В условиях непрерывного сокращения объема часов, выделяемых на изучение ключевых дисциплин, необходимых для успешного проектирования и эксплуатации судовых энергоустановок, как, впрочем, и других технических объектов, необходимо наличие доступной, современной технической литературы (как в печатной, так и электронной форме), описывающей особенности эксплуатации как широко известного, так и нового оборудования.
Технологическое отставание в двигателестроении можно ликвидировать на основе развития собственных разработок и тщательного изучения и анализа зарубежного опыта и достижений. Подробная информация по современным зарубежным разработкам будет полезна инженерам создателям отечественной техники.
В монографии не рассматриваются типовые отказы и вопросы эксплуатации систем СДУ, так как они достаточно изложены в предыдущей книге [9] и другой известной литературе.
Китайское экономическое чудо основано на творческой переработке передового опыта, технологий, создании собственного интеллектуального потенциала нации за счет действительно эффективной системы образования на всех уровнях. Те, кто были в Китае, наверное, обратили внимание на отсутствие детей на улицах. Они с утра до 8 часов вечера в школах. В результате мы с удивлением наблюдаем непривычно трудолюбивых, упорных китайских студентов и специалистов, которые, кстати, в отличие от многих других уверены, что у них будет работа по специальности.
Повсеместное увлечение наспех организованными дистанционными методами обучения с сокращенным объемом, с целью экономии средств и затрат на образование, не заменят работу с опытными преподавателями и современной учебной технической литературой, которой очень мало.
Целью изложенных материалов и рекомендаций, является прежде всего помощь судовым механикам и выпускникам морских учебных заведений. В издании рассмотрен ряд специальных, достаточно узких вопросов, связанных с эксплуа тацией и дистанционным автоматическим управлением судовых дизельных энергоустановок в обычных и особых условиях. Книга полезна учащимся морских учебных заведений для приобретения современных профессиональных знаний.
Список сокращений
АЭРН автоматический электронный регулятор нагрузки;
АПС аварийно-предупредительная сигнализация;
ВГ валогенератор;
ВДГ вспомогательный дизель-генератор;
ВМТ верхняя мертвая точка;
ВН вспомогательный нагнетатель
ВПУ валоповоротное устройство;
ВРК винторулевая колонка
ВРЧВ всережимный регулятор частоты вращения
ВРШ винт регулируемого шага;
ВФШ винт фиксированного шага
ГОС гибкая обратная связь шага;
ГД главный двигатель;
ГТК Газотурбокомпрессор
ДАУ дистанционное автоматическое управление;
ECS системауправления двигателем;
ЖОС жесткая обратная связь;
МИШ механизм изменения шага;
МО машинное отделение
ПК пропульсивный комплекс
ПКВ угол поворота коленчатого вала;
ПТЭ правила технической эксплуатации;
РПУ реверсивно-пусковое устройство;
САУ системами автоматического управления
СДЭУ судовая энергетическая установка;
СОД среднеоборотный дизель;
СТС судовое техническое средство;
МОД малооборотный двигатель;
ТИ техническое использование;
ТИ техническое использование;
ТНВД топливный насос высокого давления;
ТО техническое обслуживание
ЦПУ центральный пост управления;
ЧЭ чувствительный элемент
Раздел 1. Пропульсивный комплекс сдэу и его эксплуатация
1.1. Состав и типы судовых дизельных энергетических установок
В состав СЭУ входят главная энергетическая установка (ГЭУ) и вспомогательные установки. Главная (пропульсивная) энергетическая установка (пропульсивный комплекс) обеспечивает движение судна. Главные энергетические установки дизельных судов классифицируются по следующим признакам [1]:
по типу главных двигателей (МОД, СОД, ВОД и комбинированные (чаще всего это дизель-газотурбинные установки).
по типу передачи мощности на движитель (прямая непосредственная передача на ГВ, механическая, электрическая, гидравлическая и комбинированные передачи).
по типу движителя (гребные винты фиксированного шага, гребные винты регулируемого шага, соосные винты противоположного вращения, винторулевые колонки с механической и электрической передачей мощности на винт, крыльчатые и водометные движители).
по способу обеспечения реверса (с реверсивным ГД, с нереверсивным ГД и реверсивной муфтой, с нереверсивным ГД и ВРШ, с винторулевыми колонками.
По степени автоматизации, способу управления и обслуживания СДЭУ бывают:
1. Неавтоматизированные и частично автоматизированные с местным постом управления и постоянной вахтой в МО.
2. Автоматизированные СДЭУ с ДАУ без постоянного присутствия обслуживающего персонала в МО. Несение вахты осуществляется одним механиком в ЦПУ (степень автоматизации А2, А3).
3. Автоматизированные СДЭУ с ДАУ без постоянного присутствия обслуживающего персонала в МО и ЦПУ (степень автоматизации А1).
ДЭУ с прямой передачей на мощности на винт (ВФШ) являются наиболее распространенными. ГД при этом может быть соединен с гребным валом через жесткую фланцевую муфту, через разобщительную муфту, через реверсивную муфту или через ВРШ (с валогенератором и без него).
Установки с ВФШ обеспечивают достаточно высокие значения пропульсивного КПД, надежны и устойчивы в работе. Они применяются на крупнотоннажных судах Двухвальные СДЭУ применяются на паромах, буксирах. пассажирских и речных судах. Трехвальные установки примененияются редко.
Широко применяются дизель-редукторные установки (ДРУ). Существуют схемы ДРУ с отбором мощности и с различными исполнениями редукторных передач [1,2].
На судах относительно небольшой мощности специального назначения находят широкое применение винторулевые колонки (ВРК) объединяющие движительный и рулевой комплекс в одном агрегате.
Они значительно расширяют эксплуатационные возможности и маневренные характеристики ПК.
Производителями главных ВРК являются зарубежные фирмы «Aquamaster», «Steerprop Ltd», «Schottel Gmbh», «Niigata» и др. В России ВРК выпускает завод
«Сапфир» в Большом Камне и НПО «Винт» [3]. Главные винторулевые колонки (ГВРК) выпускаются с одиночными и соосными винтами противоположного вращения и гребными винтами в направляющих насадках. ССК «Звезда» освоила выпуск судов снабженцев ледового класса.
1.2. Характеристики пропульсивного комплекса
Пропульсивный (propulsive движущий) комплекс является системой взаимодействующих элементов, обеспечивающих движение, маневрирование и остановку судна с обеспечением высокой степени надежности в различных эксплуатационных условиях. Дизельная энергетическая установка входит в состав ПК и режимы ее работы будут во многом определяться характеристиками конкретного ПК
В состав ПК входят: главный двигатель или двигатели (если их несколько), передача (редуктор, соединительные муфты, валопровод), гребной винт (ГВ), корпус судна.
На транспортных судах чаще всего применяют ПК с малооборотными двухтактными двигателями (МОД) и прямой передачей мощности на гребной винт. Используются СДУ как с прямой передачей, так и с ВРШ. Применение дизель-редукторных установок (ДРУ) с среднеоборотными двигателями (СОД) позволяет сократить размеры МО по высоте и облегчить отбор мощности на ВГ. Находят применение различные компоновочные и схемные решения [1,2,4,28].