Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КОРАБЛЕСТРОЕНИЯ ИМЕНИ АДМИРАЛА МАКАРОВА

Кафедра судовых и стационарных энергетических установок

РЕФЕРАТ

Энергетическая установка судна типа БАТМ проекта 1288 «Валерий Кравченко».

Студента группы: 1219 ТЗ

Устенко Владимира Александровича

Преподаватель: профессор Горбов В.М.

Николаев 2014



1. Технико-эксплуатационная характеристика судна

1.1 Назначение и тип судна

Большой автономный морозильный траулер типа Меридиан, построенный 1991 г. на Николаевском судостроительном заводе.

Тип судна: двухпалубное, с удлиненным баком, смещенной в нос надстройкой, кормовым слипом, для спуска и подъема трала, с единой навигационной и промысловой рубкой, с избыточным надводным бортом, одновинтовое с винтом регулируемого шага (ВРШ) в направляющей насадке.

Основное назначение большого морозильного траулера:

промысел посредством донного и разноглубинного тралов морского окуня, трески, камбалы, скумбрии, хека, морского карася, сельди, сардины, ставриды и других пород рыб;

переработка основного пищевого сырья в мороженую продукцию в разделанном и неразделанном виде;

переработка непищевого прилова и отходов от разделки на кормовую;

хранение вырабатываемой продукции и сдача ее на транспортные суда в районе промысла.

1.2 Основные размерения

Основные размерения судна приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Наименование параметра	Значение, размерность
Наибольшая длина	103,1 м
Длина по конструкционную ватерлинию	99,6 м
Длина между перпендикулярами	94,4 м
Наибольшая ширина	16,0 м
Высота борта у миделя до верхней палубы	10,2 м
Высота борта у миделя до нижней палубы	7,40 м
Осадка по летнюю грузовую ватер линию	5,90 м
Высота двойного дна	1,20 м
Строительный дифферент	1,44 м
Водоизмещение судна	5839 т
Валовая вместимость судна	3384 рег.т
Чистая вместимость	1435 рег.т
Максимальный дедвейт судна при осадке по летнюю грузовую марку	1810 т
Грузоподъемность грузовых трюмов для рыбной продукции	1364 т
Емкость грузовых трюмов	1595 м3

1.3 Мореходные качества

Судно типа БАТМ пр. 1288 имеет следующие мореходные качества:

а) скорость судна при водоизмещении 5839 тонн, при волнении моря не более 2-х баллов и ветре не более 3-х м/с, при чистом корпусе и движительном комплексе и частоте вращения винта 145 мин-¹, составляет 16,20,5 узлов. Скорость судна при тралении (рекомендуемая) составляет 3,85,2 узлов;

б) автономность судна, определенная запасами топлива, обеспечивает продолжительность промысловой работы судна в течение 70 суток;

в) район плавания - неограниченный, основные районы плавания - умеренные широты морей северного и южного полушарий, также обеспечивается работа судна в тропических условиях.



2. Главный двигатель

2.1 Технико-эксплуатационные характеристики главного двигателя

В качестве главных двигателей установлены дизели марки 6ЧН 40/46. Двигатель 6ЧН 40/46 четырехтактный, рядный, вертикальный, нереверсивный, тронковый, простого действия, с газотурбинным наддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха. Двигатель снабжен системой дистанционного автоматизированного управления частотой вращения, системой аварийно-предупредительной сигнализации и защиты, а также системой автоматического регулирования температуры охлаждающей воды и смазочного масла.

Основные технические характеристики главного двигателя 6ЧН 40/46 приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Наименование параметра	Размерность	Значение
Число цилиндров		6
Диаметр цилиндра	м	0,4
Ход поршня	м	0,46
Номинальная мощность, Ne	кВт	2576
Максимальная длительная мощность, N	кВт	2794
Частота вращения, n	мин - 1	520
Степень сжатия,		12,2
Максимальное давление цикла, РZ	МПа	12,6
Давление сжатия, РС	МПа	8,8
Давление наддувочного воздуха, РS	МПа	0,2
Минимальное давление пускового воздуха	МПа	0,12
Среднее эффективное давление, Ре	МПа	1,75
Давление масла на входе в дизель	МПа	0,6
Давление воды на входе в дизель	МПа	0,3
Температура воды на выходе из дизеля	0С	80
Температура выпускных газов: перед турбиной за турбиной	0С 0С	570 480
Продолжение таблицы 2.1
Температура масла на входе в дизель	0С	55
Эффективный КПД		0,92
Механический КПД		0,85
Средняя скорость поршня	м/с	7,9
Удельный расход топлива	г/кВтч	205
Удельный расход масла	г/кВтч	1,4

Рисунок 2.1 Главный Двигатель СЭУ судна типа БАТМ 6ЧН 40/46. 1 - поддон картера; 2 - шпилька; 3 - картер; 4 - втулка цилиндра; 5 - вал распределительный; 6 - толкатель; 7 - тронк поршня; 8 - головка поршня;9 - штанга; 10 - клапан впускной; 11 - форсунка; 12 - крышка цилиндра; 13 - рычаг клапана; 14 - клапан выпускной; 15 - рубашка цилиндра; 16 -опорная плита; 17 - шатун; 18 - вал коленчатый; 19 - противовес

2.2 Конструкция главного двигателя

Остов двигателя 6ЧН 40/46 состоит из семи промежуточных стенок, отлитых из стали 25Л, предназначенных для установки коренных подшипников. Между промежуточными стенками вварены опорные плиты, в которые ввернуты шпильки крепления крышек цилиндров. С носа и кормы привариваются торцевые листы. К кормовому листу крепится упорный подшипник, который удерживает коленчатый вал от осевых смещений. Кормовой лист с первой промежуточной стенкой образуют картер шестерен привода распределения. К лапам остова крепится поддон. Поддон сварной, состоит из двух торцевых листов и обечайки. Для придания общей жесткости конструкции поддона служат промежуточные ребра жесткости. Фиксируется штифтами, соединение уплотняется прокладкой. К торцевым стенкам крепится труба отвода масла в циркуляционную цистерну системы смазки.

