книги из ГПНТБ / Помухин, В. П. Дизельные установки, механизмы и оборудование промысловых судов

размеров. Общий вид КД, установленного на промысловой базе «Восток», приведен на рис. 75. Диаметр лопастей КД ^— 2000 мм, мощность на валу 736 кВт (1000 л. с.).

Рис. 73. Схема устройства и установки активного руля на траулере типа «Тропик».

1 — редуктор руля типа «Востра»; 2 — опорный подшипник баллера руля; 3 — муфта; 4 — приводной двигатель; 5 — напорный бак для масла; 6 — рулевая машина; 7 — приводной вал.

С помощью средств активного управления не только улучшаются маневренные качества судов, но и появляется возможность движе­ ния на малых скоростях без использования главной энергетиче­ ской установки. Это особенно эффективно проявляется на судах

123

* На судне имеется блокировка, предотвращающая поворот руля более чем на 35° при включенных электромагнитных муфтах главных двигателей.

124

Таблица 18

Х арактеристики В Д Р К , вы пускаем ы х отечественны м и заводам и

с дизель-электрическими установками, а также на судах, где в ка­ честве основного движителя используются ВРШ. На этих судах главные двигатели работают с постоянной частотой вращения, а из­ менение скорости хода от нуля до полной и маневрирование осущест­ вляются изменением положения лопастей ВРШ. При скорости хода судна 2—3 уз на вращение ВРШ затрачивается около 30% мощ­ ности главного двигателя. В то же время ВДРК для обеспечения той же скорости потребляет мощность в 3—5 раз меньшую. На БМРТ (ТПР) типа «Алтай» для получения скорости хода 3 уз при работе энергетической установки с гребным электродвигателем переменного тока, работающего на ВРШ, затрачивается 570 кВт, а для получения скорости 4,5 уз — 630 кВт. При установке на БМРТ «Алтай» выдвижных движительно-рулевых колонок те же скорости

125

подруливающими устройствами, установленными на носу и в корме судна мощностью по 20 кВт каждое. Для полного разворота судна при работе одного подруливающего устройства требуется 3,5 мин, а при работе двух ‘— 2 мин 15 с. Диаметр циркуляции составлял соответственно 3,5 и 2 корпуса судна. Для осуществления такого же маневра на акватории диаметром 3 корпуса, производимого главным двигателем и рулем без использования ПУ, требуется 12 мин и 15 реверсов главного двигателя с «Полного вперед» на «Полный назад».

Аналогичные результаты были получены при испытании рыбо­ промысловой базы «Восток». База «Восток» оборудована носовым туннельным подруливающим устройством и двумя открытыми под­ руливающими КД, расположенными в корме судна. Мощность каждого КД равна 320 кВт (435 л.с.).

При ветре 8 баллов и волнении 4 балла, водоизмещении 36 600 т и скорости хода около 1 уз подруливающие устройства обеспечи­ вают разворот судна в любое заданное положение относительно ветра и волнения. Время полного поворота судна на 360° составляет 30 мин. При ветре 3 балла и волнении моря 1 балл средства актив­ ного управления обеспечивают судну при водоизмещении 43 400 т скорость хода 2,2 уз.

ГЛАВА V

•

СУДОВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

ИПАРОГЕНЕРАТОРНЫЕ УСТАНОВКИ

§17

Назначение и состав судовой электростанции

Назначение судовой электростанции и парогенераторной уста­ новки — выработка энергии и пара для обеспечения всех судовых нужд.

На промысловых судах в отличие от обычных транспортных судов имеются три дополнительные мощные группы потребителей, к которым относятся механизмы промыслового оборудования, тех­ нологическое оборудование и рефрижераторная установка.

126

Энергетический блок — судовая электростанция и парогенера* торная установка — обеспечивает энергией следующие основные группы потребителей:

—механизмы машинного отделения (насосы, компрессоры, се­ параторы, гидрофоры, вентиляторы, станки и др.);

—механизмы судовых и промысловых устройств (шлюпочные лебедки, брашпиль, грузовые лебедки, рулевая машина, траловые лебедки, дрифтерные шпили и др.);

—механизмы технологического и холодильного оборудования (рефрижераторная установка, рыборазделочные машины, транспор­

теры, рыбомучная установка, вентиляторы, закаточные станки, автоклавы и др.);

—электрорадионавигационное оборудование (гирокомпас, ра­ диолокационная станция, рыбопоисковая аппаратура, радиоаппа­ ратура и др.);

—хозяйственно-бытовые и общесудовые потребители (камбуз­ ное оборудование, прачечное оборудование, освещение и отопление

идр.).

Наличие мощных механизмов с электроприводами привело к из­ менению состава и повышению мощности агрегатов электростанций судов, которые превратились в крупные энергетические блоки установок, а в отдельных случаях, как например на траулерах типа «Наталья Ковшова», — в единый энергетический комплекс.

