ФЕДЕРАЛЬНОЕ Государственное БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

«КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Судовые энергетические установки»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине: «Автоматизация судовых энергетических установок»

на тему: «Автоматизация вспомогательных котельных установок. Топочная форсунка «Монарх»»

Контрольную работу выполнил:

студент группы ______

___________________________

(ф.и.о.)

Шифр _________

Проверил: к.т.н., доцент

Осовский Д.И.

Керчь – 20___ г.

Задание

С помощью таблицы по последним двум цифрам зачетки выбираем номера вопросов на контрольную работу.

1. Общая характеристика СЭУ

2. Общая характеристика САР частоты вращения

Оформление работы

1. Общая характеристика СЭУ.

Судовая энергетическая установка (СЭУ) представляет собой комплекс функционально взаимосвязанных элементов энергетического оборудования, машин и механизмов, осуществляющих преобразование, передачу и использование различных видов энергии для обеспечения движения судна, жизнедеятельности экипажа, безопасности мореплавания.

В состав СЭУ входят главная и вспомогательная энергетические установки, системы обеспечения функционирования главного дизеля, электроэнергетическая система (ЭЭС). Главный двигатель (ГД), главная передача, валопровод, гребной винт составляют пропульсивную установку. Корпус судна совместно с пропульсивной установкой образуют пропульсивный комплекс, причем между ними существует гидродинамическое взаимодействие.

Механическая энергия ГД передается гребному винту и преобразуется им в упор, обеспечивая движение судна.

Дизельные СЭУ морских судов можно подразделять па следующие типы:

1) с реверсивными ГД, работающими непосредственно на гребные винты фиксированного шага (ВФШ) или через передачу с постоянным передаточным отношением; управление дви-жением судна (изменение упора) сводится к управлению ГД, как правило малооборотного, однако имеются СЭУ с реверсивными малооборотными дизелями (МОД) на судах с винтом регулируемого шага (ВРШ);

2) с нереверсивными ГД, работающими непосредственно на ВРШ или через передачу с постоянным передаточным отношением; управление движением судна осуществляется с помощью как ГД, так и движителя; ГД, как правило, являются среднеоборотными (СОД).

3) с реверсивными ГД, работающими на ВФШ через нереверсивную трансмиссию с постоянным или переменным передаточным отношением; управление движением судна осуществляется за счет воздействия на двигатель и трансмиссию;

4) с нереверсивными ГД, работающими на ВФШ через реверсивную трансмиссию с постоянным или переменным передаточным отношением; управление движением судна также осуществляется за счет воздействия на двигатель и трансмиссию. К этому типу можно отнести гребную электрическую установку, управление которой осуществляется воздействием на главные-генераторы и гребные двигатели.

В дальнейшем будут рассматриваться первые два типа.

Режим работы пропульсивного комплекса определяется скоростью судна υ_с, частотой вращения гребного винта n (угловой скоростью ω), эффективной мощностью на валу ГД N_e {или эффективным крутящим моментом М_e). Эти параметры зависят от состояния работающих ГД и влияния эксплуатационных условий, например, волнения, состояния корпуса судна, степени загрузки и т. п.

Режимы работы дизелей характеризуются совокупностью многих параметров, определяющих эффективную мощность N_e и экономичность, эффективный коэффициент полезного действия η_е или эффективный удельный расход топлива g_e . К числу этих параметров относится: крутящий момент М_е, частота вращения вала п, расход топлива G или положение органа топливоподачи h_т - положение рейки топливного насоса высокого давления (ТНВД), давление наддува р_н, температура охлаждающей воды ύ_ви др.

Таким образом,

N_в= f (M_e; n; h_т; р_н; ύ_в…)

Между параметрами, характеризующими работу дизеля на каждом установившемся режиме, существуют функциональные зависимости, которым соответствуют статические характеристики в координатах установившихся параметров, при этом наиболее важное значение имеют зависимости N_е(n)или М_е(n),определяющие режим работы ГД в составе пропульсивного комплекса.

2.Общая характеристика САР частоты вращения .

Одной из основных систем автоматического регулирования параметров судовых дизелей является система автоматического регулирования частоты вращения вала дизеля. На большинстве судов в качестве таких систем используются механические регуляторы, а в последнее время — электронные регуляторы.

В судовых регуляторах частоты вращения допускается превышение номинальной частоты вращения при сбросе нагрузки не более 15 % в течение 5—10 с. При работе дизеля мощностью 230 кВт и выше на ВРШ или другой потребитель, допускающий режим холостого хода, а также в случае потери ВФШ или его оголении должна предусматриваться остановка дизеля путем отключении топливоподачи при превышении номинальной частоты вращения более чем на 20%. В механических РЧВ встраивается автоматический предельный выключатель.

