Методические указания к выполнению отдельных разделов дипломного проекта

В реферате дается краткое изложение работы. В начале приводятся данные по объему пояснительной записки (количество листов, рисунков, таблиц, приложений, использованных источников) и объему графической части (количество листов, их формат). Затем помещается перечень ключевых слов (от 5 до 15) в именительном падеже. После этого излагается основной текст аннотации: цель, объект, методы исследования, полученные результаты, выводы, рекомендации по внедрению, область применения. Аннотация составляется на русском и английском языках. Объем аннотации – не более одной страницы.

Содержание формируется исходя из принятой структуры пояснительной записки. Содержание должно отражать названия всех разделов, подразделов, пунктов и подпунктов (если они имеют названия), включая библиографию и приложения.

Введение

В краткой форме излагаются основные направления научно-технического прогресса в морском флоте, рыбной промышленности, судостроении, судовой энергетике. Приводится анализ проблемных ситуаций, возникающих при эксплуатации и обслуживании судов и СЭУ. Используя информацию о последних научно-технических достижениях, определяются основные пути, позволяющие повысить экономическую эффективность СЭУ. Обосновывается актуальность темы дипломного проекта, формируется задание на проектирование.

Раздел 1 ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СУДНА, ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ И АНАЛИЗ ЕЕ РАБОТЫ.

В этом разделе в краткой форме приводятся основные характеристики судна, его энергетической установки, систем и др. Выполняется ана­лиз эффективности эксплуатации судна и режимов работы СЭУ. Выявляются недостатки СЭУ и намечаются пути их полного или частичного устранения.

Особо необходимо подчеркнуть, что технические описания судовых агрегатов и систем должны приводиться в краткой форме, без излишней детализации. Необходимо приводить лишь назначение объекта, его краткую техническую характеристику, основные параметры и отличительные особенности по сравнению с традиционными техническими решениями. При необходимости более подробные сведения могут быть вынесены в приложения.

Материал раздела должен формироваться на основе изучения и обработки технической и научной информации. Он не должен представлять собой прямую неосмысленную копию судовой документации. Описание объектов, непосредственно связанных с индивидуальным заданием, допускается приводить в более полном изложении.

Подраздел 1.1 Краткое описание судна и его энергетической установки

В краткой форме приводится тактико-технические данные судна, его назначение, класс, эксплутационные характеристики спецификационных режимов, результаты производственной деятельности. Приводятся данные о распределении по времени различных режимов работы в течение типичного рейса.

Минимально достаточный перечень данных по судну:

- наименование и назначение судна;

- классификационное общество, под надзором которого построено судно и установленный обществом класс судна;

- численность экипажа;

- район плавания и существующие ограничения;

- данные по типовому рейсу судна;

- главные размерения судна: длина между перпендикулярами, ширина корпуса на миделе, осадка по летнюю грузовую марку,

- водоизмещение и дедвейт;

- скорость хода;

- дальность плавания по запасу топлива и масла;

- автономность по запасу пресной воды (питьевой, мытьевой и котельной);

- наличие подруливающих устройств;

- класс автоматизации судна.

Минимально достаточный перечень данных по ГЭУ (пропульсивному комплексу):

- тип ГЭУ и главной передачи;

- главный двигатель: марка, количество, мощность, частота вращения;

- гребной винт: тип, количество, диаметр, число лопастей;

- рулевая машина: тип, марка.

Минимально достаточный перечень данных по СЭУ:

- судовая электростанция:

- тип и параметры судовой электросети;

- источники электроэнергии и их мощности;

- вспомогательные двигатели: марка, мощность, частота вращения;

- котельные установки:

- вспомогательные котлы: марка, количество, паропроизводительность;

- утилизационные котлы: марка, количество, паропроизводительность;

- опреснительная установка: марка, количество, производительность.

Кроме того, следует привести изображение судна, вид сбоку на листе формата А4. Данные этого раздела приводятся в компактной форме, рекомендуемый объем – не более 3 страниц.

