Газотурбонагнетатель, наддув двигателя

Наддув двигателя заключается в увеличении массы заряда в цилиндрах, путем его предварительного сжатия и охлаждения. Воздух из атмосферы через фильтр поступает в одноступенчатый компрессор, где в зависимости от заданной степени наддува сжимается до определенного давления, охлаждается в охладителе и поступает в ресивер через впускные окна в цилиндре двигателя. Отработавшие в цилиндрах газы собираются в выпускном коллекторе, откуда поступают в одноступенчатую газовую турбину, где расширяясь совершают работу необходимую для привода колеса компрессора. Двухтактные двигатели для обеспечения для обеспечения нормального протекания рабочего цикла требуют большого количества воздуха. По этому агрегаты наддува двигателей имеют больную производительность, а следовательно и размеры.

Турбонагнетатель состоит из осевой турбины и радиально-проточного компрессора. Ротор поддерживается двумя подшипниками качения. Колесо турбины выполнено одним целым валом, колесо компрессора одевается на вал и крепится гайкой. Подшипники смазываются маслом от циркуляционной системы смазки двигателя. Корпус подшипников охлаждается водой. Турбину и компрессор объединяют в один агрегат, называемый газотурбокомпрессором. Остов ГТК делится на три части: компрессорную, газовпускную и газовыпускную, соединяемые между собой фланцами. Последние две части охлаждаются водой, корпус компрессора отделяется от горячей газовой турбины теплоизолирующей стенкой. Для обеспечения безударного поступления воздуха на рабочее колесо компрессора устанавливают направляющий аппарат. Колесо выполнено полузакрытым с радиальными лопатками, загнутые средние кромки которых, служат направляющим аппаратом, обеспечивая безударный вход воздуха на них. Подшипники качения ротора применяют двух видов (шариковые и роликовые). Со стороны нагнетателя устанавливают упорно-опорный подшипник, масло на смазывание подшипников подается навешанными на ротор насосами.

Лабиринтные уплотнения служат для отделения газовой полости от воздушной и от опорного подшипника. Лабиринты образованы завальцоваными в виточки ротора кольцами-гребешками. Маслоуплотнительное устройство служит предотвращения попадания в масла газовую часть ГТК, выполняют в виде маслосгонной резьбы, направленной в сторону, противоположную вращения ротора.

 

Система наддува двигателя

 

1. выход выхлопных газов

2. отвод выхлопных газов

3. дефузор

4. сопловой аппарат

5. корпус подшипника

6. фундамент

7. ротор

8. выпрямляющий аппарат

9. глушитель

10. вход воздуха

11. корпус компрессора

12. масляный танк

13. датчик оборотов

14. вентиляционная труба

15. ротор с колесом турбины

 

Газотурбонагнетатель

 

 

1. подшипники скольжения

2. ротор с колесом турбины

3. колесо направляющего аппарата

4. колесо компрессора

5. упорный подшипник

6. гайка ротора

7. контргайка ротора

 

 

Балластная система

Балластная система предназначена для приема балластной воды на судно, и ее остатки. По правилам Регистра, балластная система должна обслуживаться по крайней мере одним насосом. В качестве балластного насоса могут. В качестве балластного насоса могут использоваться: осушительный, пожарный или резервный насос охлаждающей воды. Балластная система собирается из цельнотянутых оцинкованных стальных труб, соединенных фланцами на резиновых или паранитовых прокладках. Арматура изготовляется из бронзовой или стальной. Балластная система обслуживается центробежным балластным насосом 11 с подачей 125 м3/ч, для приема и откатки балласта. Балластная система оснащена кингстоном 15. Балласт можно принимать самотеком и при помощи балластного насоса. Для приема самотеком в балластные танки 1,9,4,6,8, левого борта, открываем секущий клинкет 19 и клинкет 14 кингстона 15, и также танки 10,5,3,2,7, правого борта, открываем секущий клинкет 18, а с помощью балластного насоса 11 открываем клинкет 14 кингстона 15, прием левый 20 или правый 21 борт и клапана самых балластных танков. Для осушения балластных танков с помощью балластного насоса открываются балластные клапана танков 1,9.4,6,8. левого борта, открывается секущий клинкет 19 и также балластные клапана танков 10,5,3,2,7, правого борта и секущий 18, потом клапан 13 насоса перед фильтром 16 и клапан 12 нагнетание и клинкет 25 отливного клапана 26 за борт.

