ДЭУ танкера. Технология монтажа главного двигателя. Дипломный проект дэу танкера. Технология монтажа главного двигателя
 Скачать 0.92 Mb.
|
1.5 Средства движения и активного управления.Валопровод и движитель.Предусмотрена одновальная установка с движителем- гребным винтом регулируемого шага (ВРШ), рассчитанным на ледовое усиление Е4 и работающим напрямую от малооборотного дизеля мощностью 13560 кВт при частоте вращения 105 об/мин и бустерного электродвигателя мощностью 5000 кВт. В составе валопровода предусмотрены: промежуточный вал, дейдвудное устройство, дейдвудные уплотнения, опорные подшипники, разобщительная муфта. Валы. Промежуточный вал является одновременно валом ротора бустерного электродвигателя. Возможен вариант подключения бустера к промежуточному валу через редуктор. Промежуточный вал предусмотрен из углеродистой стали с откованными заодно фланцами. Фланцевые соединения промежуточного вала с ВРШ и главным двигателем предусмотрены с помощью плотно пригнанных болтов. Разобщительная муфта Муфта предназначена для возможности отсоединения валопровода с бустером от главного двигателя. Муфта рассчитана на максимальный крутящий момент и восприятие упора от гребного винта во всем рабочем диапазоне (от полного переднего до заднего хода) Подшипники. Главный упорный подшипник встроен в раму главного двигателя и поставляется комплектно с ним. Опорные промежуточные подшипники предусмотрены самоустанавливающиеся с баббитовой заливкой вкладышей. Дейдвудное устройство. Дейдвудное устройства предусмотрено на масляной смазке с подшипником, залитым баббитом. Предусмотрен контроль температуры дейдвудного подшипника. Движитель. В качестве движителя предусмотрен гребной винт регулируемого шага (ВРШ), состоящий из винта с поворотными лопастями (ВПЛ), гребного вала, масловвода и системы поворота лопастей. Ступица и лопасти предусмотрены из нержавеющей стали, отвечающей требованиям плавания в ледовых условиях. Гребной вал предусмотрен с откованным заодно фланцем, соединяемым с ВПЛ. Выем гребного вала осуществляется в корму. Электрооборудование комплексов, обеспечивающих ход и маневрирование судна.Бустерный электропривод. Синхронный электродвигатель бустерного привода мощностью 5000 кВт,напряжением 660В будет иметь две параллельные статорные обмотки мощностью по 2500 кВт каждая. Эти обмотки получают питание от разных секций шин ГРЩ 1. Конструктивно система управления бустерным электродвигателем будет состоять из отдельных секциий объединенных в общий щит, расположенный в непосредственной близости от бустерного электродвигателя. 2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА 2.1. Расчет потребной мощности. Мощность главных двигателей, необходимая для движения судна, определяется сопротивлением R, которое оказывает окружающая среда (вода и воздух) и заданной скоростью движения. Силы сопротивления зависят от главных размерений судна, формы надводной и подводной частей корпуса, а также от скорости движения. Мощность, которую необходимо затратить на создание упора, преодолевающего силы сопротивления, принято называть буксировочной, NR. Сопротивление NR определяется опытным путём в исследовательских бассейнах путём буксировки моделей с последующим пересчетом результатов на натуру. А также аналитическими способами в расчётах ходкости. Зная буксировочную мощность, нетрудно найти валовую мощность Nв, которая должна быть сообщена движителям судна. Так как для танкера характерно кормовое расположение машинного отделения, а также работа ГД прямо на винт то эффективная мощность установки равна валовой Ne=NB. Таблица.1. Расчет потребной мощности ЭУ.