Подраздел 1.2 Главная энергетическая установка

Приводятся описания элементов главной энергетической установки (ГЭУ). В описания каждого элемента ГЭУ входят:

- основные технико-эксплутационные характеристики,

- конструктивные особенности,

- расположение на судне,

- режимы эксплуатации.

Дается анализ положительных конструктивных решений в сравнении с проектами последних лет постройки и последними научно-техническими достижениями. Дается оценка надежности элементов ГЭУ.

В начале подраздела приводится принципиальная схема ГЭУ (пропульсивной установки) судна-прототипа с необходимыми пояснениями. Рекомендуется, чтобы схема отражала: количество промежуточных валов валопровода, количество радиальных опор валопровода, упорный подшипник, наличие муфт. В случае дизель-редукторной СЭУ рекомендуется отобразить кинематическую схему главного редуктора. Рекомендуемая площадь рисунка – ½ листа А4.

В подразделе выполняется проверочный расчет и построение ходовой характеристики судна на двух режимах: свободный ход и ход с тралом, либо ход в балласте и ход в грузу. Расчет выполняется одним из прикладных методов, см., например, [4].

При описании ГД приводятся данные о распределении его нагрузки по времени (например, за рейс) в табличной форме или в виде гистограммы. При отсутствии данных допускается анализ на базе типичного распределения нагрузки. Рекомендуется привести графики винтовой, нагрузочной или универсальной характеристики ГД, данные о результатах его испытаний.

Выполняется расчет рабочего процесса ГД для одного из режимов работы и расчет на прочность наименее надежного узла или детали двигателя (по резуль­татам анализа надежности). В расчете рабочего процесса должны быть определены и приведены:

- индикаторная диаграмма (свернутая или развернутая);

- диаграмма фаз газораспределения (по данным технической документации).

Расчеты выполняются по одной из инженерных методик, рекомендуется воспользоваться [5].

Указанные расчеты выполняются независимо от темы индивидуального раздела ДП, за исключением случая, когда в нем рассматривается вспомогательный двигатель (ВД) дизель-генератора (ДГ).

Подраздел 1.3 Судовая электростанция (СЭС)

Приводится информация о составе СЭС: дизель-генераторы (ДГ), валогенераторы, турбогенераторы, аварийный ДГ (АДГ), аккумуляторные батареи. По каждому источнику приводятся основные параметры: марка, мощность, напряжение, частота и др. Следует указать места их расположения на судне.

Описание вспомогательных двигателей (ВД) должно содержать краткое описание конструктивных особенностей, основные технико-эксплутационные характеристики, расположение на судне. Рекомендуется привести графики нагрузочных характеристик ДВС (или его универсальную характеристику). Дается анализ положительных и отрицательных конструктивных решений. Оценивается надежность ДВС.

Приводятся данные о нагрузках потребителей электроэнергии на судне на различных режимах работы СЭУ. Данные представляются в виде таблицы или гистограммы. Выполняется анализ нагрузки СЭС, производится критическая оценка рациональности выбора числа и мощности генераторов.

Если индивидуальное задание ДП связано со вспомогательными ДГ, то в этом разделе выполняются расчеты рабочего процесса и прочности ВД вместо ГД.

Подраздел 1.4 Котельные установки

Дается перечень судовых котельных установок и их описания. Приводятся основные технико-эксплутационные характеристики вспомогательных и утилизационных котлов, их расположение на судне, указываются основные особенности конструкции и обслуживающих систем. Указываются применя­емые системы и средства автоматизации котельных установок, требования к качеству вырабатываемого пара. Выполняется анализ совершенства котельных установок и их надежности.

Приводится таблица (рекомендуется) или гистограмма нагрузок потребителей пара на различных режимах работы СЭУ.

Если индивидуальное задание связано с котельными установками, то здесь или в разделе 3 выполняется тепловой расчет вспомогательного или утилизационного котла, который может быть дополнен прочностными расчетами.

