1   2   3   4
Ім'я файлу: отчет.docx
Розширення: docx
Розмір: 100кб.
Дата: 13.06.2020
Пов'язані файли:
Педіатрія 5-6-7.docx



Операция поиска #1

Исходный текст

Введение

Сухогруз предназначен для перевозки сыпучих грузов, например, песка, зерна и т. д. сухогруз также перевозит минеральные удобрения, контейнеров и леса (есть разновидность грузового судна под названием лесовоз). Для безопасности он оснащён двойными бортами и дном. Он оснащено оборудованием для:
- обеспечения движения и маневрирования;
- осуществления внешней и внутренней радиосвязи;
- снабжения энергией различных ее судовых потребителей поддержания условий обитаемости экипажа и функционирования судовых механизмов;
- борьбы за живучесть судна и за предотвращение потери эксплуатационных свойств;
- достижения предписанных целей функционирования;
- выполнения других функций.
Совокупность судового оборудования, выполняющего указанные функции, называют судовыми техническими средствами (ТС). К ним относят механизмы движительно-рулевого комплекса, источники выработки разных видов энергии, механизмы, агрегаты, установки всех судовых систем и устройств.
Управляющие судовыми техническими средствами комплексы представляют собой сложные эргатические (человеко-машинные) системы. Как всякая эргатическая система, управляющий судовой комплекс включает в себя две части: "человека" и искусственную систему (средства автоматики). На современных судах для решения задач управления судовым оборудованием на всех уровнях используются средства микропроцессорной техники (СМТ).
Автоматизация судовых процессов на базе СМТ производилась поэтапно. Вначале автоматизировались простейшие операции. Затем создавались подсистемы управления одним или совокупностью технических средств для выполнения определенных функции (функционально ориентированные подсистемы). Примером может служить система управления судном по курсу и ряд других. Затем функционально ориентированные подсистемы интегрировались в системы для решения более сложных задач (проблем). В свою очередь полученные интегрированные системы объединялись в проблемно-ориентированные управляющие системы более высокого уровня.
Судовая электроэнергетическая система (СЭЭС), предназначенная для выработки, распределения и потребления электрической энергии, относится к наиболее важным техническим средствам судна. СЭЭС представляет собой единый комплекс, состоящий из электрических станций, подстанций и потребителей электрической энергии, связанных между собой линиями электрических передач. Этот комплекс объединен общим процессом выработки, распределения и потребления электрической энергии.
Электроэнергетическая система обычно имеет в своем составе также различные преобразователи тока, напряжения и частоты (трансформаторы, выпрямители, инверторы и т.п.).
СЭЭС является многофункциональной системой, поскольку она выполняет несколько функций - выработку, распределение, передачу и потребление электроэнергии. Этим обусловлена ее ярко выраженная иерархическая структура. В общем случае она состоит из трех основных подсистем, а именно: подсистема генерирования и преобразования электроэнергии, подсистема канализации и распределения электроэнергии, а также подсистемы потребления.
В состав электрической станции входят источники электрической энергии (машинные генераторные агрегаты постоянного или переменного тока и аккумуляторные батареи) и устройства, осуществляющие распределение электроэнергии, контроль и управление работой электроустановок.
Судовые электрические станции классифицируются по различным признакам.
По виду преобразуемой энергии: тепловые, атомные.
По роду тока: постоянного, переменного.
По частоте: промышленной, повышенной.
По типу первичных двигателей: дизельные, паро- и газотурбинные, утилизационные турбогенераторы, валогенераторы.
По назначению:
· основные СЭС - станции, обеспечивающие электроэнергией собственные нужды и технологические процессы;
· аварийные станции (АС) - обеспечивают питанием жизненно-важную часть приемников на судне в случае выхода из строя основной станции; их устанавливают на всех пассажирских и грузовых судах, а также на ледоколах и самоходных наливных судах специальных типов.
По способу управления: автоматизированные, автоматические.
Основные требования, предъявляемые к СЭС, следующие:
а) живучесть и высокая надежность всех звеньев системы;
б) бесперебойное снабжение энергопотребителей во всех режимах;
в) относительная простота эксплуатации СЭС;
г) безотказность обслуживания, а также унификация систем, устройств.
Основные направления развития и совершенствования судовой электроэнергетики следующие.
1. Расширение применения комплексной автоматизации судовых электрических станций и систем, применение такой автоматизации на базе ЭВМ, при которой различные (оптимальные) режимы работы обеспечиваются автоматически.
2. Для повышения экономичности необходимо расширять использование главного двигателя как единого источника энергии, т.е. применять валогенераторы и утилизационые генераторы.
. Повышение качества электроэнергии, т.е. стабилизирование параметров режима, для чего необходимо улучшать системы автоматической стабилизации напряжения и частоты и системы автоматического распределения активной мощности между параллельно работающими генераторами, а также все виды противоаварийных защит.
Перспективно, также, применение схем автоматики с самоконтролем, различных автоматических устройств поиска неисправностей и самодиагностики.
Целью дипломного проекта является разработка судовой электроэнергетической системы сухогруза дедвейтом 10000 т, расчет мощности СЭС и выбор генераторных агрегатов, разработка схемы СЭС и ГРЩ, автоматизация СЭЭС, расчет переходных процессов в СЭЭС.
В дипломном проекте поставлены задачи:
- разработать схему СЭС и структурную схему АСУ класса АUT 1;
- проанализировать характерные неисправности при эксплуатации синхронных генераторов и способы их устранения;
- обосновать экономическую эффективность проектируемой СЭС;
- выявить опасные и вредные производственные факторы, воздействующие на человека, которые могут привести к травмам и профессиональным заболеваниям;
- произвести анализ условий труда вахтенного электромеханика в помещении ЦПУ;
- рассмотреть основные факторы, оказывающие вредное воздействие на окружающую среду (поверхность моря) при эксплуатации сухогруза.
Исходные данные:
Тип судна - сухогруз=14000т - водоизмещение судна;=5700 л.с. - мощность главных двигателей судна
;
Рэн=80 кВт - мощность наибольшего из эпизодически включаемых потребителей;
Рпк=24 кВт - установленная мощность электроплит камбуза;
Рбв=26 кВт - мощность бытовой вентиляции;
Ркв=26 кВт - суммарная установленная мощность кондиционеров;
Ргм=86 кВт - суммарная мощность грузовых механизмов;
Рбр=66 кВт - установленная мощность электроприводов ЯШУ;
Ркп=60 кВт - установленная мощность компрессоров сжатого воздуха;
Рху=86 кВт - установленная мощность холодильной установки судна;
Рпв=129 кВт - суммарная мощность периодически включаемых потребителей;
Рно=31 кВт - установленная мощность электронавигационного оборудования;
Ргд=132 кВт суммарная мощность, потребляемая электромеханизмами обслуживания главных двигателей судна.
автоматизация судно электрический генераторный

