних технічних рішень з СЕУ що проектується
Проектування головної пропульсивної установки
1. Розміщення головного двигуна на судні
2. Основні характеристики ходовості серійного судна
3. Початкові значення характеристик гребного гвинта
4. Розрахунок гвинтових характеристик
5. Побудова суміщених характеристик гребного двигуна і рушія
6. Характеристики гребного гвинта
7. Основні характеристики головного двигуна
9. Визначення складу та розрахунок основних елементів
10. Вибір та розрахунок теплової схеми СЕУ
11. Основні потоки енергії на ходових та стоянкових режимах роботи
Проектування допоміжної установки
1. Суднова електростанція
2 Котельна та опріснювальна установки
Проектування систем СЕУ
1. Розробка принципових схем систем що обслуговують СЕУ
1.1.Паливна система
1.2. Масляна система
2. Розрахунок систем СЕУ та підбір комплектуючого
2.1. Розрахунов паливної системи
2.2. Розрахунов масляної системи
3. Визначення запасів робочих речовин середовищ енергетичної
4. Визначення ємності цистерн для збереження запасів палива
масла і прісної води
Розміщення устаткування енергетичної установки в машинному
Спеціалізований розділ
Технологічна розробка елемента СЕУ
1. Короткий опис механізму що монтується і вузлів його
2. Аналіз способів монтажу які застосовуються для даного
3. нструмент пристосування устаткування і прилади необхідні
для здійснення монтажу
4. Технічні вимоги до монтажу головного двигуна
5. Правила прийому та методи контролю
6. Заходи щодо охорони праці і протипожежної безпеки
7. Розрахунок нерухомості змонтованого механізму
8. Розробка технологічного процесу монтажу головного двигуна
Заходи з охорони праці та навколишнього середовища
1. Аналіз небезпечних та шкідливих факторів в машинному
2. Аналіз вплину на навколишнє середовище в процесі експлуатації
Розробка заходів щодо цивільної оборони
1. Обрунтування необхідності розробки заходів
2. Характеристика об'єкта пов'язаного з можливістю вибуху
2.1. Визначення запасу міцності вузлів кріплення суднового
обладнання до фундаменту
2.2. Короткий опис механізму що досліджується
3. Методика дослідження
3.1. Визначення мінімального віддалення центру вибуху від
борта судна що гарантує збереження усієї частини корпуса
3.2. Визначення кінематичних параметрів кидка корпусу судна
під впливом тиску підводної ударної хвилі
3.3. Визначення запасу міцності вузлів кріплення головного
двигуна до суднового фундаменту

Раздел 8(Охрана труда).doc

Розділ 8. ЗАХОДИ З ОХОРОНИ ПРАЦ ТА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
Охорона праці – система правових соціально-економічних організаційно-технічних санітарно-гігієнічних та лікувально-профілактичних заходів і засобів які спрямовані на збереження здоров’я працездатності людини в процесі праці.
Повністю безпечних умов праці не існує. Наша держава надає належної уваги охороні праці. До загальних законів що визначають основні положення про охорону праці належать: Конституція України Закони України Про охорону праці Про охорону здоровя Про пожежну безпеку та ін. Державне управління охороною праці виконує:
-Кабінет Міністрів України;
-Державний Комітет України з догляду за охороною праці;
-Міністерства та центральні органи державної виконавчої влади;
-Місцева державна організація місцева Рада народних депутатів.
Державний надзор за дотриманням законодавчих та інших нормативних актів з охорони праці здійснюють:
-Державний Комітет України з надзору за охороною праці;
-Державний Комітет України з ядерної та радіаційної безпеки;
-Органи державного пожежного надзора управління пожежної охорони МВС України;
-Органи та заклади санітарно-епідеміологічної служби Міністерства
охорони здоров’я України.
Без забезпечення безпечних умов праці жодне підприємство цех робоче місце на виробництві не може бути прийняте в експлуатацію.
Підвищення продуктивності праці якості та кількості виробляємої продукції здоров’я працюючих можливо тільки за умови поліпшення умов праці підвищення безпечності праці.
В дипломному проекті проведено аналіз небезпечних та шкідливих факторів при роботі на балкері розробка заходів з охорони праці при роботі в замкнених та важкодосягаємих відсіках і приміщеннях а також проведено розрахунок освітленості МВ.
1. Аналіз небезпечних та шкідливих факторів в
машинному відділенні
Висока енергоозброєність сучасних суден їх насиченість різними приладами і механізмами створює умови для виникнення інтенсивного шуму його джерелом може бути будь-яке тіло що коливається яке виведено із рівноваги зовнішньою силою. Шум причиняє неблагополучний вплив на людину та слуховий акумулятор центральну нервову систему серцево-судинну та систему травлення а також викликає зміну гормональної регуляції організму.
Припустимий рівень широкосмугастого шуму на робочих місцях регламентується ГОСТ 12.1.003-83.
Основні параметри широкосмугастого шуму які нормуються наведені у таблиці 8.1.
Таблиця 8.1. Основні параметри широкосмугастого шуму
Рівень звукового тиску (дБ) в октавних смугах середньо-геометричних частот Гц
МКВ суден з постійною вахтою
Коливальні процеси які проходять в корпусних конструкціях судна машинах та механізмах називають вібрацією. Головним джерелом вібрації на судні є гребні гвинти двигуни валопровід та допоміжні механізми.
Вібрацію також може викликати хвилювання моря та удари льоду об корпус.
У екіпажу судна який на протязі довгого часу знаходиться під впливом вібрації можуть виникати різні порушення у функціональному стані організму такі як виникнення професійної патології вібраційної хвороби з появою підвищеної зморюваності.
Вібрація є складним коливальним процесом та характеризується: віброзміщенням мм; коливальною швидкістю мс; коливальним прискоренням мс2;частотою Гц; енергією Дж; потужністю Вт.
Основним нормативним документом який встановлює гранично допустимі величини вібрації в місцях знаходження екіпажа на судні є санітарна норма (СН).
Санітарні норми вібрації на судах наведені у таблицях 8.2 та 8.3
Таблиця 8.2. Граничні спектри рівня вібрації за швидкістю ПС (Lх) дБ
Середньогеометричні частоти у активних смугах Гц
Таблиця 8.3. Граничні спектри рівня вібрації за прискоренням ПС (Lа) дБ.
Норми освітленості на судах регламентується нормами штучного освітлення на судах морського флоту 2506-81 наведеними у таблиці 8.4.
Рівномірна освітленість робочих місць сприяє підтримці на високому рівні працездатності людини тому що виключає втому органів зору від частої переадаптації при переведенні зору з добре освітленої поверхні на погано освітлену.
Таблиця 8.4. Норми штучного освітлення на судах морського флоту 2506-81.
Приміщення робоче місце
Площина нормування освітленості
Мінімальна освітленість Лк
При люмі-несцентних лампах
Машинне відділення приміщення допоміжних механізмів постів керування
на палубі шкала приборів двигуна
на палубі шкала приборів котла
Гірокомпасні румпельні агрегатні насосні відділення
на палубі шкала приборів
Безпечність установок які працюють під тиском
На судні під тиском знаходяться:
- пароводяний трубопровод системи від утилізаційного котла до сепаратора пара ( р =5..12 кг);
- трубопровод масляної системи головного двигуна (р=2 4 кг);
- система пускового повітря головного двигуна (р= 15..25 кг) та ін.
Аварії сосудів які знаходяться під тиском можуть призвести до травмування екіпажу. Причиною аварії може бути відсутність або несправність запобіжних клапанів дефекти при виготовленні монтажі та ремонті сосудів під тиском знос стінок труб.
Згідно Правил Регістра сосуди які працюють під тиском мають відповідати наступним вимогам:
-корпуса судів повинні мати міцні лапи для кріплення до фундаментів;
-кожен сосуд повинен мати пристрій продуву запобіжний клапан лази для огляду внутрішньої поверхні;
Рухомі машини та механізми незахищені елементи установок
Машини і механізми які знаходяться в машинному відділенні рухомі частини яких викликають підвищену небезпеку для обслуговуючого персоналу ( маховик ГД та проміжний вал привідний вал циркуляційного насоса (ЦНУ 1640) утилізаційного котла вентилятор вдувний в МКВ(РСС 40016-11.4) та ін. ) мають бути надійно огороджені.
З цієї причини на судах передбачено огородження усіх рухомих елементів кожухами підручні механізми та обладнання необхідно кріпити на міцних та жорстких фундаментах.
Можливий витік газів у машинному відділенні
Витік газів при роботі ГД допоміжних котлів дизель-генераторів складається із: продуктів повного згоряння палива; продуктів неповного згоряння палива; окисів азоту; золових часток.
х концентрація у повітрі нормується Санітарними нормами наведеними у таблиці 8.5.
Таблиця 8.5. Санітарні норми концентрації у повітрі.
ГДК токсичних компонентів мгм3 (для МВ)
З пере рахунку на бензин
Можливі причини пожежі в машинному відділенні:
-несправність проходів вихлопних колекторів;
-неправильне зберігання ПММ;
-витік палива та мастила;
-несправності електрообладнання.
Мікроклімат в МВ характеризується температурою вологістю наявністю шкідливих сумішей та швидкістю повітря а також випромінюванням навколишніх поверхонь.
Вимоги санітарних норм по вологості і температурі повітря в МВ в залежності від району плавання передбачені в таблиці 8.6.
Таблиця 8.6. Вимоги санітарних норм по вологості і температурі повітря в МВ.
Методи зниження шуму та вібрації в МКВ
Для переважної більшості дизелів основним джерелом коливання є системи впуску випуску циліндропоршневої групи паливопідкачувальна апаратура клапано-розподільчі механізми зубчаті передачі.
Джерела аеродинамічних шумів на всмоктуванні та випусканні судових дизельних установок в окремих випадках можна не враховувати так як вони забезпечуються ефективними глушниками та практично не утворюють шуму механічного походження який визначає потужність в машинно-котельному відділені судна.
Найбільш інтенсивною складовою в спектрі шуму є частота обертання. Частота цієї складової кратна добутку частоти обертання робочого колеса нагнітача на число його лопаток. нтенсивність шуму знижається за рахунок встановлення глушників активного типу.
Коливання дизелів з частотою яка відповідає низьким гармонікам частоти обертів являє собою низькочастотну вібрацію. Основними причинами таких вібрацій є:
-нерівновага сили енергії 1-го та 2-го порядку а також моменти цих сил;
-дисбаланс колінчастих валів;
-різниця в масах поступально-рухівних деталей;
-нерівномірність навантажень по циліндрам.
Основна причина шуму зв’язана з технологією виробництва дизелів.
Якщо і можливо зменшити амплітуду неврівноважених сил то це тільки в процесі проектування. нші причини пов’язані з допусками на експлуатаційні параметри.
Поряд з активними заходами зниження вібрації та шуму в джерелах їх виникнення які звичайно передбачаються при проектуванні механізму для досягнення оптимальних умов експлуатації використовуються пасивні заходи.
Для зниження структурного шуму викликаного вібрацією від машини на корпусні конструкції необхідно примінити засоби віброізоляцій опорних зв’язків (амортизатори) та неопорних зв’язків (сильфонні компенсатори еластичні муфти). широкі можливості амортизації судових механізмів за допомогою серійно випускаючих гумометалевих амортизаторів за навантаженням від 10 до 200 кг.
