Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Эксплуатация судовых энергетических установок»,



ОСНОВЫ СУДОВОЙ ТЕХНИКИ

 

Конспект лекций
для I курса СМФ

 

«СУДОВАЯ ЭНЕРГЕТИКА»

 

Лектор доцент Мовчан А.А.

 

 

Одесса – 2012г.

 

 

Информационно-методические материалы по предмету «Судовая энергетика», разработаны преподавателем специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок», Одесского мореходного колледжа технического флота Олевинским Е.Б. на основании учебного плана по специальности:

Эксплуатация судовых энергетических установок»,

утверждённого начальником ОМК ТФ в 2002 году, требований Конвенции ПДМНВ 78/95, для обеспечения минимального стандарта компетентности вахтенных механиков ( таблица А- III/1) и предназначены для курсантов и студентов – заочников, обучающихся по этой специальности, а так же рекомендуются для курсантов ОМК ТФ судоводительской специальности.

 

Автор ставил своей целью систематизировать представленный различными источниками информации материал, соответствующий учебной программе по предмету.

 

Информационно – методические материалы рассмотрены и утверждены на заседании цикловой комиссии «Эксплуатация судовых энергетических установок»

“___”___________2002 г. (Протокол № ___)

 

 

Перепечатка и тиражирование информационно-методических материалов без согласования с автором запрещена.

 

 


СОДЕРЖАНИЕ

Методические указания по изучению информационного материала. 4

1. Введение в предмет «Судовая энергетика». 4

Раздел I. Судно и судовая энергетика. 5

§ 1.1 Назначение судна и требования предъявляемые к нему. 5

§ 1.2 Корпус судна и судовые помещения. 7

§ 1.3 Типы судовых энергетических установок. 12

§ 1.4 Преобразование и передача энергии в СЭУ и особенности СЭУ различных типов. 13

§ 1.5 Пропульсивный комплекс и ходкость судна. 14

Раздел II. Основное энергетическое оборудование СЭУ. 17

§ 2.1 Судовые парогенераторы. 18

§ 2.2 Ядерные СЭУ. 19

§ 2.3 Судовые паровые и газовые турбины. 22

§ 2.4 Судовые двигатели внутреннего сгорания. 23

Раздел III. Судовые вспомогательные механизмы и системы. Технологическое оборудование специализированных судов. 30

§ 3.1 Насосы. Компрессоры. Сепараторы топлива и масла. 30

§ 3.2 Теплообменные аппараты. Холодильные установки. 31

§ 3.3 Судовые системы. 34

§ 3.4 Грузовые и специальные грузовые устройства специализированных судов. 35

§ 3.5 Судовое рулевое и якорно-швартовное устройства. 38

§ 3.6 Технологическое оборудование судов технического флота. 39

§ 3.7 Движители. Передача мощности на движитель. 39

Раздел IV. Судовое электрическое оборудование. 42

§ 4.1 Судовые электрические станции и электропривод. 42

Раздел V. Судовая автоматика. 43

§ 5.1 Системы автоматизации теплоэнергетических и технологических процессов. 43

Раздел VI. Охрана окружающей среды. 44

§ 6.1 Судовая энергетика и охрана окружающей среды. 44

Раздел VII. Международные Конвенции в судоходстве. 45

§ 7.1 Международные конвенции: СОЛАС, МАРПОЛ, ПДНВ. Кодекс МКУБ. Российский Регистр судоходства. Украинский морской Регистр. 45

Перечень рекомендованной литературы: 47


Методические указания по изучению информационного материала.

 

Информационные материалы представлены текстовыми блоками с рисунками и схемами.

Изучать материал нужно в последовательности его изложения в текстовом блоке. В тексте освещающий вопрос, указаны цифровые ссылки на номер рисунка или схемы с нумерацией деталей изучаемого механизма или устройства.

Конструкцию и принцип действия механизмов, устройств и систем по рисункам и схемам рекомендуется изучать в следующем порядке:

- установить назначение механизма, устройства, схемы;

- внимательно рассмотреть рисунок, схему и читая текст разобраться в деталях и определить их назначение;

- к изучению принципа действия переходить только тогда, когда станет полностью ясным устройство механизма;

- изучить принцип действия механизма.

Изучив материал блока, следует ответить на вопросы для самопроверки.

Введение в предмет «Судовая энергетика».

Предмет «Судовая энергетика», является первым из специальных предметов, с которого начинается знакомство курсантов со спецификой работы и кругом обязанностей вахтенных механиков морских транспортных судов и судов технического флота. Судовая энергетика, являясь сложным инженерным комплексом, значимо определяет эффективность и безопасность судна в море, его технико-эксплуатационные показатели в работе.

