Введение

Современное судно оборудовано разнообразными машинами и механизмами, которые в совокупности и во взаимосвязи с устройствами и аппаратами образуют судовую энергетическую установку (СЭУ).

С помощью СЭУ обеспечиваются движение судна и его манёвры, безопасность плавания и плавучесть, грузовые операции, добыча рыбы и её обработка (заморозка, филе, рыбная мука, консервы и др.), другие функции в соответствии с назначением судна (промысловые суда, транспортные, буксиры, танкеры, рефрижераторы, вспомогательные и др.), а также сохранность перевозимого груза, нормальные условия для работы и отдыха экипажа и пассажиров.

О сложности СЭУ современных судов, в том числе и промысловых можно судить по таким данным:

- мощность главных двигателей -ГД- достигает 80 МВт (80 000 кВт) и более, мощности судовой электростанции бывает достаточно для энергоснабжения небольшого города, а паровых котлов — для отопления целого городского района;

- насосы на судне перекачивают сотни тонн воды, топлива и масла, а длина трубопроводов и кабелей составляет десятки километров, подача грузовых насосов на танкерах достигает 5000 м³/час.

Для вырабатывания, преобразования и расходования механической, электрической и тепловой энергии СЭУ должно потреблять органическое или ядерное топливо (в последние годы возрождаются транспортные парусно-моторные и с ветровыми двигателями суда, движущиеся полностью или частично за счёт энергии ветра).

Например, японские фирмы достигли разработок в этом вопросе такого уровня, которые на линии Япония - Австралия позволяют экономить топлива на 1 т перевозимого груза с 10-11 кг до 5 кг при скорости 12,6 узлов на расстоянии 5760 км.

Со времён глубокой древности ход судна осуществлялся в основном за счёт энергии ветра. В начале XIX в. парусный флот стали вытеснять самоходные суда с ЭУ, преобразующими химическую энергию топлива.

На протяжении почти 100 лет практически единственным типом СЭУ были паросиловые установки (ПСУ) с паровыми поршневыми машинами и паровыми котлами, работающими на каменном угле или на дровах.

В конце XIX и начале XX в.в. на судах стали устанавливаться паросиловые котлотурбинные и дизельные ЭУ, а в ПСУ с поршневыми машинами или турбинами начали использовать жидкое нефтяное топливо.

В 1904 г. был построен первый корабль русского флота с ПТУ "Ласточка", а в 1912 г. на верфи Путиловского завода — самый быстроходный в мире эскадронный миноносец "Новик" с паротурбинной установкой (ПТУ) мощностью 29,5 МВт и скоростью более 37 узлов.

Первое в мире самоходное судно с дизельной установкой (ДУ) было построено в России в 1903 г. — нефтеналивное судно "Вандал" с установкой мощностью 250 кВт.

На протяжении 20-х, 30-х годов судовые ПТУ и ДУ постепенно вытеснили СЭУ с паровыми машинами, работающими на угле.

После второй мировой воины началось развитие газотурбинных установок (ГТУ) и ядерных энергетических установок (ЯЭУ).

В 50-х годах полностью отказались от постройки судов с паровыми машинами и от использования каменного угля в качестве топлива. На судах стали применять преимущественно ДУ.

В 40-х, 50-х годах в связи с применением ГТУ фактически была совершена техническая революция - резко увеличилась агрегатная мощность и скорость судна. Было построено и первое опытное отечественное торговое судно — сухогруз "Парижская Комунна" с ГТУ мощностью 9,55 МВт. В настоящее время ГТУ широко применяются главным образом на лёгких быстроходных судах.

В 1959 г. было введено в эксплуатацию первое в мире надводное судно с ЯСУ (паротурбинная с электродвигателем) — ледокол "Ленин".

В настоящее время большинство судов оборудовано ДУ и лишь небольшая часть ПТУ. Дизели сегодня самые экономные тепловые двигатели, позволяющие, кроме того, сравнительно просто механизировать и автоматизировать основные производственные процессы на судне.

В последнее время уделяется большое внимание топливной экономичности СЭУ и судов в целом.

С этой целью принимаются следующие меры:

- снижают сопротивление движения судна за счёт конструкции корпуса;

- уменьшают его скорость;

- применяют ВРШ;

- отборы мощности от ГД на вспомогательные нужды (установка валогенератора);

- оптимизация режимов работы и средств автоматизации.

