ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГЛАВНОЙ СУДОВОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКОЙ

Основными задачами управления ГСЭУ являются пуск и остановка главных двигателей; остановка, изменение направления (реверс) и частоты вращения движителя.

С учетом особенностей управления ГСЭУ можно разделить на следующие группы:

установки, в которых управление частотой вращения и реверсом движителя производится через двигатель (с реверсивными двигателями, непосредственной или редукторной передачей);

установки, в которых управление частотой вращения движителя осуществляется через двигатель, а управление реверсом -- через передачу

установки, в которых управление частотой вращения и реверсом движителя выполняется через передачу или движитель

В перечисленных группах установок дистанционное управление должно обеспечивать пуск главных двигателей, реверсирование и бесступенчатое (плавное) изменение частоты вращения движителя на всех режимах его работы, остановку реверсивного двигателя или перевод в нейтральное положение передачи установки с нереверсивным двигателем.

Если требуемая последовательность выполнения операций по осуществлению заданного на посту управления режима работы реверсивного двигателя или установки с нереверсивным двигателем производится автоматически, то такая система дистанционного управления называется автоматизированной (ДАУ).

В систему ДАУ входят: посты управления, оборудованные органами; управления и контрольно-измерительными, приборами; ряд элементов, которые по роду выполняемой ими функции могут быть подразделены на задающие, чувствительные, управляющие, исполнительные, регулирующие, усилительные и др.; цепи управления, связывающие посты' управления с двигателем. Элементами систем ДАУ являются различного рода клапаны, реостаты, пневмозадатчики, реле, серво-, электродвигатели и т.д.

В зависимости от рабочего тела и вида энергии, используемых в элементах, системы ДАУ делятся на механические, электрические, работающие на переменном и постоянном токе, гидравлические, пневматические и смешанные. Тип дистанционной связи при этом не учитывается.

Системы ДАУ установками с нереверсированными двигателями могут быть пневматические или гидравлические. Реверсивные двигатели должны иметь пневматические системы ДАУ.

К системе ДАУ предъявляются следующие требования:

Технические показатели должны соответствовать ГОСТам и отвечать требованиям Регистра.

Посты должны быть расположены в ходовой рубке, а при ширине судна более 10 м -- на крыльях мостика. Непосредственно на двигателях необходимо в качестве резервных предусматривать ручные органы управления. Управление реверсивным двигателем должно производиться с помощью одной рукоятки (маховика). Для нереверсивных двигателей допускается установка на посту ДАУ двух органов управления: одного для управления двигателем и другого -- реверсирующим устройством.

Переключение с одного поста на другой следует осуществлять на посту управления в машинном помещении; оно не должно превышать 10 с. Рукоятки постов должны перемещаться синхронно.

Усилие на рукоятке (маховике) управления не должно превышать 0,05 кН, для систем с механической связью -- 0,1 кН.

Для предотвращения самопроизвольного смещения рукоятки (маховика) нужно устанавливать специальные фиксаторы.

На случай выхода из строя должны быть обеспечены возможность остановки двигателя с любого поста и переход на ручное управление с поста, расположенного непосредственно на двигателе.

Должна быть простой, надежной в действии и удобной в эксплуатации.

На речных и морских судах применяют различные типы систем ДАУ реверсивными двигателями и установками с нереверсивными двигателями.

В качестве примера рассмотрим пневматическую систему ДАУ с механическим тормозом дизеля 8ЧРН 24/36 (рис. 7). Рассматриваемая система ДАУ состоит из поста управления 1 в ходовой рубке, коробки клапанов блокировки 28, реле направления 13, реле скорости 9, ускорителя пуска 24, тормозных цилиндров 19, мембранных сервоклапанов типа НЗ (логический элемент «ДА») и типа НО (логический элемент «НЕ»), перекидных клапанов (логический элемент «ИЛИ») и местного поста управления 42. Она обеспечивает управление главными дизелями из ходовой рубки с помощью одной рукоятки для каждого дизеля, поворачиваемой в одной плоскости, параллельной ДП. Перемещение рукоятки управления в заданное положение производится без выдержки времени в промежуточных состояниях и ограничения ее по скорости перемещения. При этом все операции по реверсу, пуску и изменению частоты вращения вала дизеля осуществляются автоматически в необходимой последовательности.

В систему ДАУ управляющий воздух при открытых пусковых баллонах 39 поступает через редукционный клапан 38, где он редуцируется до давления (12±2)10² кПа, влагоотделитель 37, обратный клапан 45, баллон ДАУ 43 вместимостью 0,04 м³ и стабилизатор давления 46. Давление воздуха на выходе из стабилизатора равно 310²кПа. Далее воздух проходит на посту управления 1 в рубке через задатчик частоты вращения 44 к клапанам управления «Вперед» 48 и «Назад» 47, а затем к механизмам ДАУ, расположенным на местном посту управления 42.

