Upload
hedy
View
47
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Układ napędowy i podstawowe wyposażenie płytko zanurzonego statku śródlądowego. Gdańsk 2007. Koncepcja Diesel-elektrycznego układu napędowego dla pasażerskiego statku śródlądowego. 19. 20. 11. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Układ napędowy i podstawowe wyposażenie płytko zanurzonego
statku śródlądowego
Gdańsk 2007
Politechnika GdańskaWYDZIAŁ OCEANOTECHNIKI I
OKRĘTOWNICTWA80-952 GDAŃSK, ul.Narutowicza
11/12
INCOWATRANS
Oznaczenia: 1, 2 - Agregaty prądotwórcze, 3 - Silniki elektryczne, 4 - Szafy elektryczne, 5 - Przetworniki częstotliwości, 6 - Pędniki azymutalne, 8 - Silniki hydrauliczne osadzone na przekładniach planetarnych stanowiące mechanizm obrotu, 9 - Chłodnica centralna, 10 - Rury wydechowe, 11 - Pompa wody zaburtowej, 12 - Zbiornik i pompa transportowa oleju smarnego, 13 - Zbiornik i pompa transportowa paliwa, 14 - Pompa balastowa, 15 - Pompa pożarowa, 16 - Pompa zęzowa, 17 – Akumulator, 18 - Zbiornik hydroforowy, 19 - Elektryczny podgrzewacz wody, 20 - Podgrzewacz wody
1
2
3
4
5
6
8
9
10
10
11
12
13
14
15
16
17
18
1920
Koncepcja Diesel-elektrycznego układu napędowego dla pasażerskiego statku śródlądowego
Schemat ideowy Diesel-elektrycznego układu napędowego
i sterowania statku
Oznaczenia:
1 – silnik spalinowy tłokowy,
2 – trójfazowa prądnica synchroniczna,
3 – regulator napięcia wzbudzenia prądnicy,
4 – przetwornik częstotliwości,
5 – silnik asynchroniczny klatkowy,
6 – przekładnia zębata kątowa,
7 – śruba okrętowa o skoku stałym,
8 – silnik hydrauliczny o stałej chłonności,
9 – przekładnia zębata walcowa.
Koncepcja Diesel-hydraulicznego układu napędu głównego pchacza
1 – Silniki spalinowe, 2 - Agregat prądotwórczy, 4 - Szafy elektryczne, 6 - Pędniki azymutalne, 7 - Zbiornik oleju hydraulicznego z zasilaniem, 8 - Silniki hydrauliczne osadzone na przekładniach planetarnych stanowiące mechanizm obrotu, 9 - Chłodnica centralna, 10 - Rury wydechowe, 11 - Pompa wody zaburtowej, 12 - Zbiornik i pompa transportowa oleju smarnego, 13 - Zbiornik i pompa transportowa paliwa, 14 - Pompa balastowa, 15 - Pompa pożarowa, 16 - Pompa zęzowa, 17 – Akumulator, 18 - Zbiornik hydroforowy, 19 - Elektryczny podgrzewacz wody, 20 - Podgrzewacz wody, 21 - Silniki hydrauliczne, 22 - Przekładnia pasowa – redukcyjna, 23 - Pompa hydrauliczna – o zmiennym wydatku, 24 - Generator prądu.
1920
4
11
912
13
1
10
7
21
6
8
2
10
17
16
15
14
18
22
23
24
Schemat ideowy układu napędowego i sterowania statku
Schemat ideowy układu napędowego i sterowania statku
Porównanie obu prezentowanych układów napędu głównego: Diesel-elektrycznego i Diesel-hydraulicznego
0
20
40
60
80
100
120
1 2
Mas
a sy
stem
u [
%]
Porównanie kosztów inwestycyjnych i masy systemów: 1 – Diesel-elektrycznego z silnikami elektrycznymi umieszczonymi pionowo, 2 – Diesel-hydraulicznego
Zalety układu Diesel-hydraulicznego w porównaniu do Diesel-elektrycznego: lepsze zabezpieczenie przed przeciążeniem, dzięki czemu wyższa niezawodność i żywotność zespołów, a zwłaszcza przekładni stożkowej, wielokrotnie mniejsze wymiary, masa i momenty bezwładności silników hydraulicznych, co umożliwia precyzyjniejsze i szybsze realizowanie manewrów, niższy koszt inwestycyjny .Wady: niższa sprawność podczas pracy nominalnej o około 5% i wynikające z tego wyższe koszty eksploatacyjne.
