Комплектация СЭУ

7

1 КОМПЛЕКТАЦИЯ СУДОВОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

1.1 Обоснование выбора типа главного двигателя

На современных морских транспортных судах комплектация и оборудование СЭУ в основном определяется типом гл. двигателя.

В зависимости от типа ГД на судах различного назначения могут применяться следующие энергетические установки: дизельные (ДЭУ), паротурбинные (ПТУ), газотурбинные (ГТУ), атомные (АУ).

Каждый тип СЭУ обладает определенными качественными характеристиками, которые должны удовлетворять основным требованиям надежности, экономичности, экологичности, простоты технического обслуживания и ремонта и др.

Сравнивая экономические показатели различных типов СЭУ, следует отметить наиболее высокую экономичность ДЭУ. На рисунке 1, где показаны КПД СЭУ различных типов, видно, что наиболее высокий КПД у ДЭУ. С появлением в 80-х годах прошлого столетия качественно новых длинноходовых двухтактных крейцкопфных малооборотных дизелей (МОД) с прямоточной продувкой был сделан важный скачок повышения эффективности ДЭУ. Можно оценить основные достижения в развитии МОД к концу 20-го века следующими показателями:

- снижение удельных расходов топлива с 210...218 г/кВт ч до 155.. .174 г/кВт ч. Это достигнуто при повышении максимального давления сгорания Д до 120... 150 бар, отношения хода поршня к диаметру цилиндра 5/Л до 3,8..4,2, КПД турбокомпрессора до 66. ..70 %, степени сжатия до 1 4 .. . 16, КПД МОД достигает 48.. .54 %.

-снижение стоимости производства, эксплуатационных расходов, увеличение межремонтных сроков за счет повышения удельных показателей (кВт/цил; кВт/т; кВт/м длины и др.) при одновременном упрощении конструкции, увеличения надежности и сроков службы;

-совершенствование камер сгорания, топлива, топливоподачи и газообмена, гидродинамических качеств судов, пропульсивного КПД.

-в МОД средних диаметров (до 60 см) удельная мощность почти утроилась при уменьшении массы, стоимости, эксплуатационных затрат; в МОД больших диаметров мощность, примерно удвоилась, длина почти не

9

и др., получили распространение на судах, где требуется значительная мощность или большая скорость. Прежде всего, ПТУ получили применение на крупнотоннажных судах (танкеры, нефтерудовозы, газовозы и др.) и быстроходных (контейнеровозы, сухогрузы, лихтеровозы), реже их применяли на крупных пассажирских судах и ледоколах.

Несмотря на совершенствование ПТУ для обеспечения высокой экономичности путем использования более высоких параметров пара, применения тепловых схем с промежуточным перегревом пара и многоступенчатой регенерацией подогрева питательной воды, практически достигнуты те параметры пара, повышение которых, следовательно и увеличение экономичности, сдерживается прочностными свойствами применяемых материалов.

В результате развития судовых дизелей, использование в МОД и СОД мазутов, ПТУ оказались не способны конкурировать с ДЭУ по всем основным показателям: экономичности, надежности, технического обслуживания и др. В последние годы постройка судов с ПТУ практически прекратилась.

Что касается ГТУ, которые обладают несомненно некоторыми положительными качествами (малые удельный вес и габариты др.) и находят в настоящее время применение на быстроходных паромах, круизных пассажирских судах, накатных, где предъявляются требования к малым объемам и высоте машинного отделения. Вследствие того, что пока не удается использовать в ГТУ дешевые остаточные сорта топлива и высокую температуру газов на входе в турбину, экономичность их не может сравниваться с ДЭУ.

В результате сравнения основных показателей различных типов СЭУ можно сделать определенными вывод, что в настоящее время в составе СЭУ морских транспортных судов превалирующим типом ГД остается наиболее экономичный двухтактный МОД.