Характеристика елементів суднової енергетичної установки

1.11.1. Аналіз параметрів ЕУ серійного судна

На судні-прототипі встановлений реверсивний малообертовий двигун фірми МАN B&W 6S60MC.

Швидкість судна в умовах випробування при осадці 7,5 м на глибокої воді при відсутності повітря та хвилювання, при свіжопофарбованому корпусі та температурі морської води 15°С при експлуатаційної потужності головного двигуна 7810 кВт буде складати 15,3 вуз. Розрахункова швидкість судна при осадці 12,2 м з врахуванням 15 % морського запасу та потужності головного двигуна 7810 кВт буде складати 14,3 вуз.

Рух судна здійснюється за допомогою прямої передачі потужності на гвинт фіксованого кроку. Діаметр гвинта 6,7 м; дискове відношення 0,7; кількість лопатей 4.

Специфікаційна максимально тривала потужність 7810 кВт притому, що номінальна потужність двигуна 12240 кВт при частоті обертання 105 хв⁻¹, тобто двигун недонавантажений. Дизельна установка з МОД та прямою передачею потужності на гвинт забезпечує кормове розміщення машинного відділення. Енергетична установка серійного судна містить у собі головний двигун, валопровід, гребний гвинт, чотири дизель–генератора, допоміжний котел і утилізаційний котел.

1.11.2. Головна енергетична установка

Головна енергетична установка розташована в кормовій частині судна і складається з одного головного двигуна (ГД) 6ДКРН 60/229-13 (6S60MC) – двотактного, крейцкопфного, реверсивного з газотурбінним наддувом, із постійним тиском газів перед турбінами, простої дії з вмонтованим головним упорним підшипником, з рядним вертикальним розміщенням циліндрів, працюючого на гвинт фіксованого кроку. Дизель виробництва Брянського машинобудівного заводу за ліцензією фірми МАN - B&W.

Основні характеристики дизеля:

Номінальна максимальна тривала потужність (МТП), 12240 кВт;

Частота обертання при МТП, 105 хв^–1;

Експлуатаційна потужність (ЕП), 7810 кВт;

Частота обертання при ЕП 91 хв^–1;

Перевантажувальна потужність, (ПП) 13464 кВт;

Частота обертання при ПП 108 хв^–1;

Двигун оптимізовано:

- на потужність, 9790 кВт;

- на частоту обертання, 98 хв^–1;

Кількість циліндрів 6 шт.

Діаметр циліндра 600 мм;

Хода поршня 2292 мм;

Витрата пального при ЕП 167,0+7 г/(кВт·год.);

Витрата масла:

- циркуляційного 7 кг/(цил·24 год).

- циліндрового 0,95−1,36 г/(кВт·год);

Напрямок оберту, якщо дивитись зі сторони фланця праве

Пуск стислим повітрям тиском 30 кг/см²

Охолодження двигуна:

Втулки і кришки циліндрів – прісною водою.

Поршні – циркуляційним маслом.

Турбокомпресор – прісною водою.

Охолоджувач наддувочного повітря – прісною водою.

Паливо: двигун працює на високов'язкому паливі.

Система змащення деталей руху – циркуляційна.

Система змащення распредвала, приводів випускних клапанів і приводів паливних насосів – автономна.

Змащення циліндрів двигуна – від лубрікаторів, які навішані на двигун.

Змащення турбокомпресора – від циркуляційної системи змащення.

Прийом повітря двигуном здійснюється з машинного відділення (МВ).

Навішене устаткування:

Допоміжна повітродувка (з електродвигуном) дві (2);

Турбокомпресор дві (2);

Охолоджувач наддувочного повітря дві (2);

Валоповоротний пристрій один (1).

1.11.3. Валопровід та гребний гвинт

Валопровід складається з: гребного гвинта, гребного вала, проміжного вала, дейдвудного пристрою, двох опорних підшипників, системи змащування та охолодження, стопорного пристрою.

Вали.

Гребний вал – безфланцевий, із насадженою на нього фланцевою напів-муфтою. З’єднання гребного вала із гребним гвинтом та з напівмуфтою конічне, безшпоночне. Вали з’єднуються між собою та з головним двигуном за допомогою фланців та циліндричних болтів. Передбачен стопорний пристрій для запобігання провертання валопроводу при буксируванні судна із швидкістю до 10 вузлів.

