Морская механика на уровне управления, Оценка эффективности двигателя внутреннего сгорания Wartsila 6R 32LN - Характеристика и основные показатели судна типа "Мирзага Халилов"
Оценка эффективности двигателя внутреннего сгорания Wartsila 6R 32LN
Эксплуатационные показатели и конструкция судового дизеля Wartsila 6R 32LN:
Диаметр цилиндра -320 мм.
Ход поршня - 350 мм.
Рабочий объем - 9,12 л.
Дизельный двигатель правого вращения. Если смотреть на двигатель спереди, то коленчатый вал вращается по часовой стрелке.
Общее устройство дизеля
Дизель четырехтактный с турбонаддувом, промежуточным охлаждением воздуха и с непосредственным впрыскиванием топлива.
Двигателям, работающим по циклу с подводом теплоты при P=const, соответствуют стационарные и судовые компрессорные дизельные двигатели с распыливанием жидкого топлива в цилиндре двигателя при помощи сжатого в специальном компрессоре воздуха, что позволяет дизельному двигателю Wartsila 6R 32LN развить высокий КПД (около 40%).
Регулирование рабочей смеси в дизельном ДВС качественное; подаваемое в цилиндры количество воздуха не зависит от частоты вращения коленчатого вала и нагрузки.
Расход топлива зависит от наполнения цилиндров воздухом, давления начала подъема иглы форсунки, качества распыла топлива форсунками, угла опережения впрыска топлива, от характера подачи топлива топливным насосом высокого давления, стабильности регулировочных параметров системы подачи топлива [30].
Блок-картер, образующий остов двигателя, монолитный. Рамовые подшипники подвешенного типа. Подвески рамовых подшипников фиксируются двумя шпильками, затянутыми гидравлическим способом, и двумя горизонтальными боковыми болтами. Ресивер наддувочного воздуха и главные распределительные каналы смазочного масла и циркуляционной воды отлиты в блок-картере. Люки картера, изготовленные из силумина, уплотнены резиновыми кольцами к блок-картеру. Масляный поддон сварной конструкции [10].
Коленчатый вал двигателя цельнокованый и при надобности уравновешивается противовесами.
Шатуны штампованы. Нижняя головка с разъемом под углом; площади разъема имеют зубчатку. Вкладыш верхней головки шатуна имеет ступенчатое исполнение (нижняя часть шире, верхняя уже) с целью увеличения рабочей поверхности подшипника.
Поршни дизеля сделаны из шаровидного чугуна и охлаждаются маслом. Охлаждающее масло подводится через сверленые каналы шатуна, поршневого пальца и поршня в охлаждающую полость и вытекает через сверленые отверстия в поршне, которые рассчитаны на оптимальную эффективность расплескивания масла. Две самых верхних из кольцевых канавок закалены. Набор поршневых колец состоит из трех компрессионных колец, из которых верхние два кольца хромированные, и из одного хромированного самопружинящего маслосъемного кольца, расположенного выше поршневого пальца.
Крышка цилиндра двигателя изготавливается из высокопрочного чугуна, закреплена четырьмя гидравлически затянутыми шпильками. Расположенные на крышке два впускных и два выпускных клапана со стеллитовыми фасками гнезд и хромированными штоками полностью идентичные. Изготовленные из специального чугуна гнезда клапана впрессовываются в расточки, которые имеют эффективное охлаждение со стороны водяной полости. Форсунка утоплена полностью в крышку; соединение топливной трубки выполнено сбоку соединительным ниппелем и поэтому топливо не имеет возможности смешиваться со смазочным маслом. Клапанный механизм имеет смазку под давлением и полностью закрытую конструкцию.
Распределительный вал дизеля состоит из секций, одна на каждый цилиндр. Кулачки отлиты заодно с валом.
Топливные насосы высокого давления находятся в верхней части дизельного двигателя и имеют специальные толкатели.
Турбонагнетатели судового дизеля Wartsila 6R 32LN, по одному на каждый ряд цилиндров, находятся на свободном конце двигателя.
Воздухоохладители имеют отдельный трубочный набор.
В топливную систему дизеля Wartsila 6R 32LN входят: первичный фильтр, топливоподкачивающий насос и сдвоенный фильтр с трехходовым клапаном.
В масляную систему судового двигателя входят: шестеренчатый насос, сдвоенный масляный фильтр, холодильник с термостатным клапаном, центробежный байпасный фильтр, а также ручной насос и стояночный маслонасос с электроприводом. Все эти устройства навешены на дизель.
Пусковая система. Воздух, подается в цилиндры через распределитель пускового воздуха, приводимого в действие от распределительного зала. Дизель 4-цилиндрового исполнения пускается в работу пневматическим стартером.
Работа Wartsila 6R 32LN с микротурбиной и без
Большинство газопоршневых установок Wartsila работают с турбонагнетателями.
Первый капитальный ремонт турбины у Wartsila 6R 32LN происходит спустя 120 000 часов.
