Опрос

Севастополь - отдельный субъект Федерации, город с особым статусом. Оправдан ли этот статус в современных условиях?
Абсолютно, в полной мере
В большей мере "ДА"
В большей мере "НЕТ"
Этот статус городу не нужен вообще
Этот статус утрачен по факту
Не разбираюсь в этой проблеме
О Севастополе ничего особо не знаю



Праздники России

Праздники России

Русский вопрос


Еженедельная авторская
телепрограмма К. Затулина

Читайте также
С Днем Победы, друзья!
Украина победила дружбу. Администрация Петра Порошенко объявила о расторжении Договора о дружбе и сотрудничестве с РФ
Путин призвал "серьезно разобраться" в крушении Ил-20
В Крымской военно-морской базе прошло плановое учение по противодействию подводным диверсантам
Шойгу довел до главы МО Израиля сведения о гибели 15 военных РФ из-за действий израильских летчиков
В Киеве ожидаются новые языковые баталии. Верховная рада хочет принять закон о государственном языке до старта кампании по выборам главы Украины
Турция: «экономический переворот» или кризис?
Специальный корабль ВМФ раскроет секреты удара США по Сирии
Новинки судостроения на "Армии-2018". Фоторепортаж
На "Армии-2018" рассказали о проблемах при обслуживании "наследия Варшавского договора"
Три «Кометы» будут курсировать между Севастополем и Ялтой
Объем обработки грузов в портах Севастополя за январь-март упал на 16 процентов
Наша библиотека. "Хроника флотского спецназа" (фото)

Реклама


Видеооко


Включай и смотри

Партнёры




Современные судовые дизельные двигатели. Основные тенденции


2018-03-03 14:37 Кораблестроение
Двигатели внутреннего сгорания являются на настоящее время основным видом двигателей для коммерческих судов. Дизельные двигатели разделяются по конструкции и по организации цикла работы на двухтактные и четырехтактные. Кроме того по числу оборотов они разделяются на малооборотные (до 300 об/мин), среднеоборотные (300-900 об/мин) и высокооборотные (более 900 об/мин).

Дизельные двигатели известны давно и развивались в направлении создания двигателей большей мощности, необходимой для высокой скорости хода судна. На рис.1 представлен внешний вид и основные узлы судового дизельного двигателя марки RND 105. Это крупный восьмицилиндровый двухтактный судовой дизель.  Диаметр цилиндра - 1050 мм; ход поршня - 1800 мм; число оборотов - 108 об/мин; вес двигателя - 1175 т; тепловая эффективность - 41,5%; механическая эффективность - 91%.
 
Рис.1. Внешний вид и основные узлы судового дизельного двигателя марки RND 105.
Intermediate wheel - промежуточная шестерня, сателлит; camshaft drive wheel - приводная шестерня распредвала; cylinder block - блок цилиндров; connecting rod - шатун; crankshaft web - щека коленчатого вала; turning gear motor - моторедуктор; turning wheel - валоповоротная шестерня; thrust block assembly – узел упорного подшипника; crosshead assembly – головка шатуна; turbocharger -  агрегат турбонаддува; piston rod - шток поршня; piston - поршень; cylinder liner - втулка цилиндра; cylinder head - крышка цилиндра; starting air main - магистраль пускового воздуха; jacket water supply - водяная рубашка охлаждения двигателя. Источник
 
Размещаются главные двигатели в машинном отделении (МО) судна, как правило, ближе к корме, чтобы сократить протяженность валов, передающих обороты через редуктор на гребной винт. На рис.2 представлено размещение главного и вспомогательного двигателей в МО судна. 
 
