ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ И ОФОРМЛЕНИЯ РЕФЕРАТА

Судовые энергетические установки

Методические указания к выполнению

реферата

 

 

Севастополь

СевГУ

УДК 629.5.03(076)

ББК:39.455

Г-70

Рецензент:

А.Р. Аблаев - доцент каф. ЭМСС, к.т.н.

 

Горобец Г.В.

 

Г-70 Судовые энергетические установки: метод. указания к выполнению реферата / Г.В. Горобец. - Севастополь: СевГУ, 2016. – 16 с.: ил.

 

Предлагаются тематические вопросы для обзора, анализа и изучения вопросов, направленных на формирование начального понимания работы механических систем, включая первичные двигатели и главную двигательную установку; методов управления; технического обслуживания, обнаружения неисправностей элементов СЭУ.

Методические указания предназначены для студентов очной формы обучения Севастопольского государственного университета, института кораблестроения и морского транспорта, специальности 26.05.07 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики».

Выполнение реферата направлено на формирование следующих профессионально-специализированных компетенций (Конвенция ПДНВ):

Выполнение контрольной работы направлено на изучение профессионально-специализированных компетенций (Конвенция ПДНВ):

ПСК-1 – начальное понимание работы механических систем, включая: первичные двигатели, в том числе главную двигательную установку;

ПСК-12 - подготовка систем управления двигательной установкой и вспомогательными механизмами к работе;

ПСК-30 - практическое знание вопросов проверки, технического обслуживания, обнаружения неисправностей и ремонта.

УДК 629.5.03(076)

ББК:39.455

Рассмотрено и рекомендовано кафедрой энергоустановок морских судов и сооружений института кораблестроения и морского транспорта Севастопольского госуниверситета в качестве методических указаний к выполнению контрольной работы по дисциплине «Судовые энергетические установки» для студентов специальности 26.05.07 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики». Протокол заседания кафедры № 9 от 26.01.2016 г.

ÓГоробец Г.В.

ÓФГАОУВО «Севастопольский

Государственный университет», 2016

ОГЛАВЛЕНИЕ

Перечень условных обозначений и сокращений……………….
Введение …………………………………………………………..
1. Порядок выполнения и оформления реферата……………….
2. Темы рефератов………………………………………………...
3. Примеры контрольных вопросов……………………………
4. Перечень рекомендуемой литературы для выполнения реферата………………………………………………………………….

 

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ВД – вспомогательный двигатель;

ВОД – высокооборотный двигатель;

ВЭУ – вспомогательная энергетическая установка;

ВРШ – винт регулируемого шага;

ВФШ – винт фиксированного шага;

ГД – главный двигатель;

ГТД – газотурбинный двигатель;

ГТУ – газотурбинная установка;

ГТГ – газотурбогенератор;

ГЭУ – главная энергетическая установка;

ДАУ – дистанционное автоматическое управление;

ДВС – двигатель внутреннего сгорания;

ДУ – дизельная установка;

ДГ – дизель-генератор;

МОД – малооборотный двигатель;

ПТГ – паротурбогенератор;

ПТУ – паротурбинная установка;

СЭС – судовая электростанция;

СЭУ – судовая энергетическая установка;

СОД – среднеоборотный двигатель;

СПК – судовой паровой котел;

ТУК – теплоутилизационный контур.

ВВЕДЕНИЕ

Целью выполнения реферата является изучение вопросов начального понимания работы механических систем, включая первичные двигатели, в т.ч. главную двигательную установку; способов управления, диагностики, обслуживания и эксплуатации. Формирование целостного представления о СЭУ, расширение и закрепление полученных теоретических знаний по дисциплине. Включает письменный анализ одной из выбранных тем по конструкции, техническому обслуживанию, ремонту и эксплуатации элементов СЭУ и обслуживающих их систем, взаимосвязи с окружающей средой и перспектив развития.

