Таблица 4.

№ п/п	Наименование групп.	Режимы.
		стоянка	ходовой	Маневровый с ПУ	аварийный
		Суммарная потребляемая мощность из сети, кВт	Суммарная потребляемая мощность из сети, кВт	Суммарная потребляемая мощность из сети, кВт	Суммарная потребляемая мощность из сети, кВт
1	Палубные механизмы.	_	5	_	13
2	Механизмы МКО	30	26	_	14
3	Общесудовые системы.	100	98	_	94
4	Потребители 24 В постоянного тока.	1	1	_	1
5	Потребители 220 В переменного тока.	9	25	_	25
6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6	Итоговые показатели: Итого минимум: а) с учётом 3% потерь в сети. б) с учётом Ко в) без БН г) с БН Итого максимум: а) с учётом 3% потерь в сети. б) с учётом Ко г) с БН Итого максимум с РК (60 кВт) без ПУ: а) без БН б) с БН Итого максимум с работой РК и работой ПУ 174 кВт (без БН) Итого максимум с работой РК и работой ПУ 174 кВт (без БН) с предварительным отключением потребителей Итого максимум с работой ПУ 174 кВт при отсутствии РК (без БН)	59 61 55 (Ко=0,9) 55 135 139 104(Ко=0,75) 104 109 166	93 95 63 (Ко=0,7) 63 148 152 107 (Ко=0,7) 164 169 226	343 296 281	127 131 92 (Ко=0,7) 92 142 146 131 (Ко=0,9) 131 193

Наибольшая нагрузка на СЭС приходится на маневровый с ПУ режим группа 6.4, но эта группа вполне может заменятся группой 6.5.

Поэтому для включения в состав СЭС выбираем дизель-генераторы фирм «Катерпиллар» марки САТ 3306 в количестве 3-х шт. (один резервный).

САТ 3306 представляет собой дизель-генератор с синхронным генератором трёхфазного тока мощностью 160 кВт, частотой 50 Гц, напряжением 400 В.

За аварийный режим работы принят пожар на судне (кроме пожара в МО) с сохранением работоспособности основной электростанции.

Сокращения принятые в таблице:

Ко - коэффициент одновременности работы однородных потребителей;

БН - балластный насос;

ПУ - подруливающее устройство;

РК - рефрижераторные контейнеры.

На судне должен быть установлен аварийный дизель-генератор для снабжения наиболее важных для безопасности судна потребителей на аварийном режиме при выходе из строя судовой электростанции.

К числу потребителей аварийной электростанции относятся:

- аварийное освещение (внутреннее и наружное);

- радионавигационные приборы и связь;

- рулевые машины;

- пожарный и осушительный насосы.

В соответствии с правилами Регистра аварийные электростанции должны быть размещены в отдельных помещениях, расположенных выше палубы водонепроницаемых переборок. Двигатель должен иметь автономные топливные и масляные системы, системы охлаждения и пускового воздуха, а также топливные цистерны, в которых должно храниться не менее 6- часового запаса топлива.

В качестве аварийного источника электроэнергии выбираем дизель-генератор фирмы «Катерпиллар» типа 3304 DIT мощностью 85 кВт.

8. Расчёт энергетических запасов

8.1 Запасы топлива

Количество топлива, принимаемого на борт, зависит от удельного расхода топлива главными и вспомогательными двигателями, дальности и продолжительности рейса.

1. Продолжительность эксплуатации СЭУ за рейс:

Время эксплуатации СЭУ на ходовом режиме.

где: k_u - коэффициент сопротивления движению судна.

k_u = 0,85.

L - дальность плавания.

L = 5000 миль.

u_s - скорость судна.

u_s = 12 узлов.

ч.

Время эксплуатации СЭУ на режиме маневрирования.

ч.

Время эксплуатации СЭУ на режиме стоянка.

ч.

а) время эксплуатации СЭУ на режиме стоянка с грузовыми операциями.

ч.

б) Время эксплуатации СЭУ на режиме стоянка без грузовых операций.

ч.

Суммарная продолжительность эксплуатации СЭУ за рейс

2. Суммарный расход топлива МDO за рейс:

где: G_х - расход топлива на ходовом режиме.

G_ст. - расход топлива на стоянке.

где: G_ДГ - расход топлива дизель - генераторами.

кг/ч.

кг/ч.

G_ВК - расход топлива вспомогательным котлом.

т.

G_ДГ.х - расход топлива дизель - генераторами на ходу.

т.

3. Расход легкого топлива.

Составляет 15…20 % от расхода тяжёлого топлива.

т.

4. Запас топлива для аварийных дизель-генераторов:

По правилам Регистра запас топлива должен обеспечивать работу аварийной электростанции в течение 6 часов.

G_АДГ = Ne^A * b_eA * T_A

Ne^A = 85 кВт - мощность аварийного дизель-генератора;

b_eA = 0,211 кг/кВт*ч - удельный расход топлива;

T_A = 6 ч. - время работы;

G_АДГ = 85 * 0,211 * 6 = 0,108 т.

8.2 Запас масла циркуляционной системы

Запас циркуляционного масла.

где: i - кратность смены масла за рейс.

i = 1.

g_м - удельный расход масла.

g_м = 0,9 * 10^-3 г/кВт*ч.

T - продолжительность рейса.

T = 1000 ч.

N_e - максимальная длительная мощность главного двигателя.

N_e = 1440 кВт.

n - кол - во ГД.

n = 2.

- плотность масла.

