Пахомов Ю.А. Судовые энергетические установки с двигателями внутреннего сгорания

Подождите немного. Документ загружается.

5.5.6.

8ы6ор

чиола гре6нь!х валов

и способа

реверсирования

оудна

|1ри

вь:боре числа

щебнь:х

валов

(Ави:псттелей)

утитывак)т

тип

назначение

судна' мощность

установки' щебования

к хивучес_

ти'

маневреннь|м качествам'

услови'{м

размещения

элементов

ус-

тановки

щебного

винта' а та1оке первонач€шьнук)

стоимость суд-

на

экст[щатационные защаты.

€

точки

зрения прогульсивных

качеств наивь|годнейш:ей является одновальная

однома!пинн€ш

установка

БФ[11, котор:1

к к)му

)ке проще и

де111ев}те'

удобнее

обс.ттркиванип, наи6олее

ремонтопригодна.

3то

определи]!о 1пи-

рокое

распространение

установок

такого типа

на

суд:}х транспор_

тного

морского

флота

установивтл'1мися рехимами

плавания:

нефтеналивных, сухогрузнь1х судах'

лесовозах'

углерудовозах'

транспортньтх

рефри:п<ератор.ж'

судах

рыбопромь|слового флота.

Фднако непрерь1вное

}ъеличение

мощности энергетических

установок

невозмо)!с{ость

размещени'т

винта необходимого

ди-

амеща

застав]1яет в

Ряде

с./учаев отказь|ваться

от одновальной

ус_

тановки.

[акая

тенденция наблтодается, в частности'

при проек-

тировании

крупнотонн€т>кнь!х

бьтсщоходных

щанспортных

судов

установками

мощностьто более

25_з0

тьтс.

к8т

(контейнерово_

зов' супертанкеров' судов с горизонт:шьньтм

способом погрузки'

шлерудовозов

др').

[оротшими маневреннь|ми свойствами

до.]гкны

обладать

суда

озерноречного и

прибрехного

п]1аванущ

рыболовнь:е

траулеры,

буксирьт,

спасатели,

ледоколь!' паромь|'

пасс:::кирские суда. 11о_

этому

д'|я

таких

судов часто применяют

многов€1пьнь:е

(обышно

двухва.'!ьнь!е)

дизельнь:е

установки.

3опсной задачей при проектировании многов{!пьных

устано_

вок яы1'1ется

распределение

мощности

на кахдьтй

вал. 3 от.]ти![ие

от

дв}'в{}]|ьной

установки'

в многова.тльной

мощность

распреде.]ш|_

ется

неравномерно. Б

щехвальной

установке

мощность

двигате-

лей

среднего вала

превь|!пает мощность

двигателей

бортовьлх

ва_

лов.

|!ри однотипных

двигателю(

распределение

мощности

дости_

гается

ггутем изменени'1 числа

ци]ти}цров.

Бьтбор способа

реверсирования

судна' по

существу' сводится

вь:бору типа

дви)1о1те!1я

у!

передачи.

.{ля

судов

установив|пи-

мися

ре)кимами

т1лавания

предпочтительно изменять

напраы|ение

дв]лкени'{

с помощь|о

реверсивнь1х

двигателей,

в качестве

дви_

ку|теля применять

вФ1п.

,{ля

судов, к маневренным

качествам

которых

предъявля|отся повь1|пенньте

требоъаъ|ия'

предпочтение

мохет бьтть

отдано

3Р111 и:ги

реверсивнь!м

передачам

(при

нере-

версивнь1х

двигателях).

Бьтбор типа

дви'(ите]1я

у1 передачи в

зна_

з22

[лава

9кстшуапацшонные

режцмы

2ловно2о

0вцеопеля

32з

':ительной

степени

определяется

та!о{(е

щебованиями

тяговь1м

характеристикам14

типом

установки

(см.

пп.

5.4.6.).

|[ри

определ

ену!у|

-максим€шьно

догцстимого

диамеща винта

/),."',

необходимо

добиваться

того,

нтобы

искт|юч€шос"'*"'"'"

свободной

поверхности

водь1

на

рабоц

винта.

Ёедостатонное

рас-

с'гояние

ме*А}

лопастями

винта

коргусом

судна

мохет

привес-

ги

к вибрации

коргцса

лопастей

винта.

Бсли

извес"''

'"'д"'

корщ/са

судна

т, то

4.'*

мо'(но

найти

из

следующих

соотно|пе-

ууий''

для

однов:|"льнь{х

транспортнь|х

судов

л^-^

:0,65

0,7

для

двР{в€ш|ьнь1х гранспортнь]х

судов

|"^^

:0,б_0,65.

|[ри

вьтборе

частоть!

вращения

гребного

винта

необходимо

стремиться

достихенито

наиболь1пего

пропульсивного

кпд.

дя

судов

щанспортного

флота

р{ереннь|ми

скоростями

оптим!шь-

!!ая

частота

вращения

состав.т|'тет

примерно

90_100

о6/мин.

[ля

контейнеровозов

при

скоростях

более

м|с

огпимыльн{}я

частота

вращени'1

доходит

до

140

мин-1

связи

с относительно

м€шыми

диамещами

винтов

(5,4_7,2

м).

Бьтбор

частоть|

врА1!{ения

щебного

1'инта

зависит

от

способа

передачи

мощности

винц

от

размеров

!}инта.

Б'сли

диамещ

щебного

винта

и3вестен'

оледует

определить

0птим.шь}ую

частоц

вращения

щебного

вала

(см.

рис.

5.5.).

при_

менении

тр:},ш{щим

буксирным

судам

расчет

вь|полняк)т

д]|я

ре)о1мов

свободного

хода

щш1ени'{

(буксировлсл).

5.5.

3ыбор

типа

передач

и главного

двигател'т

21*

|-лава 6

твкнико-экономичЁскоБ

оБосновАни

вь!БоРА

глАвного

двигАтЁля

пЁРвдАч

6.1.

]!оказатели

судовой

дизельной

установки

€удовьте

дизельнь1е

энергетические

установки

характеризуют-

ся

боль:пим

разнообразием

параметров'

фя

определения

целесо-

образности

применени'{

перспектив

развития

больплое

3начение

име|от

технико-экономические

параметры'

ва:п<нейтшие

из

кото-

рых

затраты

на создание

и экот1луатацию

установок'

та!оке

отдельнь!е

их состав]1яющие.