. В результате выполнения реферата студенты должны знать:

- назначение, классификацию, состав судовой энергетической установки, главной и вспомогательной;

- конструкцию и принцип действия судовых установок и двигателей, включая главную двигательную установку и первичные двигатели: двигатели внутреннего сгорания; газотурбинные и паротурбинных установки; котлы; комбинированные установки;

- основные параметры их работы и критерии работоспособности;

- назначение, классификацию, состав систем, обслуживающих СЭУ;

- назначение, виды, конструкцию судовых передач главных и вспомогательных;

- назначение, состав, конструкцию основных элементов валопровода;

- основы технического обслуживания, основные правила и требования технической эксплуатации СЭУ согласно нормативной документации;

уметь:

- излагать базовую общепрофессиональную информацию в области СЭУ;

- использовать конструктивные данные и соотношения для расчета основных показателей;

- производить техническое обслуживание двигательной установки и оборудования в соответствии с руководствами изготовителя по безопасности, судовыми инструкциями, требованиями законодательства;

- анализировать системную информацию в области СЭУ;

- делать выводы по результатам анализа для принятия предварительных решений;

Подготовка реферата состоит в изучении и изложении в письменной форме вопросов по предложенным темам.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ И ОФОРМЛЕНИЯ РЕФЕРАТА

1.1. Ознакомиться с темами реферата.

1.2. Выбрать тему реферата и изложить согласно рекомендациям раздела 2.

1.3. Реферат должен быть оформлен на листах формата А4 с соблюдением требований ЕСКД.

1.4. Реферат должен содержать:

- титульный лист;

- оглавление;

- введение (цель выполнения работы согласно формируемым профессионально-специализированным компетенциям (Конвенция ПДНВ));

- изложение темы

- список использованной литературы.

Объем работы 7… 10 листов.

1.5. Защита выполненной работы осуществляется путем краткого изложения темы и ответов на дополнительные контрольные вопросы

Темы рефератов

Тема реферата выбирается из таблицы 2.1 по вариантам. Номер темы соответствует последней цифре номера зачетной книжки. Номер варианта соответствующего теме вопроса – предпоследней цифре зачетной книжки. Содержание вопроса излагается согласно указанной последовательности: кратко, с использованием основных определений, понятий, литературных источников и электронного ресурса. В отчете указать номера вариантов темы и вопроса и соответствующие им название и содержание.

Таблица 2.1

Темы реферата

№ варианта	Темы реферата
	Судовые ДВС, конструкция, техническая эксплуатация и обслуживание
	Совершенствование технической эксплуатации судовых дизелей – влияние статического электричества на безопасную эксплуатацию СЭУ. Организация службы машинной команды. Ведение технической документации. Техника безопасности при эксплуатации судовых дизельных установок.
	Поршни современных судовых ДВС. Анализ условий работы и нагрузок. Повреждение поршней в эксплуатации. Износы деталей судовых дизелей. Виды и закономерности изнашивания. Влияние эксплуатационных факторов на износ деталей. Обкатка дизеля.
	Анализ задач теплотехнического контроля судовых дизелей. Измерение давления. Измерение температур. Определение расхода топлива. Определение эффективности мощности дизеля. Контроль технического состояния ДВС.
	Анализ конструкции крейцкопфных механизмов судовых ДВС. Требования к конструкции. Условия работы крейцкопфных подшипников. Повреждения подшипников.
	Анализ повреждений и поломок коленчатых валов судовых ДВС. Обзор признаков пожара в подпоршневом пространстве дизеля. Необходимые действия по ликвидации.
	Обзор способов регулировки двигателя. Определение положения мертвых точек. Контроль плотности клапанов газораспределительного механизма. Проверка высоты камеры сжатия. Проверка и регулировка форсунки.
	Обзор элементов устройств дистанционного и автоматического управления ДВС. Задающие, исполнительные, следящие и блокировочные устройства. Корректирующие устройства Обзор электронных систем управления судовыми ДВС.
	Судовые ДВС с электронной системой управления RT-Flex. Двигатели с электронным управлением МСЕ.
	Газовые ДВС для судовых ЭУ.. Направления развития. Двигатели, работающие на газе по циклу Отто. Двухтопливные ДВС (Dual Fuel).
	Обзор современных конструкций топливных насосов высокого давления судовых ДВС. Принцип действия. Анализ способов повышения мощности судовых ДВС.
	Судовые ДВС, основы теории, техническая эксплуатация и обслуживание
	Анализ циклов ДВС. Принцип действия четырехтактного ДВС. Анализ индикаторной диаграммы 4-х тактного ДВС. Организация службы машинной команды. Ведение технической документации. Техника безопасности при эксплуатации судовых дизельных установок.
	Принцип действия двухтактного ДВС. Анализ индикаторной диаграммы 2-х тактного ДВС. Сравнительная характеристика 2 и 4-х тактных ДВС. Прогрев дизеля после пуска и прием нагрузки. Уход и наблюдение во время работы. Реверсирование и остановка дизеля.
	Анализ показателей мощности и экономичности дизеля. Виды мощности. КПД. Удельный расход топлива. Тепловой баланс двигателя. Анализ неисправностей во время работы дизеля: дизель уменьшает частоту вращения или совсем останавливается (изложить в табличной форме причины и способы устранения). Порядок действий по определению неисправности.
	Анализ характеристик и режимов работы судовых ДВС. Общие понятия о характеристиках дизеля. Нагрузочные и винтовые характеристики. Анализ неисправностей во время работы дизеля: повышенная дымность белого цвета (изложить в табличной форме причины и способы устранения). Порядок действий по определению неисправности.
	Обзор режимов работы главных двигателей. Анализ неисправностей во время работы дизеля: один или несколько цилиндров дымят (изложить в табличной форме причины и способы устранения). Порядок действий по определению неисправности.

 

 

\

	Сущность процесса реверсирования дизеля. Анализ принципов реверсирования 2-х и 4-х тактных ДВС. Анализ неисправностей во время работы дизеля: дизель не реверсируется (изложить в табличной форме причины и способы устранения). Порядок действий по определению неисправности
	Анализ сил, действующих на КШМ судового ДВС. Понятия об уравновешенности двигателя. Крутильные колебания коленчатых валов. Анализ неисправностей во время работы дизеля: у большинства или у всех цилиндров ДВС выпускные газы темные, температура из повышенная, расход топлива увеличенный (изложить в табличной форме причины и способы устранения). Порядок действий по определению неисправности.
	Анализ индикаторных диаграмм 2-х и 4-х тактного ДВС. Сравнительная характеристика 2 и 4-х тактных ДВС. Анализ неисправностей во время работы дизеля: при работе слышится стук (изложить в табличной форме причины и способы устранения). Порядок действий по определению неисправности.
	Обзор способов регулирования скорости вращения судового ДВС. Процесс регулирования. Типы регуляторов скорости вращения. Анализ неисправностей во время работы дизеля: повышенная дымность синего или голубого оттенка (изложить в табличной форме причины и способы устранения). Порядок действий по определению неисправности.
	Система контроля и сигнализации судовых ДВС. Обзор штатных контрольно-измерительных приборов. Анализ признаков пожара в подпоршневом пространстве дизеля. Необходимые действия по ликвидации. Работа двигателя «вразнос».
	Судовые ГТУ, конструкция, техническая эксплуатация и обслуживание
	Шум основных агрегатов ГТУ. Анализ путей снижения шумности элементов ГТУ. Влияние факторов внешней среды на работу судовых ГТД.
	Анализ путей совершенствования камер сгорания судовых ГТД. Малоэмиссионные камеры сгорания.
	Анализ условий работы и способов определения прочности деталей турбомашин. Характеристики прочности. Прочность лопаток. Вибрация рабочих лопаток. Критическая частота вращения ротора.
	Анализ работы турбин на переменных и переходных режимах. Переходные режимы ГТД. Газотурбинные установки с ТУК.
	Влияние параметров цикла на КПД ГТД. Обзор режимов совместной работы ГТД и движителя.
	Анализ неисправностей элементов и узлов ГТД, при которых дальнейшая эксплуатация запрещена или ограничена. Возможные последствия. Действия по предупреждению
	Характеристика загрязнений проточной части и их влияние на работу ГТД. Обзор способов и систем очистки проточной части судовых ГТД.
	Подготовка ГТД к действию. Запуск. Обзор неисправностей, при которых запуск ГТД запрещен. Анализ возможных причин. Способы устранения.
	Повышение надежности деталей и узлов ГТУ упрочнением поверхностей и защитныеми покрытиями. Повышение жаропрочности деталей ГТД. Использование керамики

 

	Обзор конструктивных способов предупреждения поломок и образования трещин в деталях ГТД. Техническая диагностика в эксплуатации судовых ГТД. Диагностирование по контрольным значениям параметров и по изменению значений параметров ГТД.
	Судовые ПТУ, конструкция, техническая эксплуатация и обслуживание
	Конденсационные установки и конденсаторы ПТУ. Системы, обслуживающие конденсационную установку. Обзор неисправностей в работе конденсационной установки.
	Анализ работы паровых турбин в аварийных случаях – с удаленными деталями проточной части. Неисправности турбин при пуске в ход.
	Обслуживание судовых паротурбинных установок. Подготовка ПТУ к действию. Анализ аварийных режимов работы ПТУ
	Системы укупорки и удаления пара от уплотнений судовой паротурбинной установки. Контрольно-измерительные приборы, применяемы в судовых паротурбинных установках.
	Пуск и обслуживание ПТУ во время работы, при маневрировании. Остановка и вывод из действия.
	Обзор способов регулирования мощности паровых турбин. Подготовка паротурбинного агрегата к действию.
	Работа паровых турбин в аварийных случаях: при выходе из строя одной из турбин; с удаленными деталями проточной части. Анализ развития и современного состояния судового турбиностроения в России и за рубежом.
	Освидетельствование паровых турбин: подготовка к ревизии; последовательность ревизии; испытания после ревизии; консервация.
	Турбины атомных судовых энергетических установок. Анализ действий при подготовке ПТУ к действию. Анализ аварийных режимов работы ПТУ.
	Судовые котлы, главные и вспомогательные - конструкция, техническая эксплуатация и обслуживание
	Обзор режимов работы вспомогательного котла. Подготовка котла к действию. Обслуживание работающего котла.
	Анализ топлив, применяемых в судовых парогенераторах.. Элементарный состав и теплота сгорания топлива. Основные характеристики жидкого топлива, применяемого в СПК. Правила приема и хранения топлива для судовых СПК.
	Эксплуатация вспомогательных и утилизационных котлов. Вывод из действия и хранение котла. Неисправности котла. Очистка поверхностей нагрева. Меры безопасности при обслуживании котла.
	Судовые котлы с органическим теплоносителем. Конструкция, принцип действия. Сравнительная характеристика с паровыми. Обзор возможных неисправностей в работе.
	Обзор основных параметров СПК. Водный режим и тепловой баланс котла. Анализ влияния качества воды на надежность и экономичность работы котла. Тепловые потери котла.
	Обзор возможных повреждений судовых паровых котлов и их предупреждение. Очистка и освидетельствование котлов.