Валопровід та гвинт розраховуються на потужність 12240 кВт при 105 хв^–1.

Підшипники.

Головний упорний підшипник вмонтовано в головний двигун. Для підтримки проміжного вала та носової частини гребного вала передбачені два самовстановлюючихся опорних підшипника без водяного охолодження.

Дейдвудний пристрій.

Дейдвудний пристрій зварної конструкції, одноопорний, з кормовим підшипником на масляній змазці та ущільненням «Нептун», виготовленим за ліцензією фірми «Довер Джапан» – 4SC (Японія). Втулка дейдвудного підшипника – чугунка, залита бабітом.

Валоповоротний пристрій.

Валоповоротний пристрій встановлено на головному двигуні. Передбачено блокування, яке запобігає можливості його запуску при включеному валоповоротному пристрої.

Гребний гвинт.

Як рушій встановлено один чотирьохлопатний гребний гвинт фіксованого кроку діаметром приблизно 6700 мм. Цільнолитий гребний гвинт виготовляється з високоміцної бронзи.

1.11.4. Електроенергетична установка

Для постачання судна електроенергією передбачається:

Приводний двигун допоміжних дизель-генераторів:

Кількість три (3).

Тип – вертикальний, тронковий, простої дії, нереверсивний, з турбонаддувом

один:

Потужність (МТП) 440 кВт.

Кількість циліндрів чотири (4).

Діаметр циліндра 200 мм.

Хід поршня 300 мм.

Частота обертання 750 хв^–1.

Питома витрата палива 192+3 % г/(кВт год.).

Питома витрата масла сумарна 1,7 г/(кВт год.).

два:

Потужність (МТП) 660 кВт.

Кількість циліндрів шість (6).

Діаметр циліндра 200 мм.

Хід поршня 300 мм.

Частота обертання 750 хв^–1.

Питома витрата палива 188+3 % г/(кВт год.).

Питома витрата масла сумарна 1,7 г/(кВт год.).

Зазначена потужність гарантується при слідуючи умовах:

температура повітря в МВ 45 °С

атмосферний тиск 750 мм.рт.ст.

температура води перед охолоджувачем
наддувного повітря 36 °С

протитиск на випуску 300 мм.вод.ст.

Конструкція регуляторів частоти обертання дизеля забезпечує можливість паралельної роботи допоміжних дизель-генераторів, а також величини забросів частоти обертання при миттєвих збросах та набросах навантаження у відповідності з Правилами Класифікаційного товариства.

Приводні двигуни змонтовані з генератором на спільній рамі. Кріплення до судового фундаменту – на амортизаторах.

Пуск двигуна здійснюється стислим повітрям тиском 30 кгс/см².

Охолодження втулок і кришок циліндрів – прісною водою.

Охолодження наддувного повітря – прісною водою.

Змащування деталей, які рухаються – маслом під тиском.

Охолодження поршнів – циркуляційним маслом.

Змащування циліндрів – розбризкуванням

Приводний двигун аварійного дизель-генератора (АДГ):

Тип – 12Ч 15/18 чотирьохтактний, V– образний, нереверсивний, простої дії

Потужність (МТП) 220 кВт.

Кількість циліндрів дванадцять (12).

Діаметр циліндра 150 мм.

Хід поршня 180 мм.

Частота обертання 1500 хв^–1.

Питома витрата палива на МТП 226+11 % г/(кВт год.).

АДГ запускається автоматично електростатером.

Передбачена також можливість ручного електростартерного запуску, а також місцевого ручного запуску АДГ стислим повітрям від балона тиском 3 МПа.

1.11.5. Допоміжна котлова установка

Допоміжний котел:

Утилізаційний котел головного двигуна (ГД):

Як сепаратор пару використовується паровий простір допоміжного котла.

Конструкція котла допускає його збереження при працюючому двигуні.

Забезпечується спільна робота утилізаційного і допоміжного котлів.

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА

сопpотивления движению судна в неблагоприятных условиях эксплуатации

( 5.5 м, 24 мес., 30º, 13,83 м)

──────┬─────────────────────────────────────────────────

│ Cопpотивление, кH

Vs, ├─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────

уз │ R │ Ro │ Rобp │ Rвт │ Rвл

──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────

7.0 │ 1202.0 │ 235.5 │ 93.3 │ 198.8 │ 674.3

8.0 │ 1310.0 │ 302.0 │ 121.9 │ 204.6 │ 681.6

9.0 │ 1430.3 │ 376.0 │ 154.3 │ 212.0 │ 688.0

10.0 │ 1562.4 │ 457.8 │ 190.5 │ 220.3 │ 693.8

11.0 │ 1706.8 │ 548.4 │ 230.5 │ 229.0 │ 698.9

12.0 │ 1865.4 │ 649.7 │ 274.3 │ 238.0 │ 703.4

13.0 │ 2041.2 │ 764.9 │ 321.9 │ 247.3 │ 707.1

14.0 │ 2239.3 │ 899.3 │ 373.3 │ 256.8 │ 709.8

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА

сопpотивления движению судна в условиях приемо-сдаточных испытаний

( – м, – мес., –, 13,83 м)

──────┬─────────────────────────────────────────────────

│ Cопpотивление, кH

Vs, ├─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────

уз │ R │ Ro │ Rобp │ Rвт │ Rвл

──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────

11.0 │ 548.4 │ 548.4 │ 0.0 │ 0.0 │ 0.0

12.0 │ 649.7 │ 649.7 │ 0.0 │ 0.0 │ 0.0

13.0 │ 764.9 │ 764.9 │ 0.0 │ 0.0 │ 0.0

14.0 │ 899.3 │ 899.3 │ 0.0 │ 0.0 │ 0.0

15.0 │ 1056.6 │ 1056.6 │ 0.0 │ 0.0 │ 0.0

16.0 │ 1247.7 │ 1247.7 │ 0.0 │ 0.0 │ 0.0

17.0 │ 1504.3 │ 1504.3 │ 0.0 │ 0.0 │ 0.0

18.0 │ 1740.4 │ 1740.4 │ 0.0 │ 0.0 │ 0.0

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА

сопpотивления движению судна в представительных условиях эксплуатации

( 2.6 м, 14 мес., 65º, 13,83 м)

──────┬─────────────────────────────────────────────────

│ Cопpотивление, кH

Vs, ├─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────

уз │ R │ Ro │ Rобp │ Rвт │ Rвл

──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────

11.0 │ 791.1 │ 548.4 │ 142.2 │ 50.3 │ 50.2

12.0 │ 922.0 │ 649.7 │ 169.3 │ 52.2 │ 50.8

13.0 │ 1069.5 │ 764.9 │ 198.6 │ 54.5 │ 51.4

14.0 │ 1238.5 │ 899.3 │ 230.4 │ 56.8 │ 52.0

14.5 │ 1333.4 │ 975.9 │ 247.1 │ 58.1 │ 52.2

15.0 │ 1433.0 │ 1056.6 │ 264.5 │ 59.4 │ 52.5

16.0 │ 1663.7 │ 1247.7 │ 300.9 │ 62.1 │ 53.0

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА

сопpотивления движению судна в условиях тайм-чартера

( 3.8 м, 24 мес., 65º, 13,83 м)

──────┬─────────────────────────────────────────────────

│ Cопpотивление, кH

Vs, ├─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────

уз │ R │ Ro │ Rобp │ Rвт │ Rвл

──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────

9.0 │ 799.0 │ 376.0 │ 154.3 │ 66.5 │ 202.2

10.0 │ 917.9 │ 457.8 │ 190.5 │ 67.0 │ 202.6

11.0 │ 1050.2 │ 548.4 │ 230.5 │ 68.6 │ 202.8

12.0 │ 1197.5 │ 649.7 │ 274.3 │ 70.6 │ 202.9

13.0 │ 1362.8 │ 764.9 │ 321.9 │ 73.0 │ 202.9

14.0 │ 1551.1 │ 899.3 │ 373.3 │ 75.6 │ 202.9

15.0 │ 1766.5 │ 1056.6 │ 428.6 │ 78.4 │ 202.9

16.0 │ 2019.5 │ 1247.7 │ 487.6 │ 81.3 │ 202.9

Коэффициент общей полноты 0,837