Тема: Безпечне обслуговування систем головного двигуна. Система охолодження двигуна

Мета: Здобути теоретичні знання з загальних положень безпечного обслуговування систем головних дизельних енергетичних установок а загалом системи охолодження двигуна.

Завдання: проаналізувати основні положення безпечного обслуговування систем головних дизельних енергетичних установок. Особливості обслуговування системи охолодження двигуна.

Теоретичний матеріал

Підготовка дизелів до дії повинна проводитися відповідно до вимог заводської інструкції з експлуатації та цих Правил.
Розпорядження капітана головному (старшому) механіку про підготовку дизелів до роботи має бути дано завчасно з урахуванням часу на підготовку, встановленого заводською інструкцією по експлуатації дизеля, і вимог Правил.

За розпорядженням головного (старшого) механіка підготовка дизелів до дії повинна проводитися під керівництвом вахтового механіка або особи, в завідуванні якого знаходиться дане устаткування. Одночасно з підготовкою дизеля до дії повинні бути підготовлені механізми відбору потужності, привідні агрегати, редуктори, з'єднувальні муфти, валопровод, а також засоби автоматизації, паливна система, системи охолодження і змащення.

Дизель перед введенням в дію у зимку при низькій температурі в машинному приміщенні слід обігріти наявними на судні або у судновласника засобами і прогріти у відповідності з вимогами заводської інструкції з експлуатації та цих Правил. До підготовки дизелів до дії необхідно перевірити справність протипожежних, водовідливних і осушувальних засобів, пожежної сигналізації в машинному приміщенні, аварійного освітлення. Крім того, при підготовці головних дизелів перевірити правильність показань машинного телеграфу, справність дії всіх засобів зв'язку машинного приміщення з рульовою рубкою і іншими постами керування енергетичною установкою.

Система охолодження двигуна внутрішнього згоряння - сукупність пристроїв, що забезпечують підведення охолоджувальної середовища до нагрітих деталей двигуна і відведення від них в атмосферу зайвої теплоти, яка повинна забезпечувати найвигіднішу ступінь охолодження і можливість підтримання в необхідних межах теплового стану двигуна при різних режимах і умовах роботи.

У період згоряння робочої суміші температура в циліндрі досягає

2000 °C і більше. Система охолодження призначена для підтримання оптимального теплового стану двигуна в межах 300…400 °С. Сильний нагрів може викликати порушення нормальних робочих зазорів і, як наслідок, посилений знос, заклинювання і поломку деталей, а також зниження потужності двигуна, за рахунок погіршення наповнення циліндрів горючою сумішшю, самозаймання та детонації. Для забезпечення нормальної роботи двигуна необхідно охолоджувати деталі, дотичні з гарячими газами, відводячи від них тепло в атмосферу безпосередньо, або за допомогою проміжного тіла (води, низько замерзаючої рідини). При надмірно сильному охолодженні робоча суміш, потрапляючи на холодні стінки циліндра конденсується і стікає в картер двигуна, де розріджує моторне масло. Як наслідок цього потужність двигуна зменшується, а знос збільшується. При зниженні температури масло густіє. Це є причиною того, що масло гірше подається в циліндри і збільшується витрата палива, зменшується потужність. Тому система охолодження повинна обмежувати температурні межі, забезпечуючи найкращі умови роботи двигуна. Розглядаючи проблему реалізації методів і алгоритмів діагностування СЭУ в цілому, структуру СТД варто вибирати виходячи з наступних міркувань:

- призначення судна й режимів його використання;

- наявності в складі системи автоматичного керування (САУ) централізованого контролю;

- состава СЭУ й розміщення її окремого встаткування;

- застосування тих або інших методів діагностування, і у зв'язку із цим апаратурного состава засобів перетворення, обробки й подання діагностичної інформації;

- необхідних показників надійності, живучості й ремонтопридатності засобів діагностування.

При наявності в складі судновий САУ розвинених систем централізованого контролю, побудованих у вигляді інформаційно-обчислювальних комплексів і засобів збору й подання інформації, рішення завдань діагностування повинне бути покладене на ці системи.

Підготувати до роботи фільтри, водоохолоджувачі і водопідігрівачі, встановити клапани і крани на трубопроводах в робоче положення і перевірити їх справність в дії. Перевірити рівень води в розширювальної цистерні контуру прісної води і в цистернах автономних систем охолодження поршнів і форсунок. При необхідності поповнити системи водою.

