Курсовая работа (т): Расчет систем энергетических установок

Если сточная цистерна является общей для сточных труб от поддонов, расположенных в разных непроницаемых отсеках, то должны быть предусмотрены конструктивные меры, предотвращающие перелив воды из одного затопленного отсека в другой через открытые концы сточных труб.

Наполнение запасных цистерн.

Прием жидкого топлива на судно должен производиться через постоянный трубопровод, снабженный необходимой арматурой, обеспечивающей подачу топлива во все цистерны основного запаса.

Трубопровод наполнения топлива должен доводиться до днища цистерны с минимальным зазором.

На пассажирских судах для приема топлива должны предусматриваться специальные приемные станции, отделенные от других помещений и оборудованные сточными трубами, идущими в сточные топливные цистерны.

Наполнительные трубопроводы цистерн, расположенных выше двойного дна, а также наполнительные трубопроводы цистерн междудонного пространства должны присоединяться к верхним частям цистерн. Если это осуществить нельзя, то наполнительные трубы должны иметь невозвратные клапаны, устанавливаемые непосредственно на цистернах.

В тех случаях, когда наполнительная труба используется в качестве приемной, вместо невозвратного клапана следует устанавливать запорный клапан с дистанционным закрытием, выведенным в доступное место, расположенное за пределами помещения, в котором находится цистерна.

Топливные цистерны.

Топливные цистерны, расположенные на открытых палубах и надстройках, а также в других местах, подверженных влиянию атмосферы, должны быть защищены от воздействия солнечных лучей.

Расходные топливные цистерны, предназначенные для непосредственного питания главных двигателей в машинных помещениях без постоянной вахты, должны иметь устройство, подающее оптический и звуковой сигнал в рулевую рубку по допускаемому низшему уровню топлива в цистернах, или автоматическое наполнение расходной топливной цистерны.

Отсеки, расположенные в нос от таранной переборки, не должны использоваться для перевозки топлива или других жидких воспламеняющихся веществ.

Подвод топлива к двигателям внутреннего сгорания.

Оборудование топливной системы должно обеспечивать подвод топлива, подготовленного надлежащим образом и очищенного в степени, требующейся для данного двигателя.

Фильтры топлива должны допускать их очистку без остановки двигателей.

Судовые механические установки, в состав которых входят двигатели, работающие на тяжелом топливе, должны быть оборудованы двухтопливными системами.

При работе главных двигателей на двух сортах топлива (дизельном и тяжелом) должны быть приняты меры против смешивания тяжелого топлива с дизельным топливом для вспомогательных двигателей.

Для удаления паровоздушных включений из трубопроводов подачи подогретого тяжелого топлива к насосам высокого давления должны быть установлены деаэрационные устройства.

В системах тяжелого топлива рекомендуется предусматривать установку автоматизированных фильтров.

При наличии расходомеров последние не должны прерывать работу двигателя в случае их регулировки или выхода из строя.

Подвод топлива к дизель-генераторам, предназначенным для использования в качестве аварийных, должен осуществляться от автономной расходной цистерны, расположенной в помещении аварийного дизель-генератора. Не допускается расход топлива из этой цистерны для других целей.

Трубопровод подачи топлива к дизель-генераторам должен быть отдельным, с самостоятельными фильтрами и запорной арматурой.

Подвод топлива к котлам.

На трубопроводе, подающем топливо к форсункам каждого котла, следует предусмотреть быстрозапорный клапан с местным управлением. При установке автоматизированного вспомогательного котла быстрозапорный клапан не требуется.

Для проверки температуры и давления тяжёлого топлива, подаваемого к форсункам, в соответствующих местах трубопроводов необходимо предусматривать термометры и манометры.

При подаче топлива к котлам под гидростатическим давлением на трубопроводе, подающем топливо к форсункам, должны предусматриваться фильтры.

Расчёт системы

Вместимость запасной цистерны:

 м3,

где     - коэффициент ходового времени;

 и  - удельные эффективные топлива масла главного и вспомогательного двигателя, кг/(кВт.ч);

 - коэффициент использования автономного котла;

 кг/м3 - плотность топлива;

 ч - продолжительность автономного плавания.

Вместимость расходной цистерны главных двигателей:

 м3.

Вместимость расходной цистерны вспомогательных двигателей:

 м3.

Вместимость расходной цистерны автономного котла:

 м3.

Вместимость сточной цистерны:

 м3,

где     кВт - суммарная мощность всех дизелей СЭУ.

Вместимость цистерны аварийного запаса топлива:

 м3.

Подача топливоперекачивающего насоса:

 м3/ч,

где     ч - время заполнения цистерны.

Производительность сепаратора:

 м3/ч,

где     ч - время работы сепаратора в сутки.

Ёмкость запасной цистерны проекта равна 22 м3. Следовательно, менять запасную цистерну не надо.

5.2 Масляная система Требования Регистра к масляной системе

Масляные насосы двигателей внутреннего сгорания.

При одном главном двигателе мощностью 220 кВт и более должно быть не менее двух масляных циркуляционных насосов - основного и резервного, один из которых может иметь привод от двигателя.

Подача резервного насоса должна быть не менее подачи основного насоса.

При наличии двух и более главных двигателей резервный масляный насос не требуется.

Следует предусматривать средства контроля за протоком масла в подшипниках турбонагнетателей.

Каждый вспомогательный двигатель должен иметь независимую масляную систему.

Объединение масляных систем вспомогательных двигателей является в каждом случае предметом специального рассмотрения Речным Регистром.

Если масляный насос не оборудован предохранительным или перепускным клапаном, установка такого клапана должна предусматриваться на напорном трубопроводе.

Подвод смазочного масла к двигателям внутреннего сгорания.

Масляная система должна исключать возможность смешения различных сортов масла.

Концы сливных труб из картера двигателя в сточно-циркуляционную цистерну должны быть в ней расположены таким образом, чтобы во время работы двигателя они были постоянно погружены в масло.

Сливные трубы от двух или более двигателей не должны соединяться между собой.

Трубопроводы масляной системы не должны соединяться с трубопроводами другого назначения, за исключением присоединения к сепараторам, которые могут использоваться для сепарирования топлива при наличии надёжных устройств, предотвращающих смешение топлива и масла.

При сепарировании масла необходимо предусматривать меры, исключающие возможность смещения масла главного и вспомогательного двигателей, если они работают на разных марках масла.

На трубопроводах масляных циркуляционных систем должны быть установлены:

·   на всасывающем трубопроводе насоса зубчатых передач - магнитный фильтр;

·   на всасывающем трубопроводе насоса - один фильтр грубой очистки (сетка);

·   на нагнетательном трубопроводе насоса главного двигателя - два параллельных фильтра или один сдвоенный переключаемый фильтр, или один самоочищающийся фильтр.

При общей масляной системе двигателя и турбонагнетателей перед подшипниками турбонагнетателей должны устанавливаться фильтры тонкой очистки, конструкция которых должна допускать их очистку без прекращения циркуляции масла. После фильтров следует устанавливать манометр.

Пропускная способность каждого масляного фильтра должна превышать на 10% наибольшую подачу насоса.

Масляная система должна снабжаться необходимыми контрольно-измерителными приборами.

На масляном трубопроводе редуктора должно предусматриваться смотровое стекло для контроля за протоком масла.

Масляные цистерны.

Приёмные трубопроводы от цистерн, расположенных вне двойного дна, должны быть снабжены запорными клапанами, установленными непосредственно на цистернах.

При устройстве подогрева масла должны быть выполнены требования для устройств подогрева топлива.