Крім вібрації зниження шуму судових машин досягається застосуванням звукоізолюючих оболонок у вигляді екранів кожухів або окремих вигородок. Конструкційно найбільш просто реалізуються звукоізолюючи екрани але їх ефективність обмежена. В окремих випадках застосування екранів дозволяє знизити шум в МКВ 30 35 дБ в діапазонах частот від 5 до 1000 Гц.
Оскільки екрани та кожухи дають обмежений ефект вони не мають широкого застосування. Основним заходом із захисту від шуму в МКВ є широке використання конструкцій із пористо - волокняного матеріалу який має найбільшу величину коефіцієнта звукопоглинання в діапазонах середніх та високих частот. На судах серії “Київ” застосовується такий тип звукоізоляції в житлових приміщеннях центральному пості управління пульті управління вантажними операціями тобто в місцях постійної присутності обслуговуючого персоналу. При рівні шуму на робочих місцях більш ніж 80 дБ необхідно застосовувати засоби індивідуального захисту: навушники шлемофони та інші.
Розрахунок штучного освітлення в машинному відділенні
Завданням даного розрахунку є визначення кількості ламп типу ПВЛП для освітлення робочого місця в машинному відділенні (платформа паливних сепараторів).
Для розрахунку загального рівномірного освітлення при горизонтальній робочій поверхні основним є метод світлового потоку (коефіцієнта використання) який враховує світловий потік що відображується від стелі та стін.
Світловий потік групи ламп Лм світильника з люмінесцентними лампами розраховують за формулою:
= 150 лк - нормована мінімальна освітленість:
Освітлювана площа приміщення
=11 коефіцієнт мінімальної освітленості;
= 12 - коефіцієнт запасу;
Відстань від стелі до робочої поверхні
=32 м- висота приміщення;
=165 м - висота робочої поверхні.
Відстань від стелі до світильника
Висота підвішування світильника над освітлюваною поверхнею
Для досягнення найбільшої рівномірності освітлення приймаємо відношення
Тоді відстань між центром світильників
Приймаємо 3 світильника.
Коефіцієнт використання світлового потоку ламп залежить від ККД та кривої розподілу сили світла світильника коефіцієнта відбиття стелі та стін висоти підвішування світильників і показника приміщення Коефіцієнт використання світлового потоку ламп вибираємо = 07.
За знайденим світловим потоком вибираємо лампу БК220-135-60 що має світловий потік 875 лм найбільш близький до розрахункового.
2. Аналіз вплину на навколишнє середовище в процесі експлуатації судна
Основною причиною забруднення морського середовища в нормальних умовах експлуатації судна є викидання нафтомістких вод. Нафта та її продукти які попадають у море розтікаються у вигляді тонкої плівки. Вона перешкоджає обміну теплоти і водяних парів між гідро- та атмосферою тобто глобальному процесу який регулює клімат на планеті та визначає погоду затримує проникнення сонячних променів у глибину води чим послаблює процес фотосинтезу водорості яка генерує кисень; перешкоджає заковтуванню личинками риб первинного повітря для заповнення плавального міхура вона є токсичною.
На судах знаходиться декілька видів нафтомістких вод (лляльні води МВ баластні води паливних цистерн баластні та промивочні води танкерів і нафторудувозів).
При експлуатації СЕУ використовується паливо масло прісна та забортна вода які утворюють стічні нафтомісткі води які витікають у трюм МВ та МКВ і накопичуються в ллялах та збірних колодязях.
Головні джерела утворення лляльних вод: паливо масла прісна та забортна вода просочується крізь нещільності з’єднань комплектуючого обладнання систем СЕУ та загальносудових систем крізь сальники арматури і насосів а також через вирізки та свищі на комплектуючому обладнанні і
трубопровідах при їх зносі. Крім того робочі речовини попадають в лляла при профілактичних оглядах та ремонтах обладнання недбалому транспортуванні речовин по МВ та МКВ а також при порушенні командою машинного відділення правил технічної експлуатації обладнання.
Прісна вода поступає в лляла також при конденсації водяних парів та відпотіванні внутрішніх поверхонь корпуса судна продувці парогенераторів балонів стислого повітря водомасловідділювачів та іншого устаткування та ін [ ].
Серед інших додаткових джерел надходження забортної води можна назвати просочування крізь сальникове ущільнення дейдвудного пристрою валопроводу.
Різні робочі речовини можуть поступати в лляла випадково та внаслідок аварій. В лляльних водах може бути 70 80% палива 20 30% масла 4 6% механічних сумішей а також поверхньо-активних речовин.
У відповідності до Правил конвенції МАРПОЛ-7378 ступінь очищення нафтомістких вод в сепараційному обладнанні до наявності нафти на виході має становити не більш ніж 100 мгл або 100 частин на мільйон (100 ) для відкритих районів та 15 1млн (фільтраційне обладнання) для особливих районів (Чорне Середземне).
Кількість нафтомістких вод в більшості залежить від технічного стану устаткування та від виконання правил його експлуатації. Середньодобове накопичення нафтомістких вод в цілому визначається потужністю ГД.
Суднові відходи які є одним із джерел забруднення морського середовища можна розділити на дві групи - стічні води та мусор. В свою чергу група СВ поділяється на дві підгрупи.Перша мпідгрупа – стічні води. Це стоки та інші відходи з туалетів пісуарів і унітазів; раковин Ван і шпигатів які знаходяться в медицинських приміщеннях та ін. Друга підгрупа- господарчо – битові води. Це стоки з умивальників душевих ван і шпигатів; прачечних; з моєк і обладнання камбуза та інших приміщень піщеблока.
Стічні води стають причиною бактеріального забруднення.
В процесі виробничої та побутової діяльності на судні утворюються тверді та рідинні відходи які належить видалити (знищити). Тверді побутові відходи утворюються як наслідок життєдіяльності екіпажу. До таких відходів
відносяться: папір ганчір’я тара а також відходи їжі. Тверді побутові відходи звичайно накопичуються в спеціальних контейнерах (бочках) які встановлюються на кормі судна. При цьому для відходів їжі використовують окремі бочки таким чином вони не змішуються з побутовим сміттям.
Експлуатаційні тверді відходи (дрантя ганчір’я дерево та ін.) утворюються в процесі обслуговування судових механізмів. Основну масу цих відходів складає промасляне дрантя яке зберігають в спеціальних металевих ящиках.
Крім твердих відходів на судах накопичуються і рідинні відходи які можна поділити на дві групи:
Шлам від обладнання для очищення стічних вод а також відходи їжі які пройшли камбузну дробилку і накопичуються в спеціальній судовій цистерні.
Шлам від сепараторів палива та масла який являє собою обводнені нафтопродукти зі складом води 40 60%.
снує класифікація сміття за ступінню його взаємодії з водним середовищем:
-те що плаває – приводить до забруднення поверхні води та берегової смуги пляжі і т.п.
-те що потопає – забруднює дно особливу шкоду наносить місцям нерестилищ;
-те що розчиняється – поглинає для свого окислення кисень із води змінює її колір смак.
Тверді побутові відходи складають більшу частину накопичуваного судового сміття. Основні проблеми по обробці сміття пов’язані з неоднорідністю складу побутових відходів. Кожну добу на вантажному судні накопичується близько 20 кг відходів усіх видів (без врахування стічних вод).
Перелік конвенцій та правил з охорони навколишнього
середовища врахованих при проектуванні
Судно спроектовано за:
Правилами Норвежського Бюро Верітас діючими на 14 жовтня 1993 року.
Міжнародної конвенції по запобіганню забруднення моря з суден МАРПОЛ-7378.
Кодексу з безпечного перевезення зерна насипом резолюції MSC 2359.
Міжнародними правилами запобігання зіткненню суден у морі 1972 р.(МППСС-72) з примітками по резолюціям А-464(ХП) А-626(15).
Правилами берегової охорони США які стосуються запобіганню забруднення моря з іноземних суден (без видачі сертифікатів на судно).
Правилам плавання по Суецькому каналу 1984 р. зі змінами 1986 р.
Правилам плавання по Панамському каналу.
Санітарними правилами для морських суден СРСР 1984р.
Заходи по зменшенню забруднення морського середовища нафтою нафтопродуктами та нафто - місткими водами
На судні передбачається комплекс конструкційних заходів таких як: збирання нафтомісних трюмних вод МКВ здійснюється автономним трубопроводом в цистерну ємкістю около 133 м3 .Передбачаються трубоповоди видачі нафтовмісних трюмних вод з обох бортів маючих зєднання міжнародного образца. Система обслуговується поршневим насосом продуктивністю 25 м3ч. Для очищення нафтовмісних трюмних вод передбачається сепараційна установка з пропускною здатністю 5 м3ч та ступенем очищення до 15 частин на міліон (15 ) у скиді.
снують також окремі вимоги до збірних танків та системам видачі НВ в приймальні пристрої. У збірного танка має бути зовнішній набір (внутрішні поверхні гладкі) та ухил днища в сторону приймального трубопровіда; танк має бути обладнан повітряною трубою світловою та звуковою сигналізацією яка спрацьовує при заповнені його на 80%. Крім того для доступу і очищення необхідно передбачити горловину. Всі суда повинні мати зливний трубопровід призначений для здачі нафтомістких вод в приймальний пристрій. Трубопровід має бути виведен на відкриту палубу на обидва борти.
Для запобігання забруднення нафтою моря на судні передбачен автономний осушувальний трубопровід із МВ румпельного відділення поміждонного кофердаму в МКВ обслуговуємий електронасосним агрегатом подачі 25 м3с розташований в МКВ.
Для виключення розливу палива на верхній палубі крізь повітряні труби паливних цистерн передбачається відведення палива в переливну цистерну
при можливому переповнені цистерн а також сигналізація про перелив.
Заходи по зменшенню забруднення морської води
стічними та господарчо-побутовими водами
Стічні господарчо-побутові води відводяться в обладнання для очищення знезараження та наступного вибросу за борт. На судні застосована установка ЕОС-15 яка використовує електрохімічне очищення викидання за
борт проводиться при концентрації NaCl 10 мгл в океан.
У випадку аварії чи ревізії обладнання передбачається збирання стічних вод в стічну цистерну ємкістю 175 . Збирання господарчо-побутових вод проводиться в цистерну збирання господарчо-побутових вод ємністю 29 . Як засіб видачі стічних та господарчо-побутових вод передбачається дистанційне відключення з верхньої палуби із районів розташування патрубків видачі [ ].
Заходи по зменшенню забруднення морського
Конвенцією передбачені наступні обмеження по скиданню сміття з суден:
-забороняється скидати в море пластмаси всіх видів включаючи синтетичні троси сітки;
-плавучий оббивний та пакувальний матеріал можна скидати за межами 25 миль від берега;
-за межею 12 мильної зони можна скидати сміття яке пропустили крізь дробилку якщо шматки розмолотого сміття не більш ніж 25 мм;
-в особливих районах забороняється скидати різні види сміття крім відходів їжі (які можна скидати за межею 12 мильної зони).
Відповідно до вимог конвенції кожне судно яке виконує міжнародні рейси повинно мати як мінімум один з наступних пристроїв:
-ємність для збирання сміття;
-пристрій для роздроблення або пресування сміття;
-інсинератор (піч для спалювання сміття).
На даному судні передбачається автоматизована судова установка для спалювання судових відходів а також два контейнери ємністю 075 м3 для збирання сміття та відходів.