В результате изучения предмета учащийся должен

ЗНАТЬ:

- составные части судовой энергетики;

- типы судовых энергетических установок;

- правила эксплуатации, с обеспечением требований надёжности, долговечности и ремонтопригодности;

- показатели режимов работы механизмов и устройств;

- классификацию судовых систем;

- основные требования к судовым системам, с точки зрения охраны окружающей среды;

- требования Международных Конвенций: СОЛАС, МАРПОЛ; Кодекса МКУБ и Классификационных обществ судоходства;

УМЕТЬ на вспомогательном уровне (под наблюдением вахтенного механика):

- подготовить к пуску, пустить и остановить главные и вспомогательные механизмы;

- управлять всеми агрегатами и системами;

- находить причины и устранять характерные неисправности при работе механизмов энергетической установки.

 

Раздел I. Судно и судовая энергетика.

 

§ 1.1 Назначение судна и требования предъявляемые к нему.

Современное судно представляет собой сложное инженерное мореходное сооружение с мощной судовой энергетикой, которое с большой надёжностью в течение длительного времени, может работать автономно в присущих морской стихии условиях.

В зависимости от назначения современные суда делятся на 4 группы, а именно: транспортные суда; промысловые суда; технические суда и плавсредства; служебно-вспомогательные суда.

Требования к судам определяются их назначением и специфическими условиями эксплуатации. Высокие качества судов, характеризуются следующими их свойствами:

- соответствием назначению и условиям эксплуатации в отношении размеров, скорости, мореходности, маневренности, дальности плавания и автономности;

- безопасности плавания, надёжностью и живучестью;

- технологичностью и ремонтопригодностью, с целью снижения трудоёмкости при эксплуатации;

- эргономичностью, т.е. обеспечением эффективной и безопасной трудовой деятельности экипажа, а также комфорта проживания на судне;

- уровнем стандартизации, определяемым объёмом применения унифицированных элементов, типовых технических решений и технологических процессов.

Важнейшим требованием является обеспечение высокой экономической эффективности, т.е. максимально возможного соотношения полезного эффекта и затрат на его достижение.

Под судовой энергетикой понимают энергетические ресурсы судна (запасы топлива, масла, технической воды), а также оборудование для преобразования энергии топлива в тепловую, механическую и электрическую энергию, передачи этой энергии к потребителям в целях обеспечения их действия.

Вопросы для повторения:

1. Дайте определение понятию «судно».

2. Как делятся современные суда по назначению?

3. Приведите основные свойства, определяющие высокие требования к современным судам.

4. Дайте определение понятию «судовая энергетика».

 

Рис. 1. Корпус судна.

Рис. 2. Положение корпуса судна.

Рис. 3. Помещения в корпусе судна

Судовые парогенераторы.

Парогенераторы (паровые котлы) входят в состав СЭУ всех судов независимо от их назначения и типа установленного на них ГД.

Парогенераторы, предназначенные для производства пара, являющегося рабочим телом паровых турбин, принято называть главными.

Парогенераторы, установленные на судах с дизельными или газотурбинными установками и предназначенные для обеспечения паром систем теплоснабжения установки и судна, а также технологических целей, называют вспомогательными (см. рис.7д).

Вспомогательные парогенераторы, использующие на ходовых режимах судна тепло отходящих газов от ГД, носят название утилизационных (см. рис.7г) .

Парогенератор – сложный теплообменный аппарат, в котором генерируется пар заданных параметров (давления и температуры).

По типу омывания газами поверхностей нагрева парогенераторы делят на огнетрубные и водотрубные.

В парогенераторах первого типа (см. рис.7а) горячие газы из топки проходят внутри дымогарных труб, размещённых в водяном пространстве. Огнетрубные котлы обычно небольшой производительности пара, используют для нагрева воды (водогрейные котлы) или получения влажного пара для теплоснабжения судна (отопление, камбуз и др.). Огнетрубные котлы взрывоопасны.

В водотрубных парогенераторах (см. рис.7б) лучистая энергия горящего в топке топлива и тепло от движущихся газов сгоревшего топлива, воспринимается наружной поверхностью водогрейных трубок, в которых циркулирует вода. В зависимости от способа циркуляции (перемещения) воды водотрубные парогенераторы бывают с естественной и принудительной циркуляцией.

Парогенератор состоит (см. рис.7) из пароводяного барабана (коллектора) 1, водяного коллектора 2, соединённых пучками водогрейных трубок 3. Водяные коллекторы, водогрейные трубки и часть пароводяного барабана заполнены водой.

