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
5. Должна быть предусмотрена запасная цистерна вместимостью, доста-
10
Рис. 1. Схема смазочной системы судового дизеля:
1 – дизель; 2 – распределительная (главная) масляная магистраль; 3 – лубрикатор; 4 –
расходная цистерна цилиндрового масла; 5 – масляный холодильник; 6 – фильтры; 7 –
насосы; 8 – приемный (сетчатый) фильтр; 9 – маслосборная цистерна; 10 - терморе-
гулятор; I и II – ввод и отвод забртной воды
точной для заполнения системы маслом до рабочего состояния.
6. Приемные трубопроводы от цистерн, расположенных вне двойного дна,
должны быть снабжены запорными клапанами, установленными непосред-
ственно на цистернах.
Контрольные вопросы по теме
1. Каково назначение смазочной системы судового дизеля?
2. Расшифруйте марку масла М16Г2.
3. С какой целью в моторные масла добавляют присадки?
4. Какие присадки для моторных масел Вы можете назвать?
5. Что характеризует индекс вязкости моторного масла?
6. Каковы значения температуры масла на выходе из двигателя для МОД и
ВОД?
7. С какой целью в смазочных системах устанавливаются сепараторы?
8. Какие типы насосов наиболее распространены в смазочных системах
судовых дизелей?
21
9. Перечислите механизмы судового дизеля, которые обязательно должны
смазываться принудительно (под давлением).
10. О чем должна извещать аварийно-предупредительная сигнализация в
смазочной системе судового дизеля?
2.4. Система пуска
Цель работы: ознакомление системами пуска судовых дизелей, имеющи-
мися 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
пуска судовых дизелей, имеющимися в лаборатории СЭУ, изобразить схему си-
стемы пуска дизеля, заданного преподавателем, и письменно ответить на кон-
трольные вопросы.
Общая информация по теме
Назначение пусковой системы двигателя состоит в раскручивании колен-
чатого вала до оборотов, при которых создаваемые в цилиндрах давление и
температура сжимаемого воздуха будут достаточны для самовоспламенения
впрыскиваемого топлива. Раскручивание средне- и малооборотных судовых ди-
зелей осуществляется сжатым воздухом, а пуск быстроходных двигателей не-
большой мощности производится с помощью электростартера или пусковой
турбинки, работающей на сжатом воздухе. Система пуска сжатым воздухом
показана на рис. 1.
22
На рис. 1 цифрами обозначены: 1 – воздухораспределитель; 2 –магистраль
Рис. 1. Система пуска судового дизеля сжатым воздухом
8
6
7
управляющего воздуха; 3 – главный пусковой клапан (ГПК); 4 – магистраль
пускового воздуха; 5 – пусковые клапаны цилиндров; 6 – пусковые баллоны с
устройством для слива конденсата; 7 - водомасло-отделитель; 8 – компрессор с
системой охлаждения.
При открытии ГПК 3 воздух по магистрали 2 поступает к воздухораспре-
делителю 1, а по магистрали 4 к пусковым клапанам цилиндров 5, которые по-
следовательно в соответствии с порядком цилиндров открываются под дей-
ствием управляющего воздуха, поступающего из воздухораспределителя 1.
Процесс пуска сжатым воздухом включает в себя следующие 3 этапа:
интенсивный разгон двигателя в начальный период под действием дав-
ления пускового воздуха, поступившего в цилиндр, поршень которого находил-
ся в пусковом положении;
последующий разгон двигателя под давлением воздуха, поступающего в
остальные цилиндры в соответствии с порядком их работы;
переход двигателя на работу на топливе.
Подача пускового воздуха осуществляется в тот цилиндр, поршень которо-
го находится в положении, соответствующем такту расширения. Обычно это
соответствует положению соответствующего колена вала на участке от 1-6 до
100-110 град. за ВМТ по повороту коленчатого вала. В этот момент в цилиндр
через специальный пусковой клапан поступает сжатый воздух. Под его давле-
23
нием поршень движется вниз, вращая коленчатый вал. В дальнейшем в период
пуска воздух поступает последовательно во все цилиндры в порядке их работы.
Особенно тяжелые условия пуска создаются в главных судовых дизелях с пря-
мой передачей на гребной винт, так как энергия пускового воздуха должна пре-
одолеть не только энергию на раскручивание самого двигателя, но и сопротивление вращению гребного винта с присоединенными к нему массами воды.
Некоторые требования МК СОЛАС и РМРС к системам пуска
1. Запас сжатого воздуха для пуска главных двигателей и работы систем
управления двигателями должен храниться не менее чем в двух воздухохрани-
телях или двух группах воздухохранителей, расположенных так, чтобы пользо-
вание ими могло быть независимым.
