Результаты произведенного выбора типа, числа и мощности ГА по каждому режиму занесены в таблицу 3.1
Тип судна
УС “ПРИБОЙ”
| Класс регистра СССР: Год постройки судна: Назначение судна: | КМЛ 1 1964 Перевозка сухих грузов насыпью или в упакованных тарах |
Основные элементы
| Длина, м | 157 |
| Ширина наибольшая, м | 21,2 |
| Высота борта, м | 9,45 |
| Водоизмещение, т порожнем наибольшее | 6450 15500 |
| Дедвейт, т | 8750 |
| Вместимость судна, рег.т. валовая чистая | 10870 5900 |
| Грузоподъемность, т | 6140 |
| Скорость, уз | 17,5 |
| Автономность плавания по запасам топлива (рейсовая), сут | 75 |
| Район плавания | Неограниченный |
Перечень электрифицированных механизмов судна
 |
Таблица 1.1
Перечень электрифицированных механизмов судна
| № | Наименование приемников электроэнергии | Число , n | Мощность P N, кВт | ||
| I | Рулевое устройство : | 2 | 22 | ||
| II | Якорно-швартовые устройства: а) шпиль якорно-швартовый | 2 | 45 | ||
| III | Лебедки: а) грузовые б) шлюпочные | 2 2 | 25 14 | ||
| IV | Лифты : | ||||
| V | Механизмы, обеспечивающие работу ГД: а) насосы забортной воды б) насос пресной воды системы охлаждения цилиндров в) насос пресной воды системы охлаждения форсунок г) насосы масляные д) насосы топливные е) компрессоры пускового воздуха д) сепараторы топлива ж) сепараторы масла | 2 2 2 2 2 2 2 2 | 17,5 17,5 1,5 40 8,5 50 8 4 | ||
| VI | Механизмы вспомогательных котлов: а) насосы питательной воды б) насос топливный в)насос циркуляционный г) вентилятор котла | 2 2 2 1 | 1 2 2,9 3,2 | ||
| VII | Испарительная установка: а) насос конденсатный б)насос инжекторный в) насосы вакуумные | 1 1 2 | 7,6 1 3 | ||
| VIII | Насосы пожарные: а) насос основной б) малый (аварийный) | 2 1 | 35 15 | ||
| IX | Насосы балластно-осушительные: | 2 | 14 | ||
| X | Насосы бытовых систем: а) насосы санитарной пресной воды б) насос санитарной забортной воды в) насос горячей воды | 1 1 2 | 3,2 3,2 0,45 | ||
|
продолжение таблицы 1.1 | |||||
| XI | Насосы топливоперекачивающие | 1 | 5,5 | ||
 XII
| Вентиляторы: а) машинно-котельного отделения б) общесудовые | 9 11 | 4 2 | ||
| XIII | Рефрижераторы провизионных камер: а) насос охлаждения провизионной установки б) компрессоры провизионной установки | 1 1 | 11 3,6 | ||
| XIV | Рефрижераторы трюмов: а) вентиляторы | 4 | 0,9 | ||
| XV | Системы кондиционирования воздуха: а) компрессоры б) насос рассольный в) насос охлаждения г) вентиляторы | 1 1 1 25 | 52 5 5 1 | ||
| XVI | Нагревательные устройства : | 6 | 2 | ||
| XVII | Камбуз : | - | 60 | ||
| XVIII | Освещение : | - | 80 | ||
| XIX | Прожекторы : | 3 | 2 | ||
| XX | Радиооборудование : | - | 27 | ||
| XXI | Электронавигационное оборудование : | - | 7 | ||
| XXII | Валоповоротное устройство : | 1 | 11 | ||
| XXIII | Прочая электрическая нагрузка : | 1 | 150 | ||
|
|
|
2. Определение мощности судовой электростанции
В общем случае мощность судовой электростанции зависит от следующих факторов:
- тип и назначение судна;
- водоизмещение;
- мощность главной энергетической установки;
- состав и мощность электрифицированных механизмов и других судовых электроприемников;
- расчетный район плавания;
- условия комфортности судна, включая наличие систем кондиционирования воздуха, вентиляции, оснащенность камбуза и бытовых помещений и т.п.
|
|
|
Наиболее точную характеристику динамики изменения нагрузки судовой электростанции дают графики нагрузки уже эксплуатируемых судов (суточные, месячные, годовые и т.п.), но их удобно использовать при анализе работы реальных СЭЭС, а применять на стадии проектирования очень затруднительно.
Вероятностные методы точнее и дают более реальные результаты расчета, но для их точности требуется очень обширная и достоверная исходная информация, поэтому они слишком сложны и громоздки для практики.
