ДЭУ танкера. Технология монтажа главного двигателя. Дипломный проект дэу танкера. Технология монтажа главного двигателя

• Название: Дипломный проект дэу танкера. Технология монтажа главного двигателя
• Анкор: ДЭУ танкера. Технология монтажа главного двигателя
• Дата: 20.04.2023
• Размер: 0.92 Mb.
• Имя файла: ДЭУ танкера. Технология монтажа главного двигателя.doc
• Тип: Диплом; #1077335
• страница: 8 из 13

2.2.1.Топливная система.

Назначение топливной системы

Назначение топливной системы состоит в подаче топлива к главным и вспомогательным двигателям и к вспомогательным котлам, а также в приеме и хранении топлива, его подогреве, очистке и отводе отстоев в цистерны грязного топлива. В установках, с малооборотными двигателями, топливо используется также для охлаждения форсунок.

Подача топлива на судно производится посредством насосов, установленных на берегу или на специальном судне-раздатчике. Топливо поступает по гибким шлангам к приемной втулке, расположенной на палубе, а затем идет через фильтр грубой очистки (сетчатый или щелевой), задерживающий ча­стицы более 50 ммпо трубопроводу в междудонные отсеки и в поперечную цистерну.

В связи с тем, что топливо обладает высокой проникающей способностью, топливные отсеки и цистерны отделяются от отсе­ков пресной воды коффердамами. Заполнение цистерн и отсе­ков можно контролировать с помощью измерительных труб, снабженных футштоками, переливных труб со смотровыми стек­лами и дистанционных уровнемеров.

Все топливные отсеки и цистерны имеют воздушные трубы, выведенные на верхнюю открытую палубу с учетом про­тивопожарных требований. Воздушные трубы снабжены огневыми предохранителями. Кроме воздушных труб, предусматриваются переливные трубы для перетекания топлива в переливной отсек в случае переполнения цистерны. В небольших цистернах переливные трубы могут использоваться как воздушные.

В топливные отсеки и цистерны устанавливают змеевиковые подогреватели для подогрева топлива. К подогревателям подво­дится насыщенный пар давлением не выше 5 кг/см². Темпера­тура подогрева топлива в цистернах должна быть не менее чем на 15°С ниже температуры его вспышки.

Топлива, имеющие высокую температуру застывания, подо­гревают при помощи параллельно проложенных паровых труб-спутников. Подогрев топлива газами или в электроподогрева­телях на судах не применяют. Если принимаемое на судно топ­ливо может быть загрязнено или смешано с водой, то до подачи к двигателям оно должно быть очищено. Очистку топлива в дизельных установках производят путем отстаивания в цис­тернах, а также при помощи фильтров и центробежных сепара­торов.

Как показано, топливо из отсеков и цистерны основного запаса одним из топливоперекачивающих насосов подается в отстойную цистерну. После отстаивания оно принимается насосом центробежного сепаратора и через подо­греватель подается на очистку в барабан сепаратора. Отсепарированное топливо с помощью насоса чистого топлива из сепа­ратора подается в расходную цистерну или в один из свобод­ных отсеков запаса.

Расходные цистерны могут заполняться с помощью топливо­перекачивающих насосов 10 непосредственно из запасных отсеков. Из расходных цистерн топливо принимается через сдвоенный фильтр топливоподкачивающим насосом и через подо­греватель подается к топливным насосам высокого давления на главном двигателе. От этих же цистерн оно поступает к вспомогательным двигателям. Схемой предусмотрена также возможность заполнения с помощью топливо-перекачивающих насосов расходной цистерны вспомогатель­ного котла по трубе и перекачки топлива на другие суда через палубную втулку.

Топливоперекачивающие и топливоподкачивающие насосы зарезервированы для обеспечения надежности системы. Количество топливных сепараторов также должно быть не менее двух.

Расходные цистерны выполняются сдвоенными, что позволяет попеременно включать их в работу и заполнять топливом. По той же причине отстойные цистерны также часто устанавливают в двойном количестве.

