Рулевой электропривод буксирного теплохода мощностью 2000л.с

В сложных схемах релейнойзащиты для группы электрически соединенных вторичных обмотоктрансформаторов тока независимо от их числа допускается осуществлениезаземления только в одной точке;2) если необходимо произвести какие либо работы в цепях или нааппаратуре средств автоматизации должны быть приняты меры противслучайного или ошибочного включения этих средств;3) все переключения, включение и отключение выключателей и другойаппаратуры пуск и остановка агрегатов регулировка режима их работынеобходимые при наладке или проверке устройств систем автоматизациипроизводятся с разрешения старшего механика или электромеханика;4) все работы проводимые в цепях систем и средств автоматизациидолжны выполняться по схемам эксплуатационной документации;Запрещается:в цепях между трансформатором тока и зажимами где установленазакорачивающая перемычка производить работы которые могут привести кразмыканию цепи;на панелях или вблизи места размещения аппаратуры системавтоматизации производить работы которые вызывают сильное сотрясениерелейной аппаратуры, которое может привести к ложным срабатываниемреле;проводить работы в системах автоматизации находящихся подпитанием (электрическим, пневматическим и гидравлическим).При работах с аккумуляторными батареями и в аккумуляторныхпомещениях:1) на дверях аккумуляторных помещений, на аккумуляторных шкафахи ящиках должны бать нанесены надписи "Аккумуляторная" и знак"Осторожно! Опасность взрыва!". Внутри аккумуляторного помещениядолжны размещаться инструкции по эксплуатации аккумуляторныхустановок. Также должна храниться аптечка первой помощи снейтрализующими растворами и раствором для промывки глаз;2) сосуды содержащие в себе электролит, дистиллированной водой,нейтрализующие растворы должны иметь разборчивые надписинаходящихся в них жидкости(наименования);3) при работах с кислотой, щелочью следует надевать защитныйкостюм от растворов щелочей и кислот, резиновый фартук, защитные очки,резиновые сапоги, перчатки;4) пролитую кислоту можно убирать только при помощи резиновыхгруш а при больших количествах засыпать опилками или песком споследующей их уборкой. Место где была пролита кислота нужно засыпатьизвестью или содой, промыть водой и вытереть насухо;5) коррозия с металлических поверхностей аккумуляторов должнаочищаться ветошью смоченной в керосине;6) перед началом зарядки аккумуляторных батарей и после неепомещение, в котором она проводилась, должно быть провентилировано.Также нужно проверить (внешним осмотром) исправность светильника (илипростеночного иллюминатора), состояние вытяжных и приточных каналов,надежность крепления вводных наконечников, прочность контактовмежэлементных соединений, исправность вентиляционных пробок;7) щелочные и кислотные батареи не должны храниться и заряжаться водном помещении .В аккумуляторных помещениях со щелочнымиаккумуляторами не должны находиться принадлежности кислотныхаккумуляторов;8) при попадании щелочи на кожу или в глаза необходимо промытьпораженное место раствором борной кислоты (10-процентный для кожи и 2-процентный для глаз) и большим количеством воды, после чего обратиться кврачу.При попадании кислотного электролита (кислоты) на кожу или глазанеобходимо промыть пораженное место 5-процентным раствором питьевойсоды, затем большим количеством воды, после чего обратиться к врачу.4.4 ПожаробезопасностьПричинами пожара может являться: неосторожное обращение согнем, нарушение правил выполнения огнеопасных работ, неисправностьили неправильная эксплуатация электрооборудования.Судно должно оснащаться соответствующими конструктивнымиэлементами для противопожарной защиты системами пожаротушения ипожарной сигнализацией а также противопожарным оборудованием иснабжением.