Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Судовые энергетические установки. Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ
.pdf
даря тому, что его производительность в 2—3 раза больше часового расхода
топлива, улучшается наполнение топливных насосов 13 высокого давления, со-
здается циркуляция через них топлива, что обеспечивает удаление пузырьков
воздуха и паров. Кроме того, топливоподкачивающий насос позволяет подавать
топливо под давлением на охлаждение форсунок из системы главного двигате-
ля. Избыточное отсечное топливо после топливных насосов возвращается в
расходную цистерну по трубопроводу 14.
В установках с одним главным двигателем наряду с основным подкачива-
ющим насосом, который может быть навешен на двигатель или иметь автоном-
ный привод, предусматривается резервный насос. Его роль может выполнять
любой пригодный для этой цели насос.
К дизелю должно подаваться топливо, очищенное от воды и механических
примесей. При использовании сепараторов для очистки топлива перед топливны-
ми насосами достаточно установить фильтры грубой очистки 10. В случае подачи
топлива в расходные цистерны без предварительной сепарации перед топливными
насосами должны быть установлены фильтры грубой 10 и тонкой 7 очистки, кон-
струкция которых должна допускать очистку без остановки двигателя.
Топливо на вспомогательные двигатели 6 подается из расходных цистерн
главных двигателей через автономные системы, имеющие свои подкачивающие
насосы 8 и фильтры 7.
В системах легкого топлива для охлаждения форсунок 16 следует брать
дизельное топливо (трубопровод 11) из системы подачи его к двигателю. При
этом в качестве циркуляционного можно использовать топливоподкачивающий
насос, что упрощает систему. После охлаждения форсунок топливо возвраща-
ется в расходную цистерну. На возвратном трубопроводе может быть преду-
смотрен холодильник 15 для охлаждения топлива.
Система тяжелого топлива. Эту систему применяют в судовых установках с мало- и среднеоборотными двигателями. При работе двигателя на тяже-
лом топливе в топливной системе используют дополнительные элементы для
11
подогрева и очистки топлива. Кроме того, установку, работающую на тяжелом
топливе, оборудуют системой легкого топлива для работы двигателя в пуско-
вой и предостановочный период. Применение дополнительного оборудования
значительно усложняет топливную систему.
Прием, хранение и перекачивание топлива в системе мало отличаются от
аналогичного участка в установке, работающей на дизельном топливе. Основ-
ные отличия состоят в следующем:
- цистерны основного запаса разделяются на цистерны тяжелого и
легкого топлива; имеется запасная цистерна;
- использование топлив средней и высокой вязкости требует установки в
цистернах змеевиков парового подогрева общего или местного типа;
-для выполнения требования Регистра о наличии двух перекачивающих
насосов могут быть использованы два взаимозаменяемых насоса для легкого и
тяжелого топлива. Допускается иметь один насос для перекачивания легкого и
тяжелого топлива, а в качестве резервного использовать балластный насос;
- для предварительной очистки топлива от воды и механических примесей
в системе предусматриваются отстойные цистерны тяжелого и легкого топли-
ва. Отстойные цистерны тяжелого топлива снабжены подогревательными паро-
выми змеевиками. На некоторых судах отстойные цистерны отсутствуют.
Сепараторы служат для очистки топлива от воды и механических приме-
сей. Топливо к сепараторам может подаваться или автономным насосом или
насосом, навешенным на сепаратор. Перед поступлением в сепаратор топливо
проходит через паровой подогреватель. Обычно каждый сепаратор имеет свой
подогреватель, но благодаря высокой надежности последних допускается ис-
пользование одного подогревателя для двух сепараторов. При сепарации ди-
зельного топлива его перед сепаратором не подогревают.
Для сепарации тяжелого топлива используют самоочищающиеся сепарато-
ры, для легкого — как самоочищающиеся, так и не самоочищающиеся. Само-
очищающиеся сепараторы предпочтительнее благодаря снижению трудоемко-
12
сти обслуживания, взаимозаменяемости и возможности автоматизированного
управления работой.
Количество сепараторов выбирают из учета обеспечения сепарации суточ-
ного расхода топлива за 8-10 ч. Однако в любом случае сепараторов тяжелого
топлива должно быть не менее двух. Для легкого топлива в этой системе можно
использовать один сепаратор.