Сегодня чаще используют приближенные детерминированные методы расчета, как достаточно простые, относительно точные и наглядные. В курсовом проекте для расчета нагрузки судовой электростанции рекомендуется использовать метод постоянных нагрузок (табличный метод), который получил наибольшее распространение в проектной практике, как дающий простое и наглядное решение задачи, хотя и достаточно приближенное.
Случайный характер процесса электропотребления учитывается с помощью коэффициентов загрузки механизмов и их приводов, а также коэффициентов одновременности их работы.
Метод постоянных нагрузок основан на составлении табличных моделей, отражающих изменение нагрузок отдельных приемников электроэнергии (ПЭ) в различных режимах эксплуатации судна. Они имеют примерно одинаковые для всех типов судов формы и различаются лишь режимами и значениями коэффициентов, которые зависят от типа и назначения судна.
|
|
|
При расчете мощности судовой электростанции задача сводится к правильному определению числа и мощности генераторных агрегатов, которые во всех режимах работы судна должны обеспечивать бесперебойное снабжение потребителей электроэнергией надлежащего качества с учетом максимально допустимой загрузки генераторных агрегатов.
Табличный метод расчета мощности предусматривает следующую последовательность:
1. Выбирается род тока СЭЭС и значение напряжения в судовой (силовой) электрической сети.
2. Намечается структурная схема главной энергетической установки судна и состав предполагаемых источников и преобразователей энергии (дизель- или турбогенераторы, валогенераторы, утилизационные генераторы, комбинированные установки отбора мощности, трансформаторы и т.д.).
3. 
Определяются возможные нормальные и допустимые режимы работы (длительная параллельная, кратковременная параллельная, автономная работа и т.п.).
4. Намечается однолинейная схема генерирования электроэнергии судовой электростанции с распределением групп электроприемников и источников питания по секциям ГРЩ.
5. На основании заданного типа судна составляется спецификация всех электроприемников с их разделением по назначению и ответственности.
6. Для каждого механизма по каталогам выбирается двигатель электропривода с соответствующими параметрами и характеристиками .
7. Намечаются основные расчетные (характерные) режимы эксплуатации данного судна в зависимости от его типа и характера работы.
8. Составляется табличная модель проектируемой электростанции для определения мощности.
9. Для каждого режима определяется суммарная потребляемая мощность всех потребителей и мощность электростанции, необходимая для обеспечения потребности судна в электроэнергии с учетом 5% потерь в судовой сети.
10. По наибольшему и наименьшему значениям потребляемой мощности выбирается единичная мощность генераторов и их количество с учетом требований Регистра к их загрузке.
В настоящее время, как в отечественной, так и в зарубежной практике судостроения, все большее предпочтение отдается электростанции переменного тока, обеспечивающей большинство судовых электроприемников. Только в отдельных случаях для питания специальных приемников используется постоянный ток. Такое решение наиболее эффективно как по экономическим, так и по техническим соображениям, хотя при этом приходится использовать специальные устройства для питания отдельных потребителей постоянным током. В данном проекте я использовал переменный ток с напряжением 400В и частотой 50Гц. Для питания тралового комплекса используется частотный преобразователь.
Рис. 2.1. Структурная схема главной энергетической установки
Структурная схема главной энергетической установки данного судна приведена на рис.2.1. Здесь главный двигатель работает на гребной винт, дизель-генераторы производят всю электроэнергию, схема судовой электростанции автономная.
Все судовые электроприемники по степени их ответственности следует разбить на три категории.
К первой категории следует отнести приемники электроэнергии, от которых зависит безопасность мореплавания, и перерыв в питании которых может привести к аварии судна и гибели людей. Часто их даже называют особо ответственными электроприемниками ввиду повышенных требований к надежности их электроснабжения. К ним относятся:
- системы управления курсом судна (рулевые устройства);
- средства радиосвязи;
- навигационные приборы и устройства;
- 
аварийные пожарные и осушительные насосы;
- сигнально-отличительные огни;
- аварийное освещение;
- аварийная и другие виды сигнализации и др.
Ввиду большой ответственности приемников электроэнергии первой категории, питание их должно обеспечиваться от двух независимых источников.
К приемникам второй категории относятся механизмы, от которых зависит движение судна, управление им, работа главной энергетической установки и сохранность груза, это - ответственные электроприемники:
- механизмы МКО - масляные, топливные и охлаждающие насосы, сепараторы топлива и масла, компрессоры пускового воздуха, и др.
- вспомогательные пожарные и водоотливные насосы;
- промысловое оборудование и технологические установки промысловых судов;
- различное специальное оборудование в соответствии с назначением судна.
Для них в СЭЭС также должно быть предусмотрено бесперебойное электроснабжение как в нормальных режимах судна, так и в аварийных (при работе основной электростанции). Как правило, это требование обеспечивается за счет создания резервного питания для этой категории механизмов и устройств. Перерыв в питании для этой категории приемников электроэнергии в соответствии с требованиями Регистра разрешается на время ввода в работу резервной линии питания или аварийного источника электроэнергии, но время ввода при этом не ограничивается.
