Повышение энергетической эффективности судовой энергетической установки
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?ивного давления, снижение расхода топлива, повышение надежности двигателей.
Теплоход проекта Р18А имеет силовую установку, состоящую из двух двигателей внутреннего сгорания марки 8НВД48АУ (8ЧРН32/48) мощностью 442 кВт каждый при 330 об/мин. Двигатели восьмицилиндровые, четырехтактные с наддувом. Один двигатель правого вращения, второй - левого. Управление двигателями централизованное, из рулевой рубки. Кроме того сохранена возможность управления главными двигателями из моторного отделения, не нарушая регулировки централизованного управления. Пуск двигателей - воздушный.
Двигатели 8НВД48АУ морально устарели. В качестве альтернативы этим двигателям можно рассмотреть применение двигателей фирмы ОАО "Коломенский завод" марки 6ЧНР30/38 мощностью 442 кВт при 330 об/мин, т.к. они приспособлены работать на тяжелом топливе и двигатели типа 6ЧНСП18/22-600 мощностью 530 кВт при 1000 об/мин. Оба двигателя уже устанавливались на некоторых речных судах.
Для обоснования марки главного двигателя необходимо выбранные двигатели сравнить с установленными на судне по комплексному параметру качества
К0 = а1 р / рмах + а2 mmin / m + а3 bmin / be + а4 bеmin / b + a5 г / гмах + a6 j / 1 + a7 cmin / c,
где К0 - комплексный параметр качества дизеля; р = Ре / (I s h) - удельная мощность дизеля, кВт/м3; Ре - номинальная эффективная мощность дизеля, кВт; I, s и h - длина, ширина и высота дизеля в м; рмах - максимальное значение удельной мощности среди рассматриваемых двигателей, кВт/м3; m = М / Ре - удельная масса дизеля, кг/кВт; М - масса дизеля, кг; mmin - минимальное значение удельной массы среди рассматриваемых двигателей, кг/кВт; be - удельный эффективный расход топлива дизеля, кг/ (кВтч); bеmin - минимальное значение удельного эффективного расхода топлива среди рассматриваемых двигателей, кг/ (кВтч); b - удельный эффективный расход масла дизеля, кг/ (кВтч); bmin - минимальное значение удельного эффективного расхода масла среди рассматриваемых двигателей, кг/ (кВтч); г - ресурс дизеля до капитального ремонта, тыс. ч; гмах - максимальное значение ресурса среди рассматриваемых двигателей, тыс. ч; j - условный показатель рода топлива, используемого дизелем (для тяжелого топлива j = 1, а для легкого (дизельного) - j = 0); c = 0,77 [ (Ре0,87 г0,48) / (be1,58 b0,23) ] - стоимость дизеля; cmin - минимальное значение стоимости среди рассматриваемых двигателей; а1 (i = 17) - коэффициенты весомости (а1 =1). При выборе двигателей для крупных транспортных судов можно принимать а1 = 0,1; а2 = 0,12; а3 = 0,24; а4 = 0,14; а5 = 0, 19; а6 = 0,14; а7 = 0,07. Сопоставление удобно производить в табличной форме, приведенной в табл.2.1.
Таблица 2.1
Сопоставление параметров судовых дизелей
Наименование параметра, Марка дизеляединицы измерения8НВД48АУ6ЧНР30/386ЧНСП18/22-600ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕНоминальная эффективная мощность, кВт442442463Ном. частота вращения коленчатого вала, мин-13303301000Реверсивность110Род топлива110Удельный эффективный расход топлива, кг/ (кВтч) 0,2240, 2040,220Удельный эффективный расход масла, кг/ (кВтч) 0,00170,00110,00095Ресурс до капитального ремонта, тыс. ч367550Габаритные размеры, м: длина* ширина *высота5,15х1,76х 2,164,2х1,6х 2,514, 19х1,09х 2,165Масса, кг19045170006650РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕУдельная мощность, кВт/м322,5831,0346,83Удельная масса, кг/кВт43,0928,8114,36Стоимость39686,178552,156904,6ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ: Удельная мощность, а1 р / рмах0,0480,0660,100Удельная масса, а2 mmin / m0,0400,0600,120Удельный расход топлива, а3 bmin / be0,2190,2400,223Удельный расход масла, а4 bеmin / b0,0780,1210,140Ресурс, a5 г / гмах0,0910, 1900,127Род топлива110Стоимость, a7 cmin / c0,0700,0350,049КОМПЛЕКСНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ КАЧЕСТВА0,6080,7310,618Тип главной передачиПрямаяПрямаяРеверс-редукторКПД СУДОВОГО КОМПЛЕКСА0,18530, 20350,1830
1.Реверсивному дизелю присваивается 1, а нереверсивному - 0.
. Для дизеля, работающего на моторном и дизельном топливе, присваивается 1, а только на дизельном топливе - 0.
В качестве главного двигателя судна следует выбирать дизель, имеющий наибольшее значение комплексного параметра. При равных значениях К0 предпочтение отдается дизелю, который в составе главной ЭУ имеет больший КПД судового комплекса hск. На основе анализа данных табл.2.1 выбираем двигатель 6ЧНР30/38, так как в этом случае получаем большее значение К0 = 0,731 и большое значение hск = 0, 2035.
При изменении скорости движения судна (увеличение или уменьшение мощности главного двигателя) необходимо новую мощность согласовать с работой гребного винта, т.е. определить основные его элементы. В рассматриваемом проекте мощность двигателя, диаметр винта и обороты гребного вала остаются неизменными. Поэтому согласование производить не нужно.
2.2 Разработка принципиальной схемы валопровода
Судовой валопровод является одним из основных элементов СЭУ и служит для передачи механической энергии от ГД к движителю, а также передачи развиваемого движителем упора корпусу судна. Нарушение работоспособности валопровода приводит к снижению скорости хода судна или полной потере хода. Ремонты валопровода в большинстве случаев требуют вывода судна из эксплуатации и постановки его в док. В связи с этим к надежности валопровода предъявляются особо высокие требования.
В разрабатываемой установке применена прямая передача. Валопроводы имеют уклон 052 по отношению к основной линии и идут параллельно диаметральной плоскости. Каждый движительный комплекс состоит (рис.2.1) из гребного вала 8 защищенного кожухом 4, ленточного тормоза 11, дейдвудной трубы 7 с уплотнением 6 дейдвуда в водонепроницаемой переборке 5, кормовой опоры 3 гребного вала, гребного в?/p>