Введення.doc

Розвиток морського транспортного флоту України потребує необхідність створення високоекономічних спеціалізованих суден з комплексною автоматизацією управління енергетичними установками вантажними механізмами та судновими системами.
Збільшення вантажопідйомності та швидкості суден викликає зростання енергонасиченості та потужності головних двигунів що призводе до збільшення впливу суднових енергетичних установок на техніко-експлуатаційні та економічні показники суден.
В умовах прискорення научно-технічного прогресу зросла необхідність проектування суден з сучасним енергообладнанням що відповідає екологічним вартісним показникам а також показникам надійності та маневрування.
Ефективність суднової дизельної установки визначається вдосконаленням конструкції головного двигуна та допоміжних механізмів а також надійністю пропульсивного комплексу в цілому.
В умовах збільшення обсягів транспортування сипучих вантажів постала необхідність створення в Україні сучасного балкерного флоту.
Актуальність теми визначається старінням світового балкерного флоту посиленням вимог МО та збільшенням попиту на балкера.

Раздел 1.doc

Розділ 1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА СУДНА
1. Загальні відомості
Балкер «Київ» – це одногвинтовий однопалубний балкер з мінімальним надводним бортом з баком розміщенням машинного відділення та жилої рубки в кормі з центральними люками з сім'ю трюмами з бульбовою носовою кінцевою частиною та транцевою кормою.
Судно призначається для перевезення навалочних та насипних вантажів у тому числі зерна вугілля важких руд та ін. Район плавання – необмежений.
Судно спроектовано та побудоване на клас Норвежського Бюро Веритас DnV + 1A1 ICB-C Bulk carrier HCE (holds 246 empty) EO ib(+).
2. Основні характеристики
Довжина найбільша22490 м;
Довжина між перпендикулярами21730 м;
Осадка розрахункова1220 м;
Осадка максимальна1383 м;
Габарит судна по висоті від основної лінії4970 м.
Найменша теоретична висота міжпалубних просторів в житлових
та службових приміщеннях27 м;
Висота другого дна в районі 17 77 шп в ДП259 м;
Висота другого дна в районі 77 244 шп 198 м;
Прогиб бімсів верхньої палуби015 м.
У всіх експлуатаційних випадках завантажене судно не буде мати диферент на ніс.
Дедвейт судна в морській воді при осадці 1220 м складає 58900 тон – 1 % при осадці 1383 м – 69900 тон – 1 %.
Склад дедвейту при розрахунковій дальності плавання 15000 миль:
важке паливо (з урахуванням палива допоміжного котла) т
витратні матеріали т
вантаж що перевозиться при розрахункової осадці 122 м т
вантаж що перевозиться при максимальної осадці 1385 м т
Дальність плавання 15000 миль по запасам палива при осадці 122 м та швидкості 143 вузла. Місткість паливних цистерн передбачає можливість збільшення дальності плавання до 20000 миль за рахунок зниження вантажопідйомності.
Судно має неперервну верхню палубу з підйомом в носовій кінцевій частині та бак. У настройці баку та в рубці у середній частині судна розміщуються допоміжні приміщення. У діаметральній площині від машинного відділення (МВ) у форпіку розташовується коридор систем трубопроводів (осушення та ін.). Під верхньою палубою по правому борту передбачається коридор для похода на бак та розміщення кабельних трас та трубопроводів. Корпус судна поділений на десять водонепроникливих відсіків дев’ятьма поперечними перегородками. Все паливо розміщується в районі машинного відділення та в цистерні розташованій в кормовій частині МВ. Запаси прісної води розміщені зовні МВ.
Місткість сьоми вантажних трюмів по зерну складає
Місткість баластних цистерн
Місткість цистерн основних судових запасів:
- високов’язкого палива
- малов’язкого палива
- змащувального масла
Добове витрачання палива головним двигуном при потужності 7810 кВт при теплотворній здатності палива 42700 кДжкг приблизно 315 т.
Швидкість і маневреність
Швидкість судна на ходових випробуваннях при осадці 75 м на глибокій воді за відсутності вітру і хвилювання при свіжопофарбованому корпусі і температурі морської води 15°С при експлуатаційній потужності головного двигуна 7810 кВт складе 153 вузли. Розрахункова швидкість судна при осадці 1220 м з урахуванням 15 % морського запасу і потужності головного двигуна 7810 кВт складе 143 вузли.
Системи вентиляції вантажних трюмів
Вантажні трюми обладнуються природною вентиляцією. Для кожного трюму передбачається установка у бічних стінках люкових затворень в непроникливих кришках Ду 350(240·240) з жалюзі (по 3 кришки на кожний борт).
Баластна система забезпечує прийом водяного баласту в цистерни та видалення його за борт. Баластні насоси розташовані в трюмі МКВ. Запорна арматура на відводах в баластні цистерни і в трюм розташована в міждонному коридорі систем. Решта запорної арматури розташована в МКВ. Магістральні канали прокладені в міждонному просторі по баластним цистернам а магістраль зачистки баласту в міждонному коридорі систем. Арматура системи дистанційно управляється гідроприводами за виключенням трьох неповоротно-запірних клапанів встановлених в МКВ.
Система призначена для гасіння пожежі суцільними чи розпиленими водяними струменями ручних пожежних стовпів. Система виконана кільцевою в надбудові та лінійною в інших частинах судна.
Системою передбачається: подача не менш ніж 2 струмені води в будь-яку частину кожного приміщення чи палуби та можливість прийняття води з берега через берегове з’єднання.
В системі використовуються: пожежні клапани Ду 65 для машинних приміщень та відкритих палуб; ручні пожежні стовпи Ду 65 з насадкою діаметром 19 мм для машинного відділення та відкритих палуб; пожежні клапани Ду 50 – для решти приміщень; палубні рукави довжиною 20 м на відкритих палубах і 10 м на відкритих приміщеннях.
Система вуглекислотного гасіння
Система призначена для гасіння пожеж в трюмах в МКВ приміщеннях АДГ малярних а також ресивері наддувного повітря головного двигуна глушниках-іскрогасниках АДГ газовідводах дизель-генераторів утилізаційного котла.
Тип системи – високого тиску.
Система розміщена в станціях вуглекислотного гасіння МКВ.
В комплект обладнання входять:
- балони для зберігання СО2 з клапанами сифонними трубками та деталями
- клапани випуску СО2 в захищаючих приміщеннях;
- пускові шафи для керування випуском СО2 в трюмах та МКВ;
- пристрій затримки сигналу на відкриття балону з СО2;
- трубопроводи та арматура;
- таблички з надписами і інструкціями щодо пуску;
- прилади для зважування балонів.
Система призначена для періодичного видалення невеликої кількості води яка накопичується в нижніх частинах корпуса судна в процесі його нормальної експлуатації а також для збирання нафтомістких трюмних вод та подальшої її передачі в берегові приймальні пристрої чи установку для очистки.
Основне обладнання розташовано:
- в трюмі МКВ – два центробіжних і один поршневий електроприводні насоси та водострумкові ежектори з подачею 160 м3год;
- на другої платформі МКВ – сепаратор лляльних вод;
- в приміщенні ежектора – водострумковий ежектор з подачею 10 м3год.
На приймальних відводах осушення вантажних трюмів та приміщеннях пожежного насоса а також на трьох приймальних відводах автономного трубопровіда НМВ (нафтомістких вод) осушення колодязів МКВ та двох колодязів румпельного відділення встановлені клапани з пневмоприводами які керуються дистанційно. Передбачається дистанційне відключення всіх електровентиляторів з навігаційної рубки суднової канцелярії та ЦПК.
Система кондиціювання повітря
Система кондиціювання повітря призначена для підтримки комфортної температури в приміщеннях які обслуговуються при параметрах навколишнього повітря + 34°С і вологістю 70 % влітку та – 25°С з вологістю 85 % взимку. Система одноканальна за виключенням кают-компанії та їдалень де вона виконується двоканальною. Підтримка параметрів повітря в приміщеннях які обслуговуються системою забезпечується шляхом зміни витрати повітря за допомогою повітрерозподілювачів. Система подає суміш зовнішнього і рециркуляційного повітря в приміщення які обслуговуються.
На судні встановлюється одне стерно обтікаєме напівбалансирне розташоване у діаметральній площині за гребним гвинтом.
Загальна площа стерна приблизно 49 м2 що складає приблизно 16 % від площі проекції підводної частини корпусу судна на вертикальну плоскість при осадці по КВЛ.
Для перекладання стерна в румпельному приміщенні встановлюється електро-гідравлічна роторна стернова машина із обертаючим моментом на балері 1520 кНм.
Стернова машина має 2 електроприводних гідравлічних насосні агрегати. Кожний насосний агрегат забезпечує перекладання руля з одного борту на другого борту за 28 сек. при повному передньому ході судна. Передбачається дистанційне електричне управління стерновою машиною із навігаційної рубки.
6. Палубні механізми
Судно забезпечується двома становими та одним запасним якорем типу Холла вагою 11000 кг кожен. Станові якорі зберігаються в якірних клюзах. Запасний якір зберігається на верхній палубі. Якірні ланцюги для станових якорей передбачаються особливої міцності із сталі категорії 3 калібром 81мм довжиною 350 м кожен. Якірні ланцюги зберігаються в ланцюгових скринях які забезпечують самоукладку ланцюга. Лебідки обладнуються системою дистанційної віддачі якоря з навігаційної рубки лічильниками довжини витравленого ланцюга які встановлені у постів управління лебідками та в навігаційній рубці.
Швартовний та буксирний пристрій
Для швартування та буксирування передбачається необхідна кількість швартовних та буксирних кнехт клюзів.
7. Вантажні пристрої
За бажанням замовника для виробництва вантажних операцій з навалювальними вантажами на судні можуть бути передбачені за додаткову платню 4 електрогідравлічні вантажні грейферних крани що забезпечують роботу при температурі навколишнього повітря від + 45°С до 20°С.
Основні характеристики крана:
вантажопідйомність т
виліт стріли максимальний м
номінальна швидкість підйому-спуску вантажу мхв.
Характеристики крана уточнюються за результатами укладення контракту на кран.
Для виробництва допоміжних вантажних операцій на судні передбачаються два електрогідравлічні вантажні крани вантажопідйомністю 5т та вильотом 143 м.
Крани встановлюються на нижньому мостику кормової надбудови по правому і лівому борту.
8. Характеристика елементів суднової енергетичної установки
Аналіз параметрів ЕУ серійного судна
На судні-прототипі встановлений реверсивний малообертовий двигун фірми МАN B&W 6S60MC.
Швидкість судна в умовах випробування при осадці 75 м на глибокої воді при відсутності повітря та хвилювання при свіжопофарбованому корпусі та температурі морської води 15°С при експлуатаційної потужності головного двигуна 7810 кВт буде складати 153 вуз. Розрахункова швидкість судна при осадці 122 м з врахуванням 15 % морського запасу та потужності головного двигуна 7810 кВт буде складати 143 вуз.
Рух судна здійснюється за допомогою прямої передачі потужності на гвинт фіксованого кроку . Діаметр гвинта 67 м; дискове відношення 07; кількість лопатей 4.
Головна енергетична установка
Головна енергетична установка розташована в кормовій частині судна і складається з одного головного двигуна (ГД) 6ДКРН 60229-13 (6S60MC) – двотактного крейцкопфного реверсивного з газотурбінним наддувом із постійним тиском газів перед турбінами простої дії з вмонтованим головним упорним підшипником з рядним вертикальним розміщенням циліндрів працюючого на гвинт фіксованого кроку. Дизель виробництва Брянського машинобудівного заводу за ліцензією фірми МАN - B&W.
Основні характеристики дизеля:
Номінальна максимальна тривала потужність (МТП) 12240 кВт;
Частота обертання при МТП 105 хв–1;
Експлуатаційна потужність (ЕП) 7810 кВт;
Частота обертання при ЕП 91 хв–1;
Перевантажувальна потужність (ПП) 13464 кВт;
Частота обертання при ПП 108 хв–1;
Двигун оптимізовано:
- на потужність 9790 кВт;
- на частоту обертання 98 хв–1;
Кількість циліндрів6
Діаметр циліндра600 мм;
Хода поршня 2292 мм;
Витрата пального при ЕП1670+7 г(кВт·год.);
- циркуляційного 7 кг(цил·24 год).
- циліндрового 095136 г(кВт·год);
Напрямок оберту якщо дивитись зі сторони фланцяправе;
Пуск стислим повітрям тиском30 кгсм2
Охолодження двигуна:
Втулки і кришки циліндрів – прісною водою.
Поршні – циркуляційним маслом.
Турбокомпресор – прісною водою.
Охолоджувач наддувочного повітря – прісною водою.
Паливо: двигун працює на високов'язкому паливі.
Система змащення деталей руху – циркуляційна.
Система змащення распредвала приводів випускних клапанів і приводів паливних насосів – автономна.
Змащення циліндрів двигуна – від лубрікаторів які навішані на двигун.
Змащення турбокомпресора – від циркуляційної системи змащення.
Прийом повітря двигуном здійснюється з машинного відділення (МВ).
Навішене устаткування:
Допоміжна повітродувка ( з електродвигуном ) дві (2);
Турбокомпресордві (2);
Охолоджувач наддувочного повітрядві (2);
Валоповоротний пристрій один (1).
Валопровід та гребний гвинт
Валопровід складається з: гребного гвинта гребного вала проміжного вала дейдвудного пристрою двох опорних підшипників системи змащування та охолодження стопорного пристрою.
Гребний вал – безфланцевий із насадженою на нього фланцевою напів-муфтою. З’єднання гребного вала із гребним гвинтом та з напівмуфтою конічне безшпоночне. Вали з’єднуються між собою та з головним двигуном за допомогою фланців та циліндричних болтів. Передбачен стопорний пристрій для запобігання провертання валопроводу при буксируванні судна із швидкістю до 10 вузлів.
Валопровід та гвинт розраховуються на потужність 12240 кВт при 105 хв-1.
Головний упорний підшипник вмонтовано в головний двигун. Для підтримки проміжного вала та носової частини гребного вала передбачені два самовстановлюючихся опорних підшипника без водяного охолодження.
Дейдвудний пристрій зварної конструкції одноопорний з кормовим підшипником на масляній змазці та ущільненням «Нептун» виготовленим за ліцензією фірми «Довер Джапан» – 4SC (Японія). Втулка дейдвудного підшипника – чугунка залита бабітом.
Валоповоротний пристрій
Валоповоротний пристрій встановлено на головному двигуні. Передбачено блокування яке запобігає можливості його запуску при включеному валоповоротному пристрої.
Як рушій встановлено один чотирьохлопатний гребний гвинт фіксованого кроку діаметром приблизно 6700 мм. Цільнолитий гребний гвинт виготовляється з високоміцної бронзи.
Електроенергетична установка
Для постачання судна електроенергією передбачається:
Приводний двигун допоміжних дизель-генераторів:
Тип – вертикальний тронковий простої дії нереверсивний з турбонаддувом
Потужність (МТП) 440 кВт.
Кількість циліндрів чотири (4).
Діаметр циліндра 200 мм.
Частота обертання 750 хв–1.
Питома витрата палива 192+3 % г(кВт год.).
Питома витрата масла сумарна 17 г(кВт год.).
Потужність (МТП) 660 кВт.
Кількість циліндрів шість (6).
Питома витрата палива 188+3 % г(кВт год.).
Зазначена потужність гарантується при слідуючи умовах:
температура повітря в МКВ 45 °С
атмосферний тиск 750 мм.рт.ст.
температура в води перед охолоджувачем
наддувного повітря 36 °С
протитиск на випуску 300 мм.вод.ст.
Конструкція регуляторів частоти обертання дизеля забезпечує можливість паралельної роботи допоміжних дизель-генераторів а також величини забросів частоти обертання при миттєвих збросах та набросах навантаження у відповідності з Правилами Класифікаційного товариства.
Приводні двигуни змонтовані з генератором на спільній рамі. Пуск двигуна здійснюється стислим повітрям тиском 30 кгссм2.
Охолодження втулок і кришок циліндрів – прісною водою.
Охолодження наддувного повітря – прісною водою.
Змащування деталей які рухаються – маслом під тиском.
Охолодження поршнів – циркуляційним маслом.
Змащування циліндрів – розбризкуванням.
Приводний двигун аварійного дизель-генератора (АДГ):
Тип – 12Ч 1518 чотирьохтактний V– образний нереверсивний простої дії.
Потужність (МТП) 220 кВт.
Кількість циліндрів дванадцять (12).
Діаметр циліндра 150 мм.
Частота обертання 1500 хв–1.
Питома витрата палива на МТП 226+11 % г(кВт год.).
АДГ запускається автоматично електростатером.
Передбачена також можливість ручного електростартерного запуску а також місцевого ручного запуску АДГ стислим повітрям від балона тиском 3 МПа.
Допоміжна котлова установка
Водотрубний вертикальний з природною циркуляцією;
Температура живильної води
Витрати палива при номінальній продуктивності
Утилізаційний котел головного двигуна (ГД):
водотрубний із примусовою циркуляцією.
Паропродуктивність при експлуатаційної
потужності 7810 кВт ГД близько
Як сепаратор пару використовується паровий простір допоміжного котла.
Конструкція котла допускає його збереження при працюючому двигуні.
Забезпечується спільна робота утилізаційного і допоміжного котлів.
9. Вибір основних технічних рішень з СЕУ що проектується
Вихідними даними для вибору типу ГД служать: тип і призначення судна умови розміщення двигунів масогабаритні показники а також вимоги Регістра до дизельних установок. Обраний тип двигуна повинний сполучатися з обраним типом рушія і характеристиками корпуса судна. При цьому можна орієнтуватися на двигуни як освоєні промисловістю так і що знаходяться в процесі розробки.
Обраний двигун оцінюється по потужності оборотам надійності габаритам питомій масі питомим витратам палива й масла маневреним якостям первісній вартості безпеці обслуговування пристосованості до автоматизації.
Так як судно – це балкер то умови його роботи відносно постійні крім перехідних режимів на стоянці де можливе використання буксирів. Виходячи з досвіду будування суден даного типу та економічної доцільності (для збільшення об’єму перевозимого вантажу) головний двигун слід розташувати максимально до кормової частини судна. Це дозволить мінімізувати довжину валопровода та збільшити об’єм трюмів. За останній час декілька суден великого дедвейту побудовано та будуються з двома абсолютно дзеркальними пропульсивними комплексами що забезпечує підвищення надійності у надзвичайній ситуації але так як дане судно не здійснює перевезення екологічно небезпечних вантажів то вважаю доцільним використання одного головного двигуна. Передача від головного двигуна до рушія здійснюється напряму тобто частота обертання зберігається і може змінитися на невелику величину через скручування валопровода що дозволить забезпечити максимальний ККД (втрати у підшипниках).
Вибір типу головного двигуна повинний вироблятися всебічно з урахуванням усіх переваг і недоліків властивому даному типу двигунів.
Енергетичні установки з двигунами внутрішнього згоряння (ДВЗ) мають тепер домінуюче положення на морських транспортних судах. Таке широке застосування установок із ДВЗ на судах обумовлено такими позитивними якостями як:
висока економічність ( ККД до 54 % );
широкий діапазон агрегатних потужностей;
гарна пристосовність до комплексної автоматизації;
простота конструкції і порівняно невисока будівельна вартість;
можливість роботи на різних сортах палива;
гарна ремонтопригодність і ін.
На судах як головні двигуни можуть застосовуватися малообертові двигуни ( МОД ) середньообертові двигуни (СОД ).
ЕУ з МОД по витратах на технічне обслуговування стає більш рентабельним в експлуатації чим ЕУ із СОД. Витрати на паливо й масло суден з МОД менше на 10 % чим суден із СОД а експлуатаційні витрати менше приблизно на 5 %. Для установки з МОД застосовується традиційний безпосередній привод ГФК а для ЕУ із СОД як правило чи редуктор ГРК із ВГ. Отже ЕУ з МОД мають більш просту конструкцію більш високу надійність і ремонтопридатність меншу первісну вартість і велику економічність.
На підставі вищевикладеного приймається установка з МОД. Ресурс елементів такої СЕУ відповідає нормативному термінові служби судна використовується саме дешеве паливо. Габарити ДУ прийнятні для більшості водотонажних судів.
Практично усі ведучі дизелебудівні фірми випускають двигуни з прямоточно – клапанною системою продувки що дозволяє найбільше якісно
здійснити процес газообміну. Досить високий ступінь наддування дозволяє зберегти мінімальні масогабаритні показники двигуна і СЕУ в цілому що дуже важливо для транспортних судів з кормовим розташуванням МВ. Характерні умови експлуатації балкерів – велика частка ходового часу що
дозволяє максимально використовувати переваги ДУ з прямою передачею.
Мала кількість циліндрів (до 4) ускладнює роботу дизеля на мінімально стійких частотах обертання у той же час велика кількість циліндрів (до 12) збільшує масогабаритні показники двигуна. Найбільш прийнятна кількість циліндрів 5 – 8.
Відповідно до завдання кафедри приймаємо двигун фірми MAN B&W 6S60MC-C номінальна потужність якого (у точці) Nне=13530 кВт що на 1290 кВт більше аналогічній потужності двигуна установлюваного на останніх серійних судах.
Основні характеристики двигуна 6S60MC-C:
Потужність двигуна =13530 кВт
Частота обертання n=105 хв-1
Середньоефективний тиск =19 МПа
Питомий ефективні витрати палива =170 г(кВт год)
Довжина дизеля L=7987 мм
Ширина дизеля В=3768 мм
Висота дизеля Н=10825 мм
Маса двигуна G=368 т
Діаметр циліндра D=600 мм
Хід поршня S=2400 мм

