Введение
Широкое и интенсивное освоение Мирового океана обуславливает постоянно растущее строительство разнообразных надводных и подводных судов, имеющих различное назначение: от перевозки грузов между континентами и ловом рыбы до выполнения специальных научных исследований.
Все эти суда оснащаются современными, в высшей степени надежными электротехническими системами. В настоящее время невозможно представить судно без его широкой электрификации. В числе потребителей электроэнергии на судне – средства, обеспечивающие навигацию и управление судном, многочисленные приводы механизмов, обслуживающих силовую установку судна, приводы палубных механизмов, многочисленные устройства, обеспечивающие нужды экипажа. Мощность электроэнергетических установок современных судов достигает десятков тысяч киловатт. В процессе создания установок переменного тока определилась одна из основных научно-технических задач судовой электроэнергетики – автоматизация СЭС и их систем управления. Современные СЭС автоматизируются с применением устройств дистанционного управления. Кроме того, современные суда должны быть оснащены надежной системой защиты, контроля и сигнализации, с целью обеспечения надежной эксплуатации судовых систем и безопасности экипажа.
В дипломном проекте необходимо для танкера водоизмещением 40 000 т. спроектировать судовую электростанцию и разработать автоматизированную систему пожарной сигнализации.
При проектировании СЭС необходимо учесть все требования, предъявляемые к электроэнергетическим системам [22].
В дипломном проекте уделено внимание экономической эффективности проектируемого объекта.
Также рассмотрены вопросы охраны труда и окружающей среды, выполнена оценка технической обстановки на судне оказавшемся в зоне аварии.
1. Технические характеристики судна
1.1. Предварительные замечания
В дипломном проекте рассматривается танкер водоизмещением 40 000 т.
Судно имеет следующие технические характеристики:
водоизмещение,
;
дедвейт,
;
район плавания — неограничен;
скорость хода – 15 узлов;
автономность – 160 суток;
класс постройки по Морскому Регистру – А2.
1.2. Главные размерения судна
Длина между перпендикулярами
(1)
Максимальная длина судна
(2)
Ширина по миделю
(3)
Средняя осадка судна
(4)
1.3. Главная энергетическая установка судна
В качестве главной энергетической установки на судне используется дизельная установка. По заданной мощности ГЭУ Nc=1080 л. с. выбираем два дизеля фирмы Ален, марки 16ZV 30/38.
Обозначение по ГОСТ 16ДН 30/38
Число цилиндров 12
Частота вращения, n 650 об/мин
Мощность, Ne 660 л. с.
Удельный расход топлива г/э 162 л. с.
Общая масса 3460 т.
Габариты,
мм
На рисунке 1.1 изображена кинематическая схема установки.
Обозначения на схеме:
Д – двигатель;
М – муфта;
Р – редуктор;
В – винт.
Рисунок 1.1 – Схема главной силовой установки
Под электрооборудованием судов понимают электротехнические устройства и системы, устанавливаемые на судах. Они включают в себя судовые электростанции (СЭС), электрические сети и потребителей электроэнергии.
Судовая электростанция представляет собой совокупность источников электрической энергии и так называемого главного электрораспределительного щита, расположенных в одном или нескольких помещениях судна. СЭС разделяются на основные и аварийные. Все судовые электростанции обычно соединены между собой.
Электрической сетью называется система, состоящая из кабелей и распределительных устройств, с помощью которых электрическая энергия подается от источника к потребителям. Электрические сети по функциональному назначению разделяются на силовые сети, сети электрического освещения, сети установок слабого тока и сети специального назначения.
Потребителями электроэнергии называются все электрифицированные приборы, механизмы, машины и аппараты, потребляющие электроэнергию. По назначению они разделяются на следующие основные группы: а) электромеханизмы судовой энергетической установки (СЭУ); б) электромеханизмы судовых систем и устройств; в) палубные электромеханизмы; г) осветительные установки и устройства; д) устройства связи, сигнализации и управления; е) электромеханизмы технологических установок; ж) бытовые потребители; з) прочие электромеханизмы и приборы;
По степени важности все потребители электроэнергии делятся на три группы: 1) ответственная (радио – и навигационные устройства, приборы управления судном, водоотливные и противопожарные средства, сигнальные огни и т. д.); 2) малоответственные (вентиляторы бытовых помещений, бытовые электроприборы и т. д.); 3) особо ответственные (обеспечиваются питанием не менее, чем от 2-х источников энергии).
Приведем мощности некоторых судовых потребителей электроэнергии в кВт:
Мощность наибольшей эпизодической
нагрузки:
Мощность электроплит камбуза:
Мощность бытовой вентиляции:
Мощность кондиционеров воздуха:
Мощность грузовых механизмов:
Мощность электропривода брашпиля:
Мощность компрессоров сжатого воздуха:
Мощность навигационного оборудования:
Мощность механизмов обслуживающих ГД:
Мощность периодически включаемых
приёмников
.