Особое значение имеет повышение полноты использования энергии топлива, сжигаемого в первичном двигателе. С этой целью применяют развитую глубокую утилизацию теплоты выпускных газов (установка утилизационных котлов), охлаждающей ДВС воды (работа ОУ), использование утильтепла на подогрев топлива, масла, хозяйственные и бытовые нужды.

Большое значение для экономии топлива имеет применение антиобрастающих красок с целью уменьшения сопротивления движению судна.

Факт топливной экономичности СЭУ достигается также повышением параметров работы их главных двигателей (увеличение среднего эффективного давления в дизелях) температура газов перед турбиной в ГТУ, давление и температура пара в ПТУ и т.д.

Особое значение имеет сжигание высоковязких и так называемых альтернативных топлив, водотопливных эмульсий.

Эффективность и надёжность работы СЭУ зависит от совершенства не только ГД, но и вспомогательные ЭУ, их элементов.

Эволюционное развитие прошёл и промысловый флот.

Так в первые послевоенные годы основу отечественного промыслового флота составляли суда прибрежного лова типа МЧС, CЧC на юге, а также паровые траулеры с бортовой схемой траления мощностью 400-500 кВт на севере.

На паровых траулерах рыбу в основном разделывали вручную, а затем доставляли на берег в виде солёного полуфабриката.

Чтобы увеличить добычу рыбы, необходимо было вывести флот в мировой океан. Для этого потребовалось увеличить автономность и скорость промысловых судов, оборудовать их рефрижераторными установками, технологическим оборудованием для разделки рыбы, т.е. механизировать обработку рыбы.

С целью решения этой проблемы были построены БМРТ типа "Пушкин" (1955г.) и "Маяковский" водоизмещением 3500-3800 т. мощностью ГД 1400-1470 кВт.

С организацией экспедиционной формы промысловой работы, вызванной необходимостью выхода промысловых судов за пределы их автономности плавания, в составе РП появились специальные рыбообрабатывающие суда: морозильные, сельдевые, тунцовые (например, в Керчьрыбпром была ТБ "Красный Луч"), универсальные рыбообрабатывающие базы, крабо и рыбоконсервные, рыбомучные плавучие заводы.

Мощность их ГД достигает до 6500 кВт, судовых ЭС до 5000 кВт, производительность вспомогательных котельных установок до 7 т/час пара, а водоопреснительных установок до 480 т/сутки.

В 60-70-е годы флот РП пополняется и специальными промысловыми судами для ярусного и кошелькового лова тунца, креветки, добычи морского зверя и водорослей.

Но всю основу ФРП составляют добывающие суда кроме БМРТ типа РТМ-А с главной силовой установкой 1160 л.с.×2; РТМ-С типа "Прометей" - 3880 л.с.; ППР типа "Рембрандт" - 3000 л.с.; СРТМ-305 проект завода "Ленинская Кузница" г. Киев.

В связи с тем, что многие государства в традиционных районах добычи рыбы ввели 200 мильную зону, т.е. объявили своей территорией, это потребовало от промысловиков создания более мощных скоростных судов, например PTII-K-C типа "Моозунд". В Керчрыбпроме таких судов 3 шт.

Особенно в последнее время в связи с удорожанием энергоносителей эти суда и многие такого типа стали убыточными, как и вся отрасль в целом. Это привело к разрушению традиционных форм добычи и ликвидации целых объединений (Антарктика) или почти ликвидации (Керчрыбпром).

В связи с отсутствием средств многие суда поставлены в отстой с последующей списанием на "иголки".

В наше время принимаются меры к возрождению рыбной отрасли.

Решение рентабельности может быть решено через улучшение использования флота путём сокращения сроков и повышения качества ремонта судов и их энергетических установок, а также за счёт снижения эксплуатационных расходов, в том числе связанных с расходом топлива.

Не менее важно использовать имеющиеся возможности улучшения эксплуатационных характеристик энергетических установок и их стоимости в сфере проектирования. Это может способствовать снижению стоимости СЭУ, улучшению её массогабаритных характеристик, а в конечном счёте даст и снижение стоимости судна в целом. Кроме того, повышение степени использования мощности СЭУ может привести к снижению расхода топлива и соответствующих расходов.

Поскольку условия эксплуатации энергетических установок промысловых судов коренным образом отличаются от судов морского транспортного флота, то и технические решения, обеспечивающие оптимальные параметры их энергетических установок, не могут быть одинаковыми.