3атраты

зависят

от

типа судна

ус-

ловий

его

экст!щатации' цен

на тот1ливо

масло'

заработной

гш:а-

тьт обслгркива1ощего

персон[ш!а

и)овня

его

:<валификации'

тех-

ни\{еск1п(

парамещов

уста1{овки

др.

9ффекгивность

пропульсивной

установки'

т.е. ее

экономи1{-

ность'наде)кнооть'маневренность'зависитта|океотправильного

выбора

типа

двигателя,

перодачу!

параметров

гребного

винта

и его

привода.

6.1.1.

9нергетинеские

пока3атели

(

основнь:м

абсол:отным

энергетическим

пок:шате']тям

судо-

вь:х

дизелей

относятся

эффективная

мощность

|[", кБт,

|4ндика-

торная

мощность

-|{'|,

к8т,

номина1ьная

и минима.]1ьно-устой-

чив€и'

мин_1

частоты

вращения

др.

9ффекгивн€}я

мощность'

замеренная

на

фланце

отбора

мощ-

ности

коленчатого

вала

(}}(Б)

дизеля'

опреде.т1яется

по

формулам:

муя

дизелей

с прямой

переданей

мощности

на

щебной

винт

([8),

!{":

|,046'104

й'п,

где !["_

:ругящй

'''Ё''

на |Б, \|'м,

п'-

част0п}

щащени'!'

тлшт-1;

цля дизелей,

работающих

на |8

имеющих

и1щикаторньтй

привод'

"':#,

гле

Р,

среднее

индикаторное

давление,

й|[а;

Ё_

.шпотцадь

пор1пня'

м2; 5

ход

пор!|1ня'

м;

з24

|лава

7ехнцко-экономцческое

о6основанце

вы6ора

елавноео

0вцеапеля

число

цилиндров;1ц

механический 1(|[А

дизеля;

коэффициент тактности

дуве![я, д][я двухтакгньпк дизелей

|, четь|рехтактнь!х

7: 2;

д!я дизелей,

работатощих

на генератор переменного

тока'

!5|!^тп5

у'|0_з

со5

:о-]; /9"

т|г

пде

"[.

фазовьтй

ток

геноратора, А; 0,г.

Фазовое

напря)кение на

:]:)ким:ж

генератора,

3; по

число

фаз;

ц.

кпд

генератора;

со$

коэффициент мощносту1; у

мощность генератора, Бт;

!ля

дизелей,

работатощих

на

генератор

постоянного тока'

!0.10-3

"\г

где

,[_

ве.т!и\!ина тот'а,

А; 0

напрякение

на за)ким'х генератора, 3.

14ндикаторна'{ мощность

дизе.]ш1

относкгельнь|м

энергети!|еским

показател'[м мо)с1о

отнести:

[и:линдрову1о

мощнооть

}/,

|[ор:пневу|о мощность $и

€реднее и}цикаторное

дав.тпение

й:

где !/,

рабоний

объем

цилиндра;

.|,,

элоив€шентн€ш

работа

за

цикл;

Р,

ш1ощадь

индикаторной

диащаммьп,

мм2; !

мтпнаин-

дикаторной диа!раммь|'

мм;

мас:птаб

индикатора,

мм/1!1|!а.

€реднее эффекгивное

давление

Ре

йт1^.

афолпогтшпц мо1щ{остным показ:!тепям €9} относягся

ср{мар-

н€и

мопц{ос'2му

[

прогульсувной

уст€}новки'

ср{марн.у! мощ-

ность

}{ [9},

пещдазаема'1

в:шопроводам,

т€}|оке суп{марная мощ-

носгь

1{'/,

пошеденная к

др|пкете.]1ям'

мошц{остъ ,А/.."

€0€, к3т.

для

сэу с прямой переданей от |!

дв|о{штелю

эффекгивная

мощность .|{., гэу и $'/ состав.ттяют

]\{

2]{!д: /'[;

}:{

/тл1у,

гАе

т'|вп

кгщ

в{}лопровода.

для

сэу с непрямой переданей

м7

:2!л{!д

тц,

гАе

1п

кпд передачи от

к вш1опроводу.

8еличина

1ц

мо)кет иметь

р:шные

значения

д]|я

многома|пин_

нь|х

многовш1ьных

установок.

6.1. ||оказатели су[овой

дизельной

установки

з25

м!_

_\"

ме

Р'

['п

!тп'

,{ля

судна

целом

использу|от

показатель

буксировонной

мощности

или

мощности

полезной

тяти,

\к

[,,

!вп1

:|/3

пп'4вп1']1с-

где

прогцльсивнЁи

Ёс!эффишиёнт;

ц,

кпд

щебного

винта;

'';.

коэффициеЁп

в!|у|яъ1у[я

корпуса

судна

на

работу

винта'

6п',сц.ел,ным!]

моцностнь1ми

пок€шате'}1'1ми

€9!

являютоя

энереонасыщенноспь ц0на.

в":

!'|/|

и]п1 ц||:

}'{//|'

где

)

полное

водойзмейение

судна'

по

щузовой

марке,

п;

опнос1]пельн('я

мощноспь

(3(

с,,

}.{.*/}{'/.

3начения

относительнь|х

мощностнь|х

показателей

для

раз]!ичнь1х

судов

приведены

та6л'

6.|,

!ля

цэ

на

рис'

6'1'

14спользутот

качестве

мощностного

показателя

и спепень

элекпршфикоцшш

су0но

0эс,

квтд,

представ]ш{|ощуло

собой

отно|ше-

"". ''й"'сти

€0€

водоизмещени|о

оудна]

0'"

м"""/о'

[аблица

6.1

9нергетинеские

характеристики

судов

1ип

судна

с*,

к3т/т

о*,

кБт/т

1анкеры

у|

суда

!ля

нав:шочнь1х

фузов

!ниверсальные

сухощузные

суда

€коростные

контейнеровозы

€ула

с горизонтальной

порузкой(накатные)

(рупные

пасса'кирские

суда

и автомобильно-

пасс.|)1о{рские

паромы

.[|едоколы

0,1-0,3

0'з_0'7

0,8-

0,5-

0,8-

\'з-2,5

0,1-0,05

0,1-0,3

0,2-0,4

0'2_о,5

0,3-0,5

0,3-0,4

Рис.

6.1.

3ависимость

с-

от

мощности

@9}:

сухогрузнь|х

судов

(не

рефршкоЁаторов);

нефтесборщиков

з26

[лава

7ехнцко-экономшцеское

обосновант'ое

вы6ора

елавноао

0вшеаупеля

6.1.2. [!оказатели

экономичности

главным показателям' характеризующим

экономичность

работьл

судового

д*1зе!!я'

следовательно' и экономи!!ность

€9}

()'гносятся.

9ффет<гивньтй

удельньтй расход

тотш1ива

3",

т/(к8т.я),

это

отно!пение часового

расхода

то]ш{ива Бн, :о/н,

к эффекгив-

ной мощности

дизеля:

8ч

8':

у\лу|

8е:

й,

|де

удельный

индикаторный

расход

тот1лива.

9ффекп:внь:й

!(1]А

\',

представ]1яет отно!шение

коли1{е-

ства

теттп0тъ|,

пробразованной в

эффел<г*твътуо

рабоц

на к[щ

ду13еля'

к ко.,1|г{еству те|1л0ть1' вьцеливтпейся

тФи сгорании

__3600л/._3600

'|е

3ч9н

8"9н

где

0н

низ1п.|'я тетш1отворная

способность тотг!ива,

к.{>т</кг.

1( показателям

эффективности относится та1о!(е

суммарньтй

расход

масла

двигателем,

который

ск]1адывается из

расходов

на

угар

и на слив.

1,1з общей ср{мы

"".1,:'|д.}'?;'.'

'р'.'"',ь|м

дизелем'

ос-

новной

состаы1я!ощей является

расход

на

угар

(85_95%)'а

расход

!|а

слив состав]ш|ет всето 5_|5/о. Расход масла т9ейцкопфным

ди-

]'елем

в основном опреде.]ш{ется

расходом

цили}щрового

масда. Рас-

ход масла

вь|ракается велргчиной

сугочного 6'"-или часового

рас-

хода

6м, кг/н.

Фтносительной

величиной является

эффекгивньтй

срлмарньлй

удельньтй

расход

масла

8у,

г/(кБт.н), которьтй

р[}вен

отно!|!ени|о

часового

расхода

к эффекгивной

мощности

дизеля.

,":

'10-3.

Ёекоторь:е показатели экономичности

судовых

дизелей

при-

ведень|

в табл. 6.2'

]аблица

6.2

[1оказатели

экономичности судовь:х

дизелей

1ип

дизеля

3"'

г(кБт'н)

з-'

г/(к3т.ч)

ц.'%

мод

сод

вод

157- 180

168-210

205_2з0

0,55- 1,1

1,5-2,5

2,0-5,0

44-52

44-48

з8-42

6. 1' 1ехнико-эконом}г[еские пока3атели

судовой

дизельной

установки

з27

|[оказатели

экономичности

€9}

следую1цие:

удедьньтй

расход

то]1лива8/,

кг/(к3т'я).

ву =с! /{!'|!

1{Бт

*['..),

гле 6{

ср{марнь!й

расход

то1ш1ива

на

€99 на

основном

расчет-

ном

рехиме,

кг/н

(это

расход

то]ш|ива

на

дв|окение

судна

и на

тех_

нологи!{еские

нухдь1'

определяемые

услови'1ми

перевозки

фуза'

частности

на обработку

сохранение

ц)уза,

та]ске на

все

вг1ды

обслухивания

ласса>к'1ров

этсапаха);

!'{{3,",]'{",

мощности'

необходимь:е

щпя

работь1

вспомогательных

механизмов

[9!

и об_

щесудовьп(

потребителей;

эффекгивньтй

!!(|!А

установки

пу

[

зооо

цш3

* ш|.?"

ш,'"

) ]/(сЁ@Ё

) =

зооо

(ву

@Рф,

тле

|Рц

ни31цш[

тетш1ота

сгорания

то1ш1ива'

4хс/:о;

эффекгивньтй

}}[1.{

|9}

!1эу

=3б00х!

/в[эу

0Р1{),

ще

с{эу

ср{марньтй

расход

тотш|ива

на

обс.гухивающие

их вспомогательнь!е

механизмь1

мощность|о

м{.'/

;

прогшльсивньтй

(|[,[

установлот

т]

гэу

3600

т*

/ ${эу

0Ё

) = ц[',

\[эу

вл0

л!к'

Фриентировочные

з\\аче|7ия

\{э,

!л"разли!|нь|х

типов

€9}

А}

}у1ФА

и €9А

0,47_0,50.

Ба

пракплке

применяется

показатель'

которь!й

характеризует

не только

качество

€39,

но и

свойства

гидродинами(леского

комп-

лекса

коргус

судна

дв]'цо1тель

двигатель.

Фн

назь:вается

удель-

нь|м

расходом

то|1пива

на едини|ду

пройленного

тцти

(тс/мггтто)'

3'=3!1,{!

/$.

Бсе

абсолтотнь|е

и относительнь|е

показатели

определяются

мощность1о

€99'

развиваемой

на

данном рехиме.

€

рленьш:ени-

ем мощности

абсолютнь1е

пока3атели

непрерывно

снижаются'

3ависимость

относительнь1х

показателей

от мощности

приведена

на

рис.

6.2.

!(ак видно'

макси}гу{

1(|1.(

установ1*т

ц,

и минит!ум

удельного

расхода

тот1лива

соответствуют

нащузкам,

близким

к номин,шьной,

т.е'

4=0,8...1,0.

з28

|лава

б. 7ехншко-экономцческое

обоснованце выйра

еловноео 0вцеопеля

о!

Рис.

6.2.

3ависимость

относительных показателей

экономичности

63}

от ее мощности

йинимрл

85 располагается

области

значительно мень|п1л( на-

|'рузок и соответствует скорости'

называемой эконопдтческой

х.*.

€уАно,

двига'|сь

с этой скорость}о'

профет

наибольцлий

ггугь

при

заданном 3апасе то|1лива.

|!оскольку

обратно

пропорцио-

н2шен

д'шьности

,ш|авани'!' шосл0дня'! мохет бь:ть

увелияена

при

|].||авании

р{ень1ценнь|ми

скоростями.