Мощность двигателей генераторов, которые еще по традиции продолжают называть вспомогательными, составляет на промысло­ вых судах 0,5—0,7 от мощности главных. Эта мощность, как и мощ­ ность двигателей электростанций обычных транспортных судов, составляющая в среднем 0,1—0,2, зависит от типа и назначения су­ дов и общей мощности энергетической установки.

Аналогичное положение и с котельными установками, энергия

и таких распространенных до недавнего времени как РР, СРТ, GPTP, компонуются по общеизвестной автономной схеме и со­ стоят из нескольких дизель-генераторов, мощность которых при про­ ектировании судна выбирают с учетом основных потребителей.

В состав электростанций судов, относительно небольших по раз­ мерам и мощности, входят по три дизель-генератора различной мощности,. которые обеспечивают энергией все судовые потреби­ тели на разных режимах работы.

На судах типа СРТР основными рабочими дизель-генераторами служат генераторы № 1 мощностью по 100 кВт, приводимые в дей­

используют дизель-генератор № 3 мощностью 9,5 кВт. Генераторы вырабатывают постоянный ток напряжением 220 В.

Генератор № 2 обеспечивает работы общесудовых потребителей на всех основных режимах — промысловом, ходовом и стояноч-

127

Ном. Механизмы машинного отделения, рефрижераторной установки, палубных механизмов, электронавигационного оборудования, сеть освещения и бытовые приборы получают электроэнергию от любого генератора. Электродвигатель траловой лебедки, как крупнейший потребитель, получает электроэнергию только от дизель-генера­ тора № 1.

Нагрузка судовой электростанции меняется в зависимости от эксплуатационных режимов в довольно широких пределах. При

Время суток7 ч

Рис. 76. Суточный график работы судовой электростанции БМРТ: а — на промысле; 6 ■— на переходе.

1 — нагрузка дизель-генератора № 2; 2 — среднее значение нагрузки дизельгенераторов № 1 и № 2; 3 — нагрузка дизель-генератора № 1.

переходе на промысел дизель-генераторы работают на механизмы машинного отделения, электрорадионавигационное оборудование, общесудовые и хозяйственно-бытовые потребители. На промысле к ним добавляются промысловые механизмы и технологическое обо­ рудование. При стоянке в порту расход электроэнергии сокра­ щается, и основными потребителями служат камбуз, осветительная сеть, частично рефрижераторная установка и некоторые судовые механизмы (грузовые лебедки).

О нагрузке W электростанций промысловых судов различных

нагрузки достигают весьма значительных величин, что создает

128

дополнительные затруднения при эксплуатации судовой электро­ станции. Исходя из этого комплектацию электростанции несколь­ кими генераторами различной мощности применяют довольно часто; это оправдано в случае, когда мощность генераторов действительно соответствует мощности работающих потребителей. На судах типа СРТР в принятых условиях промысла такого соответствия не наб­ людается. Двигатели генераторов работают на неэкономичных ре­ жимах ввиду низких нагрузок.

а)

Рис. 77. Суточный график работы судовой электростанции траулера типа «Океан»: а — в средней Атлантике; б — в Северном море.

7 — на стоянке; 2 — на переходе; 3 — на промысле.

Наибольшая нагрузка, достигающая 40—50, а в отдельных слу­ чаях 65 кВт, наблюдается на промысле в период выбирания трала. Эта мощность вполне покрывалась бы дизель-генератором № 2, однако по условиям схемы траловая лебедка получает ток только от дизель-генератора № 1. В остальное время работы судна на про­ мысле и переходах потребляемая мощность находится в пределах 20—30 кВт, что составляет менеед50% мощности дизель-генера­ тора № 2.

Во время стоянки судна в порту и у плавбаз основными потре­ бителями электроэнергии являются осветительная сеть, камбуз и механизмы машинного отделения. Нагрузка сети колеблется в пре­ делах 7—20 кВт. При работе камбуза и одновременном включении других потребителей мощности стояночного генератора (9,5 кВт) оказывается недостаточно. В связи с этим требуется либо жесткая

регламентация работы потребителей, что не всегда возможно, либо использование дизель-генератора № 2, работающего с большой недогрузкой на неэкономичных режимах. Таким образом, на судах типа «Океан» поочередно работают дизель-генераторы № 1 и № 2 при постоянном большом запасе мощности.

Недостатки, обнаруженные при эксплуатации механизмов элек­ тростанции СРТР типа «Океан» были частично устранены в судах более поздней постройки, в частности на СРТМ типа «Маяк».

