Выбор оптимального судна, которое будет эксплуатироваться на заданной линии



Вариант № 19

Задание на проектирование

Таблица

Порт

отправления

Вид

операции

Порт

назначения

Вид

операции

Род груза

Объем

грузопотока

Партион-ность

Туапсе

Погрузка

Халдия

Выгрузка

Диз.топливо

610000 т

Карачи

Погрузка

Сплит

Выгрузка

Патока

580000 т

20000 – 25000 т

Содержание

Введение……………………………………………..……………….……………4

1 КРАТКИЙ АНАЛИЗ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

СУДОВ НА ЗАДАННОМ НАПРАВЛЕНИИ………………………….............6

1.1 Характеристики района плавания и портов обработки судов…………...6

1.2 Транспортная характеристика перевозимых грузов……………………..16

1.3 Расчет параметров линии…………………………………………...........…20

2 РАСЧЕТ И ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К ТИПУ СУДНА И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИК………………………………….……..…………...23

2.1 Основные требования к типу судна. ……………………………………….23

2.2 Обоснование границ варьирования и выбор вариантов………................24

2.3 Определение водоизмещения и дедвейта судна………………….………...26

3 РАСЧЕТ ВАЖНЕЙШИХ СТОИМОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СУДНА И  ПРОИЗВОДСТВЕННО-ФИНАНСОВЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ…………………………………………………………..…..33

3.1 Расчет провозоспособности и потребного числа судов…………………..33

3.2  Определение строительной стоимости судна………………………….…..38

3.3 Расчет сметы эксплуатационных расходов  судна и суточной  себестоимости его содержания……………………………………………………..………….….43

3.4 Расчет эксплуатационно-экономических показателей работы судна…….51

4 ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА ТИПА СУДНА…………………..61

5 ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАНИЯ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ СУДНА………..62

Список литературы..……………………………………………………….……..64

Введение

Морской транспорт важнейшая и неотъемлемая часть мировой транспортной системы, охватывающей и объединяющей разделенные морями и океанами части света. Его производительность существенно больше, чем у других видов транспорта. Грузоподъемность морских судов далеко превосходит возможности железнодорожных составов. Естественные морские пути не требуют особых затрат на их содержание. Количество людей, занятых на самих транспортных средствах, невелико. В результате себестоимость перевозок грузов морским транспортом была и остается одной из самых низких на транспорте.

Морской транспорт в наибольшей степени способствовал развитию процессов интернационализации хозяйственной жизни стран и регионов мира. Это проявляется в его особой роли в кооперировании производства, которое получает все большее значение. Концентрация потоков различных грузов в портах обусловила создание крупных промышленных производств (нефтеперерабатывающих, металлургических и др.). Посредством морского транспорта осуществляется подавляющая часть перевозок межрегиональных торговых грузов. Само функционирование морского транспорта потребовало установления международных правил судоходства, его защиты и безопасности.

В рыночно-ориентированной экономике наиболее важными элементами рациональной организации и эффективности управления предприятиями морского транспорта являются: организация единой транспортной системы, рациональное использование транспортных ресурсов, инновационные подходы к организации и управлению морскими транспортными системами и портово-терминальными комплексами.

Цель курсовой работы – выбор оптимального судна, которое будет эксплуатироваться на заданной линии. Подбор выгодного варианта основывается на выборе показателей, рассчитанных в данной курсовой работе.

Основными задачами работы являются обоснование экономических и  технико-эксплуатационных характеристик, а также выбор оптимального по показателям эффективности типа судна, который не будет расходиться с его направлением работы для разработки задания на проектирование.

Расчеты будут проведены в три этапа:

  1. Подготовка и обработка данных;
  2. Подбор и разработка эксплуатационных, стоимостных и некоторых технических нормативов для обеспечения расчётов необходимых показателей.
  3. Расчёт эксплуатационно-экономических показателей для оценки экономической эффективности работы возможных вариантов судов и выбор оптимального варианта.

1 КРАТКИЙ АНАЛИЗ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДОВ НА ЗАДАННОМ НАПРАВЛЕНИИ

1.1 Характеристика района плавания и портов обработки судов

Архитектурно-конструктивные и эксплуатационные характеристики проектируемых судов во многом определяется особенностями тех регионов, где им предстоит работать.

Согласно заданию, суда должны работать на линии Туапсе – Халдия – Карачи – Сплит.

Порт погрузки

Трасса

Порт выгрузки

Протяженность, мили

Дизельное топливо

Туапсе (Россия)

44°06′00″ с. ш. 39°05′00″ в. д.

Чёрное море – пролив Босфор – Мраморное море – пролив Дарданеллы – Эгейское море – Средиземное море – Суэцкий канал – Красное море –Баб-эль-Мандебский пролив - Аденский залив - Аравийское море – Лаккадивское море –   Манарский залив – Полкский пролив  Бенгальский залив

Халдия

(Индия)

22°02′ с. ш. 88°04′ в. д.

6554

(16 дней 22 ч)

Халдия (Индия)

22°02′ с. ш. 88°04′ в. д.

