Управління електроприводом шпиля ЯШ-2Р

На рис. 2.3 дана схема управления переменного тока для якорно-швартовных механизмов с помощью кулачкового контроллера. Приводной двигатель трехскоростной, причем основной частотой вращения является средняя, на ней производится выбирание якорной цепи с номинальной нагрузкой и отрыв якоря от грунта. Высшая скорость используется для выбирания свободных швартовных канатов, а низшая – для втягивания якоря в клюз и для безопасного подтягивания судна к причалу.

Переключение группы обмоток малой и средней частоты вращения и обмотки большой частоты вращения осуществляется контактором

Рис. 2.3. Схема электропривода переменного тока

при управлении с помощью кулачкового контроллера

Работа на большой скорости ограничивается сравнительно небольшими нагрузками. Чтобы не допустить перегрузки, в схеме предусмотрено тепловое реле КК5, имеющее номинальный ток на одну ступень ниже тока обычной тепловой защиты. При срабатывании реле КК5 катушка контактора КМ1 размыкается и двигатель переключается с большей частоты вращения на среднюю.

Чтобы исключить звонковое включение обмотки большой скорости при перегрузке, катушка контактора КМ1 включается на промежуточном третьем положении, а на четвертом рабочем положении катушка питается через блок-контакты КМ1. Защита контроллера – типовая, с помощью автоматического выключателя QF1 и тепловых реле КК1 – КК4. При необходимости работы привода в условиях тепловой перегрузки двигателя контакты тепловых реле шунтируются кнопкой SB.

Способы повышения кпд паровой турбины

Способы повышения КПД паротурбинных установок

Такими способами являются: применение промежуточного перегрева пара (задача № 1), регенерации тепла (задача № 2), а также совместная выработка электроэнергии и тепла на теплофикационных паротурбинных установках (задача № 3). При решении данных задач представляется возможность разобраться с системой КПД для оценки эффективности реальных циклов паротурбинных установок.

Меры безопасности при обслуживании двс

Мероприятия, обеспечивающие безопасную работу машинной команды теплоходов, относятся к пуску, действию и остановке двигателя, к правильному хранению топлива и к выполнению ремонтных работ.

Для безопасного ухода за двигателями от обслуживающего персонала требуется знание устройства обслуживаемого двига­теля, связанных с ним вспомогательных механизмов и трубопро­водов; умение правильно запускать и останавливать двигатель; быстро разбираться в неисправностях и во-время устранять их; умение хорошо ремонтировать двигатель.

Чтобы обеспечить хорошие знания силовой установки, меха­никам и их помощникам необходимо при поступлении на судно детально изучить: а) по чертежам и схемам все устройства об­служиваемых двигателей; б) протоколы регулировки, таблицы установочных данных и документы завода-строителя и службы судового хозяйства пароходства об устройстве, сборке, обслужи­вании и регулировке двигателей; в) все двигатели, вспомогатель­ные механизмы, системы, устройства, контрольные и измеритель­ные приборы. Одновременно необходимо проверить наличие и сроки действия всех документов Регистра на главные и вспо­могательные двигатели и все вспомогательные механизмы. Подготовка к пуску и пуск двигателя является весьма ответ­ственной работой; поэтому эти работы необходимо производить под руководством и при непосредственном участии вахтенного помощника механика или механика.

При подготовке двигателя к пуску, во избежание поломок, аварий и несчастных случаев, обслуживающий персонал обязан:

а) удостовериться в исправном состоянии всех частей двига­теля и предохранительных устройств;

б) осмотреть двигатель и проверить, не забыты ли какие-либо посторонние предметы (ключи, гайки, ручники и пр.) на крыш­ках цилиндров и в картере во время вскрытия или разборки ча­стей двигателя;

в) провернуть двигатель валоповоротной машиной или ры­чажным приводом на два полных оборота при открытых инди­каторных кранах и выключенных топливных насосах, чтобы про­верить, нет ли воды в рабочих полостях цилиндров (наличие воды может привести к разрушению двигателя);

г) открыть клапаны и краны на нагнетательных трубопроводах от охлаждающих насосов на двигатель и забортные клапаны для предупреждения разрыва корпусов насосов, клапанных коробок, рубашек цилиндров и трубопроводов;

д) во время прокачки топливных насосов следить за тем, чтобы исключить возможность поступления топлива в цилиндры двигателя, так как наличие в этом случае топлива в цилиндрах может послужить причиной взрыва при пуске;

е) производить заполнение топливных трубопроводов только при открытых контрольных клапанах форсунок; двигатель обяза­тельно проворачивать валоповоротным устройством при откры­тых индикаторных кранах;

ж) своевременно выключать валоповоротные устройства дви­гателя, с тем чтобы исключить возможность поломок и аварий;

з) проверить, нет ли пропусков воздуха и заедания штоков в направляющих пусковых клапанов. Значительные пропуски или заедания пусковых клапанов при их посадке на свои гнезда могут привести к сильным взрывам в цилиндре и воздухопроводе.

Тепловой баланс дизеля

Под тепловым балансом дизеля понимают равенство между количеством теплоты, выделяемой при сжигании топлива, и количеством теплоты, представляющим собой сумму отдельных составляющих, которые характеризуют распределение этой теплоты в результате работы дизеля. Тепловой баланс выражают в процентах по отношению к количеству затрачиваемой теплоты; его определяют по данным испытаний дизеля на установившемся тепловом режиме.

Составляющие теплового баланса судовых дизелей с газотурбинным наддувом и утилизационным котлом показаны на рис. 23.