На этом судне, в отличие от ранее описанных судов, принят пере­ менный ток при том же напряжении 220 В. В состав судовой электро­ станции входят три генератора, два из которых мощностью по 98 кВт приводятся в действие дизелями 6NVD-24 и один мощностью 63 кВт — дизелем 4NVD-24. Все дизель-генераторы отрегулиро­ ваны на стандартную для этих двигателей частоту вращения, равную 750 об/мин. Схемой предусмотрена продолжительная параллельная работа генераторов одинаковой мощности и кратковременная парал­ лельная работа при ручной регулировке генераторов различной мощности.

Для питания наиболее крупного потребителя — траловой ле­ бедки мощностью 100 кВт, предусмотрен электропривод, работа­ ющий по схеме генератор-двигатель, включающей в себя преобра­ зователь, в состав которого входят электродвигатель переменного тока, генератор постоянного тока, возбудитель и исполнительный двигатель.

По мощностным характеристикам генераторы СРТМ «Маяк» лучше отвечают условиям промысла, хотя и имеют значительную избыточную мощность на некоторых режимах.

Электростанция судов типа БМРТ — наиболее распространен­ ных крупнотоннажных промысловых судов—выполнена несколько по другому принципу и включает в свой состав генераторы одина­ ковой мощности.

На всех трех наиболее распространенных судах БМРТ — типов «Пушкин», «Маяковский» и «Лесков», соответственно постройки ФРГ, отечественной и польской постройки, в состав судовой электро­ станции входят по четыре основных дизель-генератора и по одному аварийному. Такое количество генераторов обеспечивает возмож­ ность наиболее экономичного регулирования мощности по четырем ступеням. Кроме того, эксплуатация одинаковых механизмов соз­ дает дополнительные удобства при их обслуживании и ремонте.

Условия эксплуатации БМРТ трех типов примерно одинаковы

неблагоприятных условиях — до 450 кВт. В некоторых случаях, при больших уловах, во время работы траловой лебедки макси­ мальные кратковременные нагрузки достигают 550—600 кВт. Во время возвращения в порт нагрузка колеблется от 100 до 200 кВт.

130

Время, ч

ю

Р.кВт

320У

240

160 ■

80 -

° 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 15 16 17 18 19 20

Время, ч

Рис. 78. Суточный график работы судовой электростанции БМРТ типа «Лесков»: а — на переходе в район промысла; б — на промысле (без учета работы траловой лебедки).

который работает только на траловую лебедку. Средняя нагрузка на генераторы не превышает 50—60%, что не способствует повыше­ нию эффективности использования механизмов, но в конечном счете делает работу электростанции более надежной.

Суточный график работы судовой электростанции БМРТ типа «Лесков» при различных режимах приведен на рис. 78.

При переходе в район промысла и обратно потребность в электро­ энергии обеспечивается работой одного дизель-генератора, причем нагрузка на него колеблется в пределах 30—60% от номинальной и равняется в среднем 75—150 кВт. Максимальные нагрузки соот­ ветствуют периодам включения пожарного насоса, грузовых ле­ бедок, воздушных и холодильных компрессоров. Минимальные нагрузки приходятся на вечернее и ночное время.

Результаты фактических замеров, выполненные в процессе испы­ таний и суммированные по времени проведения опытов, приведены на двух верхних графиках (а).

При нахождении судна на промысле потребность в электроэнер­ гии возрастает, и для обеспечения промысловых и судовых нужд требуется постоянная работа двух дизель-генераторов. Нагрузка судовой электростанции на промысле, без учета работы третьего

вых судов для производства ремонтных работ в море во время сле­ дования судов на промысел или в порт.

Ранее уже упоминалось, что механизмы промысловых судов, в первую очередь главные двигатели и двигатели генераторов, в силу специфики' эксплуатации работают на различных несоответствую­ щих один другому режимах. Это вынуждает проектантов преду­ сматривать избыточные запасы мощности, что снижает общие эко­ номические показатели судов. Для уменьшения сложившейся дис­ пропорции при проектировании РТМ «Тропик», а затем «Атлантик» было предусмотрено частичное использование мощности двигателей электростанции для привода гребного винта и отбор избыточной мощности главного двигателя на общесудовые нужды.

Электростанция РТМ «Тропик». Электростанция РТМ «Тропик» состоит из шести автономных дизель-генераторов и электродвига­ теля-генератора, соединенного с редуктором главных двигателей посредством магнитно-индукционной муфты. Общая рабочая мощ­ ность электростанции без учета аварийного дизель-генератора составляет 1450 кВт. Ток — постоянный, напряжение 230 В. Четыре основных генератора марки CCED 723 S/5 имеют мощность по 270 кВт и приводятся в действие дизелями марки 8NVD-36 соответствую­ щей мощности при 500 об/мин. Как на всех судах такого типа, здесь предусмотрена параллельно-раздельная работа любого числа гене­ раторов на общий распределительный щит и на отдельные группы потребителей.

132