Файл: Помухин, В. П. Дизельные установки, механизмы и оборудование промысловых судов.pdf

Обмотки возбуждения главных генераторов питаются от кремни­ евых выпрямителей (тиристоров), что ограничивает колебание напря­ жения при сбросе и наборе нагрузки в пределах 2,5%. Охлаждение генераторов — воздушное, по замкнутому циклу, с охлаждением воздуха в водяном холодильнике. Циркуляция воздуха достигается, с помощью двух электровентиляторов.

Гребной электродвигатель — двухъякорный, синхронный, трех­ фазного тока.

38

Генератор получает вращение от двигателя 6NVD-36A, име­ ющего мощность 309 кВт (420 э. л. с.) при 500 об/мин. Кроме того, в составе энергетической установки траулера имеется аварийный генератор переменного трехфазного тока типа AT-250LFZ/PV «Альстом» мощностью 90 кВА при напряжении 380 В, частоте 650 Гц, частоте вращения 1500 об/мин и cos ф = 0,8. Генератор приводится во вращение от дизеля 4Р/1 «Пойо» мощностью 100 кВт (136 э. л. с.) при 1500 об/мин и имеет автоматический электростартерный пуск, обеспечивающий запуск агрегата и подачу электроэнергии в судовую аварийную сеть при падении напряжения тока основных источников электроэнергии до 75% от номинального.

Двигатели траловой лебедки и брашпиля питаются электроэнер­ гией через преобразователь переменно-постоянного тока мощностью 500 кВт. Питание от главных дизель-генераторов подается на глав­ ный распределительный щит (ГРЩ) 2000 В, на шины электродвиже­ ния и шины общесудовых, производственных и технологических нужд. Питание от ГРЩ подается на гребной электродвигатель и через два понижающих трансформатора (2000/380 В) на вспомога­ тельный распределительный щит, состоящий из двух секций, соеди­ ненных с помощью автоматического выключателя.

Основные потребители электроэнергии, обеспечивающие движе­ ние судна и его живучесть, подключены таким образом, чтобы при выходе из строя одной секции щита энергия подавалась от другой секции.

ГЛАВА III

•

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЛАВНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ

§ 9

Устройство, основные детали и системы дизелей

Общая компоновка и показатели любой дизельной судовой уста­ новки зависят от конструкции и мощности главных и вспомогатель­ ных дизелей.

Дизели представляют собой разновидность поршневого двигателя внутреннего сгорания, у которого химическая энергия топлива пре­ образуется в механическую работу непосредственно в самом двига­ теле. Преобразование химической энергии в тепловую и тепловой — в энергию движения поршня (механическую) происходит практи­ чески одновременно, непосредственно в цилиндрах двигателя. В ре­

39

зультате сгорания рабочей смеси в цилиндрах образуется смесь газообразных продуктов с высокими давлением и температурой.

Под влиянием давления газообразных продуктов поршень совер­ шает поступательное движение, которое с помощью шатуна и щеки кривошипа преобразуется во вращение коленчатого вала. Таким образом, основными деталями любого двигателя внутреннего сго­ рания, или дизеля, являются: цилиндры с цилиндровыми крышками, поршни, шатуны, коленчатый вал, состоящий из рамовых, мотылевых шеек и щек и лежащий в подшипниках, установленных на раме двигателя. Рама связана с цилиндрами с помощью станины и анкер­ ных связей. Часто цилиндры и станина выполняются как одно целое, тогда они носят название блока.

Открытие и закрытие впускных и выпускных устройств, с помощью которых происходит заполнение цилиндра свежим зарядом воздуха и удаление отработавших газов, осуществляется посредством газораспределительного механизма.

Судовые двигатели внутреннего сгорания подразделяют по сле­ дующим основным признакам.

По способу осуществления рабочего цикла — четырехтактные и двухтактные.

По способу действия— простого действия, двойного и с противо­ положно движущимися поршнями. В двигателях простого действия рабочий цикл совершается только в верхней полости цилиндра, в дви­ гателях двойного действия (ДД) — в двух полостях цилиндра (верх­ ней и нижней). Двигатели с противоположно движущимися поршнями имеют одну общую камеру сгорания, в которой роль цилиндровой крышки выполняет второй поршень. Они выпускаются только в двухтактном варианте.

По роду применяемого топлива — работающие на легком, ди­ зельном, тяжелом и газообразном топливе. К легкому топливу отно­ сят бензин, керосин, лигроин, спиртовые смеси; к дизельным и тя­ желым сортам — дизельное, моторное топливо, соляровое масло и мазут; к газообразному >— светильный и генераторный газы. Основ­ ные судовые двигатели работают на дизельном и тяжелом топливе, на легком работают небольшие двигатели, устанавливаемые на кате­ рах. Двигатели на газообразном топливе, как и двигатели на пыле­ видном топливе, на флоте рыбной промышленности не применяются.

По способу смесеобразования — с внутренним и внешним смесе­ образованием. В двигателях с внутренним смесеобразованием рабо­ чая смесь образуется внутри рабочего цилиндра. Топливо подается насосом высокого давления через форсунку в цилиндры, где смеши­ вается с воздухом. По этому принципу работают все дизели (двига­ тели с самовоспламенением топлива) и двигатели легкого топлива с непосредственным впрыском его в цилиндр. В двигателях с внешним смесеобразованием рабочая смесь образуется в специальных устрой­ ствах, называемых карбюраторами. По этому принципу работают все карбюраторные двигатели и двигатели на газообразном топливе.

По способу наполнения — с наддувом и без него. В четырехтакт­ ных двигателях без наддува рабочая смесь всасывается непосред­

40

ственно поршнем. В двигателях с наддувом подается рабочая смесь или воздух повышенного давления, в результате чего происходит увеличение плотности и массы свежего заряда воздуха.

По способу воспламенения топлива — с самовоспламенением ра­ бочей смеси (дизели), с принудительным зажиганием и со смешанным воспламенением. Самовоспламенение топлива (рабочей смеси) про­ исходит благодаря высокой температуре, возникающей в конце хода сжатия. По этому принципу работает большинство судовых двигателей. В случае принудительного зажигания воспламенение смеси происходит от электрической искры. По этому принципу рабо­ тают все карбюраторные и газовые двигатели. При смешанном воспла­ менении горение смеси происходит вначале от специального запаль­ ного устройства, а затем под влиянием температуры стенок и заряда. По этому принципу работают калоризаторные и газовые двигатели.

По характеру рабочего процесса— со сгоранием при постоянном объеме, со сгоранием при постоянном давлении и со смешанным сго­ ранием. По изохорному циклу, т. е. с подводом тепла при постоян­ ном объеме, работают двигатели с низкой степенью сжатия и принуди­ тельным зажиганием — карбюраторные, калоризаторные и газовые. По изобарному циклу, т. е. с подводом тепла при постоянном давле­ нии, работают компрессорные дизели (в настоящее время не выпус­ каются). По смешанному циклу, в котором подвод тепла происходит вначале при постоянном объеме, а затем при постоянном давлении, работает большинство современных судовых двигателей.

По конструктивному исполнению — тронковые и крейцкопфные.

В тронковых двигателях, к которым относится большая часть совре­ менных двигателей, роль направляющей выполняет тронковая часть поршня. В крейцкопфных двигателях роль направляющей выпол­ няет ползун (крейцкопф). В этом исполнении выпускаются мощные малооборотные судовые двигатели.

По числу цилиндров — одно- и многоцилиндровые.

По расположению цилиндров ■— вертикальные и горизонтальные, однорядные и двухрядные, а также с V-, W- и звездообразным, парал­ лельным и противоположным расположением цилиндров (с проти­ воположно движущимися поршнями).

По изменению направления вращения коленчатого вала— ревер­ сивные и нереверсивные; по направлению вращения — правого и левого вращения.

По средней скорости хода поршня — тихоходные и быстроход­ ные. К тихоходным относятся двигатели со средней скоростью поршня меньше 6,5 м/с, к быстроходным — со средней скоростью поршня больше 6,5 м/с. Быстроходность зависит от частоты вращения и хода поршня.

По назначению — главные и вспомогательные.

Маркировка отечественных и иностранных двигателей. В СССР

введено специальное обозначение, в соответствии с которым каждому типу двигателя присвоено краткое условное обозначение. Естест­ венно, что в кратком обозначении невозможно дать полную характе­ ристику двигателя, поэтому согласно ГОСТ отмечается только число

41

цилиндров, тактность двигателя, возможность реверсирования, диаметр и ход поршня: Ч — четырехтактный, Д — двухтактный, Р — реверсивный, К — крейцкопфный, Н — с наддувом, С — судо­ вой с реверсмуфтой, П — с редукторной передачей.

Число цилиндров обозначается цифрой перед буквами, а диаметр цилиндров (числитель) и ход поршня (знаменатель) указываются дробью после букв. Например, 8ДР 43/61 — двигатель восьмицилин­ дровый, двухтактный, реверсивный, с диаметром цилиндра 430 мм и ходом поршня 610 мм. Часто наравне с ГОСТ заводы дают свои обозначения или условные марки. Так, двигатель 8ЧРН 30/38 из­ вестен под условной маркой 9ДМ, а двигатель 12ЧСПН 18/20 — как М50ФЗ.

Единая система индексации двигателей помимо СССР разрабо­ тана и введена в ГДР.

Иностранные фирмы придерживаются своих обозначений.

Н — вспомогательный, М — тронковый повышенной быстроходности.

В табл. 8 приведены марки двигателей фирм Зульцер и Бур­ мейстер и Вайн и соответствующие им обозначения по ГОСТ.

Основные детали и части двигателей. Каждый дизель независимо от назначения и конструкции состоит из ряда деталей и узлов, обес­ печивающих функционирование агрегата. Детали дизелей подраз­ деляют на неподвижные и подвижные. К неподвижным деталям, которые составляют остов дизеля, относят фундаментную раму, картер (станину), рамовые подшипники, цилиндры, рабочие втулки и крышки (головки) цилиндров; к подвижным — поршень, шатуны, крейцкопфный механизм и коленчатый вал. Подвижные детали обра­ зуют механизм движения, и поэтому их часто называют деталями движения.

Фундаментная рама является основанием двигателя. На нее укладывают коленчатый вал и устанавливают картер. Двигатель вместе с рамой крепят к судовому фундаменту. Отдельные фундамент­ ные рамы применяют в основном в тихоходных двигателях большой и средней мощности. В быстроходных двигателях отдельная фунда-

42