Рамовые подшипники служат опорой для коленчатого вала. Коренные подшипники состоят из корпуса и крышки. Состоят из тонкостенных вкладышей, залитых антифрикционным слоем и крышки. Верхняя постель и крышка отлиты из стали 30Л. Совместная их расточка образует постели под верхний и нижний вкладыши. Вкладыши заливаются свинцовистой бронзой Бр30 толщиной 0,6 мм и фиксируется усами. Для подвода масла к рабочей поверхности шейки коленчатого вала в обоих вкладышах имеются канавки со сквозными отверстиями. Крышка и корпус подшипника фиксируются штифтами.

Мотылевые подшипники. Мотылевые подшипники так же имеют стальные вкладыши, залитые свинцовистой бронзой, но положение этих подшипников фиксируется специальными замками. Вкладыши установлены в нижнюю головку шатуна. Крышка фиксируется относительно стержня в поперечном направлении замками треугольной формы, в продольном - штифтом. В двигателе для уменьшения размеров нижней головки шатуна и диаметра болтов крышка крепится к стержню шатуна четырьмя болтами.

Цилиндр состоит из двух основных частей: вставной втулки и рубашки. Служит для образования полостей (вместе с поршнями и крышками), в которых осуществляется рабочий цикл дизеля. Втулка упирается буртом на опорную шейку и фиксируется штифтом. Фланец втулки изготовлен в виде высокого кругового пояса, способного воспринимать большие механические нагрузки. Уплотнение нижнего пояса втулки со стороны охлаждающей воды и со стороны картера осуществляется двумя резиновыми кольцами. Полость между рубашкой и втулкой, в которой циркулирует охлаждающая вода, называется зарубашечным пространством.

Крышка цилиндра крепится к остову восемью анкерными связями, прижимая втулку цилиндра. Отлита из чугуна СЧ 28-48, охлаждается водой. На крышке установлены: два впускных и два выпускных клапана, пусковой, предохранительный клапан, форсунка и индикаторный кран. Уплотнение газового стыка достигается за счет специальной проточки в верхнем торце втулки и буртика рабочей крышки, между которыми устанавливается стальная прокладка.

Поршень составной: состоит из головки и литой юбки. Головка крепится к юбке восемью шпильками и гайками. Головка поршня ориентирована относительно юбки с помощью цилиндрического установочного штифта. Головка поршня охлаждается маслом, идущим от системы смазки двигателя. К конструкции поршня предъявляют следующие основные требования: возможно меньшая механическая и тепловая напряжённость (стальное днище -t <500єC, алюминиевое днище-t<350°C, над канавкой верхнего поршневого кольца - t<220°C), материал головки должен быть жароупорным, а направляющей части - износостойким, иметь хорошие антифрикционные свойства и малый коэффициент линейного расширения.

Поршень имеет шесть колец: одно уплотнительное, три компрессионных и два маслосъемных. Рабочая поверхность кольца компрессионного верхнего, прилегающая к цилиндровой втулки, хромирована, кроме того кольцо покрывается тонким слоем олова для лучшей приработки кольца. Следующее компрессионное кольцо выполнено с молибденовым пояском. Хромовое покрытие и молибденовый поясок повышают износостойкость колец в процессе эксплуатации. На рабочей поверхности нижних компрессионных колец, прилегающих к втулке, медное покрытие, которое служит для улучшения приработки колец к втулке. Маслосъемные кольца имеют на рабочей поверхности, прилегающей к втулке, медное покрытие, нанесенное гальваническим способом, которое служит для улучшения приработки колец к втулке. Кольца монтируются со специальной пружиной, которая создает необходимое оптимальное усилие, прижимающее их к зеркалу цилиндра. Компрессионные кольца имеют так называемую «фаску кручения». Скручивающееся кольцо имеет несимметричное сечение из-за фаски на внутренней стороне. При сжатии и установке в цилиндр такое кольцо несколько скручивается, и его рабочая поверхность приобретает коническую форму. Это обеспечивает повышенное давление на стенку цилиндра, что способствует его быстрой приработке; при движении поршня вверх такие кольца хорошо смазываются, а при движении вниз - выполняют функции маслосъемных колец. Недостатком таких колец является ухудшенный тепло отвод от головки поршня вследствие меньшей поверхности контакта с канавками.

Поршень и шатун соединены между собой при помощи поршневого пальца плавающего типа.

