Регулирование ДВС. Регуляторы числа оборотов.




Каждый двигатель рассчитан на определенное число оборо­тов, выше или ниже которого он работать не должен.

Механизм, служащий для автоматического регулирования числа оборотов двигателя, называется регулятором.

На дизелях применяются одно- двух и всережимные регуля­торы и предельные автоматические регуляторы.

Однорежимные регуляторы устанавли­ваются на ВДГ для поддержания посто­янного числа оборотов при постоянной нагрузке.

Двухрежимные регуляторы обеспечи­вают автоматическое регулирование при двух скоростных режимах: при ми­нимальных и максимальных числах оборотов.

Всережимные регуляторы применя­ются на двигателях, у которых нагруз­ка переменная. Они автоматически под­держивают заданное число оборотов при изменении нагрузки.

Предельные регуляторы устанавли­ваются на двигателях для предупреж­дения возрастания числа оборотов сверх допустимого.

 

Топливные фильтры.

 

Топливо фильтруется на всем пути от танков до ТНВД. У топливоперекачи­вающих насосов и приемных насосов сепараторов ставят фильтры грубой очистки (сетчатого типа). Перед топли­воперекачивающим насосом устанавли­вают фильтры тонкой очистки (порис­тая бронза, войлок, фетр, керамичес­кие материалы). Фильтры грубой и тонкой очистки выполняют сдвоенны­ми, причем фильтрующие патроны ра­ботают попеременно; возможна замена фильтрующего патрона без остановки двигателя. Заключитель­ная очистка топлива проходит в щелевом фильтре, размещен­ном в штуцере ТНВД, перед форсункой или в форсунке.

 

Системы смазки.

Основное назначение систем смазки на судне — обеспечение жидкостного трения движущихся деталей главных и вспомогательных судовых механизмов. Нормальная работа масляной системы позволяет снизить потери мощности на трение, обеспечить отвод теплоты от трущихся поверхностей и избежать аварий в работе механизмов. Смазка в зависимости от условий работы трущихся деталей может быть периодической и непрерывной.

При периодической смазке к трущимся поверхностям через определенные промежутки времени подводится некоторое коли­чество смазочного материала с помощью переносных или штатных масленок. Периодической смазке подвергают менее ответственные детали и узлы судовых механизмов. Для непрерывной, смазки необходимо постоянное поступление смазочного материала к тру­щимся поверхностям и отвод его по системе каналов, предусмо­тренных в конструкциях главных и вспомогательных судовых механизмов. Этим достигаются не только смазка и отвод от дета­лей теплоты, возникающей при трении, но и удаление продуктов трения из зазоров между деталями.

Выбор смазки узла трения в судовом механизме определяется условиями его работы. В существующих конструкциях судовых главных и вспомогательных механизмов непрерывная смазка трущихся поверхностей осуществляется замкнутой циркуляцион­ной масляной системой.

В состав наиболее распространенной замкнутой циркуляцион­ной масляной системы входят:

— маслонагнетательный насос для непрерывной подачи масла к трущимся поверхностям с приводом от обслуживаемого меха­низма либо с автономным приводом;

— система каналов, предусмотренных в конструкции меха­низма для поступления масла к трущимся поверхностям;

— масляные фильтры и сепараторы для очистки масла от механических частиц, продуктов окисления самого масла и не­полного сгорания топлива;

— холодильник для охлаждения масла до эксплуатационных температур;

— сточно-циркуляционная цистерна для поддержания необ­ходимого уровня масла в системе, сбора и хранения масла в‘ пе­риод бездействия двигателя или механизма;

— совокупность труб и арматуры для соединения отдельных элементов масляной системы между собой.

Иногда в состав замкнутой циркуляционной масляной системы дополнительно вводят маслооткачивающий насос.

На рис. 3.56 показана схема замкнутой циркуляционной мас­ляной системы двигателя внутреннего сгорания тронкового типа. Через приемную сетку 8 из маслосборной цистерны 9 масло за-

бирается насосом 7 и направляется в фильтр 5, откуда, пройдя холодильник 3, поступает в главную масляную магистраль 2.