2. Запас сжатого воздуха во всех воздухохранителях, предназначенный для
пуска и реверсирования главных двигателей, должен обеспечивать не менее 12
пусков попеременно на передний и задний ход каждого двигателя, подготовле-
ного к действию, но не работавшего, а также действие систем автоматики.
3. Число основных компрессоров должно быть не менее двух. Общая подача основных компрессоров должна быть достаточной для заполнения в течение 1 часа воздухохранителей для пуска главных двигателей.
4. Нагнетательные трубопроводы от компрессоров пускового воздуха должны
идти непосредственно к воздушным баллонам, а трубопроводы пускового воздуха
от воздушных баллонов к главным и вспомогательным двигателям должны быть
проложены независимо от нагнетательных трубопроводов компрессора.
Контрольные вопросы по теме
1. Каково назначение системы пуска судового дизеля?
2. Перечислите основные агрегаты системы пуска судового дизеля.
3. Каково назначение воздухораспределителя в системе пуска?
4. Можно ли запустить дизель без главного пускового клапана?
24
5. Какое начальное давление воздуха в пусковых баллонах судовых дизе-
лей считается достаточным и оптимальным?
6. Для чего в воздушных системах пуска устанавливается водомаслоотде-
литель?
7. Для чего в многоступенчатых компрессорах вводят систему промежу-
точного охлаждения воздуха?
8. Перечислите основные агрегаты электрической системы пуска.
9. На каких двигателях целесообразно и возможно применять электриче-
скую систему пуска?
10. Почему для самостоятельной работы дизеля при пуске необходимо до-
стичь заданной для данного дизеля частоты вращения?
Лабораторная работа № 3. Исследование
судовых котельных установок
Цель работы: ознакомление с типами судовых котельных установок и
принципами их выбора для судов заданного типа.
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 лабораторную работу: провести ознакомление с типами судо-
вых котельных установок, принципами их выбора для судна в соответствии с
заданием и письменно ответить на контрольные вопросы по изучаемой теме, а
также устно ответить на дополнительные вопросы преподавателя.
Общая информация по теме
Вспомогательная котельная установка (ВКУ) предназначена для обеспече-
ния горячей водой или паром вспомогательных и общесудовых потребителей
(системы отопления и обогрева, нагревательные теплообменные аппараты раз-
личного назначения, отдельные вспомогательные механизмы СЭУ, механизмы
судовых устройств и т.д.). Для отопления и обогрева часто используют водо-
25
грейные котлы. На рисунке 1 представлен общий вид судового огнетрубного
автоматизированного водогрейного котла (КОАВ - 68).
Рис. 1
Котел включает в себя: днища 1 и 9 (заднее днище разделено перегородкой 8
на две части), переднюю 2 и заднюю 6 трубные решетки, бочку 3, огневые трубки
4, 10, выходной 5 и входной 11 патрубки, газоход 7, огнеупорное покрытие 12,
цилиндрическую топку (жаровую трубу) 13. На передней части топки (фронтоне)
крепят форсунки, электроды зажигания для воспламенения топлива и нагнета-
тельный трубопровод вентилятора.
На морских судах с дизельными и газотурбинными установками применя-
ют ВКУ, которые могут состоять из вспомогательных, утилизационных или
комбинированных котлов.
Вспомогательные котлы, рассчитанные на получение пара, называются
вспомогательными парогенераторными установками (ВПУ). Они предназначе-
ны для обеспечения паром только системы отопления, обогрева, а также нагре-
вательных теплообменных аппаратов, рассчитаны на производство сухого
насыщенного пара низкого давления.
Преимущественное использование указанными потребителями насыщен-
ного пара объясняется тем, что такой пар обеспечивает более высокий коэффи-
циент теплоотдачи к стенке нагревательных элементов.
К.п.д. ВПУ находится в пределах η
= 0,70…0,78, комбинированных – ηкп =
вп
0,76…0,81. Коэффициент использования тепла ηит утилизационными парогене-
26
раторами по отношению к теплу, выделяемому при сгорании топлива в двига-
теле, составляет 0,08…0,11.
Если в установке имеются паровые турбинные механизмы, то предусмат-
ривается выработка перегретого пара, параметры которого должны соответ-
ствовать значениям, на которые рассчитаны механизмы и другие потребители
пара.
Производительность ВПУ определяется суммарным расходом пара, необ-
ходимым для обеспечения потребителей при различных режимах работы судна.
Необходимая паропроизводительность может находиться также по таблице ре-
жимов потребления пара или по эмпирическим зависимостям.
Первый метод требует знания всего перечня оборудования, которое опре-
деляется из условий его работы и одновременности использования. Поэтому
допустимым является использование эмпирических формул.
