Малооборотные дизели начали интенсивно развивать в середи­не 50-х годов, и в настоящее время они значительно усовершенствованы



бет1/4
Дата18.07.2016
өлшемі462 Kb.
  1   2   3   4
ВВЕДЕНИЕ Малооборотные дизели начали интенсивно развивать в середи­не 50-х годов, и в настоящее время они значительно усовершенствованы. После внедрения газотурбинного наддува одной из ведущих дизелестроительных фирм «Бурмейстер и Вайн» цилиндровая мощность дизелей была значительно увеличена при одновременном улучшении массогабаритных показателей.

В настоящее время более 70% установленных на теплоходах мирового флота дизелей (по мощности) составляют машины трех ведущих фирм и их лицензиатов, это фирмы «Зульцер» (Швейцария), «Бурмейстер и Вайн» (Дания) и МАН (Германия).

В мировом и отечественном флоте значительная часть теплоходов оснащена дизелями фирмы МАН («Машиненфабрик Аугсбург Нюрнберг»). Выпуск дизелей МАН освоен и некоторыми фирмами-лицензиатами. Успешные работы в этом направлении проводятся во всем мире.

В 1975 г. в Индии изготовлен по лицензии фирмы МАН дизель типа K6Z78/155E. В 1976 г. вступил в строй крупнейший японский контейнеровоз «Севен сиз бридж» дедвейтом 35,3 тыс. т с главной энергетической установкой из двух дизелей «Кавасаки-МАН» общей мощностью 80 тыс. л. с.

Мощные двухтактные крейцкопфные дизели МАН маркируются в следующем порядке: К—крейцкопфный; следующая цифра обозначает число цилиндров; Z—двухтактный; далее геометрические размеры, см, обозначающие диаметр и ход поршня; затем буквенное обозначение, характеризующее степень наддува и конструкторско-технические изменения.

Мощные двухтактные дизели еще не достигли предела своего совершенствования. Поэтому дизелестроительные фирмы создают новые ряды крейцкопфных двигателей, сокращая при этом их номенклатуру до четырех-пяти типоразмеров, которые перекрывают весь необходимый диапазон мощностей. Фирма МАН разработала и выпускает новый ряд крейцкопфных дизелей, в конструкции которых внесены изменения для облегчения их обслуживания, поэтому в маркировку дизелей введена буква S (service) (табл. 1).

Первые суда с дизелями KZ70/120 и K6Z57/80C, построенные фирмой МАН, вступили в эксплуатацию на морском флоте СССР соответственно в 1956 и 1957 гг. С 1959 г. начали поступать суда с этими дизелями ее лицензиата—Германской Демократической Республики, заводов «Дизельмоторенверк Росток» (ДМР) и «Феб Машиненбау Хальберштадт».

Основные типы дизелей МАН, установленных в настоящее время на судах морского флота, а также их основные характеристики представлены в табл. 2.

За прошедший период накоплен значительный опыт технической эксплуатации дизелей МАН, выявлены их определенные достоинства и недостатки, получены данные по надежности в сравнении с другими основными типами дизелей.

В целом дизели МАН зарекомендовали себя в эксплуатации положительно.

Согласно работе (l7), дизели типа МАН по надежности находятся на втором месте после дизелей типа Зульцер. Число отказов на 10 тыс. часов работы у дизелей МАН составляет 7,4, Зульцер — 2,3, Бурмейстер и Вайн — 9,4.

Как и все дизелестроительные заводы, фирма МАН и ее лицензиаты для устранения недостатков отдельных узлов и деталей постоянно вносят изменения в конструкцию и технологию изготовления дизеля. Судовладельцы также улучшают конструкцию некоторых узлов и деталей, устраняют скрытые производственно-технологические дефекты, выявляемые, как правило, в первый год эксплуатации. К концу гарантийного периода заканчивается приработка основных узлов и приобретается определенный опыт технической эксплуатации дизеля. Все это приводит к тому, что через 5—8 тыс. часов работы надежность и эффективность использования дизелей повышается на 20—30%.

В отечественном флоте из общего количества судовых дизелей дизели МАН по суммарной мощности находятся на третьем месте и составляют около 15%. С увеличением водоизмещения судов растет и мощность главных дизелей.

