По роду используемого топлива-

3.1. нефтепродукты – дистиллятные, остаточные;

3.2. GI - натуральный газ (газодизельные двигатели - для активации процесса сгорания в камеру сгорания подается небольшое количество нефтепродуктов);

3.3. LGI – сжиженный газ (двигатели работающие по циклу Отто);

4. по способу смесеобразования –

4.1. внутреннее – воздух и топливо поступают раздельно в цилиндр, смешивание происходит внутри цилиндра;

4.2. внешнее – в цилиндр поступает готовая горючая смесь, которая готовится в специальном смесителе (газодизельные, газовые, карбюраторные двигатели);

5. по способу воспламенения топливовоздушной смеси –

5.1. самовоспламенение от сжатия (дизеля);

5.2. запальное воспламенение (газодизельные);

5.3. принудительное воспламенение от электрической искры или других источников открытого пламени (двигатели Отто);

6. по расположению цилиндров –

6.1. однорядные с вертикальным расположением в одной плоскости;

6.2. многорядное с расположением под разными углами (V-, X-, W- , ∆ - образные);

7. по конструктивному исполнению восприятия бокового (нормального) усилия газов –

7.1. тронковые – тронковая часть поршня передает боковое давление на поверхность цилиндровой втулки;

7.2. крейцкопфные – боковое усилие через шток воспринимается ползуном крейцкопфного механизма и через параллели передается на корпус двигателя;

8. по изменению направления вращения –

8.1. реверсивные – изменение направления вращения гребного винта с переднего на задний ход с помощью реверсивного устройства;

8.2. нереверсивные – работающие при одном направление вращения коленчатого вала (главные двигатели работающие на ВРШ, дизельгенераторы);

9. по частоте вращения –

9.1. – малооборотные (МОД) с частотой вращения до 250 мин¯¹;

9.2. - среднеоборотные (СОД) с частотой вращения от 250 до 1200 мин¯¹;

9.3. - высокооборотные ( ВОД) с частотой вращения более 1200 мин¯¹.

10. по назначению –

10.1. – главные, работающие непосредственно на ВФШ или ВРШ и на главные электрогенераторы (СЭУ– электродвижение);

10.2. – вспомогательные – привод вспомогательных механизмов (дизельгенератор, дизелькомпрессор, дизельнасос и др.)

Основными понятиями,относящимися ко всем дизельным двигателям, являются следующие (рисунок 1).

Нижняя мертвая точка (НМТ)- положение поршня, при котором рас­стояние от поршня до оси коленчатого вала минимально.

Верхняя мертвая точка (ВМТ)- положение поршня, при котором рас­стояние от поршня до оси коленчатого вала максимально.

Ход поршня- расстояние, которое проходит поршень из одной мертвой точки до другой.

Объем камеры сгорания- соответствует объему полости цилиндра при нахождении поршня в ВМТ.

Рабочий объем цилиндра-объем, который описан поршнем при его ходе между мертвыми точками.

Такт - часть цикла, когда поршень проходит от одной мертвой точки до другой.

СИСТЕМЫ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Системы являются одним из важных элементов СЭУ. Они объединяют главные и вспомогательные механизмы в единый энергетический комплекс. Системы оказывают существенное влияние на эксплуатационные качества СЭУ и судна в целом (независимо от типа и функционального назначения), в частности:

- эксплуатационную надежность СЭУ;

- живучесть и безопасность плавания судна.

На первом этапе «жизненного» цикла (в процессе проектирования) учи­тываются как конструктивные, так и технологические особенности систем в зависимости от их функционального назначения. Особое внимание уделяется предъявляемым требованиям, основными из которых являются:

· способность функционировать при частичном повреждении или выходе из строя отдельных элементов;

· минимальный объем и масса элементов;

· устойчивость к коррозии и эрозии;

· удобство осмотра и ремонта элементов;

· предотвращение загрязнения акватории водами, содержащими остатки нефтепродуктов и других вредных веществ;

· возможность максимальной автоматизации.

Системы СЭУ представляют собой сложный комплекс оборудования, со­стоящих из взаимосвязанных технических средств, в который входят: трубо­проводы, запорно-регулирующая арматура, механизмы, устройства, контрольно-измерительные приборы. Основным элементом систем (независимо от функционального назначения) является трубопровод.

К другому не менее важному элементу относятся насосы.

Основными системами, обслуживающими СЭУ, являются следующие системы:

1. Топливная

2. Масляная

3. Конденсатно-питательная

4. Воздушно-газовая

5. Паровая

6. Охлаждения

Топливные системы

Основное назначениетаких систем состоит в:

· приеме (или отдаче) топлива;

· размещении топлива по запасным цистернам;

· подаче топлива к расходным цистернам;

· подводе топлива к главным и вспомогательным двигагелям, паровым котлам, фильтрам и сепараторам и отводе топлива от них.

В состав топливных систем входят следующие элементы:

· отсеки и цистерны (для хранения топлива);

· расходные цистерны;

· насосы;

· сепараторы;

· подогреватели;

· трубопроводы.

Масляные системы

Такие системы являются неотъемлемым элементом любой современной СЭУ (независимо от ее типа). По аналогии с топливными эти системы также предназначены для приема, хранения, перекачки, очистки и передачи на другие суда и на берег. Однако они имеют и свое индивидуальное назначение, заключа­ющееся в подаче масла для смазки и охлаждения трущихся деталей механизмов.

По способу создания давленияу мест смазки масляные системы подраз­деляются на два типа, а именно, напорную и гравитационную. В первом случае создаваемое насосом давление у мест трения колеблется в пределах от 0,3 до 0,6 МПа, а во втором (при высоко расположенных в машинном отделении напорных цистерн) рабочее давление составляет от 0,07 до 0,1 МПа. Независимо от типа системы масло проходит одни и те же стадии (от узлов трения она стекает в специальную емкость, забирается насосом, фильтруется, охлаждается и вновь подается к узлам трения).

Независимо от типа масляной системы в ее состав входят следующие эле­менты:

· насосы;

· фильтры;

· сепараторы;

· холодильники;

· подогреватели;

· цистерны.

Системы охлаждения

Основное назначение таких систем состоит в отводе теплоты от различ­ного рода механизмов, устройств и рабочих сред в теплообменных аппаратах. В этих системах в качестве охлаждающей среды могут быть использованы:

· вода (забортная и пресная);

· масло;

· топливо;

· воздух.

Однако в судовой практике наибольшее распространение получила система водяного охлаждения. Например, с использованием забортной воды производится охлаждение следующих элементов СЭУ:

· главные и вспомогательные конденсаторы паровых турбин (ПТУ);

· холодильники пресной воды дизелей (ДЭУ);

· газотурбинные двигатели (ГТУ);

· маслоохладители циркуляционных систем смазки (редукторы, компрес­соры, подшипники валопроводов и т.п.).

В элементах (в зависимости от типа СЭУ) отводится различное количество теплоты. Например, в ДЭУ с малооборотными двигателями потери тепловой энергии составляют в пределах 22 - 24%, а в главных конденсаторах ПТУ, соот­ветственно, 55 - 65% от теплоты, выделяющейся от сгорания топлива.

Системы охлаждения применительно к главным двигателям ДЭУ подразделяются на два типа:

- открытые (одноконтурные);

- закрытые (двухконтурные).

Одноконтурный вариант может быть использован в двух случаях, а именно, для охлаждения продувочного воздуха системы наддува и охлаждения масляных холодильников двигателей внутреннего сгорания.

На современных судах преимущественно используется двухконтурный вариант, например, для охлаждения дизелей. Их зарубашечное пространство охлаждается контуром пресной воды. Поршни (в зависимости от типа двигателя) могут охлаждаться маслом (или водой). При этом водяная система охлаждения поршней должна быть автономной. Применительно к форсункам двигателей внутреннего сгорания в качестве охлаждающей среды могут быть использованы вода, дизельное топливо (или масло). В системе охлаждения главных двигателей ДЭУ должны быть предусмотрены подогреватели. Однако возможен вариант подогрева и от системы охлаждения вспомогательных двигателей. Одним из требований, предъявляемым к системам охлаждения, является оборудование их автоматическим регулятором температуры и приборами аварийно-предупредительной сигнализации и защиты.

На современных судах в конструктивном отношении преимущественно используется смешанная (одноконтурно-двухконтурная) система охлаждения. При таком варианте забортной воды охлаждаются:

- масло и продувочный воздух (главных и вспомогательных двигателей);

- конденсаторы вспомогательных паровых турбин;

- опреснительная установка;

- установка кондиционирования воздуха.

Применительно к главному двигателю ДЭУ, в частности, его зарубашеч- I ному пространству охлаждение осуществляется по 2-х контурной схеме (в первом контуре используется пресная вода, а во втором - забортная).

Основное требование, предъявляемое к системе охлаждения забортной водой, состоит в обеспечении потребителей необходимым количеством охла­ждающей среды при требуемом (по условиям эксплуатации) давлении. При плавании судна в устьях рек, на мелководье и в тропических морях в процессе эксплуатации элементы (фильтры, холодильники) системы охлаждения, в частности, их проточная часть забивается илом, песком, посторонними предметами, а также подвергается обрастанию микроорганизмами и ракушками. Критерием оценки степени засорения системы может служить величина вакуума I на всасывании насосов забортной воды, а также высокая температура охлаждаемых сред. Для борьбы с указанными обрастаниями могут быть использованы:

- механическая очистка;

- биологические средства;

- катодная электрическая защита;

- тепловая защита.

Паровые системы

Такие системы объединяются в единый комплекс, куда входят (в зависи­мости от функционального назначения системы и типа СЭУ):

· главного пара;

· вспомогательного пара;

· отработавшего пара;

· продувания котлов;

· продувания высокого и низкого давления;

· уплотнения сальников и отсоса пара.

Система главного пара предназначена для подачи перегретого (или насы­щенного пара) от главного котла к главным или утилизационным турбинам (ПТУ). Основной элемент такой системы (трубопровод) должен выполняться по (возможности) коротким, с минимальным числом изгибов и малым количеством путевой арматуры. В целях повышения эксплуатационной надежности в состав трубопровода включаются дублирующие (друг от друга) ветви. Для компенсации тепловых напряжений используются различные конструктивные типы компенсаторов (трубчатые, сальниковые, линзовые и др.). Во избежание образования застойных зон паропровод располагается с уклоном. В качестве рабочего тела в турбинах питательных и грузовых насосов (ПТУ, танкера) ис­пользуется охлажденный пар с давлением 4,1 МПа (при температуре 280 °С). Для обеспечения работы испарителя грязных конденсатов и подогревателя забортной воды (для мытья танков) пар редуцируется до давления 0,65 МПа.

Для подачи перегретого и насыщенного пара от главных, вспомогательных и утилизационных котлов к различным потребителям используется система вспомогательного пара,

Применительно к танкерам паровые системы имеют наиболее развитую структуру. Их назначение состоит в обогреве перевозимого груза и привода в действие паровых механизмов (в частности, грузовых насосов с паровым при­водом). Система обогрева груза используется при перевозке высоковязких нефтепродуктов (например, мазут и некоторые сорта сырой нефти). Процесс обогрева осуществляется с помощью змеевиков, расположенных непосредственно в грузовых танках. Возможны и другие варианты, например, в системах FRAMO с погружными грузовыми насосами для этих целей используется установка паровых подогревателей груза для каждого грузового танка на верхней палубе, а в случае необходимости груз может прокачиваться через подо­греватель с помощью насоса.