Опыт постройки и эксплуатации судов позволяет отметить следующие особенности при выборе энергетической установки.
При постройке контейнеровозов со скоростью до 25 уз на 800 и 1200 контейнеров экономически эффективнее энергетических установок с среднеоборотный дизель, а на 2000 контейнеров — энергетических установок с малооборотный дизель. Расходы на топливо и масло у судов с малооборотный дизель меньше на 10 %, чем у судов с среднеоборотный дизель, а эксплуатационные расходы меньше примерно на 5 %. Паротурбинными установками уступают энергетические установки с малооборотный дизель и среднеоборотный дизель по эксплуатационным затратам примерно на 10—20 % (по ценам мирового рынка), и заказы на паротурбинными установками в последние годы значительно сократились (рис. 1.4).

Для судов с горизонтальной грузообработкой вместимостью около 30 000 м3 и высокоскоростных ролкеров более рациональны энергетических установок с среднеоборотный дизель и УТГ. Для лихтеровозов и газовозов наиболее экономичны энергетических установок с малооборотный дизель, которые в перспективе должны сохранить доминирующее положение на нефтеналивных и универсальных сухогрузных судах.
За последние годы в Японии получают развитие большегрузные суда с эксплуатационной скоростью 10—12 уз. В качестве главного двигателя на них установлены малооборотный дизель, работающие через редуктор на винт регулируемого шага большого диаметра (больше 9 м) с низкой номинальной частотой вращения (45—60 об/мин).
Особенности применения ДРУ с среднеоборотный дизель следующие:
— возможность оптимизации частоты вращения ГВ (вплоть до 80 об/мин и ниже) за счет соответствующего подбора передаточного отношения редукторной передачи;
— уменьшение массы и габаритов энергетических установок (особенно по высоте);
— возможность создания многомашинных агрегатов, что обеспечивает резервирование и экономичную работу главного двигателя;
— возможность создания установок в широком диапазоне мощностей на базе ограниченного количества типоразмеров цилиндров;
— облегчение проведения ремонтных работ и агрегатного ремонта главного двигателя;
— возможность привода электрогенераторов и вспомогательных механизмов от главного двигателя, что способствует повышению экономичности энергетических установок в целом;
— поддержание в энергетических установок с двумя среднеоборотный дизель при выходе из строя одного из двух дизелей достаточной скорости хода — примерно 79 % от полной скорости при винт регулируемого шага и 72 % при винт фиксированного шага, что повышает суммарный ресурс и экономичность энергетических установок;
— обеспечение хорошей маневренности судна.
Возможных режимов работы энергетических установок с среднеоборотный дизель, работающими на винт регулируемого шага, намного больше, чем у энергетических установок с малооборотный дизель, например: оба среднеоборотный дизель работают через редуктор на винта регулируемого шага, частота вращения среднеоборотный дизель постоянна, скорость судна изменяется шагом винт регулируемого шага, вспомогательные генераторы включен; оба среднеоборотный дизель работают на винт регулируемого шага, вспомогательные генераторы отключен, скорость судна изменяется комбинированно (частотой вращения среднеоборотный дизель и шагом винта регулируемого шага); один среднеоборотный дизель работает на винта регулируемого шага, скорость судна изменяется комбинированно, второй среднеоборотный дизель работает с постоянной частотой вращения на вспомогательные генераторы или находится в резерве (в ремонте).
Отметим недостатки энергетических установок с среднеоборотный дизель:
— трудность поддержания равномерного распределения нагрузки между цилиндрами из-за большого их количества и сложности ее измерения;
— V-образная конструкция среднеоборотный дизель, затрудняющая уход, обслуживание и ремонт отдельных деталей и узлов большого числа цилиндров в судовых условиях; меньший ресурс среднеоборотный дизель;
— повышенный расход циркуляционного масла и интенсивный износ трущихся поверхностей, в связи с этим ужесточение требований к качеству масла и чистоте поверхностей;
— увеличение потерь мощности и расхода топлива на энергетических установок из-за применения винта регулируемого шага и редукторов;
— усиление шумности и появление вибрации повышенной частоты.
Следует иметь в виду, что по возможности вместо V-образных конструкций среднеоборотный дизель рациональнее применять ДРА с рядными среднеоборотный дизель и устанавливать на одном судне не менее двух дизелей в агрегате (для обеспечения резервирования и большего удобства ТО). Также необходимо судовые среднеоборотный дизель оборудовать аппаратурой для диагностирования состояния ЦПГ и обеспечивать конструкционную возможность перерегулировки газораспределения, топливоподачи, отключения цилиндров для оптимизации рабочего процесса и снижения де применительно к требуемой эксплуатационной мощности .
Среднеоборотный дизель получают все большее распространение на специализированных судах, ледоколах, средне- и крупнотоннажных рыбодобывающих судах, значительной части судов служебно-вспомогательного и технического назначений. Для повышения надежности эксплуатации среднеоборотный дизель на ледоколах используют электрическую либо гидротрансформаторную передачу. В машинном отделении площадь, занимаемая среднеоборотный дизель, меньше площади, занимаемой малооборотный дизель, почти в два раза, а объем — в три раза (рис. 1.5).

Металлоемкость главного двигателя при использовании среднеоборотный дизель уменьшается почти вдвое. Среднеоборотный дизель и высокооборотного дизеля с частотой вращения КВ 750—1500 об/мин используются на судах служебно-вспомогательного назначения с ограниченным водоизмещением, малых промысловых и технических судах, различного рода ботах и катерах.
|