Підготувати до роботи і включити автономні насоси системи прісної води, що охолоджує (циліндрів, поршнів, форсунок і т.д.). Насоси повинні працювати протягом усього часу підготовки дизеля. Підготувати до роботи і включити насос системи забортної води охолодження для водо-та маслоохолоджувачів. Насос повинен працювати тільки протягом часу, достатнього для перевірки справності системи і насоса (якщо він не призначений для обслуговування інших споживачів).

Перевірити дію дистанційного автоматизованого управління основними та резервними насосами. Довести тиск води до робочого, випустити з системи повітря. При прокачуванні системи охолодження циліндрів поршнів необхідно підтримувати температуру охолоджуючої води від 45 до 55 град. C, а води охолодження форсунок - від 60 до 80 град. C. Перевірити роботу приладів контролю і регулювання температури. При охолодженні дизеля забортної водою (одно контурна система) встановити клапани на трубопроводах в робоче положення, включити автономний насос, прокачати дизель забортної водою до повного витіснення повітря з системи. Перевірити роботу резервного насоса. При прогріві дизеля паром необхідно попередньо переконатися в тому, що всі порожнини охолодження заповнені водою. Тиск пари в цьому випадку не повинно бути вище 0,25 МПа (2,5 кгс / кв. См), подача пари здійснюється в нижню частину блоку. Прогрів дизеля тільки парою при незаповнених водою порожнинах забороняється.
При досягненні контрольованими параметрами робочих значень переконатися у зникненні аварійно - попереджувальних світлових сигналів.

Технічний догляд за системою охолодження здійснюється в терміни, зазначені в інструкції з експлуатації двигуна, і складається головним чином в періодичній очистці від накипу водяних порожнин блоку, кришок циліндрів, масляних і водоводяних холодильників. Температура охолоджуючої води, контрольована за допомогою термометрів, установлених на відливних патрубках циліндрових кришок, повинна бути приблизно однаковою для всіх циліндрів і відповідати вказівкам інструкції з обслуговування двигуна. При охолодженні морською водою температура її по виході з системи повинна бути не вище 50 ° С щоб уникнути інтенсивного відкладення накипу. Якщо охолодження виробляється прісною водою, то температура води по виході з двигуна підтримується в межах 70-80 ° С. Різниця температур води, що виходить з кришок різних циліндрів, не повинна перевищувати 5 ° С.

Для регулювання температури відхідної води в кожному циліндрі є регулювальні крани, установлені на відливних патрубках циліндрових кришок.

Підвищення, або зниження температури води в окремих циліндрів при однаковій величині відкриття регулювальних кранів вказує або на нерівномірність розподілу навантаження по циліндрах, чи на порушення режиму охолодження через наявність відкладень. При сильному підвищенні температури відхідної води з якої-небудь кришки циліндра збільшують охолодження відповідного циліндра, перевіряють рівномірність розподілу навантаження між циліндрами, а також температуру відпрацьованих газів.

Швидке підвищення або пониження температури води, що охолоджує двигун, не допускається, оскільки це може призвести до появи температурних напружень і деформацій деталей і, як наслідок, задирів поршнів або виникнення тріщин в кришках циліндра. Температура води одночасно у всіх циліндрах регулюється кількістю води, що надходить в систему охолодження.

Низька температура охолоджуючої води може викликати деформацію циліндрових втулок і поршнів, збільшує теплові втрати і знижує економічність двигуна. При температурі надходить в дизель води нижче 15 ° С її підігрівають до температури не нижче 25 ° С. Для цього частина нагрітої води із зливного трубопроводу через спеціальний трубопровід з регулювальним клапаном (останній відкривають) перепускають в приймальний трубопровід насоса і змішують з холодною водою, в внаслідок чого температура води, що надходить в систему охолодження двигуна, підвищується. Для зниження теплових напружень в охолоджуваних деталях двигуна, поліпшення процесу горіння палива і зменшення за коксування поршневих кілець прагнуть до того, щоб різниця температур вхідної та вихідної з двигуна води була невеликою (7-15 ° С для замкнутих систем і 10-20 ° С для проточних систем). Інтенсивність охолодження підвищується за рахунок збільшення швидкості протікання води у водяних сорочках двигуна. Якщо тиск води в системі охолодження нижче 0,75 кгс/см2, швидкість протікання стає дуже малою, що викликає утворення накипу і парових подушок в застійних місцях порожнин охолодження, а отже, і місцеві перегріви. Підвищений нагрів охолоджуючої води при нормальній температурі відпрацьованих газів і рівномірному навантаженні по циліндрах може відбуватися внаслідок значного відкладення солей і опадів в водяних порожнинах. Якщо при повному відкритті регулювального крана температура води не знижується до норми, то навантаження перегрітого циліндра повинна бути знижена і при першій можливості повинні бути очищені водяні порожнини дизеля. Повітря, що потрапляє в систему охолодження двигуна, погіршує охолодження, і його випускають через повітряні крани, встановлені у верхніх частинах трубопроводів водяного холодильника. Вода або масло після охолодження поршнів повинні стікати в оглядову воронку безперервними струменями, без міхурів і з однаковою температурою для всіх поршнів, яка вимірюється в кожній дренажній трубі за допомогою термометра. При погіршенні умов охолодження поршнів двигун зупиняють, з'ясовують несправність і усувають її. Тиск в системі охолоджування поршнів складає 2,5 - 4 кгс/см2, в системі охолодження циліндрів 0,75 - 2 кгс/см2; контролюється воно за показаннями манометра і регулюється клапанами, встановленими на трубопроводах системи охолодження.

При замкнутій системі охолодження двигуна перепад температури прісної води у водо-водяному холодильнику регулюється кількістю забортної води, прокачується через нього, і повинен бути в межах, зазначених у заводській інструкції. При виході з ладу водяного насоса охолодження двигуна може бути забезпечено резервним насосом або переведенням двигуна на аварійне охолодження від пожежного насоса. Останній має велику продуктивність і сильний напір. Щоб вода з пожежного насоса не пошкодила систему охолодження двигуна, її необхідно дросселіровать роз'єднувальним клапаном. При заповненні системи охолодження двигунів водою звертають особливу увагу на її хімічний склад, який грає важливу роль в забезпеченні нормальної роботи двигуна. Вода добре розчиняє солі, луги, кислоти і такі гази, як кисень, азот, вуглекислоту та ін. Солі кальцію і магнію, що знаходяться в розчиненому стані у воді, надають їй особливу властивість, яке прийнято називати жорсткістю. За одиницю жорсткості прийнятий міліграм-еквівалент солей на 1 л води. Один міліграм-еквівалент відповідає змісту в 1 л води 20,04 мг Са або 12,16 мг Mg.

Тимчасова, чи переборна, жорсткість залежить від вмісту у воді бікарбонату кальцію Са (НСО3) 2 і бікарбонату магнію Mg (HCO3) 2. При кип'ятінні води ці солі розпадаються на карбонати, які випадають в осадах, і вуглекислий газ, який іде в атмосферу. Таким чином, бікарбонати кальцію і магнію знаходяться у воді в розчиненому стані тільки до її кип'ятіння. Постійна жорсткість визначається присутністю у воді солей, які при концентрації менше межі насичення не випадають в осадах навіть при нагріванні. До таких солей можна віднести CaSO4, СаСl2, MgSO4 та ін Загальна жорсткість води складається з тимчасовою і постійної жорсткості.

Порядок виконання роботи:

1. Проаналізувати загальні положення безпечного обслуговування систем головних дизельних енергетичних установок а загалом системи охолодження двигуна.

2. Описати у вигляді реферату основні положення безпечного обслуговування систем головних дизельних енергетичних установок та системи охолодження двигуна.

3. Накреслити принципову схему системи охолодження суднового дизельного двигуна відповідно до завдання викладача.

4. Відповісти на контрольні питання.

Контрольні питання:

1. Стуктурна схема систем головного двигуна?

2. Методи та алгоритми діагностування системи охолодження дизельного двигуна суднових енергетичних установок?

3. Надійність функціонування системи охолодлження суднового дизеля?

4. Сучасні системи автоматичного керування системою охолодження двигуна?

5. Заходи безпеки проведені перед запуском головного дизеля?

Література

1. Артемов Г.А. та ін. Суднові енергетичні установки. - СПб.: ВН - СП., 2002. -411с.

2. Возницкий И.В., Михеев Е.Г. Судовые дизели и их эксплуатация. Учеб. для мореход, училищ.- М.: Транспорт, 1990. - 360 с.

3. Жидецкий В.Ц., Джигирей B.C., Мельников А.В. Основы охраны труда. Учебник. -Львов: Афиша, 2000. - 351 с.

4. Загорская Е.П. Техника безопасности на судах. - Л: Судостроение, 1987. - 160 с.

5. Международный Кодекс по дипломированию моряков и несенню вахты 1995р.

Самостійна робота №5