 

	Тяга и тягодутьевые устройства СПК. Анализ конструкции топочных устройств. Котельная арматура и ее назначение. Питательная вода для СПК. Способы водообработки.
	Системы сигнализации и защиты судовых котлов. Анализ основных неисправностей котла. Меры безопасности при обслуживании котла.
	Обзор элементов конструкции парового котла (каркас, кожух, футеровка, теплоизоляция). Обслуживание котла в действии.
	Главные СПК. Обзор конструкции. Маркировка. Анализ основных параметров. Обзор технической и отчетной документации по котельной установке.
	Комбинированные СЭУ. Вспомогательные СЭУ
	Обзор комбинированных СЭУ. Составные части комбинированных СЭУ. Комбинированные СЭУ с маршевой турбинной установкой. Виды судовых двигателей, применяемых в качестве маршевых. Типовые неисправности ДВС.
	Обзор особенностей комбинированных СЭУ и области их применения. Назначение форсажной установки в составе комбинированной СЭУ. Требования, предъявляемые к комбинированным СЭУ. Комбинированные дизель-газотурбинные установки. Типовые неисправности ГТД.
	Судовой электроэнергетический комплекс. Обзор режимов работы судовой электростанции, характеристики тока, потребители. Методы расчета мощности СЭС. Характеристики основных элементов. Методы экономичного получения и расхода электроэнергии на судах.
	Анализ конструкции судовых холодильных установок, применяемых на современных судах. Обзор холодильных агентов и систем охлаждения.
	Обзор методов опреснения морской воды и типов судовых ВОУ. Основные параметры судовых водоопреснительных установок.
	Анализ конструкции компрессоров в составе современных судовых холодильных установок. Перспективы и преимущества применения спирального компрессора.
	Анализ конструкции и принципа действия элементов судовой холодильной установки (конденсаторы, испарители, терморегулирующие вентили). Остановка холодильной машины. Удаление фреона из системы.
	Обзор судовых потребителей электроэнергии по назначению; характеру и длительности работы. Основные режимы работы судовой электростанции. Ввод генератора в параллельную работу. Необходимые условия включения генератора в параллель. Грубая синхронизация.
	Дизельгенераторы. Назначение, состав. Характеристика первичных двигателей. Ввод генератора в параллельную работу. Анализ необходимых условий включения генератора в параллель. Точная синхронизация.
	Анализ способов удаления «снеговой шубы» с элементов судовой холодильной установки. Классификация судовых систем кондиционирования. Обслуживание компрессора судовой холодильной установки.
	Судовые передачи, главные и вспомогательные. Судовой валопровод
	Обзор механических передач главных и вспомогательных. Анализ конструкций переборного и планетарного редукторов. Преимущества планетарных редукторов.

 

 