Шатун состоит из двух основных частей: стержня и крышки. Стержень двутаврового сечения. Крышка фиксируется в поперечном направлении замками, в продольном штифтом и крепится к стержню четырьмя шатунными болтами. Нижняя головка шатуна с косым разъемом, что дает возможность повысить жесткость коленчатого вала вследствие увеличения диаметра его шеек при сохранении демонтажа шатуна через цилиндр, а также уменьшить силу стремящуюся, разорвать шатунные болты. Для восприятия боковой (срезающей) силы стыки головки имеют ступенчатый замок и рифленую поверхность. В верхнюю головку запрессована стальная втулка головного подшипника с заливкой из свинцовистой бронзы Бр30. Стержень и крышка шатуна выполнены из легированной стали 40ХМ.

Коленчатый вал кованный, цельный. Кривошипы развернуты под углом 120⁰. Каждый кривошип уравновешен противовесом. Щеки имеют выступы, на которые опираются противовесы. Для смазки подшипников используется масло под давлением, из системы смазки двигателя. Через косые сверления в кривошипе от рамовых подшипников, масло поступает в сверления в коренные шейки коленчатого вала для смазки шатунных подшипников, при этом часть масла используется для смазки рамовых подшипников. Из кормового фланца масло поступает через сверления в заглушке на смазку муфты. На обоих концах коленчатого вала имеются фланцы кормовой для отбора мощности, носовой для крепления валоповоротного устройства.

Распределительный вал цельный и служит для привода топливных насосов высокого давления, клапанов газораспределения и воздухораспределителя пускового воздуха. Кулачки установлены на валу на шпонках. Распределительный вал вращается с частотой вращения, равной половине частоты вращения коленчатого вала.

Привод клапанов размещается в чугунном корпусе и состоит из: двух перемещающихся толкателей с роликами, приводимыми от распределительного вала. В толкатели запрессованы шарниры, передающие движение штангам. Штанги перемещают соответствующие коромысла впускных и выпускных клапанов.

Топливная система состоит из шести топливных насосов высокого давления золотникового типа, которые подают топливо индивидуально на каждый цилиндр и форсунок, установленных по одной на каждый цилиндр. Движение плунжера насоса осуществляется от топливного кулака распределительного вала через промежуточный привод. Цикловая подача топливного насоса регулируется по концу подачи с помощью зубчатой рейки. Угол опережения подачи топлива регулируют путем изменения положения плунжера относительно втулки по высоте, изменяя длину толкателя с помощью регулировочного винта. На двигателе 6ЧН 40/46, форсунка закрытого типа. Форсунка состоит, из корпуса кованной стали, в нижней части которого контргайка придерживает распылитель, в который направляется игла. Топливо к форсунке подводится по топливопроводу высокого давления, присоединенного к резьбовому гнезду корпуса форсунки. Уплотнение форсунки в камере сгорания осуществляется металлической прокладкой, которая надевается с натягом на распылитель и уплотняет зазор между ним и гайкой его крепления к форсунке.

Топливная система предназначена для приема и перекачивания топлива, его хранения и обработки (введение присадок, динамическая обработка в целях получения равномерной структуры и очистки топлива), подогрев и подача к двигателям и котлам.

К обслуживанию системы допускаются лица, изучившие, кроме инструкции по эксплуатации, описание и инструкции на механизмы, связанные с работой данной системы.

Типы топлив приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2

Тип топлива	Номер государственного стандарта	Соответствующая категория масла.
Топливо дизельное марки Л	ГОСТ 305-82	В
Топливо моторное ДМ	ГОСТ 1667-68	С
Топливо моторное ДТ	ГОСТ 1667-68	D
Мазут флотский Ф-5 и Ф-12	ГОСТ 10585-75	С

Основные физико-технические характеристики рекомендованных топлив приведены в таблице 2.3.



Таблица 2.3

Марка	Л	ДМ	ДТ	Ф-5	Ф-12
Вязкость, мм2 (не более), при 50 0С	3-6 (при 200С)	150	36	36,2	89
Содержание, % (не более): -мех. прим. -воды -серы	0 0 0,2-0,5	0,2 1,5 3,0	0,1 1,0 0,5 для малосерн.	0,1 0,3 2,0	0,12 0,3 0,6
Зольность (не более)	0,01	0,15	0,04	0,05	0,10
Температура вспышки, 0С (не более)	61	85	65	80	90
Температура застывания, 0С ( не более)	-10	10	-5	-5	-8
Коксуемо- ость, % (не более	0,3 (10%-го остатка)	10	3,0	6,0	6,0

Также в состав топливной системы входят сепараторы, подогреватели топлива, отстойная и расходная цистерны.

Ресурсные показатели топливной аппаратуры, представленны в таблице 2.4.

Таблица 2.4

Показатель	Значение,ч
Ресурс ТНВД до капитального ремонта (по корпусу)	60000
Ресурс форсунки до списания (по корпусу)	60000
Ресурс нагнетательных клапанов до замены	25000
Ресурс распылителя до списания	10000

Система охлаждения замкнутая, двухконтурная, высокотемпературная с приводом насосов пресной и забортной воды от электродвигателей. Система охлаждения снабжена охладителем воды трубчатого типа.

Первый контур забортной воды, служит для охлаждения пресной воды, масла в холодильниках - разомкнутый. Второй контур для охлаждения цилиндров, форсунок - разомкнутый. Для охлаждения форсунок используется отдельный контур охлаждения, для предотвращения попадания топлива в воду, охлаждающую цилиндры.