= 0,914 т/м³.

т.

9. Конструктивный узел

Агрегатирование системы охлаждения главного двигателя

9.1 Агрегатирование системы охлаждения

Под агрегатированием понимается метод компоновки насыщенных помещений судов, главным образом машинных отделений, из агрегатов и блоков, начиная от проектирования и кончая их сборкой в цехе и заканчивая монтажом на судне. В состав агрегатов, помимо основного оборудования, включаются трубопроводы, кабеля, контрольно-измерительные приборы и органы управления. Все эти устройства монтируются на одной несущей конструкции.

Преимущества агрегатирования:

- сокращение сроков и повышение качества проектирования;

- сокращение сроков и повышение качества монтажа оборудования;

- возможность передачи изготовления унифицированных и стандартных сборочных единиц специальным производствам что ведёт к удешевлению продукции и повышает её качество;

- улучшение системы технического обслуживания и ремонта установок и систем, за счёт рационального подбора оборудования в сборочных единицах

- оптимизация внутреннего пространства энергетического отсека;

- экономия материалов (труб, кабелей) за счёт более функционального расположения элементов установок и систем;

- позволяет перенести значительный объём монтажных работ с судна в цех.

Основные требования к агрегатам.

1. Возможность стандартизации.

Для судов, строящихся большими сериями (десять и более единиц), целесообразно также создание специализированных агрегатов, предназначенных только для данного судна.

2. Агрегат должен быть как можно более автономен, то есть функционально закончен. Функциональная завершённость агрегата облегчает процесс его стандартизации, минимизирует количество внешних связей и позволяет произвести наиболее полный объём испытаний установки или системы, в условиях цеха, до погрузки и установки на судно.

3. Агрегаты должны занимать возможно меньший объём, что достигается сокращением протяжённости внутренних связей. При этом должны быть обеспечены технологичность изготовления и хорошие условия для обслуживания и рамонта оборудования.

4. Несущая конструкция агрегата должна позволять транспортировать и осуществлять погрузку агрегата без нарушения его работоспособности и обеспечивать возможность крепления агрегата к корпусным конструкциям судна или к другим сборочным единицам. При установке на судно, объём пригоночных работ должен быть минимальным.

5. Агрегат должен комплектоваться из оборудования и связей, имеющих кратный или равный ресурс.

При использовании модульно-агрегатных методов можно выделить два метода агрегатирования: функциональное и зональное, и два вида сборочных единиц - агрегаты (модули), скомпонованные по функциональному признаку и зональные и монтажные блоки, скомпонованные по территориальному признаку.

Агрегатирование как правило осуществляется двумя путями: функциональным методом и зональным.

Функциональный метод агрегатирования.

На одной несущей конструкции объединяется оборудование, выполняющее одну законченную функцию.

Подготовка модульно-агрегатного метода проектирования начинается с разработки принципиальных схем установок и систем. На двигатель работает несколько систем, обеспечивающих его функции. Каждая из систем представляет собой один или несколько агрегатов и блоков, укомплектованных оборудованием.

Зональный метод агрегатирования

На одной несущей конструкции располагается оборудование, расположенное в одной зоне. Зональное агрегатирование предусматривает компоновку оборудования в блоки с учётом оборудования всей системы или нескольких систем, входящих в блок, а также всех одиночных единиц оборудования и трубопроводов, расположенных в данном районе.

В качестве несущей конструкции в монтажных блоках можно использовать конструкции каркасного типа так как в них можно размещать длинномерные предметы - трубы, при этом конструкция занимает минимум объёма. На каркасе располагаются крепления под трубопроводы и фундаменты под механизмы и аппараты. Фундаменты жёстко скреплены с каркасом сваркой. Все опорные поверхности несущей конструкции агрегата должны быть выполнены в одной плоскости.

Агрегаты, обслуживающие главный двигатель, располагаются преимущественно вдоль бортов на уровне настила второго дна. Поэтому будет целесообразно скомпоновать все агрегаты систем обслуживания главного двигателя в два монтажных блока - правого и левого бортов.

9.2 Агрегат системы охлаждения главного двигателя

Система охлаждения пресной водой осуществляет отвод тепла от ряда нагретых деталей и узлов двигателя (цилиндровые втулки, крышки цилиндров, клапанные узлы), обеспечивая им требуемый температурный режим.

При компоновке схемы системы охлаждения, к ней предъявляются требования:

- живучесть системы, что обеспечивается резервированием насоса пресной воды и теплообменного аппарата;

- насосы должны иметь достаточный кавитационный запас;

- контур пресной воды должен иметь компенсирующий объём (расширительная цистерна);

- Каждая единица оборудования, а также каждое ответвление трубопровода должны иметь запорную арматуру;

- регулирование температуры пресной воды должно осуществляться путём перепуска воды мимо теплообменников;

- для осуществления контроля за работой системы необходимо предусмотреть контрольно-измерительную аппаратуру.

В качестве конструктивного узла, разработан агрегат охлаждения главного двигателя пресной водой. В агрегат входят:

- один резервный насос пресной воды высокотемпературного контура системы охлаждения марки НЦВ 40/30Б.

W_НПВВ = 40 м³/ч.

Р = 0,3 МПа.

N = 7,5 кВт.

- один резервный насос пресной воды низкотемпературного контура системы охлаждения марки НЦВ 63/20Б.

W_НПВВ = 63 м³/ч.

Р = 0,2 МПа.

N = 7,5 кВт.

