Автор: Пользователь скрыл имя, 09 Декабря 2011 в 15:23, дипломная работа
Цель дипломного проекта. Улучшение эколого-экономических показателей судового дизеля 6NVDS48A-2U путем применения альтернативнго топлива (растительное масло) и его смесей с дизельным топливом.
Идеи дипломного проекта:
• уменьшить потребление топлива нефтяного происхождения главной энергетической установкой теплохода пр. 621;
• снизить показатели вредных выбросов в атмосферу;
• сократить расходы на топливо.
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОБЗОРНАЯ ЧАСТЬ 7
1.1 Технические характеристики судна проекта № 621 7
1.1.1 Общие характеристики судна проекта № 621 7
1.1.2 Энергетическая характеристика судна проекта № 621 8
1.2 Общая характеристика альтернативных топлив 13
1.2.1 Классификация альтернативных топлив 13
1.2.2 Характеристика углеводородных газов 14
1.2.3 Характеристика водорода 15
1.2.4 Характеристика спиртов. 16
1.2.5 Применение водотопливной эмульсии 17
1.2.6 Характеристика растительных масел 18
1.3 Обоснование перевода судового дизеля на рапсовое масло 20
1.4 Оценка влияния физических показателей альтернативных топлив на характеристики впрыскивания и распыливания 26
1.5 Цели и задачи дипломного проекта 29
2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 30
2.1 Расчет рабочего цикла дизеля 6 NVDS48A-2U при работе на дизельном топливе и топливных смесях с различным содержанием рапсового масла 30
2.1.1 Анализ рабочего цикла дизеля 6 NVDS48A-2U при различном содержании рапсового масла в топливной смеси 30
2.1.2 Анализ рабочего цикла двигателя 6 NVDS48A-2U при изменении угла опережения впрыска топлива 37
2.2 Сравнение индикаторных и эффективных показателей судового дизеля 6 NVDS48A-2U при работе на дизельном топливе и на топливной смеси 50% ДТ + 50% РМ 41
2.2.1 Построение нагрузочной характеристики судового дизеля 6NVDS48A-2U при работе на дизельном топливе и на топливной смеси 50% ДТ + 50% РМ 42
2.2.2 Построение винтовой характеристики судового дизеля 6 NVDS48A-2U при работе на дизельном топливе и на смеси 50% ДТ + 50% РМ 48
2.3 Построение индикаторных диаграмм 54
2.3.1 Построение свернутой индикаторной диаграммы 54
2.3.2 Построение развернутой индикаторной диаграммы 57
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 58
3.1 Анализ служебного назначения детали 58
3.2 Маршрут обработки детали 59
4 ОХРАНА ТРУДА 60
4.1 Общие положение 60
4.2 Охрана труда на водном транспорте 65
4.3 Защита от вредных факторов судовой среды 66
4.4 Правила работы с дизелями 68
5 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 70
5.1 Охрана окружающей среды в РФ 70
5.2 Законы по охране окружающей среды 70
5.3 Нормативные акты 72
5.4 Экологическая безопасность. 73
5.5 Охрана окружающей среды на водном транспорте 75
5.6 Расчет выбросов оксидов азота 81
5.7 Расчет выбросов оксида углерода 82
5.8 Расчет выбросов сажи 83
6 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ 85
6.1 Определение капитальных вложений в СЭУ 85
6.2 Расчет текущих расходов на содержание СЭУ 86
6.3 Удельный эффективный расход дизельного топлива в смеси 86
6.4 Расход дизельного топлива для дизеля работающего на смеси 87
6.5 Расходы на топливо и смазку 87
6.6 Амортизационные отчисления по данному типу двигателя 88
6.7 Расходы на текущий ремонт двигателя 89
6.8 Сумма всех расходов 90
6.9 Расчет приведенных расходов 90
6.10 Определение срока окупаемости, лет 90
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 92
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 93
СОДЕРЖАНИЕ
Актуальность темы дипломного проекта. Экономия энергоносителей органического происхождения, ужесточение норм выбросов вредных веществ с отработавшими газами дизелей, а также ограничение эмиссии диоксида углерода заставляют большинство стран мирового сообщества искать пути уменьшения опасности воздействия тепловых двигателей на окружающую среду. В последнее время все более широкое распространение получают альтернативные биотоплива на основе растительных масел рапсового, соевого, подсолнечного, арахисового, пальмового) и их производных. Интенсивные работы по переводу дизелей на биотопливо ведутся как в странах с ограниченным энергетическим потенциалом, так и в странах с большими запасами нефтяного топлива.
Одним из перспективных направлений в решении этих задач является применение топлив на основе растительных масел. Для стран с умеренным климатом, исходя из возможности выращивания, урожайности, содержания масла в семенах, возможным, и, в тоже время, наиболее рентабельным признано производство топлива на основе рапсового масла.
Цель дипломного проекта. Улучшение эколого-экономических показателей судового дизеля 6NVDS48A-2U путем применения альтернативнго топлива (растительное масло) и его смесей с дизельным топливом.
Идеи дипломного проекта:
Методы исследования. Расчетное исследование винтовых и нагрузочных характеристик; моделирование индикаторного процесса дизельного двигателя при работе на дизельном топливе и топливных смесях на ЭВМ.