Бенгальский залив – Манарский залив – Полкский залив – Лаккадивское море – Аравийское море

Карачи (Пакитан)

24°51′36″ с.ш. 67°00′36″ в. д.

2594,85

(6 дней 17 ч)

Патока

    Карачи     (Пакистан)

24°51′36″ с. ш. 67°00′36″ в. д.

Аравийское море – Аденский залив – Красное море – Суэцкий канал – Средиземное море  – Адриатическое море

Сплит (Хорватия)

43°30′31″ с. ш. 16°26′16″

в.д.

4584

(11 дней 20 ч)

Сплит

(Хорватия)

43°30′31″с.ш.

16°26′16″в.д.

Адриатическое море – Средиземное море – Ионическое море – Критское море – Миртойское море – Эгейское море – пролив Дарданеллы - Мраморное море – пролив Босфор – Чёрное море

Туапсе (Россия)

44°06′00″ с. ш. 39°05′00″ в.д.

1695,3

(4 дня 9 ч)

Трасса представлена в таблице 2.

Таблица 2

Расстояние в грузу: 11138 м.

Расстояние в балласте: 4289,3 м.

Итого: 15427,3 м.

Описание трассы:

Черное море – представляет собой вытянутый с запада на восток глубокий водоем. Наибольшая длина моря 620 миль. Наибольшая ширина - 332 мили. Площадь Черного моря 410000 кв. миль. Общая длина береговой черты 2200 мили. Берега различаются большим разнообразием. Имеются высокие горы и обширные низменности. Берега изрезаны незначительно. Черное море соединяется с Азовским мелководным Керченским проливом. С Мраморным морем соединяется проливом Босфор. Центральная часть моря имеет ровные глубины 2000-2200 м. Наибольшая глубина 2258 м. В прибрежной полосе грунт - галька и гравий, либо песок у низменных частей.

Пролив Босфор – соединяет Черное и Мраморное моря и целиком входит в пределы порта Стамбул.  Длина пролива приблизительно 15 миль, наибольшая ширина 4 мили, глубина Босфора от 20 до 110 м. Лоцманская проводка для судов, следующих транзитом необязательна. Плавание ночью рекомендуется с лоцманом, т.к. затруднено опознание навигационных огней.

Мраморное море – море, соединяющееся с Черным и Эгейским морями соответственно проливами Босфор и Дарданеллы, простирается на 120 миль и с севера на юг 40 миль. Побережье в районе Мраморного моря гористое, склоны гор образуют обрывистые и скалистые берега. Мраморное море глубоководное, особенно район от входа в Измитский залив, где глубины более 1200 м. Грунт в средней части моря преимущественно серый ил, у берегов - песок, ил, ракушка и коралл.

Пролив Дарданеллы – ведет из Мраморного моря в Эгейское море, разделяет Европу и Азию. Длина пролива около 65 миль, наибольшая ширина равна 14,6 миль, а наименьшая – 7 миль. При плавании проливом Дарданеллы лоцманская проводка не обязательна, однако в виду большого количества судов рекомендуется брать лоцмана. Пролив Дарданеллы  глубок, глубина достигает от 20 до 110 м, а в центральной части 20-95 м

Пролив Босфор – также  глубок, как и пролив Дарданеллы,  глубина достигает 110 м, а в центральной части 100 м и менее.

Эгейское море – расположено в северо-восточной части бассейна Средиземного моря. На северо-востоке проливом Дарданеллы Эгейское море соединяется с Черным морем, а на юге многочисленными проливами с юго-восточной частью Средиземного моря. Плавание в Эгейском море с использованием радиотехнических средств не представляет трудности, так как обрывистые берега моря, а также острова четко изображаются на экране радиолокатора. Глубины вблизи островов большие, и подводных опасностей в многочисленных проливах и проходах между ними почти нет. Дно Эгейского моря отличается большой неровностью.

Средиземное море – расположено между Европой, Африкой и Малой Азией, омывает берега 15 стран. Его площадь 2505 тыс. кв. км. Средняя глубина 1438 м. Наибольшая глубина 5121 м. Море сложно расчленено полуостровами и островами на отдельные бассейны, моря и заливы.

Суэцкий канал – нешлюзованный соединительный канал, проходящий через Суэцкий перешеек между Азией и Африкой; соединяет Средиземное и Красное моря, а тем самым Атлантический и Индийский океаны. Канал расположен в Египте между Порт-Саидом на Средиземном море и Суэцом на Красном море. Канал не имеет шлюзов из-за отсутствия перепада уровня моря и возвышенностей. Он позволяет проходить груженным судам с водоизмещением до 150 тыс. т. Максимальная допустимая осадка судна – 22 м. Канал имеет один фарватер и несколько участков для расхождения судов. Плавание осуществляется встречными караванами с расхождением их в Большом Горьком озере. Время прохождения канала 11-15 часов. Протяженность канала – 86 миль, а с подходными путями – 93 мили. Ширина канала по поверхности 120-150 м, по дну – 45-60 м. Скорость движения по каналу не более 8 узлов.

