Дизельная установка

В настоящее время основную часть устанавливаемых на судах СЭУ составляют дизельные установки. Паротурбинные установки имеют только суда с мощностью двигателей 14700÷22100 кВт. В некоторых странах по традиции, а также исходя из имеющихся производственных мощностей турбинный двигатель применяют и на судах меньшей мощности. Это особенно характерно для судов торгового флота США.

Суда, на которых установлены дизели в качестве главных двигателей, часто называются теплоходами.

Дизельная установка состоит из одного или нескольких основных двигателей, а также из обслуживающих их механизмов.

СЭУ с дизелем изображена на рис.11.23. Кроме главного двигателя предусмотрены ещё вспомогательные, которые приводят во вращение генераторы для обеспечения судна электроэнергией. Для обслуживания главного и вспомогательных двигателей используются вспомогательные механизмы и системы, а также система трубопроводов и клапанов.

Топливная система предназначена для подачи топлива из цистерн к двигателю. При этом для уменьшения вязкости топливо подогревается и освобождается в сепараторах и фильтрах от жидких и твёрдых примесей.

Рис.11.23.МО: малооборотный главный дизель (посередине) со вспомогательными механизмами (вокруг главного двигателя)

Система смазки служит для прокачивания смазочного масла через двигатель с целью уменьшения трения между трущимися поверхностями, а также для отвода части полученного от двигателя тепла и очистки масла.

Система охлаждения предусмотрена для отвода от двигателя тепла, которое проникает в основном через стенки цилиндра и возникает во время сжигания топлива, а также для охлаждения циркулирующего смазочного масла. Эта система состоит из насосов для пресной и морской воды и охладителей воды и масла.

Упрощённая схема системы охлаждения главного двигателя приведена на рис. 11.24.

Рис. 11.24. Двухконтурная система охлаждения главного двигателя:

1 – главный двигатель; 2 – насос пресной воды; 3 – охладитель пресной воды;

4 – сетка кингстона; 5 – кингстон (клапан кингстона); 6 – насос морской воды

Пресная вода откачивается насосом2 из охладителя3 и подаётся в охлаждающие полости главного двигателя1, находящиеся вокруг рабочего цилиндра и в цилиндровой крышке. Вода протекает через двигатель, забирает его тепло и при этом нагревается. Это тепло в охладителе передаётся морской воде, которая с помощью насоса морской воды6через кингстон 5 и его сетку 4подводится к охладителю. Наконец, тепло, отданное двигателем, отводится за борт. Поршни главных дизельных двигателей охлаждаются либо пресной водой, либо смазочным маслом.

Пусковая установка, включающая в себя компрессоры, резервуары сжатого воздуха, а также трубопроводы и клапаны, служит для пуска главного и вспомогательных двигателей.

Наряду с указанными выше вспомогательными системами главного и вспомогательных двигателей в МО находятся и другие судовые механизмы общего назначения.

Дизельная установка показана на рис. 11.25.

Рис. 11.25.Дизельная установка фирмы «Вяртсиля»:

1 – дизель; 2 – редуктор с отбором мощности на валогенератор; 3 –коленчатый навешенный; 4 – гребной вал; 5 – дистанционная система контроля «Wichmatic»; 6 – винт регулируемого шага (ВРШ)

Для уменьшения неравномерности хода число цилиндров дизеля должно быть чётным, кроме того, часто на валу дизеля устанавливают массивный маховик.

На судах скорость вращения гребного винта составляет 50÷250 мин^–1.Это объясняется тем, что при больших скоростях на винтах возникает явление кавитации, которое состоит в следующем.При вращении винта на всасывающей поверхности лопастей образуется разрежение, приводящее к образованию пузырьков воздуха. При дальнейшем повороте лопасти пузырьки попадают в зону высокого давления и лопаются, вызывая гидравлические удары, выбивая из поверхности лопасти микрочастицы металла.

Поверхность лопастей становится шершавой, что приводит к уменьшению скорости хода и появлению шума винта.

На судах используют все типы дизелей. При этом низкооборотные дизели соединяются с гребным валом непосредственно(без передачи), а средне– и высокооборотные дизели – через редуктор.

Винты регулируемого шага (ВРШ) вместо обычных с фиксированным шагом (ВФШ) позволило перейти от реверсивных дизелей к нереверсивным, что значительно упростило устройство дизелей и их системы управления.

В настоящее время дизели являются основным типом СЭУ – они установлены на более чем 80 % судов мирового флота.

Основные производители среднеоборотных дизелей – фирмы «Wärtsilä», Finland(«Вяртсиля», Финляндия), MANB&W, Germany (МАН Бурмистер и Вайн, ФРГ), Katerpillar–MAKMotoren (Катерпиллер–МАК моторен, интернациональная), Daihatsu, Japan (Дайхацу, Япония), Yanmar, Japan (Янмар, Япония).

Мощность самого крупного в мире дизеля типа 12К108МЕ–С фирмы MANB&W составляет 83400 кВт, его частота вращения – 94 мин^–1, число цилиндров – 12.