В общем случае при расчёте и выборе ВКУ необходимо руководствоваться
следующими принципами:
- котлы должны быть по возможности однотипными, и должна предусмат-
риваться возможность периодического вывода их из действия для чистки и
профилактических работ;
- там, где это целесообразно, для повышения экономичности установки
должны применяться утилизационные котлы;
- расчетная производительность ВПУ должна быть увеличена на 15…25 %,
с учетом снижения паропроизводительности в процессе эксплуатации в резуль-
тате образования сажи, накипи, выхода из строя некоторых нагревательных
элементов и др.
Как отмечалось выше, расход горячей воды или пара отдельными потреби-
телями можно приближенно определить, пользуясь рядом эмпирических фор-
мул по расходу тепла.
Современные ВКУ оборудованы комплексной системой автоматизации и
защиты, обеспечивающей автоматическое поддержание необходимой тепло-
производительности, давления пара в паровой магистрали и уровня воды в кот-
27
ле Предусматривается также светозвуковая сигнализация при аварийном состо-
КВВ 5/28
Паропроизводительность, т/ч
5
Давление пара, Мпа
2,75
КПД, %
76
янии установки. Применение комплексной системы автоматизации обеспечива-
ет эксплуатацию установок на всех режимах без участия обслуживающего пер-
сонала.
В ВКУ и ВПУ в большинстве случаев применяются водотрубные котлы с
естественной циркуляцией воды в трубах. Реже, преимущественно при малой
производительности, применяются огнетрубные котлы, в которых нагреваемая
вода омывает огневые трубы.
Вспомогательные котлы относительно небольшой производительности
(менее 1 т/ч) работают обычно на дизельном топливе, что позволяет значитель-
но упростить топливную систему и автоматическое регулирование процесса го-
рения. Работа ВПУ большей производительности предусматривается на мазуте.
В качестве утилизационных парогенераторов применяются большей ча-
стью водотрубные парогенераторы с многократной принудительной циркуля-
цией. Паропроизводящая часть таких парогенераторов размещается в верхней
части шахты машинно-котельного отделений и используется одновременно для
заглушения шума выхлопа отработавших газов, а также для искрогашения.
Выбор котельной установки
Потребная производительность вспомогательной парогенераторной уста-
новки Dп = 5 т/ч принята на основании данных судна-прототипа.
Таким образом, принимаем на судно два вспомогательных паровых котла
(1-й в работе, 2-й в резерве) одинаковой марки – КВВ 5/28
Основные характеристики вспомогательного котла приведены в таблице:
28
Сухость пара, не менее, %
99
Расход топлива, кг/ч
405
Эл. мощность механизмов, кВт
11,0
Масса котла, т
8,55
Масса воды в котле, т
1,86
Габариты, мм
3100х2500х3655
Контрольные вопросы по теме
1. Какие типы судовых котельных установок вы знаете?
2. Разъясните следующие обозначения судовых котлов: КОАВ, КУВ, КУП.
3. В чем разница между огнетрубными и водотрубными котлами?
4. Какие насосы включает в себя автономный водогрейный котел?
5. Какие средства автоматизации работы автономных котлов Вы знаете?
6. Чем контролируется устойчивость горения топлива при работе котла ти-
па КОАВ?
7. С какой целью при запуске котла в работу производится его продувка
воздухом?
8. Перечислите последовательность операций при запуске автономного котла.
9. Что такое судовые утилизационные котлы и с какой целью их применяют?
10. Для каких целей на судне может быть использован пар, получаемый в
утилизационном котле?
Лабораторная работа № 4. Исследование
судовых рулевых устройств
Цель занятия: ознакомление с типами, устройством и принципом работы
рулевых устройств.
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.
29
Задание на практическую работу: ознакомиться с типами, устройством и
принципом работы рулевых устройств. Письменно ответить на перечисленные
ниже вопросы, а также устно ответить на дополнительные вопросы преподава-
теля.
Основные сведения по рулевым устройствам судов
Рулевые устройства предназначены для обеспечения управляемости судна
на всех режимах его работы. В состав рулевого устройства входят: руль с бал-
лером (валом поворота руля), привод баллера руля, связывающего баллер по-
средством румпеля, зубчатого сектора или их комбинации с рулевой машиной,
и рулевая машина со средствами управления. Привод баллера руля показан на
рис. 1.
Рис. 1. Привод баллера руля
Здесь 1 — баллер руля, 2 — пружинные амортизаторы, 3 — румпель, 4 —
шестерня привода, 5 — редуктор, 6 — зубчатый сектор (посажен на баллер
свободно и поворачивает его через пружинные амортизаторы 2, связанные с
румпелем 3).
Рулевые машины бывают механические, электрические и гидравлические
(электрогидравлические). В настоящее время наиболее распространенными яв-
ляются электрогидравлические рулевые машины (ЭГРМ) с насосами перемен-
ной подачи рабочей жидкости. Общий вид ЭГРМ представлен на рис. 2.
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]