Регуляторы чистоты вращения должны обеспечивать местное и дистанционное изменение заданной частоты вращения холостого хода не более 10%, т.е. осуществлять эквидистантное смещение регуляторных характеристик (см. рисунок 2.4). Верхнее предельное значение настройки частоты вращения должно быть не менее 105% номинального значения, нижнее устанавливается на уровне минимально устойчивой частоты вращения. Погрешность настройки не должна превышать 1,5 %.

Статизм (степень неравномерности) регуляторной характеристики дизеля должен быть от 0 до 12 %. при параллельной работе ГД для механических всережимных регуляторов - не менее 3%, для однорежимных - не менее 2 %. Степень рассогласования нагрузки и амплитуда обменных колебаний мощности при параллельной работе ГД должны быть соответственно в пределах 5-12,5 % номинального значения нагрузки и 10-15 % номинальной мощности каждого ГД. Перерегулирование не должно превышать 5-15 %, а время регулирования 2-10 с. Особое значение уделяется РЧВ в системах дистанционного автоматизированного управления ГД, через которые может осуществляться задание и изменение скоростного режима судна, задание пусковой дозы топлива, ограничение нагрузки по давлению наддувочного воздуха и по заданной частоте вращения и другим параметрам.

Регулирование частоты вращения ГД связано с изменением тепловых, механических и газодинамических параметров, зависящих от нагрузки на двигатель и его частоты вращения. Количество механической работы, совершаемой ГД, обеспечивающее вращение гребного винта, изменяется в зависимости от внешних условий в широких пределах - от оголения винта в штормовых условиях до его погружения. В первом случае потребуется меньшее количество механической работы, во втором - большее.

Как показано на рисунке 1.1, при отсутствии РЧВ и перемещении характеристики N_c ( n ) в положение 10более «легкого» винта ГД может работать в зоне AFE , в частности, в точке F . В этой зоне частота вращения превышает номинальную, в результате инерционные силы значительно увеличиваются, а это может привести к перегреву цилиндровых крышек и поршней. Поэтому ГД, работающий непосредственно на ВФШ, целесообразно оборудовать автоматическим регулятором, предотвращающим чрезмерное повышение частоты вращения при оголении или потере винта.

В случаях, когда необходима длительная работа на режимах меньше номинального, ГД должен быть снабжен РЧВ, поддерживающим постоянным любую частоту вращения, т.е. быть всережимным. На судах с ВРШ при увеличении угла поворота лопастей возрастает количество механической работы (нагрузка), при уменьшении — снижается, поэтому при неизменной подаче топлива в дизель и уменьшении нагрузки ГД будет иметь, избыточный запас энергии, и частота вращения его будет увеличиваться, а с ростом нагрузки частота вращения будет уменьшаться вплоть до возможной его остановки. Таким образом, необходимо стремиться поддерживать равенство между подводимым и отводимым количеством энергии: с возрастанием нагрузки увеличивать количество топлива, со снижением нагрузки — уменьшать.Процесс регулирования осуществляется подачей определенной дозы топлива в зависимости от угла поворота коленчатого вала дизеля, распиливанием его ТНВД путем воздействия на ТНВД топливной рейки, которая может управляться вручную или автоматически, в том числе и через Рч.В соответствии с характеристиками ГД и нагрузки и способами управления регуляторы частоты вращения дизелей должны обеспечивать требуемую точность поддержания частоты вращения вала дизеля, безопасную и устойчивую его работу, эксплуатацию без перегрузок по крутящему моменту, тепловому и скоростному режимам, высокое качество переходных процессов, эффективное использование мощности дизеля, простое управление и возможность совместной работы с системами ДАУ.

Кроме того, регуляторы должны быть надежны, просты, но конструкции, иметь небольшие размеры, невысокую стоимость, достаточный срок службы. Однако иногда требования, предъявляемые к регуляторам, весьма противоречивы, поэтому выбор регулятора должен определяться требованиями, обеспечивающими оптимальное решение поставленной задачи.

Дмитрий Иванович Осовский

Алексей Сергеевич Шаратов

АВТОМАТИЗАЦИЯ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

по выполнению контрольной работы

для курсантов специальности 26.05.06

«Эксплуатация судовых энергетических установок»

заочной формы обучения

Тираж _____экз. Подписано к печати __________.

Заказ № _______. Объем 0,55 п.л.

«Керченский государственный морской технологический

университет»

298309 г. Керчь, Орджоникидзе, 82

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 278; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!