Projekt wstępny śrubosteru ze śrubą stałą umieszczoną w dyszy KORTA dla statku śródlądowego
Parametry:- średnica śruby – 850mm- maksymalna moc na wale śrubowym
pędnika – 170kW
1 – szybkoobrotowy silnik hydrauliczny, 2 – sprzęgło,3 – wał pionowy (zębnika), 4 – pokrywa,5 – szybkoobrotowy silnik hydrauliczny; 6 – przekładnia planetarna MULTIPROJEKT,7 – koło zębate, 8 – łożysko wieńcowe,9 – łożysko baryłkowe dwurzędowe, 10 – uszczelnienie promieniowe,11 – kołnierz mocujący, 12 – kadłub ( przedstawiony symbolicznie czerwoną linią)
1
2
3
4
5
6
7
89
10 11
12
Zespół górny;
Zespół dolny śrubosteru:
1 – łożysko stożkowe,
2 – łożysko baryłkowe wzdłużne,
3 – wał pionowy (zębnika),
4 – łożysko baryłkowe dwurzędowe poprzeczne,
5 – łożysko walcowe,
6 – sprężyny napinające,
7 – pokrywka łożyskowa,
8 – zębnik,
9 – wał poziomy (śrubowy),
10 – łożysko stożkowe – wzdłużne,1
11 – łożysko stożkowe – poprzeczne,
12 – łożysko baryłkowe dwurzędowe poprzeczne,
13 – przewód ,
14 – uszczelnienie pochwy wału śrubowego,
15 – koło zębate,
16 – piasta koła zębatego,
17 – kołki,
18 – śruba napędowa,
19 – tarcza zabezpieczająca,
20 – kołpak.
21 – dysza Korta,
3
1
4
5
67
13
8
17
18
19
21
9101211
15
16
20
14
2
Ogólna koncepcja napędu i sterowania członu pchanego statku śródlądowego
Układ napędowy ze śrubosterem napędzanym silnikiem hydraulicznym1 – agregat prądotwórczy; 2 – silnik elektryczny;3 – pompa hydrauliczna; 4 – zbiornik oleju;5 – śruboster; 6 – mechanizm obrotu kolumny śrubosteru
1
2
3
6
5 4
Proponowane rozmieszczenie podstawowych zespołów układu napędu i sterowania barki.
Układ napędowy ze śrubosterem napędzanym silnikiem elektrycznym
1 – agregat prądotwórczy; 2 – silnik elektryczny napędzający pędnik;3 – przetwornik częstotliwości (falownik); 4 – silnik elektryczny napędzający pompę olejową;5 – zbiornik oleju; 6 – mechanizm obrotu;7 – śruboster (dysza obrotowa z pędnikiem).
3
1
2
7
4 5 6
Koncepcja urządzenia sprzęgającego zestaw pchany segmentów statku śródlądowego i przybrzeżnego
Człony rozchylone względem siebie o ok. 12 stopni 1 - zespół pompowy siłowników głównych, 2 – główny siłownik hydrauliczny,
3 – siłownik hydrauliczny pomocniczy - blokady sworzni w obudowie.W miejscach urządzeń, pokładom nadano przezroczystość
1
2
3
Zespół mechanizmu sprzęgającego
1- główny siłownik hydrauliczny.2 – siłownik pomocniczy – blokady sworzni,3 – sworzeń ucha siłownika.
1 2 3
Schemat hydrauliczny napędu i sterowania siłowników głównych urządzenia sprzęgającego
Schemat hydrauliczny napędu i sterowania siłowników sworzni urządzenia sprzęgającego
Projekt wstępny instalacji balastowej i głównych rurociągów na śródokręciu pchacza i barki
1 - instalacja balastowa (kolor błękitny), 2 - doprowadzenie wody słodkiej (niebieski),3 - zimna woda użytkowa (niebieski), 4 - ciepła woda użytkowa (niebieski), 5 - instalacja ściekowa (czarny), 6 - instalacja ppoż. – hydrantowa (kolor czerwony).
1
3
2
4
6
5
Rozmieszczenie zbiorników na rufie pchacza
ZPPB – zapasowy zbiornik paliwa prawa burta,
ZPLB – zapasowy zbiornik paliwa lewa burta,
ZPR – rozchodowy zbiornik paliwa,ZPP – przelewowy zbiornik paliwa,ZPS – ściekowy zbiornik paliwa,ZOZ – zapasowy zbiornik oleju,ZOP – zbiornik pozostałości
olejowych,ZOH – zbiornik oleju hydraulicznego,ZBR – rufowy zbiornik balastowy,ZBRLB – rufowy zbiornik balastowy
lewa burta,ZRBPB – rufowy zbiornik balastowy
prawa burta
ZOP
ZBRPB
ZBR
ZPLB
ZPR
ZPS
ZPP
ZOZ
ZOP
ZBRLB
ZOH
ZOH
Rozmieszczenie zbiorników na dziobie pchacza
ZBDLB – rufowy zbiornik balastowy lewa burta,
ZBDPB – rufowy zbiornik balastowy prawa burta,
ZWS – zbiornik wody słodkiej,ZF – zbiornik fekaliów
ZBDLB
ZBDLB
ZWS
ZF
Projekt wstępny instalacji ciepłej wody użytkowej oraz odprowadzania ścieków
• Projekt instalacji zimnej wody użytkowej • Projekt ciepłej wody użytkowej (cwu). • Projekt instalacji ściekowej
Średnie, oszacowane zużycie wody
Rodzaj poboru
Czas jednorazowego poboru
Zalecanatemperatura
wody
Zużytaobjętość
wody
min doby ºC litry
umywalka 1,5 - 3 35 5-10
prysznic 6-10 40 50 - 80
średnio na osobę 1 - 20 - 80
hotel pokój z natryskiem 1 45 70 - 120
restauracja na osobę 1 45 12-30
Węzeł cieplny pchacza
1 – główny zbiornik cwu,2 – wymiennik odbierający ciepło z układu chłodzenia silnika,3 – wymiennik współpracujący z kotłem na olej opałowy,4 – pompa załączająca wymiennik nr 2,5 – pompa załączająca wymiennik nr 3,6 – mieszacz zabezpieczający,7 – podgrzewacz elektryczny,8 – naczynie zbiorcze,9 – moduł hydroforowy.
Węzeł cieplny barki
1 – główny zbiornik cwu,2 – wymiennik obierający ciepło z układu chłodzenia silnika,3 – wymiennik współpracujący z kotłem na olej opałowy,4 – pompa załączająca wymiennik nr 2,5 – pompa załączająca wymiennik nr 3,6 – mieszacz zabezpieczający,7 – podgrzewacz elektryczny,8 – naczynie zbiorcze,9 – moduł hydroforowy
Projekt instalacji wodno - hydrantowej
• pompy pożarowe
• zawory hydrantowe
• rurociągi doprowadzające wodę
• węże pożarnicze
• prądownice
Projekt instalacji na dwutlenek węgla do obrony przedziału maszynowego;
Projekt wykrywania i sygnalizacji pożaru
• Butla CO2 (67,5 kg CO2) • Zawór butlowy GV97 • System uruchamiania • Stojak do butli CO2 • Dysza CO2 • Rurociągi
Rozmieszczenia wyposażenia kotwiczno cumowniczego pchacza
Koncepcje wyposażenia kotwiczno-cumowniczego dla barkii pchacza
Koncepcje wyposażenia kotwiczno-cumowniczego dla barkii pchacza
PchaczWyposażenie kotwiczne:Dziób:► 2 kotwice o podwyższonej sile trzymania i masie po 245 kg każda;► kaliber łańcucha – 11 mm (stal kat.2);► długość łańcucha kotwicznego – 65 m (dwie sztuki);► uciąg wciągarki kotwicznej ~4 kN (stal kat.2);Rufa:► 1 kotwica o podwyższonej sile trzymania i ciężarze ~500 kg;► lina kotwiczna(zamiast łańcucha) – siła zrywająca 116 kN;► długość liny kotwicznej– 55 m (+1 m łańcucha);► uciąg wciągarki kotwicznej ~7 kN;Wyposażenie cumownicze:► ilość lin – 2;► długość pojedynczej liny – 99 m;► obciążenie zrywające – 184,8 kN (liny stalowe); 230,5 kN (liny z włókien sztucznych);► dobór liny – materiał: PP (polipropylen), siła zrywająca: 264,97 kN, średnica: 44 mm, ciężar: 0,88 kg/mb, producent: Lanex.► pachołki (po dwa na rufie i na dziobie) o następujących parametrach: dziób: D – 300 mm, L – 590 mm (z rolką kierunkową); rufa: D – 135 mm, L – 450 mm.► kluzy i przewłoki – dwie na rufie.► wciągarki (kabestany) cumownicze: na rufie głowice cumownicze na wciągarkach kotwicznych (~7 kN (stal kat.2)), na dziobie głowice cumownicze na wciągarkach kotwicznych (uciąg: ~4 kN (stal kat.2)).
BarkaWyposażenie kotwiczne:► 2 kotwice o podwyższonej sile trzymania i masie po 340 kg każda;► kaliber łańcucha – 15 mm (stal kat.2);► długość łańcucha kotwicznego – 65 m (dwie sztuki);► uciąg wciągarki kotwicznej ~7 kN (stal kat.2);Wyposażenie cumownicze:► ilość lin – 2;► długość pojedynczej liny – 99 m;► obciążenie zrywające – 184,8 kN (liny stalowe); 230,5 kN (liny z włókien sztucznych);► dobór liny – materiał: PP (polipropylen), siła zrywająca: 264,97 kN, średnica: 44 mm, masa: 0,88 kg/mb, producent: Lanex.► pachołki (po dwa na rufie i na dziobie) o następujących parametrach: dziób: D – 300 mm, L – 590 mm (z rolką kierunkową); rufa: D – 135 mm, L – 450 mm.► kluzy i przywłoki – dwie na rufie.► wciągarki cumownicze: na dziobie głowice cumownicze na wciągarkach kotwicznych (uciąg: ~7 kN (stal kat.2)); na rufie dodatkowo jeden kabestan cumowniczy o uciągu około 3 kN.
