CC BY
98
тором электрических цепей устройства относительно друг друга и корпуса.
Данное устройство также с успехом может работать в системах топливоподготовки котельных установок. Для этого необходимо лишь скорректировать содержание воды в ВТЭ, которое обеспечивается регулирующим клапаном 11.
Таким образом, число, назначение и работа функциональных элементов системы обеспечивают полное решение поставленной задачи.
Установка подготовки топлива для дизелей включает комплекс мероприятий, с по-
университета ШИПИ водных дДДДтдр коммуникации
мощью которых удается решить проблемы существующих установок, такие как низкая устойчивость ВТЭ, необходимость использования поверхностно-активных веществ и др.
Оптимально исполнение данной установки в виде блочного устройства на общей раме. При этом сокращается время монтажа и значительно упрощается транспортировка. Также исполнение может быть выполнено в виде отдельных модулей в случае невозможности монтажа целым блоком из-за стесненных условий помещения, в котором планируется производить монтаж.
Список литературы
1. Зубрилов С. П., Ищук Ю. Г., Косовский В. И. Охрана окружающей среды при эксплуатации судов. — Л.: Судостроение, 1989. — 256 с.
2. Иванов В. М. Топливные эмульсии. — М.: АН СССР, 1962. — 274 с.
3. Курников А. С. Совершенствование систем обеспечения обитаемости и повышение экологической безопасности судов на основе активированных окислительных технологий: дисс. ... д-ра техн. наук. — Н. Новгород, 2002.
4. Курников А. С., Садеков М. Х. Подготовка компонентов питания судовых двигателей внутреннего сгорания. Судовые озонаторные станции и их автоматизация / Под ред. В. Л. Этина // Сборник научных трудов. — Вып. 294. — Н. Новгород: ВГАВТ, 2000.
5. Лебедев О. Н., Сомов В. А., Сисин В. Д. Водотопливные эмульсии в судовых дизелях. — Л.: Судостроение, 1988. — 108 с.
6. Логвиненко Д. Д., Шеляков О. П. Интенсификация технологических процессов в аппаратах с вихревым слоем. — Киев: Техника, 1976. — 144 с.
7. Новиков Б. А., Пименов Ю. А., Черников В. В. Виброкавитационные технологии приготовления высокостабильных топливных эмульсий // Инновации. — 1997. — № 1. — С. 34-36.
8. Курников А. С., Панов В. С. Патент на полезную модель РФ № 92622 «Установка подготовки топлива для дизелей», зарег. 27.03.2010.
УДК 621.436 В. К. Лопарев,
канд. техн. наук, доцент, ОАО «Техприбор»
АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СУДОВЫХ ДВС НА ИХ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
THE ANALYSIS OF INFLUENCE OF THE TECHNICAL CONDITION MARINE DIESEL ENGINES ON THEIR ECONOMIC INDICATORS
Приведены зависимости мощности дизеля И, расхода топлива От, удельного расхода топлива в функции времени для двигателя 4ДУ224. Изображены винтовые характеристики грузотеплохода проекта № 576 с главными дизелями типа 6ЧРН36/45 для различных Н/Т.
университета водных коммуникаций
The dependences of diesel power, fuel consumption, specific fuel consumption are shown as the functions of time for the engine 4ДУ224. The spiral characteristics of cargo vessel of Project 576 with main diesels like 6ЧРН36/45 are shown for different H/T.
Ключевые слова: расход топлива, судовой дизель, распределение нагрузки. Key words: fuel consumption, ship diesel, load dispatch.
ПРОЦЕССЕ работы дизеля изнашивается топливная аппаратура, прежде всего — прецизионные пары насоса высокого давления и форсунки. В результате ухудшается их работа, что приводит к нарушению неизменности подачи топлива по отдельным цилиндрам дизеля, а также угла опережения подачи топлива.
При этих нарушениях дизель работает неэкономично и не развивает номинальной мощности. Однако, как показывают исследования [1], процесс износа топливной аппаратуры сильно растянут во времени. Практически достаточно один раз в течение навигации внести поправку в программу управления, чтобы исключить влияние износа топливной аппаратуры на процесс управления расходом топлива.
В период эксплуатации дизеля происходят собственные износы пар трения, которые могут заметно влиять на снижение мощности, экономичности дизеля. В первую очередь это относится к кольцам — цилиндровая втулка и сочленения деталей: поршень - шатун - коленчатый вал (головной, шатунный подшипники).
Износ поршневых колец ведет к потере зарядки воздуха в процессе сжатия и, следовательно, к уменьшению избытка воздуха а для сгорания. Процесс сгорания протекает при повышенных температурах и сопровождается интенсивным теплоотводом в стенки цилиндра.
Уменьшение а вызовет падение индикаторного КПД ц. и среднего индикаторного давления. И так как механический КПД составляет Р
И _ 1 _ мех
Р. '
I
то можно утверждать, что с падением Р будет уменьшаться и значение пг А уменьшение пт и ц. приведет к падению эффективной мощности, так как
№е= 0,095бн5цЛгТ1тг"">
где: Qн — низшая теплотворная способность топлива;
gц — подача топлива за цикл; 1 — число цилиндров дизеля; г — коэффициент тактичности; п — частота вращения коленчатого вала дизеля, об/мин.
Износ таких дизелей, как поршневые кольца, шатунные шейки коленчатого вала, шатунные и головные подшипники, ведет к уменьшению хода сжатия (за счет перекладки зазора «вниз»), увеличению объема V камеры сжатия и, следовательно, к уменьшению степени сжатия.
Увеличение объема V может достигать значительных величин, заметно понижающих мощность и экономичность дизеля. На рис. 1 приведены зависимости N g в функции времени для двигателя 4ДУ224 мощностью
Новый дизель
1500 3000 4500
Время работы (ч)
Рис. 1
76 кВт при частоте вращения 750 об/мин. Эти характеристики показывают, что процесс износа цилиндро-поршневой группы и деталей кривошипно-шатунного механизма так же, как и топливной аппаратуры, растягиваются во времени, что достаточно легко можно учесть в программе управления расходом топлива.
Между дизелями в многотопливной энергетической установке существует естественная взаимосвязь через корпус судна. Данная связь может при определенных условиях вызывать неравномерное распределение нагрузки и, следовательно, лишний перерасход топлива. Управление же по программе экономичных режимов должно производиться при условии равномерного распределения нагрузки между дизелями. Такое равенство нагрузки возможно при равенстве частот вращения отдельных дизелей. Выполнение этого условия позволяет сократить суммарный расход топлива.
Как известно, упор каждого из винтов определяется из следующего выражения:
Рх =к,Рп}о*,
где к. — коэффициент упора;
Ов — параметр гребного винта. Суммарный упор составляет РЪ=Р1+Р2.
Поэтому если п = пк, п2 = п то
Но при щ +л,
Рш = ^ ■
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Более низкий суммарный расход топли-
ва при
п\ +п2
= П„
чем при n = nk, n2 = n . объясняется равенством удельных расходов топлива при условии выполнения равенства (4).
На рис. 2 изображены винтовые характеристики грузотеплохода проекта № 576 с главными дизелями типа 6ЧРН36/45 мощностью 662 кВт при числе оборотов n = 375 об/мин для различных H/T (изменение частоты в зависимости от относительной глубины фарватера)
университета водных коммуникаций
и зависимость удельного расхода топлива ge от числа оборотов и мощности дизелей также для разных H/T.
ge, Г/КВТ Ч 260
240
220
275
Щ/Т= 1,5 Н2/Т = 2,5
500 600 700 800 Ne, кВт
Нз/Т — 1,5 Н2/Т = 2,5 Нх/Т = <»
Рис. 2
Рассмотрим такой пример. Пусть п1 = 350 об/мин, а п2 = 375 об/мин, тогда gл = 226 г/кВтч, Ыл = 5254 кВт, Ые2 = 662 кВт и Ае, = 1206 кВт. Общий расход топлива О = 287 кг/ч.
т
Теперь полагаем щ+п2 _ 350+375
nt =nt =
= 362 об/мин.
2 2
Суммарная мощность останется прежней: Ае, = 1206 кВт, по 603 кВт на каждый дизель, ge = 148 г/кВтч, а суммарный расход топлива равен 277 кг/ч, т. е. на 3,5 % меньше.
Этот пример показывает, как важно иметь при управлении режимами работы равномерное распределение нагрузки на дизели.
Исходя из этого можно предъявить дополнительное требование к системе управления, которое будет заключаться в том, что
университета ^ИИИ водных коммуникации
система управления должна обеспечить не только управление движением судна, близкое к расчетному, но и равномерное распределе-
ние нагрузки между дизелями в многоваль-ной установке на всех возможных режимах работы.
Список литературы
1. Гиттис В. Ю., Бондаренко В. Л. Теоретические основы эксплуатации судовых дизелей. — М.: Транспорт, 1965. — 376 с.
