Классификация судовых энергетических установок
Судовой энергетической называют установку (СЭУ), предназначенную для перемещения судна при помощи движителя. Движитель – устройство для преобразования механической энергии СЭУ в поступательное движение судна. К движителям относятся: гребные винты, гребные колеса и водометные движители. На транспортных судах в качестве СЭУ применяют дизели, турбины и электродвигатели. Водометные СЭУ применяют на небольших пригородных пассажирских судах с малой осадкой.
4.1.2. Дизельные судовые энергетические установки Д и з е л ь – поршневой двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Суда, на которых в качестве СЭУ используется дизельная установка, называются теплоходами. Пуск двигателя проводится сжатым воздухом из баллонов пускового воздуха, чем обеспечивается автономность работы и быстрота пуска (до 30 с). Дизели более экономичны по сравнению с турбинами, достаточно надежны и просты в эксплуатации. Ресурс судовых дизелей относительно высок и составляет 30-40 тыс. ч. На судах дизели используются в качестве главных и вспомогательных двигателей. Главные двигатели предназначены для обеспечения хода судна, вспомогательные – для производства электроэнергии (дизель-генераторы).
Рис. 4.1. Дизельная установка фирмы «Вяртсиля»: 1 – дизель; 2 – редуктор с отбором мощности на валогенератор; 3 – навешенный валогенератор; 4 – гребной вал; 5 – дистанционная система контроля «Wichmatic»; 6 – винт регулируемого шага (ВРШ)
К недостаткам дизелей следует отнести: 1. малую перегрузочную способность (не более 10 % номинальной мощности в течение 1 ч); 2. неравномерность хода. Для уменьшения неравномерности хода число цилиндров дизеля должно быть четным, кроме того, часто на валу дизеля устанавливают массивный маховик. На судах скорость вращения гребного винта составляет 120 – 180 об/мин. Это объясняется тем, что при больших скоростях на винтах возникает явление кавитации. Это явление состоит в следующем. При вращении винта на всасывающей поверхности лопастей образуется разрежение, приводящее к образованию пузырьков воздуха. При дальнейшем повороте лопасти пузырьки попадают в зону высокого давления и лопаются, вызывая образование сильных гидравлических ударов, выбивающих из поверхности лопасти микрочастицы металла. В результате поверхность лопастей становится шершавой, что приводит к значительному уменьшению скорости хода судна. В зависимости от частоты вращения, дизели делятся на низкооборотные (до 150 об/мин), среднеоборотные (до 500-600 об/мин) и высокооборотные (свыше 600 об/мин). На судах для привода гребных винтов используют все три типа дизелей При этом низкооборотные дизели соединяются с гребным валом непосредственно (без передачи), а средне- и высокооборотные дизели – через редуктор. Применение винтов регулируемого шага (ВРШ) вместо обычных с фиксированным шагом (ВФШ) позволило перейти от реверсивных ДВС к нереверсивным, что значительно упростило устройство ДВС и их системы управления. В настоящее время ДВС являются основным типом СЭУ – они установлены на более чем 80% судов мирового флота. Основные производители среднеоборотных дизелей – фирмы «Wärtsilä», Finland («Вяртсиля», Финляндия), MAN B&W, Germany (МАН Бурмистер и Вайн, ФРГ), Katerpillar-MAK Motoren (Катерпиллер-МАК моторен, интернациональная), Daihatsu, Japan (Дайхацу, Япония), Yanmar, Japan (Янмар, Япония). Мощность самого крупного в мире дизеля типа 12К108МЕ-С фирмы MAN B&W составляет 83 400 кВт, его частота вращения – 94 об./мин., число цилиндров – 12.
|
