2.4. Система сжатого воздуха

Система обеспечивает сжатым воздухом необходимого давления пуск и реверс главных двигателей, пуск вспомогательных двигателей, работу систем автоматики, в ряде случаев работу тифона. В систему входят компрессоры пускового воздуха, баллоны пускового воздуха.

Количество свободного воздуха V_в на n_п пусков главного двигателя (двигателей), м³:

V_в = n_пb_вΣV_s ,

Где: n_п – количество последовательных пусков каждого подготовленного к работе, но не работавшего двигателя на передний и задний ход и работы систем управления двигателями, которое должна обеспечить система, n_п ≥ 12 [9].

Для главных двигателей, соединённых с ВРШ или другими механизмами, обеспечивающими возможность пуска двигателя без нагрузки, n_п  6; для установок с тремя и более нереверсивными двигателями (например, дизельгенераторы) n_п 3;

b_в – удельный расход свободного воздуха на 1м³ объема цилиндра;

для малооборотных двигателей b_в = 2 – 4;

для среднеоборотных двигателей b_в = 4 – 6;

V_s – рабочий объем пусковых цилиндров двигателя, м³, равный

V_s = πd²Sn_ц/4;

Где: - d – диаметр цилиндра, м; S – ход поршня, м; n_ц – количество пусковых цилиндров.

Для рядных двигателей n_ц равно количеству цилиндров, для V-образных двигателей количество цилиндров n_ц принимается равным половине всего количества цилиндров двигателя.

Суммарный объем баллонов, м³:

SV_б = V_вp₀/(p_max – p_min),

Где: - p_maх – максимальное давление воздуха в баллонах, обычно (2,5 – 3) МПа; р = (1,0 – 1,5) МПа – минимальное давление воздуха, при котором еще возможен пуск двигателя; р₀ = 0,1 МПа – давление свободного воздуха.

Стандартные баллоны в количестве не менее двух должны иметь суммарный объем, близкий по величине к ΣV_б, но каждый не менее 0,5 ΣV_б. Выбор баллонов для дизельгенераторов производится аналогично.

Общая подача основных компрессоров, м /ч, должна быть достаточной для заполнения в течение 1 часа баллонов главных двигателей, начиная от атмосферного давления до давления, необходимого для выполнения числа пусков, указанного выше:

Q_к = V_в.

При установке специального баллона для тифона его вместимость должна определяться из условия непрерывного действия тифона в течение 2 мин, при этом часовая подача компрессора должна быть не менее требуемой для непрерывного действия тифона в течение 8 мин.

Автоматическая подкачка баллонов не изменяет методики расчета их вместимости. Для обеспечения работы тифона в течение 6 мин (сухогрузы) и 8 мин (буксиры) при сохранении необходимого количества последовательных пусков объемы баллонов соответственно увеличиваются.

2.5. Система газовыпуска

Включает в себя выпускной трубопровод, глушитель, искрогаситель. В ряде конструкций на газовыпускном тракте расположен утилизационный котел.

Количество газов, уходящих из двигателя, приблизительно равно (10 – 12)Р_e м³/ч/кВт.

Газовыпускные трубопроводы выполняются отдельными на каждый двигатель. Диаметр трубопровода, мм, определяется, исходя из допускаемой скорости газов, которая составляет для двухтактных двигателей v_г = (30 – 40) м/с, для четырехтактных v_г = (40 – 50) м/с, и вычисляется по формуле:

.

Здесь: - Т_г – температура газов после газотурбонагнетателя, которая может составлять от 510 °К (двухтактные двигатели) до 680 °К (четырёхтактные).

Для ориентировочной оценки диаметра (мм) можно использовать такие зависимости:

d = 12 для двухтактных ДВС и d =10 – для четырёхтактных.