Раздел 9.(ГО).doc

Розділ 9. РОЗРОБКА ЗАХОДВ ЩОДО ЦИВЛЬНО ОБОРОНИ
1. Обрунтування необхідності розробки заходів
снуючий у даний час попит на перевезення різнотипних вантажів породжує необхідність використання різнотипних судів як наприклад: газовози танкери ліхтеровози балкери ролкери морські пороми.
Кожен тип судна має свої технологічні особливості що допускає наявність об'єктів і агрегатів що припускають можливість вибуху.
Відповідно до закону «Про цивільну оборону України» кожна людина має право на захист свого життя від катастроф наслідків аварій пожеж вибухів як на суші так і на морі.
Необхідно завчасно вжити заходи по забезпеченню безпеки мореплавства що включає безпеку суднових екіпажів і пасажирів збереження суден вантажів устаткування портів водних шляхів.
Однією із задач цивільної оборони України є попередження виникнення надзвичайних ситуацій техногенного характеру і вживання заходів по зменшенню збитків втрат і витрат у разі аварії катастроф вибухів пожеж.
Аварії і катастрофи пов'язані з вибухом відносяться до числа найбільш небезпечних і непередбачених. При таких аваріях утворяться великі осередки ураження у межах яких пошкоджується судно його технічне оснащення гинуть і одержують різні травми люди.
У даному дипломному проекті як судно-прототип обрано балкер типу «Київ». На сучасних транспортних судах такого типу в якості головної енергетичної установки використовуються потужні малообертові двигуни внутрішнього згорання.
Проведемо оцінку ударостійкості суднового обладнання при дії підводної ударної хвилі.
Досліджуваним об`єктом на судні виберемо головний двигун.
Впродовж даного дослідження виконуємо три підпункти:
Визначення мінімальної віддаленості центру вибуху R(м) неконтактної
підводної зброї з умовним зарядом толуолу G (кг) для котрої ще зберігається герметичність корпуса судна і донно-забортної арматури по надлишковому тиску у фронті ударної хвилі (УХ).
Визначити кінематичні параметри “кидка” судна при дії на його підводну частину цього критичного надлишкового тиску .
Визначити запас міцності вузлів кріплення заданого обладнання до суднового фундаменту при дії підводної ударної хвилі.
Після виконання розрахунків за цими пунктами слід скласти перелік технічних заходів щодо підвищення міцності елементів кріплень якщо це знадобиться.
2.Характеристика об’єкта пов’язаного з можливістю вибуху
2.1. Визначення запасу міцності вузлів кріплення суднового обладнання до фундаменту
Виходячи з умов використання неконтактної підводної зброї (глибина підриву значно менша віддаленості від об’єкту) можна припустити що струс (кидок) судна буде відбуватись в горизонтальній площині (див. рис.9.1).
Рис. 9.1 Схема дії підводної ударної хвилі від вибуху неконтактної зброї на
Тому розрахункова схема кінематичного впливу на досліджуване устаткування досить проста (рис.9.2).
Рис. 9.2 Схема навантаження на устаткування від кінематичного струсу
-устаткування; 2-болтове кріплення; 3-лапа; 4-прокладка-клин; 5-судновий фундамент
Очевидно що під впливом дії прискорення кидка виникне інерційне зусилля Fін. (1)
тут - фактична маса устаткування кг.
В свою чергу зусилля Fін буде викликати два можливі рухи устаткування відносно фундаменту:
-перекидання навколо подовжньої осі;
-переміщення паралельно площині фундаменту.
Розглянемо перший рух – перекидання. Слід скласти рівняння балансу моментів пар сил відносно осі.
-перший Мін – момент пари сил інерції
-другий Mоб – момент опору болтів кріплення устаткування
де n- кількість болтів у ряду котрий протилежний точці А.
Рб – зусилля котре сприймає один болт;
b – ширина опорного фланця устаткування;
b1 – розмір між осями болтів по ширині фланця;
-третій Мтяж – момент від сили тяжіння
В розгорнутому вигляді “баланс” моментів виглядає так:
де s - шукане нормальне напруження в матеріалі болта при розтягуванні
Smin - площа “живого” перетину стержня болта (по різьбі)
тут dб – фактичний розмір різьби метричної (М )
Можна записати вираз для нормальних напружень розтягнення які виникають у болтах одного ряду від інерційного навантаження.
Тут [s] – допустима величина напружень; можна приймати [s]=sт – напруження плинності конкретної марки конструкційної сталі а в цілому (6) - умова міцності кріплення при перекиданні.
Розглянемо другий можливий рух устаткування – зсув обладнання паралельно фундаменту.
Активне зусилля - Fін. Сили опору: сила тертя Fт та можливе зусилля зрізу
болтів Fзр. Сила тертя обумовлена зусиллям затяжки болтів Fзат а також
силою тиску устаткування на фундамент
f- коефіцієнт сухого тертя пари “сталь-сталь”; можна приймати f=02 025
Тут - напруження в тілі болтів (шпильок) від затяжки стандартним або дінамометричним ключем; можна приймати =07
- вся кількість болтів кріплення до фундаменту.
Якщо Fін>Fт то після зсуву обладнання в межах шпарок почнеться процес зрізу болтів. Слід оцінити можливість часткового або повного зрізу вузлів кріплення. Для цього необхідно визначитись яка частина Fін не буде скомпенсована зусиллям тертя Fт бо вона ж і буде спричиняти зріз болтів Fзр = Fін - Fт.
Слід записати рівняння умови міцності болтів при їхньому зрізі ( з припущенням що усі вони деформуються одночасно).
Тут - допустиме напруження зрізу і його можна приймати (05 06). Якщо буде виконана умова міцності то це буде означати що устаткування не зрушить з місця.
Для більш конкретного уявлення про міцність вузлів кріплення слід обчислити запаси міцності болтів по-перше на розрив і по-друге на зріз . х співставлення дасть змогу визначити яка з двох деформацій може відбутися першою і такий висновок зробити.
2.2. Короткий опис механізму що досліджується
Двигун фірми MAN B&W 6S60MC-C номінальна потужність якого (у точці) Nне=13530 кВт.
Основні характеристики двигуна 6S60MC-C:
Потужність двигуна =13530 кВт
Частота обертання n=105 хв-1
Середньоефективний тиск =19 МПа
Питома ефективна витрата палива =170 г(кВт год)
Довжина дизеля L=7987 мм
Ширина дизеля В=3768 мм
Висота дизеля =10825 мм
Маса двигуна G=368 т
Діаметр циліндра D=600 мм
Хід поршня S=2400 мм
Водотонажність: 70000 т;
Довжина між перпендикулярами – 2173 м;
Досліджуваний об’єкт на судні – головний двигун 6S60MC-C;
Маса двигуна mдв= 368 т ;
Ширина опорного фланця b = 3667 м;
Висота центра мас над опорним фланцем hцм » 5 м;
Сумарна кількість болтів = 96;
Болти М50 (сталь 40) тобто d = 50 мм;
Розмір між осями болтів у рядах b1=128 м ;
Матеріал крепежу – сталь 40 з характеристиками sв=500 МПа – межа
тимчасової міцності; sт=300 МПа – межа плинності;
Умовна маса заряду підводної зброї G =15 т;
Відстань від борту R=550 м.
3. Методика дослідження
3.1. Визначення мінімального віддалення центру вибуху від борта судна що гарантує збереження герметичності усієї підводної частини корпуса
Використаємо формулу (2)
Рф – максимально допустимий тиск у фронті.
Допустимий тиск у фронті ударної хвилі біля борту приймаємо із діапазону Рф =(075 10)=1 МПа та одержимо:
Оскільки задана відстань до центру вибуху R=550 м то R>Rmin що означає
ударостійкість корпусу судна (герметичність після впливу ПУХ) зберігається.
Фактичний тиск у фронті біля борту визначаємо за формулою:
3.2. Визначення кінематичних параметрів кидка корпусу судна під впливом тиску підводної ударної хвилі
Основний кінематичний параметр (серед трьох) це прискорення що визначається за формулою:
де Рух - сила тиску підводної ударної хвилі на бокову проекцію корпуса (підводної частини)
mS - маса судна з урахуванням приєднаної маси води.
тут - площа бокової проекції підводної частини корпуса судна (по ДП).
Оскільки немає теоретичного креслення корпусу можна визначити спрощено за виразом :
де = 2173 м і Н =1383 м
=2173 х 1383 = 300526 м2
Рух= 065 х 300526 = 195342 МН.
Сумарна маса на яку діє сила тиску Рух складається з двох компонентів
mc - маса судна яка відповідає осадці Н=1383 м: mc =70000 т =70000 000 кг.
mпр- приєднана до корпусу маса води; mпр=(05 10)mc назначимо mпр=06mc
тоді кг. Обчислюємо прискорення кидка корпусу:
Приймаємо =17 мс-2 .
3.3. Визначення запасу міцності вузлів кріплення головного двигуна до суднового фундаменту
Розглянемо два можливі рухи дизеля у перетинній площині під впливом сили інерції Fін:
а- перекидання навколо осі що проходить вздовж лапи (слід осі – точка А)(рис. 9.2);
б- переміщення паралельно площині фундаменту.
Для аналізу можливості цих рухів слід знати величину сили інерції:
Fін= 17 · 368000= 6256000 Н.
Рух “а”- перекидання на борт. Складаємо рівняння балансу моментів відносно точки “А”.
В розгорнутому вигляді: - Мін +Mоб+Мтяж=0
Після підстановки у рівняння моментів їх виразів одержимо:
де s - шукане напруження в матеріалі болтів.
Smin - площа перетину болта по різьбі
Для того щоб болти не обірвались слід перевірити виконання умови міцності
У нашому випадку МПа. Очевидно що 732 300 а значить перекидання дизеля неможливе. Запас міцності болтів на розрив:
Тепер рух “б” – переміщення по фундаменту. Згідно (7) та (8) можливі такі два варіанти:
- перший - Fін Fт і тоді двигун зостанеться на своєму місці;
- другий - Fін > Fт і тоді болти будуть зрізані.
З другого боку згідно (9) умова міцності болтів при зрізі має вигляд:
де - допустиме напруження зрізу = (05 06)
Порівняння Fін та Fт показує що Fін Fт оскільки 6256 кН 8635 кН. Таким чином в болтах не виникають напруження зрізу обчислювати на запас міцності які не потрібно.
Тиск у фронті підводної ударної хвиля біля борту Рф= 065 МПа що менше ніж тиск випробування забортної арматури Рвипр= 1 МПа який гарантує герметичність.
Визначено прискорення “кидку” корпуса балкера =17 мс-2 яке передається через фундамент на вузли кріплення дизеля.
Визначена міцність вузлів кріплення для варіанту перекидання (). Перекидання двигуна не можливе. Для варіанту переміщення по фундаменту обчислення не потрібні.
На основі результатів робимо висновок що вузли кріплення двигуна до фундаменту у випадку гіпотетичного траверзного удару ПУХ (Gз=1500 кг R= 550 м) витримають інерційні навантаження. Додаткові заходи зайві.

