Проектирование судовой энергетической установки судна типа сухогруз

  • Вид работы:
    Дипломная (ВКР)
  • Предмет:
    Транспорт, грузоперевозки
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    321,43 Кб
  • Опубликовано:
    2014-10-04
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Проектирование судовой энергетической установки судна типа сухогруз

Содержание

Введение

Раздел 1. Судовая энергетическая установка лесовоза дедвейтом 13400 тонн

1.1 Описание прототипа

.2 Расчет буксировочной мощности

.3 Расчёт мощности главной энергетической установки

.4 Выбор типа СЭУ, главного двигателя и главной передачи

.5 Расчёт судовой электростанции и подбор оборудования

.6 Расчёт и выбор вспомогательной котельной установки

1.6.1 Определение требуемой паропроизводительности установки (потребности в паре) и выбор вспомогательного парогенератора

.6.2 Определение паропроизводительности вспомогательной утилизационной котельной установки

1.7 Расчёт и выбор опреснительной установки

1.8 Расчёт автономности плавания, запасов топлива, масла и воды

.8.1 Расчёт автономности плавания

.8.2 Расчет запасов топлива

.8.3 Расчет запасов масла

.8.4 Расчёт запасов пресной воды

.9 Расчет энергетических систем СЭУ

.9.1 Расчет топливной системы

.9.2 Система смазки

.9.3 Система охлаждения

Вывод

Раздел 2. Анализ эксплуатации систем смазки главного двигателя

.1 Циркуляционная масляная система

.2 Цилиндровая масляная система

.3 Система смазки распределительного вала

.4 Неполадки в работе масляной системы и мероприятия по их устранению

.5 Рекомендации по выбору циркуляционного и цилиндрового масла

.5.1 Обводнение масла, коррозия и ее предотвращение

.5.2 Рекомендации по повышению эффективности сепарации системных масел

.6 Особенности использования гидравлического кольца и гидроцилиндров при демонтаже крышек цилиндров

.6.1 Использование гидравлического кольца

.6.2 Использование гидроцилиндров

.6.3 Обслуживание

Вывод

Раздел 3. Охрана труда и окружающей среды

.1 Пожарная безопасность

.2 Влияние параметров уравновешенности гд на охрану труда по уровню вибрации

Вывод

Заключение

Список литературы

Введение

Судовая энергетическая установка представляет собой сложный комплекс механизмов и устройств. Для проектирования, постройки и технической эксплуатации таких комплексов необходимо знать требования, предъявляемые к судовым энергетическим установкам, их особенности и пути совершенствования. Особое внимание уделяется мерам, обеспечивающим улучшение обитаемости, условий труда экипажей, повышение эксплуатационной надежности как судна в целом, так и отдельных его элементов, совершенствование оборудования судовых энергетических установок и их тепловых схем, сокращение типоразмеров, применение новых материалов, снижающих вес и металлоемкость конструкций.

В состав энергетической установки входят генераторы рабочего тела, главные и вспомогательные двигатели. Механизмы, устройства и их схемы трубопроводов, передачи, валопровод, движители, судовая электростанция, палубные механизмы, рулевое оборудование, общесудовые гидравлические механизмы и трубопроводы, средства автоматизации управления энергетической установкой, холодильные установки, системы отопления, вентиляции, водоснабжения и т.д.

Целью данной бакалаврской работы является проектирование СЭУ судна типа сухогруз.

Для этого требуется, выбрать главный двигатель и состав СЭУ (дизель-генераторы, состав утилизационного комплекса, вспомогательный паровой котел и т.д.). А так же, расчитать и подобрать оборудование для вспомогательных систем СЭУ.

Раздел 1. Судовая энергетическая установка лесовоза дедвейтом 13400 тонн

.1 Описание прототипа

Судно предназначено для транспортировки леса и материалов из него.

Район плавания неограничен.

Судно оборудовано грузовыми кранами и стрелами для погрузки и разгрузки. Особое внимание при погрузке в трюмы уделяется тому, чтобы избежать малейшего смещения груза, т.к. это может привести к опрокидыванию судна.

Основные характеристики судна:

· длина наибольшая, L = 150,1 м;

· длина м/п, Lм/п=139,9 м;

· ширина наибольшая, В = 21,0 м;

· осадка в грузу, Т = 8,54 м;

· водоизмещение, D = 20100 т;

· количество экипажа, n=40 чел.;

· скорость в грузу, V = 15,1 узла.

.2 Расчет буксировочной мощности

Коэффициент общей полноты корпуса судна:

, (1.1)

где L - длина судна, м;

Т - осадка судна, м;

В - ширина судна, м;= 20100 т - водоизмещение в полном грузу;

 = 1,025 т/м3 - плотность морской воды.

.

Площадь смоченной поверхности корпуса судна по формуле С.П.Мурагина:

W=L [1,36T+ 1,13×δ×B], (1.2)

где L - длина судна, м;

Т - осадка судна, м;

В - ширина судна, м;

 - коэффициент общей полноты.

W=150,1[1,36×8,54+ 1,13×0,73×21,0]= 4338,1.

Число Фруда:

, (1.3)

где - скорость хода, м/с;

 = 9,81 м2/с - ускорение свободного падения;

 - длина наибольшая, м.

.

Относительная длина:

, (1.4)

Где- длина судна, м;

D = 20100 т - водоизмещение в полном грузу;

 = 1,025 т/м3 - плотность морской воды.

.

Исходные данные и результаты расчетов сводим в таблицу 1.2

Таблица 1.2 - Расчет буксировочной мощности

Наименование

Численные значения

Скорость Vs , узл

 15,1

Скорость V, мс

7,8

Коэффициент остаточного сопротивления

1,5×10-3

Поправка на положение абсциссы центра величины

0,92

Поправочный коэффициент Кy=

1,1

Поправочный множитель

1,2

Поправочный множитель

1

Коэффициент остаточного сопротивления ×

0,00182

Число Рейнольдца Re = V×L/u

7,3×108

Коэффициент трения гладкой пластины  

1,5×10-3

Корреляционный коэффициент (надбавка на шероховатость)

0,2×10-3

Коэффициент сопротивления выступающих частей

0,1×10-3

Коэффициент полного сопротивления C=

0,00362

Буксировочное сопротивление R = W, кН

489,7

Буксировочная мощность = R× V, кВт

3819,3


1.3 Расчёт мощности главной энергетической установки

Пропульсивная мощность, подводимая к движителю:

, (1.5)

где - КПД гребного винта в свободной водеб = 3819,3 кВт - Буксировочная мощность.

кВт.

Эффективная мощность с учётом потерь на валопроводе:

, (1.6)

где - КПД валопровода;р = 5456,2 кВт - пропульсивная мощность.

 кВт.

Эффективная мощность ГД (СОД с одноступенчатым переборным редуктором):

, (1.7)

где - КПД передачи;вт = 5567,5 кВт - эффективная мощность.

 кВт.

Длительная максимальная мощность (ДММ):

, (1.8)

где  - номинальный коэффициент использования ДММ;в = 5681,14 кВт - эффективная мощность ГД.

 кВт.

Эффективная мощность ГД (МОД с прямой передачей):

, (1.9)

где - КПД передачи;вт = 5567,5 кВт - эффективная мощность.

 кВт.

Длительная максимальная мощность:

, (1.10)

где  - номинальный коэффициент использования ДММ;вт = 5567,5 кВт - эффективная мощность.

 кВт.

.4 Выбор типа СЭУ, главного двигателя и главной передачи

В современных СЭУ могут использовать дизельные ГПК, газотурбинные ГПК, паротурбинные ГПК.

В дизельных ГПК функции генераторов рабочего тела и ГД совмещены в одном главном элементе, в котором энергия топлива преобразуется в энергию рабочего тела, а затем в механическую энергию.

В газотурбинных ГПК генератор рабочего тела структурно отделен от ГД и представляет собой два элемента - компрессор и камеру сгорания. Следовательно, преобразования энергии топлива в потенциальную энергию происходит в камере сгорания, для обеспечения функционирования которой и создания повышенного давления рабочего тела затрачивается определенная доля мощности.

В отличии от дизельного и газотурбинного ГПК, в паротурбинной ГПК рабочее тело претерпевает изменения агрегатного состояния в замкнутом цикле. Для своего проекта я выбираю дизельный ГПК.

В качестве главного двигателя на современных судах в основном применяют МОД внутреннего сгорания с непосредственной передачей на винт.

ДВС обладает двумя существенными преимуществами по сравнению с другими типами тепловых двигателей. Во-первых, нет необходимости в больших теплообменных поверхностях. Во-вторых, в ДВС предельное значение непрерывно меняющейся температуры рабочего тела получающего тепло не через стенки двигателя, а за счет тепловыделения в объеме самого рабочего тела может существенно превосходить предел допустимости для конструкционных материалов. Стенки цилиндров и головки двигателя удобно охлаждать, расширяются температурные границы цикла и увеличивает термический КПД.

Выбор типа главного двигателя произведем путем сравнения ДВС со своим типом передач. ДВС представлены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Характеристики рассматриваемых ДВС

Характеристики

Вариант 1

Вариант 2

Марка двигателя

L 40/54

S42МС

Эффективная мощность, кВт

6480

6480

Номинальная частота вращения, об/мин

550

136

Число цилиндров

9

6

Цилиндровая мощность, кВт

720

1080

Удельный расход топлива, г/(кВт×ч)

183

177

Удельный расход смазочного масла, г/(кВт×ч)

0,8

1,5

Удельная масса, кг/кВт

16,2

25,2


Передача это совокупность механизмов и устройств, осуществляющих связь главного двигателя с потребителями энергии. В общем случае такими потребителями являются: гребной винт, валогенераторы, тральные лебедки.

В качестве главной передачи выбираем прямую передачу, так как она имеет ряд преимуществ: конструктивная простота и высокая надежность, обладает высоким к.п.д. передачи, частично компенсирующим снижение пропульсивного к.п.д., не большой расход масла, высоким ресурсом.

После выше указанных обоснований целесообразно использовать двигатель S42МС фирмы "MAN-B&W.

.5 Расчёт судовой электростанции и подбор оборудования

Потребители электроэнергии на судне: приводы насосов и механизмов СЭУ; система освещения и сигнализации; устройства комплексной автоматизации механизмов; электродвигатели грузовых, швартовых, якорного и рулевого устройств; бытовое электрооборудование; рефрижераторная установка; системы отопления, вентиляции, кондиционирования; радио- и навигационные системы и т.п.

Определение требуемой мощности электростанции

Мощность судовой электростанции на ходовом режиме:

, (1.11)

где  -эффективная мощность принятого главного двигателя, кВт;

 кВт - мощность наибольшего из периодически

включаемых потребителей (компрессор) или мощность бытовых

потребителей (вентиляция, кондиционирование камбуз).

