Применение тяжёлого топлива в судовых дизелях
В настоящее время все двухтактные и значительная часть четырехтактных судовых дизелей переведены на тяжелое топливо ухудшенного качества. Это потребовало не только дополнительной топливоподготовки на судне, но и применения жаропрочных и коррозиестойких материалов, совершенствования теплового процесса двигателей.
Большую экономию топлива дают системы утилизации «бросового» тепла отработавших газов (ОГ) и охлаждающей воды дизелей. Наибольший эффект дают системы глубокой утилизации с турбокомпаундной установкой. Система разработана фирмой «Мицубиси». Система состоит из утилизационного котла, питающего паром двух давлений паровую турбину, приводящую в действие электрогенератор. Благодаря высокому КПД турбонагнетателя дизеля часть ОГ направляется в силовую газовую турбину, затем валогенератору (ВГ). Если дополнительная мощность полностью не поглощается электропотребителями, то часть ее расходуется на вращение гребного винта. Данная система полностью обеспечивает всех потребителей электрической и тепловой энергией благодаря утилизации тепла отработавших газов. Турбокомпаундная установка обеспечивает генерирование до 15,4% мощности главного двигателя (ГД), т. е. от 150 до 300 кВт.
Фирма МБД использует подобные установки для МОД серии МС/МСЕ, обеспечивая снижение расхода топлива до 4%. Силовая турбина подключена к зубчатой передаче, через которую отдает мощность ГД или ВГ. Последний соединен с планетарным редуктором, обеспечивающим повышение частоты вращения ВГ до требуемого уровня. Фирма МБД и другие широко применяют для отбора мощности от ГД на ВГ передачу RCF фирмы «Ренк», обеспечивающую стабильность частоты вращения ВГ независимо от режима работы ГД. В схеме используется гидростатический регулятор частоты вращения. Высокий КПД этой передачи (от 93 до 97%) делает ее более эффективной, чем электрическая система регулирования. Сочетание RCF с турбокомпаундной установкой обеспечивает надежную работу системы утилизации и отбора мощности. За период эксплуатации в 15000 ч система имела два отказа.
Наряду с применением однотопливных главных и вспомогательных двигателей, работающих на тяжелом топливе (ТТ), получили развитие двухтопливные газожидкостные судовые дизели, что связано с условиями перевозки жидких грузов на газовозах. Дело в том, что часть сжиженного газа (метанол, природный газ, пропан и т. п.) испаряется и используется в качестве топлива, так как экономически нецелесообразно иметь на судне установку для повторного сжижения газа. Дизель работает по газожидкостному циклу с впрыскиванием небольшого количества жцдкого топлива в диапазоне нагрузок от 25 до 100%. Примером такого двигателя является двухтактный дизель RTA84 фирмы «Зульцер», изготовленный по лицензии фирмой ИХИ и работающий на дизельном топливе или ТТ и на метаноле. Из четырехтактных двухтопливных двигателей можно назвать дизель «Васа» 4R22 фирмы «Вяртсиля дизел», работающий на смеси газа и 5%-ной добавки дизельного топлива, поступающих к дизелю под давлением 25 МПа через клапаны, установленные на каждом цилиндре. Высокие коэффициенты и стабильные выплаты от официального сайта pin up .