Раздел 4.doc

Розділ 4. ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМ СЕУ
1. Розробка принципових схем систем що обслуговують СЕУ
Система прийому і перекачування палива
На судні передбачені патрубки прийому-видачі палива розташовані на правому і лівому борті у районі вантажного колектора. Трубопроводи прийому і перекачування високов'язкого і малов’язкого палива виконані автономними і забезпечують одночасний прийом двох типів палива. Розрахункова температура прийнятого високов'язкого палива біля +40°С. Насоси перекачування високов'язкого і малов’язкого палива продубльовані. Перелив палива з усіх паливних цистерн здійснюється в переливну цистерну. Злив витоків палива й масла від устаткування і піддонів установлених під устаткуванням здійснюється в цистерну збору витоків палива й масла.
У систему входить наступне обладнання:
- паливопідкачуючі насоси ГД і ДГ;
- циркуляційні насоси ГД і ДГ;
- насос подачі високов'язкого палива до допоміжного котла.
Система подачі палива до ГД закритого типу. ДК і ДГ мають автономні паливні системи.
Для запобігання виливу палива на палубу через голівки повітряних труб цистерн системою передбачено:
- перелив палива з запасних і відстійних цистерн у переливну цистерну;
- перелив палива з видаткових цистерн у відстійну цистерну.
На наповнюючи трубах цистерн запасу палива і відстійних встановлена дистанційно-керована арматура типу "Батерфляй".
Рис. 4.1. Принципова схема системи прийому та перекачування палива
Система сепарації палива
Система має можливість роботи кожного із сепараторів на в’язкому чи малов’язкому паливі. При цьому паливо подається з цистерни попереднього підігріву у цистерни витрати а надлишок з цих цистерн високов'язкого палива переливається в цистерну попереднього підігріву. Також можлива повторна сепарація. До складу системи входять: сепаратор палива і шламовий насос.
Таблиця 4.1.Основні функціональні операції системи
Насос подачі палива до сепаратора
Відстійної цистерни ВВП; відстійної цистерни МВП; видаткових цистерн ВВП; видаткових цистерн МВП
Сепаратору через підігрівам ВВП клапан регулювання потоку що переключає клапан
Сепаратор відцентровий
Насосів подачі палива
Видаткові цистерни ВВП; видаткові цистерни МВП
Схема паливної системи балкера дейдвейтом 70000 т представлена на кресленні: ДП 8.090509. 6213. 05. 0 . ПЗ.
Рис. 4.2. Принципова схема системи сепарації палива
1.2. Масляна система
Система прийому і перекачування масла
Система забезпечує прийом зберігання перекачку та видачу масла з судна.
Система передбачає автономний прийом з берега:
- циліндрового масла ГД;
- компресійного масла ;
- масла дейдвудного пристрою;
- масла циркуляційної системи ГД;
- масла системи гідравліки.
Прийомні патрубки розташовані в станціях прийому-видачі масла в районі надбудови крім масла системи гідравліки патрубок прийому якого розташований на верхній палубі на правому борті.
Стічно-циркуляційна цистерна ГД і змащення розподільчого вала ГД заповнюються самопливом з цистерни запасу а картери ДГ заповнюються самопливом з цистерни заповнення маслом картерів ДГ. Відкачка із судна відпрацьованого масла ДГ відпрацьованого масла дейдвудного пристрою здійснюється насосом витоків палива й масла.
До складу системи входять:
- насос перекачування масла ГД;
- насос ручного зачищення масляних цистерн.
- насос циркуляційного змащення ГД;
- насос циркуляційного змащення розподільчого вала ГД;
- насос змащення ДГ.
Рис. 4.3. Принципова схема системи змащення ГД
Система сепарації масла
Система забезпечує очистку масла від води і механічних примі сей в циркуляційній системі ГД та циркуляційних системах ДГ.
Температура масла перед сепараторами підтримується регулятором температури.
Один сепаратор масла ГД є резервним як для ГД так і для ДГ. Поряд із сепарацією масла від сальників штоків поршнів ГД додатково передбачається багаторазова фільтрація цього масла в цистерні за допомогою електронасоса і фільтра тонкого очищення.
- сепаратори масла ГД;
- сепаратори масла ДГ.
Схема масляної системи балкера дейдвейтом 70000 т представлена на кресленні: ДП 8.090509. 6213. 05. 0 . ПЗ.
Рис. 4.4. Принципова схема системи сепарації масла
2. Розрахунок систем СЕУ та підбір комплектуючого устаткування
2.1. Розрахунок паливної системи
Розрахунок ємностей для збереження палива води й масла визначаються запасами цих рідин на судні і знаходяться в прямій залежності від витрати протягом рейса. Запаси повинні бути достатніми для виконання рейсового завдання при самому несприятливому збігу обставин тобто вони повинні бути не менше максимально можливих витрат для роботи судна на лінії довжина якої дорівнює відстані між пунктами бункерування.
Якість дизельного палива повинна бути такою щоб забезпечувалася надійна і безперебійна його подача в камеру згоряння відповідно до заданих характеристик процесу. Паливо повинне мати оптимальні займистість і випаровуваність необхідні для здійснення надійного запуску й усталеної роботи на часткових навантаженнях при високій швидкості горіння мати низьку корозійну і невисоку схильність до відкладень у системах паливопідготовки і паливоподачі і в циліндрах дизелів. Цим вимогам задовольняють дизельні палива MDF Marine Diesel Fuel. У розрахунку запасів палива приймаю характеристики високов'язкого палива: мазуту 40 відповідно до ДСТ 10585-75.
Паливо застосовуване для роботи головного двигуна допоміжних дизель-генераторів і допоміжного котла на основних режимах експлуатації:
Характеристики високов'язкого палива:
в'язкістьменш 380 сСт при 50С
питома маса при 15Скгм3менш 1010
коксівність менш 22%
асфальто-смолистих речовинменш 14%
натрію менш 30% від змісту ванадію
Малов’язке паливо використовується для головного двигуна і допоміжних дизель-генераторів (перед тривалою зупинкою); для розжигу допоміжного котла роботи аварійного дизель-генератора а також для роботи інсинератора.
В'язкість - до 6 сСт при 2°С.
Розрахунок виконаний для дальності плавання 15000 миль. На морських транспортних судах найбільш істотними є витрати палива.
Вибір паливоперекачующого насоса ВВП
Продуктивність насоса:
де – добова витрата ВВП ГД м3;
= 1 3 год. – тривалість перекачування добової витрати палива ГД.
Приймається для установки шестерінчастий насос ЕНН 223-1 продуктивністю 22 м3 і 03 МПа.
Вибір паливоперекачующого насоса МВП
Приймається для установки шестерінчастий насос ШФ 8-25-5 8ЗБ-2 продуктивністю 58 м3 і 03 МПа.
Вибір паливопідкачующого насоса
де =15 20 - коефіцієнт запасу
Для установки на судні приймається два шестерінчастих насоса НМШФ 5-25-4.04Б-13 продуктивністю 4 м3 і 04 МПа.
Вибір паливних сепараторів
Пропускна здатність паливних сепараторів
кг - витрата палива ГД на
кг - витрата палива ДГ на добу;
= 14 ч - час сепарації самоочисним сепаратором.
Для установки на судні приймаємо два сепаратора типу СП-3 продуктивністю 5 м3год.
Розрахуємо підігрівач палива перед сепаратором:
- кількість тепла підведеного до палива Джгод
де Ср - теплоємність палива;
°С – температура палива після підігріву;
°С – температура палива до підігріву
Площа гріючої поверхні:
де 1050 Вт(м2·К) - коефіцієнт теплопередачі; 11 - коефіцієнт запасу;
де і3 =143°С - температура гріючої пари.
Приймається для установки на судні два підігрівача типу ПТК 10В-.
2.2 Розрахунок масляної системи
Подача циркуляційного масляного насоса
де = 13 1 15коефіцієнт запасу подачі;
протока в контурі змащення для відводу теплоти тертя м3год;
протока масла в контурі охолодження поршнів м3ч.
де QТР кількість відведеної теплоти що тертя
аТР частка теплоти тертя приймана маслом;
механічний КПД двигуна;
см теплоємність масла кДжкг×°З;
густина масла кгм3.
= tВИХ – tВХ припустима різниця температур
де теплота що відводиться від поршнів кДжгод
де Qp теплота згоряння палива;
= 0025 × 0173 ×13530 × 42700 = 2498687 кДжгод
Вибираємо циркуляційний масляний насос продуктивністю 250 м3год тиском нагнітання 04 МПа А13В 2-36016 – 2504Б
Подача насоса що підкачує
де VM обсяг масла що перекачується м3
= 05 1 15ч - час перекачування.
Вибираю насос НИШ 32 – 10 – 184Б – 13 продуктивністю 18 м3год і тиском нагнітання 04 МПа.
Фільтр грубого очищення
де W - витрата масла через фільтр
- припустима швидкість масла мс
КЖС = 02 0 03коефіцієнт живого перетину
Вибираю ФГО масла ГД Ду250Ру 06 Мпа
Подача сепаратора масла
де = Gмаслаrм обсяг масла в системі ГД м3
=15 3 35кратність очищення масла;
тривалість роботи апаратів.
Приймаю сепаратор відцентровий із продуктивністю 29 м3год тиск нагнітання 015МПа саморозвантажний із системою СЛ –3.
3. Визначення запасів робочих середовищ енергетичної установки
Витрата важкого палива на головний двигун:
– номінальна потужність ГД кВт;
– питома витрата палива при кг(кВтгод.);
– тривалість ходового часу год;
– відстань пройдена судном за рейс милі;
– коефіцієнт реалізації технічної швидкості;
– максимальна швидкість отримана на ходових іспитах.
Витрата легкого палива на головний двигун:
де: – частка важкого палива.
Витрата важкого палива на суднову електростанцію:
– коефіцієнт що враховує втрати електроенергії в мережі;
– середньостатистичне споживання відповідно в ходовому режимі і на стоянках кВт;
– питома витрата палива на ДГ відповідно в ходовому режимі і настоянках кг(кВтхгод);
– тривалість стоянок впродовж рейса год;
Тривалість стоянок впродовж рейса:
=2104+130 = 338 годин
де = 24 годин – час завантаження судна при
нормі завантаження вантажу 15000 тдобу;
=годин час розвантаження судна при нормі розвантаження вантажу =12000 тдобу;
Витрата важкого палива на допоміжний котел:
Кількість пари вироблена котлом при дальності плавання 15000 миль:
де =1000 кггод – годинна витрата пари на судні в ходовому режимі з врахуванням роботи УК;
– автономність плавання судна діб.
Витрата палива для виробництва 1 т пари:
=02 тгод – витрата палива у ДК;
=25 тгод – паропродуктивність ДК;
Кількість палива що витрачається котлом за рейс:
Витрата палива на енергетичну установку впродовж: рейса:
Кількість легкого палива необхідного для запуску та зупинки ДК та ДГ:
Загальна витрата легкого палива:
Витрата циліндрового масла головного двигуна:
де: – питома ефективна витрата циліндрового масла г(кВтгод).
Витрата масла в циркуляційній системі т:
– питома ефективна витрата циркуляційного масла г(кВтхгод);
– тривалість роботи масла до його заміни год;
= 1 – кількість змін масла в системі змащення ГД;
– кількість масла в системі т. Витрата прісної води:
де – частка витоків прісної води;
D – середня паропродуктивність кггод;
– час роботи парогенератора год;
– витрата прісної води на одного члена екіпажа кггод;
nе – кількість членів екіпажа чол.
Коефіцієнт гарантованого (морського) запасу:
Витрата палива на енергетичну установку впродовж: рейса:
Витрата масла в циркуляційній системі:
Витрата прісної води
Визначення ємності цистерн для збереження запасів палива
масла і прісної води
Сумарна ємність цистерн для збереження запасів важкого палива м3:
де – запас палива кг;
– густина палива кгм3;
К1 – коефіцієнт що враховує захаращення цистерн набором кніцами паливопідігрівачами (К1=102 105);
К2 – коефіцієнт що враховує «мертвий» обсяг цистерн що передбачає неможливість і недоцільність повного осушення цистерн (К2=105).
Сумарна ємність цистерн для збереження запасів легкого палива м3:
– густина палива кгм3;
Сумарна ємність цистерн для збереження запасів масла:
де – запас циліндрового масла кг;
– запас масла в циркуляційній системі кг;
– густина масла кгм3.
Сумарна ємність цистерн для збереження запасів прісної води м3 :
– густина води кгм3 .

Л_тература.doc

Артемов Г.А. Горбов В.М. Суднові енергетичні установки: Навчальний
посібник. - Миколаїв: УДМТУ 2002.- 356 с.
Артюшков Л.С. Ачкинадзе А.Ш. Русецкий А.А. Судовые движители:
учебник. -Л.: Судостроение 1988.-296 с. ил.
Гармашев Д.Г. Монтаж судового механического оборудования. –
Ленинград: Судостроение 1975.
Голубев Н.В. Проектирование энергетических установок морских судов.
– Л.: Судостроение 1980. – 312 с.
Дорогостайский Д.В. Журченко М.М. Мальцев Н.Я.Теория и
устройство судна.- Л.: Судостроение 1976.-413 с.
Жидецький В.Ц.Основи охорони праці. Підручник.-Львів: Афіша 2004-
Зубрилов С.П. Косовский В.И. Охрана окружающей среды при
эксплуатации судов. -Л.: Судостроение 1989.
Иванов С.З. Технология монтажа судовых энергетических установок.
Учебное пособие. - Николаев: НКИ 1972.
Кравченко В.С.Монтаж судовых энергетических установок. -
Ленинград: Судостроение1975.-256 с.
Криница М.Н. Оснастка для судовых монтажных работ: Справочник..
– Ленинград: Судостроение 1982.
Микитюк В.. Методичні вказівки до виконання контрольної роботи за
темою ”Оцінка ударостійкості суднового обладнання при дії підводної
ударної хвилі”-Миколаїв:УДМТУ 2004.-18 с.
Основы проектирования судовых энергетических установок
Н. В.Голубев Н.М.Горбунов А.В.Позднеев Ф.Л. Юдицкий. - Л.:
Судостроение 1973. – 392с.
Порты України №2 2006.
Правила класифікації та побудови морських суден. Регістр
судноплавствства України-Київ 2002.
Проектування пропульсивноі установки суден з прямою передачею
потужності на гвинт В.П. Шостак В.. Гершанік В.П. Кот
М.С. Бондаренко; за ред.В.П. Шостака: Навчальний посібник.-
Миколаїв: УДМТУ 2003. – 500 с. іл.
Системы судовых энергетических установок Г.А.Артемов
В.П.Волошин А.Я.Шквар В.П.Шостак: Учебное пособие.2-е изд.
перераб. И доп.- Л.: Судостроение1990.-376 с.
Справочник по теории корабля. Том 1. Гидромеханика. Сопротивление
движению судов Под ред. Я. И. Войткунского. - Л.: Судостроение
Судно для перевозки навалочных и насыпных грузов DW=70000 т.
Черноморсудопроект.: Украинское центральное конструкторское бюро.
Судовые установки с двигателями внутреннего сгорания Ваншейдт
В.А. Гордеев П.А. Захаренко Б.А. и др. – Л.: Судостроение 1978. –
Судоходство № 6(121)№9(123)№10(124)2006.
Шостак В.П. Потоки енергії в дизельних установках морських суден.-
Миколаїв:УДМТУ1997.-58 с.

