Принцип роботи водяного охолоджувача на судні. Холодильні машини на кораблях

Система охолодження суднової енергетичної установки призначена для охолодження деталей головних та допоміжних двигунів, що нагріваються від теплоти згоряння палива (так звані «вогневі поверхні) з тим, щоб знизити їх температурну деформацію та підвищити міцність, а також для відведення теплоти від робочих середовищ (олії, палива , води та наддувного повітря). Крім того, за допомогою системи охолодження забезпечується відведення теплоти від інших різних механізмів, пристроїв, приладів, розміщених у машинно-котельному відділенні.

Режим охолодження двигуна впливає ефективність його роботи. З підвищенням температури води, що охолоджує, індикаторний ККД двигунападає, що пояснюється зменшенням коефіцієнта наповнення, періоду затримки займання та швидкості наростання тиску. Разом з тим завдяки зниженню в'язкості олії зменшуються втрати на тертя (механічний ККД зростає) та знос деталей двигуна. В результаті при зміні температури води від 50 до 150 про С спостерігається незначне збільшення ефективного ККД дизеля.

Температурний рівень охолодження впливає на кількість та характер лако- та нагароутворення, випадання осаду та окислення олії. Зі зростанням температури прискорюється окислення олії, проте лакоутворення зменшується. Таким чином, підвищення температури води, що охолоджує, в двигуні супроводжується деяким поліпшенням його показників. Крім того, спостерігається сприятливий з точки зору утилізації теплоти перерозподіл потоків вторинних енергоресурсів: кількість теплоти, що відводиться газами, зростає, а охолоджувальною водою - зменшується.

Система охолодження складається з наступних основних елементів: насосів прісної та забортної води, фільтрів, розширювальних та стічних цистерн та цистерн для приготування присадок, охолоджувальної прісної води, підігрівачів прісної та забортної води, приймальних та відливних пристроїв, трубопроводів із запірною та регулювальною арматурою вимірювальних приладів Охолоджувачі призначені для відведення у воду надлишкової теплоти від рідин, що охолоджують, і наддувного повітря. Розширювальна цистерна служить для компенсації змін об'єму води в системі внаслідок зміни її температури, для поповнення втрат води в системі через витоки та випаровування, а також видалення із системи повітря та водяної пари. Терморегулятори повинні автоматично підтримувати температуру води та охолоджуваних рідин у заданому діапазоні.

У цьому проекті застосовується триконтурна система охолодження із центральним охолоджувачем прісної води. Такий вибір обумовлений прагненням підвищити надійність всього обладнання, що охолоджується, де для відведення тепла використовується тільки прісна вода, що володіє меншою корозійною активністю. У зв'язку з тим, що в заданому проекті контейнеровоза фідерного укомплектована дизелем 5G50ME - B9, що мають два контури охолодження (низькотемпературний і високотемпературний), то і контур прісної води складається з двох частин. Згідно з технічною документацією на дизель 5G50ME - B9 фірми MAN B&W для охолодження втулок циліндра з метою знизити теплові втратиз охолоджувальною водою використовується прісна вода з температурою на вході в зарубіжний простір 75°З 85°З виході з нього. Для забезпечення цієї вимоги у контурі прісної води системи охолодження виділяється спеціальний високотемпературний контур, який має сполучення з низькотемпературним контуром прісної води через регулювальний клапан з термостатом. Щоб уникнути закипання води в зарубіжному просторі та охолоджуючих каналах кришки циліндрів, де охолоджуються вогневі поверхні, у контурі підтримується тиск не менше 0,25 МПа.

Стійка циркуляція прісної води досягається завдяки постійному відводу пароповітряної суміші з порожнин охолодження, забезпеченню повного заповнення водою циркуляційного контуру (періодичним поповненням води) та можливості зміни об'єму води через динамічність процесів охолодження під час експлуатації. Для цього в кожній системі послідовно з основним контуром циркуляції води (або паралельно йому) встановлюють дренажно-компенсаторний контур з цистерною розширювальної, пов'язаної з атмосферою. У цій цистерні відбувається виділення пароповітряної суміші із води. Вона служить для поповнення витоків води та є буферною ємністю при зміні об'єму води.

Відповідно до вимог Регістру, кожне машинне відділення повинно мати не менше двох кінгстонних ящиків циркуляційної або охолоджувальної води, що забезпечують прийом забортної води в будь-яких умовах експлуатації. В даний час передбачають кінгстонно-розподільний канал, в який вода надходить з кінгстонних ящиків, а потім через клінкетні засувки - в систему охолодження. Відведення води за борт здійснюється через безповоротно-запірні клапани. Щоб уникнути попадання нагрітої води в приймальні отвори, відливні та приймальні отвори розносять по довжині судна, розташовуючи останні в ніс від відливних. Відливні забортні отвори розміщуються на днищі або на борту, як правило, не менше 300 мм нижче за ватерлінію найбільшого осаду.

Принцип дії та склад системи охолодження ГД.