Поверхность водогрейных трубок, в которых происходит процесс испарения воды, называют испарительной поверхностью. В котле может быть установлен пароперегреватель, обеспечивающий перегрев насыщенного пара. Испарительная и пароперегревательная поверхности образуют поверхность нагрева парогенератора.

Для повышения экономичности парогенератора в газоходе размещают секции экономайзера, обеспечивающего подогрев питательной воды перед поступлением её в пароводяной коллектор, и секции воздухоподогревателя. Эти поверхности нагрева называют хвостовыми.

При работе котла в его воздушно – газовых и пароводяных трактах протекают следующие основные процессы:

- топочный – подача топлива и его горение в топке;

- газоаэродинамический – подача воздуха в топку и отвод через газоходы продуктов сгорания топлива и избытка воздуха;

- гидродинамический – подача питательной воды в котёл и циркуляция в нём воды и пароводяной смеси;

- теплопередача – передача теплоты от горящего факела форсунки и горячих газов через элементы поверхности нагрева.

 

Вопросы для повторения:

1. Дайте определение судового парогенератора и расскажите, как происходит парообразование.

2. Какие парогенераторы называются главными, какие вспомогательными?

3. Как устроен и работает огнетрубный парогенератор?

4. Как устроен и работает водотрубный парогенератор?

5. Как устроен и работает утилизационный парогенератор?

6. Что называется поверхностью нагрева парогенератора?

7. Назовите хвостовые поверхности нагрева парогенератора.

8. Назовите и объясните процессы происходящие при работе парогенератора.

Ядерные СЭУ.

Судовая ядерная энергетическая установка (см. рис.8) состоит из двух основных частей:

- реакторной установки, в состав которой помимо реактора входят обслуживающие её системы;

- турбинной установки. В неё входят главные двигатели – турбины и обслуживающие их вспомогательные установки и системы.

Ядерная энергия – это разновидность внутренней энергии, обусловленная ядерными силами, связывающими в ядре все образующие его частицы - нуклоны. При расщеплении ядер атомов, освобождается очень много энергии.

Ядерный реактор (см. рис.9) – это устройство, в котором ядерная энергия преобразуется в кинетическую энергию осколков деления ядер, которые, тормозясь, преобразуют свою энергию в тепловую.

Установка имеет два контура циркуляции. Первый контур – циркуляция воды под высоким давлением. Вода первого контура, протекая через нагревательный змеевик 3, отдаёт своё тепло парогенератору 4, затем она снова возвращается к реактору 1. К парогенератору из второго контура подаётся конденсат. Нагреваемый в парогенераторе конденсат испаряется. Этот пар служит для питания турбин 2.

 

Вопросы для повторения:

1. Дайте определение понятию ядерная энергия.

2. Что такое ядерный реактор?

3. Составные части судовой ядерной энергетической установки, как осуществляется её работа.

Рис. 10. Паротурбинный агрегат.
Рис.11. Газотурбиный агрегат.  

Судовые системы.

Судовой системой называется совокупность механизмов, аппаратов, устройств и ёмкостей, соединённых трубопроводами и предназначенных для выполнения функций, обеспечивающих эксплуатацию судна. К конструктивным элементам судовых систем относятся:

- механизмы, обеспечивающие движение среды (насосы, вентиляторы);

- ёмкости для хранения жидкостей (танки, цистерны) и для хранения газов (баллоны);

- теплообменные аппараты (подогреватели, охладители);

- очистные устройства для очистки среды от загрязнений (отстойные танки или цистерны, фильтры, сепараторы);

- трубы и их соединения;

- арматура, предназначенная для управления движением среды (кингстоны, клапанные коробки клапаны, клинкеты, краны и т. д.).

Судовые системы подразделяются на общесудовые и специальные системы.

Общесудовые системы свойственны судну независимо от его назначения, обеспечивают выполнение функций по его эксплуатации (борьба за живучесть и непотопляемость судна, поддержание заданных условий обитаемости). Общесудовые системы подразделяются на группы систем, связанных общностью выполняемых функций: трюмные, балластные, пожаротушения, бытового водоснабжения, сточные, микроклимата.

Специальные системы свойственны судам определённого назначения (танкерам, ледоколам, спасательным судам, судам технического флота). Так, танкеры оборудуются специальными грузовыми системами; ледоколы- специальными дифферентными и креновыми системами; суда технического флота землесосы – системой размыва грунта, системой рефулирования грунта и т.д.

Системы СЭУ предназначены для обеспечения работы ГД и вспомогательных двигателей. В состав СЭУ входят следующие системы: топливные, масляные, охлаждения, пусковая и т.д.

Судовой трубопровод - это совокупность труб, арматуры, приборов, фасонных частей, деталей крепления и защиты труб от повреждений.

