Оглавление ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................................ 3 1 КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУДНА ..................... Ошибка! Закладка не определена. 2 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ГЭУ ..................... Ошибка! Закладка не определена. 3 РАСЧЕТ ТРЕБУЕМОЙ МОЩНОСТИ И ВЫБОРА ГЛАВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ................................................................................. Ошибка! Закладка не определена. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВОшибка! Закладка не определена. 2 ВВЕДЕНИЕ Целью данного дипломного проекта является тепловой и габаритный расчет главного двигателя для судна снабжения, разработка схем систем, обслуживающих главный двигатель, разработка технологии монтажа блока пожарных насосов. Морское бурение ведется почти в 70 странах мира и охватывает шельфы всех континентов. К 2000г. открыто более 3000 морских нефтяных и газовых месторождений. В разработке находилось почти 2000 месторождений. Почти все морские месторождения, эксплуатируемые в настоящее время, разрабатываются со стационарных платформ. К таким морским комплексам необходимо подвозить материалы и оборудование, обеспечивать их удержание на месте бурения, безопасность при авариях и общее поддержание уровня безопасности человека на море. Эти задачи решает группа судов обеспечения. Помимо узкоспециализированных судов (буксирные суда для заводки якорей, аварийно-спасательные, пассажирские и пр.) в состав этой группы входят многоцелевые суда, предназначенные для доставки различных материалов и оборудования, топлива, воды, продовольствия, транспортировки специалистов, сбора загрязненных нефтепродуктами вод, помощи при ликвидации пожаров, проведения ремонтных и обеспечения водолазных работ. Длина подобных судов колеблется от 50 до 100 метров, они имеют повышенные мореходные качества, для них характерны высокий бак и сдвинутая в нос надстройка (у большинства самых современных судов бак плавно переходит в надстройку). В корме имеется свободная грузовая палуба и срезанная транцевая корма, имеется леерное ограждение и фальшборт для ограничения перемещения грузов, перевозимых на палубе. Машинное отделение смещено от миделя в нос, а дымовые трубы, как правило, совмещены с надстройкой. Под главной палубой расположены цистерны и бункеры для сыпучих грузов. Такая архитектурная форма обеспечивает безопасную и надежную швартовку судов обеспечения кормой к морским буровым установкам, удобное проведение погрузочно-разгрузочных работ, а также возможность проведения буксировочных операций. 3 В структуре судна обеспечения разные роли играют носовая и кормовая части. В первой размещается экипаж и средства управления судном, находится большая часть энергетического оборудования. С точки зрения мореходности, она подвержена наибольшим воздействиям волн. Кормовая часть корпуса предназначена для грузов её верхний район представляет собой прямоугольную грузовую площадку, а в нижнем районе преобладают сравнительно мелкие цистерны. Цель преддипломной практики: 1. Обоснование актуальности темы ВКР, постановка цели и задач ВКР; 2. Подбор и анализ специальной литературы и нормативной документации по теме ВКР; 3. Выбор объекта и конкретизация задач исследования, обоснование основных предлагаемых решений на основе анализа научнотехнической литературы; 4. Разработка структуры ВКР: перечень разделов пояснительной записки, планируемый состав графического материала. 4 1. Обоснование актуальности темы ВКР, постановка цели и задач ВКР В настоящее время ведется активное освоение и добыча углеводородного сырья шельфа Северного Ледовитого океана. На сегодняшний день арктический шельф уже дает порядка миллиона тонн углеводородов, в перспективе до 2035 года шельфовую добычу предполагается утроить, увеличивая количество буровых установок и открывая новые месторождения. В связи с этим возникает необходимость регулярно технологическими снабжать материалами. буровые Так как установки добыча расходными углеводородного и сырья арктического шельфа направление новое и быстро развивающееся, то возникает острая необходимость в строительстве судов снабжения, способных плавать в ледовых условиях арктических морей. В соответствии со своим назначением судно снабжения должно решать следующие задачи: - снабжения плавучих буровых установок расходными буровыми технологическими материалами (трубами, цементом, буровыми и 5 соляными растворами и др.), запчастями, топливом, водой и продовольствием; - доставка грузов для антарктических станций, включая продовольствие, топливо, научное оборудование, транспортную технику, самолеты, газовые баллоны, запчасти, расходные материалы и др. с выгрузкой на платформы и необорудованный берег; - вывоз отходов и мусора с буровой платформы; - оказание помощи аварийным судам, плавучим буровым установкам и другим плавсредствам, прием и размещение спасенных людей. Целью данной выпускной квалификационной работе является проектирование энергетической установки судна снабжения. Задачей данной выпускной квалификационной работе является расчет буксировочной мощности судна и мощности главного двигателя, выбор главного двигателя для судна снабжения, выполнить тепловой расчет, разработать тепловую схему энергетической установки судна снабжения, разработать технологию монтажа и определить себестоимость монтажа главного двигателя. 6 2 Подбор и анализ специальной литературы и нормативной документации по теме ВКР 1. Артемов Г. А., Волошин В. П., Шостак В. П., Шквар А. Я. Системы судовых и энергетических установок. [Текст] : учебное пособие / Артемов Г. А., Волошин В. П., Шостак В. П., Шквар А. Я. : Судостроение, 1990. – 490 с. 2. Артемов. Г. А., Волошин В.П., Захаров Ю.В., Шквар А. Я. Судовые энергетические установки. [Текст] : учебное пособие / Артемов. Г.А., Волошин В.П., Захаров Ю.В., Шквар А.Я.: Судостроение, 1987. – 402 с. 3. Большаков В. Ф., Гинзбург Л. Г. Подготовка топлив и масел в судовых дизельных установках. [Текст] : учебное пособие / Большаков В. Ф., Гинзбург Л. Г.: Судостроение, 1978. – 347 с. 4. Васильев Ю. Н. Новое в конструкции судовых дизелей. [Текст] : учебное пособие / Васильев Ю. Н. Судостроение, 1972. – 279 с. 5. Фрид Е.Г. Устройство судна. [Текст] : учебное пособие / Фрид Е.Г. Судостроение, 1978. – 447 с. 6. Каминер А.А., Кузнецов Б.В. Проектирование судовых двигателей внутреннего сгорания. [Текст] : учебное пособие / Каминер А.А. , Кузнецов Б.В. Судостроение, 1967. – 264 с. 7. Камкин С. В. Газообмен и наддув судовых дизелей. [Текст] : учебное пособие / Камкин С. В. Судостроение, 1972. – 251 с. 8. ОСТ5.9808 Системы гидравлики. Изготовление и монтаж ОП. 9. Маркитанов В.И. Ремонт судовых гидравлических систем. [Текст] : учебное пособие / Маркитанов В.И. Транспорт 1989. – 205 с. 10. Епифанов В.С. Судовые системы. [Текст] : учебное пособие / Епифанов В.С. – 96 с. 11. Кузьменко В. К. Охрана труда в судостроении. Учебник. [Текст] : учебное пособие / Кузьменко В. К. Судостроение, 1990. – 263 с. 12. Ногид Л. М. Проектирование морских судов. [Текст] : учебное пособие / Ногид Л. М. Судостроение, 1976. – 196 с. 13. Петриченко Р. М. Системы жидкостного охлаждения быстроходных двигателей внутреннего сгорания. [Текст]: учебное пособие / Петриченко Р. М. Машиностроение, Ленинградское отделение, 1975. – 143 с. 7 14. Ржепецкий К. Л., Рихтер А. А. Дизель в судовом пропульсивном комплексе. [Текст]: учебное пособие / Ржепецкий К. Л., Рихтер А. А. Судостроение, 1978. – 255 с. 15. Троицкий Б. Л., Сударева Е. А. Основы проектирования судовых энергетических установок. [Текст]: учебное пособие / Троицкий Б.Л., Сударева Е. А. Судостроение, 1987. – 372 с. 16. Хандов З.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Конструкции и расчеты. [Текст]: учебное пособие / Хандов З.А. Транспорт, 1968. – 81 с. 17. Юдицкий Ф. Л. Защита окружающей среды при эксплуатации судов. [Текст]: учебное пособие / Юдицкий Ф. Л. Судостроение, 1978. – 69 с. 18. СТП 67-100-90 Организация работ по технике безопасности производственной санитарии. – 47 с. 8 2. Выбор объекта и конкретизация задач исследования, обоснование основных предлагаемых решений на основе анализа научнотехнической литературы В ВКР я выбрал в качестве прототипа судна, судно снабжения проекта 22420. Главные размерения судна: Длина наибольшая 90 м Ширина наибольшая 19 м Высота борта на миделе 9,5 м Осадка по грузовую ватерлинию 7м Водоизмещение судна 8016 т Дедвейд судна ∼4415 Скорость 17 уз. Скорость при экономическом ходе 12 уз. Площадь грузовой палубы 750 м3 Груз перевозимый Дизельное топливо 334 т Пресная вода 67 т Техническая вода (ТВ) 2099 т Буровой раствор (БР) 391 т Соляной раствор (СР) 203 т Сухие сыпучие грузы (СГ) 1058 т Палубный груз 1536 т Район плавания - неограниченный, включая одиночное плавание и дрейф в ледовых условиях антарктических морей и плавание в тропических морях. Автономность 30 суток. Автономная автоматическая система динамического позиционирования. Температурный режим эксплуатации: - температура воды – минус 2 0С… плюс 32 0С; 9 - температура воздуха – минус 40 0С … плюс 35 0С. Исходя из типа судна и его габаритов, для обеспечения маневренности судна, необходимо применить дизельную установку с электрической передачей мощности на винто-рулевые колонки (ВРК). Применение электропередачи позволяет осуществить реверс, улучшить тяговую характеристику и маневренность судна, повысить удобство управления установкой, сократить длину и исключить крутильные колебания валопровода. Дизель-электрическая передача дает возможность применять нереверсивные двигатели, дает возможность работать ВРК на наиболее выгодной частоте вращения гребного винта при неизменной частоте вращения главного двигателя. Так же дизель-электрическая передача дает возможность более удобно и компактно разместить главные двигатели в машинном отделении судна снабжения. Основной недостаток электропередачи - низкий КПД 0,84- 0,93. Исходя из габаритов машинного отделения судна и выбора передачи мощности главного двигателя на движитель, выбираем в качестве главного двигателя среднеоборотный дизель. 1 0 Опираясь на расчет буксировочной мощности судна и на расчет эффективной мощности главного двигателя, выбираем для судна две полноповоротных винторулевые колонки мощностью по 5400 кВт каждая. Чтобы обеспечить необходимую мощность при работе двух винто-рулевых колонок и двух подруливающих устройств установим на судно снабжения четыре дизель- генератора. Два главных дизеля фирмы MAN марки 9L 32/44, мощностью 4320 кВт каждый. Данные двигатели рядной компоновки цилиндров, девятицилиндровый, четырехтактный, тронковый, с наддувом. И два вспомогательных (стояночных) дизеля фирмы MAN марки 6L 32/44, мощностью 3000 кВт каждый. Данные двигатели рядной компоновки цилиндров, шестицилиндровый, четырехтактный, тронковый, с наддувом. 1 1 1. Разработка структуры ВКР: перечень разделов пояснительной записки, планируемый состав графического материала Моя пояснительная записка ВКР состоит из трех частей: основная часть, технологическая часть и технико-экономической часть. Пояснительная записка ВКР начинается с аннотации, содержания, введения, основной части, заканчивается заключением и списком использованных источников. Основная часть состоит из следующих разделов и подразделов: Описание судна и энергетической установки; общие сведения о судне; обоснование и выбор главной энергетической установки; определение эффективной мощности главных двигателей; совместная работа главных двигателей и движетелей в судовом пропульсивном комплексе; расчет буксировочной мощности; расчет эффективной мощности главных двигателей, габаритный расчет главного дизеля; тепловой расчет; процесс наполнения; процесс сжатия; самовоспламенение и сгорание; процесс расширения процесс выпуска; построение индикаторной диаграммы; параметры характеризующие рабочий цикл; описание тепловой схемы СЭУ; 1 2 описание систем обслуживающих работу главного дизеля; система смазки, топливная система; система охлаждения; система сжатого воздуха; система выхлопных газов; расположение механизмов и оборудования в машинном и котельном отделениях; трубопроводы энергетической установки; трубы. Технологическая часть состоит из раздела - технология монтажа главного двигателя. Технико-экономическая часть состоит из разделов: Организация производства и труда на участке, производящем монтаж; форма организации труда на участке; система обслуживания участка; обеспечение качества работ; характеристика участка; организация и оплата труда персонала; расчет стоимости монтажа главных дизель-генераторов. Планируемый состав графической части будет состоять из четырех плакатов формата А1. Плакат №1 - общий вид судна, плакат №2 - тепловая схема, плакат №3 - компоновка машинного отделения, плакат №4 - поперечный разрез дизеля MAN 9L32/44. 4
