Навигация
Проектирование судового двигателя внутреннего сгорания
38656
знаков
9
таблиц
5
изображений
Министерство образования Российской Федерации
Филиал Санкт-Петербургского государственного морского технического университета
СЕВМАШВТУЗ
Курсовой проект
Дисциплина: “Судовые дизеля”
Тема “Проектирование судового двигателя внутреннего сгорания”
Северодвинск
2006
Исходные данные
Тип судна – сухогруз
Водоизмещение D=2400тонн
Скорость судна u=16 узлов
Степень сжатия e=15
Массовая доля углерода С=84%
Массовая доля водорода H=15%
Массовая доля кислорода О=1%
Введение
Судовая энергетическая установка (СЭУ) предназначена для обеспечения движения судна и снабжения необходимой энергией всех судовых потребителей. От СЭУ существенно зависят экономические показатели транспортного судна, уровень его строительной стоимости и текущих эксплуатационных затрат по содержанию. Затраты на СЭУ в среднем составляют 20...35 % общей строительной стоимости судна и 40...60 % затрат на содержание судна на ходу. Кроме того, основные качества транспортных судов - безопасность плавания, мореходность и провозоспособность - в значительной мере обеспечиваются СЭУ. В связи с этим проектирование СЭУ является одним из важнейших этапов создания судна.
Механизмы и оборудование СЭУ, предназначенные для обеспечения движения судна, составляют главную энергетическую установку (ГЭУ). Основными элементами ГЭУ являются главный двигатель, валопровод и движитель.
Источники электроэнергии с первичными двигателями, преобразователями и передаточными трассами составляют электроэнергетическую установку.
Технические комплексы, обеспечивающие различные судовые нужды (опреснение воды, паровое отопление, кондиционирование воздуха и т.д.), относятся к вспомогательной установке.
Функционирование главной, вспомогательной и электроэнергетической установок обеспечивается различными системами, основными из которых являются топливные, масляные, охлаждения, сжатого воздуха, газоотвода и др.
Эффективное использование ДЭУ, надёжная их эксплуатация и высокая производительность труда обслуживающего персонала обеспечиваются комплексной автоматизацией установки. Автоматизированные ДЭУ с безвахтенным обслуживаем получили широкое распространение на судах морского флота.
1. Выбор главных двигателей и основных параметров
1.1 Определение суммарных мощностей главных двигателей
Примерное значение мощности можно определить при помощи адмиралтейского коэффициента:
кВт
Где: D=2400т – водоизмещение судна
u=16 узлов – скорость судна
1/С – обратный адмиралтейский коэффициент
Принимаем СОД фирмы S.E.M.T. с эффективной мощностью Nец =650 э.л.с., числом цилиндров i=6, отношением S/D=1.2, числом оборотов n=520 об/мин
1.2 Выбор основных параметров дизеля
Одна из основных задач проектирования – правильный выбор типа главного двигателя. Исходным данным для этого служит тип и назначение судна, районы плавания, режимы работы установок, условия размещения двигателей, требования к массогабаритным показателям установки, а также требования регистра.
У меня двигатель СОД, может устанавливаться на СДУ и тепловозах, работает на лёгком топливе, тронковый, четырёхтактный, 6 цилиндровый (V-образный).
Мощность дизеля:
По агрегатной мощности (Nе) дизель относится к дизелям мощным (2000-20000) л.с.
Цилиндровая мощность изменяется в широких приделах в зависимости от D, S, n и Pe:
Nец=(Nе)/(i)=3328/6=554.7 л.с. < 650 л.с. (у двигателя)
Частота вращения и средняя скорость поршня:
Главным критерием быстроходности дизеля яв-ся средняя скорость поршня:
Cm=
Зная агрегатную и цилиндрическую мощность, число оборотов, принимаем Ø цилиндра D и ход поршня S.
Выбранные значения D и S, их отношение и средняя скорость поршня Cm должны соответствовать классу проектируемого двигателя:
для СОД
n = 300÷700 об/мин
S/D = 1.0÷1.8
Cm = 7÷10 м/с
Принимаем для СОД при частоте оборотов n =520 об/мин; S=470 мм; D=390 мм
Cm=
м/с.
Габариты ДВС:
-Длина двигателя на фундаментной раме:
L=i×a×D=6×1,3×390=3042 мм
Где: I=6 - число цилиндров
а=1.2÷1.4 – для 4-х тактного двигателя.
D=390 мм - диаметр цилиндра,
-Ширина двигателя на фундаментальной раме:
B=b×S=2.2×470=1034 мм.
Где: b=2.1÷2.4- коэффициент для СОД
S=470 мм – ход поршня
-Высота двигателя от оси коленчатого вала до крайней верхней точки:
H1=b1×S=4.8×470=2256 мм.
Где: b1=4.6÷5 - коэффициент для тронковых ДВС
-Расстояние по высоте от оси коленчатого вала до нижней точки:
H2=b2×S=1.5×470=705 мм.
Где: b2=1.25÷2
-Общая высота двигателя:
Hд=H1+H2=2961 мм.
-Масса двигателя через удельную массу:
Gд=gд×Nе=15×2447=36705 кг
Где: gд=10÷20 кг/кВт - удельная масса
-После принятия решения о размере двигателя следует оценить значения среднего эффективного давления:
,
Где: z=0,5- коэффициент тактности для четырехтактных дизелей.
Полученное значение Pe сравниваем со значением двигателей и делаем вывод о возможности достижения в проектном решении величины Nе.
2. Тепловой расчёт ДВС
2.1 Теплота сгорания топлива
Низшая теплота сгорания топлива может быть определена по формуле Д.И.Менделеева:
QH=33,9·С+103·Н-10,9· (О-S)– 2,5·W
Полагая С=84%, Н=15%, О2=1%, получим
QН=33,9×0,84+103×0,15-10,9×0,01=43.817 МДж/кг
Похожие работы
... к самым жутким увечьям среди обслуживающего персонала и вызывало сопутствующие пожары в помещении машинного отделения. Британской Международной Ассоциацией Исследований в области Двигателей Внутреннего Сгорания (BICERA) проведены обширные исследовательские работы в области создания предохранительных устройств, результатом которых явилось создание разгрузочного устройства BICERA, которое нашло ...
... нитросоединений может привести к обгоранию клапанов и электродов запальных свечей, поломкам деталей кривошипно-шатунного механизма. После работы на топливе, содержащем нитроприсадки, двигатель требует незамедлительной промывки. В качестве смазок гоночных двигателей внутреннего сгорания наибольшее применение имеют касторовое масло и комбинированные смазки на его основе. Такие масла обладают очень ...
... : мм2. Принимаем: – число сопловых отверстий. Диаметр сопла форсунки: мм. Заключение В соответствии с предложенной темой дипломного проекта “Модернизация главных двигателей мощностью 440 кВт с целью повышения их технико-экономических показателей” был спроектирован дизель 6ЧНСП18/22 с учётом современных технологий в дизелестроении и показана возможность его установки на судно проекта 14891. ...
... как перевозка газа под высоким давлением требует стальных танков с большой толщиной стенок. Кроме того, благодаря искусственному охлаждению значительно сокращаются потери газа. Судовые холодильные установки, как и энергетические, в отличие от стационарных имеют ряд особенностей в отношении общего расположения охлаждаемых помещений, размещения оборудования и выбора его типа. При проектировании и ...
0 комментариев