Техническое использование СЭУ

При кондиционировании воздуха в зимнее время года производятся его подогрев и увлажнение, а в летнее — охлаждение и осушка. Для этого на судах используются холодильные машины, которые в технике кондиционирования воздуха играют большую роль. Производительность холодильных машин, установленных на некоторых судах для кондиционирования воздуха, превышает 1 млн. ккал/час.

Следует сказать, что ис

пользование холодильных машин на судах не ограничивается перечисленными областями их применения. В некоторых случаях холодильные машины используются для охлаждения питьевой воды, грузовых танков бензиновозов и спиртовозов, для создания искусственных катков на крупных пассажирских лайнерах и других целей.

Перспективно использование холодильных машин для опреснения забортной воды путем вымораживания из нее кристаллов пресного льда.

Для получения пресной воды, а также отопления помещений весьма эффективно применение на некоторых судах холодильных машин, работающих по циклу теплового насоса, так как в этом случае количество тепла, выдаваемого машиной, в несколько раз больше теплового эквивалента затрачиваемой электроэнергии.

В последние годы ведутся исследования по использованию холодильных машин в составе судовых энергетических установок для повышения их мощности и экономичности. Здесь намечаются два пути.

Первый путь — использование отбросного тепла для охлаждения трюмов и получения холода для систем кондиционирования воздуха с помощью, так называемых, теплоиспользующих холодильных машин, а также для получения дополнительной энергии в прямых циклах, где рабочим делом являются холодильные агенты.

Второй путь — охлаждение воздуха, подаваемого для сжигания топлива в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) и газотурбинных установках (ГТУ). Так, испытания дизеля Д-50 показали, что при охлаждении наддувочного воздуха, имеющего давление 2 кГ/см2, до 5е С мощность повысилась с 1200 до 1800 э. л. с. Эффективность применения холодильных машин для этих целей значительно возрастает, если холодильные машины работают за счет тепла отработавших газов.

Приведенными примерами не исчерпываются все возможности использования холодильных машин на судах. Развивающаяся газовая промышленность требует перевозки сжиженных газов (пропана, бутана, метана и т. д.), что выгоднее осуществлять без избыточного давления в емкостях, а для этого необходимо охлаждение газа до весьма низких температур, примерно до —160°С. В этом случае используют каскадные холодильные машины, которые, несмотря на значительные габариты и вес, оправдывают себя, так как перевозка газа под высоким давлением требует стальных танков с большой толщиной стенок. Кроме того, благодаря искусственному охлаждению значительно сокращаются потери газа.

На современных судах управление комплексами ГД — ВФШ и ГД— ВРШ осуществляется из рулевой рубки с помощью систем ДАУ.

Основной целью ДАУ является уменьшение трудозатрат судовой команды по управлению судном и повышение безопасности мореплавания путем повышения безопасной эксплуатации ГД при маневрировании, выполнения операций по управлению ГД в оптимальной последовательности, дающей возможность увеличить точность и скорость выполнения маневров, минимальной загрузки операторов (штурмана) на мостике и освобождения вахтенного механика от постоянного пребывания у поста управления ГД.

Опыт эксплуатации систем ДАУ на судах транспортного морского флота определил ряд наиболее надежных и перспективных систем, объединяемых по основным признакам. По рабочей среде системы могут быть электропневматическими (или чисто электрическими), предпочтительно электронно-пневматическими, с логической частью, выполняемой на элементах микроэлектроники. Принцип включения в комплекс управления ГД — подключение параллельно системам дистанционного (местного) управления. Основной орган управления совмещается с машинным телеграфом.

Системы должны быть гибкими по структуре и универсальными по объему выполняемых функций. По характеру управления ГД могут быть предусмотрены следующие программы: нормальная, маневровая, экстренная (аварийная) и разогрева.

Наиболее совершенные системы ДАУ обеспечивают:

— необходимое дополнение блокировок систем дистанционного (местного) управления ГД;

— статическую ошибку поддержания заданного скоростного режима не более ±1,5% от номинальной частоты вращения ГД;

— простое переключение управления от системы ДАУ на дистанционное (местное) за время не более 10 с;

— работу ГД вне зон критической частоты вращения, предотвращая перегрузки, а в случае превышения допустимого времени работы в этих зонах осуществляя сигнализацию;

— аварийную остановку ГД из рулевой рубки с помощью устройств, питаемых от независимого источника энергии (в некоторых системах предусматривается контроль исправности электрически» цепей этих устройств);

— резервирование основных исполнительных цепей;

— выполнение последней поданной команды, прерывая исполнение предыдущей;

— сохранение заданного режима работы ГД (консерватизм системы ДАУ) при исчезновении питания, обрывах в цепях датчиков-частоты вращения ГД, команд и обратной связи по уставке регулятора скорости;

— автоматический переход на резервное питание при прекращении основного;

— повторные автоматические попытки пуска (в пределах трех попыток);

— ограничение длительности каждой попытки пуска и общего времени всех попыток;

— ограничение максимальной пусковой топливоподачи в зависимости от условий работы ГД и выбранной программы управления;

— автоматическое введение установок частоты вращения начала контрпуска при реверсе ГД в зависимости от инерции судна (по частоте вращения гребного винта, работающего в турбинном режиме);

— ручную коррекцию из рулевой рубки частоты вращения вала ГД, если рукоятка машинного телеграфа имеет фиксированные положения, соответствующие заданным командам;

— защиту ГД с его остановкой или снижением нагрузки при предельных отклонениях критических параметров: давлений смазочного масла и охлаждающих сред ГД;

— снятие защиты ГД в аварийных ситуациях;

— развитую командно-исполнительную и аварийно-предупредительную сигнализацию в рулевой рубке и машинном отделении.

Системы ДАУ реверсивных ГД с прямой передачей мощности на. ВФШ позволяют воздействием на один орган управления (рукоятку машинного телеграфа рулевой рубки судна) автоматически производить операции по пуску, остановке, реверсированию и изменению частоты вращения двигателя.

Ряд дополнительных органов позволяет переходить с дистанционного управления на ручное и обратно, переключать программы, управления, производить аварийную остановку ГД.

Независимо от рода применяемой рабочей среды структурно такую систему (рис. 2) можно разделить на три основных канала: управления реверсом, пуском и частотой вращения.

Воздействием на соответствующие органы пульта управления и; сигнализации ПУС в зависимости от условий работы судна выбирается требуемая программа управления ГД. Сигналы датчика команд ДК, приводимого в действие с помощью рукоятки машинного телеграфа МТ, непосредственно поступают в каналы управления реверсом и частотой вращения (топливоподачей). По сигналам дискретных (позиционных) датчиков ДПД1 и ДПД2 осуществляется контроль положения органов реверса и тяги ТНВД. Датчик частоты вращения ДЧВ вырабатывает сигнал о частоте вращения коленчатого вала ГД, поступающий в канал управления пуском. В системах без навешенного на двигатель всережимного регулятора этот сигнал поступает также в канал управления частотой вращения. В зависимости от свойств пускореверсивной системы данного двигателя производится выбор определенного алгоритма функционирования и настройка системы ДАУ. Этот алгоритм реализуется подачей команд в определенной последовательности и на определенном уровне параметров как в каналы системы ДАУ, так и на органы штатной системы управления ГД.

 Скачать реферат