Обоснованность и достоверность расчетов, выводов и рекомендаций. Учёными МГТУ имени Н. Э. Баумана совместно с ООО «ВНИИГАЗ» и НПП «Агродизель» проводилось испытание дизеля Д-245.12С(4ЧН 11/12,5), выпускаемого Минским моторным заводом . Были использованы стандартные методы расчета нагрузочных и винтовых характеристик.
Практическая значимость дипломного проекта. На основании проекта может быть производен переход от использования стандартного топлива для главной судовой энергетической установки теплохода пр. 621 к использованию растительного масла в качестве топлива.
На защиту выносятся следующие научные положения и результаты.
Структура и объем дипломного проекта. Дипломный проект состоит из введения, шести глав, заключения, библиографического списка и графического материала. Пояснительная записка изложена на 100 страницах машинописного текста.
Тип судна – однопалубный двухвинтовой танкер с кормовым расположением машинного отделения, насосного отделениями жилых помещений.
Назначение – Перевозка нефтепродуктов первого, второго и третьего классов с плотностью 0.71 – 0.84т/м3, не требующих подогрева.
Длина габаритная, м . 122.75
Длина расчетная, м . 117.72
Ширина габаритная, м . 15.3
Ширина расчетная, м . 14.8
Высота борта, м . 4.4
Осадка расчетная, м . 2.5
Класс речного регистра РСФСР- «М – СП » (лед.). Судно смешанного
« река – море » плавания
Мест для экипажа 14
Марка главного двигателя 6NVDS48A – 2U
Количество и мощность двигателя, кВт.
Скорость на глубокой тихой воде, км/ч. 19
Электростанция – кВт, кВт
Высота по несъемным частям, м. 14.6
Автономность по запасам топлива непрерывного хода сут. 15
Автономность по запасам воды, суток. 22
Грузоподъемность, т. 2100
Главные двигатели
Дизель 6НВД S 48 А – 2У . Реверсивный, четырехтактный с наддувом
Число двигателей 2
Номинальная мощность, кВт. 640
Номинальная частота вращения, м-1 . 375
Пуск Сжатым воздухом, давления 3 МПа
Управления электропневматическое ДАУ
Сигнализация
Движители.
Гребной винт Открытый
Число винтов 2
Электрооборудования.
Род тока и напряжений в сети Переменный,380 /220
Дизель – генераторы
6Ч 18 / 22, шт. 3
Номинальная мощность, кВт. 110
Номинальная частота вращения, мин-1 . 750
Пуск Сжатым воздухом.
Автоматизация вторая степень.
Дизель – генератор аварийный
6Ч 12 / 14, шт. 1
Номинальная мощность, кВт. 58.8
Номинальная частота вращения, мин-1. 1500
Пуск
Системы обслуживающие энергетическую установку.
Система сжатого воздуха.
Компрессор
Подача, м3 / ч. 34
Давления, МПа. 3
Пусковые баллоны, шт. 4
Вместимость, м3. 0.4
Топливная система
Дизельного топлива:
Цистерны основного запаса , м3. 74.5
Расходная цистерна 2.5
Моторного топлива:
Основного запаса, м3 . 24.5
66.5
39.9
Расходная цистерна, м3. 2.8
Утечного топлива, м3. 1.2
Отходов сепарации, м3. 1.3
Масляная система:
Основного запаса масла, м3. 2.8
Основного запаса масла для
Дизель – генераторов , м3. 1
Отработанного масла, м3. 2.4
Компрессорного масла, м3. 0.1
Система охлаждения двигателей Двухконтурная
Система искрогашения Искрогасители «сухого» типа
Описание топливной системы судна проекта № 621
Топливная
система предназначена для
Трубопровод системы обеспечивает:
заполнение расходной топливной цистерны сепаратором, электроприводом или резервным ручным насосом.
Откачку топлива и отстоя из заполненных цистерн, из цистерн расходного и Утечного топлива, а также из цистерн отхода сепарации электропроводом или ручным насосами на главную палубу.
Подвод топливо из расходной цистерны через парные сетчатые фильтры к топливоподкачивающим насосам главных двигателей и дизелям – генераторам.
Подвод топлива к главным дизелям через мерные бачки.
Отвод Утечного топлива от форсунок и топливных насосов в цистерну утечного топлива.
Вентиляцию цистерн в атмосферу через трубы с огнезащитными предохранителями.
Отвод отходов от сепаратора и от поддона дежурного топливного насоса в цистерну отходов сепарации.
В топливную цистерну входят следующие механизмы и оборудование.
1.
Электроприводной дежурный
Производительность насоса , . 10
Напор, м. вод. столба. 30
2. Сепаратор топлива МАРХ 204
Производительность сепаратора, . 2.4
4. Цистерна запасного топлива
Цистерны основного запаса дизельного топлива .
Емкостью , м3. 74,5
26,6
Цистерны основного запаса моторного топлива.
Емкостью , м3 . 24,5
66,5
39,9
5.Цистерна расходного топлива емкостью, . 2,8
6. Цистерна утечного топлива емкостью, . 1,2
Утечное топливо в этой цистерне от форсунок, топливных насосов главных двигателей и дизель генераторов, а также от мерных бачков и поддона расходной цистерны, из-за его загрязненности должно быть перекачено в расходную цистерну посредством сепаратора.
Описание масляной системы судна проекта № 621
Система предназначена для приема, хранения, очистки и подачи масла потребителям, сбора отработавшего масла и выдачи его на берег.
В
систему смазочного масла входят
следующие механизмы и
1)
Электроприводной