Рис. 1.21. Алгоритм пуска ГД (в).

Выбор частоты вращения ГД в пределах 425 об/мин обусловлен использованием валогенератора и частотой судовой сети в 60 Гц. Рабочая мощность ГД как правило выбирается из опыта эксплуатации. Для ограничения расхода топлива при переходах, компании – владелецы судна как правило устанавливают рекомендуемую частичную мощность. В процессе эксплуатации при этой мощности ГД контролируется суточный расход топлива.

При работе ГД все основные эксплуатационные параметры контролируются системой АПС судна.

Параметры, из-за которых может быть выполнена остановка двигателя, являются:

– Падение давления масла в двигателе ниже 1.7 bar при оборотах ниже 320 об/мин или 2.5 bar при оборотах выше 320 об/мин;

– Падение давления охлаждающей воды в контуре HT ниже 1.5 bar;

– Падение давления масла перед турбиной двигателя ниже 0.9 bar;

– Перегрев масла смазки турбины выше 120°С;

– Превышение температуры одного из главных подшипников коленчатого вала двигателя выше 95°С;

– Превышение температуры масляного тумана в картере одного из цилиндров двигателя выше 85°С;

– Разница температур масляного тумана на 3 % выше среднего значения в любом цилиндре;

– Падение давления масла перед редуктором ниже 0.2 bar;

– Превышение частоты вращения больше 492 об/мин (overspeed).

Параметры, из-за которых будет осуществлен автоматический сброс нагрузки, следующие:

• Превышение оборотов турбины выше 16000 об/мин;

• Превышение температуры масла двигателя выше 65°С;

• Превышение температуры охлаждающей воды двигателя 98°С;

• Превышение температуры выхлопных газов любого цилиндра 510°С;

• Превышение температуры выхлопных газов перед турбиной 580°С;

• Превышение температуры масла редуктора 60°С;

• Превышение температуры основного подшипника редуктора 80°С;

• Отказ в работе системы автоматической смазки цилиндров;

• Загрязнение автоматического фильтра цилиндрового масла двигателя (разница давлений выше 0.8 bar);

Двигатели Wärtsilä – это современные экономичные двигатели в конструкции которых реализованы современные прогрессивные тенденции (подвесной коленвал, упрочнение втулки, антипригарное кольцо втулки и т. п.). Используются двухконтурные системы охлаждения пресной водой. Конструкции двигателей описаны в литературе [12,20,21,23].

Особенностью является применение комбинированного наддува “SPEX (Swirl-Pulse-Exhaust). Выпуск газов из цилиндров осуществляется в один коллектор как и при наддуве с постоянным давлением, но его объем значительно меньше. Вход газовых потоков осуществляется по касательной, поэтому движение газов вращательно-поступательное. Кинетическая энергия импульсов в меньшей степени теряется на расширение и турбулизацию, а используется на закручивание потока, причем при этом импульсы сглаживаются.

В двигателе W26X (отделение Diesel Ricerce концерна WNSD) достигнуто высокое форсирование (до 28,2 бар). На новых турбокомпрессорах во всем диапазоне нагрузок и оборотов системы наддува имеют байпасные клапаны по выпускным газам и по воздуху. В некоторых дизелях при высоких средних эффективных давлениях этого оказалось недостаточно, поэтому перешли на наддув с отключением ТК на пониженных частотах вращения. Система наддува электронноуправляемая.

Рис. 1.22. Система охлаждения двигателя L32 [23].

Применяются двухконтурные по пресной воде системы охлаждения. Пресная вода высокотемпературного контура охлаждает наддувочный воздух в первой ступени ОНВ.

Таким образом, на режимах пуска и малых ходов холодный воздух фактически подогревается. Терморегулятор ВТ контура для двигателя Wärtsilа L32 имеет настройки 93…97°C. Термостат НТ контура на этих режимах настраивается также на поддержание повышенной температуры 65…70 °C. Это облегчает запуск и работу дизеля на малых нагрузках. Состав и техническое использование системы описаны в [9,23].

Перед пуском необходимо произвести соответствующую используемому топливу подготовку, которая заключается в реализации процедур подогрева, отстоя, сепарирования, введения присадок, фильтрации [9,22]. Необходимо подготовить все системы [9,12, 20,21]. При подготовке систем смазки и охлаждения проверить настройку терморегуляторов (на режимах пуска, малых нагрузок и экплуатационных режимах они разные).

Пуск производится в следующей последовательности:

– пуск насоса предварительной прокачки маслом;

– проворачивание коленвала валоповоротным устройством при открытых индикаторных кранах в течение 10…15 минут;

– отключение ВПУ от маховика двигателя;

– проворачивание коленвала на два оборота пусковым воздухом, предварительным переводом рычага регулятора частоты вращения в положение «Стоп» и рукоятки панели управления в положение «продувка», при открытых индикаторных кранах;

– установка рычага управления регулятором в положение «Работа», переключение рукоятки на панели в положение «местный старт»;

– закрытие индикаторных кранов;

– нажатие кнопки «Старт»;

– проверка после пуска работоспособности выпускных клапанов, ГТН, ощупать трубки пусковых клапанов;

– проверка сразу после пуска значений давления и температур масла, воды, топлива;

– контроль за работой устройств автоматической аварийно-предупредительной сигнализации и защиты;

Ввод в режим эксплуатационной нагрузки осуществляется постепенно. В начале в течение 30 сек. повышают обороты до 500 об/мин. Через минуту вводится в зацепление редуктор при 500 об/мин и повышают обороты двигателя до 750 об/мин.

В зависимости от нагрузки поддерживаются различные температуры смазочного масла, охлаждающей воды и наддувочного воздуха

При 100 % нагрузке:

– температура масла на входе в двигатель 62–70°C, на выходе 72–83°C;

– температура воды в высокотемпературном контуре за двигателем 95–100°C, до двигателя – на 5–8 градусов ниже;

– давление воды в контуре 3,2–4,8 бар;

– температура воды в низкотемпературном контуре 28–32°C;

– температура наддувочного воздуха 40–60°C.

При 30 % нагрузке двигателя:

– температура смазочного масла на входе в двигатель 73–80°C, температура на выходе 78–88°C;

– температура воды в низкотемпературном контуре повышенная – 65…70°C; температура наддувочного воздуха – 60–70°C;

При остановке ГД типа L32 необходимо выполнить следующие действия:

– вывести дизель из зацепления с редуктором, предварительно понизив обороты до 500 [об/мин], выждать, чтобы дизель поработал на этой нагрузке, после чего на панели управления нажать кнопку «стоп» и перевести рычаг регулятора частоты вращения в положение «стоп»;

– открыть индикаторные краны;

– ввести в зацепление с маховиком валоповоротное устройство и проворачивать коленчатый вал двигателя в течение 10–15 минут.

Убедиться, что запустился масляный насос предварительной прокачки.

Установки с ВРШ обеспечивают лучшие маневренные качества, но сложнее конструктивно. ВРШ является одним из наиболее сложных элементов ПК.

Рис. 1.23. Упрощенная схема ПК с СОД [66].

На рисунке 1.23 приведена упрощенная схема ПК типа «ВСР Propulsion Systtm» с СОД, включающего в себя ВРШ, дейдвуд с уплотнениями, редуктор (Gear Box), отключаемую гидромуфту (Shaft Coupling), ВГ, гидравлический блок питания (Hudravlic Power Pack), ГД, валопроводы. Коробка распределения масла (OD box) преобразует заданные команду в гидравлический сигнал, который приводит в действие механизм вращения лопастей.