Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое судовой дизельный двигатель

Что представляет собой судовой дизель генератор?

Современные морские и речные суда оснащены различными устройствами, потребляющими электроэнергию – от общесудовых систем до систем навигации, кондиционирования воздуха, холодильников, водонагревателей и т. д.

Судовой дизель генератор обеспечивает необходимую электрическую мощность для систем судна при его выходе в плавание вдали от береговой линии или в открытое море.

Первая ласточка

Судовые дизельные двигатели появились в начале ХХвека и сразу заявили о себе как надежные, эффективные и, главное, компактные агрегаты. Первым кораблем с дизельным мотором стала датская «Зеландия», спущенная на воду в 1912 году. На судне было установлено два двигателя по 200 л. с., каждый из которых приводил в движение свой гребной винт. Появление судна с необычным мотором произвело фурор и стало началом новой эры силовых дизельных установок.

Развитие силовых дизельных установок на флоте началось бурными темпами после второй мировой войны. Перспектива дальнейшего использования неприхотливых движителей была очевидной, и многие машиностроительные фирмы по всему миру занялись их производством. Как это обычно бывает, при развитии масштабного промышленного выпуска какой-либо продукции, пользующейся повышенным спросом, началась конкуренция. В результате чего появились уникальные проекты, в ходе реализации которых были созданы мощные, супернадежные судовые двигатели.

Содержание

  • 1 Паросиловая ЭУ
  • 2 Дизельная ГЭУ
  • 3 Дизель-редукторная ГЭУ
  • 4 Дизель-электрическая ЭУ
  • 5 Газотурбинная ЭУ
  • 6 Ядерная ЭУ
  • 7 См. также
  • 8 Литература
  • 9 Ссылки

Паросиловая ЭУ [ | ]

В этой установке перегретый водяной пар высокого давления (температура более 300°С, давление более 50 бар) вырабатывается в главном котле или в ядерном реакторе. Перегретый пар поступает в паровую турбину, которая через многоступенчатый редуктор приводит в движение гребной винт. Отработавший пар поступает в конденсатор, в котором поддерживается вакуум для более полного использования энергии пара. Образовавшаяся вода поступает в теплый ящик, затем к питательным насосам котла или ядерного реактора.

Для больших судов этот тип до середины 20 века был основным, но сейчас он вытесняется мощными дизельными энергетическими установками.

Дизельная ГЭУ [ | ]

Основой классической дизельной ГЭУ является низкооборотный двухтактный дизельный двигатель. Исполнение двигателя только рядное, количество цилиндров обычно не менее 6. Двигатель соединяется с гребным валом напрямую без каких либо-передач. Для реверсирования гребного винта изменяется порядок работы цилиндров и двигатель запускается в другую сторону. Поскольку судно имеет обычно только один подобный двигатель, его конструкция выполняется максимально надежной. Двигатель может продолжать работать при выходе из строя одного или нескольких цилиндров, при выходе из строя турбокомпрессора, при загрязнении масла, при затоплении или пожаре в машинном отделении. Ярким примером является самый мощный двигатель в мире Wärtsilä-Sulzer RTA96-C.

Читать еще:  Что проверять контрактный двигатель

Данная судовая установка является строго главной и для привода вспомогательных механизмов обычно не применяется.

Дизель-редукторная ГЭУ [ | ]

Установка включает в себя обычно несколько дизельных двигателей, которые работают через редуктор на вал гребного винта. Каждый двигатель может иметь как свой редуктор, так и два двигателя могут работать на общий редуктор гребного вала. Дизельные двигатели применяются в общем те же, которые используются на дизельных электрических станциях и тепловозах, но имеют специальное морское исполнение.

Дизель-электрическая ЭУ [ | ]

Основой установки являются дизельный двигатель и генератор, смонтированные на подрамнике и образующие дизель-генератор. На судне не может быть менее двух дизель-генераторов, обычно их количество составляет не менее трех и может доходить до восьми. Дизель-генераторы могут использоваться для привода гребных электродвигателей (главный дизель-генератор) или использоваться в дополнение к классической дизельной ГЭУ или к дизель-редукторной ГЭУ (вспомогательный дизель-генератор), вырабатывая электроэнергию для судовых нужд.