1 .з. |тл|ассогабаритнь|е показатели

1( массогабаритнь|м показате.}1ям

судового

дизеля

относятся

как абсол:отные' так и

относительнь!е показателу|.

Абсол:отные

покд}атеп[|

йасса

<<сухого>

дизеля,6,

|о,

т.е. без водь:, масла и

тотг|ива'

но

учетом

массь1

механизмов, обеспечивающих его

рабоц'

[абаритьл

д!13е],я

определя1отс я

тремя

основнь1ми

размерами:

штиной

[,,

м,

||о

фундаментной раме,

птириной 8, м,

по

фундамен-

тной

раме,

лшпи общей

ш.тириной

на

ровн9

ко.}1пекгоров,

вьтсотой

|{, м, от оси 1(8

до

наиболее вьтсокой точки

ц]4ли}цровой

:9ьт:шлс,п.

Фтносите:льпые пока3атели

}дельная

масса'

т.е.

масса

ди3е]1'['

отнесенн:1я к

эффекгивной

его мощностп, кг|кБт,

она с]цхит показателем

мет€ш!лоемкости

дизе.]1я.

м'

6'1.

1ехнико-экономи(|ескиепок:шателисудовойди3ельнойустановки

329

0'8

|,0

у[А

.(ля

оценки

конструктивного испол|1ен\4я

дизеля

использу|от

литрову|о

массу.

*':

!/,

|де

ул

ср{марнь|й объем всех

цили1цров,

л.

Фценку степени использования

га6аритов

дизеля

услови'[х

йФ производят по мощности

установки'

отнесенной к

д][ине

ди_

|ъ{е

зеля

ме/

/'[,-, кРт|м,

тш1о1цади

кБт|м2' или объему

|:[е

[,:

1[1-,

кБт/мэ.

]у1асса

€99 оказь:ваот

прямое влияние на

основнь|е показате-

ли

судна

(скорость,

д€шьность

п]1авану1я'

полезное

водои3меще-

ние), а

та1оке характеризует в определенной мере

экст!.щатацион-

ньте свойства €9} и степень ее технического совер1]]енства.

(

абсолтотнь|м

массовым показателям €3! относятся 6'"

<(сухая>

масса

установки'

т.е.

масса всех ее

элементов

оез водь|'

маола и

то11}1ива'

т, 6у масса в

рабонем

состоянии' т.е. масса

установки'

приготов]1енной

действито

(с

водой, то11]1ивом' мас_

лом

в элемент'ж и трубопроводах), т;

масса запасов

тот1лива'

маола

и техни!{еской водьт

дтя

€99,

6'."

полн€ш1 масса

уста-

новки с запасами' т;

6'..

6".

|[од массой €39 поним6тот

суцлю

массу

установки'

определя-

е}{у|о

в соответствии со ста}цартной методикой. Р1ассьт

рабоних

сред

в элементах €39, а та|о!(е

инсщр{ента'

расходнь|х

материа-

лов и

пр., как

прави.т1о'

отдельно не

вьце.]1я1от' а

у{ить1ва1от

со-

ставе ан:ш!огичнь|х

элементов

нащузки по судну

целом.

йассу

запасов

рабоних

сред

учить1ва|от

отдельно

от

массь!

€9!,

по-

скольку

эти запась|

определя|отся

не

только

типом

и мощность|о

9!,

но и

д:}льность!о'

и автономность!о т1лавани'1.

3ависимости

сщой

6{,

улельной

п{д

(отнесенной

к /'[{д)

массь1

йФ! от

его мощности приведень1 на

рис.

6.3, а

рас-

пределение массь] йФ! мехпу

и вспомогательнь|ми

механиз_

мами

нарис.6.4.

Фриентированнь|е значения

улельной

массь| современнь1х

ти-

пов

€9}:

приведень] ни>ке:

сэу тп", кт/к8т

.{изельная

с 1у1ФА и прямой переданей .........

80_110

Аизель

редукторная

€ФА и одноотупентатой

зубнатой

переданей

........ 60_70

,[изель

редукторная

€|11( ..........'.5_7

Аизель

электри!1еская ледоколов и судов

ледового

|ш[авани'|

......'

90_100

330

|лава 6. [ехнцко-экономцческое обоснованце

выбора

еловноео

0вцеопеля

Рис.

6.3. 3ависимости

сухой

@|л и

удельной

п:д

массь!

]ц{@4

от

его

мощности:

оцая масса;

удельная

маоса

в81

4в

1!1ассу

установки

6,,'

на

ранних

стаду1ях

проектирования

мохно

найти

по

удельной

массе

4эу

или

доле

водоизмещения

по-

добньп<

однотипнь1х

установок

к,

(!абл'

6'3)'

6'':

0'''щ'

10_',

у1лу|

6,':

к''

тде

водоизмещение,

т.

]а6лица

6.3

3начения

коэффициентов

1ипы

судов

0"",

кт|к3т

к''%

1анкеры

и с}хофузы

Речныо

фузовь1е

||ассажирские

морские

|[асса:т<ирские

речные

.}1едоколы

буксиры

Ёа

подводных

кры]1ьях

1 10-200

48*

160-230

75-160

41-160

4-9

1,4-7

\0-25

15-30

\5-17

Фкончательно

массу

€39

опреде.}1'1ют

в процессе

проекгиро-

вану!япо

результатам

суммировану!ямасс

всех

элементов

€99

при

состав.]1ении

сводной

таблиць!

нагрузки'

Фсновньтпшт

габарггпльтми

показ']телями

€9}л

шлпяются

11лоща'щ

Р".,

м2,

и обьем

1г".,

мз,

помещен:й

д/!я

мех€|низмов

оборудова-

ния

у|

протях(енность

этих

помещений

по

длине

судна-!-".,

м'

|[омещение

€99

располохень|

надстройках

рубках'

1(ак

пра-

ви.]1о'

при

расчете

объемно-габарштных

показателей

€9}л

унитьт-

вают

в перву1о

очередь

1!]1ощадь

помещений'

@бъем

помещений шпя

€3}

опреде''1яется

типом

установки

ее

мощность!о'

такя(е

типом

главной

передачи'

.(ля

морских

транспортнь|х

судов

удельньтй

объем

помещений

€99

обьтчно

со_

с"^в.''яе'

0,35_0,7

м37квт,

д1я

неводоизмеща1ощих

он'

как

мини-

]!гу!||'

на один

порядок

мень1|1е.

|1ри

определении

полного

объема

помещений'

занимаемь1х

€9},

необходимо дополнительно

у{ить!вать

объемьт

туннелей

ва-

лопроводов

цистерн

запасов

тотш(ива'

масла

водь1,

не

входя-

щие

в объем

помещений

€9}.

Фгносуггельтъпдд

габарггп:ъпшт

пок'|з€ггел'1ми

€9}

могуг

сщцо.ггь:

относительная длина

йФ

|,:

[-*./

[-'_:;

энергонась1щенность'помё'йенй

€99

по

д][ине

п!,,

квт/м'

|1пощади

,,,'

кР;т

|м2,

и объему

п,,

кБт

/м3'

пл:

{[!

+!,{'')|[у6|

пг:

(!'{у

+}'{'')|7у9|

пу:

(8{

+|{''')||у6

где

]:-:

!лу!на

судна

ме)кду

перпендику']1ярами'

м'

110

'!30

|,дл,й

Рис.

6.5. @тносительная

дл:ина

|!|0:

ду

с одним

А8€'

кормовое

расположение

((Р);

АРу

двумя

Ав6

(кР);

ду

с одним

А8€'

среднее

располохение

(€Р)

Фпределение габаритов сэу

процесс

весьма

трудоемлотй и

длительный.

Ёа начальном этапе

проектирования пользу1отся

приблштсеннь|ми зависимостями' позвол'{]ощими

опреде.}1'1ть га_

баритньле характеристики с

разпичной

степенью точности исход-

ной информации. Б этой связи одним из в.шкньтх показателей

яв-

ляется относительная

!!ина

мо /у

!'"/!'-', поскольку

![иъц

!А

высощ судна на

у{астке

йФ исг!ользовать

для других

целей

не

удается.

Бсли выбран тип €9}, но

отсутству|от характеристики

|'!, срлмарная

р|ина

йФ опреде|1яетоя

т<ак

!-",

|,. |,,.

3наче*

ния |, н:!ходят по

рафикам

на

рис.

6'5' ]иниуу 1 и 2

относятся

с"редукгором

без

него.

Аля АР}

двр{я

АБ€

при

среднем

располо)кении

1![Ф !, являетея весьма

стабильной и составляет

0,1з_0,15 при

д]|ине

судна 75-150 м.

3начительные колебания |,

при малой

длине

и кормовом

располохении

1!1Ф объясняются бо1

лее сипьнь!м

в.]1иянием конструкции

|! на

!)1у1ну

йФ

по сравне-

нию с

дрщими

типами

располо'(ения,

поскольку

установку

необ-

ходимо

р€шместить

в ощаниченном объеме.

фя

современнь1х

су-

хофузов относительная

д]1ина

мо

|4'2_|6'8

(ду

с йФА); 20_30

(пасса.:кирские

суда); 13,6-15,8

(танкеры);

35_60

(ледоколы,

бук-

сирьт); 24_28

(суда

ледового

плавания).

|[ос:хе

1лто.+тегпля

мопщости

€9}и

выФра |[

ро.птлогдпшу

йФ:

гле

[''

расстоян'.

".*';##

и кормовой переборками

[1Ф

на

уровне

настила

двойного дна

без

)д|ета

то1ш1ивных

диптан-

ков и

рецесов упорного

под1пипника

щебного

вала; [-',

длина

[

(собственно

!Б€);

коэффициент

(табл.

6.4).

1(ак видно, с! изменяется в |||ироких предел'х' что

объясняет-

ся особенностями компоновки оборудования €99 и

его

располо-

хени'|. |абл. 6.4

состав.]1ена

для

установок'

мощность

которьтх бо-

лее

2'2_3,0

йБт.

|[ри мень|ших значениях мощности

с в боль-

1пинстве

сщ4[аев оказывается

вь||||е

на 30_50/о.

6.1. 1ехнико-экономит|ескиепоказателисудовойдизольнойустановки

ззз

ц?0

ц|5

ц!017

щ4

х\\

зз2

|лава

7ехнцко-экономцческое

обоснованце

выборо

елавноао

0вцеапеля

1аблица

6'4

3начения

коэффициента

дл:я

€3}

сэу

9исло

|А

Располо:кение

кормовое

среднее

.4изельная

Аизель-редукторная

Аизель-редул<торная

,(изель-электрическ!ш

1-5

1,95-2,05

2,65-3,15

з,:_з,яо

\,25-\,45

1,75-2,05

1,85-2,10

2,90-3,10

3,10-3,60

6.1.4.

9сновнь:е

показатели

надехности

[{а0енсноспь

представляет

собой

свойство

объекта

сохранять

во

времени

уотановленных

предел€х

значения

всех

параметров'

которь|е

характеризуют

способность

вь|полнять

требуемь|е

функ-

ции

заданнь|х

ре)кимах

условиях

применения'

технического

обсщш<ивания'

ремонтов,

хранени'1

транспортирования'

Ёаде;кность

одно

из

вахнейтпих

свойств

€9}

и ее

элемен_

тов.

|[онятие

<<наде)!(ность))

вк]!|очает

себя

поняти'т

безотказнос-

ти'

долговечности'

ремонтопригодности

сохраняемости

или

оп-

ределенное

сочетание

этих

свойств,

гост

27'002-89'

Безопказносиь-

свойство

€39

непрерь1вно

сохранять

работос_

пособное

состояние

течение

некоторого

времени

или

некоторой

^й'о'"*".

Рабопоспособное

соспоян1]е

такоо

состояние

€9!'

при

котором

3начения

всех

параметров'

характеризу|ощих

способ-

ность

вь1полн'{ть

заданные

функции'

соответству|от

щебованиям

нормативно-техническо

(или)

конструкгорской

доцл{ентации'

Ёфуп:ение

работоспособного

состояния

€3}

назьтваетоя

опка-

3ом.

Раз!|ича1от

отказь|

независимь|й,

зависимь1й,

внезапньтй,

по_

степеннь!й'

перемехаюцу|йся,

конструкционнь!й,

производ-

ственнь|й

экст1щатационный.

Фсновньтмипока3ателямибезотка3ностиявля|отсявероят-

ность

безотказной

работь1,

средн'ш{

наработка до

отказа

на

от-

ка3'

интенсивность

отказов

*1 пр.