Сепараторы можно подключать параллельно или последовательно. Парал-
лельное включение предпочтительнее.
Правила Регистра допускают применение вместо сепараторов специальных
фильтров, отделяющих механические примеси и воду с такой же эффективно-
стью, как сепараторы. Количество таких фильтров для каждого сорта топлива
должно быть не менее двух.
Топливо к двигателю подают подкачивающие насосы, количество которых
должно быть не менее двух. Оба насоса могут иметь автономный привод или
один из них навешивается на двигатель, а второй с автономным приводом вы-
полняет роль резервного. Производительность топливоподкачивающего насоса
должна превышать часовой расход топлива двигателя.
Подогрев топлива перед подачей к топливным насосам должен обеспечи-
вать получение заданной вязкости топлива. В большинстве случаев устанавли-
вают один паровой подогреватель. На время использования в двигателе легкого
топлива предусмотрен обвод подогревателя.
Согласно Правилам Регистра в системе устанавливают взаимозаменяемые
фильтры, после которых топливо проходит через вискозиметр.
Вискозиметры на отечественных судах используют как указывающего, так
и регулирующего типа. Последние больше распространены благодаря эксплуа-
тационным преимуществам. Воздействие вискозиметра на паровой клапан вы-
зывает изменение подачи пара в топливо подогреватель и тем самым регулиру-
ет вязкость топлива. На маневрах вискозиметр отключают, и топливо направля-
ется по обводному трубопроводу.
13
Поддержание отрегулированного значения вязкости достигают про-
кладкой рядом с топливным трубопроводом паропровода-спутника под
общей тепловой изоляцией.
Избыток топлива после топливных насосов возвращается в специальную
циркуляционную цистерну небольшой емкости, сообщающуюся с атмосферой.
Создание циркуляции топлива в системе способствует быстрому его прогрева-
нию перед переходом на тяжелое топливо и обеспечивает удаление парогазо-
вых пузырей, образующихся в процессе подогрева и подачи топлива к двигате-
лю. Возврат топлива в циркуляционную, а не в расходную цистерну предот-
вращает перегрев топлива в расходной цистерне.
При переводе двигателя с одного сорта топлива на другой циркуляционная
цистерна выполняет роль смесительной емкости, чем обеспечивается плавное
изменение вязкости топлива, поступающего в двигатель на переходном режиме.
Для подачи легкого топлива в двигатель используют ту же систему, лишь
переключают расходные цистерны, и топливо направляется в обвод подогрева-
теля и вискозиметра.
Система подачи топлива на вспомогательные двигатели не отличается от
аналогичной системы в установках, работающих на легком топливе. Топливо
для работы вспомогательных двигателей берется из расходной цистерны ди-
зельного топлива главного двигателя.
С помощью циркуляционных насосов холодильника топливо подается
также на охлаждение форсунок, после чего нагретое топливо возвращается в те
же цистерны.
Контрольные вопросы по теме
1. Каково назначение топливной системы судового дизеля?
2. Какие дизели могут работать на тяжелых сортах топлива?
3. В каких случаях и зачем применяется двухтопливная система топливоподачи?
4. Какие виды топливных цистерн на судне Вы знаете?
5. В каких случаях и зачем применяется система подогрева топлива?
14
6. Что такое сепарация топлива и с какой целью она применяется?
7. Что такое вискозиметр и зачем он устанавливается в топливной системе?
8. Что такое топливный насос высокого давления и где он устанавливается?
9. Что такое насос-форсунка?
10. Какие величины давления впрыска топлива применяют в судовых дизелях?
11. Что такое угол опережения впрыска топлива и зачем он нужен?
2.2. Система охлаждения
Цель работы: ознакомление с системами охлаждения судовых дизелей,
имеющимися в лаборатории СЭУ.
Метод проведения занятия: занятие проводится в лаборатории с исполь-
зованием имеющегося оборудования и справочной литературы по различным
типам судов и их СЭУ в соответствии с выданным каждому студенту заданием.
Задание на выполнение лабораторной работы: ознакомиться с системами
охлаждения судовых дизелей, имеющимися в лаборатории СЭУ, изобразить
схему системы охлаждения дизеля, заданного преподавателем, и письменно ответить на контрольные вопросы.