Например, дизель-электрическая установка круизных судов типа Oasis включает в себя шесть дизель-генераторов общей мощностью от 132 000 л.с. ЭУ снабжает электроэнергией три гребные установки Azipod мощностью 20 МВт каждая, четыре подруливающих устройства мощностью по 5,5 МВт, и обеспечивает прочие нужды судна.

Газотурбинная ЭУ [ | ]

Основой установки является мощная газовая турбина, работающая обычно на флотском мазуте, которая через многоступенчатый редуктор приводит в движение гребной винт или генератор без использования редуктора.
Преимущества — простота и высокая удельная мощность, недостатки — низкая топливная экономичность.
Такие установки применяются в основном на военных кораблях.

Ядерная ЭУ [ | ]

Этот класс установок является отдельным видом паросиловой установки (см. выше). Высокотемпературный перегретый пар вырабатывается одним или несколькими ядерными реакторами и направляется в паровые турбины, который могут работать через редуктор на гребной винт или приводить в движение генератор. Отличия от паросиловой ЭУ — гораздо более высокие требования к резервированию, надежности, материалам, и к радиационной защите. Установка включает в себя и резервную дизель-электрическую ЭУ.

На судне энергетическую установку размещают в специальных помещениях:

  • Машинные отделения
  • Котельные отделения
  • Реакторный отсек
  • Отделения вспомогательных механизмов — в том числе: дизельгенераторное, холодильное, компрессорное, аккумуляторное и др.

Судно укомплектовано минимум 2 генераторами, и один из них имеет привод от главного мотора, дабы его можно было использовать во время хода плавсредства. Существует особая классификация судовых генераторов в зависимости от разных факторов и параметров. Если говорить о назначении, генераторы бывают: вспомогательные и аварийные; если речь идет о конструкции: маховичные, фланцевые и рамные. Также дизель-генераторы для суден могут делиться по климатическому исполнению: «М» — умеренно-холодный климат, «ОМ» — неограниченный район плавания. С точки зрения тока, вырабатываемого генератором, их можно разделить на: переменные, трехфазные или постоянного тока.

Читать еще:  Вакуумная диагностика двигателя что это

Судовые дизель-генераторы на базе двигателей 6Ч12/14 и 4Ч10.5/13 — высококачественная продукция одного из старейших заводов Украины ОАО «Юждизельмаш», который выпускает дизельные двигатели, а также вспомогательные агрегаты широкого спектра действия с 1882 года. При этом именно судовые дизели, а также генераторы, выпущенные на их базе, пользуются все большей популярностью не только на территории украинского государства, но и в России, а также в других странах мира. Вопрос «почему?» здесь не уместен. Современные производственные технологии, незыблемое качество, надежная конструкция, стабильная и долговечная работа, экономичность — вот, пожалуй, основные причины для установки судовых дизель-генераторов 6Ч12/14 и 4Ч10.5/13.

Небольшие лодки, катера и корабли речного класса оснащаются, как правило, одним мотором. Мощность такого дизеля может быть разной, в зависимости от того, для каких целей предназначено судно. Скоростные катера располагают приемистыми движками, а на прогулочные, экскурсионные и круизные устанавливаются низкооборотные моторы. Суда патрульной береговой службы обычно имеют два достаточно мощных дизельных двигателя, один из которых задействован постоянно, а второй включается по мере необходимости.

Судовые дизельные двигатели для маломерных судов рассчитаны на стационарную установку. Они, как правило, компактные и экономичные, с высоким ресурсом эксплуатации. Подвесные моторы обычно бензиновые, поскольку они обладают возможностью быстрого запуска.

Дизель-гигант: характеристики

Финский производитель Wartsila занимает лидирующие позиции среди компаний, которые специализируются на разработке и выпуске судовых дизелей. Агрегаты обладают высокой единичной мощностью.