- теплообменник пресного контура ГД(поставляется с ГД).

CBL 76L - 50M

N = 230 кВт.

- терморегулятор и запорная арматура.

Основные параметры агрегата:

Общий расход охлаждающей воды	100 т/ч
Объём расширительной цистерны	0,9 м2

Гидравлический расчёт агрегата охлаждения.

Гидравлический расчёт производится с целью определения основных размеров трубопровода и потерь давления при протекании в нём рабочей среды.

Расчёт характеристики сложного разветвлённого трубопровода производится в два этапа. На первом этапе рассчитываются характеристики отдельных участков трубопровода. На втором этапе производится сложение гидравлических характеристик участков, в результате чего получается гидравлическая характеристика разветвлённого трубопровода.

Длина отдельных участков и число фасонных частей определяется принципиальной схемой агрегата.

Предварительная скорость воды принимается:

W_o = 2,5 м/с.

Условный проход участков трубопровода определяется в зависимости от расхода среды и предварительно принятой скорости по уравнению сплошности:

; м.

G - расход воды через соответствующий участок, м³/ч.

По предварительно оценённой величине D_y, выбирается исходя из сортамента труб действительный условный диаметр и соответствующий ему наружный диаметр трубопровода, с таким расчётом, чтобы действительная скорость воды не выходила за пределы 2,0…4,0 м/с.

Для определения диаметра трубы необходимо найти толщину стенки. В соответствии с правилами Регистра толщина стенки трубы рассчитывается:

; м.

ц = 1 - для бесшовных труб;

Р = 0,26 МПа - максимальное давление рабочей среды;

[д] = 116 МПа - допустимое напряжение материала трубы на разрыв;

b - прибавка на утонение трубы при гибке;

с = 0,5 мм - прибавка на коррозию.

; м.

R = 0,005 м - наименьший радиус погиба трубы.

Действительная толщина стенки принимается в соответствии со стандартным значением толщин стенок труб при условии .

После определения толщины стенки рассчитывается внутренний диаметр трубы:

; м.

а затем действительная скорость потока:

; м²

После определения диаметра трубопровода необходимо уточнить принятые выше длины труб, включающие длины прямых участков, погибов, а также начальных участков.

Длина погибов рассчитывается:

; м

h₁ = 2,5 - относительный радиус погибов;

h₂ - количество погибов

Влияние на гидравлическое сопротивление начальных участков трубопроводов учитывается коэффициентом запаса k_H = 1,2

Общие потери на участке трубопровода будут равны сумме потерь на трение и местных потерь:

Н = Н_т+Н_м

Потери на трение определяются по формуле:

; кПа

л_Т - коэффициент трения;

l - суммарная длина трубопровода

Коэффициент трения зависит от режима течения, характеризуемого числом Рейнольдса и шероховатости поверхности

Число Рейнольдса:

н = 1,02?10^-6 м²/с - кинематическая вязкость жидкости

Местные потери определяются по формуле:

- коэффициент местных потерь, определяемый по справочнику.

В процессе гидравлического расчёта, как правило, при заданных расходах в параллельных ветвях потери напора получаются разные. Поэтому для обеспечения заданных расходов производится шайбование, когда в ветви с малыми потерями устанавливаются дроссельные шайбы или клапаны, с тем, чтобы довести потери напора в этой ветви до уровня потерь в остальных ветвях.

Коэффициент потерь дроссельной шайбы:

H_max - максимальные потери из рассматриваемой группы параллельных участков;

H_i - потери напора на участке где устанавливается дроссельная шайба;

W - скорость воды на этом участке

9.4 Прочностной расчёт трубопроводов системы охлаждения

Прочность трубопроводов системы охлаждения зависит от действующих внешних нагрузок (кручение, изгибы), внутреннего давления рабочей среды, а также формы и размеров труб.

1. В соответствии с правилами Регистра толщина стенки трубы рассчитывается из выражения:

= 1 - для бесшовных труб;

Р = 0,26 МПа - максимальное давление рабочей среды;

в качестве материала для труб системы охлаждения выбираем медно-никелевый сплав марки МНЖ 5 - 1

[] = 68 МПа для трубопроводов из МНЖ;

b - прибавка на утонение трубы при гибке;

с = 0,5 мм - прибавка на коррозию;

1.1.

R = 0,005 м - наименьший радиус погиба трубы

1.2. Толщина стенки трубы:

м.

Из сортамента выбираем трубу наружным диаметром 105 мм и толщиной стенки 4 мм.

На трубопровод также действуют крутящий и изгибающий моменты и силы сжатия, вызванные температурным расширением трубопровода.

В осевом направлении сжатие от тепловой деформации будет:

=0,001 м.

е = 0,0000164 ^оС^-1 - коэффициент линейного расширения для МНЖ

Е = 130000 МПа модуль упругости

В радиальном направлении сжатие от сил давления:

МПа

В тангенциальном направлении растяжение от сил давления:

м.

Максимальное давление определяется из условия работы насоса на сеть с закрытой запорной арматурой.