В сепараторах топливо может очищаться от воды (пурификация) и от механических примесей (кларификация). Очистке в центробежных сепараторах обычно подвергаются все вязкие топлива. Выделенные в сепараторе примеси направляются в цис­терну грязного топлива (на схеме не показана). В этой цистерне собираются также все примеси, выделенные в результате естест­венного отстоя в расходных цистернах. Грязное топливо сжигают во вспомогательных котлах или сдают в портах для переработки и дальнейшего использования.

Напор, создаваемый перекачивающим насосом, обычно на­ходится в пределах 25—50 м вод. ст., а производительность пере­качивающего насоса выбирают из расчета, чтобы время пере­качки топлива из наибольшего отсека составляло примерно 2—4 ч.

Емкость расходных цистерн тяжелого топлива принята из условия обеспечения работы двигате­лей на номинальной мощности в течение не менее 12 чбез пополнения цистерн, а цистерн дизельного топлива — не менее 8 ч. В расходных цистернах топливо также отстаивается, и это необходимо учитывать при выборе их емкости.

Правила Регистра РФ для обеспечения пожарной безопас­ности запрещают располагать топливные цистерны и трубопро­воды над двигателями, котлами и другими нагретыми поверх­ностями. Для контроля уровня топлива расходные цистерны снабжают колонками с самозапорными клапанами; иногда ци­стерны оборудуют сигнализацией, сообщающей о необходимости их заполнения.

Так как двигатель приспособлен для работы на тяжелом топ­ливе (моторное топливо или мазут), то, кроме основных рас­ходных цистерн тяжелого топлива, должна быть установлена цистерна дизельного топлива для пуска двигателя, его работы на маневрах и перед остановкой. Это объясняется тем, что при пусках двигателя, особенно в холодном состоянии, до уста­новления нормальных тепловых зазоров износ поршневой группы при работе на тяжелом топливе значительно больше, чем при работе на дизельном топливе. После выхода двигателя на нор­мальный тепловой режим его переводят с дизельного топлива на тяжелое. Перед остановкой его снова переводят на дизель­ное топливо. Запас дизельного топлива, не требующего подо­грева, на судах с такими установками должен составлять не менее 15% от всего запаса.

Для лучшего распиливания в форсунках топливо часто по­догревают перед насосами высокого давления до 70—90° С. На некоторых двигателях топливо используется для охлаждения форсунок. После охлаждения оно сливается в специальную цистерну и снова используется.

2.2.2. Система охлаждения.

Для осуществления нормальной смазки цилиндров двигателей необходимо, чтобы температура на внут­ренней поверхности их стенок не превышала 180—200° С. При температуре до указанных значений не происходит коксование смазывающего масла и потери на трение относительно малы; механический к. п. д. для двигателей с наддувом составляет 0,80—0,90.

Основное назначение системы охлаждения состоит в отводе тепла от втулок и крышек цилиндров и в некоторых двигателях от головок поршней, в охлаждении циркуляционного масла и охлаждении воздуха при наддуве двигателей. Охлаждение обеспечивает необходимую температуру указанных элементов и рабочих сред. Система охлаждения служит также для отвода тепла от подшипников линии вала, охлаждения компрессоров и других механизмов. Эта система одновременно используется для прокачки дейдвудных подшипников, если они имеют водя­ную смазку. Система охлаждения форсунок должна быть не­зависимой.

В качестве рабочего тела в системе охлаждения используют забортную и пресную воду, в некоторых элементах установки (передачи и во многих случаях поршни двигателей), где весьма опасна коррозия и нужна более высокая температура кипения, охлаждающим телом служит масло. Для охлаждения генераторов и электродвигателей обычно применяют воздух.

Современные дизельные установки имеют двухконтурную си­стему охлаждения, состоящую из замкнутой системы пресной воды, которая охлаждает двигатели, и открытой системы за­бортной воды, которая через теплообменники отводит тепло от пресной воды, от масла и непосредственно от некоторых эле­ментов установки (подшипники валопровода и др.).

Циркуляционным насосом пресная вода подается в водоохладитель, после которого она посту­пает в полости рабочих втулок и крышки. Нагретая вода от двигателя подается по трубопроводу к насосу и снова в охладитель. Наиболее высоко расположенный участок

тру­бопровода соединен трубой с расширительной цистерной, которая сообщается с атмосферой. Расширительная цистерна обеспечивает заполнение водой циркуляционной системы охлаж­дения двигателя. Одновременно через расширительную цистерну отводится воздух из этой системы.

Чтобы уменьшить коррозионную активность пресной воды, в нее добавляют раствор хромпика (бихромат калия КгСг₂О₇ и соды) в количестве 2—5 гна литр воды. Раствор приготов­ляют в растворном бачке,а затем спускают в расширитель­ную цистерну.Для регулирования температуры пресной воды, поступающей к двигателю, служит термостат, перепускающий воду помимо водоохладителя.

Циркуляционная система пресной воды имеет резервный на­сос,включенный параллельно основному насосу.

Забортная вода для охлаждения принимается через бортовой или донный кингстон. От кингстона вода через фильтры,задерживающие частицы ила, песка и грязи, поступает к насосу забортной охлаждающей воды, который подает ее на масло­охладитель и водоохладитель. а также по трубе на охлаждение компрессоров, подшипников валопровода и другие нужды. По байпасному трубопроводу вода может быть про­пущена мимо маслоохладителя. Нагретая вода после водоохладителя отводится за борт через отливной забортный клапан.При чрезмерно низкой температуре забортной воды и при по­падании битого льда в приемные кингстоны часть нагретой воды по трубопроводуможно перепустить во всасывающую магистраль. Регулирование поступления количества нагретой воды производится клапаном.

Охлаждающая система забортной воды имеет резервный на­сос, включенный параллельно основному насосу.

Особенно активной в коррозионном отношении является мор­ская вода, содержащая хлористые, сернокислые и азотнокислые соли. Коррозионная активность морской воды в 20—50 раз выше, чем у пресной. На морских судах трубопроводы охлаждающей системы забортной воды изготовляют из цветных метал­лов. Для уменьшения коррозионного действия морской воды внутреннюю поверхность стальных труб покрывают цинковыми, бакелитовыми и другими покрытиями.

Температуру в системах забортной воды не следует допу­скать выше 50—55°С, так как при более высокой температуре происходит выпадение солей. Давление в системе забортной воды, создаваемое насосами, находится в пределах 1,5— 2,0 кг/см², а в системе пресной воды 2,0—3,0 кг/см².

Температура забортной воды на входе в систему зависит от температуры воды в бассейне, где плавает. Температура прес­ной воды на выходе из двигателя в пределах 65—90°С. Для создания подпора расширительную цистерну устанав­ливают выше двигателя. Заполнение системы охлаждения про­изводится из общесудовой системы пресной воды.


2.2.3. Система сжатого воздуха.

Система сжатого воздуха пред­назначена для пуска главных и вспомогательных двигателей, для подачи воздуха в пневмоцистерны, к тифону, для продува­ния кингстонов, приведения в действие пневмоинструментов, а также некоторых элементов автоматики; иногда сжатый воз­дух используется для специальных и технологических целей.

Для получения сжатого воздуха применяют компрес­соры поршневого типа с приводом их от электродвигателя (эле­ктрокомпрессоры). По правилам Ре­гистра, на морских судах неограниченного плавания должно быть не менее двух независимых компрессоров.

Воздух, сжимаемый компрессорами, хранится на судне в бал­лонах. Для пуска главных и вспомогательных двигателей дол­жны быть отдельные пусковые баллоны. Давление воздуха в этих баллонах после их заполнения обычно принимают 30 кг/см². Для пуска главных двигателей в каждом машинном отделении должно быть не менее двух баллонов, для пуска вспо­могательных двигателей — не менее одного баллона на каждый двигатель.

