Расчет мощности судовой электростанции по режимам работы судна

Методические указания к курсовому проекту "Расчет мощности судовой электростанции по режимам работы судна"

Курсовая работа состоит из пояснительной записки и графической части. Пояснительная записка включает в себя следующие разделы:

1. Введение.
2. Краткое описание проектируемого судна и его режимов работы.
3. Технико-экономическое обоснование выбора рода тока, напряжения и частоты.
4. Составление и расчет таблицы нагрузок судовой электростанции по режимам работы судна.
5. Выбор количества и мощности главных и резервных генераторов - технико-экономическое обоснование.
6. Расчет мощности и выбор аварийного генератора.
7. Выбор и описание схемы и конструкции ГРЩ.
8. Мероприятия по электробезопасности и пожарной безопасности при обслуживании электрических станций и сетей.
9. Приложения.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Мощность и число генераторных агрегатов судовых электростанций зависят от суммарной потребляемой мощности механизмов и устройств в каждом режиме работы судна.

Для расчёта нагрузок генераторных агрегатов судовых электростанций транспортных судов приняты следующие основные типовые режимы:

1. стоянка без грузовых операций,
2. стоянка с грузовыми операциями,
3. ходовой,
4. маневрирования (или съёмка с якоря),
5. аварийный (с работой основной электростанции) .

По Правилам Регистра на самоходных судах водоизмещением более 300 т устанавливают аварийные генераторы с автоматическим вводом их в действие при выходе из строя основной электростанции, от которых получают питание потребители этого аварийного режима (они определены Правилами Регистра).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЕКТИРУЕМОГО СУДНА И ЕГО РЕЖИМОВ РАБОТЫ

Дать краткое описание проектируемого судна, его назначение, район плавания, водоизмещение, степень автоматизации.

Режимы работы судна (судовой электростанции).

В данной курсовой работе следует рассчитать нагрузку судовой электростанции
для двух (из пяти) режимов работы судна (электростанции):

1. стоянка без грузовых операций;
2. стоянка с грузовыми операциями;
3. ходовой режим;
4. маневрирование;
5. аварийный с сохранением работоспособности основной электростанции.

Рассмотрим некоторые особенности каждого из режимов применительно к транспортному судну. Эти же особенности характерны и для остальных типов судов.

В ходовом режиме не работают: якорно-швартовные устройства (брашпиль, шпиль, автоматические швартовные лебедки), грузовые устройства (лебедки и грузовые краны), шлюпочные лебедки, главный компрессор, валоповоротное устройство и др.

В работе постоянно находятся: рулевое устройство, насосы, обслуживающие главные и вспомогательные двигатели (топливные, охлаждающие пресной и забортной воды, масляные), вентиляторы машинного отделения, трюмов и общесудовые, насосы питательной воды и циркуляционные котельной установки, система кондиционирования, камбуз (в течение рабочего дня), рефрижераторная установка, освещение (кроме палубного), радиооборудование, электрорадионавигационные приборы и др.

Нагрузка рулевого устройства невелика (25...30%) вследствие малых кладок пера руля при работе авторулевого.

Периодически (эпизодически) включаются: вспомогательный компрессор (для восполнения утечек воздуха в системе пуска главного двигателя), пожарный насос (для скатки палубы), осушительный (для удаления предварительно очищенной при помощи сепараторов воды, образовавшейся вследствие утечек на деки в машинном отделении и трюмах), насосы общесудовых систем пресной и забортной воды (при понижении давления воды в этих системах) и др.

При необходимости работает электрооборудование мастерских.

В режиме маневров, например, при съемке с якоря (работает главный двигатель), к перечисленным выше постоянно и эпизодически работающим приемникам добавляются якорно-швартовные устройства, вместо подкачивающего компрессора пускового воздуха работает более мощный компрессор (из-за повышенного расхода воздуха вследствие частых пусков-остановок главного двигателя).

Одновременно повышается нагрузка на рулевую машину вследствие увеличения углов кладки пера руля. Работает пожарный насос для смыва грунта с якоря и якорь-цепи.

В зависимости от конкретных условий съемки, может быть включено палубное освещение, необходимое при укладке стрел лебедок и кранов по-походному, зачехлению палубных механизмов, и при очистке палубы после окончания грузовых операций.

В аварийном режиме (пожар или пробоина, или иные обстоятельства, влияющие на безопасность мореплавання) судовая электростанция наиболее нагружена при пожаре на судне.

В этом случае следует принять, что борьба с пожаром происходит на ходу судна (в штормовых условиях остановка главного двигателя всегда приводит к тому, что неуправляемое судно разворачивается лагом к волне и опрокидывается). Поэтому работают все приемники электроэнергии ходового режима, и дополнительно включаются пожарные насосы, а также насосы осушительной и балластной систем.

Пожарные насосы необходимы для борьбы с пожаром, а осушительные насосы - для удаления забортной воды, поступающей в судовые помещения вследствие тушения пожара, насосы балластной системы – для создания безопасного для судна крена и дифферента, т.е. для сохранения остойчивости судна.

В зависимости от расположения очага пожара, должны выключаться механизмы, продолжение работы которых способствует распространению пожара. Например, при пожаре в машинном отделении должны быть выключены вентиляторы МО.

При пожаре в трюмах должны выключаться трюмные вентиляторы, при пожаре в жилых и служебных помещениях - вентиляторы этих помещений или установка кондиционирования воздуха, подающая воздух в эти помещения и т.д.

При необходимости оставления судна используются шлюпочные лебедки.

В данной курсовой работе следует принять, что пожар случился в одном из трюмов и борьба с пожаром происходит на ходу судна (работают приемники ходового режима) в темное время суток (включено палубное освещение).

В режиме стоянки с грузовыми операциями не работают: рулевое и якорно-швартовное устройства, насосы, обеспечивающие работу главного двигателя (топливный, охлаждающие пресной и забортной воды, масляный), радиооборудование, электрорадионавигационные приборы, главный компрессор.

В работе находятся: грузовые устройства, палубное освещение, подкачивающий компрессор, насосы, обеспечивающие работу вспомогательных двигателей (топливный, охлаждающие пресной и забортной воды, масляный), уменьшенное количество вентиляторов машинного отделения, трюмные и общесудовые вентиляторы, насосы питательной воды и циркуляционные котельной установки, система кондиционирования, камбуз (в течение рабочего дня), рефрижераторная установка.

При необходимости может включаться валоповоротное устройство и электрооборудование мастерской.

В режиме стоянки без грузовых операций не работают грузовые устройства, а все остальные приемники электроэнергии, перечисленные для режима стоянки с грузовыми операциями, остаются в работе.

Дополнительные сведения об особенностях работы отдельных приемников можно найти в приводимых примерах «Таблиц нагрузок судовой электростанции» из справочной и методической литературы.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА РОДА ТОКА, НАПРЯЖЕНИЯ И ЧАСТОТЫ

При описании данного раздела необходимо привести сравнительные характеристики приемников энергии постоянного и переменного тока в отношении регулировочных характеристик, веса и стоимости, эксплуатации и обслуживания и т.п. и на основании вышеизложенного выбрать для своего конкретного судна соответствующий род тока.

При выборе величины напряжения определить основные причины и критерии, определяющие этот выбор, а также привести требования Правил Регистра в отношении допускаемой величины напряжения для судового электрооборудования.

Скачать методические указания и таблицу нагрузок