1. Технические характеристики судна

.1 Общие сведения

Характеристики сухогруза:
Водоизмещение D=14000 т;
Дедвейт (полная грузоподъемность судна), т
;
Скорость хода - 18 узлов;
Автономность - 180 суток;
Назначение судна - перевозка навалочного груза.
Район плавания - неограниченный.
Тип судна - одновинтовой, однопалубный, дизельный сухогруз с баком, с кормовым расположением машинного и насосного отделений и жилых помещений, с наклонным в подводной части форштевнем, бульбом в подводной части носовой оконечности и крейсерской кормой, срезанной по типу транца выше ватерлинии, с двойным дном, двойными бортами.
Судно удовлетворяет следующим Правилам, Конвенциям и нормам с учетом допущений и дополнений (принятых IMO):
- Международной Конвенции по охране человеческой жизни на море SOLAS-74/88;
- Международной Конвенции по предотвращению загрязнения с судов MARPOL-73/78;
- Международной Конвенции по созданию системы управления безопасностью плавания МКУБ (ISM-Code);
- Международной Конвенции по охране судов и портовых сооружений (ОСПС);
- Международной Конвенции по морскому праву UNCLOS;
- Международной Конвенции о грузовой марке LL-66.

1.2 Главные размерения судна

Длина между перпендикулярами, м

;

Наибольшая длина, м

;

Ширина по мидель шпангоуту, м

;

Осадка, м

.