Прием балласта в архепик 24 производится балластным насосом 11 от кингсона15, через клинкет 14 фильтр 16 клапана насоса 13, 12 и клапана 23,24. Откатка архепика производится балластным насосом 11 через клапана 13, 12 балластного насоса и клинкет 25 отливного клапана 26 за борт.

По окончании приема балласта или откатки балласта центробежным насосом необходимо закрывать запорную арматуру на напорном трубопроводе, остановить насос, закрыть арматуру на приемном трубопроводе.

Также балластным насосом 11 после замывки трюмов 1,2,3 правого борта через секущий клинкет 17 и приемный фильтр 16, клапан всасывания 13 насоса 11 и клапан 12 нагнетания через клинкет 25, отливного клапана 26 за борт. Рослее окончания осушения трюмов насос промывается забортной водой и останавливается, закрываются все клапана осушения трюмов и клапана осушительной магистрали.

 

Балластная система

 

Осушительная система

Для осушения машинного отделения и помещения рулевого отделения,

применяется осушительный поршневой насос с производительностью 25м3/ч.

Машинное отделения и помещения рулевого отделения, осушается при помощи осушительных колодцев, после каждого колодца на всасывание стоит фильтр. Осушительные насосы расположены в носовой части машинного отделения с левого и правого борта и кормовой части. Для начала осушения М.К.О., надо открыть клапана 1,2 носовых осушительных колодцев левого и правого борта, потом открыть клапана всасывания 4 и нагнетания 7 осушительного поршневого насоса 6 и клапана 3 накопительного танка 17 льяльных вод. Также осушается и кормовой колодец с его клапаном 13. осушение накопительных танков 22, 23 перелива и протечек воды расширительных цистерн главного двигателя цилиндров, поршней, форсунок. Открываем клапана 18, 19 и клапана 4 всасывание осушительного поршневого насоса 6 и клапан 7 нагнетание через клапан 11 и кормовой клапан 12 осушаем также осушительным поршневым насосом 6 в накопительный танк 17. Накопительный танк 17 осушаем через клапана всасывания 21, фильтр и нагнетания 20 на сепаратор льяльных вод 25 и отливной клапан 26 за борт. 16 танк шламовый в него собираются протечки топлива и масла с главного двигателя, вспомогательных дизелей и поддонов сепараторов.

Шламовый танк 16 и танк 17 льяльный вод при стоянке в порту выдают на берег или на баржу. Открывают клапана всасывания 9 или 10, потом клапана 4,7 осушительного поршневого насоса секущий клапан 4, 7 осушительного поршневого насоса секущий клапан 8 через бункеровочную станцию левого или правого борта на баржу. Помещение

рулевого отделения через клапана14, 15 осушительных колодцев осушаются также осушительным поршневым насосом 6 через клапана всасывания 4 фильтр 5 и нагнетание 7, клапан 3 в танк 17 льяльных вод.

Осушительная система обычно монтируется из цельнотянутых горячецынкованых труб, фланцевое. Бронзовая арматура применяется у выходов воды за борт и в качестве переключающей, остальная арматура осушительной системы стальная. Осушительная система судна часто связана с балластных насосов.

Такое совмещение функции насосов производит к необходимости соединения клапанных коробок этих систем.