Обоснование выбора ЭУ. В судовых энергетических установках современных судов в качестве главных и вспомогательных двигателей в большинстве случаев применяют дизели. Эффективный КПД современных дизелей достигает 45% , и это не является пределом. Особенно высокой экономичностью отличаются судовые малооборотные дизели с газотурбинным наддувом. По этой причине на судах крупного тоннажа в качестве главных двигателей устанавливают преимущественно двухтактные крейцкопфные малооборотные дизели с газотурбинным наддувом с непосредственной передачей мощности на гребной винт. Двухтактные двигатели по сравнению с четырехтактными при одинаковых размерах рабочего цилиндра и одинаковых частотах вращения коленчатого вала имеют в 1,7— 1,8 раза большую мощность и более просты по конструкции. Экономичность современных двухтактных и четырехтактных двигателей примерно одинакова. Шумность у двухтактных двигателей несколько ниже, чем у четырехтактных, из-за отсутствия впускных и выпускных клапанов и привода к ним. Исходя из вышеизложенного в качестве главного двигателя примем дизель типа ДКН. С учетом рассчитанной требуемой эффективной мощности, выбрав по каталогу, в качестве главного двигателя судна принимаем дизельную установку 6ДКН 60/240, аналог MAN B&W S60MC-C(двухтактный, крейцкопфный) мощностью 13560 кВт. Коэффициент запаса мощности равен 15%, что дает гарантию работы установки на режимах перегрузки (на волне). Благодаря значительному перепаду температур при осуществлении цикла (от 300—320 до 1800—2000°К) дизели являются в данное время наиболее экономичными тепловыми двигателями. Вместе с тем, несмотря на высокие температуры цикла, двигатели этого типа могут работать надежно, так как действие высоких температур является периодическим и после сгорания топлива, расширения газов и их выпуска в цилиндр поступает свежий воздух, а стенки цилиндра охлаждаются водой или воздухом. Использование дизеля обосновано тем, что он обеспечивает более экономичную работу и быстрый выход на рабочий режим, по сравнению с другими силовыми установками. Этот двигатель также высоконадежен, обладает малым уровнем шума, небольшой стоимостью, низким расходом масла и топлива. Работа дизеля на тяжёлых сортах топлива также снижает его эксплуатационную стоимость.  Рис.1. Дизель 6ДКН 60/240. Табл.2.Основные характеристики двигателя:
Число цилиндров, шт……………………………...6 Диаметр цилиндра, мм ………………………….600 Ход поршня, мм………………………………….2400 Число оборотов, об/мин………………………… .105 Полная масса, т……………………………………345. Экономичность установки зависит не только от двигателей ,но и от передач, кроме того от последних зависит также маневренность судна и его приспособленность к работе на различных режимах. В нашем случае применим установку с прямой жесткой передачей ,в которой выходной фланец вала двигателя непосредственно соединен с валопроводом. В таких установках обычно используют малооборотные реверсивные дизели со встроенным в корпусе двигателя упорным подшипником. Эти установки имеют высокую экономичность благодаря относительно малому расходу топлива главными двигателями, небольшим затратам энергии на нужды установки и малым потерям в прямой передаче. В передаче между двигателем и движителем остаются только потери в валопроводе, которые зависят в основном от числа опорных подшипников, т. е. от длины валопровода. При кормовом расположении МО к. п. д. валопровода обычно  вал= 0,98— 0,99.В качестве движителя используем винт регулируемого шага (ВРШ),что позволит регулировать скорость, не изменяя число оборотов двигателя. Это даст возможность работать только на самом экономичном режиме. 2.2.Тепловая схема ЭУ. На современных судах широко применяется развитая утилизация тепловых потерь. В дизельных установках утилизация тепловых потерь осуществляется в основном путем использования части тепла отработавших газов. В двигателях с наддувом отработавшие в турбине газы направляются в утилизационный котел и далее на выхлоп в дымовую трубу. Если на некоторых режимах работы установки нет необходимости в работе утилизационного котла, то посредством заслонки котел может быть отключен и газы — направлены на выхлоп помимо котла. В утилизационных водогрейных котлах можно получить горячую воду с температурой 85—95°С, а в утилизационных паровых котлах — насыщенный пар низкого давления, обычно в пределах 3—7 кг/см2. Пар и горячая вода используются для подогрева топлива, обогрева кингстонов, работы паровых вспомогательных механизмов, для технологических целей и санитарных бытовых нужд. На транспортных судах с установками большой мощности производительность утилизационного котла обычно превышает потребность указанных выше нужд. В таких установках для повышения их экономичности избыток пара используется для работы утилизационного турбогенератора судовой электростанции. Таким образом, на ходовых режимах судна потребность в электрической энергии частично, а иногда и полностью, удовлетворяется за счет работы парового турбогенератора. Так как ходовые режимы для большинства транспортных судов занимают до 80—90% всего времени их эксплуатации, то экономия от применения турбогенераторов оказывается иногда значительной и выражается в уменьшении расхода топлива на 5-8%. Температура газов перед утилизационным котлом в зависимости от типа двигателей находится в пределах 250—400° С. Температуру газов за котлом обычно принимают не ниже 160— 180° С, так как при более низкой температуре содержащийся в газах водяной пар может конденсироваться. В дизельных установках основными являются системы: топливная, масляная, охлаждения, сжатого воздуха, газовыхлопная, вентиляции и подачи воздуха к двигателям, а также система управления и контроля. |