9.5 Гидравлический расчёт системы охлаждения ГД

Таблица 1

Показатель	Обозначение	Размерность	Участки
			1-2	2-3	3-4
1. Длина участков трубопровода	li	м	1,96	2,286	1,88
2. Расход пресной воды	Gi	м3/ч	40	40	40
3. Предварительная скорость воды	Wi	м/с	2,5	2,5	2,5
4. Количество погибов	hi	-	1	1	1
5. Условный проход участка	Dy	м	0,075	0,075	0,075
6. Наружный диаметр	DH	м	0,089	0,089	0,089
7. Толщина стенки трубы расчётная	д'	м	0,004	0,004	0,004
8. Толщина стенки действительная	д	м	0,004	0,004	0,004
9. Внутренний диаметр	DВН	м	0,081	0,081	0,081
10. Действительная скорость воды	Wi	м/с	2,2	2,2	2,2
11.Длина погибов	ln	м	0,18	0,18	0,18
12. Число Рейнольдса	Re	-	174706	174706	174706
13. Коэффициент трения	л	-	0,102	0,102	0,102
14. Потери на трение	HT	кПа	5,97	6,96	5,73
15. Коэффициент местных потерь	о	-		5,5	5,88
16. Местные потери	HM	кПа	24,68	15,25	10,46
17.Общие потери	H	кПа	30,65	22,21	16,19
18. Коэффициент потерь дроссельных шайб	одр	-	-	3,48	5,97

Коэффициенты местных потерь на отдельных элементах системы.

Таблица 2

Наименование	Коэффициент местных потерь о на участках
	1-2	2-3	3-4
1. Клапан угловой невозвратный	5,1	-	-
3. Задвижка			0,4
6 Погибы	3,9	3,9	3,9
7. Тройник	1,2	2,4	-
Сумма	10,2	6,3	4,3

Общий напор сети:

Н_с = УН = 30,65 + 22,21 + 16,19 = 69,05 кПа = 0,069 МПа

Напор сети должен быть больше расчётного значения, поскольку имеется погрешность расчёта потерь, особенно местных и увеличения потерь напора вследствие коррозионного износа элементов сети. Поэтому вводится коэффициент запаса к = 1,2

Расход сети принимается также больше расчётного значения, так как необходим запас расхода для регулирования температуры охлаждающей воды.

Напор сети:

Н_с = к·Н_с = 1,2•0,069 = 0,083 МПа

Расход сети:

G = k·G = 1.2·40 = 48 м³/ч

Функциональное агрегатирование является не столько способом сокращения числа типоразмеров оборудования, сколько прогрессивным методом компоновки энергетического оборудования, средством сокращения длительности постройки судов, способом перенесения монтажа и испытаний оборудования с заказа в цех судостроительного предприятия, обеспечивает повышения качества монтажа, повышения надежности и имеет другие преимущества.

Агрегат системы охлаждения двигателей пресной водой включает в свой состав два резервных насоса пресной воды, один подогреватель, арматуру, внутренние трубопроводы, терморегуляторы, контрольно-измерительные приборы смонтированные на общей фундаментной раме.

Крепление агрегата системы охлаждения главного двигателя осуществляется путём приварки или крепления болтами, рамы агрегата к корпусным конструкциям судна или к фундаментам других механизмов. При этом должна быть обеспечена жёсткость конструкции и надёжность крепления агрегата. Должен быть обеспечен доступ к органам управления, обеспечено удобство обслуживания и ремонта агрегата. Должна быть исключена возможность касания трубопроводов к корпусным конструкциям, другим трубопроводам во избежание перетирания. Контрольно-измерительные приборы должны быть доступны для наблюдения и обслуживания.

10. Технологический раздел

(установка дизель - редукторных агрегатов с двигателем 8L20)

1. Технологическая характеристика механического оборудования судов

Современное судно насыщено многообразным и сложным механическим оборудованием, которое различается конструкцией, массой и габаритом, а также требованиями к точности монтажа и надёжности при эксплуатации.

Оборудование агрегатированное и устанавливаемое отдельными узлами.

В агрегатированном виде поставляют на судно механизмы и аппараты, конструкция и габариты которых позволяют выполнять транспортно - погрузочные и монтажные операции без их разборки.

Отдельными блоками и узлами монтируют на судне в основном крупногабаритные механизмы, например: главные турбозубчатые агрегаты, валопроводы.

Агрегатный монтаж оборудования более технологичен, так как он исключает трудоёмкую общую сборку механизмов на судне.

Оборудование строго и свободно связанное с координатами судна.

Погрешности монтажа таких механизмов, как главные двигатели, валопроводы, рулевое устройство и т.д. , влияют непосредственно на эксплуатационные характеристики судна, поэтому их установку выполняют со строгими допусками, обеспечивающими их надёжную работу. Отдельные вспомогательные механизмы и аппараты могут быть установлены с более свободными допусками.

Оборудование жёсткое и податливое.

Деление механического оборудования на жёсткое и податливое является условным. Механизм или агрегат считается достаточно жёстким, если деформации, произошедшие в нём при транспортировке и погрузке на судно, исключают необходимость пригоночных операций для восстановления взаимного расположения узлов и механизмов, достигнутого при стендовой сборке.

Оборудование амортизированное и неподвижное.

Амортизированное оборудование имеет упругую связь с фундаментом. Амортизация применяется для ограничения вибраций в источнике и виброизоляции оборудование от корпуса судна.

Неподвижные механизмы жёстко крепятся к фундаменту простыми и частично призонными болтами.

2. Организация монтажного производства

Монтажные операции отличаются большим разнообразием, что обусловлено сложностью механического оборудования - главных двигателей, валопроводов, трубопроводов и т.д. Подготовку к монтажу механического оборудования осуществляют в цехе, основные операции выполняют на судне в стапельный период постройки и при достройки на плаву.

