Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, МОРСКАЯ ТЕХНИКА

Модернизация судовой электроэнергетической установки сухогруза проекта №1557

maksimstukalov2013 500 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 93 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 06.01.2021
Объем ВКР 89 страниц, на которых размещены 7 рисунков, 24 таблицы. При написании дипломного проекта использовалось 26 источников литературы. В ВКР входит: введение, 6 глав, итоговое заключение, приложений. Во введении раскрывается актуальность темы работы, ставится основная проблема, цель и задачи для решения проблем. В первой главе предложено техническое описание судна проекта №1557, описание основных размерных параметров, установленной энергетики и СЭС. Во второй главе производится технический расчет мощности СЭС с выбором необходимых генераторных агрегатов, при учете основных режимов работы, таких как: ходового режима работы, в режиме стоянки без рабочих операций, в режиме стоянки с рабочими операциями, режим маневра, режим аварийности. В третьей главе ВКР производится разработка схемы СЭЭС и ГРЩ, с учетом подбора основных элементов ГРЩ, расчетом сборной шины и генераторных фидеров. Описывается основной расчет надежности системы генерирования. Четвертая глава описывает включает в себя всю автоматизацию СЭЭС, где описаны основные требования регистра к постройке речных судов, классификации автоматической системы регулирования и обзор уже имеющиеся АСУ для речного сухогруза проекта №1557. Пятая глава ВКР содержит технику безопасности и экологическую безопасность разработки СЭЭС для речного сухогруза. Описание опасностей основного технического и производственного травматизма при эксплуатации оборудования. Соблюдение всех противопожарных мер и защиты окружающей среды и водоемов. Описание возникающих неполадок и способы их устранения. В шестой части дается экономический расчет основных капитальных вложений при разработке и эксплуатации СЭЭС, описание расчета затрат на топливо, масло и потребляемое электричество судном. Так же производится экономический расчет заработной платы экипажа и срок окупаемости. Заключение посвящено основным выводам и предложениям при разработке новой судовой электроэнергетической системы судна, с учетом от подбора необходимого оборудования до экономических затрат и окупаемости. Описывается технические подведение итогов после эксплуатации нового оборудования по замене, вышедшей из строя старого.
Введение

В речном флоте преобладают дизельные суда, поэтому дизельные генераторы также являются наиболее распространенным агрегатом для судовых электростанций. Дизель-генераторные электростанции: обладают относительно высоким КПД, отличаются автономностью и компактностью, так как не подключаются к вспомогательному оборудованию в виде котлов, паропроводов и т.д.; всегда готовы к работе и могут запускаться как вручную, так и автоматически. К недостаткам дизель-генераторных электростанций можно отнести несколько ограниченный срок службы дизельных двигателей. Для речных судов в ходовом режиме также используется привод судовых генераторов от линии гребного вала или вала отбора мощности. Такие генераторы называются генераторами волн. Судовые энергетические установки обычно располагаются в машинном отделении корабля, т.е. в одном помещении с главными двигателями и разделены по следующим критериям: • по роду тока (постоянного и переменного тока); • по типу первичного двигателя (паровые, первичным двигателем которых является паровая турбина или паровая машина; тепловые, первичным двигателем которых служит двигатель внутреннего сгорания или газовая турбина); • по назначению (основные, аварийные, специального назначения). Главные электростанции снабжают электричеством приводы палубных механизмов, насосов, вентиляторов, а также подводят системы навигации, освещение и кухонные приборы. Аварийные электростанции снабжают электроэнергией важных потребителей на судне в случае отказа главной электростанции. Специальные (для питания технологических устройств экскаваторов, гребных станций). Большинство речных судов оснащено электростанциями переменного тока. Использование переменного тока на больших судах предпочтительно из-за экономии