 

 

Осушительная система

 

Фановая и сточная системы

Фановая система используется для стока фекальных вод в специальные цистерны. Цистерны, применяются для сбора фекальных вод и хранения их в течении определенного времени на судне, называются фекальными цистернами. При стоянке в порту и прохождения санитарных зон сток фекальных вод, идет по трубопроводу 30 через клапан 8 в специальную цистерну 1 если фекальная система переполняется, тогда содержимое насосом откатывается в накопительные танки 18,19, через клапан 13 и непосредственно клапана 6,7 в специальные накопительные танки 18,19. Если судно стоит у причала с фекальной системы 1, можно выдать на баржу через клапана 11.18, на палубную станцию в зависимости от борта: левый борт клапан 19 и правый борт клапан 20. Когда судно находится в море за пределами санитарных зон фекальную цистерну 1 переводят за борт. На ходу судна также осушаются накопительные танки

18,19 при помощи насоса 14 и клапанов 16,23,17,18 и отливного клапана 12 за борт. Накопительные танки можно осушать при помощи пожарной магистрали 32,клапана 18 и отливного клапана 12 за борт. Также есть система промывки накопительных танков 18,19, от пожарной магистрали 32, клапана 28,29 в танки и выкатывается эжектором за борт.

Сточная система

Сточные системы внутренних жилых помещений судна служат для сбора в цистерну воды из умывальников, ванн, душевых, протечной, камбуза и других источников сточной воды. Цистерны фановых и сточных системы опоражниваются за пределами санитарных зон, на ходу судна за пределами этих зон системы переводятся на работу за борт.

При прохождение судном санитарной зоны или стоянки в порту сточные воды из душевых, умывальников, камбуза и клапана 6,7 в сточные накопительные танки 18,19. Когда судно стоит у причала 16,23 и насос 14, клапана 17 на палубную станцию через клапан 19 левый борт и 20 правый борт, а потом на баржу. Можно осушать сточные танки выдавать на баржу при помощи эжектора 15 и клапанов 25,27 и непосредственно клапанов 24,26 от сточных накопительных танков. Когда судно идет в море за санитарной зоной слив сточных вод из душевых, умывальников, камбуза и прачечной переводится по трубопроводу 31 и клапан 3 через отливной клапан 4 за борт.

 

Фановая и сточная система

 

 

Процесс подготовки до пуска, пуск двигателя и остановка, ввод двигателя на полную нагрузку

На двигателях с прямой передачей на винт режимы пусков и реверсов, хотя и кратковременны, но чрезвычайно ответственны, так как пуск двигателя является единственным способом ввода в действие гребного винта, а реверс – единственным средством остановки и движения судна задним ходом. Таким образом, реверсивно-пусковые качества двигателя с прямой передачей являются важнейшей технико-эксплуатационой характеристикой. Наиболее ответственной и тщательной является подготовка двигателя к работе после ремонта или длительной стоянке судна. Перед пуском двигателя проверяются, заполнены все расширительные цистерны охлаждения форсунок, цилиндров, поршней пресной водой. Пустить охлаждающий насос, до полного вытеснения воздуха из полостей охлаждения водой, проверить заполнение системы через продувочные краники. Открыть кингстоны и клапана на приемной и отливной магистралях забортной воды в холодильниках, подготовить к пуску насос забортной воды, проверить работу системы подогрева двигателя, подогрев производить постепенно и равномерно до заданной температуры. Проверить уровень масла в циркуляционной системе смазки, в лубрикаторах и поступление масла по всем частям двигателя, требующим смазки. Проверить масляный фильтр, пустить масляный насос и отрегулировать рабочее давление масла. Прокачать масло лубрикаторами в смазываемые места цилиндров и отрегулировать подачу масла к смазываемым частям. В холодное время года при наличии системы подогрева циркуляционного масла включить подогрев для обеспечения температуры масла перед пуском двигателя. Проверить уровень топлива тяжелого и дизельного в расходных цистернах, через спускной кран спустить отстой воды и грязи. Проверить топливные фильтра и поступление топлива к топливным насосам, перекачать в топливный трубопровод к форсункам до полного удаления воздуха через открытые контрольные краны, после прокачивания краны закрыть. После прокачивания пустить топливные насосы. Тяжелое топливо в расходной цистерне необходимо держать подогретым. Проверить давления воздуха

в пусковых баллонах и если надо прокачать воздух компрессором; продуть из баллонов воду и масло; открыть все клапана воздушного трубопровода на пути от баллонов к посту управления двигателя. Проверить, свободна ли вся линия валопровода от посторонних предметов; если есть тормоза, проверить их отжатые; включить валоповоротное устройств и при, открытых индикаторных кранах провернуть двигатель необходимо одновременно с прокачиванием лубрикаторов для подачи смазки по цилиндрам. По окончании проворачивания двигателя, выключить валоповоротное устройство и проверить выведены из зацепления разобщительные муфты валопровода. По окончании всех этих операций двигатель готов к проворачиванию на воздухе и топливе на передний и задний ход.