Постройка судна требует участия многих предприятий различных отраслей промышленности и немыслима без специализации, широкого кооперирования, чёткого планирования и научной организации труда.

Для сокращения цикла постройки судна необходимо обеспечить:

- начало монтажа оборудования в секциях и блоках до стыкования и полного формирования корпуса судна;

- параллельное ведение работ монтажных, корпусных, электромонтажных и других цехов;

- выполнение наибольшего объёма монтажных операций в цеховых условиях;

- максимально возможное насыщение корпуса судна механическим оборудованием на стапеле;

- сокращение цикла испытаний судов за счёт проведения их в основном на акватории завода.

Организация монтажного производства зависит от типа судостроительного предприятия, принципиальной технологии и серийности постройки судна.

3. Монтаж двигателей внутреннего сгорания

Главные двигатели относятся к числу механизмов, монтаж которых наиболее сложен ввиду их больших масс и габаритов, а также строгой связи с координатами судна.

Конструктивной особенностью двигателя внутреннего сгорания является относительно большая длина и, как правило малая жёсткость остова. Наличие специфичной податливости детали - коленвала, работающего с переменными динамическими нагрузками, вносят в монтаж ряд особых требований:

- остов должен оставаться прямолинейным после установки двигателя на судне;

- деформации коленвала должны быть минимальными;

- шейки вала должны плотно прилегать к рамовым подшипникам;

- должна быть обеспечена соосность двигателя и валопровода;

- нагрузка на кормовой подшипник двигателя после соединения его с валопроводом не недолжна превышать допускаемой величины.

Инструкция по монтажу двигателя 8L20 фирмы WARTSILA и реверс - редуктора типа WAF 842.

1.Фундамент и центровка.

Фундамент и монтаж

Фундамент должен быть максимально жестким во всех направлениях, для поглощения динамических усилий, вызываемых, в частности, двигателем. Рекомендованные габариты фундамента, амортизаторов и клиньев указаны на:

Чертеже:Установка ГД WARTSILA 20 с амортизаторами на стальные клинья.

Внешние силы и пары сил

У двигателя Wartsila 8L20 нет свободных внешних усилий.

Центровка

При центровке двигателя и линии передачи мощности необходимо учитывать, в частности, фактор теплового расширения.

1.Введение

Данная конструкция относится к монтажу главных двигателей WARTSILA 20 на регулируемых амортизаторах типа Rubber Design 214B. Стальные клинья прокладываются между амортизаторами и судовым фундаментом. Двигатель спаривается с жестко устанавливаемым редуктором.

2.Фундамент

Фундамент должен быть жестким во всех направлениях для поглощения динамических усилий, вызываемых двигателем. Особенно тщательно должен проектироваться фундамент под упорным подшипником ГВ ( в редукторе ) во избежание деформации.

Верхняя опорная пластина должна быть отшлифована в местах установки каждого из упругих элементов для обеспечения достаточной опорной поверхности и параллельности несущих поверхностей.

3.Амортизаторы

Амортизаторы крепятся к судовому фундаменту на Верфи после поставки двигателя.

Поставщик: RUBBER DESIGN B.V.

Тип: RD 214B и RD 244B

Диапазон регулировки: -2 … +8 мм, с помощью регулировочной гайки

Материал: Литая сталь и натуральная резина

Крепление: 4 шт. винты М20 (фундамент), 1 шт. болт М27(лапа двигателя).

Амортизаторы предварительно сжимаются на предприятии поставщика для того чтобы центральные ограничители могли двигаться свободно, когда на амортизаторах покоится масса двигателя. Однако важно убедится в правильной регулировке ограничителе по прошествии 48 часов после установки двигателя.

Амортизаторы работают как на сжатие, так и на сдвиг и при их использовании, благодаря внутренним ограничителям, не требуются дополнительные боковые либо концевые упоры.

Для облегчения последующей замены амортизаторов можно извлечь болт, которым амортизатор крепится к лапе двигателя. Таким образом, амортизатор может быть демонтирован, как только двигатель поднят достаточно для снятия нагрузки на амортизатор.

В амортизаторах применяется натуральная резина, которую следует защищать от воздействия масла, льяльных вод и топлива.

4.Последовательность выполнения работ

1. обработать платики в местах установки амортизаторов. Убедится в том, что обработанные поверхности пластин параллельны и, что предпочтительно, находятся в одной плоскости.

2. приварить скобы для болтов с регулировочными винтами к судовому фундаменту с обеих сторон и обоих концов двигателя для горизонтальной центровки. Они понадобятся только при выполнении центровки и должны быть удалены после ее выполнения .

3. установить упругую муфту на входной вал редуктора.

4. убедится в наличии 2 мм зазора между регулировочной гайкой и верхней отливкой каждого амортизатора. При необходимости, отрегулировать гайку.

5. подготовить подходящие клинья под выжимные винты, учитывая высоту амортизаторов и желаемую высоту стальных клиньев под амортизаторами. В каждой лапе двигателя имеются 2 отверстия с резьбой М16 под выжимные винта. Как правило используется только одно из отверстий, какое именно - зависит от расположения амортизатора. Как правило выжимные винты поставляются Верфью. Следует применять винты М16.

6. поднять двигатель над судовым фундаментом с помощью поставляемого подъемного приспособлении. Установить амортизаторы на лапах двигателя перед тем, как он будет опущен на фундамент. Удерживая шпиндель затянуть гайку М27. правильное положение каждого амортизатора см. на установочных чертежах каждой конкретной установки.