 кВт.

Мощность судовой электростанции на стояночном режиме без грузовых операций:

 , (1.12)

где  - водоизмещение судна, т.

 кВт.

Мощность судовой электростанции на стояночном режиме с грузовыми операциями:

, (1.13)

где Ne - эффективная мощность принятого главного двигателя;- водоизмещение в грузу, т.

 кВт

Выбор марки генераторов и количества.

Принимаем режим работы дизель - генератора при расчете потребляемой энергии 90% от номинального, тогда мощность СЭС составит:

кВт;

На основании полученных данных подбираем 3 генератора (два в работе, один в резерве). Характеристики генераторов представлены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 - Характеристика подобранного ДГ

Дизель- генератор марки 6ДГ50М

Мощность, кВт

600

Частота вращения, об/мин

750

Длина, мм

6652

Ширина, мм

1577

Высота, мм

2520

Масса, кг

21900

Дизель марки Д50 (6ЧН 31,8/33)

Эффективная мощность, кВт

735

Удельный расход топлива, г/(кВт*ч)

224000

Генератор марки МС99-8/8

Степень автоматизации

1

Частота тока, Гц

50

Напряжение, В

400


.6 Расчёт и выбор вспомогательной котельной установки

На современных судах с любым типом ГПК устанавливают вспомогательные котлы, пар от которых используют для хозяйственно-бытовых нужд, подогрев топлива и масла в цистернах, для работы механизмов с паровым приводом и опреснительной установки.

.6.1 Определение требуемой паропроизводительности установки (потребности в паре) и выбор вспомогательного парогенератора

Паропроизводительность вспомогательной котельной установки:

, (1.14)

где D -водоизмещение судна, т.

 кг/ч.

Количество пара, необходимого для компенсации утечек и продувания:

, (1.15)

где Dп - паропроизводительность установки, кг/ч.

 кг/ч.

Общая потребная паропроизводительность парогенератора:

, (1.16)

где Dп - паропроизводительность установки, кг/ч;у - количество пара для компенсации утечек и продувания.

 кг/ч.

Подбор оборудования осуществляется из рассчитанной потребной производительности вспомогательного котла. Таким образом, принимаем на судно вспомогательный котел марки - SCM-050. Основные характеристики вспомогательного котла приведены в таблице 1.5.

Таблица 1.5 - Характеристика ВПГ типа SCM-050

Наименование

Величины

Номинальная паропроизводительность, т/ч

5,0

Рабочее давление пара, кгс/см2

16

КПД котла, %

85

Температура пит. воды, 0С

80

Поверхность нагрева, м2

77

Масса сухого котла, кг

8750

Расход топлива, кг/ч

381


.6.2 Определение паропроизводительности вспомогательной утилизационной котельной установки

Паропроизводительность УПГ:

, (1.17)

где  - коэффициент, потери теплоты в окружающую среду;

- суммарный коэффициент избытка воздуха в ГД;

- количество воздуха для сгорания 1 кг топлива,;

- удельный расход топлива в главном двигателе,;

- эффективная мощность, принятого главного двигателя, кВт;

- массовая изобарная теплоемкость уходящих газов,;

- температура газов на выходе из главного двигателя, °С;

- температура уходящих газов за УПГ;

- энтальпия пара на выходе из котла, ;

- энтальпия питательной воды перед экономайзером, .

 кг/ч.

Таким образом, принимаем к установки на судно УПГ марки - КУП-800. Основные характеристики УПГ приведены в таблице 1.6.

Таблица 1.6 - Характеристика УПГ типа КУП-800

НаименованиеВеличины


Номинальная паропроизводительность, т/ч

8

Рабочее давление пара, МПа

0,7

КПД котла, %

81

Температура уходящих газов, 0С

330

Поверхность нагрева, м2

600

Масса сухого котла, кг

34500



1.7 Расчёт и выбор опреснительной установки

Производительность судовой опреснительной установки:

, (1.18)

Суточная потребность воды на нужды экипажа и пассажиров:

, (1.19)

где k - расход воды на 1 человека в сутки;- количество членов экипажа и пассажиров.

т/сут.

Суточный расход воды на нужды СЭУ:

, (1.20)

где - относительный расход пресной воды на нужды СЭУ;

- эффективная мощность, принятого главного двигателя, кВт.

 т/сут.

 т/сут.

Исходя из полученных данных подбираем оприснительную установку М1. Характеристики агрегата приведены в таблице 1.7.

Таблица 1.7 - Характеристики вакуумной испарительной установки М1

Наименование

Величины

Производительность, т/сут

15

Солесодержание дистиллята, мг/л

< 5

Расход греющего пара, кг/ч

460

Расход пара на эжектор, кг/ч

70


.8 Расчёт автономности плавания, запасов топлива, масла и воды

.8.1 Расчёт автономности плавания

Под автономностью плавания мы понимаем время рейса, затрачиваемое на погрузку судна в одном порту, разгрузка в другом, погрузка в нем же, разгрузка в первом и переход судна, включая оформление, стоянку на рейде, постановку к причалу и так далее.

Автономность плавания:

, (1.21)

где - ходовое время, ч.;

- время стоянки в порту, час;

- время маневров при подходах к порту, швартовках,

перешвартовках, ч;

- время вспомогательных операций (заправка ГСМ и водой, оформление судовых документов, таможенные операции), ч.;

- время непредвиденных простоев не по вине, ч;

 - время стоянки в порту.

Ходовое время:

, (1.22)

где - дальность плавания судна, мили;

- скорость хода, узлы;

- коэффициент потерь скорости.

 ч.

Время стоянки в порту:

, (1.23)

где  - грузоподъёмность судна, т.;

 = (100  200) - судо часовая норма грузовых работ, т/ч.

 ч.

Время непредвиденных простоев не по вине судна:

, (1.24)

 ч.

Автономность плавания:

 ч.

.8.2 Расчет запасов топлива

В настоящее время все современные суда используют два рода топлива - тяжелое (мазут, моторное топливо) и легкое (дизельное топливо). Вследствие чего расчет запасов топлива будем производить для двух видов топлива.

Запас тяжелого топлива для главного двигателя на рейс:


где - удельный расход топлива главного двигателя, ;

- эффективная мощность главного двигателя, кВт;

- количество главных двигателей;

- коэффициент морского запаса.

 т.

Запас тяжелого топлива для ВПГ на рейс:

, (1.26)

где - расход топлива в парогенераторе (котле), кг/ч;

- количество одновременно работающих ВПГ;

- время работы ВПГ, ч.

 т.

Общий запас тяжелого топлива за рейс с учетом ходового и стояночного режимов:

, (1.27)

 т.

Запас легкого топлива для главного двигателя:

, (1.28)

т.

Запас легкого топлива для вспомогательных дизель-генераторов.

На ходовом режиме:

, (1.29)

где - удельный расход топлива дизель-генератора, ;

- эффективная мощность ВДГ, кВт;

- количество работающих двигателей на ходовом режиме;

- время работы двигателей СЭС на ходовом режиме, ч.

т.

На стояночном режиме:

, (1.30)

где - удельный расход топлива дизель-генератора, ;

- эффективная мощность ВДГ, кВт;

- время работы двигателей СЭС на стояночном режиме, ч;

- количество работающих двигателей на стояночном режиме.

т.

Общий запас легкого топлива за рейс с учетом ходового и стояночного режимов:

, (1.31)

 т.

.8.3 Расчет запасов масла

Запас циркуляционного масла для ГД

, (1.32)

где  - коэффициент эксплуатационного запаса;

- часовой расход масла в ГД, кг/ч;

- число смен масла в системе (должно выражаться целым числом).

, (1.33)

где - периодичность смены масла, ч (для МОД = 5000).


 - не целое число, принимаем ;

 - масса сменяемого масла в системе ГД, кг.

, (1.34)

где  - удельное количество масла, кг/кВт ( для МОД = 1,26÷4,5);

 - эффективная мощность главного двигателя, кВт.

 кг.

 кг.

Запас циркуляционного масла для СЭС

, (1.35)

где  - коэффициент эксплуатационного запаса

- часовой расход масла в ДГ, кг/ч.

- количество работающих двигателей на ходовом режиме;

- количество работающих двигателей на стояночном режиме;

- число смен масла в системе (должно выражаться целым числом).

- количество двигателей;

, (1.36)

где - периодичность смены масла, ч (для ВОД = 500).


 - целое число, принимаем ;

- масса сменяемого масла в системе ВДГ, кг;

, (1.37)

где  - удельное количество масла, кг/кВт ( для ВОД = 0,45÷1,35)

 - эффективная мощность дизель-генератора, кВт;

 кг;

 кг.

.8.4 Расчёт запасов пресной воды

Первоначальный запас воды на судно берется на 3-5 суток.

Общий запас воды на 3 суток:

, (1.38)

Запас воды на нужды экипажа и пассажиров на 3 суток:

. (1.39)

где k - расход воды на 1 человека в сутки;- количество членов экипажа и пассажиров.

т.

Запас воды на нужды СЭУ на 3 суток:

 (1.40)

где - относительный расход пресной воды на нужды СЭУ;

- эффективная мощность, принятого главного двигателя, кВт.

 т.

 т.

.9 Расчет энергетических систем СЭУ

.9.1 Расчет топливной системы

Топливная система предназначена для приема, хранения, перекачки, очистки, подогрева и подачи топлива к главным и вспомогательным двигателям и парогенераторам, а также для передачи его на берег или на другие суда. Большинство дизелей транспортных судов на основных режимах плавания работают на тяжелых (вязких) сортах топлива. При запуске же, на переходных режимах и перед остановкой используют легкое (маловязкое) топливо. Поэтому в составе СДУ необходимо наличие двух топливных систем: тяжелого и легкого топлива; первая обеспечивает также работу вспомогательного парогенератора, а вторая - работу дизель генераторов.

Расчет необходимой емкости топливных цистерн

Цистерны основного запаса тяжёлого топлива:

, (1.41)

где - запас тяжелого топлива, кг;

- плотность тяжелого топлива кг/м3;

- коэффициент, учитывающий загроможденность цистерн набором корпуса и "мертвый" запас.

 м3.

Выбираем 4 цистерн тяжёлого топлива объёмом V = 350 м3 каждая, по две на борт.

Цистерны основного запаса лёгкого топлива:

, (1.42)

где - запас лёгкого топлива, кг;

- плотность лёгкого топлива кг/м3;

- коэффициент, учитывающий загроможденность цистерн набором корпуса и "мертвый" запас.

 м3.

Выбираем 6 цистерн лёгкого топлива объёмом V = 110 м3 каждая, по 3 на борт.