Подраздел 1.5 Краткая характеристика систем СЭУ

Приводятся в краткой форме описание систем СЭУ: топливной, масляной, забортной воды, пресной воды, сжатого воздуха, воздухоснабжения и газовыпуска. По каждой системе СЭУ необходимо привести назначение и основные технические параметры основных элементов систем (насосов, охладителей, подогревателей и пр.), их конструктивные особенности, тип управления системой. Дается анализ положительных конструктивных решений и недостатков, соответствие Правилам классификационных обществ и нормативным документам по предотвращению загрязнения окружающей среды.

В пояснительной записке приводятся принципиальные схемы указанных систем на формате А4 или А3. Схемы систем должны быть достаточно подробными и читаемы.

В подразделе выполняется проверочный расчет одной из систем СЭУ, указанной в индивидуальном задании на ДП. В результате расчета определяются потребные значения параметров основных элементов системы (ёмкости цистерн, производительности насосов, сепараторов, площади поверхности теплообмена теплообменных аппаратов и т.д.), которые затем сравниваются с параметрами судна-прототипа и делается вывод. Расчет выполняется по одной из инженерных методик, рекомендуется воспользоваться [6].

Если индивидуальное задание связано с системой СЭУ, то здесь или в разделе 3 приводится её более подробное описание, выполняется проверочный расчёт. В этом случае схема системы выносится в графическую часть ДП и в пояснительной записке не приводится.

Подраздел 1.6 Прочее оборудование

Приводятся в краткой форме описания соответствующих технических средств и систем общесудового назначения судна-прототипа (при их наличии на судне).

Подраздел 1.7 Расчет энергетического баланса СЭУ судна-прототипа

Рассчитываются потоки энергии (мощности) через агрегаты СЭУ на одном из характерных режимов работы судна и СЭУ в соответствии с методическими указаниями [7]. Как правило, расчет выполняется для ходового режима работы СЭУ, либо для другого режима по согласованию с руководителем ДП. При этом не следует смешивать понятия режима (нагрузки) работы какого-либо агрегата СЭУ (например, ГД) и режима работы СЭУ в целом. Результаты расчета выносятся в графическую часть ДП в виде схемы потоков энергии в СЭУ.

Подраздел 1.8 Анализ эффективности работы СЭУ

Ана­лиз эффективности эксплуатации судна сопровождается расчетом оценочных показателей (критериев) качества СЭУ: удельные расходы топлива, частный и полный КПД, энергетический КПД СЭУ на основных режимах и т.п.

Выполняется расчет конструктивного коэффициента энергетической эффективности (ККЭЭ) судна согласно конвенции МАРПОЛ.

Сравнение рассчитанных показателей СЭУ с их значениями, характерными для современных СЭУ, что позволяет установить степень совершенства СЭУ судна-прототипа. Расчеты рекомендуется выполнять согласно методическим указаниям [4].

Производится оценка принятого решения по выбору ГЭУ, в том числе по выбору ГД. Основное внимание должно быть уделено оценке соответствия элементов гребной установки назначению и условиям работы судна, надежности установки в целом и ее отдельных элементов, соответствия установки лучшим мировым образцам, сбережению энергоресурсов. Анализ должен сопровождаться количественными и качественными показателями, характеризующими работу судна и его элементов, собранными в период практики или производственной деятельности из судовых документов и других источников.

В этом подразделе рекомендуется кратко подытожить анализ достоинств и недостатков основных элементов СЭУ, на основании выполненных предыдущих подразделов ДП.

Раздел 2 ПРОЦЕДУРЫ НЕСЕНИЯ МАШИННОЙ ВАХТЫ И ПЛАНИРОВАНИЕ РЕЙСА

В разделе приводятся принципы и процедуры несения ходовой машинной вахты. Перечисляются обязанности вахтенного механика, связанные с приемом и сдачей вахты в привязке к особенностям СЭУ судна-прототипа.

Дается краткий перечень обязанностей механика во время несения вахты судна-прототипа.

В подразделе 2.3 подробно описываются действия вахтенного механика в одной или нескольких из аварийных (или особых) ситуаций. Данный подраздел выполняется в соответствии с индивидуальным заданием на ДП.

