CC BY
23УДК 621.431.74-44
Т.Н. Гусакова, ст. преподаватель ФБОУВПО «ВГАВТ» В.В. Алексеев, соискатель ФБОУ ВПО «ВГАВТ» 603950, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а
АНАЛИЗ ТОПЛИВОИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ НА СУДАХ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА
Ключевые слова: судовые двигатели, топливо, расход, нормирование, мощность, частота вращения, технико-эксплуатационные показатели.
Приводятся материалы аналитического обзора по нормированию расхода топлива на
судах водного транспорта.
Совершенствование методов технической эксплуатации включает в себя большую группу вопросов, ведущих к снижению эксплуатационных расходов. Особое место среди них занимают задачи, связанные с поиском путей снижения расхода топлива. Они решаются по линии организации мероприятий, направленных как на поддержание энергетических установок судов в нормальном техническом состоянии, так и по линии выбора оптимальных с точки зрения топливоиспользования режимов движения судов в различных условиях.
Повышение экономичности главных двигателей теплоходов имеют определяющее значение в повышении эффективности топливоиспользования. Снижение удельного расхода топлива в широком диапазоне нагрузок частоты вращения, приведет к снижению часового и общего расхода топлива.
Большое значение для объективной оценки уровня топливоиспользования на флоте имеет правильный выбор системы нормирования расхода топлива. Действительно, в настоящее время системы нормирования в большинстве несовершенны и не отражают достаточного уровня технической эксплуатации флота.
Из всей совокупности вопросов, проблемы снижения расхода топлива можно выделить два основных направления, разработка которых может оказать решающее влияние на уровень топливоиспользования и экслуатационной экономичности теплоходов.
К первой следует отнести исследование зависимости экономичности дизелей от параметров рабочего процесса и выбора оптимального сочетания их минимально возможного удельного расхода топлива в широком диапазоне режимов работы по частоте вращения и нагрузке.
Ко второму направлению следует отнести вопросы изучения закономерности протекания рабочего процесса главного двигателя в различных эксплуатационных условиях и выбор режимов их работы внутри области, ограниченной экономическими характеристиками. Решение этих вопросов создает базу для разработки систем нормирования расхода топлива, позволяющего объективно учитывать особенности работы теплохода в различных условиях.
Исходя из изложенного, задачи исследования можно свести к:
1) исследованию влияния условий организации рабочего процесса главных двигателей теплохода на их экономичность, положении экономических характеристик и улучшении топливоиспользования;
2) оценке влияния эксплуатационных условий на работу главных двигателей и повышения винтовых характеристик в зависимости от глубины судового хода;
Т.Н. Гусакова, В.В. Алексеев
Анализ топливоиспользования в судовых энергетических установках на судах водного
3) разработке системы нормирования, обеспечения возможного выбора оптимальных режимов движения в зависимости от нагрузки и путевых условий.
В работе рассмотрено влияние рабочего процесса на экономические показатели судовых среднеоборотных дизелей. Число факторов, влияющих на протекание рабочего процесса двигателя велико, и каждый из них оказывает влияние на экономичность двигателя.
Проведено много исследований, однако мало освещены вопросы, связанные с изучением закономерностей, оказывающих влияние на экономические характеристики двигателей различного назначения. В основном влияние различных факторов на экономичность двигателя рассматривается без увязки с условиями эксплуатации и полученные результаты не точны.
Известно, что на величину индикаторного, механического и эффективного кпд двигателя основное влияние оказывают такие параметры рабочего процесса, как степень сжатия 4, степень повышения давления X, коэффициент избытка воздуха а и давление наддува РН. В принципе, можно для каждого двигателя выбрать их оптимальное сочетание, обеспечить высокий кпд в достаточно широком диапазоне нагрузок и частоты вращения. Для каждого типа двигателя конкретные значения 4, X, а, РН определяется опытным путем по условию максимальной экономичности при ограничении скорости нарастания давления и максимальной величины давления сгорания Pz.
Необходимо более полно провести исследования экономических характеристик.
Экономическая характеристика - зависимость Ne = / (n); ge = / (n), полученные при работе двигателя на режимах наибольшей экономичности.
Экономические характеристики двигателя получали по серии его нагрузочных характеристик или по серии винтовых. Однако эти экономические характеристики в координатах Ne - n будут отличаться от этих же характеристик, полученных по серии нагрузочных.
Г.А. Конаков впервые указал, что исследование экономических характеристик может выявить резервы повышения эксплуатационной экономичности двигателя, а разработка вопросов согласования винтовой и экономической даст возможность установить обоснованные критерии выбора оптимальных режимов движения судов в различных условиях плавания.
Проведенный анализ литературы позволяет сделать следующие выводы:
1) необходимо разработать новые методики «нормирования топлива» для судовых среднеоборотистых двигателей применительно к современным экономическим условиям эксплуатации судов водного транспорта;
2) совершенствовать организацию технической эксплуатации флота с целью улучшения технико-экономических характеристик судовых дизелей.
Список литературы:
[1] Паспортные характеристики судов. Справочник. Составитель Г.А. Долгополов: Новосибирск, НГАВТ, 1999 - 39 с.
[2] Руководство по теплотехническому контролю серийных теплоходов: Минречфлот, 3-е изд.: М., Транспорт, 1986. - 207 с.
[3] Техническая эксплуатация речного флота. Под редакцией А.Ф. Видецкого. - М.: Транспорт, 1995. - 320 с.
ANALYSIS FUEL USAGE IN SHIP POWER PLANTS SHIPS WATER TRANSPORTTN
T.N. Gusakova, V. V. Alekseev
Keywords: ship engines, fuel consumption, regulation, capacity, speed, performance indicators.
Provides an analytical review of the materials on rationing of fuel consumption on ships sailing charter.
УДК 621.86.07
В.И. Беспалов, к.т.н., доцент ФБОУ ВПО «ВГАВТ» В.В. Колыванов, к.т.н., ФБОУ ВПО «ВГАВТ» 603950, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а
ПРИМЕНЕНИЕ НА СУДАХ ВАЛОГЕНЕРАТОРОВ С УСТРОЙСТВОМ ПОДДЕРЖАНИЯ ПОСТОЯННОЙ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ НА РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ РАБОТЫ ГЛАВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Ключевые слова: валогенератор, постоянная частота вращения, планетарный механизм.
Статья содержит материалы по использованию на судах валогенераторов с устройством поддержания постоянной частоты вращения их на различных режимах работы главных двигателей.
Использование на судах валогенераторов в ходу судна вместо дизель-генератора применялось еще при строительстве судов проектов 507, 507-А, 507-Б, 1565 типа «Волго-Дон». Но их использование на судах практически сводилось к нулю, так как при изменении (понижении) частоты вращения главного двигателя примерно на 10% или снижения напряжения на валогенераторе на 10% происходил автоматизированный запуск резервного дизель-генератора. И это происходило очень часто, особенно на реках при ограниченной глубине фарватера, при шлюзовании, прохождении каналов, расхождении судов, внезапных ситуациях и т.д. Тогда устанавливались валогене-раторы мощностью 50 кВт и с частотой вращения через клиноременную передачу от валопровода и мультипликатор п=1500 мин-1. В связи с частыми переходами на работу дизель-генераторов (а это приводило к снижению их ресурса), использование вало-генераторов было прекращено.
В данной работе мы предлагаем использовать на судах валогенераторы с устройством поддержания постоянной частоты вращения их на различных режимах работы главных двигателей (ГД). Суть устройства заключается в следующем см. рисунок 1.
От валовой линии через клиноременную передачу вращающий момент передается на ведомое водило 2 обода планетарного механизма 1. Планетарный механизм состоит из обода с внутренним и внешним зацеплением, крестообразного водила 2 вращающего саттелиты 3 с внутренним зацеплением, обода планетарного механизма и ведомой шестерни валогенератора 4, тахогенератора, пульта управления частоты вращения, электродвигателя постоянного тока, связанного с шестерней 5 привода обода планетарного механизма.
Работа планетарного механизма заключается в следующем.