Отстойные цистерны тяжёлого топлива ГД:

, (1.43)

где - расход топлива ГД, кг/ч;

- количество работающих ГД;

- плотность тяжелого топлива, кг/м3;

- коэффициент, учитывающий загроможденность цистерн набором корпуса и "мертвый" запас.

 м3.

Выбираем 2 отстойных цистерны тяжёлого топлива ГД объёмом V = 20 м3 каждая.

Отстойные цистерны тяжёлого топлива ВПГ:

, (1.44)

где - расход топлива ВПГ, кг/ч;

- количество работающих ВПГ;

- плотность тяжелого топлива, кг/м3;

- коэффициент, учитывающий загроможденность цистерн набором корпуса и "мертвый" запас.

 м3.

Выбираем 2 отстойных цистерны тяжёлого топлива ВПГ объёмом V = 6 м3 каждая.

Расходная цистерна тяжёлого топлива ГД:

Объем цистерны принимается кратным четырехчасовому расходу топлива двигателем.

, (1.45)

Где

- расход топлива ГД, кг/ч;

- количество работающих ГД;

- плотность тяжелого топлива, кг/м3;

- коэффициент, учитывающий загроможденность цистерн набором корпуса и "мертвый" запас;

 - число вахт.

 м3.

Выбираем 2 расходные цистерны тяжёлого топлива ГД объёмом V = 20 м3.

Расходная цистерна тяжёлого топлива ВПГ:

, (1.46)

где - расход топлива ВПГ, кг/ч;

- количество работающих ВПГ;

- плотность тяжелого топлива, кг/м3;

- коэффициент, учитывающий загроможденность цистерн набором корпуса и "мертвый" запас;

 - число вахт.

судовой лесовоз двигатель буксировочный

 м3.

Выбираем 2 расходные цистерны тяжёлого топлива ВПГ объёмом V = 6 м3.

Отстойная цистерна легкого топлива ДГ:

, (1.47)

Где

- расход топлива ДГ, кг/ч;

- количество работающих ДГ;

- плотность легкого топлива, кг/м3;

- коэффициент, учитывающий загроможденность цистерн набором корпуса и "мертвый" запас.

 м3.

Выбираем одну отстойную цистерну лёгкого топлива объёмом V = 2 м3.

Расходная цистерна лёгкого топлива ДГ:

, (1.48)

где  - число вахт.

 м3.

Выбираем расходную цистерну лёгкого топлива объёмом V = 10 м3.

Расходная цистерна лёгкого топлива ГД:

, (1.49)

 м3.

Выбираем расходную цистерну лёгкого топлива ГД объёмом V = 10 м3.

Топливные насосы

Требуемая производительность топливоперекачивающих насосов тяжелого топлива:

, (1.50)

где К2 = 1,4 - Коэффициент, учитывающий износ насоса;

= 5 ч - Время бункеровки одной ёмкости.

 м3/ч.

Выбираем один топливоперекачивающий насос для ТТ марки НК 600/340. Характеристики насоса НК 600/340 в таблице 1.8.

Таблица 1.8 - Характеристики насоса НК 600/340

марка насоса

dн, мм

t, мм

L/t

Q, м3/ч

л, об/мин

кпд

НК 600/340

340

320

1,5

600

3000

0,78


Топливоперекачивающие насосы лёгкого топлива:

, (1.51)

где К2 = 1,2 - Коэффициент, учитывающий износ насоса;

= 3 ч - Время бункеровки одной ёмкости;

 м3/ч.

Выбираем один топливоперекачивающий насос для ЛТ марки НК 600/340. Характеристики насоса 2ВВ-320/10 в таблице 1.9.

Таблица 1.9 - Характеристики насоса 2ВВ-320/10

марка насоса

dн, мм

t, мм

L/t

Q, м3/ч

л, об/мин

кпд

2ВВ-320/10

240

220

1,5

320

1450

0,80


Топливоперекачивающие насосы тяжелого топлива ГД:

, (1.52)

где К2 = 1,4 - Коэффициент, учитывающий износ насоса;

- плотность тяжелого топлива, кг/м3.

 м3/ч.

Выбираем топливоперекачивающий насос для ТТ ГД марки АНА 38-4. Характеристики насоса АНА 38-4 в таблице 1.10.

Таблица 1.10 - Характеристики насоса АНА 38-4

Марка насоса

dн, мм

t, мм

L/t

Q, м3/ч

л, об/мин

кпд

АНА 38-4

22,8

76

2

8,4

2850

0,77


Топливоперекачивающие насосы тяжелого топлива ВПГ:

, (1.53)

где К2 = 1,4 - Коэффициент, учитывающий износ насоса;

- плотность тяжелого топлива, кг/м3.

 м3/ч.

Выбираем топливоперекачивающий насос для ТТ ВПГ марки ААА 20-3. Характеристики насоса ААА 20-3 в таблице 1.11.

Таблица 1.11 - Характеристики насоса ААА 20-3

Марка насоса

dн, мм

t, мм

L/t

Q, м3/ч

л, об/мин

кпд

ААА 20-3

12

40

1,5

1,23

2850

0,41


Топливоперекачивающие насосы лёгкого топлива ДГ:

, (1.54)

где К2 = 1,4 - Коэффициент, учитывающий износ насоса;

 - плотность легкого топлива, кг/м3.

 м3/ч.

Выбираем топливоперекачивающий насос для ЛТ ДГ марки АНА 15-6 (один в работе, один в резерве). Характеристики насоса АНА 15-6 в таблице 1.12.

Таблица 1.12 - Характеристики насоса АНА 15-6

Марка насоса

dн, мм

t, мм

L/t

Q, м3/ч

л, об/мин

кпд

АНА 15-6

9

30

3

0,4

2850

0,41

Топливоперекачивающие насосы лёгкого топлива ГД:

Производительность топливоперекачивающих насосов легкого топлива для главного двигателя берем такую же, как и для насосов тяжелого топлива.

Выбираем топливоперекачивающий насос для ТТ ГД марки АНА 38-4. Характеристики насоса АНА 38-4 в таблице 1.13.

Таблица 1.13 - Характеристики насоса АНА 38-4

Марка насосаdн, ммt, ммL/tQ, м3/чл, об/минкпд







АНА 38-4

22,8

76

2

8,4

2850

0,77


Топливные сепараторы

Сепараторы тяжелого топлива:

, (1.55)

где = 1,8 - коэффициент, учитывающий износ сепаратора;

- время сепарации топлива для ГД и ВПГ.

 м3/ч.

Выбираем сепаратор для ТТ марки MPX207-00. Характеристики сепаратора MPX207-00 в таблице 1.14.

Таблица 1.14 - Характеристики сепаратора MPX207-00

Марка сепаратора

Производительность, л/ч

Обороты, об/мин

Мощность, кВт

MPX207-00

5000

6150

5,5


Сепараторы легкого топлива:

, (1.56)

где = 1,8 - коэффициент, учитывающий износ сепаратора;

- время сепарации топлива для ДГ.

 м3/ч.

Выбираем один сепаратор для ТТ марки MAPX131-00. Характеристики сепаратора MAPX313-00 в таблице 1.14.

Таблица 1.14 - Характеристики сепаратора MAPX313-00

Марка сепаратораПроизводительность, л/чОбороты, об/минМощность, кВт




MAPX313-00

19000

5670

14,7


.9.2 Система смазки

Масляная система предназначена для приёма, хранения, перекачки, очистки и подачи масла для смазки и охлаждения трущихся деталей

механизмов, а также для передачи его на другие суда и на берег.

Масляные насосы

Производительность маслоперекачивающего насоса главного двигателя:

, (1.57)

где = 27,1 т - запас масла для главного двигателя;

= 0,6 - время перекачки;

К= 1,4 - коэффициент запаса производительности.

 т/ч.

Выбираем один маслоперекачивающий насос ГД марки ЭМН 5/1. Характеристики насоса ЭМН 5/1 в таблице 1.16.

Таблица 1.16 - Характеристики насоса ЭМН 5/1

Марка насоса

dн, мм

t, мм

L/t

Q, м3/ч

л, об/мин

кпд

ЭМН 5/1

78

156

1,54

90

1460

0,73


Циркуляционный масляный насос:

Количество теплоты, отводимое с маслом из системы:

, (1.58)

где  =42700 кДж/кг - теплота сгорания топлива;

= 0,035 - коэффициент, учитывающий долю отводимого тепла от трения;

Ne = 6480 кВт - эффективная мощность главного двигателя;= 0,177 кг/(кВт ч) - удельный расход топлива ГД.

 кДж/ч.

Производительность циркуляционного масляного насоса ГД:

, (1.59)

где К6 = 1,8 - коэффициент, учитывающий износ насоса;

r = 910 - плотность масла;

с = 1,9 - темплоемкость масла;

= 12 0С - теплоперепад масла на входе и выходе из ГД.

 м3/ч.

Выбираем два циркуляционных масляных насоса ГД марки ЭМН 5/1. Характеристики насоса ЭМН 5/1 в таблице 1.17.

Таблица 1.17 - Характеристики насоса ЭМН 5/1

Марка насосаdн, ммt, ммL/tQ, м3/чл, об/минкпд







ЭМН 5/1

78

156

1,54

90

0,73


Маслоперекачивающий насос ДГ:

Производительность маслоперекачивающего насоса главного двигателя

, (1.60)

где = 2,5 т, - запас масла;

К = 1,4 - коэффициент запаса производительности;

ч, - время перекачки.

 т/ч.

Выбираем один циркуляционный масляны насос ГД марки АНА 38-4. Характеристики насоса АНА 38-4 в таблице 1.18.

Таблица 1.18 - Характеристики насоса АНА 38-4

Марка насоса

dн, мм

t, мм

L/t

Q, м3/ч

л, об/мин

кпд

АНА 38-4

22,8

76

2

8,4

2850

0,77


Циркуляционный масляный насос ДГ:

Количество теплоты, отводимое с маслом из системы:

, (1.61)

где  =42700 кДж/кг - теплота сгорания топлива;

= 0,035 - коэффициент, учитывающий долю отводимого тепла от

трения;

NeДГ = 600 кВт - эффективная мощность ВДГ;= 0,224 кг/(кВт ч) - удельный расход топлива ВДГ.

, кДж/ч.

Требуемая производительность циркуляционных масляных насосов ДГ:

, (1.62)

где ZДГ = 3 - количество одновременно работающих ВДГ;

К6 = 1,8 - коэффициент, учитывающий износ насоса;

r = 910 - плотность масла;

с = 1,9 - темплоемкость масла;

= 12 0С - теплоперепад масла на входе и выходе из ДГ.

 м3/ч.