Использовать противопожарные системы имущества и инвентаряне по прямому назначению не допускается, кроме случаев,предусмотренных построечной документацией а также при проведенииучений и тренировок по борьбе с пожаром.Членами экипажа должна осуществляться повседневная ипериодическая проверка наличия и готовности к действию предметовпротивопожарного снабжения и систем пожаротушения , за которыми онизакреплены в сроки установленные заводскими инструкциями по ихэксплуатации.Огнетушители и средства пожаротушения, масса огнетушащеговещества и давление в которых ниже спецификационных значений на10%и более, подлежат до зарядке или перезарядке.При периодическом осмотре судна командным составом должныпроизводиться проверки его противопожарного состояния исправностисредств пожаротушения, в том числе дыхательных изолирующихаппаратов. Результаты проверки должны заносится в Судовой журнал суказанием лиц, ответственных за устранение обнаруженных недостатков.Система водяного пожаротушения содержится в постояннойготовности к быстрому действию в соответствии с техническойдокументацией на эту систему, в том числе к подаче воды к пожарнымкранам, расположенным на открытых палубах при температуренаружного воздуха ниже 0°C.Пожарные краны должны защищаться от каких-либо поврежденийпри грузовых операциях и в повседневных условиях эксплуатации судна,должен быть обеспечен свободный доступ к ним а на шкафах, выгородкахили переборках, где они установлены наносят хорошо различимыенадписи.Пожарные рукава должны быть постоянно соединены с пожарнымистволам, а в помещениях пассажирских судов и к пожарнымкранам. Пожарные рукава размещаются на катушках или кассетахдвойной скаткой.Пожарные рукава с обоих концов на расстоянии 1 м отсоединительных головок должны маркироваться : номер наименованиесудна, год ввода рукава в эксплуатацию.Рукава должны периодически осматриваться и ежегодно проходитьиспытания. Гидравлическое испытание производится на максимальноедавление, создаваемое в водо-пожарной системе судовым пожарнымнасосом.Поступающие на судно пенообразователи для системыпенотушения должны иметь документ, подтверждающий их качество.После получения пенообразователя налива его в судовую емкостьнеобходимо проверить его качество в лаборатории с получением справки.В дальнейшем такая проверка проводится один раз в год перед вводомсудна в эксплуатацию.Количество пенообразователя должно соответствовать норме,установленной для данного типа судна дозаторы и смесители должнынаходиться в исправном состоянии и иметь градуировку, аншлаги опуске пены как в машинном помещении так и в месте пуска пены спалубы.На главной палубе в районе грузовых трюмов нефтеналивныхсудов смешанного (река - море) плавания размещаются трубы-удлинителидлиной 4 м для пеногенераторов.Устройство для открытия клапанов баллонов системыуглекислотного тушения или приводы управления клапанами должны бытьопломбированы. Температура воздуха в помещении станции должна бытьне более 40°C.Ежемесячно систему следует продувать сжатым воздухом.Взвешивание сосудов с огне-гасительным составом или проверканаличия огнегасительных зарядов с оформлением акта проводится всоответствии с инструкцией по эксплуатации системы углекислотноготушения.К предметам противопожарного снабжения необходимо обеспечитьлегкий доступ, и они должны находиться в постоянной готовности кнемедленному применению.Вышедшие из строя предметы противопожарного снабжения должныбыть заменены или приведены в исправное состояние.Огнетушители подлежат замене при истечении срока годности заряда,неудовлетворительных результатах их проверки, появлениихарактерного запаха, свидетельствующего об утечке заряда, при поломкезапорного вентиля, маховичка или распылителя, а также при обнаруженииглубоких забоин или вмятин на корпусе.