7. отцентровать двигатель с помощью выжимных винтов на лапах двигателя и временных приспособлений для горизонтальной центровки. Двигатель должен покоится только на выжимных винтах в ходе процедуры центровки.

8. замерить расстояние по вертикали между поверхностью платика и монтажной поверхностью амортизатора, т.е. поверхностью нижней отливки. Повторить эту операцию с каждым амортизатором и занести результаты измерений в Протокол с четким указанием расположения каждого амортизатора.

9. изготовить стальные клинья и пометит каждый в соответствии с его расположением.

Минимальные габариты - 220х260 мм. Их толщина должна быть не меньше 20 мм.

10. равномерно приподнять двигатель со всех сторон с помощью выжимных винтов и подложить клинья под амортизаторы. Двигатель должен быть приподнят достаточно для того, чтобы клинья можно было легко вставить ( а не вбивать ) на места.

11. равномерно опустить двигатель на амортизаторы и демонтировать на выжимные винты.

12. просверлить отверстие диаметром 22 мм сверху через стальной клин и платик фундамента. Убедится, что контактная поверхность под гайку под платиком соответствующего качества, т.е. не имеет заусенцев, и перпендикулярна крепежному винту.

13. закрепить каждый амортизатор к платику 4 винтами M20XL8.8 и самоконтрящими гайками М20 8.8. смазать резьбу и затянуть с усилием 430 Нм.

14. необходимо убедится что двигатель покоится не на внутренних ограничителях амортизаторов. Отпустить гайку М27 и удостовериться, что шпиндель может легко проворачиваться ключом. Если это невозможно, ослабить нагрузку на амортизатор с помощью выжимных винтов так, чтобы ограничитель мог легко проворачиваться. Затем удерживая регулировочную гайку ключом, повернуть шпиндель на 2 оборота против часовой стрелки. Отдать выжимные винты и еше раз проверить проворачивается ли шпиндель.

15. к окончательной центровке можно приступать только через 48 ч после установки двигателя на амортизаторы.

16. проверить равномерность просадки амортизаторов. Замерить расстояние по вертикали от нижнего края верхней отливки до нижней отливки. Замерить расстояние с 4 сторон амортизатора. Разница между замерянными величинами не должна превышать 0.6 мм для одного амортизатора. Рассчитать среднее расстояние и зафиксировать величины для сравнения с прочими амортизаторами. Как правило просадка амортизаторов с рабочей стороны двигателя на 0.5 мм меньше, чем с задней стороны. Максимально допустимая разница просадки амортизаторов составляет 2 мм.

17. если необходима регулировка высоты амортизаторов это делается с помощью регулировочной гайки в соответствии с процедурой описанной в пункте 4.

18. проверить центровку муфты и выполнить регулировку ( при необходимости ),с помощью регулировочной гайки в соответствии с процедурой описанной в пункте 4.

19. установить зазор внутреннего ограничителя следующим образом:

- удерживая регулировочную гайку ключом повернуть шпиндель против часовой стрелки в самое верхнее положение.

- повернуть шпиндель обратно на 2 полных оборота по часовой стрелке.

20. удерживая шпиндель затянуть гайку М27. усилие затяжки - 1000Нм.

21. центровка муфты должна проверяться каждые 6 месяцев.

2. Инструкции по центровке главных двигателей WARTSILA 20

Общее.

Данная инструкция относится только к центровке двигателя и редуктора. До того, как приступить к центровке с двигателем, редуктор должен быть предварительно отцентрован с промежуточным валом. Необходимо произвести затяжку анкерных болтов редуктора. Основная цель процедуры центровки заключается в выравнивании вала двигателя и входного вала редуктора, когда двигатель прогреется до нормальной рабочей температуры. Процедура центровки также обеспечивает безопасность запуска установки без опасности повредить оборудование.

1. Порядок действий.

- уточните перечень параметров, подлежащих контролю, и определите нужные вам значения радиальной и осевой «холодной» центровки муфты.

- если WARTSILA не предоставила данные по«холодной» центровке, необходимо согласовать их, прежде чем преступить к непосредственно к процедуре центровки.

- произведите центровку двигателя при помощи имеющихся в опорах двигателя винтовых домкратов. Откорректируйте его положение до достижения необходимых значений радиальной и осевой центровки муфты (см. п.3. «процедура центроки»).

- снимите показания индикаторов коленвала.

- направьте полученные значения на согласование.

- при получении одобрения, можно приступать к обработке стальных клиньев , а также к затяжке анкерных болтов.

- необходимо сверится со значениями центровки муфты и показаний индикаторов коленвала после затяжки анкерных болтов.

- пуск двигателя и ввод его в эксплуатацию должен происходить только в пресутствии представителя компании WARTSILA.

- в рабочем состоянии центровка проверяется после того, как двигатель прогрелся до нормальной рабочей температуры.

- в каждой точке, где проверяется центровка, немаловажно выделить достаточно времени на возможную самокорректировку - в случае, если показания приборов неудовлетворительны.

2. Опредение значений «холодной» центровки.

2.1 Подъем центровой линии валодвигателя.

Тепловое расширение.

Смещение валодвигателя вверх, в силу теплового расширения, необходимо учитывать при определении значений радильной «холодной» центровки. Необходимо принять во внимание тепловое расширение следующих компонентов:

- блока цилиндров

- фундамента

- системного масляного танка

степень теплового расширения различных компонентов вычисляется по формуле:

где: - вертикальное расширение различных компонентов (мм).