Выбираем два циркуляционных масляных насоса ДГ марки ANG 90-6. Характеристики насоса ANG 90-6 в таблице 1.19.

Таблица 1.19 - Характеристики насоса ANG 90-6

Марка насосаdн, ммt, ммL/tQ, м3/чл, об/минкпд







ANG 90-6

54

180

3

48

1425

0,64


Цистерны системы смазки

Ёмкость цистерны основного запаса масла главного двигателя:

, (1.63)

где К8 = 1,03 - коэффициент, учитывающий загроможденность цистерн;

 = 0,97 т/м3 - плотность масла главного двигателя.

 м3.

Выбираем две цистерны основного запаса масла главного двигателя объемом VМГД= 20 м3.

Требуемая ёмкость сточно-циркуляционной системы ГД:

, (1.64)

где К9 = 1,5 - коэффициент, учитывающий увеличение объёма при

повышении температуры и вспенивании;

К10 = 15 - кратность циркуляции.

 м3.

Выбираем одну сточно-циркуляционную цистерну Vсцц= 15 м3.

Требуемая емкость цистерны отработавшего масла ГД:

, (1.65)

м3.

Выбираем две цистерны отработавшего масла VцомГД= 10 м3.

Требуемая емкость цистерны сепарированного масла:

, (1.66)

 м3.

Выбираем две цистерны сепарированного масла VцомГД= 10 м3.

Требуемая ёмкость цистерны основного запаса масла ВДГ:

, (1.67)

где К8 = 1,03 - коэффициент, учитывающий загроможденность цистерн;

= 0,9 т/м3, - плотность масла;

= 2,5 т, - запас масла ВДГ.

 м3.

Выбираем цистерну основного запаса масла ВДГ VМДГ= 5 м3.

Требуемая ёмкость сточно-циркуляционной цистерны ВДГ:

, (1.68)

где К9 = 1,5 - коэффициент, учитывающий увеличение объёма при

повышении температуры и вспенивании;

К10 = 15 - кратность циркуляции.

 м3.

Выбираем одно сточно-циркуляционную цистерну ВДГ VсццДГ= 5 м3.

Требуемая емкость цистерны отработавшего масла ВДГ:

, (1.69)

 м3.

Выбираем цистерну отработавшего масла ВДГ VцомДГ= 5 м3.

Требуемая емкость цистерны сепарированного масла:

, (1.70)

м3.

Выбираем одну цистерну сепарированного масла ВДГ VцомГД= 5 м3.

Масляные сепараторы

Требуемая производительность сепаратора масла ГД:

, (1.71)

где К12 = 2,2 - коэффициент учитывающий износ сепаратора;

Тсеп = 6 ч, - время сепарации.

 м3/ч.

Выбираем сепаратор марки VJB2900. Характеристики сепаратора VJB2900 в таблице 1.20.

Таблица 1.20 - Характеристики сепаратора VJB2900

Марка сепаратора

Производительность, л/ч

Обороты, об/мин

Мощность, кВт

VJB2900

10000

6110

5,9


Требуемая производительность сепаратора масла ДГ:

, (1.72)

где К12 = 2 - коэффициент учитывающий износ сепаратора;

Тсеп = 6 ч, - время сепарации.

 м3/ч.

Выбираем сепаратор марки МВ1400. Характеристики сепаратора МВ1400 в таблице 1.21.

Таблица 1.21 - Характеристики сепаратора МВ1400

Марка сепаратораПроизводительность, л/чОбороты, об/минМощность, кВт




МВ1400

1750

7300

1,1


.9.3 Система охлаждения

Система охлаждения представляет группу систем, предназначенных для подачи рабочей жидкости на охлаждение деталей механизмов, приборов, устройств и рабочих сред в теплообменных аппаратах. В качестве охлаждающей воды может быть использована пресная и забортная вода, масло, легкие сорта топлив и в некоторых случаях воздух.

Насосы системы охлаждения

Количество теплоты, отводимое с водой из системы:

, (1.73)

где  =42700 кДж/кг - теплота сгорания топлива;

= 0,25- коэффициент, учитывающий долю отводимого тепла от трения;

Ne = 6480 кВт - эффективная мощность главного двигателя;= 0,177 кг/(кВт ч) - удельный расход топлива ГД.

 кДж/ч.

Производительность циркуляционного насоса системы охлаждения:

, (1.74)

где К6 = 1,8 - коэффициент, учитывающий износ насоса;

r = 1000 - плотность среды;

с = 4,2 - темплоемкость среды;

= 10 0С - теплоперепад.

 м3/ч.

Выбираем один циркуляционный насос системы охлаждения марки НК 560/335-120-1. Характеристики насоса НК 560/335-120-1 в таблице 1.22.

Таблица 1.22 - Характеристики насоса НК 560/335-120-1

марка

dн, мм

t, мм

L/t

Q, м3/ч

л, об/мин

кпд

НК 560/335-120-1

180

320

1,5

560

3000

0,70


Цистерны системы охлаждения

Требуемая ёмкость расходной цистерны технической воды:

, (1.75)

где  т - запас технической воды, т;

 - плотность воды кг/м3;

- коэффициент, учитывающий загроможденность цистерн набором корпуса и "мертвый" запас.

 м3.

Выбираем цистерну технической воды VцомДГ=6 м3.

Вывод

В первом разделе рассчитана судовая энергетическая установка, выбрана установка с прямой передачей, выбранный главный двигатель полностью удовлетворяет экономическим и эксплуатационным требованиям.

На выбор главного двигателя повлияли не только такие параметры как расход топлива, номинальная частота вращения коленчатого вала, эффективная мощность, но и удельная масса двигателя.

При выборе данного двигателя уменьшился расход топлива, а следовательно и затраты на него, что важно в условиях роста цен на топлива.

В настоящее время большое внимание уделяется автоматизации СЭУ, что позволяет сократить число машинной команды, и как следствие уменьшить затраты на их содержание.

Раздел 2. Анализ эксплуатации систем смазки главного двигателя

.1 Циркуляционная масляная система

Данный двигатель имеет систему смазку с "сухим" картером. Большим объемом масла малой кратностью его циркуляции и исключением попадания в картер отработавшего в цилиндрах масла, а с ним и продуктов окисления и серной кислотой, объясняется наличие у крейцкопфных двигателей исключительно высокого срока службы системного масла, исчисляемого десятками тысяч часов. Практически в течение всего срока службы двигателя масло ни разу не меняется - при условии, что обеспечивается его очистка от загрязняющих примесей и воды. В данном двигателе масло из циркуляционной системы 17 подается главными масляными насосами 19 к терморегулирующему клапану 6 и при высокой температуре масла оно подается к маслоохладителю 5. маслоохладитель охлаждает масло пресной водой.

После терморегулирующего фильтра 6 масло поступает к автоматическому фильтру 7 или перепускается через фильтр 21. После фильтра масло поступает к главному двигателю 18 по двум направлениям: первое направление - на смазку поршней и крейцкопфных подшипников, второе - на смазку рамных, мотылевых и головных подшипников, а так же цепной передачи. После главного двигателя отработавшее масло поступает в циркуляционную систему 17. От сальника штока двигателя отработанное масло поступает к цистерне грязного масло 16, откуда переходит в циркуляционную цистерну 15, после чего подается обратно в циркуляционную систему 17 через фильтрующую установку 13.

Работу системы контролируют по показаниям контрольно-измерительных приборов. В первую очередь необходимо следить за давлением системе, если оно опускаясь, подходит к опасному пределу, необходимо немедленно снизить нагрузку и частоту вращения до малого хода, получить разрешение и остановить дизель. Перегрев подшипников контролируют по температуре картерных лючков, а после вскрытия картера проверяют находящееся в нем масло, а также масляный фильтр на возможное наличие блесток белого метала подшипникового сплава.

Важно также следить за температурой масла на входе в дизель и выходе из него. У дизеля температура на выходе обычно поддерживается на уровне 60-65°С.

Особое внимание нужно обращать на температуру и характер струи масла вытекающего из поршней. Если при выходе из поршня струя масла уменьшается, а температура растет, это может привести к перегреву поршня и отложению на нем асфальтосмолистых продуктов, препятствующих теплоотводу. В этом случае необходимо снизить нагрузку цилиндра и по прибытию в порт очистить внутренние полости головки поршня. Важными показателями являются также перепады давления на фильтрах и температуры в маслоохладителях. При попадании воды в циркуляционное масло обычно на смотровых стеклах появляется роса, масло приобретает молочный вид.

Рисунок 1.1 - Масляная система

2.2 Цилиндровая масляная система

В смазочной системе крейцкопфного двигателя цилиндровое масло храниться в цистернах запаса 11, откуда через фильтр 10 подается электроприводным насосом 9 в расходную цистерну 8, являющиеся одновременно и напорной. Эта цистерна снабжена указателями верхнего и нижнего (сигнализирующего) уровней.

Из цистерны 8 масло самотеком поступает через фильтр или обходя его, на пополнение навешенных на дизель насосов (лубрикаторов), которые обеспечивают строго дозированную подачу масла на поверхность цилиндров через штуцера, ввернутые в отверстия во втулках.

Подаваемое масло расходуется на смазывание рабочих поверхностей цилиндров, поршневых колец, поршней, а также забрасывается в камеру сгорания и продувочно-выпускные окна, сбрасывается в подпоршневые полости. Масло, распределяемое поршнем тонкой пленкой по поверхности цилиндра, выполняя функцию разделения трущихся поверхностей, одновременно нагревается, подвергается воздействию горячих агрессивных продуктов сгорания и воздуха, больших тепловых потоков со стороны поршня. В результате окислительных процессов в нем образуются органические кислоты, масло насыщается неорганическими кислотами, сажей и т.д.

.3 Система смазки распределительного вала

Для того чтобы предотвратить загрязнение циркуляционного масла топлива, которое может попадать в него вследствие утечек топливных насосов, в дизелях Man B&W распределительный вал смазывается от отдельной системы. Учитывая опасность попадания масла в топливо, необходимо контролировать качество масла и, если содержание топлива в нем превышает 10%, - масло необходимо заменить. О поступлении топлива в масло можно судить по увеличению уровня в цистерне, появлению характерного для топлива запаха, изменению вязкости масла (±15%), снижению температуры вспышки (допускается до 190°). Масло системы смазки распределительного вала находится в цистерне 1 и может фильтроваться за счет фильтрующей установки 22. От цистерны масла распределительного вала 1 масло подается насосами 2 к маслоохладителю 3, который охлаждает его пресной водой. Если нет необходимости в охлаждении, масло перепускается через перепускной клапан. Далее масло поступает к автоматическому фильтру 4, после чего подается непосредственно к распределительному валу главного двигателя 18. Отработавшее масло поступает обратно в циркуляционную цистерну системы смазки распределительного вала через фильтр 20.