На малюнок 7 зображена схема системи охолодження ГД, що складається з трьох контурів (два контури прісної води, що мають повідомлення, і контур забортної води). Забортна вода надходить у систему охолодження через днищевые (поз. 2) та бортові (поз. 1) кінгстонні ящики. Потім забортна вода, пройшовши через кінгстонний клапан (поз. 3) і фільтр грубої очистки (грязеві коробки) (поз. 4), надходить у кінгстонний канал (поз. 5), який забортна вода може надходити від іншого кінгстонного ящика. З каналу Кінгстон очищена вода забирається насосом забортної води (поз. 6) і подається в центральний охолоджувач прісної води (поз. 7), де вона нагрівається і відводиться в відливний ящик (поз. 8). У разі дуже низької температури забортної води частина нагрітої забортної води після центрального охолоджувача за допомогою терморегулятора повертається в ящик кінгстон, підтримуючи таким чином необхідну температуру забортної води на вході центрального охолоджувача.

У свою чергу прісна вода після охолодження в центральному охолоджувачі надходить на вхід циркуляційного насоса низькотемпературного контуру (НКТ) прісної води (поз. 10), де отримавши необхідну енергію, йде паралельно включені охолоджувач масла ГД (поз. 11) і охолоджувач наддувного повітря ( поз. 12). Пройшовши через зазначені теплообмінні апарати підігріта прісна вода після злиття поділяється на два потоки. Один потік через дросельну шайбу (поз. 13) проходить в вузол (поз. 14), де змішавшись з надлишками прісної води високотемпературного контуру (ВТК) повертається до центрального охолоджувача, замикаючи таким чином низькотемпературний контур. Для регулювання температури води низькотемпературного контуру частина її після усереднення за допомогою автоматичного клапана (поз. 15) прямує в обхід центрального охолоджувача прісної води. Другий потік прісної води після злиття підходить до клапана терморегулятора температури прісної води високотемпературного контуру (поз. 16), який дозує кількість води низькотемпературного контуру, що надходить на розведення нагрітої води ВТК. Після терморегулятора (поз. 16) прісна вода високотемпературного контуру надходить до циркуляційних насосів ВТК (поз. 17). Ці насоси, повідомляючи воді необхідну енергію, подають до головного двигуна (поз. 18) для охолодження циліндрів. Нагріта вода з головного двигуна надходить у паровідвідний клапан (поз. 19), встановлений з метою видалення з системи пар води та повітря, які утворюються в незначній кількості на вогневих поверхнях двигуна і можуть накопичуватися в системі. Повітря і пара, що виділилися в цьому клапані, відводяться в розширювальну цистерну (поз. 22) по трубопроводу (поз. 24). Вийшовши з паровідвідного клапана, вода, розділившись на два паралельні потоки, йде частиною через упресувальну установку (поз. 20) і частиною через дросельну шайбу (поз. 21), яка створює необхідний перепад тиску для роботи опріснювальної установки. Зазначені паралельні потоки води, пройшовши дросельну шайбу та опріснювальну установку, зливаються та підходять до клапана терморегулятора температури прісної води високотемпературного контуру, що пропускає необхідну частину гарячої водина змішування з водою НТК, а надлишки прямують у середній вузол.

Для компенсації об'єму води в замкнутому контурі прісної води при її нагріванні в період роботи двигуна та її охолодженні в період стоянки встановлюється розширювальна цистерна (поз. 22), яка за допомогою трубопроводу компенсаційної води (поз. 23) підключається на вхід циркуляційного насоса ВТК, надійно забезпечуючи таким чином йому необхідний запас кавітації.

Крім того, за допомогою спеціального трубопроводу (поз. 25) через розширювальну цистерну в систему вводиться додаткова вода, що компенсує витікання та випаровування, а також вводяться різні присадки. При прогріванні двигуна перед пуском у системі охолодження циліндрів використовується паровий підігрівач (поз. 26).

Визначає параметри основного обладнання для комплектації системи охолодження.

У розрахунок системи охолодження обсягом даного проекту входить визначення основних параметрів її комплектації наступним устаткуванням - насосами прісної і забортної води, теплообмінними апаратами.

Продуктивність насосу прісної води.

Продуктивність насоса забортної води.

де W 4 =41,7

За продуктивністю з типорозмірного ряду підбираємо насос забортної води марки НЦВ 315/10А-1-11 продуктивністю 315м 3/год.

Визначення кількості теплоти води, що відводиться.

Відведення теплоти від прісної води -;

Відведення теплоти з олією -;

Відведення теплоти від продувного повітря - 5685=2840.

Розрахунок охолоджувача прісної води.

де: = 1100 кВт – відведення теплоти від прісної води;

= (25003500) Вт/ - коефіцієнт теплопередачі від прісної води до забортної, для пластинчастого охолоджувача;

Приймаємо 3000 Вт/.

Температурний тиск, .