В зависимости от того, какой клапан управления открыт, воздух пройдет к сервоклапанам 3 или 4 типа «Воздух открывает» через перекидной клапан 2 к сервоклапану 26типа «Воздух закрывает». Исполнительная часть ДАУ питается воздухом давлением (12±2)10² кПа от пусковых баллонов 39 через редукционный клапан 38,влагоотделитель 37, клапан 33 блокировки при аварийной остановке дизеля, клапаны 41 переключения постов управления и сервоклапан 3 или 4. Воздух также подводится к сервоклапану остановки 7 типа «Воздух закрывает».

Действие системы ДАУ проследим на примере перемещения рукоятки дистанционного поста управления 1 из положения «Полный назад» (ЗХ) в положение «Полный вперед» (ПХ). При этом клапан управления 48 открывается, а клапан 47 закрывается. Воздух от задатчика частоты вращения 44 через открытый клапан 48 поступит под мембрану сервоклапана 3 и в надмембранную полость сервоклапана 4, при этом надмембранная полость сервоклапана 3 и подмембранная полость сервоклапана 4разгрузятся через разгрузочное отверстие клапана 47 поста управления, вследствие чего клапан 4 закроется, а клапан 3 откроется. Воздух из линии питания ДАУ через клапаны 33 и 41 переключателя поста 42, сервоклапан 3, перекидной клапан 6, клапан 10 реле направления 13. его перекидной клапан 11 и через перекидной клапан 20пройдет в подмембранную полость сервоклапана 26 и закроет его. Одновременно воздух поступит в надмембранную полость сервоклапана 18 и также его закроет. Воздух из сильфона 27 пружинных весов регулятора дизеля стравится, масло из сервомотора регулятора пойдет на слив, и рейки топливных насосов выйдут на нулевую подачу, частота вращения вала дизеля начнет снижаться.

Рис. 7 Принципиальная схема пневматической системы ДАУ с механическим тормозом двигателем 8ЧРН 24/36

Воздух поступит также через клапан 14 быстрой разгрузки и открытый сервоклапан 15 к тормозным цилиндрам 19, тормозные колодки которых зажмут маховик дизеля, что ускорит снижение частоты вращения его вала.

Одновременно воздух пройдет через открытый клапан 32 коробки клапанов блокировки 28 и перекидной клапан 31 к надмембранной полости сервоклапана 17, закроет его, предотвратив открытие главного пускового клапана 25, а также в баллон 35 гидросистемы реверса 34 и будет вытеснять масло. Под давлением воздуха масло, поступая в полость переднего хода сервомотора реверса 29, начнет перемещать его поршень и шток. В начале движения штока сервомотора реверса откроется клапан30 коробки клапанов блокировки 28. Когда распределительный вал займет положение переднего хода, клапан 32 коробки клапанов блокировки 28 закроется. Воздух из надмембранной полости сервоклапана 17 стравится, клапан откроется, а баллон 35 гидросистемы реверса 34 разгрузится, так как под действием разности давлений срабатывает клапан быстрой разгрузки баллона, расположенный в его верхней части.

При снижении частоты вращения вала дизеля до установленной (150--160 мин-¹) для I ступени реле скорости 9 (регулировка реле скорости должна производиться с учетом типа судна и маневренных качеств энергетической установки) она срабатывает и открывает свой клапан. Воздух от перекидного клапана 11 проходит через клапан I ступени реле скорости, перекидной клапан 16, открытый сервоклапан 17 и перекидной клапан 22 к нагрузочному поршеньку главного пускового клапана 24.Последний открывается, и воздух из пусковых баллонов 39 направляется в пусковую.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гогин А.Ф., Кивалкин Е.Ф., Богданов А.А. Судовые дизели: основы теории, устройство и эксплуатация. - М.: Транспорт, 1988.

2. Конаков Г.А., Васильев Б.В. Судовые энергетические установки и техническая эксплуатация флота. - М.: Транспорт, 1980.

3. Справочник серийных судов. - М., 1988.

4. Сизых В.А. Судовые энергетические установки. - М.: Транспорт, 1984.

Судовая энергетическая установка — комплекс машин, механизмов, теплообменных аппаратов, источников энергии, устройств и трубопроводов и прочих систем — предназначенных для обеспечения движения судна, а также снабжения энергией различных его механизмов.

В состав энергетической установки входят:

· ГЭУ — главная энергетическая установка (приводящая судно в движение) — подразделяется на:

· главный двигатель,

· Судовой движитель,

· валопровод.

· Вспомогательные механизмы — для обеспечения судна электроэнергией, паром (для бытовых нужд или очистки танков), опресненной водой и др.

В зависимости от принципов работы и типов главных двигателей и источников энергии судовые энергетические установки подразделяются на:

· паросиловые,

· дизельные,

· паротурбинные,

· дизельтурбинные,

· газотурбинные,

· атомные,

· комбинированные (напр. дизель-газотурбинная судовая энергетическая установка).

На судне энергетическую установку размещают в специальных помещениях:

· Машинные отделения

· Котельные отделения

· Отделения вспомогательных механизмов — в том числе: дизельгенераторное, холодильное, аккумуляторное и др.

По способу передачи мощности движителю распределяют:

· СЭУ с прямой передачей

· СЭУ с механической передачей

· СЭУ с гидравлической передачей

· СЭУ с электрической передачей

· СЭУ с комбинированной передачей