Режимы работы главного двигателя судовой дизельной энергетической установки, страница 4

Значение  для каждого судна назначается технической и эксплуатационными службами пароходств. В дальнейшем, по мере изменения технического состояния двигателей и корпуса судна, производится корректировка числовых значений .

При плавании в балласте допускается увеличение частоты вращения гребного вала сверх номинального на 2÷3%, если этому не препятствует вибрация корпуса судна.

На судах транспортного флота эксплуатационная эффективная мощность двигателя рекомендуется для длительной непрерывной работы главных двигателей в условиях эксплуатации. Номинальная эффективная мощность двигателя является принятой при приемо-сдаточных испытаниях головного судна серийной постройки. Таким образом, создается определенный резерв мощности двигателя, позволяющий обеспечить надежную работу дизеля в течение длительного времени эксплуатации судна в различных условиях плавания.

Экономическая эффективная мощность двигателя  – длительная мощность, при которой достигается наименьший удельный расход топлива (на единицу мощности двигателя или на одну милю хода судна).

Минимальная эффективная мощность двигателя  – мощность, устойчиво развиваемая двигателем при минимально устойчивой частоте вращения коленчатого вала, определяющей минимальный ход судна. При работе на винт фиксированного шага  = (0,03÷0,12) .

В ряде судовых установок двигатели значительное время работают на режимах малых нагрузок и частотах вращения коленчатого вала, а также на холостом ходу. На таких режимах главные дизели работают при маневрировании судна, прохождении в узкостях по сложному фарватеру, подходе к портам, швартовке, при движении в караване.

Главные двигатели рыбодобывающих и приемо-транспортных судов длительно работают на малых нагрузках также при маневрировании с орудиями лова. В этих условиях требуется устойчивая работа двигателей. Согласно требованиям ГОСТ 10150-85, минимально устойчивая частота вращения коленчатого вала двигателя  не должна превышать 30% от номинальной частоты вращения, причем продолжительность непрерывной работы дизеля под нагрузкой на этой частоте вращения коленчатого вала должна быть не менее 2 ч. При наличии разобщительных муфт  допускается в пределах 45% от . Эти требования обычно выполняются в мало- и в среднеоборотных двигателях, а в высокооборот-ных – не всегда. Для некоторых рыбодобывающих судов требуются самые малые хода, и длительность работы на этих ходах исчисляется часами.

В процессе эксплуатации, вследствие нарушения регулировок двигателя и износа деталей, устойчивость работы двигателей ухудшается, а , определяющая нижнюю границу эксплуатационных режимов работы дизеля, возрастает. Отыскание путей дальнейшего уменьшения  имеет важное значение, особенно для судов с высокими скоростями движения.

Рассмотренные значения мощности и частоты вращения гребного вала определяют общий диапазон изменения нагрузок на двигатель.

Для оценки мощностных, экономических и экологических показателей работы двигателя на различных режимах пользуются так называемыми эксплуатационными характеристиками двигателя. Следует различать характеристики собственно двигателя и характеристики потребителя энергии. Первые зависят от конструктивных особенностей самого двигателя, а вторые – от конструктивных особенностей потребителя энергии (корпуса, конструкции и технического состояния гребного винта) и режима плавания.

При проектировании дизельной установки необходимо добиваться правильного сочетания характеристик дизеля с характеристиками потребителя энергии. Только при соблюдении этого условия могут быть максимально использованы энергетические возможности дизелей.

Анализ эксплуатационных характеристик двигателя обычно заключается в оценке степени изменения его мощностных, и экономических и экологических показателей, а также показателей механической и тепловой напряженности.

При построении эксплуатационных характеристик двигателя за независимую переменную принимается частота вращения коленчатого вала (гребного вала) или нагрузка, создаваемая на двигатель. В связи с этим характеристики двигателя разделяют на скоростные (внешние, частичные, экономические, винтовые, регуляторные, универсальные) и на нагрузочные.