Таблици.3,6.doc

Таблиця 3.2. Розрахунок споживаної потужності по групам споживачів
Продовження таблиці 3.2.
Найменування групи та споживача енергії
Потужність на валу кВт
Стоянка без вантажних операцій
Стоянка з вантажними операціями
Механізми що обслуговують ГД
Насос охолодження забортною водою ГД ДДГ та допом. мех НЦВ 2503ОА-3212
Насос охолодження прісною водою ГД ВТ контуру НЦВ 10020А-3222
Насос циркуляційного мастила ГД А13Вх2-36016-2504Б
Насос заповнення системи охолодж. прісної води ГД ЦВС 440
Насос очищення масла від сальників штоків поршнів НМШФ 06-25-025260-3
Сепаратор масла ГД СЛ-3
Електрокомпресор пускового повітря НУ 2200
Насос циркуляційний палива ГД
Насос змащення приводів ГД ПХШВ 8-25-634Б-13
Таблиця 3.1. Споживачі електроенергії МКВ
Насос поповнення теплого ящика ЦВС 440
Насос паливо підкачувальний ГДНМШФ 5-25-4.04Б-13
Агрегат води промивання сепар. з насосом ЦВС 440
Насос охолодження ЕУ прісною водою НТ контуру НЦВ 40030
Насос охолодження ЕУ прісною водою НТ контуру (стояночний) НЦВ 10030
Механізми та обладнання що обслуговують котельну установку
Насос системи живлення ДК
Установка дозуюча вводу присадок в живильну воду
Насос очистки котлоагрегату охолоджувачів ГД та опрісн- ювальної установки ЦВС 440
Насос циркуляційний утилькотла ЦНУ 1640
Насос системи живлення сепаратора пари
Вентилятор дуття в котел
Продовження таблиці 3.1.
Механізми та обладнання що обслуговують допоміжні ДГ
Паливопідкачувальний насос
Циркуляційний паливний насос
Сепаратор масла СЛ-1
Насос передпускової прокачки масла
Водопідігрівач прісної води
Насос подачи палива до сепараторів НМШФ5-25-404Б-13
Насос водоопріснювальний НЦВ 100ЗОА-3222
Установка водоопріснювальна Д5М
Кран електричний мостовий КЕМ11-3
Насос заповнення видатної цистерни циліндрового масла НИШФ0 6-25-04250-3
Агрегат змащення та охолодження дейдвудного пристрою НИШФ 06-25-04250-3
Агрегат змащення та охолодження носового сальника НИШФ 06-25-04250-3
Насос перекачки ВВН НМШ32-10-184Б-13
Насос перекачки МВП НМШ32-10-184Б-13
Насос перекачки протічок палива та масла НИШФ 5-25-404Б-13
Насос перекачки масла НИШ32-10-184Б-13
Вентилятор вдувний в МКВ РСС 40016-1.4
Вентилятор витяжний з приміщення сепарації палива РСС 10016-1.4.45
Вентилятор витяжний з приміщення ремонту паливної апаратури РСС 2516-1.4.4
Вентилятор витяжний з приміщення ЦПК РСС 4016-1.1.4
Вентилятор витяжний з приміщення інсенератора РСС 2510-1.4.45
Вентилятор витяжний з району ДГ РСС 16016-1.1.4
Електроповітрядувка ГД
Підігрівач палива ДДГ

Таблици3.1,2.doc

Найменування споживача
на одного споживача всього кггод
Коефіцієнт завантаження
Кількість годин роботи за добу
Добова витрата пари кгдобу
Цистерна запасу ВВП (роз. 15-500С)
Цистерна запасу ВВП (підтрим.40°С)
Цистерна попер підігріву (роз 50-60 °С)
Цистерна попер.прогріву (підтрим. 60 °С)
Цистерна нафтовмістких вод (0-3 0С)
Таблиця 3.3. Витрати пари на споживача що обслуговують ЕУ
Ахтерпік (підтрим. 1 0С)
Підігрівач ВБП перед ГД
продовження табл. 3.3.
продовження таблиці 3.3.
Підігрівач ВВП перед ДЦГ
Сумарна витрата пари кггод
Система кондиціонування повітря
Система загальносудової вентиляції
Водопідігрівача ПЕ 200
Сумарна витрата пари кггод
Таблиця 3.4 Витрати пари на виробничі та господарсько-побутові споживачі.

Раздел 3.doc

Розділ 3. ПРОЕКТУВАННЯ ДОПОМЖНО УСТАНОВКИ
1. Суднова електростанція
Суднова електростанція генерує електричну енергію необхідних параметрів і розподіляє її між судновими споживачами у відповідності з режимами роботи судна. Вона повинна забезпечувати безперервне постачання електроенергією високої якості всіх відповідальних споживачів на всіх режимах роботи судна а також; задовольняти таким вимогам: простота зручність під час обслуговування та висока надійність при мінімально можливих початковій вартості масі та експлуатаційних витратах.
Аварійний дизель-генератор повинен бути автономним із запасом палива не менше ніж; на шість годин роботи.
Визначенню складу електростанції під час проектування передує детальний аналіз її експлуатаційних режимів навантаження та техніко-економічних показників. Найкращі експлуатаційні та техніко-економічні показники СЕС отримуються при комплектації її однотипними генераторами.
Визначення потреб електроенергії на ходових та стоянкових режимах роботи СЕУ
Розрахунок СЕС виконується в табличній формі для основних режимів експлуатації:
- аварійний ходовий режим;
Складається таблиця навантажень СЕС в якій всі споживачі електроенергії поділяються на наступні групи:
- палубні механізми;
- механізми машинного відділення;
- механізми систем та пристроїв;
- радіозв'язок та навігація;
- побутове електрообладнання;
- суднове освітлення;
Всі споживачі в групах розподіляються на підгрупи:
Б - безперервно працюючі споживачі;
П - періодично працюючі споживачі;
Е- епізодично працюючі споживачі. Вихідними даними для таблиці є:
- найменування споживача;
- кількість споживачів п;
- потужність на валу механізму Рном мех. кВт;
- потужність споживача (двигуна) Рдв кВт:
За цими даними визначаються наступні параметри:
= коефіцієнт використання двигуна;
споживча активна потужність електродвигуна кВт; ті
споживча повна потужність електродвигуна кВт×А;
сумарна активна потужність кВт;
сумарна повна потужність кВт×А;
коефіцієнт потужності електродвигуна.
Значення коефіцієнтів одночасності k0 і навантаження механізмів kм для працюючих в даному режимі механізмів беруться із експериментально-статистичних даних для однотипних суден. На основі цих коефіцієнтів визначаються наступні характеристики:
коефіцієнт навантаження двигуна;
активна споживча потужність кВт;
повна споживча потужність кВт×А.
Потім визначають потужність на кожному режимі по групам і категоріям для всього режиму з урахуванням загальних коефіцієнтів одночасності для споживачів першої та другої категорій. Тоді максимально тривале навантаження електростанції в режимі складе:
Коефіцієнт одночасності для постійно працюючих споживачів враховує незбігання максимумів споживання енергії в часі та приймається: =0810
Коефіцієнт одночасності для періодично працюючих споживачів враховує неодночасність роботи та незбігання максимумів навантажень споживачів енергії в часі та приймається: =0306.
Потужність електростанції вибирають по активній максимально тривалій потужності з урахуванням 5% втрат в розподільчій мережі. Беручи до уваги допустимі перевантаження генераторів і можливість відключення невідповідальних споживачів третьої категорії під час вибору генераторів зазвичай не враховують.
Слід мати на увазі що по активній потужності вибір генераторів здійснюють в тому випадку якщо середньозважений більший номінального коефіцієнта потужності генератора. В протилежному випадку генератори необхідно вибирати по повній потужності .
Вибір кількості та типів генераторів і приводів
Основні вимоги при комплектації СЕС зводяться до наступного :
Електрогенератори по можливості повинні бути одного типу.
Завантаження генераторів на всіх режимах повинне бути не менше 65+70 % номінальної потужності.
На кожному режимі (крім аварійного) в резерві повинні знаходитись
Не менше одного генератора що дорівнює по потужності тим які працюють.[ ]
Розрахунок споживачів електроенергії МКВ подан в таблиці 3.1.
Розрахунок потужності СЕС представлен в таблиці 3.2.
Під час вибору кількості ДГ та їх потужності слід прагнути до того щоб в ходовому режимі працював лише один дизель-генератор так як це значно спрощує керування регулювання СЕС та підвищує її економічність. Як правило на нових вантажних транспортних суднах з ГФК до яких відноситься і даний балкер встановлюють два-три ДГ.
На підставі визначених табличним методом витрат електроенергії на режимах роботи судна а також з наведеного вище здійснений вибір кількості та типів генераторів. Як основні джерела електроенергії вибрані три дизель-генератори фірми «New Sulzer Dizel LTD» потужністю 3×540 які працюють на легкому дизельному паливі (газойлі).
Фірма «New Sulzer Dizel LTD» одна із провідних виробників дизельних двигунів які відзначаються досить високою надійністю та економічністю а також потребують мінімального обслуговування. Вся машинна продукція фірми рунтується на модульному підході де вузли типу головки циліндрів. Циліндри та поршні використовуються в широкому
різновиді машинних моделей. Це приносить багато переваг так як обслуговування вузлів більш просте що в свою чергу гарантує мінімально коротку бездіяльність дизелів.
Всі двигуни «New Sulzer Dizel LTD» оснащені двохступеневим очищенням змащувального масла що є рішучим фактором в забезпеченні досить тривалої експлуатації дизельних двигунів.
Характеристики генератора та приводи:
кількість циліндрів6
номінальне число обертів хв-1750
потужність двигуна кВт600
потужність генератора кВт540
питома витрата палива г(кВт×год)197
коефіцієнт потужності генератора ()08
Як аварійне джерело електроенергії обраний дизель-генератор марки АДГФ2201500.
Аварійний дизель-генератор:
потужність генератора кВт 220
потужність двигуна кВт 240
номінальне число обертів хв.-11500
коефіцієнт потужності генератора (cos )08
питома витрата палива г(кВт×год) 226+11
Аварійна генераторна установка розташовується на палубі юта. Дизель запускається електричним стартером автоматично та підключається до своєї електричної шини у випадку коли не може запуститись головна генераторна установка. Охолоджується дуельний двигун за допомогою радіаторної системи. Цей тип охолодження використовують для більшої надійності оскільки АДГ розташовується вище палуби водонепроникних перегородок. В них масло та охолоджуюча двигун вода віддає теплоту навколишньому повітрю в радіаторі що знаходиться поблизу двигуна.
До числа споживачів аварійного ДГ відносяться: аварійне (внутрішнє та зовнішнє) освітлення радіонавігаційні прилади та зв'язок рульові машини пожежний та осушувальний насоси.
Аварійний дизель-генератор має бути повністю автономним з запасом палива не менше ніж на 6 годин роботи; його потужність повинна забезпечувати живлення вищевказаних споживачів. В доповнення до АДГ передбачаються акумуляторна батарея з ємністю достатньою для живлення тих же споживачів протягом 30 хвилин.
2. Котельна та опріснювальна установки
Основними загальними вимогами які висуваються перед допоміжними установками є такі:
- можливе більш повне використання підведеної теплоти;
- малі габарити та маса;
- безвідмовністъ роботи на будь-якому режимі
- висока маневреність тобто швидкість введення допоміжної установки в дію
та перехід з одного навантаження на інше;
- простота конструкції та зручність обслуговування та ремонту;
- можливість комплексної автоматизації;
- низька вартість виготовлення.
Витрати пари на споживачів що обслуговують енергетичну установку приведені в таблиці 3.3. Витрати пари на виробничі та господарсько-побутові споживачі наданні в таблиці 3.4. В таблиці 3.5 надані витрати пари на споживачів по судну в цілому.
Кількість пари що виробляється утилізаційним котлом (=9180 кВт =255 0С =85тгод)
Кількість пари яку необхідно виробити допоміжним котлоагрегатом G кггод
Таблиця 3.5. Витрата пари на споживачів по судну в цілому.
Сумарні витрати кгдобу
Середньодобові витрати кггод
Як ми можемо бачити з таблиці 3.3 допоміжний котлоагрегат
КАВ 257 з продуктивністю 2500 кггод у змозі повністю задовольнити потреби суднових споживачів у парі.
Основні характеристики допоміжного парового котла КАВ 257:
паропродуктивність тгод 25
температура живильної води 0С 50
витрата палива кггод 195
Враховуючи те що в процесі проектування склад енергетичної установки не зазнав значних змін є можливість залишити допоміжну паровиробляючу установку без змін.
Потреба прісної води на судні дуже велика. Опріснена вода може використовуватись для побутових потреб потреб СЕУ а також для технологічних цілей. В умовах досить тривалих рейсів морських транспортних суден загальний запас прісної води склав би значну частину їх вантажопідйомності. Тому прісну воду як для технічних так і для побутових потреб під час рейсу отримують шляхом випаровування морської води в спеціальних випарних установках.