К третьей категории относят группу малоответственных или неответственных судовых приемников электроэнергии:
- механизмы камбуза;
- система отопления и кондиционирования воздуха;
- бытовая и трюмовая вентиляция;
- мастерскую и др.
Для этой группы приемников электроэнергии возможен значительный перерыв питания при перегрузках генераторов СЭЭС, на время ликвидации аварий, ремонта оборудования и т.п. При недопустимых перегрузках в СЭЭС эти приемники электроэнергии могут быть просто выведены из работы и тем самым достигается снижение загрузки работающих ГА. Поэтому при разработке схемы СГ и РЭ рекомендуется все приемники электроэнергии третьей категории или их часть выносить на одну или несколько отдельных секций сборных шин, которые подключаются к сборным шинам ГРЩ через контакторы или другие коммутационные аппараты
В действительности мощность, потребляемая судовыми механизмами и устройствами, не является постоянной, а изменяется в зависимости от режима работы судна.
Правила Регистра предписывают, что при расчете мощности судовой электростанции для определения ее наибольшей и наименьшей загрузки, кроме режимов, предписываемых регистром, в таблице нагрузок необходимо представить все режимы.
Характерные режимы судов типа БМРТ :
- промысловый режим (ночь);
- аварийный режим с работой аварийных генераторов;
- стоянка в порту с охлаждением;
- стоянка в порту без охлаждения;
- переход на промысел;
- ход с промысла.
Все вышеперечисленные режимы были рассмотрены мной в ходе разработки данного курсового проекта. Они отображены в Приложении 1.
В каждом эксплуатационном режиме приемники электрической энергии могут работать эпизодически, периодически, непрерывно.
К эпизодически работающим относятся потребители, суммарное время работы которых менее 15% продолжительности режима (менее 3,5 ч в сутки).
Периодически работающие, те, у которых время работы находится в пределах 15¸70% продолжительности режима (3,5¸17 ч. в сутки).
Непрерывно работающие, время работы которых находится в пределах 70¸100% продолжительности режима (17¸24 ч в сутки).
При расчете действительной потребляемой мощности необходимо учитывать коэффициент загрузки механизма.
Потребители электроэнергии, которые в данном режиме не работают, в соответствующих графах таблицы не учитываются.
Результаты расчета для каждого режима работы приведены в табл.2.1.
Таблица 2.1
| Наименование режима работы | Потребляемая мощность с учетом 5% потерь электроэнергии в сети | COS j | ||
| P | Q | S | ||
| Ходовой режим | 492,81 | 983,57 | 1100,12 | 0,894 |
| Маневровый режим | 619,98 | 1224,36 | 1372,37 | 0,892 |
| Аварийный режим с раб. АДГ | 195,44 | 369,85 | 418,32 | 0,884 |
| Стояночный режим без грузовых операций | 173,73 | 300,19 | 346,84 | 0,865 |
| Стояночный режим с грузовыми операциями | 266,98 | 477,89 | 547,15 | 0,872 |
3. Выбор типа, числа и мощности генераторных агрегатов судовой электростанции
При выборе ГА необходимо руководствоваться следующими положениями:
- Единичная мощность ГА выбирается по минимальной загрузке судовой ЭС. Это соответствует режиму стояночный режим без грузовых операций:∑P=173.731кВт; ∑S=346.84кВт. Число ГА выбирается по максимальной загрузке ЭС. Мощность ЭС в других режимах должна обеспечиваться единичной мощностью и их количеством;
- Рекомендуется устанавливать такое количество ГА, при котором обеспечивается выполнение в ходовом режиме продолжительного ремонта любого генератора, при наличии одного генератора в резерве, готовом к приему нагрузки;
- Мощность основных источников должна быть одинаковой. Это позволит уменьшить количество запасных частей и обеспечить более надежную работу.
- Мощность резервного ГА должна быть такой, чтобы при выходе из строя любого ГА, суммарная мощность оставшихся ГА, обеспечила питание ПЭ в наиболее напряженном работе режиме работы судна;
- Суммарная мощность ГА должна быть достаточной для пуска наиболее мощного асинхронного электродвигателя с наибольшим пусковым током. При этом не должно быть понижения напряжения и частоты, которые могли бы привести к выпадению из синхронизма;
- Загрузка генераторов по активной мощности в длительных режимах 65¸85% от номинальной, в кратковременных – 50% не ниже;
- Значение суммарной мощности должно включать 20% резерв мощности на модернизацию в процессе эксплуатации.
Результаты произведенного выбора типа, числа и мощности ГА по каждому режиму занесены в таблицу 3.1
Дата добавления: 2022-06-11; просмотров: 42; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!