де: - Різниця температур прісної та забортної води на тому кінці теплообмінника, де вона має більше значення;

Температура прісної води на вході в охолоджувач;

Температура прісної води на виході з охолоджувача

=(30 – 35) – температура забортної води після охолоджувача;

приймаємо 35

=(40 - 45) - температура забортної води після охолоджувача;

Приймаємо 45

70 - 35 = 35

60 - 45 = 15

Розрахунок маслоохолоджувача

Визначення площі теплопередаючої поверхні

де: - Відведення теплоти маслом;

350 Вт/ - коефіцієнт теплопередачі від масла до забортної води для пластинчастого охолоджувача;

Температурний тиск, .

де: - велика різниця температур;

Найменша різниця температур.

Температура олії на вході в охолоджувач;

Температура олії на виході з охолоджувача,

35 – температура забортної води після охолоджувача.

55 - 30 = 25

45 - 35 = 10

Розрахунок охолоджувача повітря

Визначення площі теплопередаючої поверхні

де: - Відведення теплоти від продувного повітря;

=(5075) Вт/- коефіцієнт теплопередачі від повітря до забортної води;

Приймаємо 60 Вт/.

Температурний тиск, .

Де: - велика різниця температур;

Найменша різниця температур.

Температура повітря на вході в охолоджувач;

Температура повітря на виході із охолоджувача.

30 - температура забортної води після охолоджувача;

40 – температура забортної води після охолоджувача.

Об'єм розширювальної цистерни.

Для здійснення нормального мастила циліндрів двигунів необхідно, щоб температура на внутрішній поверхні стінок не перевищувала 180-200°С. При цьому не відбувається коксування мастила і втрати на тертя порівняно малі.

Основне призначення системи охолодження полягає у відведенні тепла від втулок і кришок циліндрів і деяких двигунах від головок поршнів, в охолодженні циркуляційного масла до охолодженні повітря при наддуві дизелів. Система охолодження форсунок автономна.

Сучасні дизельні установки мають двоконтурну систему охолодження, що складається з замкнутої системипрісної води, яка охолоджує двигуни, та відкритої системизабортної воли, яка через теплообмінники відводить тепло від прісної води, олії, наддувного повітря та безпосередньо від деяких елементів установки (підшипники валопроводу та ін.).

Самі системи прісної води поділяються на три основні підсистеми охолодження:

Циліндрів, кришок та турбонагнітачів;

Поршні (якщо вони охолоджуються водою);

Форсунок (якщо вони охолоджуються водою);

Система охолодження циліндрів, кришок та турбонагнітачів може мати три виконання:

На ходу судна охолодження здійснюється головним насосом, а на стоянці – стоянковим; перед пуском головний двигун прогрівається водою від

дизель-генераторів;

Головний двигун і дизель-генератори мають роздільні системи, причому кожен дизель-генератор має автономний насос і загальний для всіх дизелів охолоджувач;

Кожен із дизелів обладнаний автономною системоюохолодження.

Найбільш раціональний перший варіант системи, де висока експлуатаційна надійність та живучість забезпечуються мінімальним числомнасосів, охолоджувачів, трубопроводів У загальному випадку до складу системи прісної води входять два головні насоси - основний в резервний (макет використовуватися насос забортної води), один стоянковий (портовий) насос, один-два охолоджувачі, терморегулятори (регулювання перепуском прісної води через холодильник), розширювальні цистерни (компенсація) зміни обсягу прісної води в замкнутій системі при зміні температури, поповнення кількості вода в системі), деаератори

(Видалення розчиненого повітря), трубопроводи, вакуумні опріснювальні установки, контрольно-вимірювальні прилади.

На рис.1 показано принципова схемадвоконтурної системи охолодження Циркуляційним насосом II прісна вода подається у водоохолоджувач 8, після якого вона надходить у порожнини робочих втулок 19 і кришки 20. Нагріта вода від двигуна подається по трубопроводу 14 до насоса II і знову в охолоджувач 8. Найбільш високо розташована ділянка трубопроводу 14 з'єднаний трубою 7 з розширювальною цистерною 5, що повідомляється з атмосферою. Розширювальна цистерна забезпечує заповнення водою циркуляційної системи охолодження двигуна. Одночасно через розширювальну цистерну відводиться повітря із цієї системи.

Щоб зменшити корозійну активність прісної води, до неї додають розчин хромпіку (біхромат калію К2Сr2O7 і соди) у кількості 2-5 г на літр води. Розчин готують у розчинному бочці 6, а потім спускають у розширювальну цистерну 5. Для регулювання температури прісної води, що надходить до двигуна, служить термостат 9, що перепускає воду крім водоохолоджувача.

Циркуляційна системапрісної води має резервний насос 10, включений паралельно основному насосу II.

