Расчет автономности плавания морских судов

Расчет судна по методологическим характеристикам

Завод-строитель: Судоверфь им.Ленина, г.Гданьск, ПНР
Назначение судна: Лов рыбы донными и пелагическими тралами, переработка рыбы в мороженую продукцию, переработка непищевого прилова и отходов рыбообработки на кормовую муку и технический жир, приготовление консервов из печени, выработка полуфабриката медицинского жира, выработка рыбных консервов, хранение вырабатываемой продукции, сдача ее на транспортные рефрижераторы или транспортирование продукции в порт.

Вложенные файлы: 1 файл

дрон.docx

Эффективность технического использования вспомогательного двигателя

Относительная мощность двигателя

Относительный расход топлива

Показатель неравномерности σ_{2р с}

Показатель неравномерности σ_{2р с} 2

Показатель неравномерности σ_2n

Показатель неравномерности σ_2c 2

Относительное увеличение часового расхода топлива

Контрольное значение часового расхода топлива B_K, кг/час

Контрольное значение удельного расхода топлива b_K, кг/кВт·час

Коэффициент технического использования двигателя η_э

1.10. Автономность плавания судна

Определим в заданных пределах наработки и параметров нагружения агрегатов СЭУ с учетом определяемых величин коэффициентов их технического использования при запасах топлив разного вида на борту, соответствующих построечным данным судна-прототипа.

В целом расчет автономности плавания судна определяется запасами горюче-смазочных материалов, а также рядом других показателей. В общем виде автономность плавания в сутках А_τ :

Входящие в расчетную формулу параметры перечислены в табл.1.10.1.

Коэффициенты для расчета автономности плавания судна

Запасы тяжелого топлива, т

Запасы дизельного топлива топлива, т

Запасы топлива для котла, т

Коэф-т учета конструкционных загромождений

Коэф-т использования теоретического использования цистерн основного запаса

Коэф-т учета теплового расширения при нагреве

Коэф-т учета возможного недолива при бункеровке

Контрольное значение часового расхода топлива ГД B_KZ, кг/час

Коэффициент технического использования ГД

Коэффициент эксплуатационного морского запаса легкого топлива на ввод в действие, маневрирование и вывод из эксплуатации ГД

Контрольное значение часового расхода топлива ВДГ B_KM, кг/час

Коэффициент технического использования ВДГ

Контрольное значение часового расхода топлива ВПК B_KL, кг/час

Коэффициент технического использования ВПК

Коэффициент потерь при очистке топливе и с льяльными водами

Расчет автономности плавания необходимо выполнить для двух вариантов распределения элементов рейса по времени (при Т_л=3800 ч и Т_с=1200 ч и при Т_л=3700 ч и Т_с=1300 ч) и двум относительным нагрузкам ДВС, входящих в состав СЭУ – ГД и ВДГ ( и ).

1.11. Общая характеристика использования ресурсного потенциала двигателей СЭУ.

Необходимо определить в рассматриваемых условиях эксплуатации данные по долговечности двигателей с учетом расчетных величин назначаемых ресурсов до переборки и до капитального ремонта. Расчет следует проводить также для двух вариантов распределения элементов рейса по времени (при Т_л=3800 ч и Т_с=1200 ч и при Т_л=3700 ч и Т_с=1300 ч) для главного двигателя (ГД) и вспомогательного дизель-генератора (ВДГ).

Ресурсный потенциал двигателя есть функция нескольких переменных, определяемых расчетным путем. Параметры расчета ресурсного потенциала следующие:

— Назначенный ресурс до переборки двигателя R_НП , тыс.ч.

— Назначенный ресурс непрерывной работы двигателя (до отказа) R_НН , тыс.ч.

— Назначенный ресурс до капитального ремонта R_НК , тыс.ч.

— Среднегодовой коэффициент технического использования двигателя φ_С :

— Жизненный цикл судна T_L , ч

— Средний срок службы двигателя до промежуточного заводского ремонта (до переборки) T_RПi , тыс.ч.

— Средний срок службы двигателя до капитального ремонта T_RКi , тыс.ч.

— Количество промежуточных заводских ремонтов n_Пi :

— Количество капитальных ремонтов n_Кi :

— Продолжительность работы двигателя T`_Li , тыс.ч.

Исходя из принятия срока службы судна L=25 лет и годового календарного времени T_K=365 дней х 24 часа = 8760 часов, проведем расчет ресурсного потенциала для ГД (табл.1.11.1) и ВДГ (табл.1.11.2)

Назначенный ресурс непрерывной работы двигателя (до отказа) R_НН , тыс.ч.

Назначенный ресурс до переборки двигателя R_НП , тыс.ч.

Назначенный ресурс до капитального ремонта R_НК , тыс.ч.