Для реверсивных главных двигателей запас воздуха в балло­нах должен обеспечивать не менее 12 последовательных пусков и реверсов, начиная с холодного состояния двигателя, без по­полнения баллонов. Для вспомогательных двигателей запаса воздуха в баллонах должно хватать не менее чем на шесть по­следовательных пусков без пополнения баллонов. Для тифона, хозяйственных и вспомогательных нужд устанавливают отдель­ные баллоны низкого давления в пределах 3—10 кг/см².

На рис. показана схема системы сжатого воздуха дизель­ной установки морского судна. В главный двигатель пусковой воздух подается из баллонов, которые заполняются электро­компрессорами.Эти же компрессоры служат для запол­нения баллонов, воздух из которых идет для пуска вспомога­тельных двигателей, и баллонов, из которых воздух расхо­дуется на тифоны, пневмоцистерны питьевой и мытьевой воды, на хозяйственные нужды ипродувание кингстонов. Первоначальное заполнение баллонов при отсутствии на судне электроэнергии можно производить ручным компрессором. На магистрали, идущей к тифонам, стоит редукционный кла­пан, ана магистрали к пневмоцистернам и магистрали, под­водящей воздух к другим потребителям, установлен редукцион­ный клапан; эти клапаны понижают давление воздуха до нужных значений. После электрокомпрессоров установлен влаго-маслоотделитель, в котором сжатый воздух очищается от примесей воды и масла. На магистралях и баллонах установ­лены предохранительные клапаны, обеспечивающие безопасность их эксплуатации. Эти клапаны отрегулированы на макси­мальное давление, допускаемое в данной магистрали или емко­стях. При превышении этого давления избыток воздуха будет выпущен в атмосферу.

Баллоны сжатого воздуха рекомендуется устанавливать в ма­шинном отделении вертикально. При расположении баллонов вдоль машинного отделения их ставят с уклоном в корму 10—20°. В нижней части баллонов предусматривается клапан для продувания конденсата, который постепенно в них накап­ливается в виду неполной очистки воздуха во влаго-маслоотделителях.
2.2.4. Масляная система.

В целях обеспечения надежности системы смазки и охлаж­дения поршней главных двигателей и каждого вспомогательного двигателя независимы, а масляные насосы системы смазки и охлаждения поршней главных двигателей, равно как и масляные насосы каждой из других перечисленных систем, резервируются.

Назначение системы смазки двигателей состоит в хранении и подаче масла для смазки трущихся частей с целью уменьшения их износа, а также для отвода тепла. Эта система обеспечивает подачу масла к органам управления и автомати­ческого регулирования установки.

На транспортных судах в установках с малооборотными двигателями применяют смешанную систему смазки. Подача масла ко всему движительному комплексу двигателя обеспечи­вается циркуляционной системой смазки, а в цилиндры масло подается независимой линейной системой высокого давления. На каждом масляном насосе должен быть перепускной предохра­нительный клапан, ограничивающий повышение давления.

На случай выхода из строя насоса (рис. )параллельно с ним включен резервный насос. Один из этих насосов может быть навешен на двигатель. Парные фильтры также включены парал­лельно, что позволяет один из фильтров отключать для очистки от грязи и пропускать масло через другой фильтр. Эти фильтры (сетчатые или щелевые) рассчитаны на задержание частиц раз­мером не менее 50 мк. Более мелкие частицы удаляются из масла фильтрами тонкой очистки магнитными, картонными, войлочными и др. Фильтры тонкой очистки оказы­вают значительное сопротивление, поэтому через них обычно пропускают только часть циркуляционного масла (примерно 5—15%), поступающего в напорную магистраль.

Через охладитель проходит забортная вода из системы охлаждения двигателя и охлаждает масло до температуры 40—55°С. Из распределительной магистрали охлажденное масло под напором по отдельным трубкам поступает на смазку под­шипников коленчатого вала, подшипников шатунов, параллелей и других трущихся частей.

В случае необходимости подогрева масла (при пуске двигателя) оно подается на подогреватель. На нормальном рабочем режиме масло идет по магистрали 56. Подача масла на охладитель, подогреватель или на магистраль 56 регулируется автоматическим переключателем.

После смазки масло стекает в кар­тер двигателя, а из него — в сточную цистерну. Показанная на рис. система циркуляции масла носит название системы с «сухим» картером. Такое название связано с тем, что все масло из картера стекает в сточную цистерну.

2.2.5. Газовыхлопная система.

Газовыхлопная система предназ­начена для отвода в атмосферу отработавших газов главных и вспомогательных двигателей и вспомогательных котлов. В газовыхлопную систему входят выхлопные трубопроводы от всех двигателей и вспомогательных котлов, глушители шума и искрогасители. В установках с утилизацией тепла отработавших газов в систему газовыхлопа входят также утилизационные паровые или водогрейные котлы. Система газовыхлопа вклю­чает также компенсаторы температурных расширений, устрой­ства для крепления трубопроводов, изоляцию и некоторые другие элементы.

Для того чтобы отдельные двигатели не нарушали работу других двигателей (это может быть вызвано различным давле­нием выхлопных газов и различной частотой импульсов), каж­дый двигатель, как главный, так и вспомогательный, имеет свой отдельный газовыхлопной трубопровод. Дымоходы вспомогательных котлов, могут быть объ­единены в общий дымоход.

Главный двигатель имеет систему газотурбинного наддува с двумя газотурбонагнетателями (рис. ). Выхлопные газы после тур­бин через патрубок поступают в общий выхлопной трубопро­вод. В средней части этого трубопровода в шахте МО уста­новлен утилизационный котел, который одновременно является глушителем шума и искрогасителем. Некоторое снижение шума выхлопа достигается также в турбинах.

Котел жестко прикреплен к набору корпуса и разделяет трубопровод на две части. Температурные расширения каждой части и патрубков воспринимаются линзовыми компенсато­рами. Крепление трубопровода к корпусу осуществлено по­средством пружинных подвесок.

Выхлопной трубопровод вспомогательного двигателя разде­лен на несколько участков жесткими подвесками. Компен­сация температурных расширений также осуществляется линзо­выми компенсаторами и погибами труб на отдельных участ­ках. Некоторые трубы крепятся к корпусу посредством пружин­ных подвесок и фланцев. В верхней части трубопровода установлен глушитель и искрогаситель. Для периодического спуска гудрона, который накапливается в отдельных элементах системы, в утилизационном котле и в линзовых компрессорах имеются спускные трубки и с краниками.

При низких частотах, характерных для малооборотных двигателей, устанавливают глушители, работающие по реактив­ному принципу. Они состоят из ряда последовательных расши­рительных камер, соединенных каналами, имеющими сечение, близкое к сечению выхлопного трубопровода.

Шум снижается также и в результате сопротивления, оказываемого потоку газа стенками выхлопного трубопровода. Поэтому с уве­личением длины трубопровода шум от выхлопа уменьшается.

Искрогасители часто объединяют в одном корпусе с глуши­телями. Наибольшее распро­странение имеют сухие искрогасители центробежного типа. В них поток газа закручивается с помощью лопаток и рас­каленные твердые частицы, имеющие больший удельный вес, чем газ, отбрасываются к периферии, а затем поступают в от­дельный сборник, откуда потом удаляются.

В связи с высокой температурой выхлопных газов (примерно 350—450°С после двигателей, 150—180° С после вспомогатель­ных котлов) выхлопные трубопроводы и другие элементы си­стемы покрывают изоляцией из асбеста, совелита, ньювеля и других изоляционных материалов, а там, где эта изоляция мо­жет быть нарушена, ее защищают кожухом из оцинкованного железа. Температура на наружной поверхности изоляции во избежание ожогов и для уменьшения тепловыделения должна быть не выше 55° С.

Скорость газов в выхлопных трубопроводах находится при­мерно в пределах с =20 м/с.