Методика назначения эксплутационных режимов работы главного судового дизеля

  Контроль  работы главного пускового клапана можно производить во время работы дизеля, если пусковой рычаг поста управления не находится в положении «пуск».

  Во  время длительной стоянки, при выполнении ремонтных работ; во избежание несчастных случаев от непроизвольного проворачивания двигателя надо обязательно открыть вентиляционный  клапан и сообщить валоповоротное устройство. 

§   14 .    РЕГУЛЯТОРЫ  ЧАСТОТЫ  ВРАЩЕНИЯ

    Преимущественно на двигателях типа РД Зульцер используются системы   автоматического   регулирования   скорости (САРС) с регулятором марки «УГ- 40-ТЛ»   типа   Вудвард (UG-40-TL).

  Регулятор всережимный непрямого действия с гидравлическим сервомотором и  насосом смонтированном в общем, корпусе. В регуляторе предусмотрены  две обратные связи: жесткая и  изодромная  (гибкая). Обе связи могут настраиваться. Настройка жесткой обратной связи позволяет устанавливать степень неравномерности в пределах от 0 до 12%.

    Уровень масла располагается примерно на 50% объема регулятора и контролируется по мерному стеклу.

Задание частоты вращения устанавливается поворотом зубчатого сектора от  входного вала. Если регулятор оборудован программной приставкой СМД-2 системы дистанционного автоматизированного управления (ДАУ); то входной вал поворачивается от электромотора приставки. При управлении двигателем, помимо системы, электромотор посредством кнопок «больше»—«меньше»,  находящихся на местном пульте управления двигателем, включается в работу.

При управлении дизелем через систему ДАУ  регулятор настроен на нулевую неравномерность  и действует как чисто изодромный. Регулятор снабжен устройством сигнализации о перегрузке двигателя, срабатывающим при излишней подаче топлива, и блокировкой, предотвращающей непреднамеренное уменьшение  количества подаваемого на малом ходу топлива.

       Механизм ограничения нагрузки двигателя в функции частоты вращения дизеля встроен в корпус регулятора и представляет собой себя механическое программное устройство, устанавливающее для каждой заданной частоты вращения, а также для каждой позиции  входного вала регулятора соответствующую максимально допустимую подачу топлива.

На графике (рис. 41) показана программная зависимость, линия Л—В  для двигателя 6РД 76 Зульцер.

Рис. 41.  Программная зависимость ограничения подачи топлива

       регулятором Вудвард.  

Программа настроена при уставке входного вала регулятора на  индексе 2,2, при этом выходной вал может иметь максимальное значение на индексе 3,6.  Анализ работы двигателей типа РД Зульцер позволил сделать выводы, что показатели некоторых САРС с регуляторами типа УГ 40 на некоторых судах значительно ухудшились вследствие длительного периода эксплуатации без профилактического ремонта (более 10 лет). Наблюдается неустойчивая работа системы,  характеристика настройки смещается на 3—4%, величина пере- регулирования возрастает та 30—40%, что превышает нормы.

  Отсутствие, необходимых рекомендаций явилось  причиной того, что ревизии регуляторов  УГ 40 Вудвард двигателей 6РД 76 Зульцер  на судах «Каспийск», «Ковров» и  других оказались неэффективными. Результаты исследования влияния увеличения зазоров в прецизионных спряжениях регулятора сформулированы следующим образом. В сопряжениях «шток измерителя—направляющая втулка», «плунжер —букса», «букса —корпус», «корпус—сервопоршень» и других поверхностей основных элементов изодрома и линий передачи вращающего момента от двигателя к грузам регулятора, кинематической части изодромной обратной связи,

вследствие  износа увеличиваются зазоры, что  ухудшает условия  регулирования. Выбирание  зазоров возможно с наличием пружин под пяткой плунжера и поршнем  изодрома в последних двух линиях передачи регулирующих и корректирующих воздействий. Возникающая вследствие износа в сопряжениях линии передачи вращающего момента к грузам регулятора вибрационная составляющая величиной 10—17 Гц ослабляется в демпферах промежуточного вала и измерителя. Не компенсированными являются зазоры в сопряжениях сервомотора, изодрома и сопряжении «направляющая   втулка—шток  измерителя». 

  Увеличение  зазора в сопряжениях сервомотора  приводит к смещению характеристики настройки системы. В результата износа, в сопряжениях дающего и принимающего поршней изодрома возникает уменьшение постоянной времени в 1,.3—2 раза до значений 0,5—0,6 с и в 1,2—1,4 раза коэффициента передачи для рабочего диапазона вязкостей. Причем, большее изменение относится к малым степеням открытия игольчатого дросселя. Увеличение зазоров в сопряжениях «направляющая втулка— шток измерителя», «плунжер—втулка», «приемный поршень  изодрома— корпус» способствует изменению устойчивости системы.

  В случае повышенной вязкости рабочей среды устанавливать указатель положения оси  качения плавающего рычага в пределах первой трети шкалы со стороны игольчатого дросселя. 

Глава III                                                                                                                                                         ОСНОВНЫЕ СИСТЕМЫ, ОБСЛУЖИВАЮЩИЕ ДИЗЕЛЬ. ТОПЛИВО, МАСЛА И СМАЗКИ

§ 15. СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

  Охлаждение  двигателей типа РД и РНД, Зульцер  включает в себя три системы: охлаждения поршней; охлаждения цилиндров, заслонок, управляющих выпуском, и турбо нагнетателей; охлаждения форсунок.

  Система охлаждения Цилиндров, заслонок, управляющих  выпуском, и турбо  нагнетателей (рис. 42) —наиболее сложная, определяющая надежность двигателя. Несмотря  на многочисленные изменения, внесенные фирмой, как в саму схему, так и в охлаждение двигателя, система не всегда позволяет получить необходимый  эффект, о чем свидетельствуют продолжающиеся случаи выхода из строя цилиндровых втулок.

Цилиндровые втулки, заслонки, управляющие выпуском, и турбо нагнетатели охлаждаются пресной водой по замкнутой системе. Типичная схема охлаждения включает основной и резервный насосы, холодильники, расширительную цистерну и воздухоотделитель.

  Рис. 42.    Схема охлаждения цилиндров и заслонок:

/ — насос циркуляционный;  2 — холодильник;  3 — клапан терморегулирующий;  4 — подогреватель паровой;                5—сепаратор воздуха;  6— установка испарительная;  7— цистерна расширительная;   8 — дизель 

  На  ряде судов предусмотрена возможность  охлаждения вспомогательных дизелей на ходовом режиме от системы главного двигателя. При подготовке главного двигателя к работе осуществляется его прогрев от вспомогательных дизелей.

  Согласно  новым требованиям фирмы охлаждение главного и вспомогательных двигателей должно осуществляться только раздельно. Для подогрева воды перед запуском  главного  двигателя служит специальный паровой подогреватель.

  Пресная вода от цилиндровых блоков и крышек направляется на охлаждение заслонок, управляющих выпуском, и турбовоздуходувок, что способствует снижению температурных напряжений в корпусах и деталях заслонок и ГТН. Требуемый расход воды создается следующим подключением контуров охлаждения. На сборном коллекторе выхода охлаждающей воды из цилиндровых блоков и крышек установлен секущий клапан. Подводящий контур охлаждения заслонок я турбин включен до клапана, а обводящий—после. Настройка системы, руководствуясь таблицей рекомендованных температур, производится этим секущим клапаном.

  Клапаны на насосе охлаждения, на заслонках, управляющих выпуском, и турбинах должны быть полностью открытыми. В противном случае не достигается необходимая циркуляция воды                                    

  На  последних моделях двигателей фирма  установила дифференциальный манометр, упрощающий процесс регулировки системы. При нормальном давлении в системе разность давлений между входом воды на охлаждение заслонок и сборным коллектором должна составлять 0,7 кг-с/см², а между входом воды на охлаждение турбин и сборным коллектором — 0,4 кг-с/см².  Многолетний опыт эксплуатации двигателей РД показывает, что традиционная схема не обеспечивает эффективное охлаждение деталей цилиндропоршневой группы. В цилиндровых блоках и крышках имеются застойные зоны, что приводит к неравномерному охлаждению. Особенно неблагополучны районы окон  цилиндровых втулок, карманы крышек.

Рис. 43.   Установка направляющего патрубка в системе охлаждения цилиндровых втулок двигателя РД 76:

/ —втулка цилиндровая;  2 -  блок цилиндровый;  3—лючок полости охлаждения цилиндра;  4—патрубок направляющий   

  Для улучшения охлаждения фирма предусмотрела  специальные патрубки, направляющие воду непосредственно по втулке (рис. 43). Патрубок устанавливается на лючке напротив отверстия в цилиндровом блоке. Подобная модернизация была проделана на некоторых двигателях судов типа «Коммунист»,         «Интернационал», «Новгород» и дала положительный результат. Однако это мероприятие не является полностью достаточным для обеспечения эффективного охлаждения. По данным Дальневосточного пароходства за трехлетний период эксплуатации судов типа «Дубровник» и «Интернационал» было заменено 15 цилиндровых втулок. Замены производились из-за значительных деформаций, износов и трещин в районе окон. 

  Для дальнейшей интенсификации охлаждения деталей ЦПГ рекомендуется включать вместо основного насоса охлаждения резервный насос забортной воды, производительность которого, как правило, существенно выше.

  В последние годы фирма рекомендует  держать более высокое минимальное  давление воды в системе, охлаждающей  цилиндры,—3,5 вместо 2,5 кгс/см². Однако повышение рабочего диапазона давлений возможно лишь при изменении схемы охлаждения двигателя и установки насосов с иными характеристиками.

  На  некоторых судах для выполнения этой рекомендации на трубопроводах  отвода воды из крышек главного двигателя устанавливаются дроссельные шайбы или заменяются уже поставленные на меньший размер. Подобные мероприятия были проведены на судах типа «Дубровник», причем давление воды повысилось до 2,8 кг-с/см². Однако такое решение вопроса нельзя считать правильным. Согласно характеристикам центробежных насосов большее давление можно достичь лишь за счет уменьшения производительности. При охлаждении, осуществляемом основным насосом, расход воды через двигатель окажется просто мал. Что касается резервного насоса, то может оказаться, что не будет должного выигрыша от его применения.

 Рис. 44.    Модернизация схемы охлаждения двигателя типа РД:

/ — дроссельная   шайба;   2—турбо нагнетатель;

3—-заслонки управления выпуском;   4—манометр;   5— кран  трехходовой 

  Значительно увеличивает эффективность охлаждения изменение последовательности   поступления   воды  (рис. 44). Охлаждающая  вода от насоса идет к главному двигателю, затем через сепаратор воздуха  и холодильники возвращается к насосу. Опреснительная установка   включена после двигателя и тем самым не вызывает снижения давления перед двигателем. При такой   схеме   включения обеспечивается   поддержание минимального давления охлаждающей воды перед двигателем 3,5 кгс/см².

Такая схема применена на части судов типа «Коммунист». Через 16000 ч работы двигателей 6РД 76 прогораний крышек цилиндров, характерных при иной схеме охлаждения, не обнаруживается.

  Независимо  от схемы в системе охлаждения цилиндровых блоков, крышек, заслонок и ГТН предусмотрено два холодильника. Поверхность их выбрана таким образом, что в умеренных широтах один холодильник обеспечивает необходимое охлаждение воды. Второй холодильник включается в схему параллельно в тропических зонах, когда температура забортной воды превышает 25° С. Установку одного холодильника с большой поверхностью охлаждения, как выполнено на судах типа «Дубровник», следует

признать  менее удачным решением, так как  исключается дубляж, снижается надежность, затрудняются условия ремонта.

  В эксплуатации определенное внимание следует обращать на состояние воздушных трубопроводов, препятствующих созданию паро-воздушных пробок в цилиндровых крышках и других узлах. Воздушные трубопроводы выведены в расширительную  цистерну и из них должна выходить водо-воздушная смесь.

  Пресная вода, циркулирующая в системе, содержит примеси, вызывающие отложение накипи, коррозию и кавитационно-эрозионные повреждения.

  Контроль  охлаждающей воды необходимо делать в начальный период не реже одного раза в неделю, а в эксплуатации—два раза в месяц.

  Система охлаждения поршней, В двигателях типа РД 76 Зульцер номинальной цилиндровой мощностью 1300 л. с. охлаждение поршней осуществляется маслом от общей системы смазки. Масло поступает в головку поршня по сверлению в штоке. В головке располагаются специальные направляющие насадки, организующие поток масла. Основное требование заключается в чистоте системы. Масляное охлаждение поршней не предъявляет какие-либо специальные требования к применяемому маслу. Оно должно отвечать обычным требованиям.