Все трубопроводы и арматуру, фильтры и холодильники масла размещает в машинном отделении. В первую очередь масло подается по трубам 1 ко всем рамовым подшипникам двигателя. Часть масла после смазки этих подшипников стекает в поддон картера двигателя, а остальное масло по отверстиям в щеках кривошипов направляется к мотылевым подшипникам. В них часть масла расходуется на смазку, после чего стекает в картер; некоторое количество масла по отверстиям в шатунах поступает к поршневым пальцам, а затем также стекает в картер. Масло, собравшееся в поддоне картера, сливается по трубе 10 в масло­сборную цистерну 9, после чего цикл движения масла повто­ряется.

Во время работы двигателя масло, вытекающее из головного подшипника, попадает на кривошипы коленчатого вала и вместе с маслом, выходящим из мотылевых подшипников, разбрызги­вается кривошипом. При этом часть масла попадает на стенки рабочих втулок цилиндров и смазывает их. У двигателей крейц- копфного типа картер отделен от рабочих втулок цилиндров^ Поэтому для смазки последних предусмотрена отдельная система масляных насосов, называемых лубрикаторами.

Показанный на схеме масляный насоо 6 предназначен для прокачивания двигателя маслом в предпусковой период. Насосы в масляной системе чаще всего применяют шестеренные. Они

бывают реверсивные й нереверсивные. Контроль за работой системы смазки ведут по манометрам 4, установленным в системе до фильтра и после него. Если разность показаний этих маноме­тров больше указанной в инструкции, то это значит, что фильтр засорился и требуется чистка. Вместо двух манометров 4 иногда устанавливают один специальный манометр, называемый диф­ференциальным.

Кроме главных двигателей в состав энергетической установки входит большое количество различных механизмов и устройств, которые также необходимо смазывать во время их работы. Си­стемы смазки этих механизмов и устройств следует размещать так, чтобы обеспечивались: нормальная работа каждой системы при одновременной работе всех главных и вспомогательных механизмов; дублирование наиболее ответственных элементов одной системы за счет элементов другой или резервных; удобное распо­ложение трубопроводов для монтажа, эксплуатации и демонтажа.

Масляная система судна помимо обеспечения циркуляционной смазки механизмов предусматривает: прием масла с берега в за­пасные цистерны, выдачу масла на берег, перекачивание масла из одной запасной цистерны в другую, заполнение сточно-цирку­ляционных цистерн, очистку масла в фильтрах и сепараторах, подогрев масла в сточно-циркуляционных цистернах, прокачива­ние масла в механизм перед пуском и после его остановки.

Для доступа к клапанам и кранам системы в настиле машин­ных отделений делают лючки с табличками, определяющими принадлежность и назначение каждого клапана или крана. Сепа­раторы и масляные насосы всех типов иногда устанавливают под настилом, машинных отделений в местах, удобных для их обслу­живания. Запасные и сточно-циркуляционные цистерны чаще всего располагают в междудонном пространстве.

Для отдельных механизмов и быстроходных двигателей вну­треннего сгорания устанавливают подвесные расходные масляные баки вместимостью 150—400 л, размещаемые по борту или на переборках.

 

Масляные фильтры.

Масляные фильтры по принципу действия могут быть трех типов: магнитные, просеивающие и центрифугирующие.

В магнитных фильтрах магнитная вставка отбирает из масла металлические частицы износа. В просеивающих фильтрах очистка масла осуществляется при проходе

 

 

его через фильтрующие материалы.

Центробежные фильтры или цент­рифуги очищают масло от примесей, плотность которых больше плотнос­ти масла. При вращении ротора филь­тра эти частицы отбрасываются и осе­дают на стенках статора, очищенное масло из центральной части фильтра направляется в магистраль.

Конструкция фильтров позволяет очищать либо заменять одну из его секций без остановки двигателя.

 

 

Сепараторы.

В настоящее время на судах мирового флота наиболее распространены судовые дизельные установки, работающие на тяжелых сортах топлива (мазутах).

В процессе хранения топлива на судне оно обводняется и загрязняется механическими примесями (частицы песка, пыли, железной окалины) и в силу этого ухудшаются его характеристики.

Использование топлива с большим содержанием меха­нических примесей приводит к загрязнению форсунок, большому износу плунжерных пар топливных насосов, износу цилиндро - поршневой группы.

