Рабочая поверхность цилиндра, зубья шестерен смазываются маслом, вытекающим из зазоров подшипников и разбрызгиваемым кривошипно-шатунным механизмом.
Цистерны грязного масла служат для сбора шлама, удаляемого из цистерн, расположенных в машинной шахте. Располагают их в междудонном пространстве или под настилом МКО. Цистерны имеют незначительный объем, определяемый возможностями их размещения.
3 Разработка системы охлаждения
3.1 Функции системы охлаждения С помощью системы охлаждения обеспечивается отвод теплоты от различных механизмов, устройств, приборов и рабочих сред в теплообменных аппаратах.
3.2 Расчет элементов системы охлаждения Подача насоса внутреннего контура QН.В. для ГД, м3/ч, определяем по формуле:
м3/ч, где кВ — коэффициент запаса подачи, кВ = 1,1÷1,2, принимаем кВ = 1,1 для ДГ и ВД;
t2B — температура воды внутреннего контура за двигателем, t2 В = 70÷85 °С, принимаем t2 В = 75 °C для ГД и t2 В = 70 °C для ВД;
t1B — температура воды внутреннего контура перед двигателем, t1 В = 50÷65 °С, принимаем t1 В = 55 °C для ГД и t1 В = 50 °C для ВД.
Принимаем насос марки ЦВС 10/40.
Подача насоса внутреннего контура QН.В. для ВД, м3/ч, определяем по формуле:
м3/ч, где
QВ.Г. — количество теплоты, отбираемого водой внутреннего контура от охлаждаемых деталей двигателя, кДж/кг.
Для ГД:
мДж/кг, где αВ — доля теплоты сгоревшего топлива, передаваемая в охлаждающую воду, αВ = 0,12÷0,2, принимаем αВ = 0,14 для ГД и αВ = 0,2 ВД.
Для ВД:
мДж/кг, Подача насоса для прокачки забортной водой масляного и водяного холодильников ГД QН.З., м3/ч:
Принимаем насос марки НЦКГ 6/40Б.
Подача насоса для прокачки забортной водой масляного и водяного холодильников ВД QН.З., м3/ч:
Емкость расширительного бака для ГД, м3:
м3
Емкость расширительного бака для ВД, м3:
м3.
3.
3. Принцип работы и оборудование системы охлаждения Вода по сравнению с прочими охлаждающими средами имеет большую теплоемкость и при скорости 0,5−3,0 м/с высокий коэффициент теплоотдачи. Это легкодоступная охлаждающая среда и поэтому широко применяется в энергоустановках всех типов. Однако в воде содержатся растворимые соли, микроорганизмы и другие примеси, выпадающие в осадок при нагревании.
Замкнутая система судовых ДЭУ применяется обычно для отвода теплоты от деталей двигателей, а проточная — для охлаждения рабочих сред в теплообменниках (масла).
Применение замкнутой системы охлаждения пресной водой исключает коррозию деталей дизелей, позволяет повышать температуру в системе баз интенсификации образования накипи.
Для охлаждения современных судовых дизелей применяют исключительно замкнутые системы охлаждения, в которых используется пресная вода, циркулирующая по замкнутому контуру. Нагретую пресную воду пропускают через охладитель, прокачиваемый забортной водой. Это позволяет поддерживать необходимый температурный режим.
Насосы пресной и забортной воды приводятся от самого двигателя или могут иметь электрический привод.
Вода внутреннего контура насосом, навешенным на ГД, подается в зарубашечное пространство ГД. Нагретая вода направляется из дизеля в терморегулятор, который в зависимости от температуры воды распределяет ее поток в водяной холодильник и на перепуск. После водяного холодильника оба потока смешиваются и поступают во всасывающую магистраль насоса. Расширительная цистерна имеет трубопроводы: отвод паров воды и воздуха из системы водяного охлаждения, пополнение убыли воды во внутреннем контуре и ее слив при переполнении цистерны. Расширительная цистерна ГД имеет водомерное стекло (указательная колонка).
Прием забортной воды на судно осуществляется через днищевой или бортовой кингстоны. Далее забортная вода попадает в фильтр подается насосом внешнего контура, навешенным на дизель, последовательно в холодильники охлаждающей воды внутреннего контура и масла, а затем по трубопроводу сливается за борт. В случае выхода из строя насосов внутреннего контура и внешнего контуров предусмотрены резервные с электроприводами.
Система охлаждения ВГ не рассматриваем, т.к. ее принцип работы идентичен системы охлаждения ГД.
Преимущество замкнутой системы охлаждения состоит в том, что она позволяет повысить температуру пресной воды при выходе из двигателя до 353—363° К при перепаде температур 10—15° К и достигнуть постоянного температурного режима охлаждения независимо от нагрузки двигателя, а также снизить тепловые напряжения в деталях и тепловые потери.
4 Разработка системы сжатого воздуха
4.1 Функции системы сжатого воздуха Система сжатого воздуха предназначена 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.
4.2 Расчет элементов системы сжатого воздуха Общий запас воздуха на судне, м3, для обеспечения необходимого количества пусков и реверсов:
VB = [VX+(m-1)xVг]x (ΣVцгxz+ ΣVцвx z) =[6+(6−1)x4] x (0,007×2+0,005)= ,
= 0,5 м³.
где VX — удельный расход свободного воздуха для пуска двигателя из холодного состояния, приходящийся на 1 м³ объема цилиндров дизеля, м3/м3, принимаем VX = 6 м3/м3.
Vг — удельный расход свободного воздуха для пуска двигателя в горячем состоянии, приходящийся на 1 м³ объема цилиндров дизеля, м3/м3, принимаем Vг = 4 м3/м3.
m — число пусков двигателя, принимаем двигатель нереверсивный, m = 6;
Vцг, Vцв — объемы цилиндров ГД и ВД, для данного варианта Vцг = 7 л = 0,007 м³, Vцв = 5 л = 0,005 м³.
z — число двигателей, ГД — 2 шт. и ВГ — 1 шт.
Суммарный объем воздухохранителей, м3, заполненных воздухом, сжатым до начального пускового давления определяется по формуле:
м3,где
Pa = 0,1 МПа — атмосферное давление;
Р2 = 3 МПа — начальное давление воздуха в баллонах;
Р1 = 0,5 МПа — конечное давление воздуха в баллонах.
Принимаем стандартный воздухохранитель емкостью 20 л. в количестве 2 шт.
Вместимость баллона для тифона, м3:
м3,
где — коэффициент насыщения сигналами;
м3/мин — расход тифоном свободного воздуха;
τс = 3 мин — продолжительность подачи сигнала;
МПа — начальное давление воздуха в баллонах;
МПа — нижний предел давления воздуха в баллонах, при котором ещё возможна подача сигнала.
Принимаем стандартный воздухохранитель емкостью 20 л.
Общая вместимость воздухохранителей:
ΣVбд = 20×2+20 = 60 л.
Подача компрессора по свободному воздуху:
м3/ч, где ч — время заполнения баллонов.
Принимаем компрессор марки ЭК2−150/1:
подача компрессора — 2 м3/ч;
количество — 2 шт.
Обычно в состав системы сжатого воздуха входят поршневые электрокомпрессоры, водомаслоотделители, баллоны для хранения воздуха, редукционные клапаны, трубопроводы, контрольно-измерительные приборы и устройства автоматического регулирования.
Запас сжатого воздуха пополняется с помощью главных компрессоров, которых должно быть не менее двух (один резервный).
Компрессорная станция согласно Правилам Регистра должна быть такой, чтобы обеспечивать заполнение пусковых баллонов главного двигателя в течения 1-го часа, начиная от минимально допустимого давления до рабочего начального давления. Минимально допустимое давление — это давление, при котором возможен последний пуск или маневр двигателя
Список использованных источников
Артемов Г. А. и др. Системы судовых энергетических установок.
СПБ., Судостроение, 1990.
Костылев И.И., Петухов В. А. Судовые системы: учебник. — СПБ: Изд-во ГМА им. ад. С. О. Макарова, 2010.
Российский Речной Регистр. Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания (ПСВП) т.3 — М. 2009 г.
ГОСТ 2.704−76 ЕСКД. Правила выполнения гидравлических и пневматических схем ОСТ 5Р.5349−78 Системы судовые и системы судовых энергетических установок. Основные термины и определения.
ОСТ 5.5613−2001
Обозначения условные графические в схемах судовых систем и систем энергетических установок.
ОСТ 5.95 057−90 Системы судовые и системы судовых энергетических установок. Типовой технологический процесс изготовления и монтажа трубопроводов.
РД 5Р.4187−76 Система топливная судовых энергетических установок. Правила и нормы проектирования РД 5.4323−80 Система масляная судовых дизельных энергетических установок. Правила и нормы проектирования.
РД 5.5134−83 Системы воздуха среднего и низкого давления. Правила и нормы проектирования.
РД 5Р.4235−77 Система водяного охлаждения судовых дизельных энергетических установок. Правила и нормы проектирования.