Контрольное взвешивание углекислотных огнетушителей сцелью определения веса заряда и пригодности огнетушителя проводится всоответствии с его паспортом и должен быть оформлен актом.Каждое судно в соответствии с нормами снабжаетсяметаллическими ящиками с песком и совковыми лопатами (совками),комплектами пожарного инструмента (пожарный топор, лом пожарный,багор пожарный) с размещением его на штатных металлических щитахв легкодоступных местах, пожарными ведрами на открытых палубах всуппортах, окрашенными в красный цвет с надписью "пожарные" иснабженными линем достаточной длины, а также покрывалами длятушения пламени.5 Экономический расчет5.1 Общая частьВажнейшими показателями эффективности проектных решений,которые необходимо определить, являются:1. Потребные капиталовложения К, руб.2. Прирост прибыли П, руб.3. Коэффициент эффективности капиталовложений Ек.4. Годовой экономический эффект Эф., руб.5.2 Расчет потребных капиталовложенийДля определения К (руб.) необходимо знать объем затрат на приобретение,транспортировку и монтаж дополнительного оборудования. Статьи затратудобно представить в ниже следующих таблицах.Стоимость потребных капиталовложений определена в виде отдельныхстатей затрат, сведенных в Таблицу 5.1, как стоимость оборудования, сырья,материалов, полуфабрикатов.Таблица 5.1НаименованиеКолЦена ед.Общая стоимостьАсинхронный электродвигатель АДЧР132S8, 4,0 кВт23735074700Преобразователь частоты FR-F7405,8 кВт23153363066Коммутационно-защитная аппаратура--69300Кабели, провода иэлектроустановочные изделия--49934Итого:250000Таблица 5.2№п/пСтатьи затрат и способ определенияЗначение(руб.)1Комплектующие изделия (по Таблице 3.1)2500002Транспортно-заготовительные расходы(12% от п.1)300003Зарплата производственных рабочих390004Дополнительная заработная плата рабочих(12% от п.3)46805Отчисление в фонды пенсионного, медицинского исоциального страхования.(1,3% от п.3)56786Стоимость монтажных работ(Смр=п.3+п.4+п.5)493587Общезаводские расходы (55% от п.3, п.4).240248Плановые накопления(30% от п.1+п.2+п.6+п.7)106014,69Потребные капиталовложения(DК=п.1+п.2+п.6+п.7+п.8)459396,65.3 Определение прироста прибылиВ общем виде прирост балансовой прибыли без учетавнереализованного сальдо равен:П=В±Э (руб)где В – дополнительная выручка от реализации продукции за счетувеличения ее качества или повышения отпускной цены (руб.),В = 0, Э – изменение годовых эксплуатационных расходов (руб.),«+» – уменьшение, «–» – увеличение.П=+Э где Э = Этс + Эзп – Эар- ΔЭтрЭтс – стоимость сэкономленного топливаСистема ПЧ-АД экономит около 20% электроэнергии. Так как наш толкачработает практически весь период навигации, круглосуточно, величинасэкономленного топлива и смазки в денежном эквиваленте составит:Этс = 69253 руб.Эзп – экономия расходов на зарплату обслуживающегоэлектротехнического персоналаЭзп = (КснМзТэкΔП)/30,5где Ксн – коэффициент, учитывающий отчисления на социальные нуждыКсн = 1,3Мз – месячный заработок обслуживающего персоналаМз = 39000 (руб.)Тэк – период эксплуатации объекта (сут.)Тэк = 180 (сут.)ΔП – достигнутое за счет модернизации сокращения численностиперсоналаЭзп = (1,3·39000·180·1)/30,5 = 299213 рубЭар – дополнительные расходы на амортизациюЭар =(аам ∙ΔК)/100 где аам –норматив амортизационных отчисленийаам=12,6Эар =(12,6∙459296,6)/100=57871,3 руб.ΔЭткр- дополнительные затраты на текущий и капитальный ремонт.ΔЭткр=[(атр+акр)/ΔК]/100Эар =[ (1,2 + 2,5)·459396]/100 = 16997,6 руб.Э = П = 69253 + 299213-57871-16997,6= 293603,4 руб.Экономия(перерасход) годовых эксплуатационных расходов№п/пНаименование статейОбозначениеСумматыс.руб.1Стоимость сэкономленных затрат натопливо и смазку±ΔЭтс692532Экономия от снижения на оплату труда±ΔЭзп2992133Экономия или перерасходамортизационных отчислений±ΔЭар57871,34Экономия или перерасход затрат натекущий и капитальный ремонт±ΔЭткр16997,65Итого прирост прибылиΔП293603,45.4 Показатели оценки эффективности модернизацииэффективности электрооборудованияКоэффициент эффективности капиталовложенийЕр = ΔП/ΔКЕр =293603,4 /459396 =0,63Модернизация считается эффективной, если Ер≥Ен,где-Ен нормативный коэффициент эффективностикапиталовложений(Ен=0,15)Срок окупаемости капиталовложений, лет:Ток=ΔК/ΔПТок=459396/293603,4=1,5 года.Полученные расчетные данные удобно свести в общую таблицу 5.4.Таблица 5.4№п/пНаименование показателейОбозначениеЗначениепоказателей1Мощность устаревшегоэлектрооборудования, кВтNдом4,52Мощность проектируемогоэлектрооборудования, кВтNм1,53Потребные капиталовложения вмодернизацию электрооборудования,тыс. рубΔК4593964Прирост прибыли от эксплуатациипроектируемого электрооборудования,тыс.рубΔП293603,45Коэффициент эффективностиКапиталовложенийЕр0,636Срок окупаемости капиталовложений,летТок1,5ЗАКЛЮЧЕНИЕВ данном дипломном проекте был рассчитан электромеханический штуртросовый привод рулевого устройства.Основные результаты по главам:В первой главеИсследованы характеристики объекта модернизации, приведены основные характеристики буксира-толкача проекта 428 ОТ-2080. Рассмотрено устройство электропривода буксира, приведены предложения по его модернизации.Во второй главеПроизводился выбор типа электропривода рулевого устройства, были рассомтрены: типы электроприводов рулевых устройств в судостроении. Отдельно рассомтрены электроприводы типа: Тиристорный преобразователь – электродвигатель постоянного тока», «Преобразователь частоты – асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором», дано краткое описание их принципов работы. Далее приведено обоснование выбора типа электропривода рулевого устройства. В дипломной работе был выбран электропривод типа ПЧ-АД.В третьей главеПроизводился расчет и выбор элементов электропривода рулевого устройства. Произведен расчет мощности и выбор электродвигателя рулевого устройства, выбор преобразователя частоты. Разработана и описана функциональная схема электропривода.На основании расчета нагрузочных характеристик электродвигателя рулевого устройства электромеханического типа и расчета мощности исполнительного двигателя был выбран двигатель АДЧР112М4.Достоинства электроприводов по сравнению с электрогидравлическими - простота устройства и обслуживания, дешевизна, отсутствие сложных масляных схем, и низкая пожароопасность. Недостатками их являются большой вес и габариты, износ зубчатых частей, низкая ударостойкость и износостойкость, что приводит к снижению надёжности передаточного механизма и всего рулевого электропривода.В четвертой главеРассматривались вопросы безопасности жизнедеятельности, рассмотрены: Меры безопасности при ремонте и обслуживании электропривода рулевого устройства, электробезопасность, пожаробезопасность.В пятой главеРассматривались экономические вопросы модернизации рулевого электропривода, приведены: расчет потребных капиталовложений, рассчитан прирост прибыли, дана оценка показателей эффективности модернизации электрооборудования. В целом результаты выполнения дипломной работы вполне соответствуют поставленным задачам и целя.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ1. БУКСИР-ТОЛКАЧ ТИПА ОТ-2000, ПРОЕКТ 428.1, «ОТ-2080», электронный ресурс, URL: https://mwship.ru/fleet/buksir-tolkach-ot-2080/2. Буксир-толкач «Москва» библиотека корабельного инженера Е.Л. Смирнова, электронный ресурс, URL: https://russrivership.ru/public/files/doc1056.pdf3. СУДОВОЙ ЭЛЕКТРИК - РУЛЕВОЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, электронный ресурс, URL: https://leg.co.ua/arhiv/raznoe-arhiv/sudovoy-elektrik/Page-36.html4. Управление электроприводами рулевых устройств, электронный ресурс, URL: https://www.electroengineer.ru/2017/08/electric-steering-device.html5. Самулев, В.И. Математическое описание электроприводов с машинами постоянного тока: учеб. пособие/ВГАВТ; Н.Новгород, 1993.6. Оськин, С.В. Автоматизированный электропривод. Изд. ООО«КРОН», 20137. Судовые рулевые электроприводы – виды приводов, режимы работы, требования. Электронный ресурс, URL:https://www.electroengineer.ru/2021/04/marine-steering-electric-drives.html8. Проектирование рулевых электромеханических приводов : метод. указания к выпол. курс. и дипл. проектир. для студ. оч. и заоч.обуч. специальности 180404 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики» / сост.: Н.А. Устюгов, О.С. Хватов, И.А. Тарпанов. – Н. Новгород : Изд-во ФБОУ ВПО «ВГАВТ»,2013. – 88 с.9. Бурда Е.М., Устюгов Н.А.Лекции по курсу «Судовые автоматизированные электроприводы» предназначены для студентов очной и заочной формы обучения по специальности 180407.6510. Механизмы рулевого устройства, рулевые приводы, рулевые машины. Электронный ресурс, URL: https://mirmarine.net/svm/rulevye-mashiny-i-ustrojstva/112-mekhanizmy-rulevogo-ustrojstva11. Электрический привод : учебное пособие по лабораторномупрактикуму для специальности 050718 – Электроэнергетика –Павлодар : Кереку, 2009. – 199 с.12. Осипов О.И. Частотно-регулируемый асинхронный электропривод: Учебное пособие по курсу "Типовые решения и техника современного электропривода" - М.: Издательство МЭИ, 2002. - 79 с.13. Коробко, Г.И. Электрооборудование судов: метод. указания и контр. задания для студ. оч. и заоч. обуч. специальностей 180403, 180402, 190602 / сост. – Г.И. Коробко, С.В. Попов. – Н. Новгород: Изд-во ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2009. – 52 с.14. Мальцева О.П. Системы управления электроприводов.: учебное пособие / О.П. Мальцева, Л.С. Удут, Н.В. Кояин. – Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2007. – 82 с.15. Правила. Российский Речной Регистр, электронный ресурс, URL: https://files.stroyinf.ru/Index2/1/4293753/4293753196.htm16. Частотно-регулируемые привод (Система ПЧ-АД), электронный ресурс, URL:https://znanio.ru/media/metodicheskaya-razrabotka-chastotno-reguliruemyj-privod-sistema-pch-ad-270889517. Воронин, П.А. Системы управления частотно-регулируемого асинхронного электропривода: методические указания по курсу «Системы управления электроприводов» / П.А. Воронин; Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2011. - 51 с.18. Система генератор-двигатель, электронный ресурс, URL: http://electricalschool.info/elprivod/927-sistema-generator-dvigatel-postojannogo.html19. Система «управляемый выпрямитель – двигатель постоянного тока», электронный ресурс, URL: https://poznayka.org/s3041t2.html20. Математическое моделирование в электротехнике, электронный ресурс, URL: http://www.myshared.ru/slide/192460/21. Базовые сведения о частотно-регулируемом электроприводе, электронный ресурс, URL: http://www.intechnics.ru/article16.htm22. Каталог электродвигателей «ООО НПО СПЕЦЭЛЕКТРО», электронный ресурс, URL: https://se33.ru/pdf/katalog_adchr.pdf23. Преобразователи частоты Mitsubishi FR, электронный ресурс, URL:https://mitsubishi-electric-russia.ru/image/catalog/pdf/d34ac21bf1a617ad8ab5fba497ce13fe-mitsubishi-fr.pdf24. Устюгов, Н.А., Хватов, О.С. Проектирование рулевых электромеханических приводов: метод. пособие/ВГУВТ; Н. Новгород, 201325. Б.В Осокин, О.П Хайдуков «Электрооборудование судов». Изд. «Транспорт» 1982г.26. Барац, Е.И. Разработка и исследование усовершенствованныхструктур электроприводов на основе систем "преобразователь частоты – асинхронный двигатель" при различных способах управления. Автореф. дис. Насоиск. учен. степ. к.т.н., 2000.27. Кривошейкин, А.В., Нурмухамедов, Л.Х. Теорияавтоматизированного электропривода. Изд. «Наука», 1989.28. Асинхронные двигатели для частотного регулирования (АДЧР), электронный ресурс, URL:https://bsystem.ru/Portals/0/store/docs/Motor/КАТАЛОГ%20АДЧР%202019%20ред.3.pdf