Среднегодовой коэффициент технического использования двигателя φ_С

Средний срок службы двигателя до промежуточного заводского ремонта (до переборки) T_RПi , тыс.ч.

Средний срок службы двигателя до капитального ремонта T_RКi , тыс.ч.

Количество промежуточных заводских ремонтов n_Пi

Количество капитальных ремонтов n_Кi

Продолжительность работы двигателя T`_Li , тыс.ч.

Назначенный ресурс непрерывной работы двигателя (до отказа) R_НН , тыс.ч.

Назначенный ресурс до переборки двигателя R_НП , тыс.ч.

Назначенный ресурс до капитального ремонта R_НК , тыс.ч.

Среднегодовой коэффициент технического использования двигателя φ_С

Средний срок службы двигателя до промежуточного заводского ремонта (до переборки) T_RПi , тыс.ч.

Средний срок службы двигателя до капитального ремонта T_RКi , тыс.ч.

Количество промежуточных заводских ремонтов n_Пi

Количество капитальных ремонтов n_Кi

Продолжительность работы двигателя T`_Li , тыс.ч.

1.12. Сводные данные по всей системе показателей эффективности СЭУ и ее элементов

Эффективность утилизации отбросного тепла выпускаемых газов двигателей СЭУ с утилизационными котлами.

Источник

Определение автономности плавания судов по условиям экологической безопасности

Автономность плавания по условиям экологической безопасности — длительность эксплуатации судна без необходимости подхода к приемным устройствам для сдачи сточных вод, нефтесодержащих вод, мусора и других отходов.

Расчет автономности плавания судов по условиям экологической безопасности распространяется на суда и другие плавучие средства, которые находятся постоянно или периодически на внутренних водных путях Российской Федерации, в том числе на иностранные суда, заходящие на внутренние водные пути России.

Экологическая характеристика водного пути — минимальная допустимая автономность плавания судна, определяемая количеством и дислокацией приемных устройств в районе предполагаемой эксплуатации судна.

Расчет автономности плавания допускается производить на серию судов одного проекта при условии идентичности установленного на них оборудования, влияющего на экологическую безопасность судна. Автономность плавания определяется по следующим видам загрязнений: нефтесодержащие воды (НВ), сточные воды (СВ), мусор (СМ).

Автономность плавания по нефтесодержащим водам, , сут., рассчитывается по формуле

, (2.29)

где — объем сборной цистерны для НВ, м3. При отсутствии специальной цистерны для НВ значение определяется как объем пространства под сланью машинного отделения или объем переносных емкостей;

— расчетное суточное накопление нефтесодержащих вод, м3/сут, зависящее от типа судна и от мощности главных двигателей, принимается в соответствии нормами, приведенными в таблице 8.

Таблица 8 — Мощность главных двигателей

Автономность плавания по сточным водам, , сут., определяется для всех типов судов с количеством людей на борту 10 и более человек, рассчитывается по формуле

, (2.30)

где — объем сборной цистерны для СВ, м3;

— удельное значение накопления сточных вод для различных типов судов, м3/чел. сут., приведено в таблице 9;

— количество людей на борту судна.

Тип судна	№ проекта	QСВ, м3/сут.
Крупные пассажирские суда с индивидуальными душевыми и умывальниками	300, КС-100Д, КС-100Д-1	0, 18
Крупные пассажирские суда с умывальниками в каютах и общими душевыми	26-40-С	0, 14
Средние пассажирские суда с умывальниками в каютах	391А, Б, 376У, 721-А	0, 12
Крупный грузовой и буксирный флот	1587, 781, 791, 645, 758, 1557, 1-517-01, Р-517-01	0, 12
Средние грузовые и буксирные суда	Р97, 94, 289, 866, Р99, Р-12-А	0, 09
Мелкий буксирный флот	буксиры 130-150л.с.	0, 07

Автономность плавания по мусору, , сут., определяется по формуле

, (2.31)

где — объем устройств для сбора сухого мусора и пищевых отходов, м3;

— расчетное значение суточного накопления сухого мусора и пищевых отходов, м3/чел. сут., приведено в таблице 10;

— количество людей на борту судна.

Таблица 10 — Виды загрязнений

Вид загрязнений	QСМ, м3/сут
Сухой бытовой мусор	0, 0024
Твердые пищевые отходы	0, 0004

Исходные данные для определения автономности плавания приведены в таблице 11 [2].