Пуск и прогревание двигателя пуск двигателя производится перестановкой пусковой рукоятки из положения стоп в положения пуска. При этом открывается главный пусковой клапан, сжатый воздух начинает поступать в цилиндры двигатель начинает работать. Раскручивание воздухом производится до тех пор, пока стрелка тахометра не покажет количество оборотов, при котором двигатель может быть переведен на топливо. После пуска двигателя проверяют показания приборов и в первую очередь давление в масляной и водной магистралях. При пуске холодного двигателя трение вследствие повышенной вязкости масла при низкой температуре сильно возрастает, что заставляет затрачивать большое количество воздуха. Прогретый двигатель может быть пущен при минимальном расходе воздуха. Пусковой период двигателя, от начала пуска до перехода к работе на топливе. При нормальных условиях составляет 3-6 сек. Этот период сопровождается большой неравномерностью вращения вала, повышенным давлением в рабочих цилиндрах, повышенной нагрузкой и износом кривошипно-шатуного механизма, дымностью отработавших газов и образованием нагара в цилиндрах и выпускных коллекторах. Период прогревания двигателя после его пуска характеризуется неустановившимся тепловым состоянием, при котором температура некоторых его деталей, так же как масла, охлаждающей воды и температура выхлопных газов постепенно увеличивается. Прогревания двигателя происходит за счет теплоты, выделяющийся при сгорании топлива, и теплоты образующейся вследствие трения движущихся деталей. При прогревании двигателя происходит быстрый прогрев головок поршней, выпускных клапанов, значительно дольше нагреваются втулки и крышки рабочих цилиндров. Тепловое состояние двигателя, при котором возможен переход к заданной нагрузке, определяется показаниями контрольно-измерительных приборов, которые на заданном режиме остаются неизменными или же незначительно колеблются около средних значений.

Остановка двигателя производится выключением топливных насосов и сбрасыванием оборотов. Рукоятка маховика поста управления переводится в положение стоп. После получения команд отбой, необходимо закрыть запорный клапан на пусковой магистрали и выпустить воздух из трубопровода. Закрываются клапана на топливном трубопроводе, останавливается насос. Для устранения перегрева охлаждающей воды, пускается резервный насос охлаждения. Одновременно следует прокачать масло через смазочную систему двигателя, проворачивая валоповоротное устройство при открытых индикаторных кранах. При остановке двигателя с полного хода необходимо принять все меры для его постепенного охлаждения. Остановка сильно нагретого двигателя вызывает перегрев головок поршней, верхней части втулок, и крышек цилиндров что сопровождается

отложением накипи в полостях охлаждения. При наличии следует вскрыть картер двигателя и ощупыванием проверить нагрев рамовых, мотылевых и головных подшипников нижние части рабочих поршней и цилиндровых втулок. Осматривают сальник труб, охлаждения поршней ответственные болтовые соединения. После остановки насоса охлаждения закрываются клапана на охлаждающей системе. Пи помощи воздушного компрессора производится пополнение пусковых баллонов сжатым воздухом. При остановке двигателя вводят валоповоротное устройство в зацепление и при открытых индикаторных кранах проворачивают двигатель с подачей смазки ко всем трущимся частям.

Ввод двигателя на полную нагрузку

При вводе в режиме полного хода, необходимо, чтобы тепловые и механические напряжения, возникающие в двигателе, на этом режиме не выходим за допустимые для длительной работы уровни, что бы гарантировалась надежная работа двигателя, и была обеспечена наибольшая экономичность его процесса. По этому при назначении для него режима полного хода, нужно по отношению к номинальному режиму располагать определенным запасом мощности. Запас мощности необходим для того, что бы сохранить чистоту вращения гребного винта и скорость судна при увеличении сопротивления его движению, не опасаясь перегрузить двигателя.