.4 Неполадки в работе масляной системы и мероприятия по их устранению

Таблица 1.23 - Неполадки в работе масляной системы и мероприятия по их устранению

Неполадки и их признаки

Возможные причины

Способ устранения

Недостаточное давление в системе смазки и регулирования

Неправильная установка редукционного и предохранительного клапанов

Отрегулировать клапаны


Утечка из-за износа деталей регулирования и защиты

Заменить изношенные детали


Значительные утечки масла в главном масляном насосе

Перебрать насос, установить правильные зазоры или заменить детали


Утечки масла из-за неправильной настройки регулирования и защиты, через клапаны (неправильная установка, неплотности посадки)

Устранить утечки масла в системе регулирования и защиты


Чрезмерно большой расход масла на подшипники

Подобрать и установить дроссельные шайбы меньшего сечения


Утечки через неплотности между корпусом и вкладышами подшипников у маслоотводящих

Устранить неплотности

Неполадки и их признаки

Возможные причины

Способ устранения


отверстий



Утечки масла через масляные зазоры

Уменьшить масляные зазоры в подшипниках


Утечки в напорных трубопроводах через невозвратные клапаны пускового турбонасоса и резервного масляного насоса, заедание клапанов

Провести ревизию клапанов





Недостаточный подъем или заедание обратного лапана на всасывающем трубопроводе

Увеличить подъем клапанов, перебрать клапаны на приемном трубопроводе


Засорение фильтров или неправильная их установка на линии всасывания

Очистить фильтры и приемные сетки, заменить слишком плотные сетки, поставить клапаны увеличенного проходного сечения


Неправильные показания манометров

Проверить манометры и очистить масляные трубки

Выбивание масла из подшипников

Чрезмерный зазор в маслозащитных кольцах и разъемах корпуса, неудовлетворительная конструкция

Установить нормальный зазор, поставить дополнительный щиток, пришабрить стык


Переполнение корпуса подшипника маслом

Увеличить сливные отверстия, диаметр маслопровода слива и его уклон


Повышение давления смеси воздуха и масляных паров в

Установить вытяжные трубки с маслоуловителем

 Неполадки и их признаки

Неполадки и их признаки

Неполадки и их признаки


корпусе подшипника



Высокое давление масла, поступающего к подшипникам

Снизить давление масла

Неисправности масляных насосов

Чрезмерный нагрев подшипников (недостаточный зазор, перекосы, отсутствие или неправильное выполнение канавок для отвода и подвода масла)

Перебрать подшипники насоса, устранить дефекты


Повреждение зубьев шестерни

Заменить шестерни или насос


.5 Рекомендации по выбору циркуляционного и цилиндрового масла

Масла для дизелей:для умеренного и тяжелого режимов эксплуатации дизелей без наддува в настоящее время снимается с производства.для тяжелых режимов эксплуатации, для дизелей с наддувом. Защищает от высоко и низкотемпературных отложений, износа, ржавчины и коррозии.

Удовлетворяет общим требованиям двигателестроителей 1960-1990 гг. В настоящее время снимается с производства, заменяется маслами группы CF.для тяжелых режимов эксплуатации дизелей с турбонадувом, с 1982 г, может заменять масло СС.улучшенные характеристики по сравнению с маслом CD, рекомендуется при использовании высокосернистых. APICG - 4 для дизелей выпуска 1995 г. и далее, предназначается для малосернистых топлив и удовлетворяет требованиям стандарта ЕРА по эмиссии выхлопа.

Для улучшения моторных свойств масел и обеспечения их эффективной работы в современных высокофорсированных двигателях. В их базовую основу вводятся химические соединения, получившие наименование - присадок.

Присадки представляют собой синтетические химические соединения сегодня вводимые практически во все товарные масла (до 25% по массе). Некоторые присадки влияют на физические свойства базовых масел, другие оказывают химический эффект.

Они могут дополнять друг друга, но и могут вызывать антагонистическое действие. При производстве масел фирмы тщательно подбирают оптимальные для каждого сорта масла и условий его применения композиции присадок пакетов (additive package).

Производство присадок и составление пакетов представляет собой сложный и трудоемкий процесс, требующий наличия большого научно-технического потенциала. Поэтому этим занимается крупные нефтяные и химические компании - British petroleum, Shell, Exxon. Texaco, Shevron, I.ubrisol и другие.

В пакет входят присадки:

Импроверы (Improvers) - присадки, предназначенные для улучшения (повышения) индекса вязкости масел;

Антиоксиданты - антиокислительные присадки;

Депрессанты - присадки понижающие температуру застывания масел, при которых теряется их подвижность;

Детергенно - дисперсионные - служат целям предоствращения или по крайней мере, резкого уменьшения образования в двигателе различного рода отложений продуктов окисления углеродов масла (лаков, нагаров и шлама) и борьбы с серно-кислотной коррозией.

Моющее действие присадок обуславливается ее способностью внедряться в отложения и благодаря полярному действию расклинивать труппы окислившихся молекул, отрывать их от металла и переносить их в масло в диспергированном виде;

Противоизносные присадки - служат целям уменьшения или устранения износа трением в условиях граничного режима смазки;

Щелочные присадки (Alkalinity additives) - придание маслу нейтрализующей способности (щелочного действия) - обусловлено необходимостью борьбы с сернистой коррозией цилиндропоршневой группы двигателей;

Противокоррозийные присадки (Rustprcventiv inhibitors) - состоит из комплексных соединений, обладающих высоким полярным притяжением к металлическим поверхностям. Благодаря физическому и химическому взаимодействию с ними присадки образуют на поверхностях прочные пленки, защищающие их от непосредственного контакта с водой и иными коррозионными элементами;

Деэмульгаторы (Demulsifies) - присадки, способные растворить либо выделять из состава защитных пленок природные или образовавшиеся в масле поверхностно - активные вещества;

Противопенные.

В общем случае, при выборе масла, предназначенного для смазки цилиндров, следует учитывать рекомендации завода изготовителя как в отношении вязкости, так и остальных рабочих характеристик.

Особое внимание нужно обращать на сочетание щелочности масла и сернистости топлива.

Для обеспечения надежной работы силовых агрегатов необходим, наиболее подходящий сорт смазочного масла.

Масло должно иметь хорошие смазывающие качества, чтобы обеспечить минимальный коэффициент трения, и способность сохранять эти качества при увеличении температуры.

Эти качества характеризуются коэффициентом вязкости и индексом вязкости. Это - основные показатели. Кроме того, желательно иметь возможно низкую температуру застывания, высокую стабильность к окислению и полимеризации, высокие моющие, антипенные и протвозадирные качества. Ни одно минеральное масло в чистом виде этим требованиям не удовлетворяет.

Поэтому все товарные масла сегодня имеют многофункциональные присадки, улучшающие те или иные качества натурального масла.

Таблица 1.24 - Марки масел, поставляемые на суда

Поставщик

Циркуляционное масло ДГ

1

British Petroleum

BP Energol IC - HF 303

2

Castrol

Castrol 215 MXD

3

Chevron International

DELLO 3000Marine oil

4

ESSO/EXXON

Exxmar 30 TP 30

5

Mobil oil AS

Mobilgard 330


В таблице 1.24 приведены марки масел для средне и высокооборотных дизелей, работающих на высоковязких остаточных топливах.

Практика работы судовых вспомогательных двигателей па том же топливе, что и для главных дизелей, получила сегодня повсеместное распространение. При работе на тяжелом топливе вспомогательные двигатели пополняются высокощелочными циркуляционными маслами с параметрами: плотность при 15°С - 0.90-0.91 г/см", температура вспышки - 224 - 256°С, температура застывания - (-) 9-12°С, вязкость при 100°С - 11 - 15 cSt, индекс вязкости - 90-100, щелочное число - 20-32. Марка масла должна подбираться исходя из качества потребляемого топлива в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации двигателя.

Такое же требование - при выборе сорта масла для иных агрегатов силовой установки (газотурбонагнетателей, воздушных компрессоров, редукторов сепараторов, валоповоротных механизмов, др.). В последние годы поставщики широко предлагают для этих агрегатов синтетические масла, отличающиеся высокой стабильностью, хорошими смазывающими качествами, но имеющими несколько более высокую цену. Синтетические масла получают путем синтеза газа - этилена.

В условиях эксплуатации качество масла ухудшается из-за окисления, попадания в масло протечек топлива и взвешенных частиц (продуктов горения, частиц металла при износе). Инструкции по эксплуатации [8] обычно ограничивают предельно допустимое изменение параметров масла:

удельного веса - ±5%;

вязкости мах +40%, мин -15% от начальной;

температуры вспышки - не менее 180°С;

щелочного числа мах 100%, мин - 30% от начального;

зольность - мах 2%;

наличие воды 0.2-0.5%.

В соответствии с существующей в России классификацией выбираем для нашей системы масло группы Д - масла для сверхтяжелых условий работы форсированных дизелей с высокой степенью наддува, содержание присадок может быть доведено до 18-20%.

Масло М - 10 ДЦЛ 20 - для циркуляционных систем смазывания главных и вспомогательных судовых среднеоборотных дизелей, работающих на топливах с содержанием до 2% серы.

Таблица 1.25 - Параметры масла М - 1ОДЦЛ

Показатель

Значение

Индекс вязкости (не менее)

90

Щелочное число, мг КОН/г

20±2

Продолжение таблицы 1.25

Показатель

Значение

Температура вспышки, °С (не ниже)

210

Температура застывания, °С (не выше)

-10

Вымываемость присадок водой - снижение щелочного числа, % (не более)

15

Эмульгируемость с водой, мл (не более)

1,0


.5.1 Обводнение масла, коррозия и ее предотвращение

Вода пресная или забортная, обычно попадает в масло циркуляционной системы через протекающие маслоохладители, сальники телескопических труб охлаждения поршней (при водяном охлаждении), в результате конденсации стенок цистерн, прорыва воды водяного затвора при пурификации и ее ухода из сепаратора вместе с очищенным маслом (результат неправильного подбора гравитационного диска - взят диск малого размера).

Обводнение масла нередко сопровождается образованием эмульсии, существенно снижающей его смазывающую способность; возникает опасность коррозионного повреждения частей двигателя, особенно коррозионно опасна забортная вода. Вода в масле также провоцирует его бактериальное заражение.

Внимание! Принимайте все возможные меры для предотвращения попадания воды в масло. Содержание в масле воды не должно превышать 0,5% на протяжении всей его службы. С увеличением содержания воды должны быть приняты все доступные меры для ее удаления.

При небольшом обводнении своевременное выявление и устранение протечек воды и обычно практикуемая сепарация могут дать желаемый эффект.