Работа в переходном режиме отрицательно влияет на износ любого оборудования, особенно в режиме пуска. У больших турбин и газопоршневых установок насосы предварительно закачивают масло в наиболее ответственные узлы непосредственно перед пуском агрегата, у микротурбины Wartsila происходит абсолютно сухой запуск, который снижает ресурс.
При работе на переменных нагрузках микротурбины постоянно находятся в режиме старта-остановки, если же их не останавливать, то непомерный расход топлива -- природного газа доведет потребителя до цугундера.
К большому минусу микротурбины можно отнести и стоимость запасных частей (ЗИПа) для проведения капитальных ремонтов. Стоимость капитального ремонта составит 70% от первоначальной стоимости турбины. И это уже через семь лет работы.
КПД определяет то количество топлива, которое должно сжигаться в агрегате для выработки 1 кВт мощности и, в конечном итоге, ту сумму, которую потребитель вынужден заплатить за топливо.
Даже у самых "продвинутых" микротурбин КПД не превышает 32%. Это значительная прибавка к мощности дизеля.
Этот пример доказывают, прежде всего, колоссальную разницу в расходе драгоценного топлива -- невозобновляемого природного ресурса. Чрезмерный расход топлива -- чувствительный удар по кошельку судовладельца.
В современной конкуренции разница в КПД силовой установки всего на 1,0% уже считается приличным значением. В сравнении с газопоршневыми установками без турбины разница в КПД, а значит и в потреблении топлива, просто несопоставима.
Например, газопоршневой дизель для выработки 1 МВт электроэнергии потребляет около 250 нм3/час, с микротурбиной -- уже 400 нм3/час. Разница составляет более 1,2 млн. м3 топлива в год или в денежном эквиваленте -- более 3,5 млн. руб./год.
Важно понимать, что все указанные параметры справедливы для работы микротурбины в номинальном режиме. Но стоит только измениться одному из параметров, как КПД микротурбины начинает стремительно снижаться. Пример -- работа микротурбины с неполной нагрузкой. В режимах с нагрузкой около
Компрессора (нетто) уже чуть больше 13%. Зависимость КПД микротурбины от температуры окружающего воздуха тоже крайне велика. Выходная мощность микротурбины С30 начинает стремительно падать уже при температуре +18°С, а при +30°С снижается уже на четверть!
Похожие статьи
-
Электроэнергетическая установка сухогруза состоит из двух дизель-генераторов мощностью по 292 кВт и одного аварийного дизель-генератора мощностью 160...
-
Основные характеристики Данный сухогруз дедвейтом 6350 тонн предназначен для перевозки всех видов основных грузов. Габариты судна позволяют совершать...
-
Ведение - Характеристика и основные показатели судна типа "Мирзага Халилов"
Судно типа "Мирзага Халилов", сухогруз, дедвейт - 6350 т, проект RSD17. Судно предназначено для перевозки всех видов основных грузов, включая 20-ти и...
-
Регуляторная характеристика, Нагрузочная характеристика - Двигатели внутреннего сгорания
В условиях эксплуатации двигателей их нагрузка изменяется в широких пределах. При неподвижном рычаге или педали, управляющими подачей топлива, изменение...
-
Проблема обеспечения соответствия современных двигателей перспективным нормам по токсичности отработавших газов привела к работам по использованию...
-
Требуется спроектировать транспортный бензиновый двигатель для автомобиля мощностью: Ne=140 кВт при 6000 об/мин. Основным топливом для данного двигателя...
-
Действительные циклы ДВС - Двигатели внутреннего сгорания
Действительный (рабочий) цикл, осуществляемый в реальном двигателе внутреннего сгорания, представляет собой разомкнутый цикл. Для изучения...
-
Характерные неисправности ДВС - Двигатели внутреннего сгорания
В процессе технической эксплуатации судовых ДВС возникают характерные неисправности, которые чаще всего бывают из-за нарушений инструкций...
-
Дизельные двигатели - Общее устройство двигателя автомобиля
На грузовых автомобилях среднего и большого тоннажа устанавливают дизели, использующие тяжелые сорта топлива. Эти дизели значительно отличаются от...
-
Главная энергетическая установка - Характеристика и основные показатели судна типа "Мирзага Халилов"
Главный двигатель: среднеоборотный дизель с наддувом "6R32" производства фирмы "Wartsila-Vaasa" (Финляндия) (четырехтактный, 6 цилиндровый, 320 х 350...
-
ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ - Двигатели внутреннего сгорания
Работу двигателя в различных эксплуатационных условиях можно проанализировать, если установлена связь между его мощностью, крутящим моментом, расходом...
-
Моторные масла, применяемые для двигателей, классифицируются по ГОСТ 17479-85. Все масла в зависимости от эксплуатационных характеристик делятся на...
-
Вязкостью называют свойство жидкости оказывать сопротивление взаимному перемещению ее слоев под действием внешней силы. Это сопротивление возникает...