- суммарное вертикальное смещение (мм).

- высота различных компонентов (мм).

1,2 * 10^-5 для стали и 0,9…1,1 * 10^-5 для чугуна. Коэффициент теплового расширения (1/^оС).

- разница температур (^оС).

2.2 подъем центровой линии редуктора

Тепловое расширение редуктора.

Необходимо принимать во внимание тепловое расширение редуктора. Рабочая температура редукторов различного типа также различна ( как правило от 50…60 ^оС), поэтому необходимо неукоснительно следовать инструкциям изготовителя редуктора.

Смещение валов редуктора.

Необходимо принимать во внимание смещение валов по причине реактивных сил, т.е. сил противодействия. Значения данных смещений с допусками приведены в технической документации редукторов.

Примечаение:

Вертикальное смещение двигателя в силу теплового расширения, как правило, больше, чем смещение редуктора. Следовательно, при «холодной» центровке принято считать, что двигатель устанавливается на 0.0 - 0.4 мм ниже редуктора, в случае с сухим картером, и на 0.0 - 0.2 мм ниже редуктора, в случае с мокрым картером.

2.3 осевое смещение

Расстояние между маховиком и входным фланцем редуктора.

расстояние между маховиком и входным фланцем входного вала редуктора должно соответствовать суммарной длине упругой муфты, включая ее промежуточное кольцо (при его наличии), а также учитывая осевое смещение в силу теплового расширения вала-шестерни редуктора.

3. Индикация положения муфты между двигателем и редуктором.

Используются циферблатные индикаторы. Рекомендуется использовать два индикатора, так чтобы, к примеру, параметр «А» можно было замерить одновременно на обоих концах. Скобу под индикаторы следует делать жёсткой во избежании искажения показаний приборов.

Скоба крепится к фланцу входного вала редуктора.

Затем редуктор и двигатель поворачиваются, и замер параметров происходит в четырёх положениях с разницей в 90^о. так можно убедится в отсутствии углового смещения валов.

Валы поворачиваются только в одном направлении, поскольку вал может слегка перемещаться радиально в допустимых пределах, или по оси из-за косозубой передачи - в том случае, если изменить направление вращения.

11. Экология. Очистка сточных вод

Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км³.

Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы.

На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды.

Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения

Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы:

механическое - повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;

химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;

бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;

радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах;

тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС.

Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются основными загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана. Попадая в водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную пленку, растворенные или эмульгированные в воде. Нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции и т.д. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается кол-во кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека. 12 г нефти делают непригодной для употребления тонну воды. Довольно вредным загрязнителем промышленных вод является фенол. При этом резко снижаются биологические процессы водоемов, процесс их самоочищения, вода приобретает специфический запах карболки.

Методы очистки сточных вод

В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно- бытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их.

Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения- сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода)

Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.

Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых как ценные примеси, используются в производстве.

Химический метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%

При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях - электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности.

Загрязненные сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления, хорошо зарекомендовала себя очистка путем хлорирования.

Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротен0ки.

В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах.

Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической, а после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.)

Выбор технологической схемы очистки сточных вод

Выбор оптимальных технологических схем очистки воды - достаточно сложная задача, что обусловлено преимущественным многообразием находящихся в воде примесей и высоким требованиями, предъявленными к качеству очистки воды. При выборе способа очистки примесей учитывают не только их состав в сточных водах, но и требования, которым должны удовлетворять очищенные воды: при сбросе в водоем - ПДС ( предельно допустимые сбросы) и ПДК (предельно допустимые концентрации веществ), а при использовании очищенных сточных вод в производстве - те требования, которые необходимы для осуществления конкретных технологических процессов.

Для приготовления из сточных вод технической воды или обеспечения условий сброса очищенных сточных вод водоемов большое значение имеет технико-экономическая оценка способов подготовки воды. Экономическое преимущество имеют, как правило, замкнутые системы водоиспользования. Однако процесс замены современных производств безотходными, в том числе и с полностью замкнутой системой водоиспользования, достаточно длительный. Поэтому часть очищенных сточных вод сбрасывают в водоемы. В этих случаях необходимо соблюдать установленные нормативы для относительной концентрации вредных веществ в очищенных сточных водах.

Применяемые схемы очистки должны обеспечивать максимальное использование очищенных вод в основных технологических процессах и минимальный их сброс в открытые водоемы. При широком внедрении оборотных систем имеются дополнительные резервы по сокращению расхода свежей воды и уменьшению сброса в открытые водоемы. При широком внедрении оборотных систем имеются дополнительные резервы по сокращению расхода свежей воды и уменьшению сброса сточных вод в водоемы (совершенствование технологических процессов, повышение эффективности очистки сточных вод). Сточные воды являются чистыми, если их отведение в водные объекты не приводит к нарушению норм качества воды в контролируемом створе или пункте водоиспользования.

Степень очистки сточных вод при сбросе их в водоемы определяется нормативами качества воды водоема в расчетном створе и в большой степени зависит от фоновых загрязнений. Для снижения концентраций вредных примесей, присутствующих в сточных водах, до требуемых величин необходима достаточно глубокая очистка. Поэтому важное значение имеет надежный контроль степени очистки сточных вод, так как с ужесточением требований к качеству очищенных вод значение ПДК большинства вредных веществ снижается и, следовательно, возрастают трудности их определения . Кроме того, контроль усложняется при определении концентраций вредных веществ в сильно разбавленных сточных водах.

