Выбор дизельных двигателей при проектировании перспективных морских и речных судов

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Развитие судостроительной промышленности на период до 2020 года и на дальнейшую перспективу предусматривает:

- сокращение общего научно-технического и технологического отставания России от передовых стран в приоритетных направлениях развития морской техники;

- снижение номенклатуры и объемов поставок из ближнего и дальнего зарубежья судового комплектующего оборудования (СКО) путем создания новых отечественных технологий в сфере судового энергетического машиностроения, совершенствования и развития кооперации с учетом решения вопросов импортозамещения;

- повышение конкурентоспособности гражданской морской техники (ГМТ) для внутреннего рынка и расширение возможностей по поставке российской судостроительной продукции на экспорт.

В этом документе показано, что российскому судостроению целесообразно сосредоточить усилия на создании сложных высокотехнологичных наукоемких судов, которые характеризуются большой степенью использования в них перспективных научных разработок.

Важную роль в достижении целей Стратегии играет совершенствование энергетических установок перспективных морских и речных судов. На их долю приходится 10-35% стоимости судов и до 50-60% их эксплуатационных расходов.

Таким образом, целесообразность внедрения новых перспективных образцов теплоэнергетического оборудования обусловлена необходимость повышения коэффициента полезного действия СЭУ и судна в целом.

1. Анализ и выбор основных технических и технико-экономических показателей выбранных судов, определяющих их технический уровень и качество

Для сравнительного анализа были выбраны 3 сухогрузных судна с дедвейтом от 7000 до 8000 тонн.

Рисунок 1.1 - Cухогрузное судно проект RSD59

Судно предназначено для перевозки генеральных и навалочных грузов (в том числе зерна), пакетированных пиломатериалов, круглого леса, металлолома, металла в связках и рулонах, крупногабаритных, длинномерных и тяжеловесных грузов, угля, опасных грузов классов 1.4S, 2, 3, 4, 5, 6.1, 8, 9 в соответствии с МК МПОГ и Приложения В Кодекса ВС.

Главные преимущества сухогрузного судна проекта RSD59 - наличие длинного трюма L=77,35 м, позволяющего перевозить КТГ, что актуально для рынка стран Каспийского региона- высота трюма 9000 мм, что позволяет перевозить контейнеры высотой до 9,6 футов -- «high cube containers» (3 таких контейнера в высоту -- установлены люковые закрытия съемного типа).

Строитель ПАО «Завод «Красное Сормово»

Таблица 1.1 -- Основные характеристики проекта RSD59

Рисунок 1.2 - Самоходное сухогрузное судно проект RSD49

Предназначено для морской и смешанной (река-море) перевозки генеральных и навалочных грузов, включая металл, зерно, лес, уголь, крупногабаритные и тяжеловесные грузы, опасные грузы классов 1.4S, 2, 3, 4, 5, 6.1, 8, 9 в соответствии с МК МПОГ и Приложения В Кодекса ВС.

Строитель АО «Судостроительный завод «Лотос»

Таблица 1.2-- Основные характеристики проекта RSD49

Рисунок 1.3 - Многоцелевое сухогрузное судно проекта 006RSD02

Назначение - морская и смешанная (река-море) перевозка генеральных и навалочных грузов, включая 20-ти и 40 -футовые контейнеры международного стандарта, зерно, лес, уголь, опасные грузы классов 1.4S, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9.

дизель технический энергонасыщенность

Таблица 1.3 -- Основные характеристики проекта 006RSD02

Определяем транспортную эффективность:

где G - грузоподъемность, т;

v - скорость, км/ч;

Ne - мощность энергетической установки судна, кВт.

Таблица 1.4 -- Характеристики, определяющие технический уровень и качества судов

При оценке судна по транспортной эффективности наиболее предпочтительней сухогрузное судно проекта RSD59 с дедвейтом 7445 тонны, ГД 1200х2 кВт и скоростью 10,2 км/ч, с транспортной эффективностью 58,23.

2. Выбор судовых дизельных двигателей, удовлетворяющих требованиям сухогрузного судна проекта RSD59

2.1 Анализ двигателя установленного на проекте RSD59

Качество судовых энергетических установок может быть обеспечено только в случае использования дизелей - основных элементов СЭУ, обладающих высоким техническим уровнем, качеством и конкурентоспособностью.

Для оценки дизелей, чаще всего, используются как сравнительно несложные по структуре показатели, которые находят широкое применение: мощность, частота вращения, диаметр цилиндра, рабочий объем цилиндра, среднее эффективное давление, средняя скорость поршня, масса двигателя, удельная поршневая мощность, удельная литровая мощность и т.д.

Например, технический уровень дизелей может быть определен с помощью удельных расходов топлива и масла, ресурсов до переборки и капитального ремонта, удельных материалоемкости и энергонасыщенности.

Проект судна RSD59 оснащен двумя главными дизельными двигателями Wartsila 6L20 мощностью 1200 кВт.

Рисунок 2.1 -- Wartsila 6L20

Таблица 2.1 -- Технические характеристики двигателя Wartsila 6L20

2.2 Выбор судовых дизельных двигателей

Для обеспечения судна подбираем двигатели различных зарубежных производителей:

1) ОАО «КЗ» 8ЧН26/26

Рисунок 2.2 -- 8ЧН26/26

Таблица 2.2 --Технические характеристики двигателя 8ЧН26/26

2) Дизельный двигатель MAN B&WAG

Рисунок 2.2 --Дизельный двигатель MAN B&WAG

Таблица 2.3 --Технические характеристики дизельного двигателя MAN B&WAG

3) MaK M20C 6ЧН 20/30

Рисунок 2.3 --Дизельный двигатель MaK M20C 6ЧН 20/30

Таблица 2.4 --Технические характеристики дизельного двигателя MaK M20C 6ЧН 20/30

Характеристики выбранных двигателей сводим в таблицу и рассчитываем в программе EXCEL:

Таблица 2.5 -- Технические характеристики судовых среднеоборотных дизелей

Таблица 2.6 -- Критерии для оценки технического уровня судовых дизелей

Таблица 2.7 -- Критериальные уравнения для оценки технического уровня судовых дизелей

Таблица 2.8 -- Бальные оценки технического уровня судовых дизелей

Таблица 2.9 - Критерии и критериальное уравнение технического уровня

Заключение

При оценке судов по транспортной эффективности наиболее предпочтительней оказалось сухогрузное судно проекта RSD59 с дедвейтом 7445 тонны, ГД Wдrtsilд 6L20 1200х2 кВт и скоростью 10,2 км/ч, с транспортной эффективностью 58,23.

После сравнительного анализа и определения технического уровня двигателей, был выбран более предпочтительный двигатель MAN B&W AG 21/31 мощностью 1290 кВт, частотой вращения коленчатого вала 1000 об/мин, который показал более высокую комплексную оценку технического уровня и качества судовых дизелей.

Литература

1. Азгальдов, Г.Г. Квалиметрия: первоначальные сведения. Справочное пособие с примером для АНО «Агентство стратегических инициатив по продвижению новых проектов»: Учеб. пособие/ Г.Г. Азгальдов, А.В. Костин, В.В. Садовов. -- М.: Высш. шк., 2010. -- 143 с.

2. Барабанов Н.В., Турмов Г.П. Конструкция корпуса морских судов. В 2-х томах. СПб.: Судостроение, т. 1 - 445 с.; т. 2 - 473 с.

3. Безюков О.К. Критерий для оценки научно-технического уровня судовых дизелей//Тр. международного научно-технического семинара «Исследования, проектирование и эксплуатация судовых ДВС // СПб, Изд-во «ПаркКом», 2006, с .16-19.

4. РД 31.03.01-90. Технико-экономические характеристики судов морского флота. ЦНИИМФ, СПб.:, 1990

5. ОСТ 24.060.38-83 Отраслевая система управления качеством продукции. Методика оценки технического уровня и качества продукции дизелестроения. - М.: Изд-во стандартов, 1984.

6. Пашин, В.М. Оптимизация судов / В. М. Пашин. - Л.: Судостроение, 1983.

Размещено на Allbest.ru