В подразделе 2.4 описывается процедура, и выполняются расчеты при планировании типового рейса судна-прототипа. По согласованию с руководителем ДП принимаются данные по типичному рейсу судна-прототипа: продолжительности переходов, скорости движения судна, загрузки СЭС и котельных установок, необходимость прохождения особых районов, виды работ, проводимых на судне при переходах и стоянке в порту (смена балласта, погрузка, выгрузка, замывка танков, инертирование и др.). При расчетах используются данные расчета ходовой характеристики судна, таблицы загрузок СЭС и ВКУ из раздела 1. Должны быть учтены нормативные требования международных конвенций, а также необходимость наличия аварийного запаса ГСМ и т.п. В результате планирования рейса должны быть определены (рассчитаны) необходимые судовые запасы топлива, масла, пресной воды и других расходных материалов, а также запасных деталей. Кроме того, должно быть проверено наличие свободного места в соответствующих ёмкостях для сбора отходов (шлама, нефтесодержащих вод, мусора и т.п.).

Раздел 3 ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ НА ТЕМУ «……»

В данном разделе выполняется разработка инженерно-технического проекта технического усовершенствования (модернизации) СЭУ, которое обеспечивает повышение ее эксплуатационной эффективности, т.е. снижение затрат на эксплуатацию. Ниже приводятся примерные тематики (направления), на базе которых возможно формирование темы индивидуального раздела.

Снижение затрат на горюче-смазочные материалы, в том числе:

- повышение экономичности двигателей, котлов и других установок и механизмов;

- оптимизация режимов работы ГД, ДГ и котлов;

- перевод двигателей и котлов на другие сорта топлива;

- использование вторичных тепловых ресурсов на судне (утилизация тепла выпускных газов двигателей и котлов, охлаждаю­щих жидкостей и др.);

- сжигание обводненных топлив, использование льяльных ос­татков;

- совершенствование подготовки топлива и масла к использованию и др.

Снижение затрат на техническое обслуживание и ремонт оборудования, в том числе:

- повышение надежности и долговечности;

- снижение тепловой и механической напряженности двигателей;

- устранение типичных недостатков агрегатов;

- совершенствование системы технического обслуживания и ремонта;

- диагностика и теплотехнический контроль судовых технических средств;

- адаптация агрегатов к новым условиям эксплуатации и др.

Повышение функциональных возможностей судна и СЭУ, в том числе:

- замена устаревшего оборудования, применение новых материалов;

- применение принципиально новых схем систем СЭУ;

- увеличение скорости судна, улучшение его маневренности и др.

Выполнение требований международных конвенций и нацио­нального законодательства к деятельности судна, обитанию экипажа, готовности противостоять экстремальным ситуациям.

Организационно-технические мероприятия.

Исследовательские темы.

Этот раздел выполняется по индивидуальной схеме в соответствие с техническим заданием. Структура индивидуального раздела в существенной степени зависит от темы ДП. Здесь могут быть рекомендованы следующие структурные элементы раздела:

3.1 Введение к разделу. Описание проблемы (недостатка). Приводится описание существующей проблемы (недостатка), указываются отрицательные последствия и обосновывается актуальность устранения проблемы. Далее выполняется обзор возможных технических способов полного или частичного устранения проблемы, на основе изучения технической литературы и других источников информации. Делается выбор одного или нескольких из способов для дальнейшей проработки. При этом желательно привести данные (количественные и качественные) из различных литературных источников (делая ссылки на них в тексте подраздела), которые предварительно подтверждают эффективность выбранного способа модернизации. Указываются отличия от существующих процессов, позволяющие достичь поставленной цели, назначается методика или алгоритм выполнения данного раздела.

3.2 Описание предлагаемого усовершенствования (модернизации) СЭУ.

3.3 Конструкторская (схемная) проработка усовершенствования (модернизации) СЭУ. Конструкторская проработка может выполняться на уровне общего устройства агрегата, узла или принципиальной схемы системы СЭУ. Рекомендуется доводить проработку до уровня сборочных чертежей узлов и рабочих чертежей деталей. В случае замены оборудования необходимо привести конструкции узлов крепления и т.п.