Забортна вода для охолодження приймається через бортовий або донний кінгстон 1.Від кінгстона вода через фільтри 18, що затримують частинки мулу, піску і бруду, надходить до насоса забортної охолоджувальної води 16, який подає її на маслоохолоджувач 12 і водоохолоджувач 81, а також на охолодження компресорів, підшипників валопроводу та інші потреби. Але байпасному трубопроводу 13 вода може бути пропущена повз маслоохолоджувача. Нагріта вода після водоохолоджувача 8 відводиться за борт через відливний забортний клапан 4. При надмірно низькій температурі забортної води та при попаданні битого льодуу приймальні кінгстони частину нагрітої води трубопроводом 2 можна перепустити у всмоктувальну магістраль. Регулювання надходження кількості нагрітої води проводиться клапаном 3.

Система охолодження забортної води має резервний насос 17, включений паралельно основному насосу 16. У деяких випадках встановлюють один резервний насос для забортної і прісної води.

Особливо активною у корозійному відношенні є морська вода, що містить хлористі, сірчанокислі та азотнокислі солі. Корозійна активність морської водиу 20-50 разів вище, ніж у прісної. На суднах трубопроводи охолоджувальної системи забортної води іноді виготовляють із кольорових металів. Для зменшення корозійної дії морської води внутрішню поверхню сталевих трубпокривають

Мал. I Схема системи охолодження

цинковими, бакелітовими та іншими покриттями. Температуру в системах забортної води не слід допускати вище 50-550С, тому що при більш високій температурівідбувається випадання солей. Тиск у системі забортної води, створюваний насосами, знаходиться в межах 0,15-0,2 МПа, а в системі прісної води 0,2-0,3 МПа.

Температура забортної води на вході до системи залежить від температури води у басейні, де плаває судно. Як розрахункову приймають температуру 28-30°С. Температуру прісної води на вході з двигуна приймають у межах 65-90°С, причому нижня межа відноситься до малооборотних двигунів, а верхній - до високооборотних. Температурний перепад між температурою на виході та вході в двигун приймають Δt=8-100С.

Для створення статичного натиску розширювальну цистерну встановлюють вище за двигун. Заповнення системи охолодження проводиться із загальносудинної системи прісної води.

Правила Регістру СРСР до охолодних систем прісної води допускають встановлення загальної розширювальної цистерни для групи двигунів. Система охолодження поршнів повинна обслуговуватись двома насосами рівної продуктивності, один з яких резервний. Така сама вимога пред'являється до системи охолодження форсунок.

У разі включення в систему вакуумної опріснювальної установки слід передбачити знезаражувальні пристрої. Отриманий дистилят може використовуватися для технічних, санітарних та побутових потреб. Випарні установки повинні виконуватися у вигляді одного агрегату, мати автоматизацію та повинні експлуатуватись без спеціальної вахти.

Система забортної охолоджувальної води, що включає другий контур системи охолодження двигуна, призначена для зниження температури прісної води, олії та наддувного повітря головного двигуна та дизель-генераторів, допоміжного обладнаннямашинно-котелень відділень (компресорів, конденсаторів пари, випарників, рефрижераторних установок), підшипників гребного валу, дейдвуду та ін. Ця система може виконуватися за схемою з послідовним і з паралельним розташуванням теплообмінних апаратів.

Вимоги Правил Регістру СРСР до системи забортної води, що охолоджує, щодо резервування агрегатів аналогічні вимогам до системи прісної води.

Запитання для самоперевірки

1. Від яких деталей та вузлів відводять теплоту системи охолодження дизелів?

2. Як підрозділяються системи прісної води, що охолоджує?

3. Які варіанти може мати система охолодження циліндрів, кришок та турбонагнітачів?

4. Які агрегати та пристрої входять до системи прісної охолоджувальної води?

5. Те саме - для системи забортної води, що охолоджує?

6. Які функції виконує розширювальна цистерна?

7. Як регулюється температура прісної води?

8. Які агрегати у системі охолодження обов'язково резервуються?

9. Які параметри прісної та забортної води системи охолодження?

10. Для яких цілей використовується дистилят, одержаний у вакуумній опріснювальній установці?

11. Які вимоги Правил Реєстру СРСР до систем прісної та забортної води.

12. Чому для охолодження двигуна застосовується двоконтурна схема?