Расчёт системы

Вместимость запасной цистерны:

 м3,

где     - коэффициент ходового времени;

 и  - удельные эффективные расходы масла главного и вспомогательного двигателя, кг/(кВт.ч);

 кг/кВт - удельная масса масла в картерах двигателей;

 кг/м3 - плотность масла;

 ч - продолжительность автономного плавания;

 кВт - суммарная мощность всех дизелей СЭУ.

Вместимость маслосборников главных двигателей:

 м3.

Вместимость маслосборников вспомогательных двигателей:

 м3.

Вместимость расходной цистерны главных двигателей:

 м3.

Вместимость расходной цистерны вспомогательных двигателей:

 м3.

Подача маслоперекачивающего насоса:

 м3/ч,

где     ч - время заполнения цистерны.

Производительность сепаратора:

 м3/ч,

где     - кратность очистки масла;

 - суммарная вместимость маслосборников главных и вспомогательных дизелей, м3;

 ч - время работы сепаратора в сутки.

.3 Система водяного охлаждения

Требования Регистра к системе водяного охлаждения

Насосы.

Система охлаждения двигателя должна быть двухконтурной; при этом должна быть предусмотрена возможность охлаждения двигателя забортной водой от насоса внешнего контура. На судах длиной менее 20 м допускается замкнутая одноконтурная система.

На судах классов «М» и «О» с одновальной установкой должен быть предусмотрен один насос с независимым приводом достаточной подачи для резервирования работы насосов внешнего и внутреннего контуров; при мощности установки менее 220 кВт резервный насос допускается не устанавливать. Допускается охлаждать несколько двигателей одним насосом с независимым приводом. Подача насоса в этом случае должна быть достаточной для одновременного охлаждения всех двигателей при их работе с максимальной нагрузкой.

На охлаждающем трубопроводе перед каждым двигателем должен быть предусмотрен клапан для регулирования количества охлаждающей воды.

Если каждый из вспомогательных двигателей имеет самостоятельный насос водяного охлаждения, то резервные насосы для этих двигателей не требуются.

Если для группы вспомогательных двигателей предусматривается общая система охлаждения, достаточно иметь один резервный насос для внутреннего и внешнего контуров.

В объединённой системе охлаждения главных и вспомогательных двигателей резервные насосы для охлаждения вспомогательных двигателей не требуются.

В качестве резервных охлаждающих насосов могут применяться балластные или другие насосы общесудового назначения, используемые для чистой воды.

Расположение трубопроводов.

В системе охлаждающей воды должно быть предусмотрено не менее двух приёмников, соединенных между собой.

На судах с одним главным двигателем мощностью менее 220 кВт допускается один приёмник, расположенный в машинном помещении; при этом должны быть предусмотрены два параллельно соединенных фильтра.

Фильтры охлаждающей воды.

На приёмных магистралях охлаждающей забортной воды главных и вспомогательных двигателей внутреннего сгорания следует устанавливать фильтры.

Должна предусматриваться возможность очистки фильтров без прекращения работы охлаждающих насосов.

Охлаждение двигателя внутреннего сгорания.

На судах с ледовыми усилениями рекомендуется предусматривать устройства для подогрева двигателей перед пуском. Прогрев должен осуществляться подогретой охлаждающей водой, прогрев двигателей паром не допускается.

В двухконтурной системе охлаждения двигателя должна быть предусмотрена расширительная цистерна, уровень воды в которой должен быть выше максимального уровня в двигателе. Расширительная цистерна должна присоединяться к приёмным трубопроводам насосов и может быть общей в системе охлаждения нескольких двигателей.

В системе охлаждения двигателей расположение отливного трубопровода забортной воды должно обеспечить заполнение водой самых высоких охлаждаемых полостей двигателей, водоохладителей и маслоохладителей, а также исключать образование застойных зон.

Расчёт системы

В дизельных установках система водяного охлаждения двухконтурная. Вода внутреннего контура охлаждает двигатели, а в открытом внешнем контуре через водяной и масляный охладители прокачивается забортная вода. Циркуляция воды в системе охлаждения обычно осуществляется центробежными насосами.