Основные сведения по системам охлаждения судовых дизелей
Система охлаждения ДВС служит для оптимизации теплового режима ра-
боты двигателя путем отвода тепла от деталей, подверженных воздействию вы-
соких температур. Количество теплоты, отводимой системой охлаждения со-
ставляет 15…35 % от общего количества теплоты, выделяемой в двигателе при
сгорании топлива.
В общем случае системы водяного охлаждения могут быть:
проточные — охлаждающая вода забирается из-за борта и туда же
сбрасывается;
двухконтурные, или замкнутые — во внутреннем контуре пресная
вода охлаждает главные и вспомогательные двигатели, а сама она во внешнем
контуре охлаждается забортной водой;
15
На современных судах практически всегда используется двухконтурная
схема охлаждения, при этом охлаждение компрессоров, редукторов, валопро-
вода и масла в системе смазки осуществляется как правило забортной водой.
Во внутреннем контуре системы охлаждения предпочтительно использо-
вать дистиллированную или трижды прокипяченную воду. Часто в охлаждаю-
щую воду добавляют специальные присадки (хромпик, эмульсол и другие), ко-
торые образуют на охлаждаемых поверхностях защитные пленки, предохраня-
ющие металл от коррозии и уменьшающие образование накипи. Для охлажде-
ния некоторых деталей и узлов могут также использоваться масло и топливо.
Температура воды на выходе из внутреннего контура системы охлаждения
составляет 70…95 0С (большие значения относятся к высокооборотным ДВС,
меньшие — к малооборотным). При этом перепад температуры на входе в дви-
гатель и выходе из него не должен превышать 10…20
0
С.
Некоторые требования МК СОЛАС и РМРС
к системам водяного охлаждения
1. Система охлаждения забортной и пресной водой должна быть оборудо-
вана двумя насосами, один из которых является резервным.
1. Система охлаждающей забортной воды должна обслуживаться не менее
чем двумя кингстонами – днищевым и бортовым, расположенными в машинном отделении и соединенными между собой.
2. В системе охлаждения главного двигателя пресной водой должна быть
предусмотрена расширительная цистерна, уровень воды в которой должен быть
выше максимального уровня воды в двигателе.
3. Система охлаждения должна быть оборудована устройством для регу-
лирования и контроля температуры охлаждающей воды.
16
Пример конструкции системы охлаждения судового дизеля
На рисунке 1 показана схема двухконтурной системы охлаждения. Охла-
ждение двигателя осуществляется пресной водой, которая в поверхностном во-
доохладителе охлаждается морской забортной водой. Насос 14 подает пресную
воду через магистраль 13 в блок двигателя. После охлаждения цилиндровых
втулок, крышек и выпускного коллектора нагревшаяся пресная вода поступает
в холодильник пресной воды 9. При недостаточной температуре вода через
клапан 11 и магистраль 12 подается непосредственно на терморегулятор 6, ко-
торый автоматически регулирует температуру и количество воды, поступаю-
щей в водоохладитель. Утечки пресной воды периодически пополняются из
расширительного бачка 10. Уровень в бачке контролируется по водомерному
стеклу. Воздушный гусек служит для сообщения воздушной полости бачка с атмосферой при колебаниях уровня воды в ней. Насос 3 забирает забортную воду
через бортовой кингстон 1, фильтр 2 и подает в маслоохладитель 5 и водоохла-
дитель 9. Отвод морской воды за борт осуществляется через сливной трубопро-
вод и невозвратный клапан 8. Трубопроводы 4 и 7 — обводные. Насосы прес-
ной и забортной воды приводятся от самого двигателя или могут иметь элек-
трический привод. Преимущество замкнутой системы охлаждения состоит в
том, что она позволяет повысить температуру пресной воды при выходе из дви-
гателя до 353-363° К при перепаде температур 10-15° К и достигнуть постоян-
ного температурного режима охлаждения независимо от нагрузки двигателя, а
также снизить тепловые напряжения в деталях и тепловые потери.
Контрольные вопросы по теме
1. Каково назначение системы охлаждения судового дизеля?
2. В чем преимущества двухконтурной системы охлаждения по сравнению
с одноконтурной?
3. Почему в ВОД температура охлаждающей воды поддерживается на бо-
лее высоком уровне, чем в МОД?
17
Рис. 1. Система охлаждения дизеля
4. С какой целью в охлаждающую воду добавляют присадки?