Таблица 11 — Исходные данные для определения автономности плавания

Наименование судна	№ проекта	Количество судов данного проекта	Мощность, кВт	Количество членов экипажа, чел	Объем накопительных цистерн, НВ, м3	Объем накопительных цистерн, СВ, м3	Объем накопительных цистерн, СМ, м3
Обская-101	721А	10	881	17	3	4, 5	0, 3
Томь, Чулым	1-517-01	8	2239	20	8	5	0, 24
Катунь	Р-12-А	12	2495	20	5	6, 7	0, 24
ГК-5	Р-99	5	257	8	3	8	0, 12
ГК-2	1587	6	300	8	3	3	0, 12
Торос, Плес	1741А	10	440	10	1, 5	3	0, 12
Прилив	81240	15	440	7	1, 5	1, 6	0, 13
Ястреб, Стрежень	Р-376У	16	140	7	0, 5	2, 4	0, 1
Нептун, Буревестник	376У	15	110	7	0, 5	1, 3	0, 1
Створ	391А	20	110	7	0, 5	0, 2	0, 1
Гряда, Бровка, Сток	391Б	20	110	10	0, 5	0, 2	5
Беркут, Орленок, Скворец	Р-159	11	110	10	0, 5	0, 4	0, 1

Тогда по формуле 2.29 автономность плавания по нефтесодержащим водам

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут

Согласно формуле 2.30 автономность плавания по сточным водам

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут

По формуле 2.31 автономность плавания по мусору

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут,

сут

Результаты расчетов автономности плавания судов по экологической безопасности приведены в таблице 12 [2].

Таблица 12 — Результаты расчетов автономности плавания судов по экологической безопасности

Автономность плавания, сут

Источник

Расчет автономности плавания

,

где — ходовое время, ч;— дальность плавания судна, мили;— эксплуатационная скорость, узлы;— коэффициент потери скорости,— расчетная скорость, узлы;

ч=922/24=38,4 сут.

— время стоянки судна в порту с грузовыми операциями, ч; — грузоподъёмность судна, т (м 3 ); — судо-часовая норма грузовых работ, т/ч (м 3 /ч);

ч=200/24=8,3 сут.

— время маневров при подходах к порту, швартовках и пр.;

— время вспомогательных операций;

— время непредвиденных простоев не по вине судна (около 3 % от ), ч.

ч=48 сут

Расчет испарительно-опреснительной установки и первоначального запаса воды на нужды экипажа

Выбирается с учётом потребного количества воды на нужды экипажа и проектируемой СДУ производительностью не менее, чем:

т/сут

Первоначальный запас воды:

,

где – количество экипажа, чел;— расход воды на 1 человека в сутки, л/(челсут); — число суток.

Расчет запасов топлива и масла

Запас тяжелого топлива для ГД :

,

где — эффективная мощность ГД, кВт;— расход топлива ГД, кг/кВтч; — ходовое время, ч;— коэффициент загрузки ГД;— коэффициент износа топливной аппаратуры;— коэффициент штормового запаса.

т/рейс

Запас легкого топлива для ГД:

т/рейс

Запас легкого топлива для ДГ:

,

где — эффективная мощность ДГ, кВт;— расход топлива ДГ, кг/кВтч; — ходовое время, ч.

т/рейс

Запас тяжелого топлива для ВКУ:

,

где — часовой расход топлива ВКУ, кг/ч;— ходовое время, ч;z – число ВКУ, находящихся в работе.

т/рейс

Общий запас тяжелого топлива:

т/рейс

Общий запас легкого топлива:

т/рейс

,

где — эффективная мощность ГД, кВт;— расход масла ГД, кг/кВтч; — ходовое время, ч;— коэффициент загрузки ГД;— коэффициент штормового запаса.

т/рейс

,

где — эффективная мощность ДГ, кВт;— расход масла ДГ, кг/кВтч; — ходовое время, ч.

т/рейс

т/рейс

Топливная система

Топливная система судовой дизельной установки предназначена для питания главных и вспомогательных двигателей топливом, которое иногда служит также охлаждающей средой форсунок двигателя.

Топливная система состоит из цистерн и отсеков для хранения запасов топлива, топливоперекачивающих насосов, сепараторов, фильтров и трубопроводов.

Принципиальная схема топливной системы сду

Легкое и тяжелое топливо хранится в цистернах основного запаса – 1ЛТ и 1ТТ. Патрубки 2 и 3 при соединении дают возможность топливоперекачивающим насосам ЛТ и ТТ резервировать друг друга. Топливо из цистерн перекачивающими насосами 5 через фильтры грубой очистки 4 и сепараторы 7 подается в расходную цистерну 9. Из расходной цистерны топливо подается в смесительную цистерну 19, а из неё топливоподкачивающим насосом 18 через фильтр грубой очистки 12, фильтр тонкой очистки 16 и подогреватель топлива 17 подается к ТНВД 14. Излишек топлива, используемый для создания циркуляции направляется через переливной трубопровод 13 к смесительной цистерне. Смесительная цистерна позволяет перейти с ТТ на ЛТ. Отстой топлива подается в цистерну грязного конденсата 20.

Источник