1. Модернизация судового дизеля

1.1. Выбор основных направлений модернизации

      Современное развитие транспортного флота характеризуется созданием высокопроизводительных грузовых, буксирных и пассажирских судов; повышением их мощности и скорости хода; оборудованием высокоэффективными и экономичными механизмами, устройствами, системами, средствами автоматизации и механизации; стандартизацией и унификацией отдельных механизмов и судовых энергетических установок в целом.

      С ростом грузоподъёмности и скорости хода судов увеличивается их энергооснащённость и мощность главных двигателей. В связи с этим судовые энергетические установки, затраты на которые составляют около 35% общей строительной стоимости судов, оказывают большое влияние на технико-эксплуатационные и экономические показатели флота. Большое значение в повышении эффективности работы речного транспорта имеет техническая эксплуатация флота; на неё приходится около 50% расходов, отнесённых на себестоимость перевозок грузов и пассажиров.

      Судовая энергетическая установка состоит из комплекса оборудования (тепловых двигателей, механизмов, аппаратов, магистралей, систем), предназначенного для преобразования энергии топлива в механическую, электрическую и тепловую энергию и транспортировки её к потребителям. Указанные виды энергии обеспечивают: движение судна с заданной скоростью; безопасность и надёжность плавания; работу механизмов машинного помещения, палубных механизмов и устройств; электрическое освещение; действие средств судовождения, управления механизмами, сигнализации и автоматики; общесудовые и бытовые нужды экипажа и пассажиров; выполнение различных производственных операций на транспортных судах, судах технического флота и специального назначения.

      Судовая энергетическая установка должна удовлетворять следующим основным технико-экономическим и эксплуатационным требованиям:

–        быть экономичной, т. е. строительная стоимость и эксплуатационные затраты на неё должны быть оптимальными;

–        ГСЭУ должна обеспечивать заданную скорость хода судна, обладать достаточными маневренными качествами на всех режимах его движения и иметь высокий моторесурс;

–        снабжать потребителей различными видами энергии и холодом при высокой экономичности процессов превращения тепловой энергии в механическую и электрическую;

–        процессы управления и регулирования должны быть автоматизированы;

–        быть надёжной, т. е. иметь оптимальную вероятность безотказной работы, требовать минимальное время на устранение неисправностей и сохранять работоспособность в аварийных ситуациях;

–        при работе не оказывать вредного воздействия на обслуживающий персонал, пассажиров и не загрязнять окружающую среду;

–        иметь малые габариты и массу.

      В качестве главных и вспомогательных двигателей в ДЭУ применяются поршневые ДВС – дизели, работающие по отрытому циклу.

      Дизельные энергетические установки получили широкое распространение на судах различного назначения вследствие ряда положительных особенностей:

–        возможности создания большого диапазона агрегатных мощностей на базе стандартных типоразмеров цилиндров;

–        доступности использования различных типов передач;

–        сравнительно высокой экономичности;

–        относительной простоты автоматизации управления.

      На речных транспортных судах новой постройки в качестве главных и вспомогательных двигателей устанавливают исключительно дизели.

      На речном флоте в большинстве случаев в качестве главных применяют четырёхтактные дизели с наддувом, реверсивные среднеоборотные и нереверсивные повышенной оборотности.

      В качестве вспомогательных обычно устанавливаются четырёхтактные дизели без наддува повышенной оборотности.

      Широкому распространению дизелей в СЭУ способствует непрерывное улучшение их технико-экономических показателей путём совершенствования наддува и рабочего процесса, применения тяжёлых сортов топлива, использования двухконтурной системы охлаждения, повышения надёжности и моторесурса, автоматизации процессов управления, контроля и диагностирования.

      Дальнейшее повышение экономичности судовых дизелей в основном должно происходить за счёт утилизации теплоты выпускных газов и охлаждающей дизель воды. Теплота, получаемая в утилизационном котле, работающем на выпускных газах, и охлаждающей дизель воды может быть использована в системе теплоснабжения судна или для получения искусственного холода. На теплоходах с большими агрегатными мощностями, работающих длительное время на постоянном режиме и потребляющих большое количество электроэнергии, пар, получаемый в утилизационных котлах, можно использовать в паровой турбине турбоэлектрогенератора.

      Повышение экономичности ДЭУ тесно связано с увеличением уровня их надёжности и ресурса. Поэтому на перспективу предусматривается увеличение ресурса дизелей, приближение сроков службы дизеля к срокам службы судна, резкое увеличение сроков службы до первой переборки, сроков необслуживаемой работы, что позволит значительно снизить затраты на техническое обслуживание и ремонт.

      Эффективное использование ДЭУ, надёжная их эксплуатация и высокая производительность труда обслуживающего персонала обеспечиваются комплексной автоматизацией установки. Автоматизированные ДЭУ с безвахтенным обслуживаем получили широкое распространение на судах речного флота.

      В настоящем дипломном проекте рассматривается возможность модернизации главной энергетической установки танкера грузоподъёмностью 810 тонн проекта 14891. Это однопалубный двухвинтовой наливной теплоход с грузовой цистерной в виде горизонтального цилиндра, с кормовым расположением надстройки, МО и НО, с амортизированной жилой частью надстройки. Танкер предназначен для перевозки нефтепродуктов не требующих подогрева, с температурой вспышки паров ниже 608С, в том числе масла, с обеспечением одновременной перевозки двух сортов нефтепродуктов.

      Предлагается замена двух старых дизелей 6ЧНСП18/22 мощностью по 220 кВт на спроектированный дизель 6ЧНСП18/22 мощностью 440 кВт. Предлагаемый дизель имеет высокий наддув и, как следствие, высокое среднее эффективное давление, пониженные значения удельного расхода топлива и масла. Применение в новом дизеле более прочных конструкционных материалов позволяют повысить срок службы дизеля на 50%.