Анализ конструктивных особенностей контейнервозов (морских)

В состав грузовых устройств на сухогрузных судах входят грузовые стрелы или краны, закрытия грузовых люков и средства внутри трюмной механизации. На судах типа «ро-ро» к грузовым устройствам относят погрузочные лифты, аппарели (внутренние и забортные рампы); на лихтеровозах типа «ЛЭШ» катучие козловые краны. На наливных судах роль грузовых устройств исполняют насосы и трубопроводы, с помощью которых погружают и выгружают жидкий груз. На судах, перевозящих сыпучие грузы, древесную щепу и т. п., в состав грузовых устройств входят ленточные транспортеры, пневмопогрузчики и другие специальные устройства.

5 Энергетическая установка (СЭУ)5.1 Общая характеристика.

Судовая энергетическая установка представляет собой сложный комплекс механизмов и устройств. Для проектирования, постройки и технической эксплуатации таких комплексов необходимо знать требования, предъявляемые к судовым энергетическим установкам, их особенности и пути совершенствования. Особое внимание уделяется мерам, обеспечивающим улучшение обитаемости, условий труда экипажей, повышение эксплуатационной надежности как судна в целом, так и отдельных его элементов, совершенствование оборудования судовых энергетических установок и их тепловых схем, сокращение типоразмеров, применение новых материалов, снижающих вес и металлоемкость конструкций. В состав энергетической установки входят генераторы рабочего тела, главные и вспомогательные двигатели. Механизмы, устройства и их схемы трубопроводов, передачи, валопровод, движители, судовая электростанция, палубные механизмы, рулевое оборудование, общесудовые гидравлические механизмы и трубопроводы, средства автоматизации управления энергетической установкой, холодильные установки, системы отопления, вентиляции, водоснабжения и т. д.

5.2Характеристика главного двигателя.

В современных СЭУ могут использовать дизельные ГПК, газотурбинные ГПК, паротурбинные ГПК. В дизельных ГПК функции генераторов рабочего тела и ГД совмещены в одном главном элементе, в котором энергия топлива преобразуется в энергию рабочего тела, а затем в механическую энергию. В газотурбинных ГПК генератор рабочего тела структурно отделен от ГД и представляет собой два элемента — компрессор и камеру сгорания. Следовательно, преобразования энергии топлива в потенциальную энергию происходит в камере сгорания, для обеспечения функционирования которой и создания повышенного давления рабочего тела затрачивается определенная доля мощности. В отличии от дизельного и газотурбинного ГПК, в паротурбинной ГПК рабочее тело претерпевает изменения агрегатного состояния в замкнутом цикле. Для своего проекта я выбираю дизельный ГПК. В качестве главного двигателя на современных судах в основном применяют МОД внутреннего сгорания с непосредственной передачей на винт. ДВС обладает двумя существенными преимуществами по сравнению с другими типами тепловых двигателей. Во-первых, нет необходимости в больших теплообменных поверхностях. Во-вторых, в ДВС предельное значение непрерывно меняющейся температуры рабочего тела получающего тепло не через стенки двигателя, а за счет тепловыделения в объеме самого рабочего тела может существенно превосходить предел допустимости для конструкционных материалов. Стенки цилиндров и головки двигателя удобно охлаждать, расширяются температурные границы цикла и увеличивает термический КПД.

5.3Главныепередачи и муфты.

Передача это совокупность механизмов и устройств, осуществляющих связь главного двигателя с потребителями энергии. В общем случае такими потребителями являются: гребной винт, валогенераторы, тральные лебедки. В качестве главной передачи зачастую выбирается прямая передача, так как она имеет ряд преимуществ: конструктивная простота и высокая надежность, обладает высоким к.п.д. передачи, частично компенсирующим снижение пропульсивного к.п.д., не большой расход масла, высоким ресурсом.

5.4Системы судовой энергетической установки5.

4.1 Система топливная.