Для безаварийной и эффективной работы судовых дизелей при использовании тяжелых сортов топлива (мазута вязкос­тью до 700 сСт.) необходимо особое внимание к его очистке.

На судне используются три способа очистки тяжёлого топлива.

Первый способ - отстой в отстойной цистерне втечение 20-22 часов. За это время тяжёлые частицы и вода оседают на дне отстойной цистерны с последующим удалением че­рез спускной кран.

Второй способ (наиболее эффективный) - сепарирова­ние топлива с помощью центробежного сепаратора, где про­исходит отделение посторонних частиц и воды от топлива и их удаление за счёт разности плотностей компонентов, содержащихся в топливе, с помощью центробежных сил.

Третий способ - фильтрация. Отсепарированное топли­во из расходной цистерны топливоподкачивающим насо­сом под давлением (0,4-0,6) МПа пропускается через топ­ливный фильтр и после него подаётся к топливным насо­сам дизеля.

Рассмотрим работу сепаратора тарельчатого типа. На рис. 1.1 приведена схема барабана - кларификатора и стрелками показано движение топлива. Неочищенное топливо по цен­тральному каналу 3 непрерывно подаётся во вращающийся барабан 7. Далее оно поступает к периферии барабана, протекает между тарелками 1 и отводится через кольце­вой канал кларификаторной насадки 2, как показано стрел­ками. Загрязняющие топливо примеси под действием цен­тробежной силы осаждаются на внутренних стенках бара­бана 7 и на концевых поверхностях тарелок 1.

Если в сепарируемом топливе имеется вода, то она, вы­деляясь вместе с механическими примесями, заполнит весь грязевой объём 8 барабана, образовав гидравлический зат­вор, который перекроет путь поступления топлива в меж тарелочное пространство. По этой причине неочищенное топливо заполнит канал 3 в тарелкодержателе 4 и начнет выливаться из патрубка переполнения. Процесс сепариро­вания прекращается.

Поэтому при сепарировании обводненных сортов топ­лива необходимо обеспечить непрерывный отвод из бара­бана выделяющейся воды.

С этой целью стандартный барабан собирают как пурификатор, схема которого представлена на рис. 1.2.

При такой сборке заменяют верхнюю защитную тарел­ку 5 и кларификаторную насадку 2 (см.рис. 1.1) на регули­ровочную шайбу 2 и разделительную тарелку 7 (см. рис.1.2.). Также меняют нижнюю сплошную тарелку 9 без отверстий (рис. 1.1) на тарелку 10 (см. рис. 1.2), которая имеет отверстия по окружности.

В период пуска сепаратора (для предупреждения выхо­да неочищенного топлива через отверстие 6 регулировоч­ной шайбы 2 во вращающийся барабан предварительно заливают воду для образования гидравлического затвора. Только после этого можно подавать топливо, которое через тарелкодержатель 3 поступит в каналы 10, имеющиеся в нижней и других тарелках 8, и будет распределяться по межтарелочным пространствам.

Под действием центробежных сил вода, как более тя­жёлая составляющая, отбрасывается к периферии бараба­на 9, смешивается с водой гидравлического затвора и отво­дится через кольцевое отверстие 6 регулировочной шайбы 2 (по стрелке Б), а топливо, как более лёгкая часть, оттесняется к центру барабана и отводится через патрубок 5 разделительной тарелки 7 по стрелке А.

При установившемся процессе сепарирования в бара­бане создаётся так называемый "нейтральный слой" - ус­ловная цилиндрическая поверхность раздела фаз топлива и воды. Обычно диаметр этой поверхности должен быть примерно равен диаметру Дох расположенных отверстий 10 в дисках 8, однако он может быть и меньше, и больше Дот, т.е. "нейтральный слой" может смещаться или к центру барабана 9, или к его периферии.

В обоих случаях возможны отрицательные последствия. В первом - уменьшается сепарирующая поверхность таре­лок барабана (снижается эффективность работы) и увели­чивается содержание воды в чистом топливе. Во втором случае возможна потеря топлива, т.е. его попадание в отсепарированную воду.

Положение "нейтрального слоя" зависит от гидродина­мического равновесия трёх потоков: поступающего топли­ва и выходящих потоков чистого топлива и воды. Необхо­димое равновесие достигается регулированием одного по­тока - отсепарированной воды - с помощью подбора регу­лировочной сменной шайбы 2. К сепаратору прилагается комплект таких шайб. Они отличаются разными диамет­рами выходных отверстий Дш.