Система охолодженняпризначена для відведення тепла від деталей двигуна, схильних до нагрівання гарячими газами та для підтримки допустимих температур, що визначаються жароміцністю матеріалів, термостабільністю масла та оптимальними умовамипротікання робочого процесу. Залежно від конструкції ДВЗ кількість тепла, що відводиться в охолодну рідину, становить 15-35% тепла, що виділяється при згорянні палива в циліндрах.
В якості охолоджуючої рідини використовується прісна та забортна вода, олія та дизельне паливо.
Для суднових ДВЗ використовуються проточна та замкнута системи охолодження. При проточної системиохолодження двигуна здійснюється забортною водою, що прокачується насосом. Система забортної води включає такі основні елементи: кінгстонні ящики з кінгстонами, фільтри, насоси, трубопроводи, арматуру та прилади керування, сигналізації та контролю. Відповідно до Правил Реєстру СРСР система повинна мати один днищовий і один-два бортових кінгстона. Система забортної води може мати два насоси, один з яких є резервним одночасно для прісної та забортної води. Аварійне охолодження двигунів може забезпечуватись від насосів холодильної установки або пожежної системисудна.
Проточна система охолодження проста за конструкцією, вимагає невеликої кількості насосів, але двигун охолоджується відносно холодною забортною водою (не більше 50-55 С). Вище температуру підтримувати не можна, оскільки вже за 45 З починається інтенсивне відкладення солей лежить на поверхні охолодження. Крім того, всі порожнини системи, в яких протікає забортна вода, що охолоджує, сильно забруднюються шламом. Відкладення солей та шламу значно погіршують теплопередачу та порушують нормальне охолодження двигуна. Поверхні, що омиваються, піддаються значної корозії.
Сучасні суднові ДВС мають, як правило, замкнуту (двоконтурну) системуохолодження, при якій у двигуні циркулює прісна забортна вода, що охолоджується у спеціальних водяних холодильниках. Водяні холодильники прокачуються забортною водою.
Однією з основних переваг цієї системи є можливість підтримки порожнин, що охолоджуються, в більш чистому стані, так як система заповнена прісною або спеціально очищеною водою. Це в свою чергу дозволяє легко підтримувати найвигіднішу температуру води, що охолоджує, залежно від режиму роботи двигуна. Температура прісної води, що виходить з двигуна, підтримується така: для тихохідних ДВЗ 65-70 С, для швидкохідних - 80-90 С. Замкнена система охолодження є більш складною, ніж проточна і вимагає підвищеної витрати енергії на роботу насосів.
Для захисту поверхонь втулок і блоків з боку охолодження від корозійно-кавітаційного руйнування та утворення накипу застосовують антикорозійні емульсійні олії ВНІІНП-117/119, "Шелл Дромус ойл" та інші. Ці олії мають практично однакові фізико-хімічні властивості та методику застосування. Вони нетоксичні та зберігаються в металевій тарі при температурі не нижче мінус 30°С.
Антикорозійні олії утворюють із прісною водою стійку непрозору емульсію молочного кольору. Стійкість емульсії залежить від жорсткості води. Тонка плівка антикорозійної олії, покриваючи поверхню охолодження ДВЗ, оберігає її від корозії, кавітаційного руйнування та відкладення накипу. Для збереження цієї плівки на поверхні охолодження двигуна необхідно постійно підтримувати робочу концентраціюолії в охолодній воді близько 0,5% і застосовувати воду певної якості.
Антикорозійні емульсійні олії широко застосовуються в системах охолодження ДВЗ, що застосовуються на промислових суднах. Методи обробки охолодної прісної води наводяться в інструкціях з експлуатації двигунів.
У системах охолодження використовуються відцентрові насоси з електроприводом. Іноді зустрічаються поршневі насоси, які наводяться на дію від самого ДВС. Насоси охолодження утворюють тиск 0,1-0,3 МПа. Охолодження сучасних середньооборотних ДВЗ здійснюється в основному за допомогою навішених відцентрових насосів забортної та прісної води.
Принципова схема замкнутої системи охолодження двигуна наведена малюнку:

Замкнений внутрішній контур служить для охолодження двигуна, а проточний зовнішній – для охолодження холодильників прісної води та олії.
Циркуляція води по замкнутому контурі здійснюється за допомогою відцентрового насоса 8 , що подає воду в нагнітальний трубопровід 10 , З якого по окремих патрубках вона підводиться до нижньої частини блоку двигуна для охолодження кожного циліндра. З верхньої частини блоку по переливних патрубках вода надходить у кришки циліндрів, а з них по трубопроводу, що відводить, направляється у водяний холодильник 4 і далі у всмоктуючий трубопровід насоса 8 . У системі охолодження ДВЗ є терморегулятор 3 з термобалоном 2 , який автоматично підтримує необхідну температуру води за рахунок перепуску частини її повз водяний холодильник 4 . Початкове заповнення водою внутрішнього контуру здійснюється через розширювальний бак 1 . Туди ж направляється пароповітряна суміш з трубопроводу, що відводить двигуна.
Подача води до зовнішнього контуру здійснюється автономним. відцентровим електронасосом 7 , який забирає воду з кінгстона через спарений сітковий фільтр 9 з запірними клапанамиі подає її послідовно до олійного 5 та водяному 4 холодильників. Із водяного холодильника вода зливається за борт. Перед олійним холодильником встановлений терморегулятор 6 , який в залежності від температури масла регулює кількість води, що проходить через холодильник. Температура та тиск води в системі охолодження контролюється приладами місцевого та дистанційного контролюта системою аварійно-попереджувальної сигналізації.