для.(Б€,

например'

экст!щата_

ционнь|еотказь|обусловленьтнесоблюдениемправилтехничес.

кого

обслулси

ват1ия

и экст1пуатации'

перефузками,

несоответстви-

ем

сорта

и качества

тот1лива

и масел

пр'

,[Блеовенноспь-

сьойотво

€3}

сохранять

работоспособное

со_

стояние до

наступления

предельного

состояния

при

установ']1ен_

ной

системе

технического

обслу]кивания

ремонта'

1(ачествен_

нь!ми

показателями

долговечности

являются

на3наченнь1и

срок

сщц(бы

ресурс.

3з4

[лава

[ехншко-экономцческое

обосновонце

вы6ора

алавноео

0вцеапеля

||азначенный срок

слуо!сбы

это кале}царная продо.}1хитель-

!!ость

эксплуатации €9},

по

достихении

которой

применение

€99

по назначению

прекращается.

Ресурсьт

раз.]|и!{а!от

оредний,

|'амма-процентнь|й' назначеннь|й.

1ак,

назначеннь|й

ресурс

ссть

ср[марная наработка

€99,

по

достихении

которой

примене-

п:ие

€99

по

назначени|о

запрещается. 8 терминах

показателей

долговечности

необходимо

указывать

вид

действий

после

того'

как наступи.]1о

предельное состояние €3}:

например,

средний

ре-

сурс

до'капит.ш|ьного

ремонта'

полнь|й средний

ресурс

(срок

слуясбьт). Б

срок

слуясбь: входят

продо.]ш(ительности всех видов

ремонтов

€3}л.

|[римерньте

значения

среднего

ресурса

луч1пих

образцов €ФА

в зависимости

от

сорта применяемого

тот1пива

составля1от:

|2_|5

ло

переработки при

работе

на

дизельном

тотш1иве

и 8_10 ть|с. ч на

тя)келом

тотш1иве;

50_60 тц

35_40 ть|с.

ч соответственно

до

капи-

т[|'льного

ремонта'

6.2.

1ехнико-экономическое

о6основание

проекта

Б зависимости от поставленной

цели

и задачи конструктор

проводит сравнительньтй технико-эконом]д:|есштй

аналулз выбора

главного

двигателя'

ориентируясь

на профамп,{у существующего

вьтгцска у1.[[и, еслц за базовьтй вариант принят

двигатель'

прои3-

водство

которого

не

освоено' необходимо

вь|полнить

расчет

эко-

номического

эффекга от его внедрения.

1(омгш:екгаци'!

дизельной

сэу производится в

результате

со-

поставления

экономических показателей нескольких

ее вариан-

тов'

с техниг{еской

точки

зрения наиболее

приемлемь|х

для

проек-

тируемого

судна.

€равненито под.т1е)!(ат

:!"пьтернативнь1е варианты'

использую-

щие

различнь(е

типь1 главной передачи:

прямой,

редукторной'

электри(теской

гидрав.ттической.

6.2.1

. 1ехнико-экономический

аналпз

вь:6ора главного

двигателя

и3 существующего типажа

14сходньтми

даннь1ми для

вьтбора

главного

двигателя

с]у'(ат:

тип

и назначение судна'

районьл

рехимь1

его т1лавания,

услов14я

размещения

двигателей'

массогабаритнь|е показатели

установки'

а та1оке

щебования

Регисща к

установкам.

Быбираемьпй

двигатель

оценивают

по

мощности' частоте

вра-

щения'

наде)с{ости' габаритам,

удельной

массе'

удельнь|м

расхо-

дам

тот1лива и масла, сортам применяемого

то]1лива

масла' сте-

пени

уравнове!шенности'

первоначальной стоимости'

безопасно-

6.2.

1ехнико-экономическое обоснование проекта 335

сти

обсщ|киван\4я,

приспособленности

автоматизации'

особое

вним€}ние

до]11кно

быть

улелено

маневренным

качествам

двигате_

ля,

которь1е

харакгеризуются

следу|ощими

показате']1'{ми:

в1юменем

подготовки

гуску

разъ'пия

полной

мощности;

миним2ш1ьно

устойчивой

частотой

вращени'{

двигате',1я;

временем

остановки

реверса;

мощностью

заднего

хода.

1ак

как

показатели

энергетических

установок

значительной

мере

з,}висят

от типа

главного

двигател'1,

вь!бор

двигате.,1я

до.1пкон

быть

технико-экономически

обоснован.

Адя

выбора

типа

двигате.,1я

необходимо

сопоставить

несколь-

ко

двигателей'

близ:сах

заданной

мощности'

из чисда

выпускае-

мь|х

отечественной

промы||1пенностью'

та1оке

установпенньп(

на

судне-прототипе.

|1ри

этом

двигатели

долхнь|

соответствовать

современному

уровн|о

разъу|тия

дизелестроения'

диапазоне

мощностей

речньп(

судов

четь|рехтактнь|е

двигатели

имеют

целый

ряд

преи}у{уцеств

по

сравнени1о

дву(тактнь!ми'

.{ля

вьтбора

двигате.,1я

необходимо

иметь

расчет

винта'

из

ко-

торого

выпись|ваются

мощность

винта

1{.,

настота

вращения

вин-

та'

пропульсивнь1й

коэффициент,

1паговое

отно|ление'

0езраз-

мерн{}я

кинематическая

характеристика

гребного

винта'

|[ри прямой

передане

мощность

двигателя

определяется

по

формуле:

ше

(1,05-1,25\!-2

},{

"'',

т1в

гАе

1о

кпд

валопровод4,

[".'-

мощность

в:ш|огенератора'

квт'

|[ри

прямой

передаяе

мощности

на

винт

основном

приме_

н'{ются

малооборотнь!е

крейцкопфнь|е ду13елу1

и в

редких

с]цч!1л(

(ФА

для

судов

неболь|||ого

водоизмещения.

,[,вигатель

до]1)кен

отвечать

раснетной

частоте

вращения

ми-

нима1льному

чис]ц

цилиндров.

том с]гг{ае'

если

двигатель

не

отвечает

постав]1еннь1м

ц)ебованиям'

вь'бира|от

двигатель

ми-

нимш1ьной длтиной.

