книги из ГПНТБ / Соловьев Б.И. Теплотехнические испытания и эксплуатация судовых дизелей

Глава VI

Т Е П Л О Т Е Х Н И Ч Е С К ИЕ ИСПЫТАНИЯ

§ 19. Цели теплотехнических испытаний и их виды

В соответствии с действующим «Типовым положением об отделе теплотех­ ники пароходства» теплотехнические партии проводят следующие испытания си­

•определения технико-эксплуатационных и теплотехнических показателей и характеристик всей силовой установки в целом и всех входящих в состав ее механизмов, аппаратов и систем;

определения ходовых, маневренных и инерционных характеристик судна, пуско-реверсивных характеристик главной силовой установки;

выявления конструктивных и эксплуатационных недостатков в работе си­ ловой установки и разработки рекомендаций по их устранению;

могательных двигателей, котлов, отдельных вспомогательных механизмов; регулировки и наладки двигателей, механизмов, агрегатов, тепловых схем,

автоматики и сигнализации; наладки работы установок на новых сортах топлива и масла;

внедрения передовых методов технической эксплуатации.

зации и контрольно-измерительных приборов и уровня «х технической экс­ плуатации;

(проверки выполнения заданных норм судну или, наоборот, причин их невы­ полнения;

проверки работы на внедряемых новых' сортах топлива и масла.

Специальные испытания с целью:

проверки особенностей новых режимов работы; выяснения отдельных вопросов по эксплуатации оборудования', особенностей

применяемых новых сортов топлива, смазочных масел; изыскания путей улучшения характеристик работы силовых установок;

определения причин ненормальностен работы отдельных механизмов, причин аварий и т. д.

142

Наиболее подробными и трудоемкими из перечисленных видов испытаний являются полные паспортные испытания судна. Они обычно проводятся отде­ лами теплотехники пароходств совместно с научно-исследовательскими институ­ тами по общей программе.

При проведении паспортных и специальных испытаний часто применяется осциллографнрование рабочего процесса двигателя, работы топливной аппара­ туры и т. д.

«Типовом положении об отделе теплотехники» и «Положении об организации и

ные испытания с целью нормирования работы судна, которые называют норми­ ровочными испытаниями. Здесь не проводят испытания всех вспомогательных механизмов, а испытывают только вспомогательные двигатели и котел. Не про­ водятся также инерционные и маневренные испытания судна, пускореверсивные (маневренные) испытания главного двигателя и определения его минимально устойчивой частоты вращения, минимальной частоты вращения двигателя и скорости судна, при которых судно слушается руля.

Термин нормировочные теплотехнические испытания широко и повсеместно распространен среди эксплуатационников, работников пароходств, управлений ММФ, научно-исследовательских институтов и учебных заведений Министерства

Нормировочным испытаниям подвергаются все суда новых типов, поступаю­ щие в пароходства, суда после большого ремонта, после установки нового вин­ та с измененными характеристиками, а также суда, на которых нормы работы силовой установки и другие показатели имеют большие расхождения от уста­ новленных.

Однако из-за малочисленности теплотехнических партий . пароходств ими не могут быть охвачены все суда с целью проведения на каждом из них теп­ лотехнических испытаний или обследований, кроме того, в различных эксплуа­ тационных условиях судовые механики должны самостоятельно выбирать оп­ тимальный режим работы силовой установки. Поэтому знать методику и уметь

механизмов, определять экономические показатели д выбирать оптимальные ре­ жимы их работы, уметь во время приемо-сдаточных ходовых испытаний (после

являются составным элементом технической эксплуатации энергетических уста­ новок, способствующим повышению их качества и экономичности.

Ооновной целью нормировочных теплотехнических испытаний судовых си­ ловых установок является получение эксплуатационных характеристик работы главных и вспомогательных двигателей, вспомогательных котлов и силовой установки в целом. На основании полученных характеристик определяются оп­ тимальные режимы и нормы работы судовых силовых установок.

143

ные, в них включают элементы других видов испытании: контрольно-регулиро­ вочных, наладочных, специальных.