Особое внимание необходимо уделять качеству охлаждающей воды. Качество охлаждающей воды ухудшается в процессе эксплуатации, в результате чего образовывается накипь, снижающая теплопередачу. Также увеличивается коррозия, которая не только снижает теплопередачу, но и приводит к проеданию стенок полостей охлаждения. Указанные отрицательные явления необходимо избегать путем подбора подходящего состава охлаждающей воды, который достигается путем ввода в охлаждающую воду специальных присадок.

К свойствам охлаждающей воды предъявляют следующие требования: абсолютная прозрачность; минимальная жесткость; концентрация ионов водорода рН - не более 6; содержание ионов хлора - менее 100 мг/л; суммарное содержание солей менее 0,1г/л при обработке растворяющимся маслом, или до 0,25 г/л - при обработке иным способом. Обработка растворимым маслом должна производится не реже одного раза в год. До обработки растворимым маслом система охлаждающей воды должна быть чистой, концентрация растворимого в воде масла лежит в пределах от 0,5 до 1 %.

Система пуска предназначена для пуска и регулирования частоты вращения коленчатого вала двигателя. При положении поршня, соответствующем началу такта расширения, в цилиндр через пусковой клапан поступает сжатый воздух под давлением 2,53 МПа.

Система смазки обслуживается двумя основными и одним резервным насосами с электрическими приводами.

Система смазки двигателя с сухим картером. Емкость циркуляционной цистерны 8 м³, емкость цистерны масла для смазки коромысел 1 м³.

Система смазки двигателя и система смазки коромысел выполнены с отдельными контурами. Отдельные контуры смазки обеспечивают исключения попадания воды из протечек системы охлаждения крышки цилиндра в систему смазки подшипников коленчатого вала, головного подшипника и масла для охлаждения поршня

Рисунок 2.2 Схема циркуляционной масляной системы. 1 - масляный трубопровод; 2 - фильтр тонкой очистки; 3 - маслоподающий насос; 4 - циркуляционная цистерна; 5 - переливной трубопровод; 6 - перепускной трубопровод; 7 - терморегулятор; 8 - масляный холодильник; 9 - ручной масляный насос; 10 - масляные фильтры; 11 - шестеренный насос; 12 - маслосборник; 13 - сетка; 14 - редукционный клапан



3. Судовая электроэнергетическая установка

Для снабжения электроэнергией на судне установлена электростанция в составе:

- двух валогенераторов мощностью N_е=1600 кВт каждый;

- трех стояночных дизель-генераторов переменного тока марки ДГРА 150/750, мощностью N_е=165 кВт каждый.

- одного аварийного дизель-генератора марки АДГФ100/1500, мощностью N_е=100 кВт.

3.1 Валогенераторы

Технические характеристики валогенераторов приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Наименование параметра	Размерность	Значение
Тип	СВГ 1600	1500 ОМ4
Мощность	кВт	1600
Коэффициент мощности		0,8
Напряжение	В	400
Частота вращения	мин -1	1500
Род тока		переменный
Ток	А	2887
Частота тока	Гц	50

Валогенераторы с бесщеточной системой автоматического регулирования возбуждения. Вал приводится в действие от вала через редуктор типа ASL2X 156 и подсоединен к нему при помощи дистанционно управляемых разобщительных муфт. Смазка подшипников валогенератора циркуляционная, общая с системой смазки редуктора. Охлаждающий воздух генератора забирается прямо от окружающей среды с обоих концов генератора через воздушные фильтры. Вентиляторы, установленные на валу генератора, распределяют охлаждающий воздух на статор и ротор. Воздух проходит через воздушные зазоры, имеющиеся на статоре, и через лобовые части катушки и спинку пакета в пространство посередине генератора и отводится в воздушный канал.

3.2 Дизель-генераторы

Для производства электроэнергии при стоянке в порту предназначены стояночные дизель-генераторы типа ДГРА 150/750 в количестве 3 шт.

Генераторы со статической системой возбуждения находятся в составе агрегата типа ДГРА 150/750. Каждый дизель-генератор состоит из дизеля и генератора, смонтированных на общей фундаментной раме, установленной на амортизаторах. Для привода генераторов применяются дизели марки 6ЧН 18/22.

Технические характеристики дизель-генератора приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2

Наименование параметра	Размерность	Значение
Генератор
Тип	ГСН 355S8Н160 ОМЗ
Направление вращения	правое
Мощность	кВт	165
Частота вращения	мин -1	750
Напряжение	В	400
Род тока	переменный
Частота тока	Гц	50
Дизель
Марка	6ЧН 18/22
Число цилиндров		6
Диаметр цилиндра	м	0,18
Ход поршня	м	0,22
Номинальная мощность	кВт	165
Частота вращения	мин -1	750
Удельный расход топлива	г/кВтч	231+12,0
Удельный расход масла	г/кВтч	1,4

3.2.1 Технико-эксплуатационная характеристика вспомогательного двигателя

Двигатель 6ЧН 18/22 устанавливается на судах типа БАТМ проекта 1288 в качестве вспомогательного и соединенный с генератором резинокордной шинной муфтой с генератором переменного тока типа, представляет дизель - генератор типа ДГРА 150/750 1.ОМ3, используемый в качестве источника переменного тока и может эксплуатироваться как для одиночной, так и для параллельной работы с другими дизель - генераторами в соотношении мощностей от 13 до 31.