Opracowanie projektu koncepcyjnego otwieranej kładki z poręczą między pchaczem a barką
Usytuowanie kładki opuszczanej na pokładzie
Rysunek szczegółowy kładki ruchomej, wraz z barierkami towarzyszącymi.1 – podnoszona kładka; 2 – barierka obrotowa wokół osi pionowej;3 – szlaban otwarty, współpracujący z kładką; 4 – szlaban ruchomy, blokowany ręcznie;5 – pokład barki; 6 – pokład pchacza.
1
2
3
4
5
6
Rysunek złożeniowy mechanizmu podnoszenia i opuszczania kładki.
1 – stalowy pręt okrągły;2 – płyta kładki;3 – tuleja łożyskowa;4 – przekładnia kątowa o przełożeniu 1:1;5 – łożysko baryłkowe, dwurzędowe, dolne;6 – barierka wykonana z rury stalowej;7 – łożysko baryłkowe, dwurzędowe górne;8 – rura stalowa
1 2 3
4
5
7
7
8
6
Projekt koncepcyjny składanych balustrad dwusegmentowego statku śródlądowego
Widok aksonometryczny na złączone człony statku śródlądowego
Balustrada.
A – profil aluminiowy o wymiarach 60x60 i grubości ścianki 4mm;
B – panel z poliwęglanu komorowego o wymiarach 1880x875x16;
C – ceownik aluminiowy o wymiarach 25x25 i grubości ścianki 3mm;
D – ceownik aluminiowy o wymiarach 40x40 i grubości ścianki 5mm
A
C
D
B A
Mechanizm składania blokowania balustrad
Mechanizm składania balustrad. Poręcze postawione.1 – podstawa;2 – żebra usztywniające;3 – stalowy sworzeń;4 – słupek aluminiowy;5 – stalowa wkładka;6 – pręt blokujący.
1
1
4
3 6
4
1
4
23
2
4
5
6
Projekt koncepcyjny składanego masztu anteny radarowej dla pchacza dwusegmentowego statku śródlądowego
1 – stalowy profil prostokątny, 2 – półka stanowiąca podstawę anteny radarowej, 3 – antena radarowa RAYMARINE, 4 – pręt stalowy o średnicy 10mm, 5 – siłownik hydrauliczny
1
23
4
5
Schemat hydrauliczny sterowania siłownika. 1 – siłownik hydrauliczny; 2 – zawór bezpieczeństwa; 3 – rozdzielacz hydrauliczny, trójpołożeniowy czterodrogowy; 4 – zawór zaporowo zwrotny; 5 – zawór dławiący, regulowany; 6 – gałąź hydrauliczna wysokociśnieniowa; 7 – gałąź hydrauliczna niskociśnieniowa – spływowa; 8 – zawór zaporowo zwrotny, sterowany.
1
2
3
4
6
5
7
8
Wizualizacja przedstawiająca składany maszt anteny radarowej
Projekt wstępny składanego zadaszenia dla statku śródlądowego
1 – okrycie;
2 – lina napinająca.
1 2
Widok z góry i z boku na moduł pchacza z zadaszeniem
1,2 – ramiona - profil kwadratowy; 3 – ramiona - profil „c”;4 – okrycie; 5 – profil okrągły.
1 2
3 3
4
5 5
Konstrukcja zadaszenia.
Projekt wstępny głównych drzwi wejściowych na pchaczu
Prowadnice górne (drzwi otwarte)
1 – prowadnica pozioma; 2 – prowadnica pionowa; 3 – wysięgnik;
4 – sznur silikonowy uszczelniający; 5 – ucho; 6 – łącznik.
1
2
3
4 5
6
Opracowanie projektu wstępnego żurawia łodziowego dla statku śródlądowego
1 – wygięty profil rurowy będący wysięgnikiem i kolumną obrotową zarazem;2 – rolki prowadzące usytuowane z boku profilu; 3 – wciągarka ręczna PFAFF SW-WBR; 4 – drążek (przedstawiono dwa położenia); 5 – oprawka łożyskowa; 6 – pokład główny statku z przyspawanymi usztywnieniami; 7 – wspornik główny; 8 – wspornik podpierający.
1
2
3
4
5
6
7
8
• Dziękuję za uwagę