Машиностроение \ Судовые энергетические установки

Дизельные установки с электрической передачей (Комплексное квалификационное задание № 9), страница 2

– возможность широкого применения дизелей, выпускаемых серийно, а также возможность покрыть широкий диапазон мощностей путем варьирования числа цилиндров в агрегате и количество агрегатов в установке;

– удобство осуществления парциальной работы в многомашинных установках, что повышает их экономичность на малых и средних ходах судна;

– возможность использования главных ДГ для удовлетворения всех нужд судна в электроэнергии;

– простота системы автоматического и дистанционного управления главными дизелями.

Вместе с тем электропередача имеет ряд недостатков, главные из них:

– повышенный удельный расход топлива вследствие двойной трансформации энергии; в зависимости от мощности установки коэффициент полезного действия (КПД) электропередачи составляет 86 – 94 %;

– повышенные эксплуатационные расходы вследствие увеличения численности обслуживающего персонала и повышения затрат на ремонт;

– увеличение массы по сравнению с зубчатыми передачами на 10 – 20 %;

– высокая стоимость.

Применение ДЭУ экономически целесообразно и оправдано лишь на судах специального назначения, где по условиям эксплуатации часто меняются режимы работы. К таким относятся ледоколы, портовые и рейдовые буксиры, суда ледового плавания, промысловые суда.

2 Вопрос № 2

В установках с электродвижением для привода главных генераторов находят применение самые разнообразные типы дизелей – от среднеоборотных до высокооборотных, двухтактные и четырехтактные. Используются дизели практически всех вариантов конструктивного исполнения: одно- и двухрядные, V-образные и другие, с диаметрами цилиндров от 200 до 400 мм, сильно различающиеся уровнем форсировки по среднему эффективному давлению и средней скорости поршня. [1]

Для энергетических установок крупных судов – линейных ледоколов, транспортных судов ледового плавания, больших рыболовных траулеров – характерно применение среднеоборотных двигателей (СОД). В установках относительно небольших судов – портовых и рейдовых ледоколов, буксиров, китобойных судов и др., привод главных генераторов осуществляется обычно дизелями повышенной и высокой оборотности, относящихся к так называемому тепловозному классу. Большинство дизелей этого типа отличают малые удельные массы (5—6 кг/кВт) [4] и компактность, а также удовлетворительные показатели экономичности (gе = 190 – 210 г/(кВт-ч)). [4] Однако они заметно уступают СОД по срокам службы до капитального ремонта (40—60 тыс. ч против 80—100 тыс. ч) и до первой переборки (8—12 тыс. ч против 15— 20 тыс. ч), а также по затратам на топливо и масло. [4]

В отличие от других типов передач, установки с электродвижением должны отвечать ряду требований к главным дизелям, предъявляемых по обеспечению определенных качеств регулирования. [2]

Главные дизели при электропередаче работают обычно с постоянной частотой вращения (n = const), поэтому оценку работы этих дизелей производят обычно, исходя из нагрузочных характеристик, под которыми подразумевают изменение ряда основных параметров дизеля при изменении нагрузки (Р_е или N_е).

Изменение основных параметров рабочего цикла дизеля при работе по нагрузочной характеристике показано на рисунке 3. [6]

g_e