В систему входять:

Насоси прісної води відцентрові типу KRZV-150/360 – дві штуки, продуктивністю – 30м3/год, при тиску – 0,3мПа;

Охолоджувач прісної води типу 524.15112/3253 з поверхнею охолодження 66,9 м2;

Підігрівач типу 521.12089/625 з поверхнею нагріву 11,89 м2;

Трубопроводи, арматура, розширювальна цистерна;

Вода для охолодження для циліндрів підводиться в двигун з боку протилежної муфті, через головний розподільний колектор. Надходячи в блок циліндрів, вода піднімається вгору, обтікаючи циліндрові втулки, і надходить у кришки циліндрів, а звідти в збірний колектор, розташований вище за головки блоку циліндрів. Вище за нього розташовані розподільний і збірний колектори для охолодження клітин випускних клапанів. Вода підводиться та відводиться від кожної клітини окремо.

З метою запобігання явищу корозії у циклі охолоджувальної води в охолодну прісну воду додається антикорозійний засіб. Рекомендується "Ароста М" або фероман 90 БФ, 3*К-0 або Rokor NB.

Кількість прісної води у циклі становить близько 8,5 м 3 .

Система охолодження забортною водою

В систему входять:

Насос забортної води типу KRZV150/360 – дві штуки, продуктивністю – 230 м 3 /год; при тиску – 0,3 мПа;

Насоси забортної води типу KRZIH200/315 – дві штуки, продуктивністю – 400 м 3 /год, при тиску – 0,33 мПа;

Насоси забортної води охолодження повітряних компресорів типу WBJ32/I-200 – дві штуки, продуктивністю – 5 м 3 /год;

Кінгстон, трубопроводи, арматура, фільтри;

До системи підключено:

Охолоджувачі прісної води ГД;

Охолоджувачі олії ГД;

Охолоджувачі прісної води ВДГ;

Опріснювальні установки;

Охолодження підшипників валопроводу;

Охолоджувач конденсату котельної установки;

Охолоджувачі наддувного повітря ГД;

Охолоджувачі повітряних компресорів.

Система охолодження рекуперативного типу, оскільки стоїть цистерна забортної води і можна регулювати температуру забортної води.

Система пуску та управління

Запуск ГД здійснюється трьома повітряними балонами загального споживання. Запуск ГД також може бути балоном пускового повітря.

Один із двох повітряних компресорів працює головним, а другий перебуває в резерві. За допомогою працюючого повітряного компресоразаповнюються всі балони стиснутого повітря. Управління повітряним компресором здійснюється в залежності від тиску повітря в балонах автоматично при досягненні граничних значень 2-х позиційного регулювання. Подальше зниження тиску нижче за граничне значення викликає підключення резервного повітряного компресора. Схема захисту у разі відсутності тиску мастила та охолоджувальної води, а також при відхиленнях від нормальних значень проміжного тиску в циліндрах викликає відключення компресорів. У разі зникнення живлення в порожніх балонах можливе заповнення балона повітря ємністю 40 л ручним компресором. Цим самим можна запустити один із ВДГ.

Пускові клапани, встановлені в кришках циліндрів, відкриваються пневматичним способом розподільчими золотниками пускового розподільчого золотника, що приводяться в дію пусковим кулачком розподільчого валу, і закриваються зусиллям пружини.

Пост керування розміщений на боці дизеля, протилежній муфті. На посту керування, за допомогою маховика, можна встановити необхідну подачу палива, поряд з можливістю встановлення подачі на регуляторі швидкості.

Характерні несправностідвигуна.

Основними несправностями є ушкодження антифрикційного сплаву верхніх вкладишів рамових підшипників, закоксовування соплового апарату турбіни.

Аналіз показує, що з роботі двигуна рамові шийки здійснюють поперечні коливання, як і вертикальної, і у горизонтальній площинах. При цьому рамові підшипники сприймають дуже значні навантаження, що призводять до руйнування антифрикційного шару.

Експлуатаційні заходи, що покращують гідродинамічний режим змащення рамових підшипників полягає в наступному: величини масляних зазорів при монтажі рамових та мотилевих підшипників слід встановлювати за мінімальними значеннями зазорів, рекомендованими інструкціями заводу-виробника. Це дозволить знизити амплітуду поперечних коливань рамових шийок у підшипниках та динамічні навантаження на них. Тиск мастильного масла (СМ) підшипників слід підтримувати у верхнього значення, рекомендованого інструкцією заводу-виробника

При експлуатації газотурбонагнітачів (ГТН), встановлених на двигунах 6 ЧН 42/48, спостерігаються такі пошкодження: задираки та ризики в лопатках робочого колеса компресора (КМ), утворення тріщин у робочому колесі КМ, закоксовування соплового апарату турбіни, деформація лопаток робочих лопаток соплового апарату турбіни.

Причиною цих пошкоджень може бути торкання лопатками робочого колеса турбіни та направляючих лопаток соплового апарату турбіни, внаслідок вібрації ротора при граничному зношуванні його підшипників.

Для запобігання вібрації деталей ГТН замінювати підшипники ротора слід у терміни, рекомендовані заводом-виробником ГТН.

