1.15 Розрахунок і комплектація суднової електростанції теплохода.

Выбор числа и мощности генераторов зависит от полученных в расчете потребных мощностей для каждого режима и располагаемых стандартных генераторов. Возможны следующие варианты комплектации СЭС:

4ДГ, ЗДГ+ВГ, ЗДГ, 2ДГ+ВГ (ДГ – дизель-генератор, ВГ – валогенератор). Вместо ВГ возможна в этих схемах замена его утилизационным турбогенератором (УТГ), если утилизационный котел может обеспечить паром УТГ при его мощности, равной потребной мощности ходового режима. По данным фирмы "МАН – Бурмейстер и Вайн" [15], наиболее перспективными являются схемы ЗДГ и 2ДГ+ВГ или 2ДГ+УТГ. В моем случае, судно укомплектуется 3ДГ марки ДГТ200/1 и одним аварийным ДГ марки ДГА-100-2.

Для судов с сильно и часто изменяющимися нагрузками электростанции и малопродолжительными переходами в обычных эксплуатационных условиях (например, рефрижераторных, перевозящих фрукты) следует компоновать электростанцию с повышенным дроблением мощностей генераторов, здесь нередко количество устанавливаемых генераторных агрегатов составляет 4. Рациональность использования валогенераторов здесь проблематична. Пассажирские суда часто имеют в составе электростанции 5 – 6 генераторных агрегатов.

Мощность генераторов должна быть такой, чтобы при остановке одного из них она была достаточной для работы устройств и систем, необходимых для обеспечения нормальной эксплуатации и безопасности судна.

Кроме того, генераторы должны быть такими, чтобы в случае выхода из строя любого одного генератора оставшиеся могли обеспечить работу устройств и систем, необходимых для пуска ГД при нерабочем состоянии судна.

Число типов генераторов, отличающихся по конструкции и мощности, должно быть минимальным. Загрузка работающих генераторов на ходу и на стоянке без грузовых операций должна быть не менее 70 – 75% и не более 85 – 90%.

10. Общие соображения по компоновке механизмов в машинном отделении теплохода

При выбранном типе ГД и расположении машинного отделения (МО) длина его должна быть минимальной.

Для обеспечения минимальных энергетических потерь основные трубопроводы должны иметь минимальную протяженность. Это возможно при группировании взаимосвязанных механизмов и устройств.

Расположение механизмов должно обеспечивать минимальные трудозатраты и максимальные удобства при обслуживании, отвечать всем требованиям охраны труда.

Компоновка механизмов должна отвечать всем требованиям Регистра. При этом следует иметь в виду необходимость соблюдения такого распределения общей массы механизмов ЭУ относительно диаметральной плоскости судна, при котором обеспечивается отсутствие крена судна при любом варианте его загрузки.

От длины МО, независимо от его расположения (кормовое, среднее, промежуточное), зависит провозоспособность судна. Энергонасыщенность современного судна для расположения всех механизмов в трюме МО требует значительного выхода за габаритную длину устанавливаемого главного двигателя.

Поэтому большинство современных судов имеет многоярусное расположение механизмов и аппаратов. Обычно в МО устанавливаются два – три яруса платформ, на которых располагаются вспомогательные механизмы, причем группировка механизмов на этих уровнях производится по возможности на прямой линии. Таким образом, расположение по ярусам снизу вверх соответствует схеме “трюм – первая платформа – вторая платформа – третья платформа”, если последняя имеется.

Расположение механизмов по ярусам должно отвечать их функциональным особенностям. Насосы, подающие забортную воду к агрегатам, не могут располагаться на платформе, так как при плавании в балласте приемные отверстия могут оказаться вблизи ватерлинии и в работе насоса появятся срывы.

Центробежные насосы хорошо работают при наличии гидростатического подпора и поэтому должны располагаться ниже точки слива жидкости (например, выход охлаждающей воды из двигателя). Откачивающие насосы должны располагаться возможно ближе к уровню откачиваемой жидкости. С другой стороны, в ряде систем, например, топливной, необходимо создать естественный гидростатический напор. В этом случае расходные цистерны располагают выше – на первой платформе. На второй, а то и третьей платформе часто располагают расширительные цистерны систем охлаждения.

В трюме МО обязательно располагаются все вспомогательные механизмы, обслуживающие систему охлаждения ГД, систему циркуляционной смазки, балластно-осушительную систему, пожарные насосы, насосы питьевой и мытьевой воды. На первой платформе располагают отстойные и расходные цистерны тяжелого и дизельного топлива, цистерны запаса масла.

На этом же уровне располагают различные вспомогательные помещения (мастерские, кладовые). Однако эти помещения располагают довольно часто и на второй платформе. На первой платформе в ряде случаев располагают компрессоры пускового воздуха и в непосредственной близости баллоны пускового воздуха, причем баллоны с небольшим отношением длины к диаметру (2 – 3) располагают горизонтально.

Часто на первой платформе устанавливают водо- и маслоохладители, либо только водоохладители, а маслоохладители – в трюме под ними (забортная вода охлаждает сначала масло, а потом пресную воду). Как правило, в трюме МО у носовой либо кормовой переборки устанавливается вспомогательный котел (или котлы) с обслуживающими его механизмами. Вспомогательные котлы большой паропроизводительности (например, танкеров) нередко располагают в отдельном котельном помещении на первой платформе. Утилизационный котёл обычно располагается в дымовой трубе.

На некоторых судах на первой платформе в кормовой части располагают дизельгенераторы. Обычно это делают на небольших судах при кормовом стесненном МО и сравнительно легких ДГ. Чаще ДГ располагают в трюме МО.

Агрегаты судовой электростанции в трюме МО могут быть расположены по одному борту, если позволяет площадь, либо по обоим бортам.

На пассажирских судах в связи с большой мощностью СЭС располагается в отдельном отсеке в носовой части трюма МО.

Месторасположение механизмов, обслуживающих масляную систему и систему охлаждения, зависит от мест подвода этих систем к главному двигателю, но располагаются все эти механизмы группой по одному борту либо у носовой переборки МО. Последний способ расположения применяется реже. Сепараторы топлива и масла располагают в отдельных выгородках часто в трюме МО, однако возможно расположение сепараторов топлива на первой платформе поблизости от цистерн.

На первой либо второй платформах располагаются помещения центрального поста управления и главного распределительного щита. В ряде случаев эти помещения объединены. Аварийный дизель-генератор со всеми обслуживающими его системами устанавливается в отдельном помещении, расположенном на уровне не ниже главной палубы.

Механизмы должны быть расположены так, чтобы обеспечивался свободный доступ к ним со всех сторон. Требованиями Регистра установлено минимальное расстояние между механизмами – 600мм. На больших судах механизмы располагаются на расстоянии 2 – 2,5м от главного двигателя для обеспечения удобства при работах с узлами и деталями ”движения“. Над ГД должно быть предусмотрено свободное пространство для выемки поршней с учетом тельфера, а на верхней платформе оборудуются стенды для ремонта поршней и клапанов ГД.

При назначении расстояний между вспомогательными механизмами необходимо учитывать также возможность свободной разборки механизмов. Например, для демонтажа трубного пучка теплообменника необходимо свободное пространство, почти равное его длине. Поэтому расстояния между механизмами могут превышать установленные минимальные нормы.

Механизмы с горизонтальной осью вращения вала всегда располагаются параллельно диаметральной плоскости судна.

Это объясняется рядом причин, главные из которых – обеспечение надежной смазки при бортовой качке судна, крене и снижение дополнительных нагрузок на подшипники при бортовой качке, возникающих от гироскопического эффекта и дополнительного осевого упора.