В задачу испытаний входят: определение технико-эксплуатационных харак­ теристик работы главных двигателей, вспомогательных механизмов н всей си­

стояния силовой установки; оценка правильности технической эксплуатации си­ ловых установок и разработка рекомендаций по ее улучшению, контроль за.вы­

и моторесурса силовых установок; изучение, обобщение и распространение пе­ редового опыта технической эксплуатации, внедрение достижений науки и тех­ ники на судах; проверка наличия, состояния, правильности работы штатных контрольно-измерительных приборов и автоматики и т. д.

Подготовка к испытаниям. На основании плана теплотехнических испытаний судов пароходства или заказов сторонних организаций начальник отдела теп­

один прибор, что обеспечивает одновременность отсчетов. Если по содержанию

в составе двух теплотехников. Если силовая установка более сложная и пред­ полагается большой объем работ, количество теплотехников увеличивают. На­

ваются: цель испытаний и работы, которые необходимо произвести; режимы; количество и длительность опытов на каждом режиме испытаний — на ходу в грузу и в балласте, на стоянке с грузовыми операциями и без них; какие ос­ новные материалы необходимо получить в результате испытаний.

Программа испытаний подписывается начальником отдела теплотехники, групповым диспетчером службы эксплуатации этого судна и утверждается на­ чальником механико-судовой службы пароходства.

144

•Количество и длительность этих опытов:

один опыт в течение 1 ч на режиме 26%-ной нагрузки; один опыт в течение 2 ч на режиме 50%-ной нагрузки;

партий, уметь обходиться минимальным количеством людей и приборов и вы­ бирать объекты наблюдений так, чтобы каждое испытание давало наибольшие результаты.

(Следует иметь в виду, что каждый тип силовой установки теплоходов или дизель-электроходов требует разной организации испытаний и разных приборов.

До отхода судна в рейс тщательно изучают: тип силовой установки, осо­ бенности ее устройства и работы, системы; конструкция и принцип работы топ­ ливных насосов 'Высокого давления, их регулировка, устройство форсунки, ре­

При стоянке судна в порту приписки, кроме ознакомления с силовой уста­ новкой, необходимо проверить штатные контрольно-измерительные приборы, их состав, наличие, состояние и •правильность работы. После этого устанавливают, какие приборы необходимо взять с собой в рейс и в каком количестве, а какиенеобходимо отремонтировать на судне или установить до отхода в рейс. Все приборы должны быть проверены, оттарированы.

Если судно стоит не в порту приписки, то для изучения силовой установки, проверки наличия и состояния штатных контрольно-измерительных приборов на него необходимо направить специалиста из пароходства заблаговременно до отхода.

.В рейс необходимо взять все до мелочей (индикатор, пиметр, планиметр, секундомер, контрольные термометры, ручной тахометр, различную техническую литературу и пособия, инструкции, выписки, писчую бумагу, миллиметровку, кальку, карандаши, скрепки и т. д.), чтобы не было задержек в проведении ис­ пытаний и обработке их результатов.

вание. Если у судна сильно оброс корпус или погнут винт, испытания проводить нельзя.

По прибытии на судно руководитель теплопартии знакомит с программой испытаний капитана и старшего механика, решает с ними все организационные вопросы, связанные с испытаниями и пребыванием теплопартии на судне, рас­

ность составляемых таблиц, результатов измерений, работы приборов и меха­ низмов, устанавливает частоту и равномерность отсчетов, начало и конец опы-

145

тов, время замеров. Кроме того, как правило, он производит индицирование двигателей.

При распределении обязанностей и объектов наблюдений между членами теплопартии необходимо руководствоваться их загруженностью и местом распо­ ложения объектов. Расстановку наблюдателей рекомендуется производить такии •образом, чтобы измерения и запись наблюдаемых величин, поручаемые одному наблюдателю, сосредоточивались в" одном месте, а порученные ему приборы бы- ,лн по возможности однотипны. Перелружать работой или составлять 'большую программу на короткий переход при малом количестве членов теплопартии не рекомендуется. Это создает олешку и нервозность в работе, сокращает количе­ ство необходимых замеров, отсчетов, опытов « длительность их проведения, что •сказывается на точности и качестве результатов иопытаний. В спешке обычно •забывают или просто не уопевают что-то сделать,'выяснить, проверить, пронаб­ людать, проанализировать^

Каждый участник теплопартии в соответствии с полученной обязанностью

.изучает свои объекты, составляет таблицу наблюдений в такой последователь­

ров. Проверяют состояние топливной аппаратуры, плотность насосов высокого давления, начало подачи топлива, давление и качество распыла форсу­ нок и т. д.