Красное море – это тропическое море средиземного типа. Расположено в длинной, около 2000 км, и узкой, в среднем 150-300 км, тектонической трещине земной коры между Африкой и Аравией. Средняя глубина 558 м. Наибольшая глубина 3039 м. Красное море ограничено пустынными, местами гористыми берегами, изрезанными слабо.

Баб-эль-Мандебский пролив – соединяет Индийский океан и Красное море. Вместе с Суэцким  каналом образуют сквозной путь из Атлантического океана в Индийский. Соединяет бассейны Красного моря и Аденского залива Аравийского моря. Длина 50 км, ширина 17,5 км, глубина на фарватере 60-320 м. редняя глубина 111 м.

Аденский залив – средняя глубина 1359 м, наибольшая глубина - 4525м. Летний муссон создает в Аденском заливе поток поверхностных вод вдоль берега Аравии на восток и северо-восток и подъем их вдоль берега с глубин 120-140 м на поверхность. Зимой слабый северо-восточный муссон гонит воды на запад, вызывая более слабый подъем вод у берегов Африки. Общая динамичность вод очень велика.

Аравийское море – расположено в северо-западной части Индийского океана море, с трех сторон окружено сушей. Средняя глубина Аравийского моря 2734 м, наибольшая глубина 5803 м. Берега Аравийского моря изрезаны слабо. Рельеф дна Аравийского моря очень сложный.

Лаккадивское море область Индийского океана, ограниченная с 3апада цепочкой Лаккадивских и Мальдивских островов, с Востока – побережьем полуострова Индостан и островом Шри-Ланка, с Юга линией мыс Дондра (остров Шри-Ланка), атолл Адду. Средняя глубина 1929 м, наибольшая 4131 м.В прибрежных неглубоких районах дно покрывает песок. Приливы в Лаккадивском море:неправильные, полусуточные, не очень высокие. Они достигают величины в 1,2 метра. Береговая линия преимущественно низменная, но встречаются и скалистые берега.

Манарский залив — залив в Индийском океане, ограничен побережьем острова Цейлон, юго-восточным побережьем полуострова Индостан и цепью островков, скал и отмелей Адамов мост. Является частью Лаккадивского моря. Соединяется Полкским проливом с Бенгальским заливом. У берегов мелководен, в центральной части глубина до 1335 м. Акватория разделена междуИндией и Шри-Ланкой.

Полкский залив пролив в Индийском океане, отделяющий остров Шри-Ланка от полуострова Индостан и соединяет Бенгальский залив с Лаккадивским морем (Манарский залив). Длина около 150 км, наименьшая ширина 55 км, глубина от 2 до 9 м. Залив пересекает гряда мелких островков и мелководий под общим названием Адамов мост.

Бенгальский залив находится на северо-востоке Индийского океана. Площадь Бенгальского залива около 2200 тыс. кв. км. На севере Бенгальского залива окаймляют районы дельт рек Ганга и Брахмапутры, на западе—полуостров Индостан, на востоке — полуостров Индокитай Андаманские и Никобарские острова, являются продолжением подводного хребта Аракан-Йома.

Индийский океан площадь составляет 76,17 миллионов км², объём — 282,65 миллионов км³. Самая глубокая точка океана находится в Зондском жёлобе 7729 м; средняя глубина 3711м; максимальная ширина 11290км.Береговая линия разнообразна. Во время летнего муссона часто бывает ветер силой более 7 баллов (с повторяемостью 40 %). Летом температура над океаном составляет 28—32 °C, зимой понижается до 18—22 °C.В средней части океана штормовая погода связана с тропическими ураганами. В субтропических и умеренных широтах летом температура достигает 10—22 °C, а зимой — 6—17 °C. От 45 градусов и южнее характерны сильные ветры. Зимой температура здесь колеблется от −16 °C до 6 °C, а летом — от −4 °C до 10 °C.

Адриатическое море – полузамкнутое море, часть Средиземного моря между Апеннинским и Балканским полуостровами. Омывает берега Италии (более 1000 км), Словении (47 км), Хорватии (1777 км), Боснии и Герцеговины (20 км), Черногории (200 км), Албании (472 км). Площадь Адриатического моря — 144 тыс. км², глубина — от 20 м в северной части моря до 1230 м — в юго-восточной. Дно представляет собой ложбину с плавным уклоном с северо—запада на юго—восток. Осадки представлены фораминиферовыми песками и илами, у берегов гравием, галькой, песком. В южной части проливом Отранто соединено с Ионическим морем. Вдаётся в сушу на 796 километров, ширина моря от 93 до 222 километров. Западные берега преимущественно низменные, восточные — гористые. Климат имеет средиземноморские черты, но значительно отличается от климата Средиземного моря. Характерны местные ветры (бора, мистраль, сирокко), влияющие на температуру воздуха. Температура воды с севера на юг изменяется от 24 до 26 °C в августе и от 7 до 13 °C в феврале. Солёность воды колеблется от 35 до 38 промилле. Приливы неправильные полусуточные (до 1,2 м). Лето с преобладанием ясной погоды с ярко выраженными бризами, которая изредка сменяется редкими штормами, а зима облачная и дождливая (до 70 % годового количества осадков).

Ионическое море часть Средиземного моря между Балканским и Апеннинским полуостровами и островами Крит и Сицилия. Через пролив Отранто соединяется с Адриатическим морем, а через Мессинский пролив — с Тирренским морем. Омывает берега Южной Италии (области Сицилия, Калабрия, Базиликата и Апулия), Албании (префектура Влёра) и Греции. Площадь Ионического моря — 169 тыс. км², максимальная глубина — 5121 м, что является наибольшей глубиной Средиземного моря. Дно имеет форму котловины, покрыто отложениями — преимущественно илом, а ближе к берегам — илистый песок, песок и ракушечник. Берега Ионического моря сильно расчленены, особенно в восточной части, где расположены Ионические острова. Заливы Ионического моря: Патрасский, Коринфский, Таранто, Месиниакос, Артский залив и другие. Диапазон изменения температуры воды — от 14 °C в феврале до 25,5 °C в августе. У дна температура воды около 13 °C. Солёность превышает 38 ‰. Приливы полусуточные (до 0,4 м). Поверхностные течения имеют скорость около 1 км/ч и образуют циклональный круговорот.

Критское море море в составе Средиземного моря. Расположено между островом Крит и островами Киклады. На севере граничит с Эгейским морем. Ограниченное многочисленными островами вулканического происхождения, Критское море подвержено периодическим землетрясениям. Дно моря укрыто магматическими породами. Острова Критского моря небольшие, скалистые, имеют причудливые формы и практически каждый «оснащён» удобными бухтами и гаванями. Самые большие гавани находятся на северном побережье Крита: Ханья, Суда, Мирабелон. Климат в районе моря жаркий, засушливый. Здесь более 300 погожих дней в году. Вода прогревается до 26° летом, а зимой температура не опускается ниже 14°. Для Критского моря характерна субтропическая флора традиционный для Средиземноморья животный мир.

Миртойское море  юго-западная часть современного Эгейского моря от Евбеи до Лакедемона. В современной географии термин практически не употребляется.

Описание портов:

Порт Туапсе (Россия) – с.ш. 44° 05' в.д. 39° 04'.

Морской порт расположен на Кавказском побережье Черного моря в вершине бухты Туапсе, к юго-востоку от мыса Кодош и включает в себя участки водной поверхности в устьях рек Паук и Туапсе.Порт является незамерзающим. Порт Туапсе не является местом убежища для судов в штормовую погоду, за исключением судов с главными двигателями мощностью менее чем 55 киловатт, прогулочных и спортивных судов. Он открыт для навигации круглый год, осуществляет работу круглосуточно. Движение судов на акватории порта регулируется Службой управления движением судов. В морском порту осуществляется обязательная лоцманская проводка и буксирное обеспечение судов.Швартовные операции в морском порту выполняются с обязательным буксирным обеспечением.Порт Туапсе осуществляет операции с грузами, включая опасные грузы 3–5, 9 классов опасности  Международной морской организации. Морской порт имеет возможности для пополнения запасов продовольствия, топлива, пресной воды, приема сточных и нефтесодержащих вод, всех категорий мусора, за исключением отходов, связанных с грузами 1 и 2 классов опасности, а также проведения ремонта оборудования и водолазного осмотра судна. Порт принимает суда с осадкой до 12 метров, длиной до 250 метров и шириной до 44 метров.

Порт Халдия (Индия) – 22°02′ с. ш. 88°04′ в. д.

Порт Халдия является крупным морским портом и промышленный город в Западной Бенгалии, Индия. Расположенный примерно в 50 километрах к юго-западу от Калькутты (ранее Калькутта), порт Халдия лежит недалеко от устья одного из притока Ганга, реки Хугли. В настоящее время разрабатывается в качестве торгового порта для навалочных грузов, обслуживающих Калькутту. В 2006 году Порт Халдия обработала около 43 млн. тонн грузов, что стало для него рекордно. Мощности порта позволяют перерабатывать крупнотоннажные суда, также он имеет полностью оборудованный для обработки контейнеров центр. Заиливание канала может стать проблемой для порта Халдия,  правительство предоставляет чистку дна для поддержания открытой навигации для комплекса Халдиа Dock. Порт Халдия содержит 15 причалов общей протяженностью 3300 метров, глубины – от 8,5 до 11 метров. Имеются три морских причала нефти, четыре причала для коксующегося угля, два причала для насыпных грузов, два причала для наливных грузов, один причал для известняка, один причал для контейнеров, один причал для угля и один причал для  всех видов угля и грузов в целом. Комплексе Халдиа Dock включает в себя 72 800 квадратных метров открытой площади и 9300 квадратных метров крытого хранения. Порт Халдия управляет своей собственной железной дороги. Порт также владеет флотом из локомотивов. Железнодорожного порта обрабатывает около семи миллионов тонн грузопотока в год. Порт Халдия также напрямую связан с магистральной сетью страны.