Рассматриваемая система служит для приема, перекачки, хранения, очистки, подогрева, транспортировки жидкого топлива к дизелям и автономным котлам. Основной запас топлива 2×60,3 м³ размещают в отсеках, расположенных по бортам, и в междудонном пространстве судна под машинными помещениями и грузовыми трюмами. Чтобы избежать перетекания топлива при бортовой качке из одного отсека в другой, отсеки разделяют продольными переборками на две или три цистерны, которые соединяют трубопроводом. При хранении топлива в междудонном пространстве часть его (аварийный запас) в количестве не менее суточного расхода по Правилам Регистра размещается вне двойного дна. Прием топлива на судно в цистерны основного запаса с береговых или плавучих бункеровочных баз должен обеспечиваться с двух бортов закрытым способом. Число и диаметр отверстий для приема топлива на каждом борту зависят от мощности установки, автономности плавания судна и расположения топливных цистерн. Для приема топлива на судне имеется постоянный трубопровод, который снабжен необходимой арматурой для подачи топлива во все цистерны основного запаса. Он заканчивается на главной палубе наливными втулками, снабженными крышкой и сеткой. Погрузочный шланг с бункеровочной базы закрепляется в наливной втулке замком. Кроме запасных, на судах установлены цистерны расходные, расходно-отстойные, сточные, грязного топлива.

5.4. 2 Система масляная.

Данная система предназначена для приема, хранения, очистки и подачи масла к потребителям. В СЭУ масло используется для смазки трущихся деталей главных и вспомогательных механизмов, а также для отвода теплоты, выделяющейся при трении; для охлаждения поршней ДВС; в качестве рабочей жидкости гидромуфт гидротрансформаторов, объемного гидропривода судовых механизмов, и в элементах гидравлических систем автоматики. Масляные системы дизельных установок во многих случаях состоят из следующих, по существу, независимых систем:

смазочной и охлаждения трущихся деталей главных и вспомогательных дизелей;

смазочной редукторных передач;

гидравлической реверс-редукторных, гидродинамических и объемных гидравлических передач;

масляной органов управления и автоматического регулирования. Смазочная система главных и вспомогательных дизелей, так же как и топливная, может быть подразделена на две части: непосредственно связанную с дизелем и судовую. К первой части системы относятся навешенные на дизель масляные насосы, фильтры, трубопроводы, каналы для циркуляции масла и др. Ее схема зависит от конструкции и мощности дизеля. Во вторую часть смазочной системы входят запасные, расходные и отстойные цистерны, насосы, фильтры, сепараторы, подогреватели и трубопроводы, расположенные вне дизеля. Схема ее зависит от конструкции первой части.

5.4. 3 Система водяного охлаждения.

Основное назначение системы водяного охлаждения состоит в отводе теплоты от втулок и крышек рабочих цилиндров, а в дизелях большой мощности и от головок поршней, в охлаждении газовыпускного коллектора, наддувочного воздуха и масла циркуляционной смазочной системы. Данная система предназначена также для отвода теплоты от передач, компрессоров, опорных и упорных подшипников линии валопровода, дейдвудных подшипников, если они имеют смазку водой, и других механизмов. В качестве рабочего тела в системе охлаждения используют воду. Для охлаждения форсунок и поршней дизелей средней мощности, во избежание коррозии, применяют масло. Генераторы и электродвигатели обычно охлаждают воздухом. Система водяного охлаждения дизельных установок, как правило, двухконтурная. Она состоит из замкнутой системы внутреннего контура, вода которой охлаждает дизели, и открытой системы внешнего контура, в которой через холодильник циркулирует забортная вода. Такая схема системы охлаждения позволяет поддерживать во внутреннем контуре оптимальную среднюю температуру охлаждающей дизель воды (равную для большинства дизелей 75—90°С). При такой температуре дизель имеет наиболее экономичный расход топлива. Непосредственно забортной водой в ДЭУ охлаждают, кроме воды внутреннего контура и масла циркуляционной смазочной системы, также цилиндры компрессоров, наддувочный воздух и масло смазочной системы упорных подшипников, редукторов и реверс-редукторов.

5.4. 4 Система сжатого воздуха.

На судне сжатый воздух используют для пуска главных и вспомогательных дизелей, подачи звукового сигнала (тифона), подпитки пневмоцистерн (гидрофоров), работы пневматической системы автоматического регулирования и управления, приведения в действие пневмоинструментов, а также для хозяйственных нужд и технологических целей, например в озонаторных установках подготовки питьевой воды и др. Система сжатого воздуха состоит из компрессоров (в них получают сжатый воздух), баллонов, воздухохранителей, водои маслоотделителей (в них очищают воздух), трубопроводов и арматуры. Пуск и реверсирование осуществляют, сжатым воздухом.

5.4. 5 Система газовыпуска.

Данная система предназначена для отвода в атмосферу выпускных газов от главных и вспомогательных дизелей, котлов и камбуза. Она состоит из газовыпускных труб, компенсаторов, изоляции, глушителей шума, искрогасителей и др.

5.4. 6 Насосы общесудовых систем.

Все основное оборудование общесудовых систем является составной частью СЭУ. К общесудовым системам относят противопожарную, осушительную, балластную, грузовую (на наливных судах), бытового водоснабжения, сбора и очистки подсланевых и сточных вод, отопления и обогревания. Для перекачки жидкости в судовых системах используют центробежные, вихревые, осевые, зубчатоколесные, винтовые, Пожарные насосы. Количество пожарных насосов регламентируется Правилами Речного Регистра РСФСР. Осушительные насосы. Балластные насосы. Их используют для заполнения водой и откачки последней из балластных цистерн, а также для откачки воды во время аварийных ситуаций в качестве отливных. Обычно балластные цистерны или группу цистерн размещают в носовой (в форпике), средней (под вторым дном) и кормовой (в ахтерпике) частях судна. Общая вместимость балластных цистерн грузовых судов большого размера составляет около 50% их грузоподъемности. 5.

4.7 Система водоснабжения.

Речные и смешанного «река—море» плавания суда снабжают водой для питьевых и мытьевых целей из специальных расположенных на них цистерн, в которые вода поступает из береговых городских водопроводов и при отсутствии последних — из других береговых источников, рекомендованных органами санэпидслужбы, или из судовых станций, приготовляющих питьевую воду из пресной забортной. Питьевой водой обеспечивают камбузы, заготовочные, буфеты, столовые, рестораны, посудомоечные, все умывальники, кипятильники, медицинские помещения. Мытьевую воду подают в душевые, бани, прачечные. По физическим и органолептическим показателям и содержанию отдельных химических веществ питьевая вода должна удовлетворять требованиям ГОСТ «Вода питьевая».6Навигационное оборудование и средства связи.

В данной главе приведено основное навигационное оборудование и оборудование средств связи на примере отечественных контейнеровозов.

6.1Бортовое навигационное оборудование.

Магнитный компас «КМ-100−1» (усовершенствованный компас магнитный) используется наряду с гирокомпасом в качестве курсоуказателя, а также для определения места судна в море по пеленгам. В комплект входят: котелок с картушкой, который заполнен жидкостью — раствором этилового спирта в дистиллированной воде крепостью 43°.Жидкость такого состава не замерзает при температурах — 26 °C, пеленгатор, нактоуз, магниты и мягкое железо для устранения девиации, умформер донного освещения компаса. Гирокомпас «Вега» — гирокомпас с жидкостным подвесом чувствительного элемента. Он рассчитан на широту = 60°. Точность показаний зависит от условий плавания и составляет на прямом курсе ±1°. Учет скоростной погрешности производится с помощью таблиц в планшет-корректоре или с помощью специальной линейки скоростной девиации. Гирокомпас имеет воздушное принудительное охлаждение, которое обеспечивает нормальную работу прибора при температуре наружного воздуха от -20 °С до +40 °С. Рабочая температура поддерживающей жидкости +39° - +40 °С. Критическая температура поддерживающей жидкости +58 °С. Гирокомпас приходит в меридиан через 4−6 часов. Устройства для ускоренного приведения в меридиан прибор не имеет. Питание от сети переменного тока напряжением 220 В или постоянного тока 110 или 220 В. Потребляемая мощность не более 1,5 кВт. Гидродинамический лаг «ЛГ-2М» имеет пределы измерения от 3 до 25 узлов. В лаге предусмотрена возможность ввода относительных поправок в показания скорости: постоянной, относительной до 10% измеряемой скорости; переменной в пределах от 0 до 10% измеряемой скорости. Питание лага осуществляется однофазным переменным током напряжением 110 В, частотой 50 Гц. Питание лага от бортовых сетей с другими данными осуществляется через соответствующие преобразователи. Лаг имеет внутриприборную защиту от создаваемых им радиопомех. Конструкция лага обеспечивает непрерывную работу приборов в течение не менее 2000 ч. При этом допускается замена отдельных электроэлементов без последующей регулировки лага. Навигационный эхолот «НЭЛ — МЗБ» предназначен для измерения и автоматической записи профиля дна при скоростях хода судна до 20 уз, бортовой качке до 10°. Килевой — до 1,5°.Эхолот может выдерживать:

1)длительные отклонения напряжения судовой сети на ±5% и частоты на 3% от их номинальных значений;

2)температуру окружающей среды в интервале от -20 до +40 °С;3)вибрации частотой 10 Гц и амплитудой 1,4 0,2 мм;4)пребывании в окружающей среде с относительной влажностью 95 ± 3% и температурой +20 ± 5 °C.Диапазон измеряемых глубин от 1 до 2000 м. Эхолот рассчитан на скорость распространения звука в воде 1500 м/с. Время готовности эхолота к работе 1 миh. Питание производится переменным током 127 В частотой 50Гц. Приемоиндикатор (ПИ) импульсно-фазовой РНС «Лоран С» «КПИ-5ф» обеспечивает работу по сигналам станций, уровень которых превышает уровень шумов, т. е. когда возможен визуальный поток сигналов цепочки на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). После окончания поиска сигналов и установки их вручную в соответствующие точки развертки включается схема автослежения, которая будет автоматически измерять радионавигационный параметр с точностью до 0,3 мкс. Дальность действия по поверхностным радиосигналам ночью 500−700 миль, днем 1 тыс. — 1,2 тыс. миль. Использование пространственных сигналов допустимо лишь при плавании в открытом море; в этом случае дальность достигает 2,3 тыс. миль. Авторулевой «Печора» позволяет удерживать судно на заданном курсе при скорости от 6 уз и выше с точностью на спокойной воде — до 0,3°, при волнении — до1,0°. Он также позволяет выполнять маневрирование при прохождении в узкостях и при швартовке. Авторулевой (АР) обеспечивает управление в следующих режимах: автоматический; циркуляция (изменение курса судна с заданной угловой скоростью); следящий; простой (дистанционный); ручной (местный).Навигационная радиолокационная станция «Печора» предназначена для повышения безопасности мореплавания и решения навигационных задач судовождения. РЛС «Печора» выдает радиолокационную информацию о надводной обстановке в зоне кругового обзора и позволяет определять координаты береговых и надводных объектов (дальность, курсовые углы и пеленги), местоположение своего судна относительно береговых и надводных ориентиров, курс своего судна. Технические характеристики:

максимальная дальность обнаружения судна водоизмещением 3000 т — не менее 10 миль, среднего морского буя не менее 2 миль;

минимальная дальность обнаружения (мертвая зона) морского буя не более 30 м;разрешающая способность по дальности на шкале 0,4 мили — не более 25 м, по ширине диаграммы направленности антенны в горизонтальной плоскости — не более 1,0°;максимальная погрешность дальномерного устройства на шкалах дальности 0,4−1,6 мили — не более 50 м, на шкалах дальности 4−24 мили — не более 1% соответствующей шкале дальности;

максимальная погрешность угломерного устройства — не более 1,0°;диаметр экрана индикатора — 180 мм;время приведения станции в рабочий режим с момента ее включения — не более 4 минут.

6.2Средства внешней и внутренней связи и сигнализации.

РЛС «Наяда» имеет следующие основные параметры. Максимальная дальность обнаружения судна водоизмещением 3000 т равна 10 милям; среднего морского буя — 1,8 мили. Минимальная дальность обнаружения объектов при высоте антенны 15 м над уровнем воды равна 35 м. Разрешающая способность по дальности на шкалах 0,5 и 3 мили равна 30 м; на других шкалах — 90 метров. Разрешающая способность по азимуту на шкалах 0,5 и 3 мили составляет 3°; на шкалах 6,12 и 24 мили — 1,7°.Длительность излучаемого импульса составляет: на шкалах 0,5−1,5 и 3 мили 0,1 — 0,13 мкс; на шкалах 6, 12, 24 мили 0,45 — 0,5 мкс. Частота повторения импульсов равна: на шкалах 0,5 — 1,5 и 3 мили 3000−3400 имп/с; на шкалах 6,12,24 мили 1500−1700 имп/с.Импульсная мощность передатчика составляет 13 кВт, чувствительность приемника 10−11 — 10−12 Вт. Ширина диаграммы направленности антенны равна: в горизонтальной плоскости — 1,4°; в вертикальной — 20°.Антенна вращается с частотой 14−16 об/мин. (см. рис. 1.4)."Рыбка М" является слуховым радиопеленгатором (РП) с неподвижными рамками. Он предназначен для пеленгования радиомаяков кругового действия и приема сигналов радиомаяков направленного действия. Радиоприемная часть пеленгатора обеспечивает прием незатухающих, тонально — модулированных и модулированных (Al; A2; A3) колебаний. Диапазон частот средневолновой (от 186 до 750кГц). Он разбит на два поддиапазона: Iподдиапазон — 186−375 кГц (1600−800 м); IIподдиапазон — 375−750 кГц (800−400 м). Полоса пропускания приемника 2 кГц. РП полностью сохраняет работоспособность: при температуре воздуха от -30 до +50 °С, при относительной влажности воздуха до 95%, при колебании напряжений питания на лампах до 10% номинальных значений. Прибор рассчитан на непрерывную работу в течении 6 ч с последующим перерывом на 1 ч. Потребляемая мощность от сети переменного тока не более 65 Вт, от источников постоянного тока напряжением 110−220 В-не более 150 В. (см. таблицу 1.5).

6.3Космическая навигация.

Приемоиндикатор спутниковой навигационной системы «СН — 3102» предназначен для решения прямой и обратной геодезических задач на референц-эллипсоиде, решения прямой и обратной задач счисления пути и параметров движения с оценкой точности. Система предназначена для обработки навигационной информации для получения оптимальных оценок параметров движения, вождения объекта по линии заданного пути.

7 Автоматизация судна.

Одним из средств автоматизации, специфичных для контейнерных судов, является применение специализированных грузовых компьютеров, рассчитывающих не только остойчивость и прочность судна, но и осуществляющих проверку грузового плана:

на совместимость контейнерных грузов с конструкцией судна (допустимые для каждого контейнероместа типы контейнеров, допустимый вес контейнерных рядов (stackweight) и их высота относительно люковых закрытий в трюмах и линии видимости (IMO, PanamaCanal, SuezCanalvisibility) на совместимость контейнерных грузов между собой (сегрегация опасных грузов в соответствии с Международным Кодексом Морской Перевозки Опасных Грузов МК МПОГ (SOLAS part IMDG Code) на возможность подключений рефрижераторных контейнеров (то есть контейнеров со встроенным холодильным агрегатом).

на соответствие сил, действующих на элементы крепления контейнеров (liftingforce) в зависимости от GM, предельным значениям, устанавливаемым классификационным обществом.

Для обслуживания контейнеровозов в портах создаются специальные контейнерные терминалы.

Заключение

.

В работе представлены следующие данные: краткая история развития морских контейнеровозов; приведены основные характеристики судов, а именно габаритные размерения и их соотношения, особенности формы корпуса и коэффициенты полноты, эксплуатационные и мореходные характеристики; архитектурные особенности судов; Конструктивные особенности кораблей, а именно основные материалы корпуса, надстроек и рубок, распространенная конструкция корпуса, различные судовые устройства; приведена информация об энергетической установке, ее общая характеристика, характеристика главного движителя, разные системы судовой энергетической установки; указано навигационное оборудование и средства связи, как бортовое, так и внешней связи, а также средства космической навигации; автоматизация судна.

Список использованных источников

1. Магула В. Э., Друзь Б. И., Кулагин В. Д. Теория и устройство судов. ;

М.: Транспорт, 1963, 495 с. 2. Магула В. Э., Друзь Б. И., Кулагин В.

Д. Судовые мягкие емкости. — Л.: Судостроение, 1966, 288 с.

3. Сборник задач по теории, устройству судов и движителям/ Магула В. Э., Друзь Б. И., Кулагин В. Д, Азовцев А. И., Емельянов Н.

Ф., Мороз В. В., Шавкин Ф. П. — Л.: Судостроение, 1968, 296 с.

4.Тейлор Д. А. Основы судовой техники. Пер. с англ. ;

М.: Транспорт, 1987. — 320 с.

5. Магула В. Э., Москаленко А. Д. Оборудование морских судов для безопасной перевозки зерна.

— М.: Транспорт, 1981, 166 с. 6. Фрид Е. Г. Устройство судна: Учебник. ;

Л.: Судостроение, 1990. — 344 с.

7. Бронников А. В. Морские транспортные суда: Учебное пособие. — Л.: Судостроение, 1984. — 320с.

8. Судовая энергетика — введение в специальность: Учебник / Н. В. Алёшин, Н. В. Голубев, В. И. Козлов, Б. В. Ракщкип. — Л.: Судостроение, 1984. — 140 с.

9. Гайкович А. И. Проектирование контейнерных судов: Учебное пособие. — Л.: Изд. ЛКИ, 1985.-91 с.