Таблицы наблюдений, рабочие записи. Все записи наблюдаемых и измеряе­ мых величин необходимо вести в специальных таблицах наблюдения, заблаго­ временно разграфленных, с соответствующими наименованиями граф. Количество и вид измеряемых и наблюдаемых величин при испытании силовой установки могут изменяться в широких пределах в зависимости от и щ а и объема прово­ димых испытаний, от типа главного двигателя и всей силовой установки, коли­ чества членов теплопартии. Поэтому форма ях может быть любая, но наиболее целесообразной представляется такая форма, которая удовлетворяет следующим требованиями

для каждой наблюдаемой или измеряемой величины должна (быть выделена специальная графа, чтобы при отсутствии записи в той или иной графе наблю­ датель сразу видел, какие величины остались еще не измеренными;'

" наблюдатель не должен быть загружен даже самыми несложными подсче­ тами во время записей или отсчета. В таблице наблюдений обязательно должно быть написано то, что наблюдатель видит .на приборе. Всякие поправки или подсчеты должны производиться впоследствии и так, 'чтобы их 'можно было проверять по записанным показаниям;

необходимо, чтобы записи, возложенные на одного наблюдателя, были скон­ центрированы в одной таблице наблюдений. Если наблюдения производят не­ сколько человек, необходимо, чтобы записи делались примерно в одно время; желательно, чтобы величины были записаны в таблице наблюдений 'в той последовательности, в какой производятся наблюдения. Эта последовательность обеспечит соблюдение более точных промежутков между отсчетами по отдель­

ным приборам, т. е. их равномерность;!

рекомендуется, чтобы первыми записывались те величины, для измерения которых не требуется много времени. Поэтому и последовательность граф в таблице наблюдений должна соответствовать этому правилу;

во время замеров наблюдатели должны действовать в одном, и том же по­ рядке, это позволяет избежать пропусков в записях;

необходимо в эту же таблицу наблюдений внести рекомендованные фирмой значения наблюдаемых и измеряемых величин (их можно делать в графе «Примечание»), что позволяет путем сравнения с ними фактических параметров судить о правильности работы механизма или прибора;

все записи в таблицах наблюдения должны вестись карандашом, чисто, раз­ борчиво. В таблице наблюдения должны быть указаны: дата испытаний, время записи наблюдаемых- и измеряемых величин, номер опыта, цель, условия 'и его особенности. Необходимо привыкнуть работать и делать записи так, чтобы не

146

только участник испытания, но и другой работник через любое время мог за­ кончить обработку .материалов..

Трудно заранее в отделе разработать совершенную форму таблиц наблюде­ ний, так как невозможно предусмотреть заранее, какие именно приборы будут использованы при испытании. Поэтому необходимо на судне всегда уточнять объекты наблюдений и наименование записей граф. Например, можно рекомен­

мые и расчетные величины по объектам, важности их значений и по степени их использования при дальнейшей обработке отчета..

Нерповые рабочие таблицы наблюдений и замеров следует сохранять до полной обработки всех материалов.иопытаний, а лучше всего хранить в течение нескольких лет.

Руководителю иопытаний рекомендуется вести дневник ибпытаний, в кото­

§ 20. Условия проведения теплотехнических испытаний

Для проведения нормировочных теплотехнических испытаний судна необ­ ходимо выполнение следующих условий:

новые суда испытывают в течение первых, шести месяцев после постройки; испытания с определением ходовых характеристик проводят не позднее чем через шесть месяцев после очистки корпуса в доке для судов, плавающих в уме­ ренных и северных широтах, и непосредственно, по выходе из дока — для судов, плавающих в южных широтах. Корпус судна должен быть в хорошем техниче­ ском состоянии и не иметь сильного обрастания, при котором нормировочные