5. Каково назначение расщирительного бака в системе охлаждения?
6. Какие типы теплоносителей для охлаждения поршней и топливных
форсунок Вы можете назвать ?
7. С какой целью во многих ДВС с наддувом осуществляется охлаждение
воздуха после его выхода из турбокомпрессора?
8. Какие параметры системы охлаждения подлежат контролю в процессе
эксплуатации двигателя?
9. Почему после запуска судового дизеля выход на рабочий режим допуска-
ется только после прогрева воды в системе охлаждения до заданной величины?
10. Почему в судовых ДВС почти не применяются системы воздушного
охлаждения?
2.3. Смазочная система
Цель работы: ознакомление со смазочными системами судовых дизелей,
имеющимися в лаборатории СЭУ.
18
Метод проведения занятия: занятие проводится в лаборатории с исполь-
зованием имеющегося оборудования и справочной литературы по различным
типам судов и их СЭУ в соответствии с выданным каждому студенту заданием.
Задание на выполнение лабораторной работы: ознакомиться с системами
смазки судовых дизелей, имеющимися в лаборатории СЭУ, изобразить схему
смазочной системы дизеля, заданного преподавателем, и письменно ответить на
контрольные вопросы.
Основные сведения по смазочным системам судовых дизелей
Смазочная система предназначена для приема, перекачки, хранения, охла-
ждения и подогрева, очистки, смазки трущихся частей. Наряду со смазкой, си-
стема смазочного масла отводит тепло от трущихся деталей.
В общем случае система смазочного масла включает в себя:
- систему циркуляционного масла;
- систему лубрикаторной смазки;
-систему смазки газотурбонагнетателя.
Кроме этого, на крупных двигателях существует система смазки газорас-
пределительных органов и система смазки топливного насоса.
Смазочное масло дизеля содержится в нижней части картера в маслосбор-
ной цистерне, расположенной под дизелем (см. рис.1). Масло забирается из
этой цистерны через фильтр грубой очистки 8 одним из спаренных насосов 7.
Далее масло через фильтры тонкой очистки 6 подается в холодильник 5. Перед
холодильником установлен терморегулятор, который в случае низкой темпера-
туры масла может направлять его мимо холодильника по обводной магистрали.
Прежде чем масло поступит в дизель, оно будет распределено по различ-
ным трубопроводам, подающим масло ко всем подшипникам коленчатого ва-
ла. Некоторое количество масла протекает через просверленный в коленчатом
вале канал к шатунному подшипнику, а затем подается вверх по каналу в ша-
туне к пальцу крейцкопфа или его подшипнику.
19
Сигнальное устройство, установленное в конце распределительного тру-
бопровода, контролирует давление масла, поддерживаемое на заданном уровне
с помощью насоса.
Насосы и фильтры тонкой очистки соединены так, что возможен перепуск
потока масла с одного фильтра в другой. При этом возможна очистка одного из
фильтров, когда другой находится в работе.
Смазочное масло после смазывания деталей дизеля стекает обратно в мас-
лосборную цистерну 9 для повторного использования. Положение уровня масла
в маслосборной цистерне показывает уровнемер.
В смазочную систему параллельно может быть также включен центробеж-
ный сепаратор для очистки отработавшего смазочного масла. Чистое масло
можно подавать в систему из запасной цистерны.
Через масляный холодильник прокачивается морская (забортная) вода,
имеющая более низкое давление, чем смазочное масло. Это сделано для того,
чтобы в смазочное масло не попадала забортная вода из холодильника.
В 2-тактных малооборотных дизелях имеется также система смазывания
деталей цилиндро-поршневой группы (поз. 3 и 4 на рис. 1).
Некоторые требования МК СОЛАС и РМРС
к системам смазочного масла
1. При одном ГД должно быть не менее двух насосов циркуляционной
смазки равной подачи – основного и резервного, один из которых может иметь
привод от двигателя.
2. Масляные цистерны должны быть отделены от цистерн питательной во-
ды и растительного масла коффердамами.
3. Пропускная способность каждого масляного фильтра должна превы-
шать на 10% наибольшую подачу насоса.
4. Каждая система смазочного масла должна иметь аварийно-
предупредительную звуковую и световую сигнализацию, срабатывающую при
падении давления масла и выведенную в пост управления главного турбоагрегата.
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]