Опрос

Исполняется 5 лет Русской весне: Ваше отношение к ней? Оправданы ли Ваши ожидания?
Да, в полной мере
Да, но ожидал большего - её продолжения
В принципе - да, но всё надо было делать по-другому
Нет - в принципе
Постоянно сомневаюсь
Я глубоко не в теме
Вообще не понимаю, о чем речь



Праздники России

Праздники России

Русский вопрос


Еженедельная авторская
телепрограмма К. Затулина

Читайте также
Морское сообщество России должно активно участвовать в преображении страны
«Азовская тема вброшена в информационное пространство намеренно». Замглавы МИД РФ Григорий Карасин о конфликте вокруг Азовского моря
Министр обороны России провел селекторное совещание с руководством Вооруженных Сил
ЭТО НАДО ЗНАТЬ. ПУБЛИКУЕМ БЕЗ КУПЮР: Инцидент в Керченском проливе: Запад поддержал Украину в новом витке конфликта с Россией
В Ростове офицера Черноморского флота осудили за шпионаж в пользу Украины
Румынский фланг НАТО и Чёрное море. Векторы силы во внешней политике Румынии
Украина может заблокировать все российские активы. Порошенко сулит Москве небывалые санкции и просит Запад о поддержке
Керченский пролив между Москвой и Буэнос-Айресом. Жизнь возвращает Россию к советскому проекту
Судостроение России: итоги ноября 2018
«Все по плану»: врагам «Кузнецова» не поможет падение крана. В Минобороны дали оценку повреждениям авианосца
«Паллада» поднимает паруса
Мой «Шесхарис»
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: 596
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
МИД: Киев готовится выйти к границе России. Москва обвинила Киев в готовящемся наступлении под Мариуполем
Официальный представитель МИД России Мария Захарова сообщила, что украинские силовики планируют масштабное наступление на позиции ДНР на мариупольс >>>


Румынский фланг НАТО и Чёрное море. Векторы силы во внешней политике Румынии
В рамках программы по модернизации военно-морских сил флот Румынии получит в течение ближайших семи лет четыре новых корвета, построенных впервые >>>


Порошенко просит Евросоюз и НАТО о помощи. В Украине создана комиссия, которая подсчитает все убытки "из-за агрессии России"
Президент Украины Петр Порошенко пытается убедить руководство ЕС и НАТО в необходимости «азовского пакета» санкций против РФ и оказания в >>>


Кремлю обещают "издержки" за инцидент в Керченском проливе. Власти США обсуждают варианты ответа на морской конфликт
Конфликтная ситуация в Керченском проливе, которая привела к задержанию украинских моряков российской стороной, обещает стать еще одним поводом для >>>


Москва предупредила о подготовке украинского наступления на Крым и Донбасс. Киев обвиняет в подготовке провокации саму Россию
В МИД России сегодня заявили, что украинские власти могут в ближайшее время начать наступление на юге самопровозглашенной Донецкой народной республ >>>


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


Изменения в Закон о гражданстве одобрены: поправки Затулина для украинцев отклонены
13 декабря в Государственной Думе в ходе пленарного заседания состоялось голосование по проекту федерального закона «О внесении изменений в Фе >>>


В морях дороги были наши... К 50-летию подъема Военно-морского флага на ПКР «Ленинград»
Корабли—как люди: у каждого есть день рождения, своя биография, свои успехи… Они вмещают в себя судьбы многих моряков и остаются в их >>>


Стало известно о грядущих перестановках в руководстве флотов
Источники, близкие к главному командованию ВМФ России, утверждают, что в руководстве российских флотов грядут очередные перестановки. В скором вре >>>


Турецкий флот приближается к границе Грузии. Керченский мост здесь совершенно ни при чем
В военном ведомстве Турции принято решение о создании девятой военно-морской базы. Масштабное строительство развернется рядом с портом Чамбурну в Сю >>>


Поиск



Наш день

19 декабря - День военной контрразведки в России. 100-летие службы
Ежегодно в этот день в нашей стране отмечается День военной контрразведки. Дата выбрана в связи с тем, что 19 декабря 1918 года в системе силовых структур новообразованного государства РСФСР были проведены преобразования, положившие начало существованию службы, в задачу которой, на тот исторический момент, входила борьба с контрреволюцией в различных формах её проявления.

Объектив

Фотогалерея


Отражение (новый выпуск!)



В фокусе


18 ноября в Севастополе состоялся крестный ход в память событий 1920 года - Исхода Русской армии и кораблей Черноморского флота.

Православные праздники


Газета ФГУП "13 СРЗ ЧФ" МО РФ


Свежий выпуск

Тема
Стволы, приставленные к виску НАТО. «Каракурты» в ВМФ РФ подкрепят МРК «Буян-М»
Своя река владыка. Брюссель одобрил проект Петра III. Чем ответит Москва?
Военная наука смотрит в будущее. В Москве состоялась военно-практическая конференция Академии военных наук
Зарплаты и пенсии военных проиндексируют в среднем на 4% в год в ближайшие три года. В Минобороны сообщили, что с 1 января 2012 года уровень оплаты воинского труда вырос в 2,5-3 раза
Подведены итоги Международного дальневосточного морского салона
Грузия и США провели совместные учения в Черном море
Киев посылал своих моряков в Керченский пролив на верную смерть
Восстание «Сторожевого». Коммунистическая революция капитана Саблина
«Вертолётка»: прошлое, настоящее, будущее» – новая книга севастопольца о Севастополе
Реклама


Погода


Ранее
Россия успела получить от Украины только три энергетические установки для кораблей проекта 11356

IX ТЕННИСНЫЙ ТУРНИР ПОБЕДИТЕЛЕЙ