3.4 Расчетная проработка технического усовершенствования (модернизации). В начале, если это необходимо, проводится серия расчетов объекта проработки в базовом (исходном) варианте с целью определения параметров его работы на различных режимах или в различных условиях (например, расчеты рабочего процесса ДВС на различных режимах). При этом, возможно, потребуется разработка усовершенствованной математической модели, алгоритма и программы расчета.

Затем проводятся вариантные расчеты объекта с целью дальнейшего обоснованного выбора значений параметров усовершенствования (например, расчеты рабочего процесса ДВС при различных углах опережения подачи топлива и выбор оптимального значения). По результатам исследований назначается окончательный вариант разработки. Затем выполняются расчеты усовершенствованного (модернизированного) объекта с целью последующего сравнения его эксплуатационных параметров с базовым вариантом. При большом количестве расчетов рекомендуется для наглядности составит сводную таблицу результатов расчетов, а сами расчеты вынести в Приложения к ПЗ.

Далее выполняются проверочные расчеты усовершенствованного объекта с целью подтвердить работоспособность объекта (по условиям прочности, жесткости, тепловым нагрузкам и т.п.) и на соблюдение нормативных требований.

Виды выполняемых расчетов зависят от выбранного технического способа усовершенствования и могут быть тепловыми, гидравлическими, энергетическими, прочностными и пр. Расчеты рекомендует­ся выполнять с применением ЭВМ и записывать в табличной форме.

3.5 Расчет энергетического баланса усовершенствованной СЭУ. Данный расчет является обязательным в случае, если усовершенствование (модернизация) приводит к изменению величин энергетических потоков в СЭУ. В подразделе делается вывод о том, насколько снизились потери энергии в соответствующем агрегате СЭУ.

Данный расчет необходимо совместить с расчетными таблицами аналогичного расчета в подразделе 1.7. Это способствует компактности изложения и удобству сравнения результатов. В индивидуальном разделе следует лишь сделать ссылку на соответствующие таблицы раздела 1 и привести выводы сравнительного анализа энергетического баланса СЭУ.

3.6 Сравнительная итоговая таблица технической эффективности предлагаемого усовершенствования СЭУ. В индивидуальном разделе рекомендуется привести подобную таблицу как итог выполненных разработок и принятых автором решений. В ней для базового и усовершенствованного вариантов приводятся основные технико-эксплуатационные показатели и характеристики СЭУ. При этом могут приводиться не только числовые значения, но и качественные различия. Составление сравнительной таблицы поможет дипломнику ясно и конкретно сформулировать главные результаты прорабатываемого усовершенствования (модернизации). Данную таблицу рекомендуется вынести в графическую часть ДП.

3.7 Технологическая проработка объекта усовершенствования. В индивидуальном разделе составляется технологический процесс проведения технического усовершенствования (модернизации), либо технологический процесс ремонта, монтажа или демонтажа элемента усовершенствованной СЭУ.

3.8 Эксплуатационная проработка усовершенствованного объекта, которая включает в себя следующие составные части:

3.8.1 Разработка изменений и дополнений к инструкции по эксплуатации, включая технику безопасности;

3.8.2 Разработка изменений и дополнений к системе технического обслуживания и ремонта.

В этот подраздел не следует включать (копировать) действующие инструкции по обслуживанию механизмов и т.п., достаточно ограничиться ссылкой на них. Допускается включение только тех статей, в которые рекомендуется внести изменения с соответствующим обоснованием.

Приведенные структура и содержание индивидуального раздела являются ориентировочными и подлежат конкретизации в процессе работы над ДП. Данный раздел должен содержать подробный анализ, обосновывающий рассмотрение поставленной задачи и инженерное решение этой задачи на уровне современного состояния техники. При разработке предложений следует наметить перечень организационных мер для обеспечения их внедрения на флоте, кото­рое может быть осуществлено по окончании университета в процессе самостоятельной работы.

Подчеркнем, что решение задач должно быть не отвлеченным, а выполненным применительно к конк­ретному судну. Желательно, чтобы рассматриваемая в этом разделе задача была связана с практикой эксплуатации морских судов и представляла интерес для судовладельцев. Это возможно в том случае, если решаемые вопросы вытекают из практики эксплуатации флота, распространения передовых методов эксплуатации и обслуживания судов.

Обязательным условием является наличие достаточного объема и качества инженерных разработок, выполненных лично дипломником. Именно эта часть ДП рассматривается и оценивается членами ГЭК при защите и может служить основанием для присвоения ему соответствующей квалификации. Кроме того, следует иметь в виду, что для оценивания квалификации дипломника не имеет решающего значения такие обстоятельства как качество и объем исходного технического материала (взятого дипломником из других источников) и величина экономического эффекта.

Раздел 4 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СЭУ

В данном разделе рассчитывается ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемых автором мероприятий и срок окупаемости. Расчет производиться в соответствии с действующими методиками. При этом дипломник должен четко указать за счет чего достигается снижение эксплуатационных затрат. Исходными данными для расчета служат результаты выполнения индивидуального раздела. Раздел проверяется и подписывается у консультанта.

Раздел 5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Раздел выполняется курсантом в контексте действующих международных и национальных требований, которые должны быть привязаны к судну-прототипу с учетом раз­работанного узлового вопроса. Этот раздел выполняется в соответствии с заданием, полученным от консультанта и согласованным с руководителем. Раздел проверяется и подписывается консультантом.

Раздел 6 ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Подраздел 6.1 Оборудование судна по предотвращению загрязнения

В подразделе приводится перечень оборудования по предотвращению загрязнения, имеющегося на судне-прототипе. По каждому агрегату (или системе) указываются: тип, марка, месторасположения на судне, основные параметры и т.п. Производится оценка эффективности оборудования судна-прототипа и его соответствия современным требованиям.

Подраздел 6.2 Требования и процедуры по предотвращению загрязнения...............

В подразделе разрабатываются мероприятия, обеспечивающие эксплуатацию СЭУ и его оборудования с показателями в соответствии с действующими нормативными документами (перечень документов обязательно выносится в список использованной литературы).

Раздел 6 выполняется в соответствии с заданием, полученным от консультанта и согласованным с руководителем ДП. Раздел проверяется и подписывается консультантом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приводятся основные инженерно-технические результаты, полученные в работе. Заключение должно содержать: основные результаты анализа эффективности СЭУ (выявленные достоинства, недостатки, специфические особенности и т.п.); результаты поиска и обоснованного выбора способа устранения отдельных недостатков; практически и теоретически значимые результаты выполнения индивидуального раздела; экономический эффект; рекомендации по практической реализации предложений; область применения результатов ДП; рекомендации по дальнейшим исследованиям и т.д.

В заключении следует приводить значения наиболее важных параметров, полученных в ДП (разделы 3, 4 и др.). В заключении следует избегать простого перечисления выполненных разработок, а приводить их результаты.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

При выполнении дипломного проекта необходимо пользоваться нормативной литературой, учебной литературой (рекомендуемой при изучении специаль­ных дисциплин), справочной литературой, методическими указаниями по специальным дисциплинам, ГОСТами, ОСТами, судовой документа­цией, периодическими специальными изданиями, журналами, технико-экономической информацией по специальным вопросам, патентной ли­тературой, инструкциями по эксплуатации, научно-техническими от­четами по интересующим проблемам.

В поиске и подборе литературы дипломникам может оказать помощь научно-техническая библиотека. В случае использования информации из сети Интернет, в списке литературы приводятся адреса сайтов.

В Приложении Г приведен перечень основных нормативных документов (обязательных к использованию) и рекомендуемой периодической литературы.

ПРИЛОЖЕНИЯ

К пояснительной записке могут быть даны приложения, в которые следует включать таблицы, схемы, протоколы, инструкции и другие материалы, собранные в период производственной и пред­дипломной практик и послужившие основанием для выполнения ДП. Кроме того, сюда могут быть включены те материалы исследований, проведенных в работе над проектом, которые не вошли в разделы ПЗ, однако, по мнению автора, имеют ценность при рассмотрении проекта (распечатки расчетов, характеристики оборудования, статистические сведения и др.).