Раздел 7. Судовые энергетические установки и общесудо-
ВЫЕ СИСТЕМЫ
Глава I. Судовые энергетические установки
§7.1. Классификация сэу
Судовой энергетической называют установку, предназначенную для перемещения судна при помощи движителя.
Движитель – устройство для преобразования механической энергии СЭУ в поступа
тельное движение судна.
К движителям относятся: гребные винты, гребные колеса и водометные движите-ли ).
На транспортных судах в качестве СЭУ применяют дизели, турбины и электродви
гатели.
Водометные СЭУ применяют на небольших пригородных пассажирских судах с ма
лой осадкой.
§7.2. Дизельные сэу
Д и з е л ь - поршневой двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжа-
тия.
Суда, на которых в качестве СЭУ используется дизельная установка, называются теплоходами.
Пуск двигателя проводится сжатым воздухом из баллонов пускового воздуха, чем
обеспечивается автономность работы и быстрота пуска ( до 30 с ).
Дизели более экономичны по сравнению с турбинами, достаточно надежны и про-
сты в эксплуатации. Ресурс судовых дизелей относительно высок и составляет 30-40 тыс. ч.
На судах дизели используются в качестве главных и вспомогательных двигателей.
Главные двигатели предназначены для обеспечения хода судна, вспомогательные –
для производства электроэнергии ( дизель-генераторы ).
Рис. 7.1. Дизельная установка фирмы «Вяртсиля»:
1 – дизель; 2 – редуктор с отбором мощности на валогенератор; 3 – навешенный валогенератор; 4 – гребной вал; 5 – дистанционная система контроля «Wichmatic»; 6 – винт регулируемого шага ( ВРШ )
К недостаткам дизелей следует отнести:
1. малую перегрузочную способность (не более 10 % номинальной мощности в течение 1 ч);
2. неравномерность хода.
Для уменьшения неравномерности хода число цилиндров дизеля должно быть чет-
ным, кроме того, часто на валу дизеля устанавливают массивный маховик.
На судах скорость вращения гребного винта составляет 120 – 180 об/мин.
Это объясняется тем, что при больших скоростях на винтах возникает явление кавитации.
Это явление состоит в следующем.
При вращении винта на всасывающей поверхности лопастей образуется разреже-
ние, приводящее к образованию пузырьков воздуха. При дальнейшем повороте лопасти пузырьки попадают в зону высокого давления и лопаются, вызывая образование сильных гидравлических ударов, выбивающих из поверхности лопасти микрочастицы металла.
В результате поверхность лопастей становится шершавой, что приводит к значи-
тельному уменьшению скорости хода судна.
В зависимости от частоты вращения, дизели делятся на низкооборотные ( до 150 об/мин ), среднеоборотные ( до 500-600 об/мин ) и высокооборотные ( свыше 600 об/мин ).
Нам судах для привода гребных винтов используют все три типа дизелей
При этом низкооборотные дизели соединяются с гребным валом непосредственно
( без передачи ), а средне- и высокооборотные дизели – через редуктор.
Применение винтов регулируемого шага ( ВРШ ) вместо обычных с фиксирован-
ным шагом ( ВФШ ) позволило перейти от реверсивных ДВС к нереверсивным, что значи-
тельно упростило устройство ДВС и их системы управления.
В настоящее время ДВС являются основным типом СЭУ - они установлены на бо-
лее чем 80% судов мирового флота.
Основные производители среднеоборотных дизелей – фирмы «Wärtsilä», Finland
( «Вяртсиля», Финляндия), MAN B&W, Germany ( МАН Бурмистер и Вайн, ФРГ ), Kater-
pillar-MAK Motoren ( Катерпиллер-МАК моторен, интернациональная ), Daihatsu, Japan
( Дайхацу, Япония ), Yanmar, Japan ( Янмар, Япония ).
Мощность самого крупного в мире дизеля типа 12К108МЕ-С фирмы MAN B&W
составляет 83 400 кВт, его частота вращения – 94 об/мин, число цилиндров – 12.