Для очистки масла от большого количества воды все находящееся в системе масло рекомендуется перекачать в цистерну грязного масла, где оно подогревается до 70-75%°С и отстаивается в течении 12-24 часов. После отстаивания масло сепарируется и направляется в циркуляционную цистерну. Желательно масло пропускать через сепаратор дважды. Производительность сепаратора в отличии от таковой при байпасном режиме может быть увеличена до 30%. По мере опорожнения цистерны грязного масла возникает опасность перегрева остающегося масла в результате оголения змеевиков. Поэтому важно следить за его температурой.

Очистка масла от воды становится невозможной, если масло с водой образовало стойкую, не подвергающуюся отстаиванию, эмульсию. Единственный выход - замена всего масла на свежее.

Все системные масла, содержащие щелочные присадки, боятся воды и поэтому их дополнительная промывка водой при пурификации должна быть полностью исключена. При сепарации чисто минеральных масел промывка водой разрешается.

Коррозия омываемых маслом деталей двигателя возникает в результате действия попавшей в него воды. Особую опасность представляет проникающая в масло забортная вода, находящиеся в ней соли NaCl быстро диспергируются в масле и в дальнейшем играют важную роль в ускорении реакций окисления железа. Если поступление забортной воды в систему смазки своевременно не будет прекращено, то коррозия будет прогрессировать с большими скоростями.

Бытует мнение, что заливка в систему масла с антикоррозионными присадками не только прекращает ранее начавшуюся коррозию, но и очищает уже поврежденные коррозией поверхности. К сожалению, это не так. Находящиеся в масле антикоррозионные присадки состоят из соединений, обладающих высокой полярностью, благодаря которой они прочно сцепляются друг с другом и с защищаемой поверхностью. Они покрывают стальные и чугунные поверхности тонкой (на молекулярном уровне) пленкой, выполняющей роль барьера, преграждающего доступ воды к ним и, тем самым, предотвращающего их коррозию. Ржавые поверхности присадка не может защитить, так как слой ржавчины перекрывает доступ присадки к не окислившемуся металлу и поэтому процесс коррозии может прогрессировать. В этом случае дальнейшей развитие коррозии сопровождается захватом больших поверхностей, углублением возникших язвин, образованием и последующем отрывом окислов железа в виде чешуек, которые, попадая в масло, вызывают абразивный износ и задиры трущихся поверхностей.

Раз образовавшись, коррозия будет прогрессировать, пока не будет устранен источник поступления в систему воды и не будут очищены коррозионные участки с помощью химических регентов (на базе фосфорной кислоты) или механическим путем.

Следует также иметь ввиду, что грязь на деталях также ограничивает действие присадки на этих участках. По мере работы масла антикоррозионная присадка в результате мигрирования ее на защищаемые поверхности постепенно истощается и ее защитное действие ослабляется. Обычно доливки масла в систему освежают его и эффективность присадок повышается.

Для оценки защитных свойств проработавшего определенное время масла рекомендуется бывший в употреблении поршневой палец с полированной поверхностью разместить в удобном месте системы смазки. Его освидетельствование через определенный промежуток времени по наличию или отсутствию следов коррозии позволит судить о защитном действии масла.

.5.2 Рекомендации по повышению эффективности сепарации системных масел

В различных источниках можно встретить разные рекомендации по выбору производительности сепаратора при сепарации масел. Здесь уместно отметить, что с уменьшением производительности увеличивается время пребывания масла в барабане сепаратора, а значит, увеличивается время воздействия на загрязняющие примеси центробежных сил, вырывающих их из потока масла.

Кроме того, уменьшается скорость потока масла между тарелками барабана, следовательно, уменьшается сила, увлекающая их с потоком на выход. А это значит, при малых производительностях центробежной силы, легче вырвать частицу из потока и отбросить к верхней плоскости тарелки, а откуда - в грязевое пространство барабана. Откуда следует вывод - чем меньше поток масла в сепараторе (меньше его производительность), тем выше эффективность сепарации, полнее очистка. Но в тоже время, количество пропускаемого через сепаратор масла уменьшается. И это нужно также учитывать при выборе его производительности. Оптимальным будет таким режим, при котором количество поступающих из двигателя нерастворимых в масле частиц (сажа, карбоны, карбойды и прочее) будет равно или несколько меньше количества удаляемых частиц.

График на рисунке 1.2 служит иллюстрацией влияния производительности сепаратора на коэффициент сепарации, представляющий собой отношение массы частиц удаляемых при сепарации, и массе частиц, находящихся в масле до сепарации. Согласно рекомендациям ведущих фирм для достижения более полной очистке масла, находящейся в системе малооборотного двигателя должно пропускаться через сепаратор три раза в день при производительности сепаратора не выше 40% от паспортной. Отделение в сепараторе твердых и нерастворимых в масле частиц, а также воды, происходит на основе разницы центробежных сил, приложенных к этим частицам и к маслу. Это различие будет, тем выше, чем больше разница их плотностей. Эта разница увеличивается с повышением температуры масла, так как его плотность при этом снижается в большей степени, чем плотность загрязняющих примесей.

Отделение частиц также облегчается при снижении вязкости масла, а же достигается с повышением температуры (80-95 С), при которой находящаяся в сепараторе вода еще не кипит. Желательно, чтобы этот диапазон температур выдерживается в пределах 20°С.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! Все масла с щелочными присадками при сепарации не должны подвергаться промывке водой.

Рисунок 1.2 - Влияние производительности сепаратора на коэффициент сепарации.

В общем случае - эффективность работы сепараторов достигается:

Подбором гравитационного диска;

Выбором интервалов между очистками сепаратора;

Назначением температуры подогрева сепарируемого масла;

Установкой оптимальной производительности сепаратора.

2.6 Особенности использования гидравлического кольца и гидроцилиндров при демонтаже крышек цилиндров

.6.1 Использование гидравлического кольца

Крышка цилиндра крепится к верхней части втулки цилиндра с помощью шпилек, установленных на цилиндровом блоке. На верху крышки цилиндра расположено стальное кольцо с гидравлическим устройством затяжки каждой из шпилек крепления крышки цилиндра. Сверление в этом кольце образует цилиндры устройств затяжки, которые взаимосвязаны просверленными масляными каналами.

Каждый цилиндр оборудован окольцованным поршнем и двумя комплектами уплотняющих колец. Каждая гайка крышки цилиндра состоит из установленной на шпильке крышки внутренней гайки упирающейся в поршень устройства затяжки и наружной гайки с резьбой, соответствующей резьбе внутренней гайки.

При затяжке крышки внутренняя гайка и весте с ней поршень устройства затяжки завинчивается воротком. После подъема гидравлического давления в системе, поршень затяжного устройства движется вверх, в результате чего шпилька крышки слегка удлиняется, а наружная гайка затягивается вниз воротком. Когда давление в системе падает усилие затяжки передается через наружную гайку к крышке цилиндра. На гидрокольце между двумя затяжными устройствами со стороны распредвала двигателя установлена обжимная муфта для подсоединения гидронасоса высокого давления.

В верхней части кольца между устройствами расположены винты для выпуска воздуха. Они должны быть открыты во время заполнения или вентиляции системы. Гидрокольцо и крышка снабжены четырьмя резьбовыми отверстиями для рым-болтов, с помощью которых можно поднять кольцо или крышку с кольцом.

Рисунок 1.3 - Инструменты применяемые при демонтаже крышек цилиндров.

Демонтаж крышек цилиндра

А. Установите блокирующее устройство на главном пусковом клапане в положение "Блокирован".. Включите валоповоротный механизм.

С. Откройте индикаторные краны.. Закройте впускные и выпускные клапаны охлаждающей воды.. Откройте вентиляционные и дренажный краны охлаждающей воды, после слива воды закройте их.. Закройте топливный клапан.. Закройте подаче управляющего воздуха к системе управления и системе защиты, перед продуванием системы управления через шаровой клапан.. После спуска охлаждающей воды во время демонтажа откройте клапан контроля уровня данной воды (рисунок 1.3 а).

Снимите болты, которые крепят трубу высокого давления к гидроцилиндру выпускного клапана и гидроприводу, и поднимите трубу высокого давления. Демонтируйте трубку слива масла от выпускного клапана к гидроприводу, воздушную трубку к пневмомеханизму выпускного клапана и трубку уплотнительного воздуха (рисунок 1.3 б).

Демонтируйте топливные трубки от ТНВД к форсункам. Отсоедините трубу возвратного топлива от форсунок к ТНВД. Отсоедините трубу воздуха управления от пускового клапана. Снимите болты фланцевого соединения трубы пускового воздуха (рисунок 1.3 в).

Снимите трубу выхода охлаждающей воды из выпускного клапана и крышки цилиндра (рисунок 1.3 г).

Снимите кожух с патрубка между коллектором и выпускным клапаном. Демонтируйте хомут с фланцев на соединении между коллектором и патрубком (рисунок 1.3 д).

Подсоедините насос высокого давления к штуцеру на гидрокольце. Провентилируйте систему и поднимите давление. Отпустите внешние гайки и сбросьте давление. Снимите насос высокого давления и отвинтите гайки (рисунок 1.3 е).

В случае протечки гидроузел должен быть заблокирован, после чего может быть ослаблена гайка с помощью рожка гаечного ключа. В случае протечки одного из конических узлов, он должен быть блокирован и отсоединен. Затем отдайте другие гайки обычным способом (рисунок 1.3 ж).

Зацепите кран машинного отделения за приспособление для подъема в верхней части выпускного клапана (рисунок 1.3 з).

Поднимите крышку цилиндра в сборе и опустите на поддон (рисунок 1.3 и).


Рисунок 1.4 - Демонтаж крышек цилиндров с использованием

.6.2 Использование гидроцилиндров

На всех современных главных и вспомогательных двигателях крепеж ответственных деталей осуществляется с помощью гидравлического инструмента, включающего в себя гидропресс (ручной или пневматический), гибкие шланги и гидроцилиндр с проставочным кольцом.

Давление крепежа обычно находится в пределах 400-1000 кг/см2. В системе должно использоваться только гидравлическое или турбинное масло.

Щелочные масла (циркуляционные, цилиндровые) использоваться не могут - при их применении разрушаются поддерживающие кольца гидроцилиндров. Гайки крышек цилиндров, выхлопных клапанов отдаются и зажимаются все вместе одновременно; гайки анкерных болтов - попарно. Гайки фундаментных болтов, хвостовика поршневого штока - затягиваются индивидуально. Схема гидроцилиндра приведена на рис.

- крепежная гайка; 2 - вороток; 3 - проставочное кольцо с прорезью; 4 - цилиндр; 5 - поршень гидроцилиндра; 6 - уплотнительное кольцо; 7 - поддерживающее кольцо; 8 - вентиляционный винт; 9 - штуцер для подсоединения быстро-съемной муфты ("снап-муфты") гидрошланга.

