2. Методика выполнения и содержание отчета

По имеющимся образцам топливной аппаратуры, чертежам, схемам и плакатам изучить устройство и принцип действия золотниковых ТНВД и форсунок. В отчете привести следующие эскизы и схемы:

— принципиальную схему топливной системы (расходная цистерна, топливоподкачивающий насос, фильтры, подогреватели, арматура) с использованием стандартизованных обозначений (смотри Приложение 1);

— эскиз втулки плунжера (с разрезом) и плунжера с указанием основных конструктивных элементов;

— эскиз нагнетательного клапана ТНВД в разрезе;

— эскиз прецизионной пары игла — корпус распылителя форсунки.

Контрольные вопросы

1. Назовите составные части топливного насоса высокого давления и форсунки, поясните, как они взаимодействуют.

2. Поясните, как работает золотниковый ТНВД, как у него регулируется количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр, и момент начала подачи топлива?

3. Поясните, как действует форсунка с механическим запиранием иглы? Как

регулируется давление, при котором открывается форсунка?

4. Назовите характерные неисправности ТНВД и их причины.

5. Перечислите основные неисправности форсунки и их причины.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №8

СИСТЕМЫ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

И ИХ ОБОРУДОВАНИЕ

Цель работы. Общее знакомство с устройствами, входящими в состав судовых систем.

Задание. Изучить принцип действия, устройство и области применения различных судовых насосов.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Системы, обслуживающие СЭУ, выполняют определенные функции и включают разнообразные механизмы, аппараты и прочее оборудование.

По назначению различают следующие системы:

— топливные, обеспечивающие прием, хранение, перекачку, подготовку топлива к сжиганию и его подачу к котлам и дизелям;

— масляные, осуществляющие прием, хранение, перекачку, очистку и охлаждение масла, а также его подачу для смазки и охлаждения механизмов;

— охлаждения, подающие воду для охлаждения механизмов и рабочих сред судового энергетического оборудования;

— газо-воздушные, отводящие продукты сгорания (газы) от дизелей и вспомогательных котлов и подающие воздух, необходимый для горения топлива;

— конденсатно-питательные, подающие питательную воду в котлы

и откачивающие образующийся из отработавшего пара конденсат;

— паровые, подводящие пар от котлов к потребителям пара и отводящие отработавший пар от механизмов и устройств.

К основным механизмам и оборудованию систем СЭУ относятся насосы, вентиляторы, компрессоры, теплообменные аппараты, фильтры и сепараторы.

Действие насосов, то есть гидравлических машин, основано на том, что они сообщают перемещаемой жидкости получаемую извне энергию.

По принципу действия различают насосы объемного, лопатного и струйного типов.

К объемным насосам относятся поршневые и роторные. В них увеличение потенциальной энергии (давления) и перемещение жидкости обеспечивается с помощью вытеснителей. В зависимости от конструкции вытеснителя насосы могут быть: поршневыми с возвратнопоступательным движением вытесняющих поршней и роторными с вращательным движением вытесняющих роторов. К роторным относятся шестеренные и винтовые.

Действие лопастных насосов основано на увеличении кинетической энергии перемещаемой жидкости, которая затем частично преобразуется в потенциальную в диффузоре. К насосам этого типа относятся центробежные, особенно часто применяющиеся в системах СЭУ для перекачивания воды, а также осевые или пропеллерные насосы.

Действие струйных насосов основано на передаче кинетической энергии рабочей среды (жидкости, пара или воздуха) перемещаемой жидкости. Рабочая среда в этом случае поступает в приемную камеру из сопла с большой скоростью, увлекает перемещаемую жидкость и смешивается с ней, сообщая ей при этом кинетическую энергию, которая затем в диффузоре преобразуется в потенциальную. Насосы этого типа отличаются компактностью, но имеют сравнительно низкий КПД.

Вентиляторы служат для перемещения воздуха при небольшой степени повышения давления (отношение давления на нагнетании к давлению на всасывании не более 1,15). Действие вентиляторов основано на тех же принципах, что и лопастных насосов. Вентиляторы также могут быть центробежными и осевыми.

Компрессоры обеспечивают сжатие и перемещение газообразных сред или воздуха при степени повышения давления выше 1,15. По принципу действия различают объемные и лопастные компрессоры. В системах сжатого воздуха находят применение поршневые компрессоры с электроприводом. Для подачи больших количеств воздуха при относительно небольших степенях повышения давления используются центробежные и осевые компрессоры.

Основными параметрами насосов, вентиляторов и компрессоров являются подача, напор и полное развиваемое давление.

Подача — количество жидкости или газа, перемещаемое в единицу времени. Подача может быть объемной, при этом она имеет размерность м³/с, или массовой, в этом случае ее выражают в размерности кг/с.

Соотношение между единицами массы, кг, и объема, м3, записывается как:

M = Vρ,

где ρ — плотность, кг/м3.

Напор — количество энергии, сообщаемое единице массы перемещаемой среды, Дж/кг. В соответствии с этим напор Н имеет линейную размерность (м) и физически представляет собой высоту, на которую может быть поднята перемещаемая среда за счет сообщенной ей энергии.

Полное развиваемое давление Р связано с напором зависимостью:

Р = Нρ.

Теплообменные аппараты применяются для подогрева или охлаждения жидкостей или газообразных сред. В теплообменниках поверхностного типа передача теплоты происходит через стенку, разделяющую теплоотдающую и тепловоспринимающую среды. Примером такого теплообменника являются кожухотрубные охладители воды и масла дизелей.

С помощью фильтров очищают жидкие и газообразные среды от механических примесей. Для очистки жидких сред (топлива, масла) от примесей, отличающихся от этих жидкостей, применяют центробежные сепараторы, в которых примеси отделяются под действием центробежных сил в быстровращающихся барабанах.

В состав любой системы СЭУ входят трубопроводы. Управляют движением сред в них при помощи арматуры.

Клапаны — арматура, в которой проходное сечение закрывается перемещением клапанной тарелки в направлении, параллельном направлению движения потока среды в проходном отверстии. Клапаны обеспечивают надежное закрытие для любых сред и при любых давлениях, что обусловило широкое применение арматуры этого типа.

У задвижек, или клинкетов, проходное сечение закрывается за счет перемещения запирающего диска в поперечном направлении по отношению к потоку среды. Задвижки имеют сравнительно небольшую длину, и их гидравлическое сопротивление проходу среды значительно меньше, чем у клапанов. В отношении плотности закрытия задвижки уступают клапанам. Их преимущественно используют в трубопроводах с большими диаметрами при относительно невысоких давлениях среды.

Краны обеспечивают закрытие поперечного сечения при повороте вокруг оси пробки с прорезью. При этом поток движется перпендикулярно оси пробки. Краны отличаются компактностью и невысоким гидравлическим сопротивлением проходу среды. Плотность кранов зависит от качества притирки пробки к корпусу, а поэтому их применяют для жидких сред при небольших размерах проходного сечения.