на конструкции и эксплуатации электрооборудования. На малых судах с малым количеством электроприводов ввиду использования аккумуляторных батарей целесообразнее оборудовать электростанцию постоянного тока. Номинальное значение частоты переменного тока принимается равным 50 Гц. Согласно существующим стандартам, номинальные напряжения на выводах потребителей принимаются равными: • для переменного тока, 380, 220, 127, 36, 12 В; • для постоянного тока – 220, 110, 36; 24 В. Каждое самоходное судно оборудовано как минимум двумя основными источниками электроэнергии. Это могут быть дизель-генераторы, турбогенераторы, аккумуляторные батареи и валогенераторы. Если основными источниками являются генераторы, хотя бы один из них должен иметь собственный независимый привод. Количество и мощность источников главной энергетической установки выбирается с учетом следующих режимов работы судна: ходовой, прикроватный, отстоянный, запорный, аварийный. Работоспособность основных источников должна быть такой, чтобы в случае выхода из строя одного из основных источников переходил в навигационный и аварийный режимы судна. может обеспечить. В то же время наличие аварийных источников питания не влияет на снижение требований к основным источникам питания. Аварийная электростанция устанавливается в отдельном отапливаемом помещении, в котором, помимо дизель-генератора, находится аварийный распределительный щит (АРЩ), аккумуляторные батареи для запуска дизельного двигателя и резервуар для подачи аварийного топлива. К источникам аварийного питания подключены электрические и электрогидравлические приводы рулей, устройства управления судном, сигнальные и дифференцирующие огни, освещение коридоров, лестниц, рулевых рубок, аварийная и пожарная сигнализация и другие ответственные потребители. Сухогруз предназначен для перевозки сыпучих грузов, таких как песок, зерно и т. д. Сухогруз также перевозит минеральные удобрения, контейнеры и древесину (есть один тип грузового судна, который называется лесовозом). Для безопасности он оснащен двойными бортиками и днищем. Оснащен оборудованием для: - обеспечение движения и маневрирования; - Осуществление внешней и внутренней радиосвязи; - Обеспечение энергией различных потребителей на борту для поддержания условий обитаемости экипажа и функционирования механизмов корабля; - бороться за живучесть корабля и не допускать потери эксплуатационных характеристик; - достижение заданных показателей эффективности; - выполнять другие функции. Судовое оборудование, выполняющее эти функции, называется судовой техникой (ТС). К ним относятся механизмы двигательно-рулевого комплекса, источники генерации различных видов энергии, механизмы, агрегаты, установки всех судовых систем и устройств. Комплексы, управляющие техническими средствами корабля, представляют собой сложные арготические (человеко-машинные) системы. Как и любая арготическая система, комплекс управления кораблем состоит из двух частей: «человека» и искусственной системы (средств автоматизации). На современных судах микропроцессорная техника (SMT) используется для решения задач управления судовым оборудованием на всех уровнях. Автоматизация судовых процессов на базе SMT происходила постепенно. Изначально были автоматизированы простейшие процессы. Затем были созданы подсистемы управления для одного или нескольких технических средств для выполнения определенных функций (функционально-ориентированные подсистемы). Одним из примеров является система управления курсом корабля и ряд других. Затем функционально-ориентированные подсистемы были интегрированы в системы для решения более сложных задач (проблем). Полученные интегрированные системы, в свою очередь, были объединены в проблемно-ориентированные системы управления на более высоком уровне. Судовая система электроснабжения (SEPS), предназначенная для выработки, распределения и потребления электрической энергии, является одним из важнейших технических средств корабля. СЭЭС — это единый комплекс, состоящий из электростанций, подстанций и потребителей электроэнергии, соединенных между собой линиями электропередачи. Этот комплекс объединяет общий процесс производства, распределения и потребления электроэнергии. В электросеть обычно также входят различные преобразователи тока, напряжения и частоты (трансформаторы, выпрямители, инверторы и т. д.). СЭЭС — это многофункциональная система, которая выполняет различные функции - производство, распределение, передачу и потребление электроэнергии. В этом причина ярко выраженной иерархической структуры. В общем, он состоит из трех основных подсистем: подсистемы для производства и преобразования электроэнергии, подсистемы для канализации и распределения электроэнергии и подсистемы для потребления. Электростанция включает в себя источники электроэнергии (машинно-генераторные установки с постоянным или переменным током и аккумуляторные батареи), а также устройства, которые распределяют электроэнергию, контролируют и контролируют работу электрических систем. Судовые энергетические установки классифицируются по разным критериям. По типу преобразуемой энергии: тепловая, ядерная. По роду тока: постоянный, переменный. По частоте: промышленные, повышенные. По типу первичного двигателя: дизельные, паровые и газовые турбины, инженерные турбогенераторы, валогенераторы. По договоренности: - Магистральные СЭС - станции, поставляющие электроэнергию для собственных нужд и технологических процессов. - Аварийные станции (АС) - обеспечивают питанием важную часть приемников на корабле в случае выхода из строя главной станции; они устанавливаются на всех пассажирских и грузовых судах, а также на ледоколах и самоходных танкерах специальных типов. По способу управления: автоматизированный, автоматический. Основные требования к СЭС, следующие: а) живучесть и высокая надежность всех соединений системы; б) бесперебойное энергоснабжение потребителей всеми видами транспорта; c) относительная простота использования СЭС; г) Надежность обслуживания, а также стандартизация систем и устройств. Основные направления развития и совершенствования судоходства следующие. 1. Расширение применения комплексной автоматизации судовых энергетических установок и систем, использование такой автоматизированной автоматизации, при которой автоматически предусмотрены различные (оптимальные) режимы работы. 2. Для повышения эффективности необходимо прекратить использование основного двигателя. Целью ВКР является процесс технического осмотра и замены старой судовой электроэнергетической системы сухогруза проекта 1557 дедвейтом в 3350 тонн. на новую, расчет мощности СЭС и выбор генераторных агрегатов, разработать схемы СЭС и ГРЩ, автоматизация СЭЭС, расчет переходных процессов в СЭЭС. Для решения поставленной цели перед ВКР необходимо решить следующие задачи: - провести технический осмотр и сделать анализ по устаревшей системе сухогруза, так как речной сухогруз простоял в порту долгое время, и вся система устарела, часть испортилась; - разработать схему СЭС и структурную схему АСУ; - рассчитать технические нагрузки при подборе необходимого оборудования; - проанализировать характерные неисправности при эксплуатации синхронных генераторов и способы их устранения; - обосновать экономическую эффективность проектируемой СЭС; - выявить опасные и вредные производственные факторы, воздействующие на человека, которые могут привести к травмам и профессиональным заболеваниям; - произвести анализ условий труда вахтенного электромеханика в помещении ЦПУ; - рассмотреть основные факторы, оказывающие вредное воздействие на окружающую среду (поверхность воды) при эксплуатации сухогруза.
Содержание

АННОТАЦИЯ 9 ВВЕДЕНИЕ 11 1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СУДНА 17 1.1. Общие сведения об сухогрузном судне проекта 1557 17 1.2. Главные размеренные параметры судна «Сухогруз-М» 19 1.3. Главная энергетическая установка судна 20 1.4. Вспомогательная установка энергетики 22 1.5. Основные параметры судовой СЭС 23 2. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ СЭЭС И ГРЩ 26 2.1. Проектирование схемы судовой электростанции 26 2.2. Выбор шин для ГРЩ 27 2.2.1. Расчет тока сборной шины (СШ) 28 2.2.2. Расчет тока ГШ 29 2.2.3. Расчет генераторных фидеров 31 2.3. Расчет надежности системы генерирования 33 2.4. Подбор кабеля 34 2.5. Подбор коммутационных аппаратов 36 2.6. Подбор электроизмерительных приборов 37 2.7. Подбор измерительных трансформаторов 38 3. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ СЭС И ВЫБОР ГЕНЕРАТОРНЫХ АГРЕГАТОВ 40 3.1. Основные значения 40 3.2. Расчет мощности СЭС во время работы 42 3.2.1. Расчет показателей мощности СЭС в ходовом режиме (кВт) 42 3.2.2. Расчет показателей мощности СЭС в режиме стоянки без рабочих операций (кВт) 42 3.2.3. Расчет показателей мощности СЭС в режиме стоянки с рабочими операциями (кВт) 42 3.2.4. Режим маневра (кВт) 43 3.2.5. Режим аварийности при основной работе СЭС (кВт) 43 3.2.6. Аварийная станция (кВт) 43 3.3. Определение и выбор количества и мощности генераторных агрегатов 43 3.4. Выбор источника электроэнергии и трансформатора 44 3.4.1. Выбор трансформатора 44 3.4.2. Расчет мощности электростанции 45 3.4.3. Выбор источников электроэнергии судовой электростанции 46 3.4.4. Расчет мощности и выбора аварийного генератора 47 4. АВТОМАТИЗАЦИЯ СЭЭС 49 4.1. Требования регистра к постройке речных судов 50 4.2. Общие требования к автоматизации речных судов 52 4.3. Обзор АСУ фирмы НПП «АМЭ» модель судна Проект 1557 «Сормовский» 54 4.3.1. АСУ Проект 1557 «Сормовский» 54 4.3.2. Структура системы 56 4.3.3. Система распределения мощности 57 4.4. Управление судовой электростанцией 57 5. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОЕКТА 59 6. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 69 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 73 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 75 ПРИЛОЖЕНИЕ А: Схема сухогруза Проекта №1557 «Сормовский» 78 ПРИЛОЖЕНИЕ Б: Судовая электроэнергетическая система проекта №1557 до модернизации 79 ПРИЛОЖЕНИЕ В: Таблица нагрузок в разных режимах работы 80 ПРИЛОЖЕНИЕ Г: Судовая электроэнергетическая система проекта №1557 после модернизации 84 ПРИЛОЖЕНИЕ Д: Схема электрическая принципиальная СЭЭС проекта №1557 85 ПРИЛОЖЕНИЕ Е: Экономический расчет разработки СЭЭС сухогруза проекта №1557 93
Список литературы

1. V.D. Vidineev, B.A. Ivanov, N.A. Alexandrov, B.T. Marinuk. Analysis and optinuzazation of natural gas liquefaction. Ninth international conference on LNG, vol.1 of2., Nice, France, Octobre 17-20, 1989. 2. Бармин И.В., Чечулин Ю.К., Купис И.Д. Сжиженный природный газ - альтернативный энергоноситель и доступное топливо. //Холодильное дело. - 1996. - №3 3. Береснев В.Н. Некоторые результаты исследований виброхарактеристик поршневого компрессора // Машины и аппараты холодильной техники и кондиционирования воздуха. - Л.,1978. №3. С.164-171. 4. Богомолов, В. С. Судовые электроэнергетические системы и их эксплуатация: учеб. для вузов /. – М.: Мир, 2006. – 320 с. 5. Видякин Ю.А., Доброклонский Е.Б., Кондратьева Т.Ф. Оппозитные компрессоры. - Л.:Машиностроение, 1979.- 279с. 6. Граве, В. И. Электропожаробезопасность высоковольтных судовых электроэнергетических систем: учеб. пособие для вузов /. – СПб.: Элмор, 2003. – 160 с. 7. Грезин А.Г., Громов А.В., Мельникова Н.С. и др. Использование сжиженного природного газа в качестве энергоносителя - задача государственной важности. //Холодильная техника. - 1999. - №9. 8. Гриб В.В., Сафонов Б.П., Жуков Р.В. Динамика механизма движения поршневого компрессора с учетом зазоров в подвижных соединениях. - Вестник машиностроения. 2002. №4. С.3-7. 9. Денисов, В. Г. Методы и средства технического диагностирования судовых энергетических установок: моногр. / . – Одесса: Фенiкс, 2008. – 304 с. 10. Жадобин, Н. Е. Электронные и микропроцессорные системы управления судовых энергетических и электроэнергетических установок: учеб. для вузов. – М.: Проспект, 2010. – 528 с. 11. Захаренко С.Е., Анисимов С.А., Дмитревский В.А. и др. Поршневые компрессоры. - М.;Л. Машгиз, 1961.- 455с. 12. Колесник, Д. А. Системы электроэнергетики. Судовые электроприводы: метод. указания к практ. занятиям /. – Северодвинск: Севмашвтуз, 2008. – 46 с. 13. Краковский Б.Д., Попов О.М., Удут В.Н. Выбор схемы сжижения природного газа. //Холодильная техника. - 1999. - №9. 14. Краснов, теории и расчета судовых электроэнергетических систем. Моделирование для исследования специальных режимов: учеб. пособие для вузов /. – Л.: Судостроение, 1989. – 328 с. 15. Михайлов, В. А. Автоматизированные электроэнергетические системы судов: учеб. для вузов /. – Л.: Судостроение, 1977. – 512 с.: ил. – Библиогр.: с. 508-509. 16. Никифоровский, Н. Н. Судовые электрические станции: учеб. пособие для вузов /. – 2-е изд., доп. – М.: Транспорт, 1974. – 431 с.: ил. – Библиогр.: с. 425-426. Основы эксплуатации судовых энергетических установок: учеб. пособие для вузов / [и др.]. – Николаев, 2010. – 383 с. 17. Петров, С. А. Проблема внедрения полного электродвижения на корабли // Состояние и перспективы развития корабельных ЯЭУ иностранных флотов: моногр. / . – СПб.: Судостроение, 2009. – Разд. 3.7. – С. 240-260. 18. Пискунов, А. М. Электрооборудование судов: учеб. пособие для вузов /. – Николаев: НУК, 2006. – 144 с. 19. Пластинин П.И. Поршневые компрессоры. Том.1. Теория и расчет / 2-е изд. переработано и доп. -М.: Колос, 2000. - 456с. 20. РД 09-102-95. Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, поднадзорных Госгортехнадзору России. 21. Сафин А.Х. Тенденции в технико-экономической структуре производства и развитии компрессорного оборудования. - Компрессорная техника и пневматика. 2002. №2. С.4-9. 22. Сергеев В.И., Юдин К.М. Исследование динамики плоских механизмов с зазорами. - М.: Наука, 1974. -111с. 23. Соловьев, Е. М. Энергетическое оборудование, механизмы и системы судна: учеб. для вузов /. – М.: Мир, 2003. – 280 с.: ил. Судовые автоматизированные тепло - и электроэнергетические установки: учеб. пособие для вузов / [и др.]. – Одесса: ТЭС, 2011. – 394 с. Техническая эксплуатация судового электрооборудования: учеб.-справ. пособие / [и др.]. – М.: Проспект, 2010. – 512 с. 24. Хомяков, Н. М. Электротехника и электрооборудование судов: учеб. пособие для вузов /. – Л.: Судостроение, 1971. – 367 с. 25. Чириков К.Ю., Мельник П.В. Использование СПГ в народном хозяйстве. //Сер. ХМ-6. - М.: ЦИНТИ химнефтемаш. - 1991. 26. Яковлев, Г. С. Судовые электроэнергетические системы: учеб. для вузов /. – СПб.: Судостроение, 2012. – 387 с.
Отрывок из работы

2.1. Проектирование схемы судовой электростанции При разработке электростанции мы учитываем количество и тип генераторных установок, трансформаторов, возможность параллельной и раздельной работы генераторов, питание критических приемников от основных и аварийных генераторов, а также питание от береговой сети при их стоянке в порту. При проектировании схемы мы обеспечиваем параллельную работу генераторов в системе сборных шин, разделенных автоматическими выключателями. Разделение главного распределительного щита на секции позволяет обслуживать секции одну за другой при снятии напряжения. Устанавливаем автоматические выключатели на ответвлениях, выходящих из главного распределительного щита. При раздаче приемников по схемам ГРЩ руководствуемся требованиями реестра. Такие приемники, как электрическое рулевое управление, шпиль, якорная лебедка, пожарные насосы, трюмные балластные насосы, компрессоры, радиоприемники, навигационные устройства и т. д., приводятся в действие отдельными ветвями. Предусмотрено подключение основного и резервного приемников для одной цели к разным секциям. Питание одной из систем электроусилителя руля осуществляется от аварийного распределительного щита. Мы группируем безответственных потребителей, которые допускают отключение генератора при перегрузке. Чтобы уменьшить нагрев главного распределительного щита, подключим наиболее мощные источники ближе к источникам. На схеме показано соединение главного распределительного щита с распределительным щитом, аварийным генератором и подстанцией 220 В. При разработке схемы главного распределительного щита мы заранее определяем количество главных распределительных щитов. Разновидности схем СЭЭС: • Автономная СЭЭС; • С отбором мощности от главной энергоустановки; • Однолинейная СЭЭС; • Единая схема СЭЭС. На рисунке 2.1 Показана однолинейная функциональная схема СЭЭС, так как эта схема является оптимальным вариантом для грузового судна, все установленные приборы размещаются на одной полосе соединения, что намного упростит в дальнейшем модернизацию СЭЭС.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Морская техника, 74 страницы
1850 руб.
Дипломная работа, Морская техника, 53 страницы
1325 руб.
Дипломная работа, Морская техника, 81 страница
800 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg