Режимы работы ГД характеризуются совокупностью многих параметров.
Для обеспечения экономной работы как ГД, так и СЭУ в целом, с учетом естественных ограничений, к системам управления предъявляются определенные требования, что делает их весьма сложными и разнообразными.
Под программой управления понимается закон изменения управляемой величины, обеспечивающей реализацию целей управления. Процесс управления СЭУ состоит из определенных операций по обеспечению или изменению работы систем и механизмов в соответствии с программой управления. Последовательность выполнения операций должна точно соответствовать программе, независимо от способа управления — ручного или автоматического. Поэтому важное значение имеет правильное описание (алгоритм) процессов управления.
Различают следующие виды программ управления ГД:
— временные y = f (t), обеспечивающие требуемое изменение какого-либо параметра во времени;
— параметрические y = f (x 1, х2,. х n), обеспечивающие требуемое изменение параметров в функции других (одного или нескольких), которые в свою очередь могут зависеть от времени;
309. )) Схемы СЭУ судов флота
— ограничительные у = f(t) ≤ уmax или у = f(t) ≥ у min, задаваемые зависимостью одного или нескольких параметров от времени или от значений других, и которые в процессе управления не должны выходить за допустимые пределы.
Программа управления ГД должна обеспечивать необходимые навигационные характеристики судна без опасных механических и тепловых нагрузок ГД, т.е. оптимизировать работу судна при ограничениях со стороны СЭУ, обусловленных как дизелем, так и влиянием на его работу внешних факторов (ветер, волнение, лед и т. п.).
Определение предельных механических нагрузок и напряжений не представляет трудностей, эти значения учитываются в программе управления. Значительно сложнее определить тепловую напряженность ГД. Температурные напряжения часто оказываются причиной преждевременных отказов.
Эффективный момент Mе, развиваемый дизелем, зависит от подачи топлива и теплового состояния дизеля — изменения во времени температур элементов дизеля, температурных напряжений и деформаций, что также увеличивает возможность появления дополнительных механических напряжений. Для того чтобы избежать таких нежелательных последствий, разрабатывают временные программы разгона (нагрузки) ГД, работающих на гребной винт, различные для МОД и СОД. Малооборотные двигатели обладают значительной металлоемкостью по сравнению со среднеоборотными, поэтому требуется более длительное прогревание их до вывода на номинальную нагрузку.
Одной из основных функций системы ДАУ ГД с малооборотным двигателем является выполнение трех временных программ задания скоростного режима (нагрузки дизеля): нормальной, замедленной и аварийной. На рисунке 4.2 показан характер этих программ, которые для разных типов ДАУ ГД отличаются друг от друга временем достижения а>„.
Временной программой (программой нагрузки дизеля) называется последовательность операций, выполняемых с некоторой скоростью при определенной длительности и через установленные интервалы времени. В большинстве эксплуатируемых систем ДАУ ГД предусматривается только программный разгон двигателя. Снижение частоты вращения производится, как правило, с максимальной скоростью, часто в следящем режиме.
Эксплуатация судовых энергетических установок
Весь диапазон разгона вала ГД может быть разделен на три зоны управления (рисунок 4.2), причем время t 2, t 3 и время достижения для разных судов и ГД различны даже для одной серии и часто определяются на ходовых испытаниях. Это время регулируемое и во многом зависит от опыта эксплуатации СЭУ, ее состояния, обеспечения надежности СЭУ и безопасности мореплавания. Границы зон соответствуют 0,3 и 0,7 в среднем.
Зона I — от 0 до (0,25—0,4) — зона пуска, включающая в себя раскручивание вала дизеля на воздухе до минимально-устойчивой частоты вращения , которую он способен поддерживать при постоянном положении органа топливоподачи или при управлении от регулятора. Частота вращения определяет нижнюю границу эксплуатационных режимов и является основным показателем режима самого малого хода судна. В соответствии с требованиями Регистра для ГД, работающих прямо на винт, не должна превышать 0,3 . В малооборотных двигателях обычно действительные значения = (0,2 ÷0,25) и даже 0,15 для некоторых типов дизелей; время t 1 регулируется и может составлять 4—10 с.
Зона II — от (0,25—0,4) до (0,6—0,8) — зона маневрирования, быстрого разгона ГД, одной программы для всех режимов; время от t 1 до t 2 составляет 20—60 с.
Зона III — от (0,6—0,8) до — зона регулируемого разгона по программам.
Аварийная программа осуществляется путем сохранения на этом участке той скорости нарастания частоты вращения, что и в зоне II. Длительность зоны от t 2 до t 3 составляет 30—60 с. Полное время выполнения программы от до примерно 1—2 мин, но может быть и меньше — до 40 с. При нормальной программе скорость нарастания частоты вращения уменьшается.
Длительность программы от t 2 до t 3 составляет 2—13 мин, иногда до 20 мин. Полное время программы от до примерно (15—20) мин. В замедленной программе вводятся временные паузы t П, длительность которых и время работы tp регулируются. Как правило, скорость нарастания частоты вращения за время работы такая же, как и при нормальной программе. Общее время t 5 выполнения программы 1—2 ч. На некоторых судах программа может включаться после зоны I, и время t 6 прогрева доходит до 4 ч.
Многообразие программ и различная длительность зон объясняются отсутствием достаточно обоснованных данных по времени разогрева и охлаждения ГД, разнообразием типов дизелей, особенностями их пускореверсивных систем на судах.
В оптимальных системах управления при значениях показателей теплонапряженности дизелей меньше граничных (в зоне маневрирования) управление может осуществляться и режиме слежения. Переключение с режима слежения на режим программного управления должно осуществляться автоматически при выходе на ограничительную характеристику, определяемую граничными значениями показателей теплонапряженности ГД.
На рисунке 4.2 показаны также возможные программы снижения нагрузки ГД: либо за 10-15 с в следящем режиме t 7, либо замедленное снижение до 0,6—0,8 в течение t 8 = 1-2 ч или t 9= 2-4 ч.
Дизель как объект управления является многопараметрическим объектом, весьма чувствительным к выходу параметров за допустимые и тем более предельные значения, поэтому к точности и надежности систем управления и регулирования дизеля предъявляются высокие требования и предусматриваются различные виды защит.
Различают два основных вида автоматической защиты ГД: группа I — на остановку и группа II — на снижение мощности дизеля.
Защита на остановку ГД предусматривается в следующих случаях:
— при падении давления воды охлаждения на входе цилиндров и поршней ГД;
— при падении давления масла на входе ГД, ГТН, главного и рамового подшипника, зубчатой передачи валогенератора;
— при падении давления масла и управляющего воздуха в системе управления ГД;
— при концентрации масляного тумана в картере дизеля;
— при превышении допустимой максимальной частоты вращения ГД.
Дальнейшая работа ГД возможна только при повторных пусках и из положения МТ в позиции «Стоп».
Ограничение нагрузки и снижение частоты вращения до минимально устойчивого значения осуществляется, как правило, в тех случаях, когда некоторые параметры выходят за допустимые пределы или нарушен режим работы, а именно:
— температура масла на входе в ГД, упорного подшипника, охлаждающей воды на выходе цилиндров и поршней;
— температура воздуха наддува в ресивере, выпускных газов на входе ГТН;
— давление масла на входе в крейцкопф подшипника;
— давление пружин выпускных клапанов;
— нарушение потока цилиндрового масла лубрикаторов;
— срыв потока воды охлаждения поршней цилиндров;
— снижение давления воды охлаждения, форсунок на входе;
— разрыв топливопровода высокого давления;
— повышение вязкости топлива;
— неисправность рулевой машины.
После восстановления параметров частота вращения возрастает до установленного значения на МТ на мостике.
Все защиты как на остановку, так и на снижение мощности срабатывают с устанавливаемой выдержкой от 0 до 60 с.
По согласованию с судовладельцем и классификационными обществами виды защит по группам I и II могут быть изменены, некоторые из группы I переведены в группу II и наоборот, некоторые вообще исключены или добавлены другие.
Вопросы для самопроверки:
- Что понимают под программой управления и защиты судовой
- Назовите существующие виды программ управления ГД.
- Одной из основных функций системы ДАУ ГД с малооборотным двигателем является выполнение трех временных программ задания скоростного режима, назовите их.
- Какие два основных вида автоматической защиты предусмотрены?
ГЛАВА 5 СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ СУДОВ С ВИНТОМ РЕГУЛИРУЕМОГО ШАГА
Источник: cyberpedia.su
Эксплуатация судовых энергетических установок
26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок» (Специалитет).
Специализация: «Эксплуатация судовых энергетических установок»
Форма обучения : Очная/Заочная
Общие сведения
В Академии водного транспорта ведется подготовка специалистов по специальности 26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок», специализация: «Эксплуатация судовых энергетических установок».
Профессиональной подготовкой по специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок» занимается кафедра «Судовые энергетические установки» Академии водного транспорта РУТ (МИИТ).
Особенности подготовки
Студенты специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок» проходят подготовку в соответствии с конвенционными требованиями Международной Морской Организации.
Дипломы выпускников академии по данной специальности имеют международный статус и дают право занимать должности командного состава на морских и речных судах российских и зарубежных судоходных компаний, а также работать в береговых структурах транспортной сферы. В распоряжении академии имеются различные тренажеры, использующиеся во время учебного процесса и предназначенные для обучения и сертификации вахтенных механиков, старших механиков. Тренажеры соответствуют требованиям Конвенции ПДНВ и требованиям модельных курсов IMO (Международной морской организации), а также позволяют проводить обучение по иным программам подготовки работников отрасли.
Объектами профессиональной деятельности инженера по эксплуатации судовых энергетических установок являются – судовые двигатели внутреннего сгорания (главные и вспомогательные), котельные, холодильные установки, другое энергетическое и вспомогательное оборудование и средства автоматики, а также эксплуатация, техническое обслуживание, ремонт и сервис на море и на суше.
Источник: awt-rut.ru
Специальность 26.05.06 Эксплуатация судовых энергетических установок
Раскрытие информации об образовательной организации в соответствии с Приказом Федеральной службы по надзору в сфере образования и науки от 14.08.2020 № 831 «Об утверждении Требований к структуре официального сайта образовательной организации в информационно-телекоммуникационной сети «Интернет» и формату представления информации».
Министерство науки и высшего образования РФ
Министерство просвещения РФ
Источник: dvik.info