В качестве иллюстраций к сказанному на рис. 1.3 по­казана схема расположения "нейтрального слоя" при пра­вильно подобранной регулировочной шайбе. "Нейтральный слой" располагается вблизи цилиндрической поверхности с диаметром отверстий, т.е. Днсот.

На рис. 1.4 приведена схема расположения "нейтраль­ного слоя" при малом диаметре Дш регулировочной шайбы. При этом Днсот, т.е. "нейтральный слой" сместился к оси вращения. Вода заполнила часть сепарирующей поверхно­сти тарелок и она частично попадает в чистое топливо. Этот отрицательный эффект определяет в эксплуатации по за­потеванию смотрового стекла. В таком случае необходима остановка сепаратора и замена регулировочной шайбы на больший размер.

 

 

На рис. 1.5 показана схема расположения "нейтрально­го слоя" при излишне большом диаметре регулировочной шайбы. "Нейтральный слой" сместился к периферии бара­бана. Его диаметр Днс оказался равным наружному диа­метру Дот разделительной тарелки. Поэтому происходит перелив топлива вместе с отсепарированной водой. Это яв­ление замечают в эксплуатации через смотровое окно сбор­ника сепаратора. В таком случае необходимо остановить сепаратор и заменить регулировочную шайбу на меньший размер.

Подбор регулировочных шайб в эксплуатации осуществ­ляют по таблицам и графикам в зависимости от ряда пара­метров: плотности сепарируемого продукта, наличия в нём воды и температуры сепарирования.

На рис. (1.3 - 1.5) показаны напорные диски 4 и 5 (см. рис. 1.3). Они служат для откачки отсепарированной воды и чисто­го топлива.

Принцип действия напорного диска заключается в сле­дующем: направляющий аппарат неподвижен, а жидкость кольцевым слоем вращается вокруг него вместе с бара­баном. Энергия движения вращающей жидкости преоб­разуется в напорном диске в давление, которое будет со­ответствовать требуемому противодавлению, например подъёму на высоту. Характерно, что жидкость движется в напорном диске от внешней его поверхности к центру, т.е. диск работает, как центростремительный насос в отличие от центробежного насоса, в котором жидкость движется от центра к наружной поверхности вращающе­гося колеса. Напорные диски могут создавать давление до 0,25 МПа в зависимости от размеров и числа оборотов барабана.

На рис. 1.6 показана кинематическая схема, которая является общей для большого количества тарельчатых се­параторов.

Корпус сепаратора и электродвигатель находятся на об­щем фундаменте. От электродвигателя 7 через фрикцион­ную муфту 6 вращение передаётся горизонтальному валу 5, который закреплен в двух подшипниках 12 в станине 4 се­паратора.

На горизонтальном валу находится червячная шестерня, которая входит в зацепление с червяком вертикального вала, образуя червячно-винтовую пару 9, посредством которой осу­ществляется передача вращения вертикальному валу 13. Он заключен в двух опорах - верхней 3 и нижней 8. Верхняя опора имеет радиальный шарикоподшипник и шесть пру­жинных амортизаторов, а в нижней опоре размещены ради­ально-упорные подшипники.

На верхнюю конусную часть вертикального вала насажен барабан 2, закрытый сборником 7, который служит для подвода и отвода сепарируемой жидкости. Он имеет смотровые окошки для наблюдения за процессом сепарирования.

От горизонтального вала 5 через эластичную муфту 11 вращение передается на шестеренные насосы 10. Они слу­жат для подачи жидкости на сепарирование и ее отвода.

На судах мирового флота наиболее распространены сепа­раторы фирм Альфа-Лаваль, Титан, Вестфалия и Шар плес.

Рассмотрим пример работы топливного сепаратора фирмы Альфа-Лаваль.

 

Работа сепаратора происходит следующим образом. При закрытом барабане топливо подаётся в барабан по цент­ральному неподвижному патрубку (по стрелке "В") и, про­ходя через каналы нижней тарелки, поступает на сепара­цию в пакет тарелок 7. Здесь происходит очистка топлива. Вода и шлам, как более тяжёлые фракции, под действием центробежных сил перемещаются к периферии барабана в шламовую камеру, а чистое топливо движется к центру барабана и откачивается неподвижным напорным диском 3 (насажен на центральный патрубок) в выходной патру­бок (по стрелке "Б"). Отсепарированная вода из шламовой камеры поступает через регулировочную шайбу 2 в камеру неподвижного водяного напорного диска 1 (насажен на центральный патрубок), откуда откачивается в выходной патрубок по стрелке "Г".

Регулировочная шайба 2 выбирается из имеющегося комплекта с таким выходным отверстием, чтобы "нейтраль­ный слой" Днс в барабане поддерживался на уровне внеш­него диаметра пакета тарелок, который меньше внешнего диаметра верхней тарелки 6.

Рассмотрим процесс частичной выгрузки барабана. Он полностью автоматизирован и его начало определено зало­женной программой.

Первый этап - подготовка к выгрузке. Клапан на вы­пускной трубе отсепарированной воды (стрелка "Г" на рис. 4,2) закрывается и небольшое ко­личество воды через патрубок 20 по стрелке "А" (см. рис.4.2) подаётся в камеру напорного диска 1 и далее под регули­ровочную шайбу 2 по кольцевому водяному каналу непос­редственно в грязевую камеру. При этом диаметр Днс "ней­трального слоя" уменьшается, т.е. топливо смещается к центру. Создаётся таким образом в грязевой камере запас воды перед выгрузкой.

Второй этап - открытие барабана. Это происходит с помо­щью подвижного дна 9, которое может опускаться вниз (от­крытие барабана) или подниматься вверх (закрытие бараба­на) под действием специальной гидравлической системы.

В верхнем (закрытом) положении подвижное дно 9 под­держивается давлением "закрывающей" воды, которая по­ступает по трубопроводу 15 в полость под ним.

Опускание подвижного дна 9 происходит следующим образом. По трубопроводу 14 подаётся "открывающая" вода в полость над управляющим кольцом 11, которое под давлением опускается вниз, преодолевая усилие пружин 12. При этом открываются сливные каналы 18 и вода из камеры под дном выходит через эти каналы и сопла 77 наружу. Дно быстро опускается под давлением собственного веса и центробежных сил вращающейся внутри барабана массы. Разгрузочные отверстия 19 открываются и порция шлама и грязной воды резко выбрасывается под действием центробежной силы.

При этом диаметр "нейтрального слоя" Днс резко увеличива­ется, но он не должен превысить наружный диаметр верхней тарелки 6 во избежание попадания топлива в грязевую камеру.

Третий этап - закрытие барабана. После выхода воды из камеры 77 управляющее кольцо 77 под действием сжатых пружин 72 поднимается вверх и перекрывает выходные ка­налы 18. "Закрывающая" вода по трубопроводу 75 и внут­ренним каналам поступает в замкнутую полость под под­вижным дном и поднимает его до плотного закрытия бара­бана. Плотность обеспечивается уплотнительным кольцом. По каналу 20 поступает вода до создания нормального гид­равлического затвора ДнС, после чего её подача отключается и открывается выпускной патрубок "Г".

На этом цикл частичной выгрузки завершён. Он длит­ся не более 1,0 секунды. Втечение всех этапов цикла не прекращалась подача топлива в барабан и продолжался процесс его сепарирования и отвода по каналу Б.

Система электронного управления ЕРС состоит из программ­ного блока ЕРС30 и ряда исполнительных устройств. Система обеспечивает автоматическую работу сепаратора в соответствии с выбранной программой, которая учитывает тип и размеры сепаратора, режим работы (пурификация или кларификация),

время между выгрузками, интервалы между различными опе­рациями в процессе выгрузки, пуска и остановки сепаратора.

В системе предусмотрены операции контроля разных пара­метров (температуры, давления), аварийной сигнализации и пре­дупреждения ложных аварийных сигналов.

Каждый сепаратор оборудуется своей системой ЕРС. Воз­можна совместная работа двух и трех сепараторов путём сты­ковки систем ЕРС.

На рис. 4.3. показана схема автоматической системы АЛЬФАКС. Обозначения позиций соответствуют следую­щим узлам и деталям: 1-водяной бак (располагается на 3,0 м выше сепаратора); 2-блок программного управления; 3- соленоидный клапан подачи "открывающей" воды; 4-соле- ноидный клапан подачи "закрывающей воды"; 5-соленоидный клапан подачи воды для гидравлического затвора и разгрузки; 6-соленоидный клапан управления запорным клапаном 17 на выходе отсепарированной воды; 7-солено- идный клапан управления трёхходовым клапаном 16 по­дачи нефтепродукта в барабан; 8-сжатый воздух для уп­равления клапанами 16 и 17; 9-выход отсепарированной воды; 10-выход чистого топлива; 11-подогреватель; 12-вход пара; 13-выход конденсата; 14-вход нефтепродукта в подо­греватель от насоса; 15-отвод нефтепродукта на рециркуляцию; 16-трехходовой клапан; 17-запорный клапан; "А "- пополнение бака 1 пресной водой; "Б"- удаление шлама.

Принцип работы системы сепарирования АЛЬФАКС до­статочно понятен из приведенной схемы. Тем не менее по­ясним некоторые факторы. Соленоидные клапаны 3,4,5,6 управляют всеми этапами частичной выгрузки по назна­ченной программе. Соленоидный клапан 7 управляет трех­ходовым клапаном 16с помощью энергии сжатого воздуха. Возможен частичный сброс подогретого топлива на ре­циркуляцию по трубопроводу 15, а также полное прекра­щение подачи топлива к сепаратору.

Эффективность работы сепаратора существенно зависит от правильного выбора регулировочной шайбы 2 (см. рис. 4.2). Ее выходное отверстие обеспечивает необходимое положение "нейтрального слоя", диаметр которого Днс должен быть примерно равным наружному диаметру пакета тарелок 7, но не более наружного диаметра верхней тарел­ки 6 во избежание прорыва топлива в кольцевой канал отсепарированной воды.

Уменьшение ДнС также нежелательно, т.к. при этом умень­шается сепарирующая поверхность тарелок. И возможен вы­ход топлива с водой. Регулировочная шайба с нужным выход­ным отверстием подбирается в зависимости от плотности и вязкости сепарируемого нефтепродукта, но также нужно учи­тывать и скорость его потока.

Поэтому фирма Альфа - Лаваль разработала регулятор скорости потока. Необходимая скорость потока устанавли­вается ручным вентилем, а далее она поддерживается по­стоянной с помощью пневматического клапана постоянно­го давления, перепускающего часть потока нефтепродук­та. Постоянный перепад давлений обеспечивает постоян­ную скорость потока.

 

Системы охлаждения.

При сгорании топлива в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания лишь 38—42 % получаемой при этом теплоты превращается в полезную работу. Остальная те­плота — это неизбежные тепловые потери. Примерно половина потерянного тепла уходит в атмосферу с продуктами сгорания топлива, остальная часть передается деталям, соприкасающимся с горячими газами. Если эти детали не охлаждать, то работа двигателя станет невозможной и он выйдет из строя. Невозмож­ной станет и смазка двигателя, так как смазочное масло будет сгорать. Во избежание этого все детали и узлы двигателя, со­прикасающиеся с горячими газами, необходимо охлаждать. Обя­зательному охлаждению подлежат цилиндры, крышки цилиндров и выпускной коллектор.

Для обеспечения непрерывной подачи воды (пресной или забортной) для охлаждения двигателей, механизмов или аппара­тов и предназначена система охлаждения судовой энергетической установки. На судне эта система обеспечивает подачу охлажда­ющей жидкости не только к главным двигателям, но и к таким механизмам, аппаратам и устройствам, как подшипники валопроводов, холодильники масла, паро- и электрокомпрессоры, конденсатные насосы и др.

Для перемещения охлаждающей воды по трубопроводам к ме­стам охлаждения необходимы насосы. Их включают в общую магистраль, от которой идут отростки, подводящие воду ко всем потребителям.

Системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания яв­ляются автономными, т. е. предусматривают наличие насосов пресной или забортной воды, которые обслуживают только данный двигатель.

