Основы теории надежности и диогностики / ПЗ по ОТНиД / 2.Исслед.нагрузки СЭУ

Исследования режимов работы СЭУ по величине нагрузки

Исследование режимов работы СЭУ имеет своей целью:

- определение возможных резервов оптимального использования энергоустановок в целях экономии ГСМ;

- увеличение межремонтных ресурсов СЭУ;

- установление скоростей изнашивания основных деталей и узлов в зависимости от нагрузки для расчета количественных характеристик надежности;

- определение расхода запчастей и расчет комплектов запчастей.

Для судов рыбопромыслового флота можно выделить режимы работы СЭУ в зависимости от режимов работы судна на промысле:

• режим перехода (режим работы с постоянной нагрузкой);

• режим работы на промысле (режим работы с меняющейся нагрузкой);

• маневровый режим (швартовки, движение в сложной навигационной обстановке);

Величина нагрузки СЭУ зависит от многих факторов (района плавания, погодных условий, количества груза на борту судна и т.п.) и носит случайный характер. Анализ использования располагаемой мощности СЭУ выполняется с применением вероятностно-статистических методов.

Информация о фактической нагрузке СЭУ рассматриваемых судов была получена в результате обработки записей в вахтенных машинных журналах и журналах технического состояния элементов СЭУ. Величина нагрузки определялась косвенно:

• по частоте вращения коленчатого вала с использованием зависимости

, для судов с ВФШ;

• по положению реек топливных насосов для судов с ВРШ

Нагрузка ДГА определялась по записям в вахтенных машинных журналах.

Полученная статистическая информация обрабатывалась следующим образом:

• квантовался мощностной диапазон элементов СЭУ (по 0,1N_ном.);

• определялось значение средней нагрузки в интервале квантования, как среднее арифметическое значений нагрузок границ интервала:

;

• определялась продолжительность работы (t_i) элемента в каждом интервале нагрузки;

• производилось построение статистических рядов времени работы элементов в интервалах мощностного диапазона;

• расчитывались параметры эмпирических распределений нагрузок;

• определялось математическое ожидание нагрузки (N) для каждого элемента по формуле:

, где

N_i - значение средней нагрузки элемента СЭУ в интервале квантования;

_i - относительная продолжительность работы элемента СЭУ интервале квантования (относительная частота);

t_i - абсолютная продолжительность работы элемента СЭУ интервале квантования (частота).

Среднее квадратичное отклонение определялось по формуле:

Таблица 1. Данные по СЭУ судов

Название судна	Год постройки	Элементы СЭУ
		Гл. двигатель	Вспом. двиг.	ВРШ	Парогенератор

Таблица 2. Сбор статистических данных по работе элементов СЭУ

Элемент СЭУ	Количество рейсов в выборке по каждому типу судна
Главный двигатель
Вспомогательные двигатели
Гребной вал (и ВФШ)
Система ВРШ
Система охлаждения ГД
Система смазки ГД
Парогенератор

Таблица 3. Значения параметров эмпирического распределения нагрузки главных двигателей

Название судна	Режим перехода		Режим промысла		Маневровый режим		За рейс
	N	σ	N	σ	N	σ	N	σ

Таблица 4. Значения параметров эмпирического распределения нагрузки вспомогательных двигателей

Название судна	Режим перехода		Режим промысла		Маневровый режим		За рейс
	N	σ	N	σ	N	σ	N	σ

Таблица 5. Значения параметров эмпирического распределения нагрузки гребного вала и ВФШ

Название судна	Режим перехода		Режим промысла		Маневровый режим		За рейс
	N	σ	N	σ	N	σ	N	σ

Таблица 6. Значения параметров эмпирического распределения нагрузки гребного вала и системы ВРШ

Название судна	Режим перехода		Режим промысла		Маневровый режим		За рейс
	N	σ	N	σ	N	σ	N	σ

Таблица 7. Значения параметров эмпирического распределения нагрузки системы охлаждения

Название судна	Режим перехода		Режим промысла		Маневровый режим		За рейс
	N	σ	N	σ	N	σ	N	σ

Таблица 8. Значения параметров эмпирического распределения нагрузки системы смазки ГД

Название судна	Режим перехода		Режим промысла		Маневровый режим		За рейс
	N	σ	N	σ	N	σ	N	σ

Таблица 9. Значения параметров эмпирического распределения нагрузки парогенератора

Название судна	Режим перехода		Режим промысла		Маневровый режим		За рейс
	N	σ	N	σ	N	σ	N	σ

Анализ информации о загрузке элементов СЭУ исследуемых судов позволяет сделать выводы:

1. Главные двигатели, вспомогательные двигатели, гребной вал, ВРШ, системы СЭУ, парогенератор имеют широкий диапазон использования располагаемой мощности;

2. Главные двигатели во время переходов загружены до мощности близкой к эксплуатационной (N_э = 0,85N_н);

3. При работе на промысле средняя нагрузка главных двигателей составляет N = 0,75-0,8N_н , однако в периоды траления может достигать N = 0,9-0,95N_н . Снижение средней нагрузки является следствием переменных ходов во время отдачи, выборки и обработки трала;

4. Маневровый режим используется при швартовках судна в районах промысла с целью бункеровки топливом, водой приёмом или передачей груза и пр. При этом главные двигатели работают с недогрузкой (N = 0,3-0,6N_н)

5. Вспомогательные двигатели, обеспечивающие работу СЭС в режиме перехода загружены до мощности N = 0,8-0,85N_н , однако средняя нагрузка составляет N_э = 0,55-0,65N_н по причине того, что из 3-х ДГ используется 2, один находится в резерве и включается в работу попеременно с другими. В промысловом режиме нагрузка увеличивается за счет работы рефустановки, и в работу дополнительно включается валогенератор, что позволяет более рационально загружать ДГ. В маневровом режиме нагрузка уменьшается, т.к. в целях безопасности в работу включаются все ДГ.

4