Работа при тяжелом и легком винте судна

Винтовая характеристика судна непрерывно изменяется в процессе его эксплуатации, что отражается на работе двигателя. Наиболее значительные отклонения винтовой характеристики — при работе на швартовах, при буксировке, обрастании корпуса, ходе в балласте, при регулировании скорости хода винтом регулируемого шага и при волнении моря.

Работа на швартовом режиме практикуется после ремонта в целях проверки монтажа двигателя, валопровода, систем. После швартовых обычно проводятся ходовые испытания. Возможен швартовый режим при форсировании льда, при снятии с мели. Режим — наиболее тяжелый для двигателя с винтом фиксированного шага, т.к. при нулевой поступи винта и максимальном скольжении р = О, S = 1) характеристики винта идут наиболее круто (см. Внешние характеристики дизеля). При этом с ростом частоты вращения интенсивно растут не только энергетические показатели двигателя, но и показатели тепловой и механической напряженности.

Мощность дизеля, работающего но швартовой характеристике, значительно снижена. Назначение режима ограничивается заградительной характеристикой е]. Максимально допустимая нагрузка Ре достигается в точке 2 рис.№3 при n < nном. Однако обычно на швартовах режим работы назначается в точке 3, где Ре меньше [Ре] для гарантии надежной работы. При этом n = (0,5-0,6)nном, Рc = (0,5-0,6)Реном, Pi = (0,55-0,65) Pi ном, Ne = (0,25-0,36) Neном.

Буксировочный режим несколько легче швартового, однако, также является неблагоприятным для двигателя. Буксировочная винтовая характеристика тем ближе к швартовой, чем больше сопротивление “воза” (буксируемого судна). Ее пересечение с [Рc] даст точку 4 — предельно допустимый рабочий режим. Более благоприятен режим у судов, имеющих при нормальной эксплуатации “легкий” винт. В этом случае при буксировке можно держать большую частоту вращения и большую мощность, обеспечивать более высокую скорость движения. По этой причине буксиры, оснащенные винтами фиксированного шага, всегда имеют легкую винтовую характеристику при ходе без “воза”.

Рис. 3 Режимы работы двигателя при “тяжелом” и “легком” винте

Обрастание корпуса и винта особенно интенсивно при стоянке в тропических водах. Это явление приводит к утяжелению винта. Режим работы двигателя приближается к буксировочному (точка 4). Обрастание менее сказывается, если на судне установлен “легкий” винт. Меры борьбы с обрастанием — применение специальных покрытий корпуса судна, механическая очистка корпуса и винта при доковании судна. В последние годы практикуется подводная очистка корпуса без постановки в док.

У 2-тактных главных двигателей серьезной проблемой является повышение температуры втулок цилиндров в районе уплотнений во всех случаях утяжеления винта. Это может привести к потере плотности уплотнительных резиновых колец и водотечности. Требуется выпрессовка втулок и замена всех уплотнительных колец.

Ход судна в балласте при легкой винтовой характеристике приводит к снижению загрузки двигателя по Ре, двигатель недогружен по мощности. При этом рекомендуется его работа при номинальной частоте вращения nном (точка 5 рис. №3). В случае, если корпус подвергается повышенной вибрации (из-за оголения винта, изменения частотной характеристики корпуса), то обороты снижаются (точка 6). Таким образом, ограничения при выборе режима работы двигателя при ходе в балласте иногда определяются не его нагрузкой, а вибрационными характеристиками комплекса двигатель-корпус-винт. С учетом сказанного при ходе в балласте в спокойную погоду возможна работа при завышенной частоте вращения n = 1,03 nном (точка 7).

Винты регулируемого шага применяются на буксирах, рыболовных траулерах и на не-которых транспортных судах. При работе на ВРШ значительно улучшается использование мощности дизеля при изменении внешних условий, исключаются режимы тяжелого винта путем корректировки его шага. Изменением шага винта можно добиться работы двигателя только на номинальной винтовой характеристике. Значительно улучшаются маневренные качества судна — время реверса с помощью ВРШ снижается, уменьшается выбег судна в 1,5-2 раза, сокращается число пусков двигателя и соответственно механические и тепловые перегрузки цилиндра.

В современных установках с ВРШ задача защиты двигателя от перегрузки решается путем использования устройств автоматической коррекции шага винта и всережимных регуляторов скорости вращения двигателя. Эти системы регулирования действуют по определенным программам, не допускающим выхода за пределы ограничительной характеристики. Тем не менее, перегрузка возможна из-за разрегулировки системы управления, защиты и неправильного назначения режима.

Смотрите также:
а) Режимы полного хода
б) Режимы малого хода
г) Работа при отключенных цилиндрах
д) Работа двигателя при аварийном отключении ГТН

Ноябрь, 05, 2016 1537 0
Читайте также