Рисунок 1.5 - Схема установки гидроцилиндра на шпильку

При затяге гайки необходимо:

тщательно очистить контактные поверхности, резьбы гаек и шпилек, резьбы смазать, проверить легкость хода резьбы;

установить гайку крепежа, обжать ее вручную воротком, проверить прилегание контактной поверхности щупом;

установить проставочное кольца так, чтобы через его прорезь был обеспечен доступ воротка к отверстиям гайки крепежа;

закрутить гидравлический цилиндр на хвостовик шпильки так, чтобы поршень и цилиндр не имели зазора, а цилиндр упирался в проставочное кольцо;

подсоединить к гидроцилиндру гидропресс с помощью гибкого шланга и "снап" - муфты;

отдать вентиляционный винт гидроцилиндра, прокачать системухид- ропрессом, пока из вентиляционного отверстия не пойдет масло без пузырьков, после чего винт закрутить;

поднять давление в системе до нужного уровня, воротком закрутить гайку крепежа; давление при этом держать постоянным;

плавно снять давление, отсоединить "снап" - муфту, сиять гидроцилиндр, при необходимости проверить щупом качество прилегания гайки.

Если шпилька, болт или гайка затягиваются в 1-ый раз, то необходимо после затяга гайку ослабить и перетянуть 2-й раз.

При необходимости демонтажа гайки рекомендуется: -тщательно очистить выступающую часть резьбы на шпильке, смазать;

установить проставочное кольцо над гайкой так, чтобы был удобный доступ воротка к гайке;

установить гидроцилиндр на выступающую резьбу шпильки; вы жать поршень вручную так, чтобы не было зазора между поршнем и цилин дром, а затем поршень, обеспечив рекомендуемый инструкцией зазор в зависимости от максимального подъема гидроцилиндра (Таблица) практически зазор не измеряется, поршень гидроцилиндра отдается на 1/4 оборота - этого оказывается достаточно; если этого не сделать - после отдачи гайки невозможно демонтировать гидроцилиндр;

подсоединить "снап" - муфту, отдать вентиляционный винт, провен тилировать гидроцилиндр, зажать винт;

поднять давление в системе до регламентированного уровня. Посте пенно увеличивая давление, делаются попытки открутить гайку воротком. Обычно гайка начинает идти при давлении, превышающем регламентированное не более, чем на 10%; открутить гайку на 1,5-5-2 оборота;

плавно уменьшить давление в системе до 0, отсоединить "снап" - муфту, снять гидроцилиндр, открутить гайку полностью.

Таблица 1.26 - Зазор в гидроцилиндре.

 Мах подъем цилиндра, мм

3-6

7-10

11-20

21-35

 Зазор, мм

2

3

6

10


2.6.3 Обслуживание

Гидро-домкратом не требуется обслуживание, кроме замены дефектных уплотнительных колец, каждое из которых состоит из уплотнительного 0-кольца и опорного кольца, установленных в кольцевых канавках на поршне и цилиндре. Поршень и цилиндр легко разъединяются, вынув спускной винт и отделив детали с помощью сжатого воздуха.

Убедитесь, что на поверхностях скольжения деталей нет царапин. Наличие частиц металла приведет к повреждению уплотнительных колец.

Уплотнительные кольца устанавливаются так, чтобы уплотнительные кольца были ближе к напорной камере, а огонные кольца дальше от этой камеры:

После установки уплотнительных коло., поршень и цилиндр прижимаются друг-другу с помощью поставляемого приспособления. Следите за тем, чтобы кольца не застревали между поршнем и цилиндром.

Вывод: Каждая из представленных выше систем имеет свои достоинства и недостатки, как например, в первом случае основным достоинством является - это удобство эксплуатации, без особых физических затрат. Недостатком является то, что в случае выхода из строя уплотнительных колец одного из гидроцилиндров затрудняется демонтаж гайки цилиндра и соответственно самого поршня. Во втором случае наоборот замена уплотнительных колец не вызывает большой проблемы, но эксплуатация данного устройства неудобна. Ее громоздкие размеры, относительно болынй вес и необходимость постоянно проверять резьбы шпилек на наличие дефектов перед использованием являются недостатками.

Вывод

В данном разделе мною проанализирована эксплуатация систем смазки главного двигателя. Рассмотрена циркуляционная и цилиндровая масленая система, масленая система распределительного вала. Так же мною рассмотрены методы устранения неполадок масляной системы.

Мною описаны особенности использования гидравлического кольца и гидроцилиндров при демонтаже крышек цилиндров главного двигателя.

Раздел 3. Охрана труда и окружающей среды

3.1 Пожарная безопасность

Пожары ежегодно уносят много человеческих жизней и уничтожают огромные материальные ценности. Особенно опасны пожары на судах.

Международная конвенция по охране человеческой жизни на море в 1960 г. (с дополнениями последних лет) установила порядок, по которому государственные власти обязаны каждому судну выдавать свидетельства об исправном состоянии противопожарного оборудования и выполнения всех правил и положений Конвенции.

Свидетельство пожарной охраны на выход судна в море судно получает в малом каботаже на 3 мес., в большом - на рейс лишь после специального осмотра. Судовой пожарно-контрольный формуляр, по которому проверяется противопожарное оборудование, содержит: пожарно-техническую характеристику; нормы и наличие пожарного оборудования и инвентаря; учет огнетушителей, проведенных учебных треног, занятий; учет и контроль состояния пенообразователей; требования пожарного надзора и др.

Выбор и последовательность противопожарных мероприятий на судах определяется их типом и назначением.

На наливных судах из всех видов аварий наиболее опасны взрывы и пожары. КПЗ разрабатывают с учетом разряда перевозимых грузов. Как известно, пары нефтепродуктов имеют свойство перемещаться и оседать в низких местах на судне, а также скопляться в плохо вентилируемых помещениях.

Отличительной особенностью КПЗ на наливных судах является отделение коффердамами грузовых цистерн от машинно-котельных отделений, сухогрузных трюмов и жилых помещений, а на судах, перевозящих грузы первого разряда и от отсеков, где хранится судовое топливо, а также от выгородок для вибраторов, эхолотов или шахт лага. Коффердамы, как правило, отделяют надстройку наливного судна от грузовой палубы. Они имеют размеры, позволяющие их осматривать. Коффердамы с водой проходят поперек судна, делят его на отдельные участки и препятствуют проникновению жидкого груза или его газов и паров из грузовых систем в смежные помещения. Как правило, коффердамы заполняют водой на 0,95 объема. Затопленные водяные коффердамы являются одновременно своего рода демпферами, поглощающими упругую энергию массой воды со стороны грузовой цистерны при деформации газонепроницаемой коффердамной переборки вследствие взрыва или других причин.

Грузовые цистерны наливных судов должны быть так устроены, чтобы газы и перевозимый груз не задерживались в конструкциях набора, для чего в горизонтальном наборе, днищевых стрингерах и палубных балках делают отверстия для их перетекания.

На наливных судах особо надежно следует закреплять трапы, трубопроводы и протекторную защиту в грузовых цистернах. Газоотводные трубы, которые можно объединить в магистрали, необходимо оборудовать огнепреградителем, установлены так, чтобы груз при любых условиях плавания не попадал в трубы, а их выходные концы - пламепрерывающими сетками.

На судах, перевозящих жидкости первого разряда, эти отверстия должны возвышаться над палубой грузовых цистерн на 10 м, а над ближайшими верхними палубами рубок или надстроек - на 3 м. Выходные отверстия газоотводных труб, выведенные вдоль мачт, должны быть удалены от сигнальных огней, электрической аппаратуры и деталей грузового устройства не менее чем на 1 м.

На судах перевозящих жидкости второго разряда, газоотводные трубы удаляют от грузовой палубы и от ближайших надстроек, рубок, открывающихся световых люков на расстоянии не менее 1 м и возвышаются над палубой надводного борта на 0,75-0,91 м. Трубы из топливных и масляных цистерн должны выходить в такие места, где пары не могут воспламениться, т.е. газоотводные трубы должны быть удалены от дверей, иллюминаторов и приемных отверстий вентиляционных каналов.

На наливных судах следует предусматривать меры, препятствующие попаданию всплесков жидкого груза с грузовой (верхней) палубы в жилые помещения, для чего на палубе устанавливают отбойный козырек высотой 1 м на расстоянии 2 м от фронтальной переборки рубки.

В помещениях первого яруса не следует устанавливать двери над грузовой палубой (верхней). Отверстия на грузовой палубе надо так' расположить и устроить, чтобы свести до минимума проникновение паров в закрытые помещения с источниками воспламенения или палубными механизмами. Желательно, чтобы в конструкции палубы наливных судов, перевозящих нефтепродукты первою п второго разрядов, были предусмотрены ослабленные места, обеспечивающие в случае взрыва в грузовых цистернах направленные разрушения палубы, при которых исключалось бы повреждение надстроек, рубок, переходного мостика, магистральных пожарных трубопроводов, проходящих по палубе.

Для предотвращения образования зарядов статического электричества все трубопроводы, цистерны, приборы, арматуру, а также все крупные предметы на палубах необходимо надежно заземлить на корпус судна.

Машинные помещения и котельные отделения должны находиться рядом. Переборки П-палубы, отделяющие их от жилых помещений, должны быть типа А-60, их тепловую и противопожарную изоляцию, изоляцию шахт надо выполнять из трудно-горючих или негорючих материалов.

Необходимо стремиться, чтобы механизмы, являющиеся главной частью энергетической установки, занимали минимальное количество изолированных помещений в средней, кормовой частях судна или между ними и обслуживала бы их небольшая команда. Как правило, вентиляционные каналы, ведущие в машинное и другие помещения, остаются в пределах данной главной вертикальной зоны. Если каналы вентиляции пересекают палубы, то принимают дополнительные защитные меры от дыма и горячих газов. Главные приточные и вытяжные отверстия всех вентиляционных каналов закрывают с наружной стороны.

Каналы, предназначенные для вентиляции машинных помещений, не должны проходить через жилые и служебные помещения и посты управления, и, наоборот, каналы, предназначенные для вентиляции жилых и служебных помещений и постов управления, не должны проходить через машинные отделения, за исключением отдельных случаев (тогда их обязательно изготовляют из стали и изолируют по типу А-60 или снабжают автоматической пожарной заслонкой, расположенной у пересекаемого ими ограничивающего перекрытия). Изоляцию следует сохранять в радиусе примерно 5 м от пожарной заслонки. Не разрешается располагать жилые помещения непосредственно над котлами. Особо тщательной должна быть КПЗ электростанций судов, так как здесь могут возникнуть перегрузки электродвигателей, что представляет большую опасность.