Порт Карачи (Пакитан) – 24°51′36″ с.ш. 67°00′36″ в. д.

Морской порт в пакистанском городе Карачи, на побережье Аравийского моря; крупнейший морской порт Пакистана: обрабатывает около 60 % грузооборота всей страны (25 млн тонн грузов в год). А вместе с портом Касим эти два основных порта государства обрабатывают более 90 % всей внешней торговли Пакистана. На момент обретения Пакистаном независимости в 1947 году, пропускная способность порта составляла около 1,5 млн тонн сухих грузов и 1,0 млн тонн ГСМ в год. В настоящее время порт способен принять 25,45 млн тонн сухих грузов (в том числе 1 213 744 ДФЭ) и 11,74 млн тонн жидких грузов, что составляет около 60 % импорта/экспорта страны. В порту глубокая естественная гавань с длинной подходного канала 11 км, которая обеспечивает безопасную навигацию для судов длиной до 75 000 метрических тонн дедвейтом (DWT). Основными направлениями деятельности порта являются две верфи; Восточная Верфь с семнадцатью причалами и Западной Верфь с тринадцатью причалами.

Порт Сплит (Хорватия) –  43°30′31″с.ш. 16°26′16″в.д.

Сплит – морской порт в средней части Адриатического побережья Хорватии. Расположен в бухте, защищенной волноломом. Состоит из Северной и Южной гаваней. Суммарная площадь порта около трёх гектаров. Основные морские грузы ввозимые в порт являются уголь, чёрные металлы, минеральные удобрения, а вывоза — бокситы, цемент, строительные лесоматериалы. Пирсы и набережная оборудованы складами, стационарными и передвижными кранами для погрузки и разгрузки грузов, гидрантами. Судостроительные и судоремонтные предприятия порта Сплит обеспечивают ремонт всех типов судов. Суммарный оборот морских грузоперевозок  составляет 3 млн. С 2011 года порт считается крупнейшим пассажирским портом в Хорватии и третьим по величине пассажирский порт в Средиземном море, с годовым объемом пассажиров около 4 миллионов. Порт Сплит состоит из нескольких терминалов: для пассажирских судов, для грузовых судов, для рыболовных и парусных судов, а также для буксиров и паромов. Паром вмещает суда длиной до 250 метров. А после модернизации паром сможет принимать суда длиной до 300 метров. Глубина канала – 14,0 метров, якорной стоянки – 12,5 метров,  грузового пирса – 7,9 метров.

Расстояния в милях между портами приведены в таблице 3.

Таблица 3

Порты

Расстояние, мили

Туапсе – Халдия

6554

Халдия - Карачи

2594,85

Карачи - Сплит

4584

Сплит - Туапсе

1695,3

Общая дальность плавания

15427,3

Глубины в портах указаны в таблице 4.

Таблица 4

Порт

Максимальная

осадка судна, м

Туапсе

13

Халдия

13,41

Карачи

11,9

Сплит

10,3

Ограничения скорости в проливах и каналах представлены в таблице 5.

Таблица 5

Наименование пролива (канала)

Длина, мили

Ограничение скорости, узлы

Пролив Босфор

16

10

Пролив Дарданеллы

65

10

Суэцкий канал

87

8

Валовые нормы грузообработки в портах погрузки/выгрузки приведены в таблице 6.

Таблица 6

Наименование порта

Валовые нормы (Мв), т/сут

Туапсе (погрузка)

14000

Халдия (выгрузка)

13000

Карачи (погрузка)

9800

Сплит (выгрузка)

9200

Ставки фрахта за перевозку грузов указаны в таблице 7.

Таблица 7

Груз

Фрахтовая ставка, ам.дол./т

Диз.топливо

62,32

Патока

81,27

1.2 Транспортная характеристика перевозимых грузов

        Транспортные характеристики грузов  –  совокупность свойств груза, определяющих условия и технику его перевозки, перегрузки и хранения. По своим физико-химическим свойствам грузы разделяют на две основные группы: скоропортящиеся и устойчиво сохраняющиеся. Грузы можно также разделить на группы по степени огнеопасности, ядовитости, радиоактивности, обладанию определенными агрессивными свойствами — пылящие, выделяющие газы и запахи, грузы, обладающие гигроскопичностью, и так далее. Кроме того, почти все грузы обладают специфическими, присущими им свойствами, определяющими требования, которые необходимо выполнять в процессе их перевозки. Ниже будут приведены характеристики заданных видов груза.

  1. Дизельное топливо.

Основным показателем дизельного топлива является способность к самовоспламенению при впрыскивании его в камеру сгорания. Это свойство характеризуется октановым числом, при высоком значении которого топливо сгорает полностью и равномерно. Качество дизельного топлива оценивается также теплотой сгорания, вязкостью, температурой застывания, а для топлива, применяемого в быстроходных дизелях, — испаряемостью. От  вязкости   зависит эффективность распыления топлива в форсунке. Характеристика дизельного топлива представлена в таблице 8.

