Опрос

Должно ли стать 100-летие Гражданской войны в 2020 году Событием всероссийского масштаба
Да, вне всякого сомнения
Нет, абсолютно незначительное событие
Рядовое событие на фоне происходящего
Мало знаю по этой теме
Не понимаю, о чём речь
Мне безразлично
Гражданская война не закончилась до сих пор


Праздники России

Праздники России

Русский вопрос


Еженедельная авторская
телепрограмма К. Затулина

Читайте также
ДПФ: курс – на Антарктиду!
В поисках основ для примирения. Как сделать память о прошлом конструктивной
Первые Соловьёвские чтения. Приветственное слово Председателя Государственного Совета Республики Крым В.А. Константинова
«Последний адмирал Советского Союза» получил награду кинофорума «Золотой витязь»
Крупнейшее судно ВМС Ирана затонуло после пожара
В Молдавии создан левый блок ПСРМ-ПКРМ. Перед выборами объединяет все левые силы и Гагаузия
Премьер-министр Казахстана поручил увеличивать танкерный флот страны
Что США и Великобритания вынюхивают у берегов Крыма
«Стражу» надо стать «Боссом». Куда Российский флот спрячет корабли
13 СРЗ ЧФ получил в пользование землю и акваторию
Из Севастополя в Новороссийск постоянно ходит грузопассажирский паром
Грузооборот НМТП за 2014 год снизился на 7% до 131,13 млн тонн
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: 2203
Комментариев: 4
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
Как США собрались спасать газовый транзит Украины
Американцы утешают Украину вариантами спасения от запуска «Северного потока – 2», который сами признали неизбежным. Госсекретарь С >>>


США компенсировали Зеленскому позор щедрым подарком
Офис президента Украины провел большую работу, чтобы выжать для Зеленского максимум пользы из грядущих переговоров Путина и Байдена. В итоге информ >>>


Турецкую разведку обвинили в краже противника Эрдогана под боком у России
Турецкие службы за последние годы похитили в разных странах мира десятки людей, и очередной такой случай прямо сейчас происходит в Киргизии. По кра >>>


Константин Затулин внёс на рассмотрение Госдумой законопроект о репатриации соотечественников
Сегодня, 11 июня, депутат Госдумы Константин Затулин внес в Государственную Думу законопроект «О внесении изменений в отдельные законодательны >>>


12 июня – День России
Это важный государственный праздник Российской Федерации, отмечаемый ежегодно 12 июня. До 2002 года он именовался как День принятия Декларации о гос >>>


Константин Затулин принял участие в XIV Международном ежегодном фестивале «Великое русское слово» в Крыму
В Ялте в рамках пленарного заседания Ливадийского клуба на фестивале «Великое русское слово» 9 июня состоялась торжественная церемония н >>>


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


Глава ОСК Алексей Рахманов: проблемы с поставками иностранного оборудования не влияют на военные заказы
В конце лета Объединенная судостроительная корпорация планирует завершить переезд в Санкт-Петербург. О спросе на круизные и безэкипажные суда, ново >>>


Константин Затулин стал Почетным Гражданином Республики Крым
XIV Международный ежегодный фестиваль «Великое русское слово» открылся в Крыму. Впервые фестиваль, цели и задачи которого направлены на р >>>


Грузинская оппозиция прекратила семимесячный бойкот парламента. Партия «ЕНД» бойкот парламента прекратила, однако соглашение подписывать отказалась
Самая большая оппозиционная партия Грузии «Единое национальное движение» (партия   Михаила Саакашвили ) приняла решение о прекращ >>>


Поиск



Наш день

12 июня – День России
Это важный государственный праздник Российской Федерации, отмечаемый ежегодно 12 июня. До 2002 года он именовался как День принятия Декларации о государственном суверенитете России. Это один из самых «молодых» государственных праздников в стране.

Объектив

Фотогалерея


Отражение (новый выпуск!)



В фокусе


На Камчатском люнете освящен закладной камень возрождаемого храма Святого благоверного князя Александра Невского

Православные праздники


Газета ФГУП "13 СРЗ ЧФ" МО РФ


Свежий выпуск

Тема
США создают новое средство борьбы с российскими подводными лодками
«Общий ответ на глобальные вызовы»: в Сербии начал работу Русский балканский центр
«Айя София: музей, мечеть и/или собор – подоплека событий и перспективы»
Курорт, ограниченный засухой. Обмеление водохранилищ Крыма принимает катастрофические масштабы
Музейные выставки побывали на байк-шоу
Институт Константина Затулина учреждает свой филиал в Сербии
Как США собрались спасать газовый транзит Украины
Как адмирал Сенявин бил турок и отказывался подчиняться Наполеону
В гости к Ибсену
Реклама


Погода


Ранее
Феодосийская верфь «Море» оспорила включение в реестр кредиторов двух украинских компаний

IX ТЕННИСНЫЙ ТУРНИР ПОБЕДИТЕЛЕЙ