Аккумуляторные батареи помещают в специальные металлические выгородки или ящики и шкафы. Аккумуляторные батареи аварийного и малого аварийного освещения, служебных телефонов и т.п. следует размещать выше палубы переборок и вне шахт машинно-котельных отделений. Электрооборудование должно располагаться на высоте не менее чем 450 мм от палубы.

Хранить жидкое топливо в цистернах, расположенных под жилыми помещениями, при отсутствии горизонтальных коффердамов не разрешается.

Обеспечение пожарной безопасности на танкере во многом зависит от устройства и действия вентиляции. На наливных судах должны быть оборудованы вентиляцией все помещения, в том числе и грузовые танки. Однако в грузовых танках вентиляция имеет несколько иное назначение, нежели в жилых, и служебных помещениях. Жилые помещения, машинное отделение, коффердамы, насосное отделение и другие служебные помещения судна вентилируют для того, чтобы не допустить скопления газов паров нефтепродуктов или других легковоспламеняющихся жидкостей и предотвратить отравление людей. Вентиляция грузовых танков необходима для устранения колебаний давления, возникающих внутри заполненных танков под влиянием изменения температуры, а также для устранения повышения давления внутри порожних танков при наливе, когда большой объем смеси газов пли паров и воздуха вытесняется поступающим жидким грузом.

Воздушные трубы из коффердамов должны быть выведены вдоль мачт на высоту 10-15 м. При перевозке грузов первого разряда коффердамы заполняют водой. Выходные отверстия вентиляционных газоотводных труб, идущих из танков и коффердамов, располагают на безопасном расстоянии (не менее 1 м) от сигнальных огней и находящейся па мачте электрической арматуры.

Во время грузовых операций все открытые огни на камбузе и в жилых помещениях должны быть потушены. Во время грозы перегружать нефтепродукты первого разряда запрещено, нефтепродукты второго и третьего разрядов - не рекомендуется. Крышки люков при этом должны быть задраены, а электрическая сеть судна выключена. С момента начала погрузки нефтепродуктов первого разряда до полной разгрузки и очистки танков судно обязано нести на штаг-карнаке или фор-стеньге красный флаг, а ночью - красный огонь. Судно, груженное нефтепродуктами второго и третьего разрядов, несет эти сигналы только во время грузовых операций.

.2 Влияние параметров уравновешенности гд на охрану труда по уровню вибрации

Главный двигатель является источником теплового, шумового и вибрационного излучения. При нормальной работе ГД эти величины находятся в допустимых для человека пределах.

Интенсивный шум и вибрация наносят значительный ущерб здоровью человека. В условиях шума, прежде всего, страдают слуховые функции. Под действием шума может произойти необратимое поражение внутреннего уха и наступить глухота. Уровень интенсивности, достаточный чтобы вызвать нарушение слуха, колеблется между 80 и 100 дБ

Наибольший вред наносят высокочастотные шумы, которые вызывают в среде в единицу времени большее число импульсов избыточных давлений, чем низкочастотные.

Действие шума не ограничивается изменениями, происходящими в нервном аппарате внутреннего уха. Шум отрицательно влияет на психические функции, на состояние сердечно-сосудистой системы, приводя к изменениям кровяного артериального давления и частоты сердечных сокращений. Под действием шума изменяется объем селезенки и почек, происходят нарушения белкового, солевого, углеводного и жирового обменов, снижается острота зрения.

Наиболее опасны и неприятны для человека резонансные колебания - те, частота которых совпадает с собственными частотами колебаний отдельных органов. Так, частота собственных колебаний для всего тела равна примерно 6 Гц, для брюшной полости и грудной клетки - 3-10 Гц, для головы - 25 Гц. Вынужденные колебания на этих частотах могут привести к физиологическим сдвигам и стойким патологическим изменениям.

По степени распространения вибрации разделяются на общие и местные. При общей вибрации колебания передаются на весь организм. Источниками местной вибрации служат, в основном, ручные механизированные инструменты.

Она действует в первую очередь на те органы, которые находятся в непосредственном контакте с вибрирующими элементами.

Деление вибрации на местную и общую весьма условно, так как местная косвенно влияет на функции всего организма, а общая вызывает локальные изменения в органах, которые более всего подвержены ее воздействию. Кроме того, в условиях производства местная и общая вибрации часто сочетаются.

Вибрация усиливает неблагоприятное действие шума на слуховой анализатор. В результате при меньшей его интенсивности происходит большое снижение слуховой чувствительности, особенно в низкочастотном диапазоне. Действие вибрации на человека во многом определяется ее интенсивностью, индивидуальными особенностями организма, характером выполняемых работ, временем контакта с вибрирующими поверхностями. Нормируемыми параметрами являются уровни звукового давления 60 дБ. В качестве предельно допустимых уровней звукового давления принято 85 дБ.

Согласно рекомендациям ИСО непрерывное пребывание в течение 5 ч и более в зоне шума, превышающего 85 дБ, является вредным. В машинном и котельных отделениях уровень шума находится в пределах 90-100 дБ. Для уменьшения вредного воздействия шума весь персонал машинного отделения оснащается изоляционными наушниками.

Основным источником вибрации в машинном отделении является ГД. При нормальных режимах работы ГД вибрация находится в допустимых для человека пределах

Предельно допустимые величины вибрации на судах в местах пребывания экипажа и пассажиров регламентированы Санитарными нормами вибрации на морских, речных и озерных судах СН 1103-03, введенными в действие с 5 января 2003 г. Предельные величины вибрации устанавливаются в децибелах. В машинных отделениях с дистанционным управлением они составляют 92 дБ.

Для уменьшения вибрации от главного двигателя он уравновешивается по моментам и силам инерции. Для уравновешивания двигателя по моментам инерции на коленчатом валу устанавливаются уравновешивающие грузы. Уравновешивание по силам инерции осуществляется по следующей схеме, которая изображена на рисунке 1.7.

На распределительном и грузовом валах закреплены противовесы. Горизонтальные составляющие центробежных сил противовесов будут поглощать друг друга, а вертикальные уравновешивать текущие значения силы инерции.

Рисунок 1.7 - Система валов

Если вследствие внешних условий остановка двигателя невозможна, необходимо снизить частоту вращения до минимальной, во избежание разрушения остова дизеля и угрозы жизни человека.

Регулирование параметров уравновешенности одновременно влияет на состояние техники безопасности и на техническое состояние главного двигателя.

Приведение этих параметров к оптимальным значениям позволяет улучшить эффективность труда и обеспечить безопасность мореплавания.

Вывод

В третьей части были рассмотрены пожарная безопасность, а так же влияние параметров уравновешенности ГД на охрану труда по уровню вибрации. Описал наиболее опасные и неприятные для человека резонансные колебания.

Заключение

Данная выпускная работа позволяет сделать выводы:

В первом разделе была рассчитана судовая энергетическая установка для лесовоза дедвейтом 13400 тонн. На судно был подобран малооборотный дизельный двигатель марки MAN-B&W S42МС, три дизель-генератора марки ДГР2А 400/500-2, а также парогенератор марки SCM -050, и опреснительная установка марки М1 производительностью 15 тонн в сутки. Подобраны все соответствующие цистерны, насосы и сепараторы. Судовая энергетическая установка получилась экономичной, что позволяет развивать судну скорость 15.1 узлов.

Во втором разделе мною проанализирована эксплуатация систем смазки главного двигателя. Рассмотрена циркуляционная и цилиндровая масленая система, масленая система распределительного вала. Так же мною рассмотрены методы устранения неполадок масляной системы.

Мною описаны особенности использования гидравлического кольца и гидроцилиндров при демонтаже крышек цилиндров главного двигателя.

Пожары ежегодно уносят много человеческих жизней и уничтожают огромные материальные ценности. Особенно опасны пожары на судах.

В третьей части были рассмотрены пожарная безопасность, а так же влияние параметров уравновешенности ГД на охрану труда по уровню вибрации. Описал наиболее опасные и неприятные для человека резонансные колебания.

Список литературы

1. Артемов Г.А., Волошин В.П., Захаров Ю.В. Судовые энергетические установки. Л.: Судостроение, 1987.

. Акселбант А.М. Судовые энергетические установки. Л., Судостроение, 1970.

. Беляев И.Г. Эксплуатация утилизационных дизельных установок. М.: Транспорт, 1979.

. Возницкийй И.В. "Практические рекомендации по смазки судовых дизелей" (издание второе, переработанное) Санкт-Петербург 2002.

5. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора. - Л: Машиностроение, 1983. - 459 с.

6. Гладкова Н.А. Разработка выпускных квалификационных работ: учебное пособие. - Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2010 - 137с.

. Голубев Н.В., Горбунов М.Н и др. Основы проектирования судовых энергетических установок. Л: Судостроение, 1973.

. Денисов В.В., Денисова Ч.А., Гутенев В.В., Монтвила О.И. "Безопасность жизнедеятельностию. Защита и территорий при чрезвычайных ситуациях" Учебное пособие - Москва: ИКЦ "Март" Ростов-на-Дону 2003.

9. Клюев А.С., Глазов Б.В., Миндин М.Б. Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля. - М: Энергоатомиздат,1983. - 373 с.

. Корнилов Э.В. Судовые главные двигатели с электронным управлением. Одесса: Ассоциация морских иижинеров-механиков, 2008 - 145 с.

11. Козлов В.И., Титов П.И., Юдицкий Ф.Л. Судовые энергетические установки: Учебное пособие. Л.: Судостроение, 1975.

. Кузнецов В.А. Судовые энергетические установки. Л.: Судостроение, 1989.

. Лакиза Р.И., Амелин В.И. Испытания механизмов судовых устройств. - Л.: Судостроение, 1971. - 184 с.

. Присяжнюк В.А. Водоподготовка и очистка воды: принципы, технологические приемы, опыт эксплуатации, 2004.

. Подсушный А.М. Восстановление судовой эффективности энергетических установок. Л., Судостроение, 1975.

. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки морских судов. - Л, 2007.

. Российский морской регистр судоходства. Руководство по техническому наблюдению за судном в эксплуатации. - СПб., 2004.

. Сизых В.А. Судовые энергетические установки. - 3-у изд., перераб. и доп. М.: РКонсультант, 2003. - 264 с.

. Сизых В.А. Судовые энергетические установки. - 2-у изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1989. - 263 с.

. Справочные по корабельным вспомогательным механизмам / Н.Н. Михайловский, А.И. Бурбонов, Б.Ф. Горбачев, В.Н. Карасев. М.: Воениздат, 1981.

Похожие работы на - Проектирование судовой энергетической установки судна типа сухогруз

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!