Також зустрічаються відмови паливної апаратури (ТА): у паливних насосів високого тиску(ТНВД) - заклинювання плунжерних пар, втрата щільності плунжерних пар та втрата щільності нагнітального клапана; у форсунок - зависання голки у корпусі, зниження якості розпилу.

Основною причиною відмови ТА є корозія поверхонь прецизійних деталей внаслідок неякісної підготовки палива. Досвід експлуатації показав, що там, де паливопідготовка приділяється серйозну увагу, випадки відмов ТА дуже рідкісні навіть при роботі на важких і сірчистих сортах палива.

Таким чином, можна зробити висновок, що для безаварійної роботи двигуна необхідно дотримуватись правил технічної експлуатації(ПТЕ) рекомендовані заводом-виробником.

Суднова електростанція.

Для забезпечення електроенергією електроспоживачів на судні встановлено два дизель-генератори змінного струму, два валогенератори змінного струму, один аварійний дизель-генератор.

Характеристика валогенератора змінного струму:

Тип DGFSO 1421-6

Потужність, кВт 1875

Напруга, 390

Частота обертання, хв -1986

Рід струму змінний

ККД при номінальному навантаженні, % 96

Привідним двигуном генератора змінного струму типу DGFSO 1421-6 є головний двигун. Ротор генератора приводиться в обертання через редуктор за допомогою еластичної муфти, що відключається. Генератор виконаний на лапах із двома підшипниками ковзання, змонтованими у щитах. Мастилопідшипників здійснюється від коробок передач. Струмознімні кільця та генератор початкового збудження розташовані з протилежного боку приводу.

Генератор оснащений чотирма електронагрівальними елементами загальною потужністю 600 Вт.

Для дистанційного виміру температур у пази генератора закладено шість термоопорів. Три термоопору є робітниками, решта – запасними. По одному аналогічному термоопіру встановлено в потік вхідного та вихідного повітря. Всі термоопір підключені до логометра через перемикач. Для дистанційної сигналізації граничних температур генератор оснащений двома термостатами, встановленими в потік повітря, що виходить. Один із термостатів є резервним. Термостати налаштовані на спрацьовування при температурі 70°.

Сигналізація про граничну температуру підшипників проводиться за допомогою контактних термометрів з безпосереднім покажчиком температури та контактом дистанційної сигналізації, який спрацьовує при температурі 80° С. Для сигналізації про граничну температуру обмоток передбачено два спеціальні термостати.

Характеристика дизель-генератора:

Кількість 2

Потужність номінальна, кВт 950

Напруга, 390

Частота обертання, з -1 (хв -1) 16,6 (1000)

Рід струму змінний

Привідним двигуном генератора змінного струму типу S 450 LG є допоміжний двигун. Ротор генератора приводиться в обертання через редуктор за допомогою еластичної муфти, що відключається. Генератор виконаний на лапах із двома підшипниками ковзання, змонтованими у щитах. Мастилопідшипників здійснюється від коробок передач. Струмознімні кільця та генератор початкового збудження розташовані з протилежного боку приводу.

Генератор виконаний із самовентиляцією. Забір охолоджуючого повітря проводиться з машинного відділення через спеціальні фільтри. Вихід повітря з генератора здійснюється в систему суднової вентиляції за допомогою патрубка.

Генератор розрахований на тривалу роботупри несиметричному навантаженні до 25% між будь-якими фазами. Несиметрія напруги у своїй вбирається у 10 % номінального значення. Генератор, що працює в тепловому номінальному режимі, що допускається, допускає наступні перевантаження по струму: 10 % протягом однієї години при коефіцієнті потужності 0,8; 25 % протягом 10 хв. при коефіцієнті потужності 0,7; 50 % протягом 5 хв за коефіцієнта потужності 0,6.

Система самозбудження та АРН генератора типу 2А201 виконана за принципом струмового компаундування із застосуванням напівпровідникового регулятора напруги. Для надійного самозбудження у схему введено генератор початкового збудження.

Елементи системи самозбудження та АРН розташовані на генераторі у спеціальній знімній шафі. Система АРН забезпечує сталість напруги на затискачах генератора з похибкою, що не перевищує ±2,5 % при коефіцієнті потужності від 0,6 до 1. 0,4 %, миттєва зміна напруги не перевищує 20 % номінального значення та відновлюється з похибкою не більше ±2,5 % за 1,5 с.

Захист дизель-генераторів від струмів короткого замикання виконується максимальними розчіплювачами селективних автоматів (номінальний струм автомата – 750 А, максимального розчеплювача – 375 А, час спрацьовування – 0,38 с, струм спрацьовування – 750 А). Захист валогенератора змінного струму виконаний автоматичним вимикачем (номінальний струм автомата – 1500 А, номінальний струм максимального розчіплювача – 125 А, час спрацьовування – 0,38 с, струм спрацьовування – 2500 А). Мінімальний захист генераторів здійснюється реле мінімального захисту.