3атем

двигатель

проверяется

на

возмо'(ность

егоразмещени'[вма|11инномотделенииидемонт.шкапор|пн,{со

|11током

учетом

вь|соть1

кран_б:}лки

и така.

Аалее

выполняется

ком]т]1ектование

альтернативного

вариан-

та

установки

редукгорной

передачей.

|лавный

двигатель

вы_

бътрается

из

больтшого

чу1сла

типов

среднеоборотных

щонковь1х

двигателей

(табл.

6.5).

йощность

главного

двигателя

буАет

отлияаться

от

мощности

двигателя

щпя

прямой

передачи

на

}}[[[

редуктора'

ред.

1аблица

6.5

8озмох<нь:е типь| главного

двигателя

при

редукторной

передаче

Редукгор

вь:бирается из типоразмерного

ряда

по отно1пени|о

мощности к

частоте

вращени'| }''[/п

и передаточному

отно1пен!1|о

а та[о(е

выбирается

тип муфтьт.

.(ля

рассмотреннь|х

вариантов

вь{полняется эскиз

предвари-

тельного

располохения

основнь!х

элементов

установки

в ма|шин-

ном отделен|1и'1.д

технико*экономическое сравнение.

варианты

сравнива}отся

по массогабаритным

пока3ателям, стоимости' 3ат-

ратам

на к)р|оче-смазочные матери€шь1:

3.."

Б'|'

(3'€"

8"€')

10_3,

[А€

8о,

соответств9нно

удельнь:й расход

тот1лива

масла,

кг/(кБт.

ч);

л.

сРе,4неэксплуатационная мощность,

кБт;

среднеэкст1щатационное время

в год' я; €',

€,

соответственно

стоимость тогштива

у1

масла'

ру6/т.

Бьтбирается тот

вариант,

которь:й

ок:::кется по

оравниваемьтм

показате.,б!м предпочтительнее'

если нет

других

специальнь|х тре-

бований'

|[оказателем

сравнительной

экономической эффективности

при вьтборе

типа

двигате;1я

могуг бьтть принягы

удельнь|е

приве-

деннь!е

защать| 3,

представ:ляюп{ие

собой сумму теку!цих

экс]1ща-

тационньп(

3ащат и капит'шьньп( в]1охений, отнесеттных

к 1 кБт/н.

гАе

!('_

удельнь1е

.'""'};*\'1{ъ;*

по к',{цому

варианщ

руб.

двигате.]1я'

т;й

€"

себ9стоимость

выработанной

двигателем

руб'

энергии'

кв'*

[

нормативный

коэффициент эффекгивности,

капит.ш1ь-

ньп(

ы1охен|4й' Бн: 0'1_0,2.

Бьтбор

типа

двигателя

производ'тт

п3

уеловия

гпй.

&пита;тьные в]1охени'{

опреде.]ш!|отся по

формуле

сщ

€'

с"'",

где

!д

оптовая

цена двигателя;

6'2. 1ехнико-экономическое

обоснование проекга

22сы

сАвс

.|{.

(1,05...1,2б)#а*

в.,

|лава

!ехнцко-экономцческое

обоснованце

вы6ора

еловноео

0вцеопеля

йарка

двигателя

3одоизмещение

судна'

тыс.

чн

/27'20 /

з0'21

/з1'23 /

з0

26'27

38,28

з2'30

з8

32/40'з2/48'32/42

з5

45'з5

з8'40

46'40

54,48

60,57

62,58

0,5-3

3-6

5-35

25-60

45-

зз6

зз7

стр

3атраты

на

транспортировку

дв!4гт[е]1я

с завода-изгото-

витей

на судостроительньтй

завод,

руб.;

с"р

затраты

на

хранение

двигате.,1я

на скллале,

руб.;

с;;"

затраты на

монт.}х

двптате]1я

на

оудне,

руб.;

йёйьные

капитш[ьные

впох(ения

на

кБт'ч

работы

двигате_

л'!

за

навигаци|о

составят:

ку

[(у'|{''|7

500

мин_1

т\]1авания

............... 0,05

5. |рузопасслкирские

и пасса)кирские теплоходь!

дизель-

электрические мощностью

до

200 к8т

...'....

0,1

220'..441 кБт......'..'...

......'.

0,067

более

44| кБт

............. ......

0,048

6.(у'.

на подводнь1х крыльях,

воздулшной

поду|пке

глиссиру!ощие

'..........

.........

0,115

€тоимость

текущего

навигационного

ремонтов

двигате.]1я

долях

от его

цень1

6,ор- 0,03...0,05

€тоимость текущего и навигационного

ремонтов

€9! в

до.пл(

от ее строительной стоимости с

0,013...0,015.

1ехнико-экономический анытиз вариантов

удобнее

проводить

в табличной

форме

(табл.

6.6

и 6'7).

|[ри

раснете

затрат на текрций и навигационный

ремонт

мох-

но

ориентироваться

на

удельну1о

трудоемкость технического

об-

чел. ч

с[грк14вания

[витателей

1000к8т.ч'

0,052

0,075

0,132

.:(,

коэффициент

использования

мощности;

/г.

номина]1ьная

мощность

двигателя,

к3т;

1---

средняя

годовая

наработка

за

навигаци|о'

ч.

6начени"

коэффишиентов,!(,

и !|

шру1ведень|

ни)ке.

(оэффи:шент

испо,,|ь3ова||ия

мощности

|лавньшс

двигателей:

км

морские

суда............

..........

0,85

суда

сме1шанного

тт]!авану\я

....................0,8

водоизмещающие

речные

суда

................................

0,75

суда

11а подводньп(

щ)ьш1ьях

.......'...........

0'9

.(изель-генератор:

к'* ...........

..........'..........'0,7

€редп:яя

п0довая наработка

главнык

д3птателей,

в/гоА

морскис

суда

'...........

..........5000

суда

сме1шанного

|1]цавану[я

..................4500

вггуц)еннего

т1/!авани'|

......3000

скоростнь!е

с}да

...........

.....2000

|одовые

текуш{ие

затраты

на эксп]уатаци1о

двигате]1я:

€'э=ст+см*€"к+са+ср,

гле €,

затраты

на

то11пиво,

руб.;

см

зац)аты на

смазочное

масло'

руб.;

с]]*

3аФать1

на

содерх(ание

ма|шинной

коматцьп,

обслщки-

ва1ощей

двигатель,

руб.

;

€.

гоАов:1я

ср!ма

амортизационнь0(

отчислений,

руб.;

€,

затраты

на

теку|ций

п навигационный

ремоттт,

руб.

€ёфстоимость

вырабоганной

двигатвлем

за н.вита!п'[ю

энергии:

€^

€тэ

(м']'{''!''

!{ормьт

амортизационных

отчислений

по

двигателям

различ-

ной

частотой

врашения:

338

|лава 6. 7ехнцко-экономцческое

обоснованце

выбора елавноео

йцеапеля

среднеоборотнь!х'

реверсивнь1х

среднеоборотнь!х с

реверс-редуктором

вьлсокооборотной

реверс-муфтой

6.2. 1охнико-экономическоо

обоснование

проокта

22'

0,4...0,64

0,8...1

1,2...1,35

зз9

приведеннь!х

затрат

||оказатель

Фбозначение

Бариант

1! 1|1

йощность,

к3т

9астота

вращения,

мин_1

Ресурс

до

е!!у!саъ{у|я' ч.

Ресц>с

до

капит:цьного

ремонта'

ч.

Ресл>с

до

пореборки,

н.

9дельный

расход

то|1лива, г/к3т.к

}дельный

расход

маола' г/кБт.н

йасса,

кт

.(лина,

|'1|ирина, м

8ысота,

Фптовая

цена

двигателя,

руб.

€орт топлива

!_{ена тогьтива

ру6./'|

€орт

смазонного

масла

!ена

смазонного

масла,

руб./т

(родняя

годов:1я наработка,

|(оэффиционт

исбс5льзования

мощности

сп

!*.,-

,",

8е

ём

ц^

ц.

ц*

!г

км

1аблица

6.6

Ёеобходимь!е

исходнь!е

даннь|е

д'!я

раочета

1а6лица

6'7

Расчет

первоначальнь|х

капитальнь|х

затрат

на

двигатель

9дельная трудоемкость

технического

обслу)|швания

сэу'

чел.ч

1000 *вББ'

ту

со

среднеоборотнь|м

двигателем

с прямой

передачей

0,9...1,1

со

среднеоборотным

двигателом

реверсредукгорной

пере-

дачей

2'.'2,5

вь|сокооборотнь1м

двигателем

реверс-муфтой2,2.''2,5.

|[ри

работе

двигателя

на тлкелом

или моторном то!тливах ве-

ли!1ины

удельнь1х

ц)удоемкостей,с,в

реличива|отся

в 1,5

раза.

340 [лава

б.

7ехнцко-экономшцеское

обоснованце

выбора елавноео

0вцаатпеля

€татья затрат

Формула

для

расчета

| !1 п!

Фптовая

шена

двигателя,

ру6'

3араты

на транспортировку,

руб.

3атраты на монток,

руб.

3атраты

на хранение'

руб.

!!(апита.ттьные

в.тлох<ения'

руб.

Работа' совер1]]аем1!я

двигателем'

кБт. ч

9дельные капиташьные

в.'тожения'

рф./(к3т.

в)

ц'

€-

ь'6

с'''

0'01

.ц,

€*,

0.01

6: 1\,+

с-

с*'"

с-

А:

(,.

[л{". !,

&':

&/А

6'2.2,

Расчет

окономичеокого оффекта от производства

и эксплуатации нового

двигателя

Бсли в

проекте предполагается использовать

двигатель'

про_

|''зводство

которого не освоено' то при проведении сравнительно-

|'о технико-экономического ан:ш|иза вь|бирак)т

базовьтй вариант

(двигатель-анс|"пог)'

которь!й заменит спроектированный. 8 этом

случае

рассматрива1отся

следу|ощие вопрось|:

оценка

уровня

прогрессивности и

новизнь! проекта

двига-

теля

и обоснование акц€}пьности

ршработки;

определение

себеотоимости

оптовой

цень|

спроектиро-

ванного

дъ}1тате]1я;

расчет

экс11пуатационных

расходов

по сравниваемь|м вари_

антам;

расчет

эконом1г{еского эффекга.

9ровень прощессивности и новизны проекта оценивается

по

'гехнико-экономическим

пока3ателям и

параметрам спроектиро-

!|анного

двигате.]1я

двигателя-ан,ш1ога.

3тот

двигатель

выбирает-

ся с

у{етом

ра3мерности

цили}щра'

частотъ! вращения колен!{ато-

|'о в€}ла'

мощности

и назначения и

до.]окен

иметь передовой

уро-

вень по отно1|1ению к отечественной и зарубе)шой технике.

при

')том

обосновь!вается акц/альность

ршработки

и предполагаемая

||отребность

двигателях.

д!я

определени'| экономи1|ного эффек-

'|'а

за анш1ог

до.|1'(ен

приниматься

двигатель

того хе эксп]уатаци-

онного назначения и с близ|с1ми парамещами. необходимо

иметь

!| виду вопросы технической

эстетит<тт,

эргономики

и экологии по

сни)кени|о

уровня

токсичности и 1шума.

|[ри

определении

себестоимости и отпускной

ценьл

проекти_

руемого

двигателя

статьи 3атрат по б:шовому

двигател}о

известнь!.

[!ри

близком типор:!змере

двигателя'

принятого за ан.шог

про-

скгируемым

двигателем'

||ри общей

производственной

базе се-

бестоимость мо)кно определить по

удельным

показател'{м

и соот-

|{о|пени'1м

отдельнь|х статей

расходов.

Фриентировочный

расчет

отдельнь|х статей затрат на этапе

изготоы|ения нового

двигателя

мо)!(но производить

использова-

|{ием следу]ощ}п(

зависимостей.

1. €ьтрье

у1материы:^ь\ 11ри применении одних и тех

хе

конст_

рукгивнь1х

матери€шов и методов по]гучения

заготовок

см

_9-ц-.см

",,,

[{_

917'Б

,\ц'

гАе

€]|у[н, смБ,

стоимость сырья и материсш1ов соответственно

ш!я

нового и базового

двигателей'

ру6.;0н/9в-

соотно!|1ение

зат-

рат

на матери€ш1ь]

по новому и базовому

двигателям.

6.2. ]охнико-экономичоское обоснование

проекта

34|