испытания не должны проводиться;)

•гребной винт должен находиться в хорошем техническом состоянии, не иметь повреждений (изгибов и сильной коррозии) кромок и поверхности лопастей. Состояние корпуса и винта определяется периодическими водолазным!! осмотра­ ми или по требованию теплотехников;

силовая установка должна находиться в удовлетворительном состоянии. Двигатели должны быть отрегулированы. Опыты проводятся только при уста­ новившемся режиме работы силовой установки;

iBce контрольно-измерительные приборы должны быть .проверены в сроки, ус­ тановленные инструкцией по их эксплуатации или правилами технической экс­ плуатации (приложение 40)

т. е. при значительных глубинах и удалении от берегов, когда дно и берега не влияют на сопротивление воды движению судна. В табл. S9 приведены мини^ мальные глубины воды, при которых -отсутствует влияние мелководья на ско­ рость судна i[66]. Таблица построена на основании экспериментальных данных отечественных и иностранных опытовых бассейнов.

147

§ 21. Подготовка и проведение теплотехнических испытаний

Испытания должны начинаться не раньше чем через 4—6 ч после начала рейса, после того как главный двигатель полностью прогреется и наступит установившийся режим полного хода.

/Вначале проводится пробный тренировочный опыт для оценки правильности работы силовой установки. Совместно со старшим или вахтенным механиком руководитель теплопартии устанавливает обычный эксплуатационный режим и •проверяет регулировку двигателя, показания всех приборов, организацию ис­ пытаний,' вносит тренировочно-контрольные записи в таблицы наблюдении. Если при этом обнаружатся большие несоответствия полученных результатов с реко­ мендованными параметрами работы установки, то их причина должна быть вы­ явлена и устранена.

Только после того как каждый член теплопартии освоит овои задачи и дей­ ствия на время .проведения опытов, после предварительного контроля, проверки и оценки работы силовой установки, когда двигатель будет отрегулирован, на­ чинают режимные и эксплуатационные опыты согласно утвержденной програм­ ме. Время и режим каждого опыта согласуются со старшим механиком и капи­ таном судна.

Режимные опыты определяются от номинальной мощности. Вначале опре­ деляют (мощность по процентам из соотношения, например:

мощность, по формуле

где пх —частота вращения при мощности Л7Л., определенная вышеприведенным способом;

WHOM — номинальная мощность при п, об/мин.

Так как определение частоты вращения по приведенной формуле занимает

148

вращения главного двигателя, начинают опыт. За каждый опыт равномерно по

счетчику частоты вращения замеряют среднюю частоту вращения за весь опыт, так как .могут изменяться внешние условия и частота вращения двигателя. В этом случае необходимо будет определить среднюю мощность главного дви­

75 и 100;% номинальной мощности генератора, которая измеряется в киловаттах (приборами на щите электростанции). На переход .с одного режима на другой достаточно 10 мин.

Кроме нагрузочных характеристик работы дизель-генераторов, во .время ис­ пытаний определяют средний часовой расход топлива -ими на ходу в грузу и в .балласте, на стоянке под грузовыми операциями и без них. Проверка эконо­

ные) испытания, графические характеристики. К сожалению, на многих совре­ менных судах нет таких характеристик.

Паропропзводштельность и расход топлива определяются потребным коли­ чеством пара на .максимальной, номинальной и частичных нагрузках котла. Но­ минальная паропроиэводительность указывается в паспорте котла. Экономич­ ность котла определяет его к. п. д., который зависит от типа котла, поверх­ ности нагрева по газовой и водяной сторонам, интенсивности теплообмена, со­ вершенства процесса горения, качества изоляции и т. д.

Испытания вспомогательного котла проводят на. установившихся режимах его работы, которые определяют по трем последовательно взятым замерам ос­ новных величин, характеризующих работу котла: часового расхода топлива В,

149

включаются все вспомогательные величины, .характеризующие работу котла. Обычно при испытании вспомогательного котла замеряют и рассчитывают ве­ личины, примерный перечень которых приведен в табл. 30,

Т а б л и ц а 30 Данные, замеряемые или рассчитываемые при испытании вспомогательного котла

150

151