Материал: Монтаж судовых холодильных установок

Монтаж судовых холодильных установок

Содержание

1. Общепроектная часть

1.1 Обоснование выбора энергетической установки фрегата

1.2 Состав маршевой части энергетической установки

1.2.1 Система сжатого воздуха

.2.2 Топливная система

.2.3 Масляная система

.2.4 Система пресной охлаждающей воды

.2.5 Система забортной охлаждающей воды

.2.6 Система газовыпуска

.2.7 Система наддува

1.3 Тепловой расчет ДВС

1.3.1 Определение суммарной мощности маршевых двигателей

.3.2 Процесс наполнения

.3.3 Процесс сжатия

.3.4 Процесс сгорания

.3.5 Процесс расширения

.3.6 Процесс выпуска

.3.7 Построение расчётной индикаторной диаграммы

.3.8 Параметры, характеризующие рабочий цикл

.3.9 Динамический расчет двигателя

.3.10 Диаграмма касательных усилий

.3.11 Суммарная диаграмма касательных усилий

.3.12 Определение махового момента и главных размеров маховика

.3.13 Определение уравновешенности ДВС

.4 Состав и расположение энергетической установки

. Специальная часть

.1 Задачи системы кондиционирования воздуха

.2 Выбор оптимальной системы кондиционирования

.3 Описания тепловой схемы и принципа работы мобильной установки кондиционирования

.4 Расчет теплопритоков в помещениях

.5 Подбор оборудования системы кондиционирования

.5.1 Технические характеристики воздухоохладителя типа ОВВМ

.5.2 Технические характеристики воздухоохладительной установки типа УВО

.5.3 Чиллеры с водяным охлаждением

.6 Гидравлический расчёт

. Технологическая часть

3.1 Технологически процесс монтажа холодильной машины в контейнер

.2 Подготовка к монтажу холодильной машины

.3 Монтаж холодильной машины

.4 Испытание холодильной машины после монтажа

. Технико-экономическое обоснование проекта

4.1 Расчет численности монтажной бригады

.2 Технологический процесс монтажа холодильной машины

.3 Расчет полной себестоимости монтажа холодильной машины

5. Охрана труда. Охрана окружающей среды

5.1 Общие требования безопасности

.2 Указание мер безопасности при эксплуатации холодильной установки

5.3 Требования по охране окружающей среды при выполнении монтажа холодильной машины

5.3.1 Охрана окружающей среды при промывке деталей арматуры

.3.2 Охрана окружающей среды при эксплуатации холодильной машины

Список литературы

1. Общепроектная часть

.1 Обоснование выбора энергетической установки фрегата

Современные СЭУ различают по следующим признакам:

·   по роду топлива - установки, в которых используется органическое топливо (продукты переработки нефти), и установки, работающие на ядерном топливе;

·   по роду рабочего тела - установки паровые и газовые; в первых рабочим телом является водяной пар, во вторых - газы (воздух, продукты сгорания органического топлива, азот, гелий и др.);

- по типу главных двигателей - установки с турбинными и поршневыми двигателями (в последнее время особое внимание начинают привлекать комбинированные установки, в которых используются одновременно два вида рабочего тела и различные типы главных двигателей);

·   по характеру цикла - установки, работающие по замкнутому контуру (закрытый цикл) и по открытому контуру (открытый цикл); в последних рабочее тело, совершив полезную работу, удаляется в атмосферу;

·   по способу передачи мощности - установки с прямой, зубчатой, электрической и гидравлической передачами;

·   по количеству валопроводов - установки одновальные и многовальные; в многовальных число валов не превышает пяти.

Паровые установки, работающие на органическом топливе, подразделяются на паротурбинные установки (ПТУ), установки с паровыми поршневыми машинами и комбинированные, состоящие из поршневой машины и турбины. Паротурбинные установки могут быть с зубчатой и электрической передачами. Все современные паровые установки работают по закрытому циклу. Установки с паровыми поршневыми машинами и комбинированные, ввиду их низкой экономичности, в настоящее время встречаются в основном на судах старой постройки.

Установки с двигателями внутреннего сгорания, или, как их сокращенно принято называть дизельные установки (ДУ) работают по открытым циклам. Дизельные установки применяют с прямой, зубчатой, электрической и гидравлической передачами.

Газотурбинные установки (ГТУ) в зависимости от способа сжигания топлива подразделяются на установки с камерами сгорания, которые могут работать по открытым и закрытым циклам, и установки со свободно-поршневыми генераторами газа (ГТУ с СПГГ), которые работают по открытым циклам. Газотурбинные установки могут иметь зубчатую, гидравлическую или электрическую передачу. Примером комбинированных установок могут служить установки с паровыми и газовыми турбинами, с двигателями внутреннего сгорания и паровыми турбинами, с двигателями внутреннего сгорания и газовыми турбинами.

Судовые ядерные установки (СЯУ) в зависимости от вида рабочего тела делятся на паровые, в которых в качестве рабочего тела в турбинах применяется водяной пар, и газовые, в турбинах которых рабочим телом являются газы. В настоящее время в основном применяют паротурбинные СЯУ с зубчатой или электрической передачей.

Для фрегата лучше применить комбинированную энергетическую установку с газотурбинной форсажной частью и дизельной маршевой частью. Это позволит иметь высокую скорость, а также повысить маневренность и экономичность на марше и работе в прибрежной зоне.

Судовые ДВС по сравнению с другими видами тепловых двигателей обладают рядом технико-экономических и эксплуатационных преимуществ:

постоянной готовностью к действию благодаря минимальному времени, необходимому для подготовки двигателя к пуску;

высокой степенью использования теплоты топлива - эффективный КПД лежит в пределах от 40 до 45%.

·   возможностью длительной работы без пополнения запасов топлива на корабле;

В зависимости от способа осуществления рабочего цикла ДВС могут быть четырехтактными и двухтактными. Различают двигатели без наддува, в цилиндры которых поступает воздух атмосферного или близкого к нему давления, и двигатели с наддувом, у которых в цилиндры подается воздух повышенного давления. Большинство энергетических установок (ЭУ) с ДВС в настоящее время выполняется с наддувом.

Преимущества ЭУ с МОД:

- обладают высокой экономичностью;

- большие мощности и моторесурс;

- возможность работы на тяжелых сортах топлива;

- имеют низкие эксплуатационные расходы на профилактическое обслуживание;

- конструктивная простота передачи;

Главным недостатком МОД является большая масса и габариты установки.

Наиболее широкое применение нашли установки с СОД. Мощность таких установок приближается к мощности установок с МОД. При использовании СОД с частотой вращения 350750 об/мин и скоростями 68,9 м/с вместо МОД такой же мощности - масса установки уменьшается в 1,52 раза, а занимаемый при этом объем уменьшается в 1,41,7 раза.

К преимуществам ЭУ с СОД также можно отнести:

·   широкие возможности расположения в машинном отделении;

·   высокая экономичность при работе на промежуточных режимах;

·   надежность работы;

·   меньшая масса и габариты по сравнению с МОД позволяет увеличить количество перевозимого груза.

Недостатками установок с СОД являются:

невозможность работы двигателя на тяжелом топливе (мазуте);

большое количество цилиндров, требующих обслуживания при проведении плановых осмотров и ремонтов;

несколько увеличенный расход смазочного материала;

повышенная шумность;

необходимость применения редуктора.

Быстроходные двигатели с частотой вращения до 2500 об/мин и скоростями поршня >9 м/с устанавливаются на судах, для которых первостепенное значение имеют малая масса установки и ее небольшие габариты.[2]

Преимущества установок с ВОД:

малая масса и габариты;

компактность.

Создание установок с ВОД большой агрегатной мощности требует применения сложных многоцилиндровых конструкций с V-, W- и звездообразным расположением цилиндров. К недостаткам установок с ВОД можно отнести вышеописанные недостатки СОД, а также значительно меньший ресурс, чем у СОД.

Проанализировав описанные выше достоинства и недостатки всех типов ДВС, а также учитывая тип и назначение корабля данного проекта, для которого доминирующими факторами являются: массогабаритные показатели и надежность в эксплуатации, выбираем в качестве двигателя для маршевой части ГЭУ высокооборотный двигатель.

Технические характеристики двигателя:

мощность - 2890 кВт (4000 е.л.с.)

частота вращения коленчатого вала - 1000 об/мин;

диаметр цилиндра - 260 мм;

1.2 Состав маршевой части энергетической установки

.2.1 Система сжатого воздуха

Система сжатого воздуха необходима для получения, хранения и подачи сжатого воздуха к потребителям: главному двигателю, дизель-генераторам, тифонам, на хознужды.

Требования по комплектации системы сжатого воздуха для ЭУ с ДВС регламентированы Правилами Регистра РФ:

один из воздухоохранителей должен быть резервным и предназначаться только для обслуживания главных двигателей с емкостью, достаточной для обеспечения не менее половины пусков; воздухоохранители для обслуживания вспомогательных механизмов должны оставаться резервными и воздух из них не должен расходоваться на другие цели;

пополнение расходуемого воздуха общего воздухоохранителя должно производиться автоматически; при этом до включения компрессора в воздухоохранителе должен всегда сохраняться запас пускового воздуха, обеспечивающий половину общего числа пусков главного и полное число пусков вспомогательных двигателей.

Особенностями разработанной схемы системы сжатого воздуха является то, что баллоны (поз. 6) главных двигателей являются воздухоохранителями для всех потребителей. Схема состоит из двух главных компрессоров (поз. 9), одного первичного компрессора (аварийного) (поз. 5), двух баллонов главных двигателей, одного баллона вспомогательных двигателей (поз. 4), водомаслоотделителя (поз. 7), трубопроводов и арматуры, а также подкачивающего компрессора (поз. 8). Аварийный компрессор обслуживает только баллоны вспомогательных двигателей. Для работы тифона служит только воздух высокого давления. Подкачивающий компрессор нужен потому, что частый пуск главных компрессоров для подкачки баллонов нецелесообразен из-за увеличенного износа цилиндропоршневой группы, глубоких провалов напряжения вследствие пуска электродвигателей большой мощности. Подкачивающий компрессор, имеющий умеренную производительность, может работать с большим коэффициентом рабочего времени, поэтому его тепловой режим практически является установившимся, что уменьшает износ, а провалы напряжения невелики по абсолютной величине и редки по времени. Применение подкачивающего компрессора также позволяет значительно уменьшить интервал давлений, в которых расходуется воздух в баллонах между подкачками, и благодаря этому, иметь в баллонах больший запас воздуха.

.2.2 Топливная система

Топливная система предназначена для приема, хранения, перекачки, очистки, подогрева и подачи топлива к двигателям внутреннего сгорания, а также для передачи топлива на берег или на другие суда.

Основные требования к топливной системе главных двигателей, изложенные в Правилах Регистра РФ, сводятся к следующему:

установке резервного топливоподкачивающего насоса (рекомендуется в качестве резерва использовать топливоперекачивающий насос);

установке фильтров перед главным двигателем.

Топливную систему можно разделить на ряд подсистем:

погрузки и перекачки топлива;

сепарации топлива;

подачи топлива к главному двигателю;

охлаждения форсунок.

Система погрузки и перекачки топлива предназначена для приема топлива с берега, перекачку его из одних емкостей в другие и выдачу на берег. В аварийном случае перекачивающий насос (не показан) может подавать топливо непосредственно в расходные цистерны главных двигателей. Перекачка топлива производится электроприводным винтовым насосом. Отстойные цистерны отсутствуют .

Система сепарации предусматривает сепарацию топлива, поступающего непосредственно из танков, и подачу очищенного топлива в расходные цистерны. Для обеспечения надежного всасывания топлива из междудонных танков применен автономный приемный насос (поз. 12) сепаратора, который устанавливается ближе и ниже по отношению к топливным танкам. В непосредственной близости от сепаратора располагается грязевая цистерна, удаление шлама из которой производится сжатым воздухом.

Система подачи топлива к главному двигателю обеспечивает также его фильтрацию и возврат излишков в расходную цистерну топлива (поз. 15).

Система охлаждения топливных форсунок главных двигателей выполнена автономной. Все оборудование располагается на уровне крышек главного двигателя и собрано в единый блок, включающий два насоса, теплообменник, фильтры и цистерну.

Система подачи топлива к вспомогательным двигателям обычно включает только расходную цистерну и трубопровод к двигателю и поэтому не требует рассмотрения.

.2.3 Масляная система

Масляная система предназначена для приёма, перекачивания, хранения, очистки и подачи масла к местам охлаждения и смазки трущихся деталей главных двигателей, редукторов и других агрегатов .

Требования Правил Регистра РФ к масляной системе касаются вопросов комплектации ее насосами и фильтрами:

в системе главного двигателя должны устанавливаться два насоса, один из которых может быть навешенным;

допускается объединение систем двух главных двигателей при наличии как автономных, так и навешенных насосов, при этом навешенных насосов должно быть не менее двух (один из них резервный); фильтры должны устанавливаться на нагнетательной стороне и на приемном трубопроводе (сетки);

фильтры должны быть спарены для возможности очистки на ходу, а конструкция их должна обеспечивать механизированную очистку без разборки.

При проектировании масляной системы должны быть обеспечены: работоспособность системы при всех возможных условиях эксплуатации, живучесть, резервирование, ремонтопригодность и удобство эксплуатации, технологичность, унификация и агрегатирование механизмов, оборудования, труб и арматуры и т.д.

Применение этой схемы позволило уменьшить число маслоохладителей, масляных сепараторов, отказаться от установки маслоперекачивающего насоса.

В системе установлены два циркуляционных масляных насоса (поз. 28) одинаковой производительности, дублирующие друг друга. Это винтовые насосы с циклоидальным зацеплением. Заполнение системы маслом осуществляется самотеком, а выкачка и перекачка - с помощью циркуляционных насосов, предусмотрено также резервное перекачивание масла масляным сепаратором.