11. Технико - экономическое обоснование поекта

К Судовой энергетической установке предъявляется целый ряд требований, которые должны учитываться в процессе её проектирования. Многие из предъявляемых требований взаимосвязаны. Часто одни требования противоречат другим. Преимущество новой конструкции в отношении одних параметров может приобретаться за счёт ухудшения других. В силу этих обстоятельств принятый вариант конструкции является обычно компромиссом между различными противоречивыми требованиями.

Таким образом, основной целью расчётов экономической эффективности проектируемой установки является, с одной стороны, их количественная и качественная оценка по сравнению с действующими установками аналогичного типа, а с другой стороны - отбор наилучших конструктивных вариантов при проектировании.

Рациональность создания и внедрения новой техники должна устанавливаться на основе технико-экономического анализа её в сравнении с вариантом, конкурирующим с рассматриваемым либо принятым в качестве базового.

В процессе проектирования судовой энергетической установки постоянно ведётся обоснование принимаемых технических решений. Это основное содержание процесса проектирования. Принимаемые решения должны быть технически допустимыми и оптимальными - лучшими из возможных по значению критерия оптимальности.

Судовая энергетическая установка - часть сложной технической системы - судна и в процессе её проектирования должен оптимизироваться объект верхнего иерархи-ческого уровня - судно. Для морских транспортных судов критерием оптимальности является критерий экономической эффективности, в качестве которого применяется норма прибыли - отношение ежегодной прибыли от эксплуатации судна П к капитальным вложениям в его создание K_с:

.

Годовой объем прибыли можно представить как разницу между дохода-ми от эксплуатации судна Д и расходами на его функционирование Р:

Доходы от эксплуатации судна поступают в виде платы за перевозку грузов:

где Р_г - грузоподъемность судна, т; K_гп - коэффициент технического использования грузоподъемности - средневзвешенный коэффициент загрузки судна; L_пл - величина линии, на которой эксплуатируется судно,мили; Fr - фрахтовая ставка, зависящая от вида перевозимого груза и бассейна эксплуатации судна, долл.за тонно-милю. В случае перевозки разнородных грузов необходимо осреднение этой величины; Z_р - среднее число рейсов за год.

Расходы, связанные с эксплуатацией судна, разделяют на первоначальные, или единовременные, и текущие, или постоянные. Первые выступают в виде капитальных вложений - стоимости постройки или приобретения судна К_с. Годовые текущие расходы Р_тек - сумма расходов на топливо Р_т, смазочные и обтирочные материалы Р_см, амортизацию Р_а, текущий ремонт Р_р, снабжение Р_сн, содержание экипажа Р_эк, навигационные Р_н и косвенные Р_кос расходы:

Различия между капитальными и текущими расходами достаточно условны. Судовладелец, как правило, не имеет свободных денег и приобретает суда на капитал, взятый под проценты в банке. За пользование капиталом производятся ежегодные платежи:

где Н_о - норматив годовых отчислений за пользование капиталом, равный в общем случае учетной банковской ставке.

Таким образом, фактическими расходами на эксплуатацию судна являются так называемые "приведенные затраты" - сумма текущих расходов и платы за пользование капиталом, вложенным в постройку судна:

где Е_н - прогноз учетной банковской ставки.

Глобальный критерий эффективности - норма прибыли рассчитанная по объекту верхнего иерархического уровня - судну, недостаточно чувствителен к изменениям состава и параметров СЭУ. Для обосно-вания технических решений по вспомогательному оборудованию и системам СЭУ предложено применение так называемых "согласованных" критериев эффективности. В качестве критерия эффективности выбираемого технического решения выступает приращение глобального критерия по сравнению с базовым вариантом, не включающим этого решения. Анализируется лишь небольшая часть СЭУ - объект, непосредственно включающий данное техническое решение ("объект проектирования"), что снижает массу погрешности и позволяет объективно выбрать лучшее решение, оптимизирующее судно.

Значение согласованного критерия складывается из приращения локального критерия по объекту проектирования и поправки на изменение его системно-важных параметров:

,

где Kr _лок - локальный критерий экономической эффективности - приведенные затраты по объекту проектирования; dKr _гл/dP_i - частные производные от глобального критерия критерия эффективности на изменение системно-важных параметров объекта проектирования. Частные производные могут приниматься по данным базового варианта.; ?P_i - конечные приращения системно-важных параметров.

Для расчета составляющих критериев экономической эффективности при оптимизации технических решений по СЭУ требуется определение следующих экономических и технических показателей судна, СЭУ и энергетического оборудования:

- первоначальной стоимости судна, судовой энергетической установки, главных двигателей, генераторов судовой электростанции и вспомо-гательной котельной установки, вспомогательного оборудования энергетических систем и трубопроводов;

- годовых текущих расходов по судну в целом и по объектам проекти-рования - оборудованию СЭУ, сборкам оборудования, трубопроводам и системам СЭУ;

- дохода от эксплуатации судна;

- системно-важных параметров объектов проектирования;

- поправок к критерию эффективности на изменение системно-важных параметров.

Было бы неправильно считать, что используя рассмотренные выше основные показатели, во всех случаях можно судить об уровне экономичности новой конструкции. Применение одних только основных показателей может оказаться недостаточным, поскольку они не всегда обеспечивают необходимую полноту и объективность результатов анализа. Чтобы выявить и учесть влияние разных факторов на уровень эффективности, надо применять, когда это необходимо, также дополнительные показатели.

...