Первый двигатель Wartsila — Sulzer с индексом RTA96-C получил 11 цилиндров и появился еще в 90-х годах. ДВС представляет собой двухтактный судовой дизель и был собран на мощностях японской компании Diesel United.

Что касается рабочего объема, то показатель зафиксирован на отметке 1820 л. Как правило, указанный дизель с разным количеством цилиндров ставится на большие суда с вместительностью около 8 000 или 10 000 тонн, которые перевозят контейнеры (контейнеровоз). Указанный судовой дизель-генератор является основной силовой установкой, позволяя судну развить скорость в 25 узлов, что составляет чуть более 45 км/ч.

Общая мощность RTA96-C находится на отметке 108920 л.с. при рабочем объёме 25480 литров. Если же рассматривать мощность такого дизеля при пересчете на 1 литр топлива, получается чуть более 4 л.с. на литр горючего. На первый взгляд, это совсем немного. Более того, ни для кого не секрет, что производители автомобильных двигателей уже давно снимают с 1 литра не менее сотни «лошадок».

Читать еще:  Воздушно реактивный двигатель свои

Такая медленная и спокойная работа агрегата на судне позволяет добиться улучшенного наполнения и вентиляции огромных цилиндров, скорость движения поршня также невелика, однако мотор при этом отличается неплохим КПД. На практике это значит, что расход топлива в этом двигателе во всех режимах составляет 118-126 граммов дизтоплива на 1 л.с. в час. Этот показатель фактически в полтора или даже два раза ниже сравнительно с дизелями на авто.

Еще важно учитывать, что судовой дизель получает менее «энергоемкое» топливо, чем автомобильные ДВС. Простыми словами, после сжигания 1 литра очищенной солярки, которую мы привыкли заливать в автомобиль на АЗС, полезной энергии выделится намного больше сравнительно с тяжелым дизтопливом для морских судов.

Также добавим, что модель Wartsila — Sulzer 14RTA96-C (14-цилиндровая версия) имеет вес в 2 тысячи 300 тонн, причем это «чистый» вес, то есть без учета моторного масла и других техжидкостей, которые дополнительно заливаются в агрегат. Только один коленчатый вал этого гиганта весит 300 тонн. В длину установка имеет 26.7 м, а по высоте показатель составляет 13.2 метра.

Отличие судового топлива от обычного

ДТ для судов имеет дорогую стоимость, поэтому большинство компаний стремятся использовать дешевое горючее топливо, например, судовое маловязкое горючее. Чтобы определить отличия судового топлива от обычного, рассмотрим основные особенности эксплуатации топлива.

Дизельное топливо для водного транспорта в банке

Дизельное топливо

Характеристики ДТ для скоростных дизельных двигателей и судовой техники установлены ГОСТ 305—201 (существует с 01.01.2015). В зависимости от температуры отвердевания различают зимние, летние и арктические виды дизеля.

Характеристики ДТ:

  • Вязкость (при 20°C). Зимнее ДТ: от 1,8 до 5сСт, летнее ДТ: от 3 до 6 сСт.
  • Воспламеняемость. Определяется цетановым числом, которое для стандартного ДТ обозначается, как Л-45.
  • Температура вспышки летнего дизеля 62°C и зимнего 40°C.
  • Компонентность. При получении дизеля учитывается наличие в нем серы. По евро нормам экологии допустимый процент наличия серы в дизтопливе — не более 0,001 %.

Судовое маловязкое топливо

Производят судовое маловязкое ДТ из частей нефти, добавляя газойли вторичных этапов перегонки по ГОСТу 305-82. Применяется маловязкое топливо в средне- и высокооборотных двигателях и газотурбинных аппаратах.

Характеристики СМТ:

  • Вязкость (для 20°C) 3-6 сСт.
  • Воспламеняемость: цетановое число от Л-40 до Л-45.
  • Температура возгорания: 60°C.
  • Компонентность: серосодержание от 0,5% (ГОСТ 305-82) до 1,5% ( по ТУ38.101567-2000).

Необходимо правильно подобрать поставщика и АЗС для заправки, чтобы не закупить поддельное топливо.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector