По способу обеспечения реверса судна

- ЭУ с реверсивным ГД (имеет две турбины: заднего и переднего хода).

- ЭУ с реверсивным редуктором, реверсивной муфтой в гидравлических передачах, реверсивным движителем.

По степени автоматизации

- А1 - полностью автоматизированная ЭУ без постоянной вахты в центральном посту управления и в МО с периодическим обслуживанием.

- А2 - установка автоматизированная с постоянной вахтой в центральном посту управления и в МО с периодическим обслуживанием.

- А3 - неавтоматизированные или частично автоматизированные ЭУ с местными постами управления и постоянной вахтой в МО.

Показатели энергетических установок

Для сравнения разработанных вариантов однотипных СЭУ и возможности сопоставления их с другими типами установок используют ряд абсолютных и относительных показателей. Наиболее широко используются следующие.

Мощностные показатели

К абсолютным мощностным показателям относятся N_е , N_R ,N_в, N_ГД.

К относительным мощностным показателям относятся:

-

- относительная мощность CЭС

Значения α_э приведены на рис. 7.

Рис. 7. Зависимость α_э от мощности СЭУ: а – сухогрузных судов (не рефрижераторов); б – нефтесборщиков.

- степень электрификации судна, кВт/т

Значения α_эц приведены в таблице 1.

Таблица 1

Показатели энергоэффективности

- удельный расход топлива

G_т^у – расход топлива на установку в единицу времени.

N_ву – мощность вспомогательной установки.

N_оп – мощность общесудовых потребителей (например, водоопреснительная установка).

- эффективный КПД установки.

Q_н^р – теплотворная способность топлива, то есть сколько тепла выделяется при сгорании 1 кг топлива.

- пропульсивный КПД установки.

значения η_е приведены в таблице 2.

Таблица 2.

- удельный расход топлива на единицу пройденного пути (кг/милю)

Зависимость относительных показателей от мощности приведена на рис. 8.

Рис. 8. Зависимость относительных показателей энергоэффективности СЭУ от ее мощности.

Показатели автономности

Автономность ЭУ – продолжительность всех рабочих режимов без дозаправки топливом, водой и маслом, (сутки).

Значения автономности плавания для некоторых судов приведены в таблице 3.

Таблица 3.

Показатели массы

Масса СЭУ оказывает прямое влияние на основные показатели судна (скорость, дальность плавания, полезное водоизмещение), а также характеризует в определенной мере эксплуатационные свойства СЭУ и степень ее технического совершенства.

К абсолютным массовым показателям СЭУ относятся:

- G_у^с – сухая масса ЭУ, то есть масса всех ее элементов без воды, масла и топлива, тонны

- G_у – масса ЭУ в рабочем состоянии, тонны

- G_з – масса запасов, топлива, воды и масла для СЭУ, тонны

G_з > G_у

- Полная масса ЭУ с запасами, тонны:

G_уз = G_у + G_з

К относительным массовым показателям СЭУ относятся:

-

Значения m_е приведены в таблице 4.

Таблица 4.

- энергонасыщенность судна, кг/т.

Таблица 5

Габаритные показатели

К абсолютным габаритным показателям СЭУ относятся:

- объем МО, м³

- площадь МО, м²

- длина МО, м

К относительным габаритным показателям СЭУ относятся:

- относительная длина МО

-
энергонасыщенность помещений СЭУ по длине n_l, кВт/м, площади пола n_f, кВт/м², и объему n_V, кВт/ м³.

Где L₁₁ – длина между перпендикулярами, м.

Значения m_е приведены в таблице 6.

Таблица 6.

Показатели маневренности ЭУ

Маневренность – способность судна выполнять маневры (например, трогание с места и быстрый разгон до полного хода, устойчивое движение на малом ходу, быструю циркуляцию, способность судна останавливаться на относительно коротком пути при реверсировании гребного винта с полного хода вперед на полный ход назад, то есть иметь малый выбег).

- продолжительность подготовки к действию исправной ЭУ

- продолжительность пуска и разгона до полной мощности

- продолжительность перехода с одного режима на другой

- продолжительность реверса и возможное число перехода реверсов в единицу времени

- мощность работы ЭУ на заднем ходу и продолжительность работы на этом ходу

- диапазоны мощности на различных режимах работы судна

- зависимость крутящего момента от числа оборотов.

Время подготовки к пуску различных ЭУ колеблется:

- ПТУ – 4 часа

- ДУ с МОД – 2-2,5 часа на подготовку

- Легкие ВОД и ГТУ – 5-10 мин без учета времени для разогрева масла

Время выхода на полную мощность:

- ПТУ и ДУ с МОД – 1-1,5 часа

- ЭУ с СОД – 0,5 часа

- ВОД и ГТУ – 3-5 мин.

Судно должно оставаться с полным передним ходом до 0 на расстоянии 5 – 8 длин судна. Для обеспечения такой маневренности мощность ЭУ на заднем ходу должна быть 20 – 40 % от мощности переднего хода. При этом меняются параметры за ГД. Следовательно, время работы на полный задний ход ЭУ ограничено (20 – 30 минут для ГТУ).

Время остановки с полного переднего хода до 0 должна быть не более 5 – 6 минут. Если бы просто отключили двигатель, длина пробега была бы больше на 5 миль.

Время перекладки лопастей у ВРШ с переднего на задний ход составляет 20 – 30 секунд.

Переключение ПТУ с переднего на задний ход составляет 20 – 30 секунд.

Реверс МОД ДВС с переднего на задний ход составляет 10 – 15 секунд.

Возможности регулировки оборотов двигателя должны быть максимальны.

n_o – режим полного хода.

Такие возможности имеют турбинные двигатели.

ДВС:

Рис. 9. Моментная характеристика двигателей: 1-турбинный, 2-ЭД , 3-ДВС.

Показатели надежности ЭУ

Надежность – свойство объекта сохранять во времени значения всех параметров в установленных пределах.

Надежность включает в себя понятие безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

- безотказность – свойство непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Основными показателями безотказности являются вероятность безотказной работы, средняя наработка до отказа и на отказ, интенсивность отказов и пр.

Отказ – нарушение работоспособности, то есть любая поломка двигателя.

- Долговечность – свойство СЭУ сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Качественными показателями долговечности являются назначенный срок службы и ресурс.

Назначенный срок службы – это календарная продолжительность эксплуатации СЭУ, по достижении которой применение СЭУ по назначению прекращается.

- Ремонтопригодность - свойство СЭУ, которое состоит в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов и повреждений, а также поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Ремонтопригодность зависит от типа и расположения установки, трассировки трубопроводов и кабелей. Трудоемкости обслуживания, наличия ЗИП, характера плановых технических ремонтов и осмотров, уровня подготовки личного состава и пр.

- Сохраняемость - свойство СЭУ сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и (или) транспортирования.

Глава 3.