Дипломная (вкр): Проектирование судовой энергетической установки

Рассчитываем кривую пропускной способности

Таблица 25. Расчет кривой пропускной способности

м

м

м

м³/с

По данным таблицы строим кривую пропускной способности.

Рис18. Кривая пропускной способности

Таблица26.

Пользуясь зависимостью , определяем расход жидкости в сечениях (таблица 5), соответствующих определяемому углу . Эти данные используем для построения теоретических сечений.

Рис.19 действительное сечение спирального канала.

Новые значения высоты контрольных сечений h_cи радиуса r_c=h_c+R₃ снимаются с рисунка и заносятся в таблицу 6 .

Таблица 27.

Скорость потока во входном сечении диффузора:

м/с

Задаемся степенью расширения диффузора:

Скорость потока в выходном сечении диффузора:

 м/с

что не превышает допустимых значений.

Площадь сечения диффузора на выходе:

 м².

Диаметр эквивалентного круга на входе в диффузор:

 м.

на выходе из диффузора:

м.

Принимаем угол раскрытия диффузора 10°

Длинна диффузора равна:

м.

Рис20. Спиральный отвод.

Расчет протечек q₁ в насосе

Кроме внутренних протечек жидкости имеются утечки из насоса через сальник . Жидкость, которая, просачивается через сальник, осуществляет смазку и отвод тепла, выделяющихся при трении поверхностей сальника. В нормальном состоянии сальника через него протекает весьма малое количество жидкости: менее 10 (60 капель в минуту). Ввиду незначительности утечек через сальник в расчетах объемных потерь ими можно пренебречь.

Принимаем однощелевое уплотнение с длинной , диаметром , с радиальным зазором , коэффициент трения выбираем в первом приближении

Коэффициент  в первом приближении:

Статический напор колеса:

Напор теряемый в уплотнении:

Дж/кг

Осевая скорость жидкости в зазоре:

Окружная скорость колеса на диаметре :

Коэффициент кинематической вязкости  выбираем для воды при температуре 20равным 1,006

Число Рейнольдса:

Толщина ламинарного подслоя:

Принимаем абсолютную шероховатость стенок R_a равной 0,02 мм.

Так как Re>2320, а то режим течения - турбулентный с шероховатыми стенками, а коэффициент λ во втором приближении рассчитывается по формуле

=11.5 - постоянная, имеющая структуру числа Рейнольдса и определяющая место перехода ламинарного течения у стенки в турбулентное

Коэффициент расхода во втором приближении:

Расход жидкости через уплотнение во втором приближении:

 м³/с

Если учесть протечки q₁ через переднее уплотнение, которые приводят к течению жидкости в осевом зазоре между передним диском колеса и корпусом, то напор теряемый в уплотнении:

Коэффициенты  и  находим по графикам.

Расходный параметр:

Окружная составляющая абсолютной скорости на выходе из колеса:  Дж/кг

Расход жидкости через уплотнение:

 м³/с

Относительная величина протечки:

Величина протечек не должна превышать 5%. Расчет показал, что величина протечек через переднее уплотнение составляет 2,5%, что является допустимым.

Осевая сила в центробежном насосе.

Суммарная осевая сила:

H

При износе уплотнения рабочего колеса закон распределения давления изменяется и появляется дополнительная осевая сила , действующая на наружную поверхность рабочего колеса в пределах от  до :

Полная величина осевого давления жидкости на рабочее колесо при максимально допустимом износе уплотнения будет равна:

 Н

Где - коэффициент, учитывающий износ уплотнения.

Расчет осевого усилия, действующего на ротор, показал, что в конструкцию насоса необходимо ввести разгрузочное отверстие с уплотнением.

Заключение

Исходя из поставленной задачи в задании на дипломный проект, было выполнено проектирование СЭУ судна танкера-химовоза дедвейтом 51000 т, а именно произведено обоснование и выбор ГД исходя из требований современных тенденций. Определен состав и технические характеристики оборудования судовой энергетической установки. В проекте разработаны основные системы, обслуживающие энергетическую установку. По потребности в электроэнергии и паре, судно было укомплектовано четырьмя дизель-генераторами и котлами. Так же для энергетической установки были определены энергетические запасы масла и топлива. В качестве конструктивного узла был спроектирован центробежный насос пресной воды центрального контура системы охлаждения ГД.

Список использованных источников

1. Румб В.К., Яковлев Г.В., Шаров Г.И. Судовые энергетические установки(СДЭУ).:учебник. СПбГМТУ .- СПб.,2007.-622с.

. Артёмов Т.А., Волошин В.П., Захаров Ю.В., Шквар А.Я. Судовые энергетические установки - Л.: Судостроение, 1987г., 480с.,

. Артёмов Т.А., Волошин В.П., Шквар А.Я., Шостак В. П. Системы судовых энергетических установок: Учебное пособие - Л.: Судостроение, 1980г., 320с.,

. Архипов Г.А., Даниловский А.Г. Учебно-исследовательская система автоматизированного проектирования судовых энергетических установок. Выбор главного двигателя для морского транспортного судна: Методические указания для курсового и дипломного проектирования - СП6ГМТУ, 1999г., 80с,

. Будов В.М. Судовые насосы: Справочник - Судостроение, 1988г.

. Ваншейдт В.А., Гордеев П.А., Захаренко Б.А. и др. Судовые установки с ДВС - Издательство: Судостроение, 1978г. 52с.,

. Чернов А.И. Судовые центробежные насосы. М.У. по курсовому проектированию, Л., ЛКИ, 1981.

.Андрющенко Р.С. и др. Расчет рабочего колеса центробежного насоса по струйной теории… М.У. по курсовому проектированию, Л., ЛКИ, 1988.

. Андрющенко Р.С. и др. Спиральные отводы центробежных насосов. Учебное пособие, Л., ЛКИ, 1979.

. Воронов В.Ф. Направляющие аппараты центробежных насосов. Учебное пособие, Л., ЛКИ, 1970.

. Чернов А.И. Потери и силы в центробежных насосах. Учебное пособие, Л., ЛКИ, 1985.

. Каталог двигателей MAN, 2014