Захист дизель-генераторів від перевантажень виконаний у два щаблі. При 95%-ному навантаженні генератора спрацьовує відповідно реле перевантаження першого ступеня з витримкою часу 1 с і включає світлову і звукову сигналізацію. Якщо навантаження на дизель-генераторі продовжує збільшуватися і досягне 105%, спрацьовує інше реле перевантаження другого ступеня з витримкою часу 2,5 с, включається додаткове світлова сигналізаціята одночасно подається харчування на відключення наступних споживачів: грілки, вантажні пристрої, холодильна установка, вентиляція, РМУ, рибцех, камбузне обладнання та деякі інші невідповідні споживачі. При досягненні навантаження 110% генератори відключаються від мережі.

Захист валогенератора виконаний у три черги.

Захист фідерів від струму короткого замикання забезпечується автоматичними вимикачамисерії АЗ-100 та АК-50.

На судні передбачено електроенергетичну установку трифазного струмунапругою 380, частотою 50 Гц. Для живлення споживачів з параметрами, що відрізняються від параметрів суднової електростанції, передбачені відповідні перетворювачі та трансформатори.

Для приводів електрифікованих механізмів встановлені короткочасно асинхронні електродвигуни трифазного змінного струму з пуском від магнітних станцій або магнітних пускачів.

Все електрообладнання, встановлене на відкритих палубах та рибообробних цехах, має водозахищене виконання. Електроустаткування, встановлене у спеціальних вигородках та шафах, має захищене виконання. Для приводу механізмів рибцеху використані електродвигуни серії АОМ.

На судні передбачені такі види освітлення: основне освітлення, прожектори та плотикові вогні – 220 В; аварійне освітлення (від акумуляторних батарей) - 24 В; переносне освітлення – 12 В; сигнально-відмінні вогні - 24В.

Охолодження ГД проводиться прісною водою по замкнутому контурі. Система охолодження кожного двигуна автономна та обслуговується навішаними на двигунах насосами, а також окремо встановленими охолоджувачами прісної води та загальною для обох двигунів розширювальною цистерною.

Система охолодження обладнана терморегуляторами, що автоматично підтримують задану температуру прісної води за рахунок перепуску її крім водоохолоджувачів. Передбачена також можливість ручного регулювання температури води.

У кожен контур прісної води включений маслоохолоджувач, який вода надходить після водоохолоджувача і терморегулятора. Заповнення розширювальної цистерни передбачено від системи водопостачання у відкритий спосіб.

Охолодження допоміжного двигуна проводиться прісною водою по замкнутому контуру. Система охолодження допоміжного двигуна автономна та обслуговується навішаним на двигун насосом, водоохолоджувачем та термостатом.

Розширювальна цистерна ємністю 100 л обладнана вказівною колонкою, сигналізатором нижнього рівня, горловиною.

Система охолодження забортною водою

Для прийому забортної води передбачені два кінгстонні ящики, з'єднані через фільтр і клінкетні засувки кінгстонною магістраллю.

Системи охолодження головних та допоміжних двигунів автономні та обслуговуються навішаними насосами забортної води. Навішані насоси головних двигунів приймають воду з кінгстонної магістралі прокачують її через водоохолоджувачі і через безповоротно-запірні клапани, розташовані нижче за ватерлінію, за борт.

Насос допоміжного двигуна приймає воду з кінгстонної магістралі, прокачує її через водоохолоджувач і через безповоротно-запірний клапан за борт нижче за ватерлінію. Передбачено також подачу води до приймального трубопроводу насоса допоміжного двигуна від напірного трубопроводу насоса забортної води головного двигуна правого борту. Для регулювання температури охолоджувальної води допоміжного двигуна передбачений перепускний трубопровід.

Від напірних трубопроводів насосів забортної води кожного головного двигуна передбачені відбори води на охолодження завзятих та дейдвудних підшипників відповідного борту.

Від відливних магістралей головних двигунів передбачені відбори води на рециркуляцію у відповідні ящики кінгстона.

Охолодження компресора стисненого повітря забортною водою здійснюється від спеціального електронасоса з відливом води нижче за ватерлінію за борт.

Як насос охолодження електрокомпресора встановлено відцентровий горизонтальний одноступінчастий електронасос ЕЦН18/1 з подачею 1 м3 при натиску 10 м вод.

Система стиснутого повітря

У МКО встановлено 2 балони стисненого повітря ємністю по 60 кгс/с м2.

З одного балона повітря використовується для пуску головних двигунів, для роботи тифону і на госппотреби, інший балон є резервним і повітря з нього використовується тільки для пуску головного двигуна. Загальний запас стисненого повітря на судні забезпечує не менше 6 пусків одного підготовленого до пуску головного двигуна без підкачування повітря у балонах. Для зниження тиску стисненого повітря встановлені відповідні редукційні клапани.

Заповнення балонів стисненим повітрям передбачено від одного автоматизованого електрокомпресора.

Балони стисненого повітря ємністю по 40 л, забезпечені головками з необхідною арматурою, манометром та пристроєм для продування.