Спецификация монтажа.doc

ДП 8.090509.6213.05.07.
Монтаж головного двигуна
ДП 8.090509.6213.05.07.ПЗ
Пояснювальна записка
Головний двигун 6S60МС-С

Раздел 7.doc

Розділ 7.ТЕХНОЛОГЧНА РОЗРОБКА МОНТАЖУ ЕЛЕМЕНТА СЕУ
1 Короткий опис механізму що монтується і вузлів його кріплення
Двигун 6S60MC-C двотактний крейцкопфний реверсивний з гозотурбіним наддувом при постійному тиску газу перед турбіною простої дії з вбудованим головним опорним підшипником і рядним вертикальним розташуванням циліндрів.
Таблиця 7.1. Параметри двигуна 6S60MC-C.
Фундаментна рама виконана монолітною з розміщенням цепного приводу і опорного підшипника в кормовому кінці двигуна вона складається з високих зварних подовжніх балок і зварних поперечних балок. Фундаментна рама двигуна встановлюється на опорних клинах і кріпиться до суднового фундаменту довгими фундаментними шпильками з чавунними проставочними трубками.
Для забезпечення жорсткості і нерухомості монтаж головного двигуна здійснюється безпосередньо на друге дно. Товщина листа в місці установки двигуна 60 мм.
Для завантаження двигуна на судно передбачені спеціальні отвори в рамах обухи і прилипи за які слід стропить двигун.
Верхнє кріплення двигуна встановлюється на кронштейнах верхньої площадки з правого борту. Одним кінцем верхнє кріплення кріпиться до борту іншим до леєрної огорожі. Верхнє кріплення включаючи фрикційні прокладки необхідно перевіряти одночасно з контролем кріпильних деталей щоб упевнитися в тому що зусилля затягування відповідає тому що рекомендується. Болт верхнього кріплення слід затягувати за допомогою динамометричного ключа.
В процесі ходових випробувань коли двигун прогріється до звичайної робочої температури два болти фрикційного з'єднання слід ослабити. Приблизно через одну хвилину ці болти знову затягуються. Ця процедура виконується для кожного окремого верхнього кріплення.
Судновий фундамент для установки двигуна виконаний у вигляді звареної конструкції ребра жорсткості якої співпадають з набором корпуса судна. Монтується на перехідних стільцях що приварюються до суднового фундаменту. Перехідні стільці й опори двигуна з'єднуються за допомогою болта.
Досвід монтажу показав що у світі зборки остова дизеля фундаментна рама прогинається до 030 мм. Тому на стапелі раму встановлюють опуклістю нагору. Зібраний дизель кріплять установлюючи тільки по два клини в районі кожної картерної стійки за винятком базових клинів. Пригін решти клинів роблять на плаву після контрольної перевірки положення дизеля. Для зменшення впливу спуска судна і компенсації можливих деформацій остова дизеля допуски на площинність верхньої базової поверхні рами і величину пружних розкипів на стапелі посилюють.
2. Аналіз способів монтажу які застосовуються для даного механізму
Монтаж головного двигуна здійснюється методом агрегатування. Агрегатуванням називається процес перенесення монтажних робіт з судна в цех. Цей процес здійснюється шляхом попереднього складання механічного устаткування в агрегати і монтажні блоки. В агрегат звичайно входить комплекс уніфікованого устаткування (механізмів апаратів арматури трубопроводів електроустаткуванні і приладів) функціонально зв'язаного в цілу або частину системи або пристрою для виконання самостійної функції на судні.
В монтажний блок входить декілька одиниць устаткування що не виконують самостійну функцію на судні. Два блоки або більше можуть скласти один агрегат.
Агрегатовані механізми найтехнологічніші оскільки для неагрегатованого устаткування потрібно загальне складання на судні що збільшує трудомісткість монтажних робіт.
Ефективність агрегатування обумовлюється наступними основними показниками:
а) значно скорочується трудомісткість монтажних робіт;
б) зменшується кількість фундаментів і протяжність трубопроводів що сполучають вузли агрегату;
в) скорочується об'єм електромонтажних робіт;
г) скорочуються налагоджувальні роботи перед випробуванням механізмів при одночасному підвищенні якості монтажу.
Кріплення головних двигунів повинно відповідати повній нерухомості в процесі експлуатації. В даний час головні двигуни закріплюють на сталевих сферичних прокладках регульованих клинах амортизаціях і на малоусадочній пластмасі ФМВ і ЖМ.
Установка двигунів на сталевих клинах. Установка головних двигунів на сталевих клинах – самий трудомісткий вид кріплення. Його слід застосовувати при особливих вимогах до міцності кріплення точності центровки і відсутності деформацій двигунів при монтажі [ ].
Установка двигунів на сферичних прокладках і регульованих клинах. Підгонка клинів – операція досить трудомістка тому на багатьох заводах для підвищення технологічності кріплення застосовують сферичні прокладки і регульовані клини. Прокладки сферичні складаються з двох половин що сполучаються сферичними поверхнями завдяки яким верхня половина прокладки самовстановлюється по нижній відповідно до ухилу лапи двигуна. Ця властивість прокладки дозволяє запобігати трудомісткій операції ручного пригону по місцю.
Установка двигунів на регульовані клини. Застосування регульованих клинів спрощує установку головних двигунів. Регульовані клини є двома дисками дотичними по площині з нахилом 1:20. Діаметр регульованих клинів вибирають залежно від розмірів лапи фундаментної рами двигуна або полиць фундаменту. Регулювання клинів по висоті досягається зсувами верхньої частини по відношенню до нижньої (величина зсуву в одну сторону не повинна перевищувати 10 мм).
Регульовані клини (прокладки) не можуть самовстанавливаться подібно сферичним прокладкам тому при монтажі їх положення регулюють взаємним переміщенням і розворотом.
Установка двигунів на пластмасі ФМВ (формована малоусадочна волоконна) Дозволяє виключити такі трудомісткі операції як обробка опорних поверхонь фундаментів виготовлення і пригін по місцю настановних прокладок а також виключає необхідність застосування дорогих переносних фрезерних верстатів і решти засобів механізації. Пластмасові прокладки найбільше технологічні і перспективні.
Виходячи з вищевикладеного вибираємо метод кріплення ГД на пластмасі.
При виборі розмірів прокладок з пластмаси виходячи з питомого тиску на одну прокладку (близько 200 кгсм2) і з розмірів лап двигуна. Висоту прокладок рекомендують приймати 20-25 мм
Пластмаса ФМВ після затвердіння має високу межу міцності при стисненні до сж=1400 кгсм2 і невелику лінійну усадку величиною 02–04 % висоти прокладки.
Пластмаса ФМВ може бути приготований завчасно і зберігатися в неотвержденном стані необмежений час за умови що буде доданий тільки полиетиленполіамін. Перед використовуванням пластмаси і перемішування приготованого складу з полиетиленполіаміном буде виконано за допомогою змішувача.
Формування прокладок здійснюється за допомогою прямокутних і круглих форм з ущільненням пластмаси спеціальному пресом (рис. 7.1)
Рис. 7.1 Пневматичний прес:
-механізм; 2-судновий фундамент; 3-нераз’емна форма;
-пневматичний прес; 5-дерев'яна пробка; 6-пластмаса ФМВ
Процес затвердіння пластмаси залежить від температури навколишнього повітря. При температурі 1016С затвердіння відбувається через 71 годину а при температурі вище 16С – через 24 години. При температурі зовнішнього повітря нижче 10С для повного затвердіння пластмаси необхідний нагрів опорних поверхонь фундаментів і лап рами двигуна.
У разі потреби водонепроникного кріплення допоміжного механізму на фундаменті рекомендується застосування пластмаси ЖМ250 (жидкотекуча малоусадочна з 250 % наповнювача) приготованої з наступних компонентів:
епоксидна смола марки ЕД-5
полиутиленполіамін (затвердувач)
дубутилфталат (пластифікатор)
Пластмасу готують таким чином: відважують компоненти пластмаси в приведених вище співвідношеннях. Смолу ЕД-5 наливають в плоский металевий протвень і змішують протягом 5 хв з дубутилфталатом. Потім додають полиетиленполіамін і суміш знов перемішують. Поступово вводять
залізний порошок і склад ретельно перемішують 10-15 хв до отримання однорідної суміші. При ручному перемішуванні шпателем приготування в одному протвені більшее 5 кг пластмаси не рекомендується. Заміс великої кількості пластмаси проводять механічними змішувачами.
Час до початку затвердіння пластмаси складає 23 години (при жаркій погоді воно скорочується) тому суміш необхідно використовувати зразу ж після її приготування.
Пластмаса ЖМ250 забезпечує майже повну відсутність усадки (центровка зберігається) і велику міцність на стиснення (800кгссм2). Область її ефективного застосування – всі випадки водонепроникного кріплення механізмів а також заповнення монтажних зазорів при установці механічного суднового устаткування.
Проаналізувавши існуючі види кріплення здійснюватимемо кріплення головного двигуна на пластмасі ЖМ250.
3 нструмент пристосування устаткування і прилади необхідні для
Оптичний прилад ВС-3
Оптичний прилад ВС-3 спроектований Ленінським ГО ім.Вавілова й серійновипушений мінським Беломо(рис.7.3).На відміну від геодезичних приладів(нівелірів теодолітів)які частіше використовують прилад ВС-3 зроблено спеціально для використовування в судівних умовах.
Принципова відмінність приладу ВС-3 від нівелірів у томущо він має приземну фокусировку при якій наводка на різкість здійснюється переміщенням не лінзи як у нівелірів а призми що виключає погрешність при перефокусировці так як на точність приладу не впливають знос фокусируючої системи й возможні удари в експлуатації.
Рис.7.3 Оптичний прилад ВС-3(а) та його кріплення на фланці центуємого механізму(б)
а: 1-окуляр; 2-вінти точного фіксирування сетці приладу на мішенях;
-обєктив; 4-вінт приземної фокусировки; 5-центруюча бобишка
матеріалізуюча оптичну вісь приладу;
б: 1-оптичний прилад; 2-регулюючі вінти які забезпечують усунення злому вісі оптичного приладу відносно осі обертання валу механізма; 3-кронштейн кріплення оптичного приладу на фланці механізму; 4-фланець механізму; 5-центруюча виточка фланца механізму; 6-вісь обертання валу механізму; 7-центруюча бобишка оптичного приладу; 8-перехідне кільце; 910-оптична вісь і об єктив приладу.
Кріплення мішеней для оптичного центрування в кронштейни мортири яблуко ахтерштевня навариши і переборки здійснюється за допомогою пристосування показаного на рис. 7.4.
Пристрій складається з опорного кільця 3 до якого приварені стрижні що мають різьбові отвори. В них укручені висувні болти 2 що мають загострені кінці. Викручуючи болти опорне кільце можна установити досить точно в необхідному місці. У рухливе кільце I установлюють мішень 4 переміщення якої в необхідному напрямку здійснюють мікрометричними болтами 5. Спеціальна мішень має сталевий циліндричний корпус 7 і пластинку 6 з органічного скла на якій нанесені перехрестя і розподілення при цьому центр перехрестя збігається з віссю корпуса.
Рис. 7.4 Пристосування для кріплення мішені для оптичного
4. Технічні вимоги до монтажу головного двигуна
Вимоги до суднових фундаментів
Фундаменти повинні бути виготовлені відповідно до робочих креслень ОСТ 5.1011 – 83 або ОСТ 5.03.73 – 83. Відхилення розмірів фундаменту ступінчастість відхилення від площини на всій довжині фундаменту до його обробки - по ОСТ 5.9324 – 89.
Обробку опорних поверхонь фундаменту робити після їхнього пред'явлення технічному контролерові у вузлах у цеху або після установки в секції блоці або корпусі судна.
Непаралельність опорної поверхні фундаменту або подовжньої осі його при установці щодо базової площини не повинна перевищувати: при довжині фундаменту більше 2 – 5 мм. При цьому допускається різниця висот однієї полоси щодо іншої 5 мм.
Граничні відхилення розмірів що координують розташування фундаментів щодо суднових баз при відсутності обмежень зазначених у кресленнях повинні знаходиться в межах допуску від +3 мм до +5 мм.
Спосіб обробки опорної поверхні фундаменту вибирати в залежності від заданих монтажними кресленнями вимог до відхилень від площини і
шорсткості фундаменту що відповідають установці механізму на пластмасових прокладках обробку фундаменту зі зняттям шару металу не роблять. Опорні поверхні зачистити від окалини іржі й решти сторонніх включень.
Свердлення отворів під болти або шпильки робити:
за розміткою із застосуванням кондуктора;
за отворами у лапах механізму.
Вимоги до завантаження
До завантаження двигуна в корпус або блок судна повинна бути зроблена перевірка з метою виявлення дефектів що перешкоджають правильній установці двигуна. Опорна поверхня фундаменту повинна бути очищена від консервуючого змащення і слідів іржі. Виявлені дефекти варто усунути.
Перед завантаженням двигуна на судно прилади устаткування труби окремі частини конструкцій корпуса судна і т.п. встановлені в районі вирізів машинного відділення і які заважають завантаженню повинні бути тимчасово зняті замаркіровані законсервовані і здані на збереження. Отвіри в трубопроводах механізмах і іншому устаткуванні повинні бути закриті заглушками й опломбовані.
Двигун може надходити на монтаж законсервованим довгостроковою або легкою консервацією із заглушками на отворах і на фланцях патрубків.
Вузли і деталі що перешкоджають установці навантажувального пристосування повинні бути зняті відповідно до вимог інструкції з експлуатації двигуна. Зняті деталі повинні бути замаркіровані законсервовані і здані на збереження.
Завантаження двигуна варто робити за допомогою пристосувань у відповідності зі схемою строповки підприємства – постачальника або підприємства – будівельника.
Завантажувальні пристосування повинно виключати деформацію й
Завантаження двигуна робити в період відсутності атмосферних опадів.
Двигун необхідно встановлювати на судновий фундамент на тимчасових дерев'яних прокладках товщина яких повинна бути дорівнює креслярським розмірам ланок що компенсують. Прокладки повинні бути розставлені так щоб не перешкоджати наступній установці віджимних болтів або решти пристосувань для переміщення головного двигуна.
У подовжньому напрямку двигун повинний встановлюватися за допомогою мірної рейки на якій зафіксоване відстань відповідно до креслення від кормового кронштейна яблука ахтерштевня або прийнятої базової лінії до кормового торця вала двигуна.
Для переміщення двигуна при центруванні в горизонтальній площині повинні бути установлені віджимні пристосування; для переміщення у вертикальній площині – віджимні болти домкрати або інші пристосування які застосовуються на підприємстві – будівельнику.
Після завантаження головного двигуна завантажувальні пристосування треба зняти а двигун закрити чохлами.
Вимоги до центрування головних двигунів
Базування центруємих механізмів виконувати по зламам і зсувам установленим монтажним кресленням. Якщо кресленням злами і зсуви не встановлені то їхнього значення приймають: при твердому або шліцевом з'єднанні валів зсувом – 005 мм зламом – 01 ммм.
Центрування ДВС полягає в поєднанні осі колінчатого вала з віссю валопроводу з одночасним доданням рамі прямолінійного положення що забезпечує збереження необхідної точності стендової зборки.
Центрування ДВС по теоретичній осі валопровода при виконанні її
оптичним способом повинні бути зроблені з наступними допусками:
де – величина зсуву осі оптичного приладу зцентрированого з віссю обертання вала ДВС щодо встановленої по плазовим координатам теоретичної осі валопровода носової мішені мм;
– те ж щодо кормової мішені мм;
L – відстань між мішенями м.
Після закінчення центрування ДВС його кріплення на фундаменті й у процесі здачі монтажу ДВС технічному контролю виробляється вимір разкепов кожного кривошипа. При цьому всі рамові шейки колінчатого вала повинні прилягати до вкладишів рамових підшипників. Разкепи необхідно вимірювати в двох площинах:
а) у вертикальної – при положеннях кривошипа у верхній (ВМТ) і нижньої (НМТ) «мертвих» точках;
б) у горизонтальних – при положенні кривошипа з боку лівого і правого бортів. Прилад для виміру разкепа варто встановлювати в місцях зазначених підприємством- постачальником ДВС.
Разкеп вважається позитивним і має знак (+) якщо відстань між щоками кривошипів при перебуванні їхній у ВМТ або на лівому борті більшее цих відстаней у НМТ або на правому борті. Різниця вимірів в одному кривошипі (разкеп) не повинна перевищувати величини встановленої підприємством – постачальником ДВС.
Вимоги до кріплення головних двигунів
Кріплення головних двигунів повинно відповідати повної нерухомості в процесі експлуатації.
Свердлення отворів у фундаменті під кріпильні болти бажано виготовляти після закінчення центрування головного двигуна.
Кріпильні болти варто заводити в отвори з боку фундаменту. Кріпильні деталі повинні вільно проходити через отвори в з'єднаннях елементів вузлів кріплення.
Затягування кріпильних деталей необхідно виконувати відповідно до вимог монтажного креслення. У випадку якщо монтажним кресленням
вимоги до затягування з'єднань не встановлені затягування виконувати гайковим ключем з нормальною довжиною рукоятки за ДСТ 2338 – 80Е або 2839 – 80Е.
Зазор у поєднанні голівки кріпильної деталі і гайки після закріплення не повинний перевищувати значень установлених кресленням.
Отвори з-під розгорнення для кріпильних деталей підвищеної міцності необхідно виконувати шляхом спільної обробки з механізмом і підкладкою.
Усі гайки кріпильних болтів повинні бути забезпечені від самовідгвинчування постановкою контргайок або решти стопорних засобів.
По закінченню монтажу кріпильні деталі офарбити згідно фарбувальних відомостей або іншої керівної документації.
5. Правила прийому та методи контролю.
Перевірочні роботи щодо відповідності монтажу до вимог вказаних у пункті 7.4 виконуються виробничним майстром бригадиром мотористів здаточного цеху та майстром ВТК сумісно з шеф-монтером – представником заводу – виготовлювача головного двигуна. Шеф-монтер на рівні з робітниками підприємства відповідає за правильність виконання монтажу двигуна.
Контролювати якість виконаних робіт необхідно за кресленнями схемами та вимогами заводів – виготовлювачів механізму а також керуючись технічними матеріалами доданими до даного типу судна. Цими роботам слід приділяти особливу увагу.
Контроль якості монтажу:
Правильність положення двигуна на судні.
Якість вузлів кріплення.
Відсутність деформацій двигуна: навантаження на динамометри не повинні відрізнятися більш ніж ±5% від стендових величин.
Контроль повинен оформлятися документом за формою прийнятої на підприємстві-будівельнику.
6. Заходи щодо охорони праці і протипожежної безпеки
Перед подачею наряд–завдання на виконання робіт з монтажу дизеля на судні майстер зобов'язаний проінструктувати робітників з розписом у журналі по техніці безпеки і пожежної безпеки по інструкції ТБ–052–4–010–89.
нженерно–технічний персонал що бере участь у виконанні робіт варто допускати до самостійної роботи після проходження навчання інструктажу перевірки знань (за правилами техніки безпеки і протипожежної безпеки) а також ознайомлення з типовою програмою інструктажу з ТБ і протипожежної безпеки на робочому місці положення про розслідування й облік нещасних випадків на виробництві.
Перед початком виконання робіт з монтажу деталей і вузлів дизеля одержати від майстра вказівки про безпечні способи їхнього виконання. При виконанні робіт з расконсервації на замовленні необхідно за добу до початку робіт оформити наряд–допуск на виробництво вогненебезпечних робіт погоджений з будівельником по механічній частині і підписаний представником ВПУ.
Застосування скляної тари як видаткову ємність для легко займистих і токсичних розчинників а також для їхнього збереження на робочому місці забороняється.
При завантаженні деталей і вузлів дизелів у кожній зміні повинний бути призначений відповідальний за безпечне провадження робіт по переміщенню вантажів кранами з числа ТР. При проведенні інструктажу з робітниками
повинна бути звернена особлива увага на складність виконання сборочно–монтажних і навантажувальних операцій у стиснутих умовах при роботі з великоваговими великогабаритними вузлами дизеля.
До виконання робіт усередині дизеля допускаються особи що досягли 18 – літнього віку що пройшли спецінструктаж з розписом у книзі ТБ і які получили наряд–допуск на виконання особливо складних робіт. Перед
виконанням робіт усередині дизеля перевірити справність валопроводки.
Перед провертанням вала валоповоротним пристроєм необхідно перевірити чи немає людей і сторонніх предметів поблизу зубчастих передач підшипників фундаментних рам усередині дизеля і сповістити всіх робітників про майбутнє провертання.
Забороняється користуватися світильником з лампою без захисної сітки – ковпака або з несправним електрошнуром.
При виконанні робіт з важкими деталями користуйтеся піднімальними пристосуваннями необхідної вантажопідйомності не застосовуйте несправних вантажопідйомних пристосувань або з простроченим терміном їхніх іспитів.
При завантаженні деталей і вузлів дизеля не підмінюйте стропальника і не подавайте команди крановикові якщо ви цьому не навчені.
Не виконуйте зварювальних робіт поблизу легкозаймистих і вогненебезпечних матеріалів – не менш 15 метрів від відкритого вогню. В особливих випадках дозволяється робити роботи там де знаходяться займисті матеріали але лише після особливої підготовки при обов'язковій присутності постового пожежної охорони причому в кожнім кремом випадку одержати дозвіл пожежної частини.
Роботи з готування герметиков необхідно проводити в спеціально відведеному приміщенні в цеху обладнаному проточно–витяжною вентиляцією. Місце проведення робіт повинно бути обладнано засобами пожежегасіння світильниками з запобіжною сіткою і ковпачком типу 1В 6–36 ГОСТ 7110–32 У–12В
Таблиця 7.2. Перелік засобів індивідуального захисту.
Каска захисна пластмасова для робітників суднобудівної промисловості. Т2 5978–4353–77.
Для голови від механічних ушкоджень.
Окуляри захисні ГОСТ 12.4.013–85.
Для захисту очей від шкідливих часток.
ШБ–1 пелюсток ГОСТ 12.4.028–76.
Захист органів подиху при роботі з абразивними інструментами.
РУ–60М с фільтруючим патроном марки А.
Захист органів подиху при расконсервації і при роботі з полімерами.
Рукавиці робітники ГОСТ 12.4.010–75.
Рукавички гумові анатомічні
Захист рук від механічних впливів.
Гумові промислові рукавички
Рукавички трикотажні.
При роботі з клеями і полімерами.
7.Розрахунок нерухомості змонтованого механізму
Після закріплення механізму до судового фундаменту необхідно перевірити його нерухомість від дії експлуатаційних навантажень що здвигають механізм.
Навантаження які виникають:
) при зіткненнях тобто в нестандартних ситуаціях і враховуються коефіцієнтом перенавантаження kg=18:
де маса механізму в кг прискорення сили ваги в мс2.
) при крені судна на кут до 450:
) при хитавиці судна з періодом () в залежності від проекції відстані () між центром ваги механізму та центром ваги судна на площину мідельшпангоута в см;
(Назавантаження визначається за формулою Шиманського)
де – період бортової хитавиці с.
– проекція відстані між центром ваги механізма і судна.
) при сприйнятті механізмом упорного тиску () в кг від гребного гвинта:
Сумарне експлуатаційне навантаження ():
Сумарному експлуатаційному навантаженню () має протидіяти сила тертя () яка виникає в стику “механізм-прокладка-фундамент” від тиску маси () та вісівого зусилля затягування болта ().
Осьове зусилля затягування болта ():
де =360 МПа – границя текучості матеріалу болта Ст45;
=425 мм – розмір шпильки по внутрішньому діаметру різьблення.
де =03 – коефіцієнт тертя в стику “механізм-прокладка-фундамент” (сталь по сталі);
– кількість болтів які закріплюють механізм до фундаменту.
Для компенсації припущень прийнятих в розрахунку та підвищення надійності нерухомості сила тертя має бути вдвічі більшее сумарного експлуатаційного назавантаження тобто умову нерухомості можна записати у вигляді виразу:
Умова нерухомості дотримується. Для забезпечення нерухомості встановлюємо 12 бокових упорів по 6 з кожної сторони двигуна.
Крім провірки виконання умов нерухомості необхідно визначити розмір прокладки. Так як двигун встановлюється на прокладки з полімера то питомий тиск дорівнює 3 кгмм2.
де =48 кількість прокладок;
площа прокладки мм2.
З іншого боку площа прокладки дорівнює
де A та В характерні розміри прокладки мм;
=50 мм зовнішній діаметр різьблення шпильки.
Приймаємо прокладку прямокутної форми з такими розмірами:
Розрахунок необхідної кількості пластмаси ЖМ-250
Необхідний об’єм пластмаси:
де м товщина прокладки.
Маса всієї пластмаси:
де коефіцієнт збільшення кількості пластмаси;
кгм3густина пластмаси.
Одна частина кожного компоненту пластмаси:
де сума частин компонентів.
Маси частин всіх компонентів:
маса епоксидної смоли ЕД5: кг;
маса залізного порошку: кг;
маса поліетіленпполіаміна: кг;
маса дубутилфталата: кг.
8. Розробка технологічного процесу монтажу головного двигуна на клинах з ЖМ-250
Пристосування інструмент
При виконанні монтажних робіт дотримувати вимоги техніки безпеки згідно інструкції.
Підготовка суднового фундаменту
Перевірити положення опорних поверхонь фундаменту перед монтажем
Струна з натяжним пристроєм. Сталева рулетка 1=10м.
Очистити опорну поверхню фундаменту від окалини іржі і бруду до металевого блиску.
Пневматична шліфувальна машина П-2013
Підготовка до завантаження та роззавантаження головного двигуна
Зняти деталі арматуру і апаратуру що заважають вантаженню. Встановити вантажні пристосування.
Пристосування для завантаження гайкові ключі.
Розконсервувати опорні поверхні лап і фланець колінчастого валу двигуна перевірити їх стан.
Перевірити стан вантажного пристосування і такелажне оснащення.
Встановити вантажні пристосування.
Завантаження і регулювання положення двигуна щодо суднового фундаменту.
Установка компенсуючих прокладок.
Базування головного двигуна.
Встановити пристосування для переміщення двигуна в процесі центрівки.
Гідравлічні домкрати вантажопідйомністю
Віджимні болти. Металеві прокладки.
Підвести двигун видалити дерев'яні прокладки з фундаменту і встановити його відповідно до координат монтажного креслення.
Встановити і закріпити зняті перед завантаженням деталі арматуру і апаратуру.
Встановити на кронштейн прилад для пробивки осі валопровода.
ВТ-3 спеціальні мішені.
Відцентрувати прилад по осі обертання двигуна.
Відцентрувати двигун по двом базовим точкам на теоретичній осі валопровода.
Перевірити разкепи кривошипів коленвала.
ндикаторний нутрометр НТ-50
Перевірити неплоскістність рами двигуна.
Фіксація головного двигуна на фундаменті.
В простір між механізмом і фундаментом установити металеву рамку.
Приготувати пластмасу ФМВ. Залити у змішувач розрахункову кількість епоксидної смоли дибутілфталата оліетиленполіаміна та залізного порошку змішати до отримання однорідної суміші; ввести наповнювач ретельно змішати до отримання однорідної маси.
Змішувач СЛ-10 ваги компоненти пластмаси
з змішувача пластмасу перемістити в прес.
Запресувати пластмасу.
Пневматичний прес для запресовки пластмаси.
Після затвердіння пластмаси свердлити в клинах і фундаменті отвори діаметром 51 мм через отвори в лапах двигуна n=96.
Пневматична свердлувальна машина РМС-60М свердло діаметром 51 мм
Штатними гайками прогнати різьблення на 96 шпильках навернути на шпильки верхні сферичні шайби завести знизу в отвори надіти на шпильки втулки і навернути гайки до упора з втулкою. Здійснити затягування спеціальних гайок.
Гідродомкрат для затягування шпильок.
ндикаторний нутрометр НТ-50.
Перевірити центрівку деталей руху.
Зняти віджимні пристосування і здати на зберігання.
Гідродомкрат для затягування.
Завести бортові клини які розташовані по правому і лівому борту; при установці заводити з корми і забивати одночасно.
Перевірити центрівку головного двигуна щодо теоретичної осі валопровода.
Перевірити на плоскістність рами двигуна.
Перевірити затягування анкерних зв'язків.
Перевірити центровку розпредвалів.
Встановити верхні кріплення.
Офарбувати кріплення компенсуючи ланки свинцевим суриком.
Кисті засоби індивідуального захисту рукавички.