-
Номинальная мощность Ne = 2447 кВт; Номинальная частота вращения n = 520 мин-1; Удельный расход топлива qе = 192 г / кВт ч. Водоизмещение судна D = 2400...
-
Двигатели внутреннего сгорания. - Блок двигателя
В настоящее время существует большое количество устройств, использующих тепловое расширение газов. К таким устройствам относится карбюраторный двигатель,...
-
Двухтактные двигатели обладают по сравнению с четырехтактными следующими преимуществами: - Мощность двухтактных двигателей при прочих равных условиях...
-
В последние годы стали все шире использовать дизельные двигатели на автомобилях. Следует признать, что использование карбюраторных двигателей на грузовых...
-
Судовые энергетические установки - Организация работы транспортного судна
Характеристика Главных Двигателей. Главный судовой дизель ЗД12 предназначен для работы на винт судна, устанавливается в судах речного и морского флота,...
-
Дизельные двигатели в силу особенностей рабочего процесса на 25...30% экономичнее бензиновых двигателей, что и предопределило их широкое применение. В...
-
Главные преимущества природного газа и метана, как моторных топлив: Уменьшение износа шатунно-поршневой группы двигателя увеличивает ресурс двигателя;...
-
Практически всеми странами мира принята классификация масел по SAE (Общество инженеров - автомобилистов). Эта классификация разделяет масла по уровню...
-
Определение основных размеров двигателей - Двигатели внутреннего сгорания
Основными конструктивными размерами ДВС, определяющими его габариты, массу, стоимость, срок службы и другие показатели, являются диаметр цилиндра и ход...
-
Индикаторные и эффективные показатели двигателя - Двигатели внутреннего сгорания
Индикаторные показатели рабочего цикла Индикаторные показатели характеризуют эффективность действительного рабочего цикла. К индикаторным показателям...
-
Регулировочные характеристики - Двигатели внутреннего сгорания
Регулировочной характеристикой называется зависимость мощности, крутящего момента, расходов топлива или одного из этих показателей от какого-либо...
-
Основные преимущества природного газа по сравнению с другими видами топлив заключаются в следующем: Находится в газообразном состоянии до минус 163єС под...
-
Качество топлива определяется теплотой его сгорания, т. е. количеством теплоты, выделившейся при полном сгорании массовой единицы топлива. В результате...
-
Анализ вредных и опасных факторов Темой данного раздела является обеспечение безопасности при эксплуатации автомобильного бензинового поршневого...
-
Качество работы двигателя - его КПД, мощность, крутящий момент и экономичность зависят от многих факторов, в том числе и от фаз газораспределения, то...
-
Логика электронного управления двигателем внутреннего сгорания построена на определении циклового расхода воздуха, поступившего в конкретный цилиндр по...
-
Окончательно, после уточнения : Температура конца расширения, К: , Давление конца расширения, МПа: . Проверка ранее принятой температуры остаточных газов...
-
В данной работе мы рассмотрели особенности использования газового топлива в двигателях внутреннего сгорания. Исходя из данных можно сделать вывод, что из...
-
Принцип работы дизельного двигателя - Двигатели внутреннего сгорания
В качестве машин, преобразующих тепловую энергию в механическую, используют преимущественно поршневые двигатели внутреннего сгорания с самовоспламенением...
-
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДВС НА БАЗЕ "РАЗОМКНУТОЙ" СХЕМЫ СИСТЕМЫ РЕСИВЕР - ЦИЛИНДР - КОЛЛЕКТОР S = 77.0 D = 81.0 [мм]; Epsг = 9.5; Lam =...
-
Ремонт и восстановление канавок поршней двигателей внутреннего сгорания автомобилей
В большинстве случаев 40-50 % дефектуемых поршней двигателей внутреннего сгорания автомобилей подлежат вторичному использованию. Такая ситуация возможна...
-
Правила технической эксплуатации дизелей - Двигатели внутреннего сгорания
Подготовка дизеля к действию 1. После непродолжительного перерыва в работе (не более 48 часов без производства ремонтных работ) необходимо: - произвести...
-
Выбор топлива, определение его теплоты сгорания Для дизельного двигателя выбирается дизельное топливо: марки Л - при работе в летних условиях...
-
Двигателем называется энергосиловая машина, преобразующая какую-либо энергию в механическую работу. Двигатели, в которых механическая работа создается в...
-
Введение - Тепловой расчет и построение индикаторной диаграммы двигателя судна
Современное развитие транспортного флота характеризуется созданием высокопроизводительных грузовых, буксирных и пассажирских судов; повышением их...
-
Расчет изменения параметров главных двигателей при работе их по винтовой характеристике в табличной форме. Таблица 2 Расчет параметров главных двигателей...
-
Когда в 1897 г. Рудольф Дизель создал первый работоспособный двигатель, он не мог предвидеть, какие изменения претерпит его идея. Особенно большие...
Морская механика на уровне управления, Оценка эффективности двигателя внутреннего сгорания Wartsila 6R 32LN - Характеристика и основные показатели судна типа "Мирзага Халилов"