Системы охлаждения двигателей делятся на открытые (одноконтурные) и закрытые (двухконтурные). Открытая система на морских судах почти не применяется. В этой системе охлаждение двигателя производится забортной водой, которая насосом прокачивается по всей системе охлаждения и отводится за борт. Систему открытого типа допустимо применять там, где температура нагрева выходящей из двигателя воды не превышает 55 °С. При большей температуре растворенные в воде соли становятся нерастворимыми и оседают на омываемых водой поверхностях в виде накипи, ухудшая условия теплоотдачи, а также засоряя проточные каналы и полости охлаждения, осо­бенно в литых конструкциях головок и блоков цилиндров двигателей. Это нарушает нормальное протекание рабочего про­цесса в двигателе и может служить причиной аварии.

На рис. 3.58 изображена схема открытой системы охлаждения двигателя. Забортная вода при открытом кингстоне 10 поступает в теплый ящик забортной воды 9, снабженный фильтром. Кингстон открывается и закрывается рукояткой 8, выведенной на крышку ящика. При открытом приемном клапане 11 вода для охлаждения забирается насосом 12 и по трубе 13 подается к двигателю. По­ступившая в полость охлаждения блока цилиндров 1 вода под­нимается вверх и перетекает в крышки 2 цилиндров, откуда через патрубок 3 направляется в полость охлаждения выпускного коллектора 6. Из последнего она отводится за борт по трубе 7. Температура охлаждающей воды, прошедшей через каждый ци­линдр, контролируется термометром 4 и регулируется клапаном 5 путем пропуска большего или меньшего количества воды, про­ходящей через него. Давление воды во время работы системы контролируется манометром 14.

В большинстве современных судовых дизелей применяется закрытая система охлаждения. В этой системе для охлаждения работающего двигателя используется пресная вода, непрерывно циркулирующая в замкнутой системе охлаждения, которая со­стоит из двух контуров: внутреннего и внешнего. Первый служит для охлаждения двигателя, второй — для охлаждения воды, циркулирующей во внутреннем контуре. Для охлаждения пресной воды устанавливают водо-водяной холодильник, через который прокачивается забортная вода.

На рис. 3.59 приведена схема закрытой системы охлаждения двигателя. Циркуляционным насосом 15 пресная вода по вну­треннему контуру подается в блок цилиндров 1. Охладив крышку 2 цилиндра двигателя, вода по патрубку 3 поступает в полость охлаждения выпускного коллектора 5, а оттуда в термостат или в терморегулятор 7, который служит для автоматического регулирования темпера­туры воды, прошедшей через двигатель. Если температура этой воды окажется выше требуемого значения, то термостат большую часть воды пропустит в холо­дильник 11, а меньшую — в трубу 16, Таким образом, в термостате постоянно происхо­дит перераспределение двух потоков воды: подводимой к насосу 15 и вновь направ­ляемой на охлаждение двигателя.

Температура воды контролируется тер­мометром 6. В связи с высокой температу­рой воды, выходящей из двигателя, в от­дельных точках внутренних полостей, за­полненных водой, образуется некоторое количество пара. Пар отводится по трубе 4 в расширительный бак 5, являющийся ком­пенсатором объема, в который по трубе 9 вытесняется избыточное количество расши­рившейся при нагревании воды. Благодаря этому предотвращается нарушение плот­ности соединений элементов системы.

Забортная вода через кингстон 13 и приемный клапан 14 забирается насосом 12 и прогоняется через холодильник, где

охлаждает пресную воду внутреннего контура, после чего от­водится за борт по трубе 10. Такая система охлаждения двига­телей предохраняет полости охлаждения двигателя от отложения солей и уменьшает вероятность образования коррозии и электро­химической эрозии. Установленный на приемной ветви фильтр забортной воды предохраняет систему от попадания ила и песка.

В двигателях с высокой средней температурой цикла при­ходится применять охлаждение поршней путем подвода охлажда­ющей жидкости в их головки. В частности, это можно осуществить с помощью специального телескопического механизма. Как видно на рис. 3.60, охлаждающая жидкость подается в трубу 1 телеско­пического механизма поршня, далее переходит в подвижную трубу З укрепленную в поршне 4, а затем в полость 5 поршня и охлаждает его головку. Отвод жидкости можно произвести с помощью такого же телескопического механизма, расположен­ного с другой стороны поршня. Имеющийся на телескопической трубе сальник 2 не допускает пропуска охлаждающей жидкости в картер двигателя.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-03-31 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: