Zagadnienia II - Ściąga, sem III, Podstawy Siłowni Okrętowych - Wykład, Zaliczenie, Ściągi
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Sprawność ogólną silnika
określa stosunek uzyskanej mocy do strumienia energii
doprowadzanej w formie ciepła a uzyskanej ze spalania paliwa.
UKŁAD TRANSMISJI MOCY
W skład głównego układu napędowego wchodzą następujące zasadnicze urządzenia:
·
silnik główny (silniki główne)
·
układ transmisji mocy ( linia wałów),
·
Dławnica grodziowa
Uszczelnienie przejścia wału przez gródź wodoszczelną. Mocu-
je się je albo do pierścieni ustalających przyspawanych do grodzi albo do
zdejmowanych płyt. Proste lub pochylone, dzielone lub niedzielone, smarowane
smarem stałym.
h
gdzie:
N
h
h
h
Q
Q
Q
3600
×
1000
=
e
=
×
×
=
obiegu
porównawcz
ego
×
indykowane
×
efektywne
=
o
B
×
W
t
i
m
Q
Q
Q
g
W
Sprzęgła nierozłączne sztywne.
Sprzęgła te nie są rozłączane podczas pracy. Stosowane
są do łączenia elementów linii wałów. Rodzaje: połączenia kołnierzowe, sprzęgła
kołnierzowe (tarczowe), łubkowe (małe średnice) oraz tulejowe.
d
doprowadzo
ne
obiegu
porównawcz
ego
indykowane
d
e
pędnik (najczęściej śruba napędowa)
Zadaniem układu transmisji mocy jest przekazywanie momentu obrotowego od
silnika do śruby oraz przekazywanie siły naporu wytwarzanej przez śrubę poprzez
łożysko oporowe na kadłub statku. W skład układu transmisji mocy dla napędu
bezpośredniego z silnikiem wolnoobrotowym lub pośredniego z przekładnią
mechaniczną może wchodzić:
{
-
g
/
kWh
,
-
kJ
kg
}
W
Sprzęgła nierozłączne podatne
Są stosowane do połączeń wałów, które nie przenoszą sił naporu śrub okrętowych.
Zadaniem tych sprzęgieł jest zabezpieczenie innych elementów głównego układu
napędowego, a przede wszystkim przekładni, przed drganiami oraz chwilowymi
przeciążeniami w czasie manewrów, a także zabezpieczenie łożysk nośnych przed
dużymi siłami reakcyjnymi, wywoływanymi łamaniem lub przemieszczaniem
odcinków linii wałów. Łagodzą nierównomierności przenoszonego momentu
obrotowego, tłumią drgania skrętne, zmieniają częstość drgań skrętnych układu.
Umożliwiają względny, ograniczony obrót końców łączonych części oraz ruch wałów
przy niewielkim braku współosiowości (wpływ zmiany temperatury).
e
d
ݍ
௵
- moc silnika cieplnego
B – ilość spalonego paliwa [kg/s]
ݖ
௴
– wartość opałowa paliwa [kJ/kg]
wał napędowy składający się z:
⇒
wału śrubowego, na stożku którego osadzona jest śruba napędowa,
⇒
wałów pośrednich, tworzących połączenie sztywne pomiędzy wałem śrubowym a
oporowym,
⇒
wału oporowego, na którym jest osadzony kołnierz oporowy łożyska oporowego,
·
sprzęgła sztywne, łączące odcinki wałów,
·
Sprawność napędu
jest stosunkiem mocy holowania do ilości energii doprowadzonej w
paliwie.
h
=
N
B W
h
= ×
h h
×
h h
×
N
R
v
- moc holowania
=
×
n
o prz w os
×
d
h
s
gdzie:
R – iloczyn oporu statku
ݕ
ః
– prędkość z jaką jest holowany statek
łożysko oporowe wzdłużne,
łożyska oporowe poprzeczne (nośne), z reguły jedno dla każdego wału pośredniego,
Sprzęgła rozłączne
Konieczność stosowania takich sprzęgieł pojawiła się z wprowadzeniem układów
wielosilnikowych oraz prądnic wałowych. Zadaniem takich sprzęgieł jest
umożliwienie włączenia lub wyłączenia dowolnego z silników głównych lub
załączanie i odłączanie prądnicy napędzanej od linii wałów, przekładni lub
podłączonej do wolnego końca silnika głównego. W układach wielosilnikowych
przekładniowych sprzęgła te są montowane albo wewnątrz albo na zewnątrz
przekładni.
pochwa wału śrubowego, z łożyskami i uszczelnieniami (dławnica rufowa i dziobowa
pochwy),
·
dławnice grodziowe (jeżeli wał przechodzi przez gródź inną niż skrajnika rufowego),
·
przekładnia redukująca obroty,
sprzęgła elastyczne i rozłączne,
mechanizm zmiany skoku śruby napędowej o skrzydłach nastawnych,
obracarka wału i silnika, hamulec.
