Схемы проточной и замкнутой систем охлаждения

При проточной системе охлаждения забортная вода от кингстона насосом прокачивается через масляный холодильник (часть воды прокачивается мимо масляного холодильника) и смеситель, подается через регулировочные вентили в нижнюю часть зарубашечного пространства цилиндров. Из зарубашечного пространства цилиндров вода по патрубкам переходит в цилиндровые крышки, а оттуда в сливной коллектор и из него через невозвратный клапан сливается за борт.

Часть воды через терморегулятор направляется в смеситель, который необходим для поддержания минимально допустимой температуры воды на входе. Импульс на терморегулятор поступает от сливного коллектора, и поэтому он работает автоматически: чем выше температура воды на выходе, тем меньше воды терморегулятор направ­ляет в смеситель. Индивидуальное регулирование температуры воды, выходящей из цилиндров, осуществляется вентилями.

При замкнутой системе охлаждения, пресная вода, подаваемая насосом из расширительного бака через входные венти­ли, поступает на охлаждение цилиндров и цилиндровых крышек, через вентили индивидуальной регулировки горячая вода стекает в коллектор и направляется в холодильник пресной воды, откуда поступает в расширительный бак, с которым связан коллектор.

Забортная вода из кингстона забирается насосом, прогоняется че­рез масляный холодильник и прокачивается далее через холодиль­ник пресной воды и невозвратный клапан за борт.

Для автоматического поддержания постоянной температуры в зам­кнутую систему включают терморегулятор, который при низкой температуре пропускает часть воды мимо холодильника. Импульс на терморегулятор поступает от трубопровода горячей воды. Во время работы дизеля часть воды испаряется, а часть уходит через сальники насосов. Для пополнения утечек предусмотрен трубопровод и насос подачи воды из запасных танков, а также отвод воды из расширитель­ного бака обратно в танк в случае ее перекачки.

Система предусматривает аварийное охлаждение двигателя заборт­ной водой. Переход на забортную воду осуществляется поворотом трех­ходовых кранов на 90°, а также отключением вентилями расширительного бака и водоохладителя. При этом температуру воды, выходящей из двигателя, регулируют вручную при помощи вентилей.

Недостатки замкнутой системы охлаждения: наличие дополнитель­ного оборудования и трубопроводов. С целью предупреждения засоле­ния пресной воды при нарушении плотности водоохладителя в системе пресной воды поддерживают более высокое давление.

Оборудование систем охлаждения

К оборудованию системы охлаждения относятся: насосы пресной н забортной воды, охладители пресной воды, терморегуляторы, рас­ширительные баки, контрольно-измерительные приборы. Для по­пали пресной воды на двигатель и для прокачки охладителей заборт­ной водой допускается применение как навешенных насосов (с приво­дам от главного двигателя), так и насосов с автономным (электрическим) приводом. Согласно Правилам Регистра СССР, кроме основных насосов, в машинном отделении необходимо устанавливать аварийные насосы, причем при замкнутой системе охлаждения допускается уста­новка одного аварийного насоса, при этом система должна предусмат­ривать подключение его как к замкнутому контуру, так и к трубопро­воду забортной воды. На небольших судах допускается в качестве ава­рийного использовать один из насосов общесудового назначения.

Для охлаждения дизеля применяют как поршневые, так и центробежные насосы. Детали насосов, соприкасающиеся с водой (особенно забортной), должны выполняться из нержавеющих сплавов и материалов или иметь нержавеющую облицовку.

Применение центробежных насосов позволяет получать непрерывную струю, без пульсации, что обеспечивает равномерное охлаждение дизеля. К недостаткам центробежных насосов следует отнести: неспособность сухого всасывания, более низкий КПД по сравнению с поршневыми насосами, а также уменьшение производительности и даже прекращение подачи воды при реверсировании двигателя (для навесных насосов). К недостаткам поршневых насосов относятся: громоздкость, пульсация струи (частично устраняют, устанавливая на нагнетательном трубопроводе специальные воздушные колпаки). При применении навесных насосов лучшим считается вариант с установкой центробежного насоса для замкнутого контура (пресная вода) и поршневого - для прокачки охладителя забортной водой. Именно таким образом охлаждаются двигатели завода «Русский дизель» Д 30/50-2 и ДР 30/50-3.

Далее рассмотрим поршневой насос для прокачки холодильника забортной водой. В корпусе насоса запрессована бронзовая втулка, в которой совершает возвратно-поступательное движение поршень, уплотненный резиновыми кольцами и приводимый в действие через шток, серьгу и балансир, связанный с крейцкопфом продувочного насоса двигателя. Шток поршня уплотняется сальником. При движении поршня вниз в верхней полости происходит всасывание воды, а в нижней-нагнетание; при обратном движении из верхней полости вода вытесняется, а в нижнюю всасывается. В клапанной коробке размещается по три всасывающих клапана и нагнетательные, которые изготовлены из резины.

Теперь рассмотрим центробежный насос для прокачки двигателя пресной водой. К корпусу насоса крепится крышка с фланцем для соединения всасывающего трубопровода и кронштейн для крепления насоса к фундаментной раме дизеля. Привод рабочего колеса через вал и шестерню, которая, в свою очередь, приводится во вращение от шестерни, насаженной на коленчатый вал дизеля. Рабочее колесо насаживают на вал насоса на шпонке и фиксируют гайкой и стопорной шайбой. Вал вращается в двух шариковых подшипниках. Для удобства монтажа и демонтажа шариковый подшипник устанавливают в обойму, которую фиксируют фланцем. Чтобы предотвратить попадание воды на шариковый подшипник, установлен отражатель, а для предотвращения выброса масла из подшипника имеется уплотнительное кольцо. Уплотнение вала - сальников набивкой, которая прижимается грундбуксой. Слив воды из кронштейна - через отверстие закрытое пробкой.

Смазка на подшипники поступает из окна (для смазки служит масло, которое разбрызгивается шестернями привода насоса) и сливается через отверстие в картер двигателя. Кран служит для выпуска воздуха из улитки насоса.

Насос крепят к дизелю со стороны поста управления, что удобно для осмотра и профилактики. Профиль рабочего колеса позволяет насосу работать при вращении коленчатого нала «вперед» и «назад».

На многих судах постройки последних лет применяют вертикальные электроприводные центробежные насосы. Электродвигатель у них насосов размещен над плитами машинного отделения, а сам насос под ними. Такое размещение удобно для подсоединения трубопроводов к насосу.

Для охлаждения пресной воды, выходящей из дизеля, примени теплообменные аппараты (холодильники) трубчатого типа, такие же, как и для охлаждения масла.

Трубопроводы системы охлаждения дизеля выполняют или из нержавеющих труб, или из стальных, оцинкованных снаружи и внутри. Для предотвращения коррозионного разрушения в холодильника стороны забортной воды устанавливают протекторы.