Распределение располагаемой теплоты по составляющим расходам зависит от размеров цилиндров дизеля, способа его охлаждения, наличия наддува и т. д.

Знание теплового баланса необходимо для исследования тепловых процессов, происходящих в двигателе, совершенствования режима его охлаждения, определения размеров теплопередающих поверхностей утилизационного котла, использующего теплоту выпускных газов. Это позволяет повысить значение Net, т. е. значительно увеличить долю теплоты, превращаемой в полезную работу, получить горячую воду или пар давлением до 0,5—0,8 МПа.

При более глубокой утилизации тепла выпускных газов показатели экономичности рабочего цикла дизеля повышаются наиболее заметно.

Из всего количества располагаемого тепла топлива, вводимого в двигатель для сгорания, часть переходит в полезную работу, а остальная расходуется на тепловые и механические потери.

Уравнение равновесия между теплом топлива, вводимого в дви­гатель для сгорания, и теплом, перешедшим в полезную работу и тепловые потери, называется тепловым балансом двигателя. Тепловой баланс составляют по данным испытания двигателя на установившемся тепловом режиме. Обычно составляют удельный тепловой баланс, т. е. отнесенный к единице эффективной работы в джоулях (или в процентах).

Уравнение удельного теплового баланса имеет вид:

где q — расчетное количество тепла, затрачиваемое для получе­ния 1 дж работы; q _е — тепло, преобразованное в эффективную работу и равное

q _г — тепло, отводимое отработавшими газами. Оно может быть определено по приближенной формуле

(С и Н — содержание углерода и водорода в 1 кг топлива; СO₂ — процентное содержание по объему углекислоты в отработавших газах; Т_г и Т_о — температуры отработавших газов и свежего за­ряда, поступающего в цилиндр);

q _в, q_м — тепло, унесенное охлаждающей водой и маслом:

(G_в, G_м — расход охлаждающей воды и масла, кг/сек; t_ву, t_му— температуры уходящих воды и масла, °С; t _вв, t _мв — температуры входящих воды и масла, °С; с_в, с_м— средние массовые теплоемкости воды и масла; N _e— эффективная мощность дви­гателя, вт); q_т — тепло, эквивалентное работе, затрачиваемой на преодоление сил трения и на привод механизмов:

(большая часть тепла q _т передается ох­лаждающей воде и маслу, охлаждаю­щему поршень. Тепло, образующееся в подшипниках, передается циркуляци­онному маслу; часть q _т путем лучеиспус­кания передается в окружающую среду);

q _н и q_л — потери тепла от неполноты сгорания топлива и в ок­ружающую среду путем лучеиспускания. Последние три слагаемых теплового баланса q _т, q _н, q _л точному расчету не поддаются, их сумму обозначают q _ост = q _т + q _н + q _л и называют неувязкой баланса

q = q_e + q_г + q_в + q_м + q_ост. (159а)

Диаграмма баланса тепла двигателя показана на рис. 212. По опытным данным:

Из приведенных значений следует, что наибольшее количество тепла уносится охлаждающей водой и уходящими газами. По ис­пользованию последних внедряют ряд мероприятий.

Воду, выходящую из двигателей, можно использовать как греющую среду в различных теплообменных аппаратах (подогре­вателях воды, топлива и масла). Однако эффективность такого использования, несмотря на отсутствие технических трудностей, не­значительна, главным образом из-за низкой температуры подо­грева, которая может быть достигнута только за счет тепла ох­лаждающей ДВС воды. Задача решается установкой дополнитель­ного парового подогревателя. Все большее распространение на теплоходах получает применение тепла охлаждающей воды в ва­куумных опреснительных установках, где низкий потенциал 'по­зволяет повысить к. п. д. установки на 0,5—0,7%. Особенно эф­фективно действие тепла охлаждающей воды в замкнутых системах при так называемом горячем охлаждении, когда темпе­ратура воды с использованием повышенного противодавления до­водится до 150° С.

Тепло выпускных газов можно применять в утилизационных котлах. Это дает возможность повысить общий к. п. д. установки на 8—10% и получить пар низкого давления (0,3—0,7Мн/м²) для бытовых нужд. Полезное использование тепла выпускных газов составляет при 80%-ной нагрузке 1400 дж/(квт∙ч) у четырех­тактных и около 820 дж/(квт∙ч) у двухтактных двигателей.

КШМ

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение (например, во вращательное движение коленчатого вала в двигателях внутреннего сгорания), и наоборот. Детали КШМ делят на две группы, это подвижные и неподвижные детали:

· подвижные: поршень с поршневыми кольцами, поршневой палец, шатун, коленчатый вал с подшипниками или кривошип, маховик.

· неподвижные: блок цилиндров (является базовой деталью двигателя внутреннего сгорания) и представляет собой общую отливку с картером, головка цилиндров, картер маховика и сцепления, нижний картер (поддон), гильзы цилиндров, крышки блока, крепежные детали, прокладки крышек блока, кронштейны, полукольца коленчатого вала.

Прямая схема: Поршень под действием давления газов совершает поступательное движение в сторону коленчатого вала. С помощью кинематических пар «поршень-шатун» и «шатун-вал» поступательное движение поршня преобразовывается во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал состоит из:

· шатунные шейки

· коренные шейки

· противовес

Кривошипно-шатунный гидравлический поворотный механизм

Обратная схема: Коленчатый вал под действием приложенного внешнего крутящего момента совершает вращательное движение, которое через кинематическую цепь«вал-шатун-поршень» преобразовывается в поступательное движение поршня.