Рис.2. Оборудование МО судна.
Refrigerating unit - холодильная установка; Steering gear - рулевая машина; Turbochargers - турбонаддувочные агрегаты; Auxiliary engines - вспомогательные двигатели; Generator - генератор; Turbocharger -  турбонаддувочный агрегат; Air compressor - воздушный компрессор;  Pumps - насосы; Main engine - главный двигатель;  Gearbox - редуктор; Shaft bearing - подшипники вала; Sterntube - дейдвудная труба; Rudder carrier - рудерпост. Источник
 
В последнее время наблюдаются тенденции к переходу на СПГ в качестве топлива и более тщательной очистке выбросов в окружающую среду, чтобы удовлетворить все более ужесточающимся Правилам ММО. Это приводит к разработке двигателей, использующих два вида топлива - дизельное топливо и СПГ, с переходом в будущем на двигатели, использующие в качестве топлива только СПГ, как более чистое топливо. В то же время, чтобы не устанавливать сложных и дорогостоящих систем очистки, а также снизить потребление топлива суда переводят в режим плавания "Slow Steaming", т.е. плавания при низких скоростях хода. Это требует в свою очередь переход на малооборотные двигатели. 
 
На рис. 3. представлены три схемы перехода на газообразное топливо для судовых дизелей.
 
Рис. 3. Основные схемы перехода на использование в главном двигателе (ГД) газообразного топлива.
Oxidiser - окислитель; HP Compressor - компрессор высокого давления; Reliquefaction - повторное сжижение газа; HP Vaporiser - испаритель высокого давления; Cryogenic HP Pump - криогенный насос высокого давления; LNG - сжиженный природный газ (СПГ); CNG – компримированный природный газ (КПГ). Источник
 
При разработке двигателей, работающих на СПГ, возможны два варианта. Когда такие двигатели разрабатываются для газовозов СПГ, сжиженный газ уже имеется на борту, и нужно использовать в качестве топлива испаренный (boil-off gas - BOG) газ. Тогда система подачи газа должна обеспечивать поступление газа от грузового танка к главному двигателю и к генераторам, работающим на двух видах топлива. Система подачи газа должна также предусматривать подачу газа к устройству для сжигания (Gas Combustion Unit - GCU) в случае высокого давления газа в танках, приближающегося к допустимой предельной величине.

Во втором случае, для судов других классов, например для контейнеровозов, которые не несут на себе СПГ в качестве груза, должны монтироваться и танки СПГ и система подачи газа от танков к главному двигателю и генераторам. В этом случае возникает проблема проектирования пространства для танков СПГ без потери контейнерной грузовместимости. 

С технической точки зрения между двигателями, использующими в качестве топлива дизельное топливо и газ, существуют только небольшие различия. Рассмотрим работу двигателя на двух видах топлива на примере двигателей линейки ME-GI Dual семейства MAN B&W компании MAN Diesel& Turbo.
 
Рис. 4. Новый модуль подачи газа к двигателю. Источник
 
На рис. 4. представлены компоненты, которые должны быть добавлены к конструкции двигателя, чтобы он мог работать на газообразном топливе. Линия подачи газа проектируется  по принципу труба в трубе с вентиляцией межтрубного пространства и установкой  датчиков на просачивание углеводорода для аварийной остановки двигателя. А на рис. 5. данный узел представлен в разрезе.
 
Рис.5. Узел подачи  двух видов топлива в разрезе.
Gas fuel supply -  подача газообразного  топлива; Connection to the ventilation pipe system - соединение с системой вентиляции труб; Cylinder cover - крышка цилиндра; Gas leakage detection - датчик утечки газа; Sealing oil inlet - уплотнение входа жидкого топлива; Hydraulic oil inlet - вход гидравлической жидкости. Источник
 
Для управления двигателем, использующим газообразное топливо в конструкцию двигателя встраивается специальная система. Кроме того, к конструкции главных и вспомогательных двигателей помимо системы подачи газа добавляются следующие узлы: 
 
вентиляционная система для вентиляции межтрубного пространства в системе подачи газа к двигателю; 
система уплотнений при подаче дизельного топлива к разделительным клапанам, отделяющим газ и дизельное топливо; данная система целиком встраивается в двигатель компанией изготавливающей двигатель; 
система инертного газа для продувки  системы подачи газа к двигателю инертным газом; 
система управления и система обеспечения безопасной работы. 
 
Для двигателей газовозов СПГ нужна бывает система повторного сжижения испарившегося газа.  Такая  система для подачи газа к двигателю была разработана компанией Hamworthy, представленная на рис. 6.
 
Рис.6. Система подачи газа к двигателю под высоким давлением компании  Hamworthy, включающая 2 насоса СПГ и испаритель (блок размеров 7м х 3м х 2 м). Источник
Brine circulation pump - циркуляционный насос соляного раствора; Brine heater - подогреватель соляного раствора; HP LNG pump - насос СПГ высокого давления; Optimizer - устройство оптимизации; LNG vaporizer - испаритель СПГ; Pulse damper - поглотитель пульсаций давления.
 
В газосодержащих танках конфигурации  Mark III принцип сжатия испарившегося газа отличается по сравнению с  системами повторного сжижения газа предыдущих поколений. Испарившийся (выкипевший) газ (boil off gas - BOG) удаляется из танков СПГ с помощью трехступенчатого центробежного компрессора с последующим охлаждением после каждой ступени.
 
Двигатели линейки ME-GI для контейнеровозов, газовозов и балкеров
 
В ближайшие годы, видимо, будет снова происходить постепенный  рост цен на топливо, и двигатели, работающие на двух видах топлива, станут вполне рентабельны. А там ожидается и переход на двигатели, работающие только на СПГ.

Для двигателей линейки ME или ME-C  вполне возможно переоборудование для работы на СПГ. Большое количество исследований было проведено верфями и классификационными обществами, и в настоящее время проекты двухтопливных двигателей существуют для судов практически всех классов. Танки СПГ требуют пространства в 2-3 раза больше, чем танки с дизельным топливом из-за низкой плотности газообразного топлива. Кроме того, для этих танков требуется система эффективной теплоизоляции. Для двигателей линейки GI требуется газ, сжатый под давлением до 300 бар максимум. Технологии сжижения газа и регазификации сейчас доступны, и соответствующие технические решения разработаны компаниями HGS, TGE, DSME, Cryostar, HHI  а теперь также и MHI.

Общим для всех этих систем является то, что они включают: 
поршневые насосы для перекачивания СПГ под высоким давлением;
систему автоматического контроля насосов для поддержания давления в системах двигателя;
теплообменники для подогрева СПГ до температуры требуемой двигателем;
буферные пространства для поглощения пульсаций, порождаемых колебаниями давления.

В настоящее время ведутся исследования для того, чтобы сделать рентабельным использование двигателей, полностью работающих на газообразном топливе. На рис.7. представлен внешний вид контейнеровоза с двигателем, работающим на двух видах  топлива.
 
Рис. 7. Внешний вид нового контейнеровоза  компании TOTE, приводящегося в движение двухтопливными двигателями марки ME-GI. Источник
Олег Губарев
Просмотров: 410
Комментариев: 0
Автор: Олег Губарев
Источник: Судостроение.Инфо
Фото: Судостроение.Инфо
Тэги: Двигатель внутреннего сгорания  Дизель  судостроение  СПГ  RND 105  газообразное топливо  двухтопливный двигатель 
В тему:


Просмотреть все комментарии к новости
Добавить коментарий
Ваше имя
Тема
Комментарий
Число на картинке


    Последние публикации
Путин призвал "серьезно разобраться" в крушении Ил-20
Владимир Путин призвал не сравнивать крушение Ил-20 в Сирии со сбитым турецкими военными истребителем Су-24. >>>


Как найти себя в политике
Константину Затулину - известному российскому политику и общественному деятелю, депутату Госдумы четырех созывов — исполнилось 60 лет. Он >>>


Российские граждане уже гибли в войнах с Израилем
Между Россией и Израилем немало противоречий в области политики на Ближнем Востоке, но в целом их отношения можно было назвать дружественными &ndas >>>


Почему российский Ил-20 попал под удар сирийской С-200
После почти 12-часовой паузы Минобороны РФ возложило вину за уничтожение российского самолета РЭБ в Сирии на Израиль. Именно маневры израильских F- >>>


На ЧФ военнослужащие-женщины проходят интенсивную общевойсковую подготовку с элементами курсов выживания
В Севастополе на базе Учебного центра Военно-Морского Флота (ВМФ) военнослужащие-женщины проходят интенсивную общевойсковую подготовку (ИОП) с элеме >>>


Ил-20 сбит израильскими истребителями Израильтяне убили 15 российских граждан
Вечером 17 сентября пропал с экранов РЛС и перестал выходить на связь российский самолет радиотехнической разведки Ил-20, находясь в 35 км от побере >>>


