Страница 5 из 41
Выполненный анализ позволяет предложить структуру САПР эскизного проектирования СЭУ, представленную на рис.4.3.
Из рисунка видна принадлежность САПР эскизного проектирования СЭУ САПР эскизного проектирования судна. Это относительно независимая подсистема. САПР Э взаимодействует с САПР эскизного проектирования судна в процессе обмена информацией. На вход в САПР Э СЭУ поступают данные о проектировании корпуса – его размерения, обводы и сведения о расстановке и размерах балок основного набора корпуса в районе днища в кормовой оконечности судна, в том числе возвышение второго дна над основной линией. На выходе САПР Э – гидродинамические характеристики движителя при его взаимодействии с главным двигателем, массогабаритные и технико-экономические показатели вариантов СЭУ, отличающихся типом СЭУ, тепловой и конструктивной схемой, типоразмерами главных двигателей и движителей, элементов валопроводов, комплектацией основными агрегатами СЭС и ВКУ.
Взаимодействие САПР Э с САПР эскизного проектирования судна при решении ряда характерных задач может быть еще более ограничено. В частности, при разработке контрактной документации на постройку судна детальная разработка конструкции корпуса не производится, но полное эскизное проектирование СЭУ должно быть выполнено для надежного установления контрактной цены. Здесь из САПР судна в подсистему эскизного проектирования СЭУ поступают только сведения о размерениях и обводах, в том числе, возможно, по данным масштабного пересчета корпуса судна-прототипа.
При разработке рассматриваемой в настоящем пособии учебно-исследовательской системы эскизного проектирования СЭУ, реализованной в ряде вузов УМО по направлению «Кораблестроение и океанотехника», пакеты расчетов ходкости и движителей непосредственно внесены в состав САПР Э, а обводы типовых судов задаются безразмерными таблицами, рассматриваемыми в главе 5.
Последовательность основного расчетного варианта эскизного проектирования СЭУ видна из рис.4.3:
- определение сопротивления движению судна и проектирование оптимального винта с наибольшими допустимыми размерами из условий расчетной осадки судна, с частотой, соответствующей этим размерам, и оптимальной относительной поступью;
- анализ возможных альтернативных вариантов СЭУ для применения на данном судне;
- выбор из типоразмерных рядов всех альтернативных вариантов главных двигателей, обоснование их допустимости по возможным ограничениям. Для малооборотной дизельной установки осуществляется проектирование движителей под каждый конкретный двигатель с учетом их частоты и диапазона возможной работы, анализ возможности оптимизации совместной работы двигателя с движителем. Для СЭУ всех типов происходит выбор оптимального комплекса двигатель–движитель из допустимых. Для МОД движитель проектируется под конкретный двигатель, а для СОД и ГТУ двигатель используется с оптимальным винтом, рассчитанным в п.1;
- данный пункт выполняется для среднеоборотной дизельной установки. Из ИБД СЭУ выбираются стандартные элементы системы передачи мощности – редукторы и соединительные муфты. В случае применения ВРШ выбираются элементы МИШ;
- проектирование валопроводов. Последовательность работ этого этапа рассмотрена выше в настоящем параграфе;
- размещение валопровода, редуктора, если он есть, и главного двигателя в МКО. Решение вопросов монтажа элементов пропульсивного комплекса и определение размеров МКО;
- функциональное проектирование систем, определение требований к функциональным параметрам вспомогательного оборудования, затрат энергии на привод механизмов, расходов тепла на подогрев рабочих тел;
- определение нагрузок судовой электростанции на основных режимах эксплуатации и комплектование СЭС агрегатами основного оборудования – дизель-, турбо- и валогенераторами с учетом требований Правил Регистра к комплектованию СЭС. Оптимизация состава СЭС с учетом теплоэнергетических и экономических показателей;
- определение нагрузок вспомогательной котельной установки на основных режимах эксплуатации и комплектование ВКУ агрегатами основного оборудования. Оптимизация состава ВКУ с учетом показателей экономической эффективности;
- проектирование системы утилизации теплоты вторичных энергоресурсов. Анализ возможности удовлетворения потребностей судна на отдельных режимах эксплуатации в тепловой энергии и, возможно, электрической энергии за счет работы системы утилизации. Выбор комплектующего оборудования и анализ его использования. Обоснование оптимального состава и режима использования элементов системы утилизации с учетом дополнительных затрат и экономии энергоресурсов, а также изменения характеристик судна;
- расчет массы энергетических запасов – топлива, масла и воды. Выбор опреснительной установки и ее включение в систему утилизации;
- перебор альтернативных вариантов, начиная с п.2 и итерации в п.3–11. Документирование результатов проектирования и выработка рекомендаций по выбору оптимального типа СЭУ, тепловой и конструктивной схемы, типоразмера главного двигателя, элементов системы передачи мощности, вариантов комплектации СЭС и ВКУ.
Каждый из пакетов обращается к специфичному блоку информационной базы данных. Необходимость взаимодействия разделов ИБД не обнаружена.
|