·
Wał śrubowy.
Pełne lub drążone, wyważane statycznie lub dynamicznie. Na
fragment w pochwie nakłada się tuleję. Ułożyskowanie w pochwie wału: dwa łożyska
(przednie: 1.5 ÷ 3 d, tylne: 4 ÷ 5 d). Średnica: wg przepisów Towarzystwa
Klasyfikacyjnego. Zamocowanie śruby napędowej: na wcisk, na wpust, kołpak-
nakrętka.
PRZEKŁADNIE
Przekładnie w napędach głównych stosuje się w celu dopasowania obrotów silnika do
obrotów śruby. Oprócz tego są stosowane zawsze tam, gdzie wymagana jest redukcja lub
podwyższenie prędkości obrotowej. Współcześnie, w napędach głównych stosowane są
przekładnie mechaniczne, hydrauliczne lub elektryczne.
Przekładnie mechaniczne
Klasyfikacja:
·
Wały pośrednie
Pełne lub drążone, wyważane statycznie lub dynamicznie.
Odkute w całości kołnierze lub końcówki stożkowe pod sprzęgła tarczowe. Długości
stosownie do typu i wielkości statku, z uwzględnieniem możliwości montażowych,
rozmieszczenia łożysk, rozkładu obciążeń i możliwości wykonania (odkuwki,
drążenie). Max długości: 2÷6 m dla 30÷250 mm i 6÷12 m dla 250÷600 mm.
Łączone sprzęgłami sztywnymi.
położenie osi wałów:
równoległe, kątowe,
ruch osi kół:
zwykłe, obiegowe (planetarne),
wartość przełożenia:
redukcyjne, multiplikacyjne,
liczba stopni:
jedno- i wielostopniowe,
liczba wałów napędzających i napędzanych:
pojedyncze, rozdzielcze, zbiorcze,
Łożyska nośne
Jako łożyska nośne są stosowane przede wszystkim łożyska
ślizgowe z panwią dzieloną w poziomie i smarowane za pomocą luźnego pierścienia
zanurzonego w oleju. Ciepło tarcia odprowadzane jest przez przewodzenie i
konwekcję do otoczenia lub za pomocą wody słodkiej lub morskiej przepływającej
przez wężownicę umieszczoną w zbiorniku oleju. Stosuje się również łożyska toczne.
zmiana kierunku obrotów:
nienawrotne i nawrotne,
·
przesunięcie osi wałów:
poziome, pionowe lub współosiowe.
Łożysko oporowe.
Są to w zasadzie łożyska ślizgowe typu Mitchella z płytkami
wahliwymi. Jedno lub wielokołnierzowe (przy dużych siłach naporu)
Moc i struktura elektrowni
statku zależy od jego typu, rodzaju układu napędowego i
sposobu wykorzystania różnych źródeł energii do napędu prądnic. Zapotrzebowanie na
energię elektryczną jest uzależnione od następujących czynników:
·
typ, wielkość statku, rodzaj przewożonego ładunku,
·
linia żeglugowa (strefa klimatyczna), pora roku i doby,
·
typ i moc głównego silnika napędowego oraz rodzaj paliwa,
·
stopień elektryfikacji i automatyzacji statku
·
rozpatrywany, charakterystyczny dla danego statku stan (stany) eksploatacji.
Do wytwarzania energii elektrycznej instalowane są:
·
niezależne zespoły prądotwórcze z silnikami spalinowymi tłokowymi, spalającymi
paliwo ciężkie lub lekkie,
·
urządzenia sprzęgnięte mechanicznie z linią wałów napędowych (prądnice wałowe),
napędzane przez przekładnię multiplikacyjną (lub bez przekładni) od wału
pośredniego lub od przekładni przy napędzie pośrednim śruby okrętowej
·
urządzenia sprzęgnięte mechanicznie z silnikiem głównym (usytuowane z boku silnika
lub od strony wolnej końcówki wału korbowego),
·
urządzenia wykorzystujące energię odlotową spalin z silnika głównego (np.
turboprądnice zasilane parą z kotłów utylizacyjnych),
×
/
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
[ Pobierz całość w formacie PDF ]