1.3 Главная энергетическая установка

Энергетическая установка располагается в кормовой части судна.
Главная энергетическая установка (СЭУ) - основной механизм судна, преобразующий энергию топлива во вращательное движение гребного вала. В настоящее время на судах в основном используют дизельные установки. У рассматриваемого судна дизельная установка. Упрощенная схема ГЭУ представлена на рисунке 1.1.


Рисунок 1.1 - Схема главной энергетической установки ГЭУ, где Д - дизель; ВФШ - винт фиксируемого шага.

По заданной мощности N = 5700 кВт выбираем в качестве главного двигателя двухтактный малооборотный дизель фирмы «MAN B&W Diesel» марки 4S50MC.
Его основные характеристики:
. Номинальная длительная эффективная мощность
= 5720 кВт = 7771 л.с.
. Цилиндровая мощность Nец= 680 кВт.
. Номинальная частота вращения n = 171 об/мин.
. Соотношение диаметра цилиндра к ходу поршня D/S = 50/191 см/см
.
. Число цилиндров I= 4.
. Удельный расход масла gm = 1.17 г/ л.с.ч.
. Удельный расход топлива ge = 117 г/ л.с.ч.
В качестве топлива для главной энергетической установки применено:
- легкое топливо - дизельное с температурой вспышки, определяемой в закрытом тигле, не ниже 333
0К (+60 0С);
- тяжелое топливо вязкостью не более 3000с по Редвуду I при 100
0F с содержанием серы не более 3 % и температурой вспышки, определяемой в закрытом тигле, не ниже 333 0К (+60 0С);
Применяемые масла соответствуют ТУ на поставку главного двигателя, дизель-генераторов, турбогенератора, вспомогательных механизмов и инструкциям по их обслуживанию.
Расположение механизмов и прокладка труб в МКО выполнены с учетом удобства и безопасности их обслуживания, осмотра и ремонта.

1.4 Вспомогательная энергетическая установка

Электрооборудование сухогруза включает в себя судовую электростанцию (СЭС), электрические сети и потребители электроэнергии.
В зависимости от назначения, СЭС делиться на основную и аварийную. По назначению потребители разделяются на следующие основные группы:
а) электромеханизмы судовой энергетической установки (СЭУ);
б) электромеханизмы судовых систем и устройств;
в) палубные электромеханизмы;
г) осветительные установки и устройства;
д) устройства связи, сигнализации и управления;
е) электромеханизмы технологических установок;
ж) бытовые потребители;
з) прочие электромеханизмы и приборы;
По степени важности все потребители электроэнергии делятся на три группы:
· особо ответственные (обеспечиваются питанием не менее чем от 2-х источников энергии).
· ответственные (радио- и гидролокационные устройства, приборы управления судном, водоотливные и противопожарные средства, сигнальные огни и т.д.);
· малоответственные (вентиляторы бытовых помещений, бытовые электроприборы и т.д.);
Мощности основных потребителей электроэнергии приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1 - Основные потребители судовой электроэнергосистемы.
Наименование групп потребителей
Обозначение
Мощность, кВт
Группа
Электроплиты камбуза
Рк
24
3
Бытовая вентиляция
Рбв
26
3
Кондиционеры воздуха
Ркв
26
3
Грузовые механизмы
Ргм
86
2
Электроприводы ЯШУ
Рбр
66
1
Компрессоры пускового воздуха
Ркп
60
2
Холодильная установка
Рху
86
2
Электронавигационное и радио - оборудование
Рно
31
1
Механизмы, обслуживающие ГД
Ргд
132
1
Периодическая нагрузка
Рпн
129

Эпизодическая нагрузка
Рэн
80


1.5 Основные параметры судовой СЭС

В общем случае можно говорить о применении в судовых электроэнергетических системах постоянного или трехфазного переменного тока. Решающим фактором в этом вопросе являются требования потребителей электроэнергии. Если на данном судне устанавливаются в подавляющем количестве и по суммарной мощности потребители переменного тока, то основной род тока СЭС также должен быть переменным. При этом потребители постоянного тока будут получать питание посредством преобразователей. На переменном токе используются главным образом асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и очень редко - двигатели с фазным ротором и синхронные.
Выбор напряжения.
Величина номинального напряжения электроэнергетических систем находится в прямой зависимости от их мощности, а также расстояний, на которые необходимо подавать электроэнергию от источника к потребителям.
Правилами Регистра по электрооборудованию судов в настоящее время допускается применение напряжений, приведенных в таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Применяемые допустимые напряжения
Место применения
Шкала напряжений при постоянном токе
Шкала напряжений при переменном токе
В силовых установках (в электроэнергетической системе)
24, 110, 220
127, 220,380
В электроустановках освещения
12, 24, 110, 220
12, 24, 127, 220

Основным критерием выбора величины напряжения СЭС является вес кабельной сети, который пропорционален площади поперечного сечения токопроводящих жил (пропорционален току нагрузки, который необходимо передать по кабелю для переменного трехфазного тока).

