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
Россия и Антарктида: 200 лет вместе
Новый Азовский поход. Украина готовится защищать Бердянск и Мариуполь
Интервью В.В. Путина Медиакорпорации Китая
Противодиверсионный катер Черноморского флота вошел в состав постоянного соединения ВМФ в Средиземном море
Карина Цуркан оказалась ценнейшим агентом румынской разведки
Межрегиональные противоречия подрывают стабильность Украины. Основной закон опять может стать разменной монетой в борьбе за власть
Что дает РФ запуск Южного газового коридора. Многовариантность условий доставки азербайджанского газа в Европу определит в будущем и проигравших, и выигравших
Песков объяснил слова Путина о последствиях для Киева в случае наступления в Донбассе
Важнейшие события судостроения в мае 2018 года
ФГУП "13 СРЗ ЧФ" МО РФ: дела и люди. Портрет Андрея Мельничука – на Доске Почета в Нахимовском муниципальном округе Севастополя
Грузия теряет функцию транзитного коридора
Морской порт Азов: эффективная работа круглый год
К юбилею Средиземноморской эскадры

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: 301
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
«ТАТАРСКИЕ КРЕЙСЕРА»: КОРАБЕЛЬНЫЕ БЫЛИ И ХРОНИКИ
Новый материал председателя Исторической секции Военно-научного общества Черноморского флота капитана 1 ранга Владимира Леонидовича Храмова посвящае >>>


ВМЕСТЕ МЫ – СИЛА. «Иногда проигрываем мы, иногда – другие». Отто Рехагель
В настоящий исторический период мир поглощён футболом. Футбол может показаться кому-то глупым зрелищем. Подумаешь, «22 бугая» гоняют мяч >>>


МАТРОССКАЯ РЕВОЛЮЦИЯ. 1917 ГОД. НАЧИНАЕМ ПУБЛИКАЦИЮ
Новая книга «Матросская революция. 1917 год» известного российского писателя-мариниста Владимира Шигина посвящена революционным матросам >>>


Сергей Глазьев: В лице ЦБ мы имеем ярко выраженную ОПГ
Сергей Глазьев: Россия может расти темпами выше мировых. Российский Центробанк нанес ущерб отечественной экономике, по словам Глазьева, как минимум, >>>


Укрепление российско-китайской дружбы: РФ может закупить авианосцы у КНР по низкой цене?
Если Китай сможет предложить хорошую цену для РФ на свои авианосцы, то вероятность покупки остается на высоком уровне. Американский журнал The Americ >>>


Эксперты обсудили правовой механизм поддержки отечественной судостроительной промышленности
21 июня 2018 года на площадке АО «Рособоронэкспорт» состоялось совместное заседание Экспертного совета при Комитете Государственной Дум >>>


Россия постепенно выходит из сделки ОПЕК+. Москва в рамках соглашения с картелем повысит добычу на 200 тыс. б/с
Россия и Саудовская Аравия, выступавшие за рост добычи в рамках сделки ОПЕК+, победили своих оппонентов в лице Ирана и Венесуэлы. В субботу в Вене >>>


Флот: события и факты
Информационный обзор. Новости Черноморского флота, российского кораблестроения, судоремонта, научная, общественная и культурная жизнь морского сообщес >>>


Крымская весна наоборот: кто хочет добить Севастополь. Город-Герой стремительно теряет свой облик
Возвращению Севастополя в Россию во многом способствовало странное отношение украинских властей к городу-герою — к его облику и истории. >>>


В Украине пройдут крупнейшие авиационные учения с участием 10 стран НАТО
В октябре 2018 года в Украине состоятся международные авиационные учения Чистое небо-2018, которые станут самыми масштабными с момента развала СССР >>>


Поиск



Наш день

22 июня - День памяти и скорби. В этот день в 1941 году началась Великая Отечественная война.
Хронологически - первые бомбы (мины) упали в Севастополе.

Объектив

Фотогалерея


Отражение (новый выпуск!)



В фокусе


Севастопольцы и черноморцы отметили 200-летие со дня рождения героя Первой обороны генерал-инженера Э.И. Тотлебена

Православные праздники

Сегодня церковный праздник:
Апостолов Варфоломея и Варнавы. Преподобного Ефрема Новоторжского...
Завтра праздник:
Преподобного Онуфрия Великого и преподобного Петра Афонского. Преподобного Арсения Коневского. Преподобных Вассиана и Ионы Пертоминских, Соловецких. Благоверной великой княгини Анны Кашинской. Блаженного Иоанна, Христа ради юродивого, Московского чудотворца...
Ожидаются праздники:
26.06.2018 - Мученицы Акилины и святителя Трифиллия, епископа Левкусии Кипрской. Преподобных Андроника, Саввы, Александра, Даниила и Андрея Московских...
27.06.2018 - Пророка Божия Елисея и святителя Мефодия, патриарха Константинопольского. Благоверного князя Новгородского Мстислава, во святом крещении Георгия, Храброго. Преподобного Мефодия, игумена Пешношского...
28.06.2018 - Пророка Божия Амоса. Преподобного Феодора Сикеота, епископа Анастасиупольского. Блаженного Иеронима Стридонского. Святителя Михаила, первого митрополита Киевского и всея Руси. Преподобных Григория и Кассиана Авнежских. Великомученика благоверного князя Сербского Лазаря. Святителя Ефрема, патриарха Сербского. Святителя Ионы, митрополита Московского и всея Руси чудотворца...
29.06.2018 - Святителя Тихона, епископа Амафунтского. Преподобного Тихона Медынского, Калужского. Преподобного Тихона Луховского, Костромского, чудотворца...
30.06.2018 - Мучеников Мануила, Савела и Исмаила. Преподобных Никиты, Кирилла, Никифора, Климента и Исаакия, братьев Алфановых (Сокольницких), Новгородских...

Газета ФГУП "13 СРЗ ЧФ" МО РФ


Свежий выпуск

Тема
Конфуз НАТО: Трамп хорошо считает деньги, но не «Томагавки». Так сколько же американских, британских и французских ракет без вести пропало в Сирии
На Украине Россию заподозрили в создании «альтернативы» Крымскому мосту
Черноморский флот: 235 лет во славу и на пользу России
Дмитрий Овсянников: «В 2018 году все дети военнослужащих в Севастополе будут обеспечены местами в детских садах»
Международный дальневосточный морской салон - 2018 пройдет во Владивостоке
Военная делегация ВМС Турции прибыла с визитом в Санкт-Петербург
Укрепление российско-китайской дружбы: РФ может закупить авианосцы у КНР по низкой цене?
Трехлинейки для Сербии. Как Россия пыталась перевооружить сербскую армию и к чему это привело
Айвазовский Феодосии больше не по карману
Реклама


Погода


Ранее
Взбаламученный Ближний Восток и дальнейшие планы НАТО

IX ТЕННИСНЫЙ ТУРНИР ПОБЕДИТЕЛЕЙ