 

Вопросы для повторения:

1. Что называется судовой системой?

2. Назовите элементы судовой системы.

3. Назовите общесудовые системы, их назначение.

4. Назовите специальные системы, их назначение.

5. Назовите системы СЭУ, их назначение.

6. Охарактеризуйте понятие «судовой трубопровод».

 

ОСНОВЫ СУДОВОЙ ТЕХНИКИ

 

Конспект лекций
для I курса СМФ

 

«СУДОВАЯ ЭНЕРГЕТИКА»

 

Лектор доцент Мовчан А.А.

 

 

Одесса – 2012г.

 

 

Информационно-методические материалы по предмету «Судовая энергетика», разработаны преподавателем специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок», Одесского мореходного колледжа технического флота Олевинским Е.Б. на основании учебного плана по специальности:

Эксплуатация судовых энергетических установок»,

утверждённого начальником ОМК ТФ в 2002 году, требований Конвенции ПДМНВ 78/95, для обеспечения минимального стандарта компетентности вахтенных механиков ( таблица А- III/1) и предназначены для курсантов и студентов – заочников, обучающихся по этой специальности, а так же рекомендуются для курсантов ОМК ТФ судоводительской специальности.

 

Автор ставил своей целью систематизировать представленный различными источниками информации материал, соответствующий учебной программе по предмету.

 

Информационно – методические материалы рассмотрены и утверждены на заседании цикловой комиссии «Эксплуатация судовых энергетических установок»

“___”___________2002 г. (Протокол № ___)

 

 

Перепечатка и тиражирование информационно-методических материалов без согласования с автором запрещена.

 

 


СОДЕРЖАНИЕ

Методические указания по изучению информационного материала. 4

1. Введение в предмет «Судовая энергетика». 4

Раздел I. Судно и судовая энергетика. 5

§ 1.1 Назначение судна и требования предъявляемые к нему. 5

§ 1.2 Корпус судна и судовые помещения. 7

§ 1.3 Типы судовых энергетических установок. 12

§ 1.4 Преобразование и передача энергии в СЭУ и особенности СЭУ различных типов. 13

§ 1.5 Пропульсивный комплекс и ходкость судна. 14

Раздел II. Основное энергетическое оборудование СЭУ. 17

§ 2.1 Судовые парогенераторы. 18

§ 2.2 Ядерные СЭУ. 19

§ 2.3 Судовые паровые и газовые турбины. 22

§ 2.4 Судовые двигатели внутреннего сгорания. 23

Раздел III. Судовые вспомогательные механизмы и системы. Технологическое оборудование специализированных судов. 30

§ 3.1 Насосы. Компрессоры. Сепараторы топлива и масла. 30

§ 3.2 Теплообменные аппараты. Холодильные установки. 31

§ 3.3 Судовые системы. 34

§ 3.4 Грузовые и специальные грузовые устройства специализированных судов. 35

§ 3.5 Судовое рулевое и якорно-швартовное устройства. 38

§ 3.6 Технологическое оборудование судов технического флота. 39

§ 3.7 Движители. Передача мощности на движитель. 39

Раздел IV. Судовое электрическое оборудование. 42

§ 4.1 Судовые электрические станции и электропривод. 42

Раздел V. Судовая автоматика. 43

§ 5.1 Системы автоматизации теплоэнергетических и технологических процессов. 43

Раздел VI. Охрана окружающей среды. 44

§ 6.1 Судовая энергетика и охрана окружающей среды. 44

Раздел VII. Международные Конвенции в судоходстве. 45

§ 7.1 Международные конвенции: СОЛАС, МАРПОЛ, ПДНВ. Кодекс МКУБ. Российский Регистр судоходства. Украинский морской Регистр. 45

Перечень рекомендованной литературы: 47


Методические указания по изучению информационного материала.

 

Информационные материалы представлены текстовыми блоками с рисунками и схемами.

Изучать материал нужно в последовательности его изложения в текстовом блоке. В тексте освещающий вопрос, указаны цифровые ссылки на номер рисунка или схемы с нумерацией деталей изучаемого механизма или устройства.

Конструкцию и принцип действия механизмов, устройств и систем по рисункам и схемам рекомендуется изучать в следующем порядке:

- установить назначение механизма, устройства, схемы;

- внимательно рассмотреть рисунок, схему и читая текст разобраться в деталях и определить их назначение;

- к изучению принципа действия переходить только тогда, когда станет полностью ясным устройство механизма;

- изучить принцип действия механизма.

Изучив материал блока, следует ответить на вопросы для самопроверки.


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-10; Просмотров: 3504; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.077 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь