Тема: Подбор газотурбонагнетателя для ДВС
Судовые турбомашины
Электронные методические указания к курсовой работе для студентов заочного факультета специальности 180403 «Эксплуатация судовых энергетических установок»
Тема: Подбор газотурбонагнетателя для ДВС
Калининград 2010 Автор: 1. Гурьев В.Г., профессор кафедры СЭУ
Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры СЭУ БГАРФ «__» ______ 2010 г., протокол № ___
Рецензенты: профессор кафедры СЭУ Можаев О.С.
Содержание
3.1. Анализ конструкции и эксплуатационных качеств двигателя – прототипа 4 3.2. Исходные данные для расчета рабочего процесса 4 3.3. Влияние эксплуатационных факторов на совместную работу ГТНА и дизеля 5 3.4. Расчет системы безразборной очистки ГТНА 6 4. Рекомендуемая литература Приложения
1. ВВЕДЕНИЕ Особенностью флота рыбной промышленности является преимущественное применение дизелей в качестве главных и вспомогательных двигателей. Причем в последнее время устанавливаются в основном двигатели с газотурбинным наддувом. Поэтому в курсовой работе по дисциплине «Судовые турбомашины» целесообразно рассматривать вопросы, относящиеся к газотурбинным наддувочным агрегатам судовых дизелей (ГТНА). Курсовая работа является заключительным этапом изучения курса «Судовые турбомашины». При его выполнении теоретические положения изучаемой дисциплины получают практическое применение, позволяющее курсантам: - закрепить знания, приобретенные при изучении дисциплины; - углубить знания по устройству, конструктивным особенностям и эксплуатации ГТНА; - приобрести навыки в применении технической и справочной литературы, методов и средств вычислений; - получить опыт составления отчетной технической документации, обосновывающей принятые технические решения; - подготовиться к дипломному проектированию.
2 СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ Курсовой проект включает расчетно-пояснительную записку и графическую часть. Расчетно-пояснительная записка может быть оформлена от руки, набрана на компьютере и напечатана. Текст должен быть кратким, сопровождаться необходимыми рисунками, схемами, графиками, ссылками на литературу, приложениями, содержать оглавление и список литературы. Расчетно-пояснительная записка включает: - титульный лист (приложение 1); - задание на работу (приложение 2); - оглавление; - список условных обозначений, регулярно встречающихся в записке; - краткое описание схемы, принципа действия, основных технико-экономических характеристик выбранного типа двигателя – прототипа и выбранного к нему турбокомпрессора, области его применения и периодических осмотров и ремонтов; - анализ влияния эксплуатационных и внешних факторов на совместную работу дизеля и турбокомпрессора; - упрощенный расчет основных технических характеристик ГТНА для выбранного ДВС и системы безразборной очистки компрессора и турбины. Графическая часть курсовой работы выполняется на листе формата А-3 и включает в себя: - схема газотурбинного наддувочного агрегата; - устройство для безразборной очистки турбокомпрессора. Пояснительная записка и графическая часть оформляется в соответствии с требованиями ЕСКД, и подразделяются на части в соответствии с пунктами задания. 3 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ (порядок написания пояснительной записки) 3.1 Анализ конструкции и эксплуатационных качеств двигателя – прототипа. При выполнении этого раздела курсант должен ознакомиться с рекомендованной литературой, собрать и проанализировать имеющиеся данные о двигателе-прототипе. В частности, следует обратить внимание на следующие характеристики: а) тип ГТНА и его параметры: - частоту вращения ротора ГТНА; - степень повышения давления в компрессоре; - максимальную допустимую температуру газов на входе в ГТНА; - средний диаметр турбинной ступени; - наружный диаметр колеса компрессора; - тип компрессора; - тип турбины; - массу и габаритные размеры ГТНА; - ресурсные показатели; - маркировка по ГОСТу; б) конструктивные особенности узлов и систем - корпуса ГТНА; - ротора; - подшипников; - крепления лопаток турбины к колесу; - концевых уплотнений; - системы охлаждения ротора; - системы охлаждения корпуса; - системы масляного охлаждения; в) применяемые сорта масла; г) требования к качеству охлаждаемой воды; д) материал основных улов и деталей. Описание конструктивных особенностей выполняется в сжатой форме. 3.2 Эксплуатация ГТНА Используя предложенную литературу, практические работы, проводимые на лабораторной установке с двигателем типа 6 ЧН 18/22 и тренажере "Дизельсим", описать типовые правила подготовки, запуска и эксплуатации ГТНА. 3.3 Техническое обслуживание ГТНА Описать, используя предложенную литературу и материал лекционных и практических занятий, периодические осмотры и ремонты ГТНА.
3.4 Исходные данные для расчета рабочего процесса. В качестве исходных данных (задание на КР приложение 2) задаются тип и мощность двигателя, на котором установлен газотурбинный надувочный агрегат, удельный расход топлива, воздушно-топливное отношение при сгорании, коэффициент избытка продувочного воздуха, температура выпускных газов дизеля на входе в турбину, давление и температура окружающей среды, давление наддува, число сопловых и рабочих лопаток турбины и др. Курсанты очной формы обучения определяют вариант исходных данных (приложение 3) по заданию ведущего преподавателя дисциплины; заочной формы обучения по двум последним цифрам шифра своей зачетной книжки (приложение 3). Количество воздуха, необходимого для осуществления процессов сгорания топлива и продувки цилиндров, вычисляется по формуле
, кг/с,
где α1 = α * L0 be – удельный расход топлива в дизеле, кг/кВт * ч Ne – мощность дизеля, кВт α1 – воздушно-топливное отношение при сгорании φa – коэффициент продувки α – коэффициент избытка воздуха при сгорании L0 – теоретически необходимое количество воздуха для сгорания топлива, кг воздуха/ кг топлива (14,35 кг/кг). Расход газа вычисляется по формуле 3.5 Влияние эксплуатационных и внешних факторов на совместную работу ГТНА и дизеля Используя предложенную литературу, практические работы, проводимые на лабораторной установке с двигателем типа 6 ЧН 18/22 и тренажере "Дизельсим", описать причины, вызывающие ухудшение технического состояния ГТНА (уменьшение массы и давления воздуха, подаваемого в ДВС, нарушение процесса сгорания; увеличение удельного расхода топлива и тепловой напряженности и другие). При этом необходимо учитывать внешние факторы, влияющие на работу ДВС: температура и давление окружающего воздуха; влажность воздуха; температура забортной воды; пыль, грязь и другие. В дальнейших расчетах необходимо учитывать степень технического состояния ГТНА по данным задания и указать это в пояснительной записке. Потери давления на входе в компрессоре (сопротивление воздушного фильтра) ΔРвх; потери давления между компрессором и цилиндрами двигателя (сопротивление воздухоохладителя) ΔРох; потери давления за турбиной ΔРвых и другие факторы. Влияние приведенных выше факторов на совместную работу ДВС и ГТНА исследовано недостаточно. В настоящее время имеются только качественныезависимости. Отсутствуют аналитические зависимости, отражающие влияние системы приведенных факторов на характеристики работы ГТНА и ДВС. Поэтому данный раздел курсового проекта является научно-исследовательской работой, выполняемой экспериментальным или расчетным способом. Эксперименты проводятся налабораторной установкес двигателем типа 6 ЧН 18/22 и тренажере "Дизельсим", расчеты – на ЭВМ по программе СЭУ ОДЗ. Каждый курсант получает индивидуальное задание по исследованию влияния группы эксплуатационных факторов и после анализа литературных источников обосновывает способ решения поставленной задачи. В пояснительной записке необходимо подробно изложить качественное влияние системы эксплуатационных и внешних факторов на работу ГТНА и ДВС, а затем – результаты расчетного (экспериментального) исследования. 3.6 Упрощенный расчет основных характеристик ГТНА и системы безразборной очистки Отложения на лопатках турбины подразделяются на зольные сухие отложения с относительно высокой шероховатостью толщиной 0,1 – 1,3 мм, сажистые мазеобразные отложения толщиной до 3 мм, твердые пористые отложения, образующиеся при работе дизелей на вязких сортах топлива или в результате выгорания сажистых мазеобразных отложений. Химический анализ отложений, образующихся на лопатках турбины, показал, что наиболее легко удаляются зольные сухие отложения. Они смываются полностью при движении воды по поверхности лопаток. Сажистые мазеобразные отложения достаточно хорошо удаляются водой, при ударном воздействии капель при условии, что его толщина не превышает 1 мм. Установлено, что промывка в зависимости от сорта топлива и гистограмм нагрузок должна выполняться через 80-150 часов работы. Загрязнение проточной части компрессора происходит вследствие попадания частиц масла через уплотнениямежду колесом компрессора и подшипником и наличия мелкодисперсного аэрозоля в воздухе, поступающем после фильтра, наличия в воздухе паров топлива и масла. Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что для удаления отложений толщиной 0,5 мм с поверхности лопаток компрессора требуется ударное воздействие жидкости под давлением 2,5 МПа. При этом отложения удаляются только с части поверхности. Поэтому, в отличие от турбины, безразборная очистка компрессора должна осуществляться под действием моющих средств, воздействие которых будет превышать силы сцепления отложений с поверхностью лопаток. В настоящее время на судах применяют воду, дизельное топливо, керосин, растворы поверхностно-активных веществ: "Чистра", "Синвал", МС, "Термос" и др. Метод и пример расчетасистем промывки компрессора моющим средством "Термос" [6] приведены в табл. 1.1, расчета турбин - в табл. 1.2.
Таблица 1.1 Упрощенный расчет компрессора и системы промывки
Таблица 1.2 Упрощенный расчет турбины и алгоритм расчета системы промывки
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Слободянюк Л.И., Поляков В.И. Судовые паровые и газовые турбины и их эксплуатация. - Л.: Транспорт, 1983. - 358 с. 2. Зайцев В.И., Моисеев А.А., Грицай Л.Л. Судовые паровые и газовые турбины. - Л.: Транспорт, 1981. - 369 с. 3. Курзон А.Г. Теория судовых паровых и газовых турбин. - Л.:Судостроение, 1971.- 389 с.
5. Дизели. Справочник. -Л.: Машиностроение, 1977. - 480 с. 6. Межерицкий А.Д. Турбокомпрессоры систем наддува судовых дизелей. - Л.: Судостроение, 1986. - 247 с.
8. Инструкция по эксплуатации турбокомпрессора.
\
Рис. 1 Зависимости: а) – η попр, импульсной турбины от отношения ΔРmax / ΔРт; б) – отношения ΔРmax / ΔРт от Рк;
____ ____ _____ - без учета протекания газа;
________________ - с учетом протекания при выпуске газа из трех и ____ . _____ . _____ из двух цилиндров в один трубопровод.
Приложение 1 МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ АГЕНСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ БАЛТИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
Кафедра СЭУ
Пояснительная записка к курсовой работе
На тему: Подбор газотурбонагнетателя для ДВС
Вариант № ____
Курсант _ Гр. _____ Зав.кафедрой____________________________ Руководитель работы____________________
Калининград 20__ г. Приложение 2
АГЕНСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ БАЛТИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ Кафедра СЭУ
ВАРИАНТ № ______ ЗАДАНИЕ на курсовое проектирование на тему: Подбор газотурбонагнетателя для ДВС
курсанту группы_______________________________ Ф.,И.,О. курсанта 1. Дата выдачи задания__________________________ 2. Сроки сдачи курсантом отдельных частей и проекта в целом
Подобрать газотурбонагнетатель (ГТНА) ДВС по следующим данным:
СОДЕРЖАНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Задание выдал__ Задание получил________________________________ Приложение 3 Варианты заданий
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (561)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы (0.012 сек.) |