Дизель представляет собой автоматизированный агрегат с второй степенью автоматизации. Вторая степень автоматизации обеспечивает автоматический и дистанционный запуск и остановку, поддержание и контроль состояния технических параметров дизеля и генератора. Агрегат установлен на судовой фундамент на амортизаторах. Дизель - генератор представляет автономный агрегат, имеющий механизмы, обеспечивающие надежную работу, как дизеля, так и генератора. Забор воздуха производится из машинного отделения.

Дизель 6ЧН 18/22 представляет четырехтактный шестицилиндровый двигатель с газотурбинным наддувом, простого действия с однорядным расположением цилиндров, тронковый, нереверсивный. Камера сгорания - полуразделенного типа. Дизель имеет газотурбинный наддув с импульсной системой, одним турбокомпрессором и одним воздухоохладителем. Передача мощности от коленчатого вала дизеля к ротору генератора осуществляется через эластичную резинокордную шинную муфту.

Основные технические показатели двигателя 6ЧН 18/22 приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3

Наименование параметра	Размерность	Значения
Число цилиндров		6
Порядок работы цилиндров		1-4-2-6-3-5
Диаметр цилиндра	м	0,180
Ход поршня	м	0,220
Эффективная мощность, Nе	кВт	165
Частота вращения, n	мин -1	750
Степень сжатия,		12,1
Степень повышения давления,	---	1,75
Температура вспышки топлива, не ниже	К	333
Максимальное давление сжатия, рc	МПа	3,8
Температура газов за цилиндрами, Тгц	0С	450
Температура газов перед турбиной, Тгпт	0С	560
Температура газов за турбиной, Тгзт	0С	460
Температура наддувочного воздуха Тs	0С	60
Давление наддувочного воздуха, рs	МПа	0,14
Температура масла на входе в дизель	0С	65
Температура масла на выходе из дизеля	0С	85
Температура воды на входе в дизель	0С	70
Температура воды на выходе из дизеля	0С	85
Фазы газораспределения: открытие впускных клапанов до ВМТ закрытие впускных клапанов после НМТ открытие выпускных клапанов до НМТ закрытие выпускных клапанов после ВМТ	град. пкв град. пкв град. пкв град. пкв	50-55 25-30 45-50 50-55
Угол опережения подачи топлива	град. пкв	18+2
Удельный эффективный расход топлива	г/кВтч	231+12,0
Удельный расход масла	г/кВтч	1,41
Эффективный КПД		0,92
Механический КПД		0,85
Средняя скорость поршня	м/с	5,5
Масса: блока цилиндров сухого дизеля с маховиком воды в дизеле масла в дизеле маховика	кг кг кг кг кг	640 3350 80 115 320

Дизели 6ЧН 18/22 надежно работают при крене: длительном 15^о, кратковременном 45^о; при дифференте: длительном 5^о, кратковременном 10^о, что играет огромную роль при эксплуатации дизеля.

двигатель траулер топливный технический

3.2.2 Конструкция вспомогательного двигателя

Фундаментная рама дизеля имеет поперечные перегородки с постелями для нижних вкладышей рамовых подшипников. Такая конструкция обеспечивает продольную и поперечную жесткость всего двигателя, а значит, нормальную работу коленчатого вала. Внутренняя полость рамы служит сборником масла, стекающего от трущихся деталей двигателя.

Рамовый подшипник состоит из вкладышей, закрепленных бугелями. Нижние вкладыши фиксируются от осевого смещения посредством усика, входящего в паз постели. Верхние вкладыши стопорятся специальными втулками. Вкладыши рамовых подшипников не взаимозаменяемые. Конструкция вкладышей предусмотрена таким образом, что позволяет извлекать их из постелей без подъема коленчатого вала.

Блок цилиндров цельный, в верхней части блока размещены вставные втулки цилиндров. Втулка фиксируется в цилиндре посредством верхнего фланцевого кругового утолщения, которое опирается на выступающий опорный бурт рубашки, что дает возможность ей свободно расширяться в продольном направлении. Уплотнение бурта осуществляется медной прокладкой. Во время работы, втулки смазываются маслом, забрызгиваемым на зеркало цилиндров вращающимися частями механизмов движения.

Крышка цилиндра крепится к блоку цилиндров четырьмя шпильками. В крышке цилиндров установлены впускной и выпускной клапаны, пусковой клапан, индикаторный кран и термопара. В крышке расположены два газовых канала, по которым через впускной и выпускной клапаны цилиндр дизеля сообщается с впускным и выпускным трактами. В центре крышки, устанавливается форсунка. Для уплотнения камеры сгорания под форсунку устанавливается прокладка из обожженной красной меди.

Поршень цельный, неохлаждаемый, с открытой камерой сгорания. Поршень состоит из юбки и головки, днище поршня вогнутое. Конфигурация днища полностью согласована с конфигурацией факела, исключающая соприкосновение факела с поверхностями камеры сгорания. На поршне имеется четыре канавки для поршневых колец. В двух верхних канавках устанавливаются компрессионные кольца. В третьей канавки поршня установлено компрессионное маслораспределительное кольцо. В четвертой канавке установлено маслосъемное кольцо коробчатого типа с пружинным расширителем, обеспечивающим плотное постоянное прилегание двух кромок кольца к втулке.

Шатуны стальной, кованый со стержнем двутаврового сечения, что обеспечивает наиболее жесткую конструкцию при наименьшей массе и плавные переходы к головкам шатуна, что дает возможность избежать возникновения концентраций напряжений. Стержень шатуна имеет сверление для прохода смазки к головному подшипнику шатуна.

Шатунные болты являются наиболее ответственными деталями движения и испытывают знакопеременную нагрузку. Материал шатунных болтов должен иметь высокую усталостную прочность. Корончатые гайки шатунных болтов после затяжки стопорятся от самопроизвольного отворачивания штифтами.

Вал коленчатый цельнокованый, имеет шесть шатунных и семь коренных шеек, четвертая коренная шейка является установочной. Колена вала расположены в трех плоскостях под углом 120^о, что в данном двигателе обеспечивает равномерное вращение, равномерную нагрузку на рамовые шейки коленчатого вала, подшипники. К фланцу заднего конца коленчатого вала крепится маховик, который служит для уменьшения колебаний угловой скорости вала и обеспечивает равномерное вращение дизеля.

Топливная система включает танки запаса, приемный фильтр грубой очистки, фильтр грубой очистки, топливоперекачивающий насос, расходные цистерны, топливные трубопроводы высокого давления, блочный топливный насос высокого давления, насос гидрозапора форсунок, трубопровод запорного топлива, форсунки. Топливная система предназначена для обеспечения регулярного впрыска в камеру сгорания дизеля в требуемой последовательности последовательности строго дозированных порций топлива под высоким давлением.

Механизм газораспределения клапанного типа и состоит из: распределительного вала с кулачковыми шайбами, привода распределительного вала, привода впускных и выпускных клапанов. Механизм газораспределения предназначен для управления процессами впуска воздуха и выпуска выхлопных газов. Распределительный вал предназначен для управления движением клапанов, для привода топливных насосов высокого давления, воздухораспределителя пусковой системы.

Кулачки впускных и выпускных клапанов выполнены за одно целое с валом. Профиль кулачка симметричный, что обеспечивает плавное набегание и сбегание ролика толкателя, быстрое открытие и закрытие клапанов.

Система пуска позволяет пускать дизель при любом положении поршней. Пуск дизеля осуществляется сжатым воздухом.

Система охлаждения дизеля двухконтурная. Дизель охлаждается пресной водой, циркулирующей по замкнутому контуру. Циркуляционная вода и масло охлаждается забортной водой в охладителе воды и масла. Система обеспечивает установленный температурный режим дизеля на всех диапазонах нагрузки. В систему охлаждения входят: насосы внутреннего контура пресной воды, насоса внешнего контура забортной воды, охладитель воды, охладитель масла, охладитель воздуха, расширительный бачок, регулятор температуры, трубопроводы пресной и забортной воды.

Система смазки дизеля циркуляционная под давлением и разбрызгиванием мокрым картером. В масляную систему входят: приемный масляный фильтр, насос маслозакачивающий, насос ручной прокачки масла, масляный насос, маслораспределитель, маслоочиститель центробежный, охладитель масла.

Рисунок 3.1 Схема системы смазки дизеля 6ЧН 18/22 1-аппарат теплообменный; 2-клапан переливной; 3-фильтр приемный; 4-насос маслозакачивающий; 5-насос ручной прокачки масла; 6-насос масляный; 7-маслораспределитель; 8-кран муфтовый; 9-фильтр тонкой очистки масла; 10-маслоочиститель центробежный; 11-турбокомпрессор; 12-регулятор температуры; 13-охладитель масла; 14-реле скорости; 15-топливный насос; а -масло в картер; б -вода к системе подогрева; в -масло к коренным подшипникам; г -к подшипникам привода распределительного вала; д -на валики коромысел, е - к подшипникам привода распределения

Во время работы система обеспечивает бесперебойное поступление масла ко всем трущимся деталям дизеля. Масляный насос 6 забирает масло из картера дизеля через приемный фильтр 3 и подает под давлением к маслораспределителю 7, затем к фильтру тонкой очистки 9, центробежному маслоочистителю 10, турбокомпрессору 11 и регулятору температуры 12. Давление масла в главной магистрали дизеля и перед маслоочистителем регулируется редукционным клапаном маслораспределителя, дросселем и переливным клапаном 2, установленным в конце главной магистрали на торце фундаментной рамы. Температура масла в системе смазки дизеля автоматически регулируется регулятором температуры.

Для подогрева масла устанавливается теплообменный аппарат, который устанавливается в картере дизеля.

Охлаждается масло в охладителе 13. От регулятора температуры и охладителя масло поступает на валики коромысел, к подшипникам привода распределения, топливному насосу, реле скорости, к подшипникам распределительного вала, к коренным подшипникам коленчатого вала и через сверления в коленчатом валу масло поступает к шатунным подшипникам, а по каналам в шатунах поступает на смазку головных подшипников. Из подшипников масло стекает в картер дизеля.

Масло, вытекающее из подшипников разбрызгивается вращающимися частями механизма движения, попадает на втулки цилиндров и смазывает их.

Масло, которое поступает на валики коромысел смазываются подшипники валиков коромысел, сферические поверхности штанг толкателей, толкатели и направляющие втулки впускных и выпускных клапанов.

Для прокачки системы смазки перед пуском дизеля предназначен ручной масляный насос 5.

3.2.3 Режимы работы вспомогательного двигателя

Основные режимы работы вспомогательных дизелей 6ЧН 18/22 зависят от различных условий эксплуатации судна. Таким образом, на судах типа БАТМ пр. 1288 в состав энергетической установке кроме трех дизель-генераторов, комплектуемых дизелями 6ЧН 18/22, входят и валогенераторы.

На переходах и промысле вся необходимая электроэнергия вырабатывается валогенераторами. На стоянке в порту вся необходимая потребителям электроэнергия вырабатывается дизель-генераторами (т.к. электроэнергия от системы берегового питания в настоящее время для судовладельцев выливается в большую стоимость и дешевле будет сжигать топливо, и обеспечивать потребители электроэнергией от судовых электростанций). Во время стоянки в порту количество потребителей электроэнергии значительно уменьшается, чаще всего все потребители обеспечиваются электроэнергией одним дизель-генератором, но при достижении 80%-ой нагрузки агрегата вводится в параллельную работу второй дизель-генератор и нагрузка устанавливается в пределах 6570% на каждом дизель-генераторе. Таким образом, следует отметить, что на судах типа БАТМ пр. 1288 дизель-генераторы работают только при стоянке в портах на режимах частичных нагрузок 5070% от номинальной. Работа на таких режимах обеспечивает наличие запаса по мощности.

3.3 Аварийные источники электроэнергии

Аварийный дизель-генератор с системой возбуждения в составе агрегата типа АДГФ 100/1500. Аварийный дизель-генератор располагается в помещении аварийного дизель-генератора на верхней палубе.

Для привода аварийного генератора применяется дизель марки 6Ч 15/18 четырехтактный, нереверсивный, смонтированный на общей фундаментной раме с генератором, установленной на амортизаторах. Все обслуживающие дизель насосы и аппараты навешаны на двигатель.

Технические характеристики аварийного дизель-генератора приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4

Наименование параметра	Размерность	Значение
Дизель
Марка		6Ч 15/18
Число цилиндров		6
Диаметр цилиндра	м	0,15
Ход поршня	м	0,18
Частота вращения	мин -1	1500
Номинальная мощность	кВт	100
Удельный расход топлива	г/кВтч	269
Удельный расход масла	г/кВтч	1,0
Генератор
Тип		МССФ924
Мощность	кВт	100
Напряжение	В	400
Частота вращения	мин -1	1500
Род тока		переменный
Частота тока	Гц	50

Схема судовой энергетической установки приведена на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 Схема судовой энергетической установки



5. Анализ работы СЭУ

Так как СЭУ БАТМа проекта 1288 включает в себя большой перечень механизмов и аппаратов, и все они работают и ломаются по разному, и рассматривать все это очень трудоемко. Рассмотрим только Главный Двигатель.

5.1 Главный двигатель

5.1.1 Режимы работы главного двигателя

Особенностью данного типа судов является наличие ВРШ и валогенератора (ВГ). Это отразилось на специфике работы главных двигателей и всей энергетической установки.

При работающих главных двигателях всю нагрузку судовой электростанции берут валогенераторы, а дизель-генераторы (ДГ) не задействованы.

На режимах переходов на промысел нагрузка на судовую электростанцию изменяется в пределах 900-1000 кВт. Наиболее крупные потребители расходуют около 55% всей вырабатываемой электроэнергии. При переходах с промысла нагрузка составляет 1000-1200 кВт, 70% из которых приходится на рефрижераторную установку, а остальное на механизмы СЭУ, палубные механизмы, сеть освещения, электронавигационное оборудование и т.д. На переходах нагрузка главных двигателей составляет 4636 кВт (85-90%), а нагрузка валогенераторов составляет 50-75%.

На промысле значительно увеличивается число и мощность введенных в работу электроприводных механизмов и поэтому нагрузка на ВГ доходит до 1800-2500 кВт. Около 50 - 60% всей вырабатываемой за сутки электроэнергии приходится на рефрижераторную установку, 35%- на механизмы СЭУ, систем и устройств.

При тралении нагрузка электростанции возрастает до 1300 кВт, а главные двигатели загружен на 95%. При этом часто пиковая нагрузка достигает 2000 кВт, особенно при выборке трала.

При стоянках нагрузка на электростанцию составляет 560 кВт в порту и 700-800 кВт - в море (работают грузовые устройства и рефрижераторная установка) в порту работает дизельгенераторы, в море при работе главного двигателя работает ВГ.

По результатам записей в машинном журнале БАТМа "Валерий Кравченко" составлена таблице 5.1., в которой показаны режимы работы ГД и дизель генераторов в промысловом рейсе.

Таблица 5.1

Наименование режима	Скорость судна, (%)	Мощность ГД, кВт	Мощность ВГа, кВт	Мощность ДГ, кВт
Переход в район промысла	8	4380 (85)	900
Промысел поиск траление выбор трала	7 4-5 2-3	3708 (72) 4380 (85) 4380 (85)	900-1000 2000 2200
Дрейф		2318 (50)	700
Переход с промысла	8	4380 (85)	1000-1200
Стоянка в море перегрузка в порту		2318 (50)	700	400-500

Изучив основные режимы работы главных двигателей, можно сделать вывод, что большую часть эксплуатационного времени они загружены на 80-85% и практически не бывает недогруженным, благодаря валогенераторам. Использование ВГ является причиной того, что основным режимом управления частотой вращения ГД и шагом винта является режим постоянной частоты вращения, хотя предусмотрены еще режимы раздельного и комбинированного управления. Режим раздельного управления считается аварийным, а режим комбинированного управления вообще не используется.

5.1.2 Основные неисправности и отказы, причины их возникновения

В данном пункте рассмотрены основные неисправности, отказы и причины их возникновения главных двигателей 6ЧН 40/46 судов типа БАТМ пр. 1288 ОАО Океанрыбфлот за 5 лет эксплуатации с 19952000 годов (согласно Приемо-сдаточным актам главных двигателей).

Основные неисправности, отказы и их вероятные причины приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2

Виды неисправностей и отказов	Вероятные причины
Двигатель постоянно уменьшает частоту вращения	Заедание одного из поршней двигателя, что сопровождается стуками в мертвых точкам и повышением температуры одного или нескольких рамовых подшипников
Стуки в двигателе	Большой зазор у головного или шатунного подшипников, недостаточная затяжка шатунных болтов, что сопровождается стуками в ВМТ и стуками в картере. Большое количество подаваемого топлива
Двигатель работает неустойчиво	Заедание муфты всережимного регулятора и слабина в сочленениях механизма, связывающего эту муфту с топливными насосами, сопровождается резкими скачками частоты вращения.
Один из цилиндров дымит	Перегрузка цилиндра, неисправная работа форсунки, неисправная работа топливного насоса, сопровождается повышением температуры газов у перегруженного цилиндра, заеданием иглы, неплотная посадка иглы на сопло или трещины в сопле. Нарушилось положение плунжера по высоте относительно втулки, неплотная посадка нагнетательного клапана топливного насоса высокого давления
Двигатель не развивает полной мощности, что означает неисправность топливной аппаратуры, относящейся к одному или нескольким цилиндрам	Засорение и закоксование сопел форсунки, засорение щелевого фильтра, износ сопловых отверстий форсунки и сливной трубки форсунки, что может сопровождаться сильными стуками в форсуночной трубе, форсунка может течь, следовательно, часть топлива не распыливается и не сгорает, мощность падает и увеличивается дымность. Данная неисправность может сопровождаться пригоранием поршневых колец, прогаром выпускных клапанов и неплотной посадкой впускных и выпускных клапанов в свои посадочные места
Падение давления в масляной системе	Износ шестерен масляного насоса, ослабление пружины редукционного клапана, засорение приемного фильтра масляного насоса
Дымят все или большинство цилиндров	Применение несоответствующего качества топлива или нарушена работа системы впуска, сопровождается падением давления продувочного и наддувочного воздуха
Падение давления в системе охлаждения	Утечки в трубопроводах системы охлаждения, износ одного из насосов, падение уровня воды в расширительном баке
Обрыв анкерных связей	В результате неравномерной, недостаточной и чрезмерной затяжки, неперпендикулярности опорных поверхностей гаек осям связей, также вследствие быстрой нагрузки непрогретого дизеля и вибрации связи при ослаблении распорных винтов
Трещины в огневом днище крышки цилиндра	Результатом данного повреждения обычно являются высокие термические напряжения, при перегреве крышки вследствие перегрузки двигателя, накипеобразования и при скоплении шлама в полости охлаждения; быстрая нагрузка непрогретого двигателя и резкое охлаждение нагретой крышки
Трещины в головках поршней	Причины: длительная перегрузка двигателя, быстрая нагрузка непрогретого двигателя, зависание игл и засорение сопловых отверстий форсунок, прекращение и увеличение подачи охладителя к поршню, отложение кокса.
Выплавление антифрикционного сплава рамовых подшипников	Вследствие обводнения масла и снижения его вязкости, при срыве масляного насоса и не срабатывании резервного насоса, запуск двигателя без прокачки маслом, засорение каналов в рамовых шейках и коленчатом валу
Повышение температуры охлаждающей воды	Засорение охладителя воды, падение уровня в расширительном баке

Согласно неисправностям и отказам, приведенным в таблице 5.2, определяем количество и процентное содержание отказов и неисправностей (на основании Приемо-сдаточных актов главных двигателей данных судов ОАО Океанрыбфлот). Количество и проценты основных отказов и неисправностей приведены в таблице 5.3

Таблица 5.3

Наименование неисправностей и отказов	Количество	Процент отказов
Топливная аппаратура
Закоксование, засорение и износ отверстий сопел форсунок	50	56,8
Зависание игл и трещины в соплах форсунок	10	11,3
Износ плунжерных пар и нарушение положения плунжера относительно втулки ТНВД	7	7,9
Детали цилиндро-поршневой группы
Пригорание поршневых колец	4	4,5
Трещины в головках поршней	1	1,1
Трещины в огневом днище крышки цилиндров	6	6,8
Обрыв анкерных связей	3	3,4
Прогар выпускных клапанов	2	2,3
Продолжение таблицы 5.3
Рамовые подшипники коленчатого вала
Выплавление антифрикционного сплава	3	3,4
Системы наддува
Обрыв лопаток турбины	2	2,3
Сумма отказов	88

На основании таблицы 5.3 строим гистограмму отказов главных двигателей.

Рисунок 5.1 Гистограмма отказов главных двигателей: 1 отказы системы наддува; 2 отказы рамовых подшипников коленчатого вала; 3 отказы деталей цилиндро-поршневой группы; 4 отказы топливной аппаратуры

5.1.3 Методы контроля неисправностей

Из гистограммы отказов главных двигателей и таблицы 5.3 видно, ...