На Черноморском флоте апробировали нестандартный способ пополнения боезапаса корабля
На Черноморском флоте (ЧФ) в ходе учения апробировали нестандартный способ пополнения боезапаса корабля в открытом море. В морском полигоне флотские с >>>


В октябре морская пехота ЧФ будет участвовать в двусторонних тактических учениях в Крыму
Четыре дивизионных и бригадных тактических учения спланировано провести этой осенью в рамках масштабного командно-штабного учения (КШУ) с группировк >>>


Путин принес соболезнования в связи с гибелью военных при крушении Ил-20
«В Кремле крайне обеспокоены в связи с этой ситуацией. Президент глубоко соболезнует всем родным и близким и сослуживцам членов экипажа», >>>


Шойгу довел до главы МО Израиля сведения о гибели 15 военных РФ из-за действий израильских летчиков
Министр обороны России провел телефонный разговор с главой израильского военного ведомства Авигдором Либерманом. >>>


Поиск



Наш день

9 сентября - День памяти русских воинов, павших при обороне Севастополя и в Крымской войне 1853-1856 годов

Объектив

Фотогалерея


Отражение (новый выпуск!)



В фокусе


В микрорайоне улицы Генерала Жидилова в минувшую субботу было празднично: православные севастопольцы чтили память священноисповедника Романа, в честь которого усилиями патриотов города и настоящих подвижников здесь воздвигнут храм.

Православные праздники

Сегодня церковный праздник:
Воспоминание чуда Архистратига Михаила, бывшего в Хонех (Колоссах). Мучеников Евдоксия, Зинона и Макария и с ними 1104-х воинов...
Завтра праздник:
Предпразднство Рождества Пресвятой Богородицы. Мученика Созонта. Святителя Иоанна, архиепископа Новгородского. Преподобномученика Макария Каневского, архимандрита Овручского, Переяславского...
Ожидаются праздники:
21.09.2018 - РОЖДЕСТВО ПРЕСВЯТОЙ ВЛАДЫЧИЦЫ НАШЕЙ БОГОРОДИЦЫ И ПРИСНОДЕВЫ МАРИИ...
22.09.2018 - Попразднство Рождества Пресвятой Богородицы. Праведных богоотцов Иоакима и Анны. Мученика Севериана. Преподобного Иосифа, игумена Волоцкого, чудотворца Святителя Феодосия, архиепископа Черниговского...
23.09.2018 - Мучениц дев Минодоры, Митродоры и Нимфодоры. Преподобного Иоасафа Каменского (князя Андрея)...
24.09.2018 - Преподобной Феодоры Александрийской. Преподобных Сергия и Германа, Валаамских чудотворцев. Преподобного Силуана Афонского...
25.09.2018 - Отдание праздника Рождества Пресвятой Богородицы. Священномученика Автонома, епископа Италийского. Праведного Симеона Верхотурского...

Газета ФГУП "13 СРЗ ЧФ" МО РФ


Свежий выпуск

Тема
ВМФ расширил использование дронов. Беспилотники «Форпост» научились корректировать удары крылатых и противокорабельных ракет
Военнообязанные получат электронные карты. Новые цифровые документы позволят ускорить процесс призыва в армию
Горячие точки науки. Генштаб обозначил ученым плацдармы и рубежи
Юрий Борисов стал самым высокооплачиваемым чиновником Минобороны в 2017 году
МДМС-2018: готовность № 1
Идлиб подняли на высокий уровень. Владимир Путин обсудил с турецкой делегацией новую военную операцию в Сирии
Пьяный украинец на лодке «Крым» врезался в танкер «Механик Погодин»
Рассекречена переписка, в которой Ельцин отчитывается Клинтону о Путине и Крыме
МАРИНИСТЫ ВСТРЕТИЛИСЬ В НОВОРОССИЙСКЕ
Реклама


Погода


Ранее
Конец "халифата" станет началом войны за раздел Сирии. Западные эксперты утверждают, что прямое столкновение США и РФ – лишь вопрос времени

IX ТЕННИСНЫЙ ТУРНИР ПОБЕДИТЕЛЕЙ