Таблица 8

Нефтепродукт

Плотность, кг/м3

Температура самовоспламенения,0С

Температура вспышки,0С

Пределы взрываемости,0С

нижний

верхний

Диз.топливо

813

345

+28

+28

+57

А) Летнее дизельное топливо.

Плотность: не более 860 кг/м³. Температура вспышки: 55 °C. Температура застывания: −5 °C. Получается смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 180—360 °C.

Б) Зимнее дизельное топливо.

         Плотность: не более 840 кг/м³. Температура вспышки: 55 °C. Температура застывания: −35 °C. Получается смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 180—340 °C. Также зимнее дизельное топливо получается из летнего дизельного топлива добавлением депрессорной присадки, которая снижает температуру застывания топлива, однако слабо меняет температуру предельной фильтруемости. Кустарным способом в летнее дизельное топливо добавляют до 20 % керосина ТС-1 или КО, при этом эксплуатационные свойства практически не меняются.

В) Арктическое дизельное топливо.

Плотность: не более 830 кг/м³. Температура вспышки: 28 °C. Температура застывания: −50 °C. Получается смешением прямогонных, гидроочищенных и вторичного происхождения углеводородных фракций с температурой выкипания 180—320 градусов Цельсия.

Ещё одной проблемой является повышенное содержание воды в дизельном топливе. Вода отслаивается при хранении дизтоплива и собирается внизу, так как плотность дизтоплива меньше 1 кг/л. Водяная пробка в магистрали полностью блокирует работу двигателя.

Требования межгосударственного стандарта ГОСТ 305-82«Топливо дизельное. Технические условия» регламентируют кинематическую вязкость при 20 °C для летних сортов в пределах 3,0÷6,0 сСт, для зимних сортов 1,8÷5,0 сСт, для арктических 1,5÷4,0 сСт. Этот стандарт требует также отсутствия воды во всех марках топлива.

  1. Патока.

Патока – продукт неполного кислотного (разбавленными кислотами) или ферментативного гидролиза крахмала. Образуется как побочный продукт при производстве сахара и крахмала. В чистом виде патока не имеет цвета, а «по консистенции похожая на молодой жидкий мёд». В зависимости от качества и количества растворенных сахаров и декстринов патока разделяется на карамельную, вареную и глюкозную. Перевозка патоки наливом регламентируется РДЗ 1.11.81.62-85, (сборник правил морской перевозки продовольственных грузов, книга 2).Не допускается погрузка патоки с грузами, воспринимающими и выделяющими запахи. Оптимальные условия хранения патоки: температура 4-10 °С и относительная влажность 65-70%. Повышенное содержание воды в патоке приводит к ее брожению и порче, т. к. активизирует жизнедеятельность микроорганизмов. Продолжительное воздействие высоких температур (свыше 40 °C) приводит к изменению состава сахара, нарастанию кислотности и потере товарных качеств, а также приводит в сахароаминной реакции разложения сахаров, которая вызывает самопроизвольное повышение температуры груза до кипения, в результате чего происходит обильное выделение пены, интенсивное газообразование, что в конечно счете может привести к выбросу груза и взрыву. Разбавление патоки водой может приостановить начавшуюся реакцию.На протяжении рейса патока должна подогреваться до температуры 37-40 °C, величина температуры подогретого груза должна быть ниже температуры груза при погрузке. При подходе к порту выгрузки температура патоки должна находиться в пределах 50 °C,  что указывается в чартере. Скорость подогрева не должна превышать 3-5 °C в сутки. При погрузке, перевозке, мойке и зачистке танков от патоки выделяется углекислый газ. Воздух с содержанием CO2  выше 0,1% является опасным для здоровья человека. Содержание кислорода в танке должно быть не менее 20%.

Характеристика грузов представлена в таблице 9.

Таблица 9

Наименование груза

УПО, м3

Диз.топливо

1,16

Патока

0,9

1.3 Расчет параметров линии

Диаграмма конфигурации грузопотоков представлена на рисунке 1.

Масштаб:

Трасса 1см : 1000 миль

Груз 1см : 450 тыс. т

Рис.1. Конфигурация грузопотоков.

По «определяющему» потоку производим расчет потребной удельной грузовместимости судна, работающего на заданном направлении.

, м3/т  (1)

гдеWmax – наибольший объем прямого и обратного грузопотока, м3,

Qmax – наибольшее количество груза, предъявленное к перевозке в прямом и обратном направлении, т.

,

,

Wmax= 707600 м3,

Qmax = 610000т.

.

Так как  = 1,16м3/т, принимаем значение, равное 1,3. Тогда судно будет иметь минимальный  надводный борт.

Расчет других средних параметров линии производим по формулам:

  1. Dч =Wmax/ 2,3  ,т.                                                           (2)
  2. Суммарный грузопоток:

, (3)

  1. Суммарный грузооборот:

, (4)

  1. Средняя дальность перевозки 1т груза:

;       (5)

  1. Протяженность линии:

, (6)

  1. Коэффициент использования грузоподъемности:

или , где .  (7)

  1. Коэффициент сменности грузов:

;      . (8)

Средневзвешенные валовые нормы грузовых работ для линии в целом за рейс:

, где (10)

Qiрос.п. – количествоi-го груза погруженного (выгруженного) в порту России или СНГ, т.

Qiин.п. – количествоi-го груза погруженного (выгруженного) в ин. порту, т.

Мвiрос.п. – валовая норма погрузки (выгрузки)i-го груза в российском порту, т/сут.

Мвiин.п. – валовая норма погрузки (выгрузки)i-го груза в ин. порту, т/сут.

2 РАСЧЁТ И ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К ТИПУ СУДНА И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИК

2.1 Основные требования к типу судна

Для изложения основных требований к типу судна резюмируются выводы предыдущих подразделов. В первом приближении можно сформулировать следующие характеристики типа судна:

        - Тип судна – танкер-продуктовоз.

         - Назначение и специализация судна: перевозка наливных грузов, специализация – широкая.

         - Ограничение по району плавания: неограниченный район плавания.

         - Ледовый класс: Л3.

         - Архитектурно-конструктивный тип: однопалубное судно с двойным дном, двойными бортами, с кормовым расположением МКО и жилой надстройки, с транцевой кормой и бульбообразным носом, а также с минимальным надводным бортом (т. к.W = 1,3 м3/т).

- Удельная грузовместимость: W = 1,16 = 1,3 м3/т.

         - Ограничение по осадке: максимальная осадка – 10,3 метров ( наибольшая глубина в порту Сплит).

         - Грузовые средства судна, специфические требования по обеспечению температурно-влажностного режима в грузовых помещениях.Судно должно быть оснащено грузовыми насосами, зачистными насосами, системой подогрева груза, системой инертных газов и газоотводной системой.

        -Cудно должны быть оснащено 2 противопожарными центробежными  насосами, системой паротушения, пенотушения, углекислотного тушения, системой пожарной сигнализации (световая и звуковая), системой принудительной вентиляции и кондиционирования воздуха, температурным режимом, устройствами по предотвращению загрязнения (сепараторами трюмных вод и установками для биологической очистки).

2.2 Обоснование границ варьирования и выбор вариантов типа судна

В соответствии с предполагаемым режимом эксплуатации необходимо выбрать грузоподъемность и скорость судна.

При разработке вариантов по чистой грузоподъемности необходимо учитывать следующие факторы:

Глубины на трассе следования или в портах ограничивают осадку судна, а значит, и определяют допустимое водоизмещение в первом приближении.

Допустимое водоизмещение в первом приближении:

, где (12)

Тmax – допустимая осадка судна.

tотн – относительная осадка, равная 0,28-0,33 м.

Тmax=h- ∆h, м,                                                                                (13)

h- ограниченная глубина на трассе или в портах, м;

h- запас на заносимость фарватера, равный 0,4 м;

Максимальное значение дедвейта судна:

, где (14)

– коэффициент утилизации водоизмещения, равный 0,65-0,8 для сухогрузного флота

Допустимое значение чистой грузоподъемности судна:

, где (15)

– коэффициент утилизации дедвейта, принимаемый в пределах 0,88-0,95.

Полученное значение чистой грузоподъемности принимаем нижним пределом варьирования, т. к. проектируемое судно будет работать на линии большой протяженности (L = 15428 мили) с достаточно высокими нормами грузовых работ (Мв = 11188,33 т/сут.) и перевозить массовые грузы с большим объемом суммарного грузопотока(Q = 1190000 т), который предъявлен к перевозке. Также, в задании указана партионность, нижний предел которой составляет 20000 т. Из табл.1 Приложения выбираем интервал варьирования для рассчитанной чистой грузоподъемности, равный 2000 т. Следовательно, значения  чистой грузоподъёмности будут следующие:

=20850 т   =22850 т  =24850 т

Определим следующие характеристики судна:

Валовая грузоподъемность судна:      (16)

,  ,

Водоизмещение судна:      (17)

,  ,

В данном курсовом проекте протяженность линии большая. Учитывая, что преимущества высокоскоростных судов реализуются на больших расстояниях, следует взять скорость в 15 узлов за минимальную с шагом 1 узел, т. е. скорости 16 и 17 узлов.

Типы двигателя МЛДВС, т.к. ориентировочная мощность варьирует в пределах 6,0-25,0 тыс. л.с.

Проведенные расчеты и обоснования позволяют составить таблицу 10 - варианты типа судна, для которых выполняются все дальнейшие расчеты.

Таблица 10

Грузоподъемность, тонн

Тип СЭУ

Dч1 = 20850

Dч2 = 22850

Dч3 = 24850

Скорость хода, уз

Скорость хода, уз

Скорость хода, уз

МЛДВС

v1=15

v2=16

v3=17

v1=15

v2=16

v3=17

v1=15

v2=16

v3=17

2.3 Определение водоизмещения и дедвейта судна

Производим уточнение водоизмещения и дедвейта судна по вариантам. Сквозной пример расчета показан на примере судна грузоподъемностьюDч1=20850 тонн и скоростьюv1 = 15 узлов. Остальные расчеты сводятся в таблицу.

Водоизмещение во втором приближении:

,  (18)

, где

– масса корпуса судна с оборудованием,т.

– масса СЭУ,т.

– масса запасов топлива со смазкой, котельной воды, технического и продовольственного снабжения и прочих запасов,т.

Масса корпуса судна с оборудованием:

, (19)

, где

- масса судна порожнем,т.

Масса судна порожнем:

, (20)

.

Масса СЭУ:

, (21)

, где

– относительная масса одновальных СЭУ, принимаемая по таблице 3 Приложения.

– суммарная номинальная мощность на фланцах валов главных ДВС,л.с.

Суммарная номинальная мощность:

, (22)

, где

– сдаточная скорость судна, на 5-7% выше технической. Принимаем 7%.

Масса запасов топлива, смазки, котельной воды и продовольственного снабжения:

, (23)

Масса запасов топлива со смазкой на рейс:

,(24)

, где

L – протяженность максимального участка, где берётся снабжение, принимаем равной 6554 миль.

– коэффициент штормового запаса принимаем по таблице 4 Приложения,  .

– коэффициент, учитывающий расход запасов топлива на стоянке, равный 1,15-1,35. Для танкеров большие значения, поэтому принимаем 1,5.

cуточный норматив расхода топлива на ходу,т/сут.

Суточный норматив расхода топлива на ходу:

, (25)

, где

– удельный расход топлива и смазки на ходу, принимаемый по таблице 2 Приложения. .

Nэкс– эксплуатационная мощность главных двигателей,л.с.

Эксплуатационная мощность ГД:

, (26)

, где

– при кормовом расположении МО принимается равным1,01.

Запасы воды:

, (25)

, где

– коэффициент штормового запаса принимаем по таблице 4 Приложения,  .

– коэффициент расхода запасов воды на стоянке, равный 1,1.

cуточный норматив расхода котельной воды на ходу,т/сут.

Суточный норматив расхода котельной воды:

, (27)

– удельный расход воды на ходу, равный20 г/л.с.час.

Запасы прочего снабжения:

, (27)

, где

– коэффициент штормового запаса принимаем по таблице 4 Приложения,  .

– коэффициент расхода прочих запасов на стоянке, равный 1,1.

cуточный норматив расхода прочих запасов на ходу,т/сут.

Суточный норматив расхода прочих запасов:

, (28)

, где

nэк – численность экипажа условного судна, принимается по таблице 5 Приложения.nэк = 22 чел.

Определим регистровую вместимость судна.

Валовая регистровая вместимость: , (29)

Чистая регистровая вместимость: , (30)

Сравним водоизмещение, полученное в первом приближенииD,c уточненным водоизмещением во втором приближенииD. Расхождение не должно превышать 5%:

, (31)

.

Чистая грузоподъемность во втором приближении:

, (32)

Результаты расчетов по вариантам судов и исходные данные сводятся в таблицу 11.

Таблица11




Похожие работы, которые могут быть Вам интерестны.

1. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ВИДА ТРАНСПОРТА В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА

2. Выбор параметров оптимального технологического режима по математической модели процесса

3. Построение линии пересечения криволинейной поверхности с многогранной. Алгоритм определения точек линии пересечения. Видимость линии и очерков поверхностей

4. Проработка перехода судна по Керченскому проливу и расчет маневровой полосы движения судна

5. Побудова економіко-математичних моделей. Розв’язання прикладних задач в середовищі Excel: пошук оптимального плану виробництва, задача оптимального розподілу капіталовкладень

6. САУ с заданной структурной схемой, видом нелинейности и числовыми параметрами методом фазовой плоскости

7. Убийство, которое было совершено из корыстных побуждений

8. ЭКОНОМИКА РОССИИ: ЧТО ЕСТЬ, ЧТО БУДЕТ

9. Поверхности вращения общего вида. Основные линии на поверхности вращения. Определение точки, линии на поверхности вращения

10. ВЕДЬ ТОТ, КТО СКАЗКУ С ДЕТСТВА ЛЮБИТ, ТОТ В ЖИЗНИ ЗЛЫМ УЖЕ НЕ БУДЕТ

Характеристики

Обозначения

Ед.

измерения

Грузоподъемность,  Dч(тонны)

20850

22850

24850

Скорость хода,V (узлы)

15

16

17

15

16

17

15

16

17

Дедвейт в первом приближении

D'w

тонн

23693,18

23693,18

23693,18

25965,91

25965,91

25965,91

28238,64

28238,64

28238,64

Водоизмещение судна в 1-ом пр.

D'

тонн

29616,48

29616,48

29616,48

32457,39

32457,39

32457,39

35298,30

35298,30

35298,30

Коэф-т утилизации дедвейта

hDw

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

Коэф-т утилизации водоизм.

hD

0,88

0,88

0,88

0,88

0,88