Модернизация энергетической установки балкера с мощностью на валу 6350 кВт

АННОТАЦИЯ............................................................................................................2
ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................5

1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА БАЛКЕРА ….....................................7

1.1. Общая характеристика судна:...................................................................7

1.2. Энергетическая установка судна:.............................................................9

1.3. Автоматический регулятор напряжения:.............................................14

1.4. Электроэнергетическая система:............................................................18

2. РАСЧЁТ ХОДКОСТИ СУДНА И ВЫБОР ГРЕБНОГО ВИНТА...........23

2.1. Расчет полного сопротивления движению судна и буксировочной

мощности. ..............................................................................................................23

2.2. Предварительный выбор конструктивного типа и диаметра

гребного винта, ориентировочных значений мощности, частоты

вращения двигателя............................................................................................29

2.3. Определение коэффициентов взаимодействия ....................................30

2.4. Определение числа лопастей, дискового соотношения и выбор

расчетной диаграммы.........................................................................................31

2.5. Расчет гребного винта,обеспечивающего судну заданную скорость32

2.6. Проверка грибного винта на кавитацию ..............................................35

2.7. Конструктивные элементы гребного винта..........................................35

3. ВЫБОР ТИПА ГЭУ И ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ......................37

3.1. Сравнительный анализ гребных электрических установок.............37

3.1.1. ГЭУ постоянного тока.........................................................................38

3.1.2. ГЭУ переменного тока ........................................................................39

3.1.3. ГЭУ двойного рода тока......................................................................42
3.2. Разработка схемы главного тока.............................................................45

3.3. Выбор асинхронного электродвигателя................................................46

3.4. Расчет кабелей и выбор дизель- генераторов.......................................46

3.5. Расчет массогабаритных показателей генератора ..............................48

4. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ.......................52

4.1. Выбор функциональной схемы системы регулирования..................52

5. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ, ЗАЩИТ И БЛОКИРОВОК ГЭУ...............56

6. МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРОГРАММЕ MATLAB......................................60

6.1. Общие положения.........................................................................................60

6.2. Работа АД при номинальных значениях .................................................62

6.3. Работа АД при возрастающем моменте сопротивления.......................63

7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ................................................65

8. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ..........................................71

8.1. Техническая эксплуатация ГЭУ................................................................71

8.2. Основные требования по эксплуатации ГЭУ с ПТЭ СТС и К............75

8.3. Расчет токов при соприкосновениях с токопроводящими частями

электрического оборудования...........................................................................76

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.......................................................................................................83

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.....................................................................................84

Весь текст будет доступен после покупки

С ростом интереса к альтернативным двигательным установкам, которые не только повышают общую эффективность судна, но и снижают выбросы углекислого газа, участники судоходной отрасли активно изучают возможности решения этой важной проблемы. Электрические силовые установки предоставляют большой потенциал для будущего развития, учитывая их множество преимуществ по сравнению с традиционными двигательными установками.

Повышенный интерес к электрической тяге для коммерческих судов связан с явными преимуществами данной технологии по сравнению с традиционными двигательными установками. Вместе с тем, развитие технологий и научных исследований расширяет область применения электрических силовых установок, включая не только малые лодки, но и крупные торговые суда.

История развития дизель-электрических судов насчитывает более ста лет. Первое дизель-электрическое судно, речной танкер "Vandal", было спроектировано в 1903 году, а первое военное судно с электрической тягой, "USS Jupiter", было построено в 1912 году. Несмотря на это, использование электрических силовых установок оставалось редкостью, поскольку дизельные двигатели стали основными механизмами прямого привода. Однако в 1980-х годах развитие технологий силовой электроники открыло новые возможности для эффективного управления скоростью электродвигателей, что привело к новому витку интереса к электрическим силовым установкам.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА БАЛКЕРА
1.1. Общие характеристики судна:
Судно предназначено для различных типов грузов, включая контейнеры, твердые, навалочные, тарно-штучные и жидкие грузы в таре. Оно имеет полномасштабные возможности для плавания и может автономно находиться в море в течение 60 суток. Это судно было спроектировано и построено компанией "Nanjing Dongze Shipyard Co Ltd". Оно имеет водоизмещение 37349 тонн, длину 180 метров, ширину 30 метров и высоту борта 14,7 метров. Судно способно развивать скорость до 15 узлов на полном ходу и до 12 узлов в экономичном режиме. На борту судна работает экипаж из 19 человек.

Рис. 1.1. Судно. Схема судна.

Энергетическая установка судна представлена главным 4-тактным двигателем WARTSILA RT-flex50-D. Его мощность составляет 6350 кВт, а частота вращения - 720 оборотов в минуту. Двигатель работает на топливе HFO, DFO и оснащен электронной системой удаленного управления и мониторинга. Система управления электрического-пневматического типа и состоит из трех подсистем: системы регулирования, системы реверсирования и системы защиты.

Система регулирования контролирует запуск, остановку и регулирование частоты вращения двигателя. При дистанционном управлении, частота вращения регулируется с помощью пульта управления, отправляя электрический/пневматический сигнал регулятору. Система реверсирования управляет реверсом двигателя. Система защиты, управляемая системой контроля двигателя, отключает подачу топлива высокого давления при остановке двигателя.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Хайкин А.Б., Васильев В.Н., Полонский В.И. «Автоматизированные гребные электрические установки» -М.: Транспорт, 1986. -424 с.

2. Рукавишников С.Б. Автоматизированные гребные электрические установки – Л.: Судостроение, 1983. -240 с.

3. Айзенштадт Е.Б. и др. Гребные электрические установки. Справочник -Л.: Судостроение, 1985. -304 с.

4. Панов В.А., Романовский В.В., Корди С.А. Эксплуатация гребных электроустановок -М.: Транспорт, 1988. -174 с.

5. Гребные электрические установки переменно-постоянного тока-Л.: Судостроение,1977-248 с.

6. Быков А.С., Башаев В.В., Малышев В.А., Романовский В.В. Гребные электрические установки атомных ледоколов. СПБ.: Элмор, 2004-320 с.

7. Модель ГЭУ тренажёра МГА-21Р. Автор Быков А.С., СПБ, 2006- 6 с.

8. Жинкин В.Б 2010 г. «Теория и устройство корабля»

9. Российский Морской Регистр Судоходства «Правила классификации и постройки морских судов» Том 2. СПБ, 2015 – 807 с.

Весь текст будет доступен после покупки