Автор: Пользователь скрыл имя, 23 Ноября 2012 в 08:50, дипломная работа
Указанная проблема является комплексной и включает в себя следующие связанные между собой вопросы:
- оптимальное конструирование оборудования;
- создание новых материалов, разработка более совершенной технологии изготовления конструкций и новых методов неразрушающего контроля;
- разработка более точных методов расчета деталей и узлов;
- создание более совершенных методов и средств экспериментального исследования;
- разработка средств и методов контроля за техническим состоянием оборудования в процессе эксплуатации энергетической установки (техническая диагностика).
1. Введение: перспективы развития энергетических установок быстроходных
судов
2. Технико-экономическое обоснование выбора типа ЭУ
3. Расчет ходкости судна
4. Расчет гребного винта и валопровода
5. Компоновка и расчет тепловой схемы СЭУ
6. Тепловой расчет тубогенератора
7. Гидравлический расчет масляной системы ГТД
8. Определение масса - габаритных показателей СЭУ
9. Тепловые выбросы ГТД и меры по их уменьшению
10. Экономическая часть
11.Заключение
12. Список использованной литературы
Определение типа энергетической установки при проектировании судна предполагает выбор типа и количества движителей и главных двигателей, способа реверсирования и типа главных передач, принципиальной тепловой схемы, основных ее параметров, способа обеспечения энергией вспомогательных механизмов и других потребителей, а также выбор метода обслуживания установки и степени ее автоматизации.
На основании задания и
принимаем четыре газотурбинные установки ГТУ-20 мощностью по 8700 кВт.
Установка ГТУ – 20 состоит из двух одинаковых газотурбинных двигателей, работающих параллельно через общий редуктор. Двигатели работают по замкнутой схеме со сгоранием топлива при постоянном давлении, с двухступенчатым сжатием, промежуточным охлаждением воздуха и регенерацией тепла отработавших газов. Внешний вид установки ГТУ – 20 показан на рис. 1.
Рис. 1. Внешний; вид ГТУ-20 (макет). 1 - зубчатая передача; 2 - регенератор; 3 – камера сгорания; 4,7 - агрегаты турбокомпрессорные; 5 - рама; 6 - воздухоохладитель.
Установка предназначена для работы на моторном сернистом топливе ДТ-1 с последующим переходом на мазут.
Основные технические
Мощность, кВт………………………………………………..8700
Температура газа на входе в турбину, оС……………………750
Степень повышения давления………………………………
Расход воздуха, кг/сек……………..…………………………34,2
К.п.д двигателя, %……………………………………………..28
Удельный расход топлива, кг/(кВт*ч)………………………0,306
Удельный вес двигателя, кг/кВт……………………………..17,8
Габариты двигателя, м:
длинна…………………………………………………….12,
ширина……………………………………………………12,1
высота…………………………….………………………..
Тип реверса…………………………………………………….
Пусковое устройство………………………….
Время пуска из холодного состояния, сек……………………10
Общий срок службы, час…………………………………….80000
Характеристики турбин (осевые) ТВД/ТНД:
число ступеней………………………………………..…12/6
число оборотов, об/мин………………………………7100/6750
Анализ показал, что в сравнении с зарубежными ГТУ морских судов ГТУ-20 превосходит их по всем основным параметрам.
Отработавшие газы от ГТУ поступают в утилизационный котел, пар от которого поступает в утилизационную турбину, работающую на гребной винт.
В качестве источников электроэнергии на судне принимаются 6 газотурбогенераторов марки ГТУ-300 мощностью по 300 кВт. Установка выполнена одновальной с регенерацией тепла уходящих газов. Мощность передается на электрогенератор через двухступенчатый зубчатый редуктор с раздвоением мощности, понижающий число оборотов от 16000 до 1000 об/мин. Пуск установки осуществляется от электростартера, питаемого от аккумуляторов. Время пуска - 3 мин. Все установки оборудованы системой дистанционного автоматического пуска и остановки из ЦПУ.
Основные технические
Мощность, кВт |
300 |
Температура газа, оС |
750 |
Степень повышения давления |
3,25 |
Расход воздуха, кг/сек |
5,1 |
К.п.д. установки, % |
14,5 |
Габариты установки, м |
2,3 Х 1,7 Х 1,9 |
Вес установки, т |
4 |
Так же принят один аварийный дизельгенератор марки ДГ 100/1, оборудованный системой автоматического стартерного запуска, срабатывающего при исчезновении напряжения в судовой электросети.
Основные технические
Мощность, кВт |
100 |
Напряжение, В |
230/400 |
Частота вращения, об/мин |
1500 |
Масса, т Габариты (L B H), м |
3,5 3,5 |
В качестве источника пара принимаем утилизационный паровой котел марки КУП-3100, а так же два вспомогательных котла марки КВВА – 6/15. Во время стоянки и при плавании на пониженной мощности потребность в паре обеспечивается вспомогательным котлом, а в ходовом режиме – только утилизационным.
Основные технические
Паропроизводительность, т/ч |
26,25 |
Рабочее давление пара, МПа |
1,12 |
Температура перегретого пара, оС |
310 |
Давление воды перед экономайзером, МПа |
0,14 |
Температура питательной воды, оС |
40 |
Температура газов перед котлом, оС |
390 |
Температура уходящих газов, оС |
180 |
Расход газов через котел, кг/с |
95,3 |
Масса сухого котла, т |
41,25 |
Основные технические
Паропроизводительность, т/ч |
6 |
Рабочее давление пара, МПа |
1,47 |
Температура перегретого пара, оС |
--- |
Температура питательной воды, оС |
80 |
Расход топлива, кг/ч |
460 |
Число форсунок |
4 |
К.п.д. котла, % |
81 |
Масса сухого котла, т |
41,25 |
Для пополнения запасов пресной воды на судне предусмотрена вакуумная опреснительная установка марки П3 производительностью 20 т/сут работающая на насыщенном паре.
Основные технические характери
Производительность, т/сут |
20 |
Расход греющего пара, кг/ч |
1415 |
Расход пара на эжектор, кг/ч |
35 |
Давление первичного пара, кПа |
100…120 |
Давление вторичного пара, кПа |
25 |