	Обзор судовых гидравлических передач. Анализ принципа действия и конструкции гидромуфты и гидротрансформатора. Возможные неисправности в работе.
	Обзор видов судовых электрических передач. Применение электропередач на постоянном токе в судовой практике. Анализ достоинств и недостатков электропередач на переменном токе.
	Этапы преобразования энергии в электрической передаче. Анализ конструкции электроприводных винторулевых комплексов типа "Азипод" и «Шотель». Преимущества и недостатки.
	Анализ состава и конструкции основных элементов судового валопровода. Расположение на судне. Подготовка к работе валопровода. Обзор параметров, которые необходимо контролировать от упорного подшипника до дейдвудных подшипников в процессе эксплуатации.
	Анализ назначения, состава и конструкции элементов дейдвудного устройства. Повышение надежности СЭУ в сложных условиях плавания.
	Анализ схем СЭУ с прямыми передачами и способов соединения валов в таких установках. Типовые действия при возникновении нештатных ситуаций в МО. Пожар в машинном отделении, меры по его недопущению.
	Анализ конструкций систем уплотнения и опорных подшипников, применяемых в составе валопроводов современных судов. Обзор возможных неисправностей в процессе эксплуатации.
	Анализ назначения и конструкции главного упорного подшипника в составе валопровода современного судна. Обзор возможных неисправностей в работе. Эксплуатационное обслуживание.
	Обзор классификации и конструкции судовых муфт. Анализ способов выбора передач и муфт.
	Системы СЭУ
	Классификация топлив для СЭУ. Анализ физико-химических свойств топлив. Присадки к топливам. Влияние вида топлива на токсичность выпускных газов.
	Обзор масел и присадок к ним, применяемых в СЭУ. Анализ физико-химических свойств судовых масел.
	Обзор сред, применяемых для охлаждения элементов СЭУ. Анализ назначения и конструкций основных элементов систем охлаждения судовых дизельных установок.
	Водотопливные эмульсии. Обзор устройств и анализ конструкций для создания водотопливных эмульсий.
	Анализ назначения и конструкции компрессоров и фильтров, применяемых в состемах сжатого воздуха СЭУ.
	Анализ конструкции фильтров грубой и тонкой очистки в составе топливных систем СЭУ. Степень очистки.
	Анализ особенностей топливных систем, применяемых в установках с малооборотными дизелями и способов подготовки топлива к использованию.
	Обзор систем охлаждения элементов судовых газотурбинных двигателей. Принцип действия.
	Назначение систем суфлирования газотурбинных двигателей. Анализ конструкции фильтрующих элементов системы суфлирования.
	Виды топлив, применяемых в СЭУ. Анализ особенностей топливоподготовки и использования газообразных топлив в топливных системах СЭУ.
	Техническая диагностика СЭУ, управление и ее автоматизация
	Обзор систем автоматизированного управление дизелями. Их достоинства и недостатки
	Анализ особенностей управления судовой ГТУ. Управление частотой вращения турбоагрегатов ПТУ.
	Анализ особенностей управления главными двигателями СЭУ и их регулирование. Управление основными параметрами систем, обеспечивающих работу ГД и их регулирование.
	Обзор систем ДАУ главными двигателями при работе на ВФШ и анализ их работы.
	Обзор систем управления комплексом двигатель – ВРШ.
	Обзор автоматизированных систем управления дизель-генераторами и вспомогательными механизмами.
	Техническая диагностика в СЭУ. Анализ методов диагностики. Методы технической диагностики судовых дизелей. Системы технического диагностирования ДВС (NK-5 Норвегия).
	Обзор элементов устройств дистанционного и автоматического управления ДВС. Задающие, исполнительные, следящие и блокировочные устройства. Корректирующие устройства.
	Техническая диагностика в эксплуатации судовых ГТД. Диагностирование по вибрационным характеристикам и накоплению продуктов изнашивания в масле.
	Техническая диагностика в эксплуатации судовых ГТД. Диагностирование двигателей по дымности и составу выхлопных газов. Методы акустической эмиссии, радиоактивных изотопов, акустической голографии и др.
	Совершенствование проектирования и эксплуатации СЭУ
	Анализ путей модификации топлив газотурбинных двигателей. Меры по снижению эмиссии окислов азота (NOx) газотурбинных двигателей и их эффективность.
	Новые технические решения в системе наддува судовых дизелей. Системы наддува 4-х тактных дизелей. Особенности наддува 2-х тактных судовых дизелей. Способы очистки проточной части турбонагнетателя.
	Нормированные выбросы экологически вредных компонентов. Методы снижения вредных выбросов в соответствии с национальными и международными (МАРПОЛ) требованиями.
	Обзор тенденций развития и применения опорных подшипников различных конструкции в СЭУ
	Судовые главные двигатели с электронным управлением. Электронная система управления рабочими процессами дизеля.
	Основные направления решения экологических проблем судовых дизелей. Первичные и вторичные методы борьбы с выбросами. Судовые технические средства и устройства защиты окружающей среды.
	Анализ влияния системы газовыпуска на безопасную эксплуатацию СЭУ. Обзор конструкций элементов компенсации тепловых расширений и искрогашения в трубопроводах газовыпуска.
	Аспекты применения каталитического сжигания топлив в газотурбинных установках. Анализ возможности его применения в судовых газотурбинных установках..
	Анализ перспектив применения твердотопливных двигателей в составе СЭУ.
	Анализ перспектив применения новых источников энергии и двигателей в СЭУ. Совершенствование элементов СЭУ: малоэмиссионные камеры сгорания судовых ГТД..