Дизели, эксплуатирующиеся на современных судах, имеют высокую степень наддува, работают на высоковязком и сернистом топливе, оснащены средствами автоматики. Все это предъявляет повышенные требования к их эксплуатации, надежности и экономичности. Эти требования могут быть выполнены только при высокой квалификации механиков, строгом выполнении ими правил технической эксплуатации и судовых инструкций, соблюдении графиков планово-предупредительных осмотров, ревизий и ремонтов механизмов, знании передового опыта технической эксплуатации.

Именно поэтому огромное значение имеет своевременное обобщение передового опыта технической эксплуатации и его распространение. Такую задачу и поставили перед собой авторы данной книги, так как обобщающих материалов, кроме разрозненной и неполной информации в различных источниках, нет.

В книге рассмотрены наиболее характерные особенности технического использования и обслуживания дизелей МАН, недостатки конструктивного, технологического и эксплуатационного порядка, аварии, поломки и их причины, даны рекомендации по их устранению.


Таблица 1

Характеристики дизелей МАН типа KSZ


Тип дизеля

Диа­метр/ход поршня,

CM

Частота вращения вала, Об/мин

Цилиндров. мощность, э. л. с.

Число цилиндров в агрегате

Среднее эффективное давление, кгс/см2

KSZ 105/180 KSZ 90/160 KSZ 78/155 KSZ 70/125 KSZ 60/110 KSZ 52/90

105/180 90/160 78/155 70/125 60/110 52/90

106 122 122 140 150 205

4000 2900 2100 1600 1100 950

6-12 6-10 6—10 6—10 6—10 5-7

10.9 10,5 10,45 10,7 10,6 10,9


Таблица 2. Основные характеристики дизелей МАН


Марка дизеля

N , э. л. с.

Об\

мин


Давления, кгс/см2

t ,

ήм

Эффективный расход, г/(э. л. с-ч)

Тип судов, на которых установлены дизели



Рl

Рz

pc

Hk

топлива

масла

K6Z57/80C,

K6Z 7/80Аз


K6Z57/80C, К6257/80Аз,K6Z57/80C
K7Z70/120C, K7Z70/120CAi, K7Z70/120A3
K7Z 78/140

K8Z70/120С


K9Z70/120А

K8Z70/.120Е

K8Z70/120E


4000

3250


5400

6200 7250


8150 9600

11200


225

185


115

115 130
130 135

140


6,8

6,4


6,8

5,2 6,8
6,8 9,1

9,75


7.8

7,4


7.6-7,84

6.2 7,8-7,9


7,8 10,2

11,2


55-59

55-56


55

56 54-59
55—59 70

70


42—46

42-46


44

42 40
40—42 44

49


0,65

0,65


0,45

0,65


0,54 0,88

1,08


370

370


370

320


350—400 400

400


0,85

0,85-0,86


0,85

0,84 0,86


0,88 0,86

0,87


155—160

160


155—160




155-160
155-158 158

0,162


1,0

1,0


0,8

0,8


0,6-0,8 0,7-0.8

0,7-0,8


„Михаил Калинин"

.Повенец", Шенкурск", Пионер"


«.Дорогобуж», «Угле Уральск", «Урюпинск"
„Архангельск", .Арагви", .Кура"
.Выборг"

.Иркутск", „Владимир Ильич"

.Варнемюнде"


Глава I. ТЕХНИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИЗЕЛЕЙ

§ 1. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ДИЗЕЛЕЙ

Надежная работа дизеля определяется не только совершенством его конструкции, но и правильным выбором эксплуатационных режимов.

Условия эксплуатации судового дизеля отличаются от режима стендовых испытаний, когда номинальная мощность достигается при номинальной частоте вращения и определенных технических условиях. При плавании судна в различных условиях винтовая характеристика судна меняется и отличается от теоретической (даже при правильно спроектированном гребном винте). Она зависит от осадки судна, состояния корпуса и винторулевой группы, гидрометеорологических условий, глубины моря. Не исключена работа судна во льду, в режиме буксировки и пр. В подобных случаях номинальная мощность достигается при частоте вращения, существенно отличающейся от стендовых значений.

Стремление обслуживающего персонала в неспецификационных условиях плавания поддерживать номинальную или эксплуатационную частоту вращения дизеля для обеспечения заданной скорости судна приводит в большинстве случаев к перегрузкам и, как следствие, к авариям или аварийным происшествиям.

Нагрузочный режим работы дизеля МАН завод-строитель дает только для номинальной точки винтовой характеристики, полученной на стендовых испытаниях.





Этого явно недостаточно, так как он охватывает только один частный случай.

В практике эксплуатации дизелей наиболее важно знать, при каких внешних условиях эксплуатации может наступить перегрузка дизеля, и вовремя ее предупредить.

С этой целью рекомендуется пользоваться скоростными ограничительными характеристиками, разработанными ЦНИИМФом для основных типов дизелей. Оценка правильности установленного эксплуатационного режима осуществляется сравнением его параметров со скоростной ограничительной характеристикой (рис. 1), определяющей предельное значение мощности, среднего индикаторного давления, крутящего момента или цикловой пода­чи топлива, допустимой для длительной работы данного дизеля в зависимости от частоты вращения и температуры воздуха на всасывании. Длительная работа дизеля на режимах, расположенных выше ограничительной характеристики, не допускается.

Использование в дизелях несоответствующих сортов топлива или нарушение режимов топливоподготовки, а также техническо­го состояния и регулировки топливной аппаратуры приводит к ухудшению качества распыливания, смесеобразования и сгорания топлива. Это в свою очередь способствует увеличению температуры отработавших газов и тепло напряженности цилиндропоршневой группы (ЦПГ), повышенным износам, нагарообразования, ненадежной работе поршневых колец. В этом случае, чтобы избежать увеличения тепловых нагрузок в ЦПГ, приходится снижать частоту вращения дизеля путем уменьшения цикловой подачи топлива.

Состояние корпуса судна и гребного винта оказывает су­щественное влияние на работу дизеля и на выбор эксплуатацион­ного режима. При обрастании корпуса или погнутости винта ди­зель работает с перегрузкой, с высокими значениями рi и tr по цилиндрам, эксплуатационная частота вращения не выполняется. Например, суда «Иркутск», «Измаил», «Ижора» и «Сальвадор Альенде» Черноморского пароходства, на которых установлены дизели K8Z70/120E постройки завода ДМР, продолжительное время плавали в Малайзию, что привело к интенсивному обрастанию корпуса.

На судах через 25 тыс. часов работы на головках поршней дизелей в районе первой поршневой канавки появились продольные трещины, а на верхней части втулок—сетка трещин. Дизели в этот период работали со средней частотой вращения 128 об/мин, средним индикаторным давлением 10 кг-с/см2, с давлением наддува 1,0 кг-с/см2; использовалось моторное топливо ДТ с содержанием серы 0,5% и цилиндровое масло



М16Е-30 и М16Е-60. Для уменьшения тепловых нагрузок ЦПГ среднее индикаторное давление дизелей на этих судах было снижено до 9,0 кг-с/см2.

На рис. 2 приведены основные винтовые характеристики работы дизелей МАН K8Z70/120E судов этого типа.

В Дальневосточном пароходстве разработаны и применяются графики ввода в режим и вывода из режима (рис.3) главных дизелей для всех типов судов.
Это помогает судовому экипажу эксплуатировать дизель в оптимальном варианте и надежно на неустойчивых и частичных режимах.




§ 2. ИНДИЦИРОВАНИЕ ДИЗЕЛЕЙ

Индицирование дизеля заключается в последовательном снятии индикаторных диаграмм со всех цилиндров с помощью индикатора. По индикаторным диаграммам определяются цилиндровая мощность и давление, а в совокупности с остальными параметрами по ним производится анализ рабочего процесса и работы топливной аппаратуры, уточняется правильность фаз распределения и принимаются решения о регулировке дизеля.



Точность определяемых по индикаторным диаграммам значений мощности, давлений, параметров рабочего процесса и фаз распределения (рис. 4) зависит от снятых индикаторных диаграмм, правильность которых зависит от работы индикаторного привода, индикатора и планиметра [39]. Чем больше будет ошибок в определении всех этих величин, тем более неверна, будет регулировка дизеля, которая влияет на надежность и экономичность его работы.

Например, на теплоходе «Выборг» Балтийского пароходства с главным дизелем K.9Z70/120A5 из-за неправильной регулировки планиметра постоянно занижались значения среднего индикаторного давления по цилиндрам. Это привело к увеличению тепловой и механической напряженности деталей ЦПГ, возгоранию масляных остатков в под поршневых полостях и, в конечном итоге, к повреждению всех головных подшипников, задиру четвертого поршня, образованию трещин во втулке.

