CC BY
16Изменения запыленности q^ воздуха получают в результате обработки экспериментальных данных с помощью метода наименьших квадратов.
Математические модели изменения запыленности воздуха при пылеуносе из
судна получают в результате обработки экспериментальных данных с помощью регрессионного анализа.
Затем, с учетом выражения (7) определяют величины q^c , и запыленности воздуха для натурных условий.
Список литературы:
[1] Бобровников Н.А. Защита окружающей среды от пыли на транспорте / Н.А. Бобровников. -М.: Транспорт, 1984. - 72 с.
[2] Венников В.А. О моделировании / В.А. Венников. - М.: Знание, 1974. - 89 с.
METOD FOR DETERMININGLOSSES OF BULK CARGO DUST AND DUST DISCHARGE AT LOADING (UNLOADING) CONVEYOR SYSTEM VESSELS
S.N. Sikarev, V.E. Tyazhelov, N.P. Gladkov
Keywords: like, dust discharge, losses.
In the article the method of estimating the loss of bulk cargo at loading soda conveyor system.
УДК 628.511.001.57:656.62.073.28:689.46
С.Н. Сикарев, к.т.н., доцент ФГБОУВО «ВГУВТ» 603950, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5
B.Е. Тяжелое, главный инженер ООО «Экспертный центр»
C.Н. Шутов, начальник отдела экспертизы зданий и сооружений ООО «Экспертный центр»
603004, г. Нижний Новгород, пр. Ленина, 88
ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ПЛАВУЧИХ КРАНОВ И ЭКОНОМИЧНОСТИ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРОВ ПЛАВУЧИХ КРАНОВ
Ключевые слова: дизель-генератор, плавучие краны, электропривод.
В статье приводятся анализ особенностей режима нагружения ДГ крановыми элек-
троприводамию.
Дизель-генераторы (ДГ) плавучих кранов являются энергетическими установками, обеспечивающими электроэнергией крановые электроприводы и потребители понтона. Надежная и экономичная работа ДГ необходима для эффективной эксплуатации крана, его высоких качественных и количественных показателей.
В статье приводятся анализ особенностей режима нагружения ДГ крановыми
С.Н. Сикарев, В.Е. Тяжелое, С.Н. Шутов
Проблема повышения надежности плавучих кранов и экономичности дизель-генераторов ...
электроприводами, результаты испытания, технические требования и рекомендации по экономичной их эксплуатации.
На отечественных плавучих кранах в ДГ обычно применяют среднеоборотные дизели 6Ч25/34, 6Ч23/30, 8Ч23/30 (п = 500-700 мин-1), реже многооборотные 7Д12 (п = 1500 мин-1). Многооборотные дизели типа 7Д12 и другие из-за низкой экономичности и малого ресурса работы на кранах не устанавливаются. На плавучих кранах зарубежной постройки используют дизели с частотой вращения 500-1800 мин-1, запасом мощности 30-40%.
Многолетний опыт эксплуатации и экспериментальные исследования ДГ плавучих грейферных кранов свидетельствуют о том, что они работают в условиях резко переменных нагружений, практически в режиме неустановившейся нагрузки. Частота наброса и сброса нагрузки достигает 350 и более раз в час и зависит от характера работы крановых электроприводов. При набросах нагрузки особенно от привода грейферных лебедок, кратковременная потребная мощность ДГ достигает (1-1,1)Рном, а при сбросах снижается до (0,3-0,5)Рном. Характерно, что средняя потребляемая мощность крановыми электроприводами в течение цикла составляет около (0,3-0,4)Рном, что свидетельствует о работе ДГ преимущественно с долевыми нагрузками. Переменная нагрузка ДГ неизбежно снижает надежность, ресурс и экономичность его работы.
Следует отметить, что, чем меньше продолжительность кранового цикла, тем сильнее снижается экономичность и надежность работы ДГ. Кроме того, неустановившееся движение крановых электроприводов и неизбежные при этом переходные процессы в системе дизель-генератор-крановые электроприводы изменяют частоту вращения ДГ, а следовательно, и частоту переменного тока. Снижение частоты тока в конечном счете уменьшает производительность крана на 3-4 %.
Таким образом, переменные и случайные нагрузки ДГ плавучих грейферных кранов, принципиально отличающиеся от характера нагрузки обычных судовых ДГ и тем более от номинальных расчетных, являются первопричиной снижения их надежности, ресурса и экономичности работы. Обеспечение экономичной и надежной эксплуатации ДГ плавучих кранов представляет собой актуальную задачу, решение которой неоднозначно и связано с определенными трудностями.
Учитывая особенности эксплуатации дизелей с наддувом при переменных нагрузках кафедра ПМ и ПТМ исследовала работу дизель-генератора ДГР 320/50 с двигателем 6ЧН25/34 на кране КПЛ15-30.
Максимальная загрузка ДГ создается при совмещении рабочих движений электроприводов и достигает 300 кВт, т. е. около 0,9 Рном. При сбросах нагрузки мощность ДГ снижается до (0,3-0,5)Рном. Средняя мощность за крановый цикл не превышает (0,3-0,4)Рном. При набросах нагрузки частота вращения вала дизеля снижается до 440432 мин-1, т. е. на 12-14 % по сравнению с номинальной и восстанавливается за 78 сек. Частота вращения вала дизеля в течение всего кранового цикла колеблется ниже номинальной - 500 мин-1, что характерно для переменного режима работы ДГ. Автоматическое регулирование скорости ДГ переменного тока должно быть не ниже 3-го класса точности. Дизель 6ЧН25/34 с низким наддувом в крановом режиме не обеспечивает нормированные параметры.
Турбокомпрессор ТК 23Н-26 двигателя 6ЧН25/34 в крановом режиме эксплуатации ввиду большой инерционности ротора практически оказывается неработоспособным Давление наддувочного воздуха во время испытаний не превышало 0,02 МПа вместо номинального 0,058 Мпа. Нарушение нормального воздухоснабжения дизеля при набросах нагрузки неизбежно приводит к дымности выхлопных газов, саже и нагарообразованию в проточной часто газовой турбины, что требует ежегодного ремонта турбокомпрессора или его замены.
На рис. 1 представлены нагрузочные характеристики двигателя 6ЧН25/34. При испытании двигателя на кране получена стендовая характеристика посредством одновременного измерения мощности Р1 и расхода топлива Q при загрузке ДГ насосами
гидроперегружателя и постоянных частотах вращения вала дизеля. Cходимость стендовых характеристик 1 и 2 находится в пределах погрешности измерения опытных величин.
Нагрузочная характеристика двигателя по средним величинам мощности Рi за крановый цикл представлена кривой 3. Удельный расход топлива qi при этом в 1,21,5 раза оказался выше соответствующего расхода по стендовой характеристике. Кривая 4 представляет собой нагрузочную характеристику дизеля 6ЧН25/34 по эксплуатационным нагрузкам. Переменный режим нагружения, частые набросы и сбросы нагрузки, продолжительная работа на долевых нагрузках снижают экономичность дизеля на 20-35% по сравнению с загрузкой по стендовой характеристики. Эти данные убедительно подтверждают известное положение о низкой экономичности работы дизелей с наддувом при переменных и долевых нагрузках что объясняется рассогласованием характеристик самого двигателя газовой турбины и турбокомпрессора. При работе двигателя с наддувом на расчетном режиме эти характеристики оказываются согласованными, в результате чего обеспечивается высокая экономичность работы. Удельный расход топлива в этом случае снижается в основном из-за уменьшения относительных механических потерь с охлаждающей водой. При наброски нагрузки в двигатели с газотурбинным наддувом происходит запаздывание подачи воздуха из-за инерционности турбины и компрессора, вследствие чего не хватает воздуха для полного сгорания топлива, создается задымленность выхлопных газов и увеличивается расход топлива. При понижении нагрузки и работе на долевых нагрузках растут относительные потери двигателя. В результате того, что турбокомпрессор на возвращает затраченную на него энергию, он создает дополнительное сопротивление в газовом и воздушном трактах. Двигатели с турбонаддувом при переменных и долевых нагрузках работы менее экономичны чем безнаддувные двигатели [2].
т —
3 —<■
Рис. 1. Нагрузочные характеристики двигателя 6ЧН25/34: 1 - стендовые испытания при 2 - испытания на кране при
3 - эксплуатационные испытания на кране (нагрузки, средние за цикл); 4 - эксплуатационные испытания на кране (нагрузки переменные).
С.Н. Сикарев, В.Е. Тяжелов, С.Н. Шутов
Проблема повышения надежности плавучих кранов и экономичности дизель-генераторов .
Из-за ухудшения воздухоснабжения (турбонаддув не регулируется) при набросах нагрузки наблюдается повышенная дымность выхлопных газов не обеспечивается 3 -й класс точночти регулирования динамических параметров и гарантированный срок службы газовой турбины. Двигатель с турбонаддувом в крановом режиме работы имеет повышенный расход топлива на 20-35% по сравнению с расходом по стендовой характеристике.
Форсированные двигатели с высоким наддувом вследствие ухудшения воздухоснабжения будут менее надежны, неэкономичны и недолговечны.
Двигатель должен иметь однорежимный регулятор непрямого действия, обеспечивающий надежное регулирование скорости в пределах 92-97% по сравнению с номинальной скоростью и восстановление ее до номинальной в течение 5 сек. при работе крана в грейферном режиме с двигателями без наддува.
Двигатель должен развивать тормозную мощность не менее 35% номинальной мощности для безопасного опускания номинального груза. Двигатель должен быть снабжен предельным выключателем для мгновенной остановки его с прекращением подачи топлива и воздуха в случае превышения номинальной частоты вращения более 20%; номинальная мощность должна быть равна мощности крановых электроприводов при продолжительности включения 40% с учетом коэффициента одновременности их работы, потребителей энергии понтона и климатических условий эксплуатации.
Габаритные размеры должны удовлетворять Правилам речного Регистра, касающимся расположения его в машинном отделении понтона, а также размещения секции машинного отделения с ДГ на железнодорожной платформе при перевозке крана в разборном варианте [1].
Для использования дизель-генераторов с двигателями с турбонаддувом на плавучих кранах и обеспечения экономичной их эксплуатации необходимо разработать систему автоматически управляемого автономного или регулируемого турбонаддува двигателей дизель-генераторов.
Список литературы:
[1] Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания.-М.: Транспорт, 2014.
[2] Крутов В.И. Регулирование турбонаддува ДВС.-М.: 1978, 216 c.
PROBLEM IMPROVING THE RELIABILITY OF FLOATING CRANES AND ECONOMICAL DIESEL GENERATORS FLOATING CRANES
S.N. Sikarev, V.E. Tyazhelov, S.N. Shutov
Keywords: diesel generator, floating cranes, power
The article presents the analysis of the features of loading the DW mode electric crane, test
results, specifications and recommendations for the cost of their operation