,

где P - мощность, передаваемая по кабелю, Вт;- напряжение сети, В;
При данной мощности ток обратно пропорционален напряжению сети (линии передачи). Поэтому, чем выше напряжение, тем меньше масса кабельной сети. В связи с этим, следует стремиться к применению более высоких значений напряжений. Однако, ввиду отсутствия прямой пропорциональности между током нагрузки и массой кабелей увеличение напряжения дает существенное снижение массы только при значительной величине мощности СЭС.
На судах небольшого водоизмещения целесообразно применять СЭС напряжением 220 В, а на крупных и средних судах - напряжением 380 В.
Выбор напряжения
Электроэнергия распределяется при следующих величинах напряжения:
- 380 вольт трехфазного тока для силовых потребителей;
- 220 вольт трехфазного и однофазного тока для основного и аварийного освещения, сигнально-отличительных огней, камбузного и бытового оборудования, нагревательных и отопительных электроприборов, средств радиосвязи и навигации;
- 127 вольт однофазного тока для приборов управления судном;
- 24 вольта однофазного тока для переносных инструментов, сигнализации, освещения: дегазированных танков, под настилом МКО, мест посадки и шлюпки;
- 12 вольт однофазного тока для подключения переносного низковольтного освещения.
Выбор частоты.
В судовых электроэнергетических системах переменного тока, так же как и в береговых электросистемах, номинальную частоту тока принимают равной 50 Гц. Повышение номинальной частоты до 400 Гц ради снижения массогабаритных показателей не целесообразно. Некоторые судовые потребители электроэнергии, количество которых непрерывно увеличивается (например, радиолокационное и навигационное оборудование), рассчитаны на работу при частоте отличающейся от 50 Гц.
Питание этих потребителей осуществляется через специальные преобразователи частоты. Несмотря на преимущества повышенной частоты, выбираем промышленную частоту 50 Гц.

2. Расчет мощности СЭС и выбор генераторных агрегатов

2.1 Предварительные замечания

Существуют различные методы расчета мощности СЭС. Наибольшее распространение получили:
· табличный метод,
· аналитический метод расчета.
При выборе ГА основные затруднения заключаются в сложности определения потребляемых мощностей, большого количества потребителей электроэнергии, работающих с различными нагрузками во многих режимах работы судна.
Аналитический метод расчета исключает применение коэффициентов одновременности, которые в табличном методе расчетов могут привести к некоторым погрешностям при расчетах нагрузки генераторных агрегатов судовых электростанций.
При расчете мощности СЭС и выборе ГА будем использовать аналитический метод.

.2 Расчет мощности СЭС по режимам работы

.2.1 Расчет мощности СЭС в ходовом режиме, кВт

,


т.к. расчетная мощность (бытовых потребителей) меньше, чем данная эпизодическая мощность , то берем мощность эпизодической нагрузки.
кВт.
Проверочный расчет мощности ходового режима, кВт:

;
;
;
;
;

.
т.к.> берем большую кВт;

.2.2 Расчет мощности СЭС в режиме стоянки без грузовых операций, кВт

.

Проверка:

кВт,

т.к.> берем большую кВт;

.2.3 Расчет мощности СЭС в режиме стоянки с грузовыми операциями, кВт

;

2.2.4 Маневренный режим, кВт:

;

.2.5 Аварийный режим с работой основной СЭС, кВт:

;

.2.6 Аварийная станция, кВт:

.

.3 Выбор количества и мощности генераторных агрегатов

Генераторные агрегаты (ГА) выбирают на основе
рассчитанных данных и следующих требований:

  1   2   3   4

скачати

© Усі права захищені
написати до нас