Поэтому судовым механикам необходимо со всей серьезностью относиться к своевременной проверке точности работы инди­каторного привода, индикатора и планиметра [39].
На дизелях МАН установлены индикаторные приводы рычажного типа (рис. 5). Движение приводу в них передается системой рычагов от крейцкопфа. Сам привод расположен внутри картера дизеля, и

наружу выводится только конец рычага, к которому крепится шнур индикатора. Привод индикатора постоянно находится в работе, что со временем приводит к износам осей рычагов. Это может послужить причиной искажения индикаторных диаграмм. Поэтому привод должен периодически подвергаться проверке. Главным условием правильности работы привода является совпадение его мертвых точек с поршнем цилиндра. Проверку привода можно осуществлять как при неработающем дизеле, так и во время его работы по индикаторным диаграммам. Однако удобнее и точнее всего проверять и регулировать привод на работающем дизеле с помощью диаграмм сжатия, снятых при выключенных топливных насосах.

При правильно установленном приводе, отсутствии износов в сочленениях его рычагов и значительных пропусках газа через поршневые кольца в цилиндре диаграмма сжатия изображается в виде одной линии (рис. 6,а). Если образуется площадка (рис. 6,6), то привод установлен неправильно, и его необходимо отрегулировать.

Съемка диаграмм с не отрегулированным приводом приводит к завышению или занижению площади нормальной индикаторной диаграммы в зависимости от того, как проходит линия расширения по отношению к линии сжатия на диаграмме сжатия, снятой при выключенном топливном насосе. Если линия расширения расположена ниже линии сжатия (рис. 7,а), то это



указывает на отставание привода от кривошипа дизеля; площадка имеет отрицательный знак, и мощность цилиндра будет уменьшаться на эту величину. Обратное расположение линии расширения (рис. 7,6) показывает, что привод опережает кривошип; площадка имеет положительный знак, и мощность цилиндра будет увеличиваться на эту величину.

На диаграмме сжатия, когда образуется площадка, невозможно определить, где линия сжатия и где линия расширения. Для их определения поступают следующим образом. Снимают нормальную индикаторную диаграмму. Затем, закрыв индикаторный клапан и отсоединив шнур индикатора от привода, не изменяя положение индикатора и не снимая бумагу с барабана, на всей длине линии сжатия делают несколько пометок (рис. 8). После этого вновь соединяют шнур индикатора с приводом, открывают индикаторный клапан, выключают подачу топлива топливным насосом высокого давления (ТНВД) на данный цилиндр и снимают диаграмму. Линия сжатия совпадет, а вторая кривая будет линией расширения.

Если погрешность привода значительная и невозможно ее ликвидировать или нет для этого времени, необходимо всегда на нормальную индикаторную диаграмму наносить диаграмму сжатия (см. рис. 8) и при планиметрировании производить ее корректировку, обводя или нет эту площадку. В этом случае отрицательная площадка при планиметрировании обводится, а положительная – не обводится.



С помощью установленного на дизелях МАН индикаторного привода можно производить съемку нормальных диаграмм, диаграмм-гребенок давления сжатия и максимального давления сгорания, смещенные диаграммы, вращая барабан вручную.

Индикаторный привод дизеля МАН более надежен в работе, чем привод у дизелей Зульцер и Бурмейстер и Вайн.

Недостатком дизелей K.Z70/120 является прогорание после 1,5— 2 тыс. часов работы шариков индикаторных клапанов, после чего начинается интенсивный пропуск газов. Дефект устраняется постановкой нового клапанного шарика.

На дизелях K.6Z57/80C, установленных на судах типа «Пионер», «Повенец» и «Михаил Калинин», основным недостатком индикаторного привода является неудобное расположение индикаторных кранов на цилиндре. Краны расположены в горизонтальном положении ниже топливных трубопроводов и электроприводов сигнализации лубрикаторов. При обычной заводской настройке индикатора пишущий механизм находится снизу и его не видно при съемке диаграммы. Это вызывает значительные неудобства при индицировании и снижает точность индикаторных диаграмм.

Необходимо или перенастроить индикатор, или, как предложил старший механик А.В.Трубченко(42), усовершенствовать индикаторный кран и установить его в вертикальном положении (рис. 9). Он же предложил снимать смещенные индикаторные диаграммы, установив кронштейны с роликами для индикаторных шнуров, которые имеют определенную длину (рис. 10).



Точка Рс в этом случае на смещенной индикаторной диаграмме определяется достаточно точно, что исключает выключение ТНВД, которое нарушает уравновешенность работы дизеля. Как правило, очень много искажений индикаторных диаграмм, получается, от неумелого пользования индикатором. В табл. 3






Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4


©dereksiz.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет