Судовая энергетическая установка обстановочного теплохода

Система смазки двигателя комбинированная. Подшипники коленчатого и распределительного валов, шатунный подшипник коленчатого вала пневмокомпрессора, втулки промежуточной шестерни и шестерни привода топливного насоса, а также механизм привода клапанов смазываются под давлением от шестеренчатого насоса. Гильзы, поршни, поршневые пальцы, штанги, толкатели и кулачки распределительного вала смазываются разбрызгиванием.

Очистка масла от посторонних примесей, продуктов сгорания и износа осуществляется в центробежном фильтре.

Охлаждение масла осуществляется в водомасляном охладителе, расположенном в машинном отделении с левого борта.

Все основные элементы системы смазки смонтированы на двигателе. Хранение запаса чистого масла предусматривается в двух бидонах вместимостью по 20 л каждый.

Для заправки маслом двигателя на блоке цилиндров со стороны центробежного фильтра имеется горловина, закрываемая крышкой.

Для контроля за давлением масла в системе смазки предусматривается дистанционный манометр и реле минимального давления с выводом показателей на пульт управления в рулевую рубку.

Отработанное масло при замене сливается в выгородку и перекачивается ручным насосом в бидоны.

 

1.5.4 Система газоотвода

 

Продукты сгорания топлива вытесняются из цилиндров в выпускной газопровод (коллектор), состоящий из отдельных цилиндрических чугунных сварных труб. Газы при движении в коллекторе создают сильный шум, поэтому на пути их движения устанавливают специальные глушители. Работа глушителей основана на расширении газов, потере их энергии при переходе в полость повышенного объема и отделении частиц сажи с изменением направления движения потока газов.

Система газоотвода обеспечивает отвод выхлопных газов двигателя через глушитель в атмосферу. На трубопроводе устанавливается компенсатор. Трубопровод изолируется.

Дооборудование системы включает в себя работы, связанные с изменением подключения трубопровода к главному двигателю.

1.6 Электрооборудование обстановочного теплохода

1.6.1 Назначение электрооборудования

 

Электрооборудование предназначено для запуска двигателя, питания электрических приборов и устройств, питания цепей, освещения и сигнально–электрических огней, систем АПС. Электрооборудование для запуска двигателя и зарядки аккумуляторных батарей соединено по однопроводной схеме, при которой корпус использован в качестве второго провода  – "масса".

ГРЩ, ЩЦК, цепи освещения и сигнально–отличительных огней, система контроля и АПС получают питание по двухпроводной изолированной схеме. Номинальное напряжение – 24 В.

1.6.2 Система пуска

 

В систему пуска двигателя входят: электростартер Ст1, реле стартера РС1, реле блокировки РБ 1, добавочное сопротивление R1, контрольный элемент электрофакельного подогрева КЭ, электрофакельный подогреватель ЭФП, трехпозиционный выключатель SA6.

Реле стартера PC1 и реле блокировки РБ1 входят в блок реле БР. Сопротивление R1, элемент КЭ, выключатель SA6 установлены в щите контроля и сигнализации дизеля, который расположен в рубке.

Электрофакельный подогреватель установлен во впускном коллекторе и служит для подогрева воздуха с целью обеспечения пуска двигателя. При включении выключателя SA6 в первое положение осуществляется разогрев спирали (в течение 15–20 с), при включении SA6 во второе положение одновременно со стартером включается катушка электромагнита. При этом спираль ЭФП остается выключенной, а контрольный элемент КЭ и сопротивление R1 шунтируются. Якорь электромагнита, служащий одновременно клапаном, открывает отверстие, через которое топливо вытекает на раскаленную спираль и воспламеняется. После запуска двигателя, одновременно с автоматическим отключением стартера, отключается питание от катушки электромагнита. Подача топлива прекращается. С возвращением выключателя SA6 в исходное положение ЭФП полностью обеспечивается.

Защита генератора от токов короткого замыкания обеспечивается предохранителями FU1, FU2, установленными в ГРЩ.

      

         2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

        2.1 Установка дизеля на судно

 

Перечень требований Правил Российского Речного Регистра, которые имеют отношение к дизелю 3Д6, при установке его на судне:

1. Главные судовые двигатели внутреннего сгорания подлежат надзору Речного Регистра при изготовлении.

2. Механические установки должны обеспечивать работу судна при всех нормальных условиях эксплуатации, а также при длительном крене судна 15° и дифференте до 5° (без строительного дифферента).

3. Движущиеся части механизмов должны быть закрыты защитными 
кожухами.

4. Нагревающиеся поверхности механизмов, представляющие опасность в пожарном отношении, должны иметь теплоогнестойкую изоляцию или должны предусматриваться конструктивные мероприятия, предотвращающие попадание на них топлива и масла.

5. Двигатели должны допускать возможность работы с перегрузкой, равной 10 % номинальной мощности, в течение не менее 1 ч, при этом периодичность таких режимов работы должна быть не менее 6 ч.

В особых случаях по согласованию с Речным Регистром может быть допущен номинальный режим без перегрузки.

6. Минимальная устойчивая частота вращения главных двигателей с прямой передачей на винт должна быть не более 30 % номинальной частоты вращения.

7. Двигатели с электростартерным пуском должны быть оборудованы навешенными генераторами для автоматического заряда пусковых аккумуляторных батарей.

8. Каждый главный двигатель должен иметь регулятор, отрегулированный таким образом, чтобы частота вращения двигателя не могла превышать расчетную (номинальную) более чем на 15 %.

9.Двигатели должны быть оборудованы средствами аварийно–предупредительной сигнализации в соответствии с требованиями стандарта.

Эксплуатационная мощность (принята в проекте) N = 110 кВт (150 л. с.) при частоте вращения коленчатого вала 1500 об/мин.

С реверс–редуктором дизель соединяется через проставыш и жестко устанавливается на судовой фундамент. Упор винта воспринимается упорным подшипником реверс–редуктора.

Система охлаждения дизеля на судне – двухконтурная. Отбор мощности на насос забортной воды (ВКС 1/16) осуществляется от переднего фланца (шкива) коленчатого вала при помощи клиноременной передачи. Снимая мощность на насос забортной воды в ходовом режиме судна не более 1,9 кВт (2,5 л. с.).

Для охлаждения воды и масла применяются водоводяной и водомасляный охладители от дизеля 6ЧСП 12/14.

Для регулирования температуры воды внутреннего контура дополнительно предусматривается терморегулятор прямого действия РТП–32Б.

Управление дизелем осуществляется из рулевой рубки.

Приборы для контроля давления масла в системе смазки, температуры охлаждающей воды внутреннего контура в системе охлаждения, частоты вращения коленчатого вала дизеля расположены на пульте управления. Кроме того предусматривается предупредительная сигнализация (звуковая) при падении давления масла в системе смазки (Р < 0,06 МПа) и повышении температуры воды системы охлаждения (t > 97 °С).

Разработанный проект по замене двигателя на обстановочном теплоходе проекта 457 удовлетворяет требованиям действующих правил надзорных организаций.

После выполнения всех работ, связанных с заменой двигателя, проводятся швартовные и ходовые испытания по механической и электротехнической частям в соответствии с документом 946–90–66 "Программа испытаний серийного судна".

2.2 Общие технические требования

 

Общие технические требования действительны для конструкций 
механического оборудования главных и вспомогательных установок.

Характерные технические требования, приводятся на чертежах.

          2.2.1 Материалы

 

Все используемые в производстве материалы и полуфабрикаты должны допускаться к приемке на склад только при наличии сертификата и при условии соответствия сертификатных данных требованиям соответствующих стандартов и технических условий.

Применение материалов, полуфабрикатов и изделий, поставляемых другими предприятиями, без проверки сертификатов ОТК завода-строителя судна не допускается.

2.2.2 Изготовление сборочных единиц и деталей

 

При изготовлении сборочных единиц и деталей допуски на неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий H14, валов h14, стальных ± .

 

Предельные отклонения от плоскости и прямолинейности, формы цилиндрических поверхностей, от параллельности и перпендикулярности, предельные значения торцового и радиального биения – по степени точности РД5Р.0002–95.

Шероховатость поверхностей, подвергаемых механической обработке, не указанная на чертежах – не ниже 25 ГОСТ 2789–73.

Центровые отверстия в деталях, обрабатываемых на токарных станках, должны выполняться в соответствии с ГОСТ 14034–74.

Механическая обработка сборочных единиц и деталей, имеющих сварные швы, должна производиться после выполнения сварных работ.

Поверхности сборочных единиц и деталей, подлежащие окраске, должны предварительно очищаться от грязи и ржавчины, а в необходимых случаях и обезжириваться.

2.2.3 Крепежные детали

 

Крепежные детали должны применяться в соответствии с требованиями чертежей, при этом поверхности гаек и головок болтов должны плотно прилегать к поверхности соединяемых деталей.

В резьбовых соединениях не допускаются перекосы и заедания.

Крепежные детали должны свободно проходить через отверстия в соединительных узлах.

Длины выступающих над гайками концов болтов должны быть в 
пределах:

• для болтов диаметром до 8 мм – 0 – 5 ниток резьбы;
• для болтов диаметром от 10 до 22 мм – 0 – 4 нитки резьбы;
• для болтов диаметром от 24 до 48 мм – 0 – 3 нитки резьбы (величина фаски в длину выступающей части болта не входит).

Утопание нарезной части болта в гайке не допускается.

Во избежание самоотвинчивания гайки должны стопориться способом, указанным на чертежах.

2.2.4 Монтаж вспомогательных механизмов

 

Монтаж вспомогательных механизмов должен производиться в соответствии с требованиями ОСТ 5.4110–87.

Сверление отверстий под болты в фундаментах должно производиться по отверстиям в рамах механизмов или шаблонам, снятых с них.

Отклонение расположения механизмов от горизонтали или вертикали не должно превышать 3 мм/м.

Координирование механизмов на фундаментах следует выполнять относительно осей отверстий в фундаментах и их опорных поверхностей.

Крепление механизмов осуществлять строго по монтажным рабочим чертежам.

Допускается свисание выравнивающей прокладки с опорной поверхности до 5 мм.

2.3 Определение основных показателей работы дизеля

 

Среднее эффективное давление , МПа

 

,                                          (2.3.1)  

 

где    –  тактность дизеля, ;

 –  рабочий объем одного цилиндра, м³,

 

,                                               (2.3.2)

, 

. 

 

Среднее индикаторное давление , МПа

 

,                                                        (2.3.3)

 

где    –  механический КПД дизеля, . Принимаем .

 

. 

 

Эффективный КПД

 

,                                                    (2.3.4)

 

где    –  низкая теплота сгорания дизельного топлива,

;

 –  удельный эффективный расход топлива, ;

 

. 

Индикаторный КПД

 

,                                                        (2.3.5)

. 

 

Удельный индикаторный расход топлива ,

 

,                                                    (2.3.6)

. 

 

2.4 Определение расхода топлива, воздуха и отработавших газов

 

 Часовой расход топлива дизелем ,

 

,                                               (2.4.1)

. 

 

Количество топлива, подаваемого в цилиндр за каждый цикл ,

 

,                                       (2.4.2)

. 

 

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива , кмоль/кг