Выбор из типоразмерного ряда главного двигателя, анализ альтернативных вариантов и выбор основного типоразмера главного двигателя.
Выбор главного двигателя – важнейшая из проектных задач по энергетике, решаемая при проектировании судна. В значительной мере этот выбор оказывает решающее влияние на будущую эффективность судна, поскольку на двигатель приходится до 50-60% текущих расходов по эксплуатации судна, и определяет последующие проектные решения по другим подсистемам судна и СЭУ – движителю, валопроводу, энергетическим системам, длине машинного отделения и др.
Типоразмерные ряды дизелей основываются на определённом числе базовых цилиндров. Каждый из них имеет свои размеры, объём и цилиндровую мощность. В состав агрегата двигателя могут входить от четырёх до двенадцати однотипных цилиндров. Изменение типоразмера цилиндра и из числа в составе агрегата позволяет получать различные типоразмеры двигателей, различающиеся главным функциональным параметром – агрегатной мощностью.
Как уже указывалось выше, на судах находят широкое применение малооборотные двигатели из типоразмерных рядов фирмы MAN – Burmeister&Wein, которая предлагает, начиная с 1991 года, типоразмерный ряд МС.
В таблице 3 приведены альтернативные варианты главного двигателя.
Таблица 3
Марка цилиндра |
Nц, кВт |
Число в агр. |
Dц, м |
Sц, м |
n, об/мин max |
n, об/мин min |
Ве, кг/кВт*ч |
Ре, бар Max |
Ре, бар min |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
L35MC |
650 |
4 - 12 |
0,35 |
1,05 |
210 |
178 |
0,177 |
18,4 |
14,7 |
S26MC |
400 |
4 - 12 |
0,26 |
0,98 |
250 |
212 |
0,179 |
18,5 |
14,8 |
L42MC |
995 |
4 - 12 |
0,42 |
1,36 |
176 |
132 |
0,1768 |
18 |
11,5 |
Столбцы таблицы 2 содержат следующие характеристики типоразмеров базовых цилиндров:
1 – фирменное обозначение типоразмера цилиндра, включающее в себя буквенный и цифровой код. L – длинноходовой, S – сверхдлинноходовой. Цифровой код отражает диаметр цилиндра в сантиметрах;
2 – максимальная длительная цилиндровая мощность, кВт;
3 – рекомендуемый диапазон числа цилиндров в составе агрегата;
4 – диаметр цилиндра, м;
5 – ход поршня, м;
6 – частота на режиме максимальной длительной мощности (МДМ), об/мин;
7 – частота на нижней границе области допустимых номинальных режимов (ОДР), об/мин;
8 – удельный расход топлива на режиме МДМ, кг/кВт*ч;
9 – среднее эффективное давление на режиме МДМ (максимальное), бар;
10 – среднее эффективное давление на нижней границе ОДР, бар.
В процессе выбора главного судового двигателя из типоразмерного ряда решаются две основные задачи:
выбор из типоразмерного ряда всех технически допустимых двигателей, способных развить необходимую мощность для движения проектируемого судна с заданной скоростью и проходящих по всем ограничениям.
выбор из технически допустимых двигателей лучшего по показателям эффективности судна, оптимизирующего их. В случае, если оптимальный двигатель доступен, то дальнейшее проектирование целесообразно ориентировать на его применение.
Выбор основного типоразмера главного двигателя производится в соответствии с требуемой мощностью двигателя, которая указана в задании, 13560 кВт:
В соответствии со значением требуемой мощности выбирается малооборотный двигатель S60MC-C, имеющий в агрегате 6 цилиндров, который и даёт нам необходимую мощность 13560кВТ.
Ny |
Zy |
Dy |
Sy |
n min |
n max |
be |
P emax |
P emin |
2260 |
6` |
0.6 |
2.4 |
79 |
105 |
0.17 |
19 |
12.2 |
Gаб |
Gy |
Lаб |
Lyu |
Нгаб |
Нрем |
Вфр |
358 |
51 |
7,688 |
1,02 |
10,08 |
11,95 |
3,77 |
Dв=
=66,89
Dв>0.7Tр