/
Текст
СОВРЕМЕННЫЕ СИЛОВЫЕ УСТАНОВКИ И УСТРОЙСТВА РЕЧНЫХ СУДОВ СБОРНИК СТАТЕЙ РЕЧИЗДАТ 1948
СОВРЕМЕННЫЕ СИЛОВЫЕ УСТАНОВКИ И УСТРОЙСТВА РЕЧНЫХ СУДОВ СБОРНИК СТАТЕЙ ИЗДАТЕЛЬСТВО МИНИСТЕРСТВА РЕЗНОГО ФЛОТА СССР ЛЕНИНГРАД 1948 МОСКВА
'• . удиPC-- ордена Л. ИИШ8ТШ Ѵ иѵ? мм.RИ.ЛЕН ’А
ПРЕДИСЛОВИЕ Закон о пятилетием плане восстановления и развития народного хо зяйства Союза ССР на 1946—1950 гг. предусматривает прирост мощ ности по самоходному речному флоту на 300 тыс. л. с . и по грузо подъемности несамоходного флота на 3 млн. т. Речной флот Советского Союза за первые два года пятилетки уже пополнился значительным количеством как самоходных, так и несамо ходных судов. По указанию Министерства Речного Флота работники Центрального Научно-Исследовательского Института Речного Флота, Ленинградского Института Инженеров Водного Транспорта, Центрального Технико-Кон структорского Бюро и Северо-Западного Речного Пароходства провели изучение на судах нового пополнения всех конструкций, освоение и внедрение которых на остальных речных судах позволит улучшить их технико-эксплоатационные качества и этим еще больше повысит роль речного флота в народном хозяйстве страны. Многие суда нового пополнения оборудованы оригинальными паро выми силовыми установками повышенного и высокого, до 110 атм, дав ления и современными дизельными и газодизельными установками. На ряде судов применены также оригинальные конструкции судовых устройств, отопительной и вентиляционной систем и т. п. Большой интерес может представить приведенный в сборнике мате риал по дистанционному управлению главными двигателями из рулевой рубки. Целью настоящего сборника и является ознакомление инженерно '/ехнических работников заводов и пароходств, а также и плавающего состава, с этими новыми установками и конструкциями, примененными на судах нового пополнения. Помещенные в сборнике материалы могут также помочь речникам при изучении, освоении и организации правиль ной эксплоатации описанных или им подобных установок и конструкций. Особенности конструкций корпусов судов нового пополнения в сбор нике не приведены, поскольку Министерством Речного Флота предпола гается издание специальных материалов по этому вопросу.
Ииж. п. С. ЗИЛИСТ СУДОВЫЕ УСТРОЙСТВА Статья освещает наиболее интересные конструкции судовых устройств, которые могут быть рационально применены прй постройке, восстановлении и капитальном ремонте речных судов. Она охватывает рулевое, якорное, швартовное, буксирное и шлюпочное устройства, а также грузовые люки и их закрытие. Модернизация этих устройств мо жет значительно улучшить эксплоатационные качества судна. В большинстве случаев такую модернизацию можно осуществить без значительных затрат. Особенное внимание уделено в статье самоходным винтовым бар жам, лишь недавно получившим относительно большое распространение на речном флоте Советского Союза. РУЛЕВОЕ УСТРОЙСТВО Рули. На несамоходных металлических баржах с ложкообразными кормовыми образованиями, а также и на композитных баржах (име ющих деревянное днище при металлических бортах и палубе), полу чили применение деревянные балансирные рули (рис. 1), установленные в диаметральной плоскости судна. Перо руля набирается из шпунтованных продольных досок, охвачен ных с концов и в середине металлическими планками на болтах. Для увеличения прочности пера может быть осуществлено дополнительное продольное подкрепление путем установки парных угольников. Баллер руля состоит из бруса прямоугольного сечения, окованного по бокам металлическими планками на болтах. Румпель, представляющий собой прямоугольный брус, переходящий в круглое сечение, жестко перевязан с баллером и, кроме того, скреплен с последним коваными угловыми планками. Руль соединяется с корпу сом судна помощью съемного шкворня (рис. 1, сечение по А—А). В брус румпеля утоплена стальная коническая втулка, фиксирующая положение шкворня в румпеле. К ахтерштевню судна на уровне палубы приварен стальной кронштейн из двух параллельных планок-петель с отверстиями для шкворня (на судах старой постройки применялись длинные прутковые шкворни, которые проходили через две-три петли, закрепленные на корпусе судна). Руль указанной конструкции может быть легко отбалансирован и при хорошем технологическом выполнении легко управляется одним челове ком как при помощи румпеля, так и от штурвальной лебедки. Преимущество этих рулей заключается в том, что при ходе возом, составленным из нескольких барж, руль легко может сниматься и под ниматься на палубу. Установка его на место при помощи расположен ных в корме съемных кранбалок также не вызывает никаких затруд нений. 5
На некоторых самоходных и несамоходных баржах "Р11"'01’’TM оригинальная конструкция руля с переменной площадьюікі <, - rn съемнѵю и кроме того, сдвижную части (рис. 2). Съемная часть л крепится к основному перу штырем в приваренную внизу пера д вверху — при помощи планки на болтах . Она можеі быть в тсчсни . 10—15 минут снята и поднята на палубу. Основное перо руля имеет вырез (см. пунктирные линии на рис. 2), вдоль верхней и нижней кромок которого приварены угольники, образу ющие с листом пера руля желобы. Сдвижная часть Б, опираясь на основное перо руля, скользит двумя роликами по желобу. Ролики укреплены в обоймах, которые нижней своей частью приклепаны или приварены к сдвижной части. Рис. 1. Деревянный балансирный руль . В зависимости от условий плавания и осадки судна, площадь пера может быть соответственно изменена указанными съемной и сдвижной частями пера. На самоходных одновинтовых баржах для улучшения управляемости на заднем ходу устанавливаются три балансирных руля полуобтекасмой формы, при этом средний руль всегда меньших размеров, а боковые ру ли несколько выдвинуты в корму относительно среднего. амоходные двухвинтовые баржи снабжены двумя или тремя та кими же рулями; на баржах с двумя рулями последние располагаются в плоскостях винтов. всей0п^и^НТпК0МПеНСаИИК <отношение площади балансирной части ко всей площади руля; доходит у этих рулей до 40 процентов. встречаются7оТсTMТИР°ВаН -С самосTMяTMьныМ баллером. На баржах заннш межл ? ЖJ П"„РУЛ'’" **3 двУх'тРех параллельных, жестко свя- (рис. 3) Р еВ’ УкРеплеинЬ1Х на одном общем баллере са ном
козырьками (рис. 4). Хотя гидродинамическая эффективность этой кон струкции, являющейся дальнейшим развитием идеи полунасадок, еще недостаточно изучена, можно предполагать, что задачей их является улучшение управляемости судном, в особенности при неполной осадке, а также на заднем ходу. Весьма вероятно, что эти козырьки несколько уменьшают размываемость берегов (в каналах). Рис. 2. Руль с переменной площадью пера. Основной недостаток всех принятых конструкций рулей для винто вых самоходных барж и буксирных судов, имеющих направляющие на садки или полунасадки над гребными винтами, заключается в том, что эти конструкции не обеспечивают хорошей управляемости судном на заднем ходу, что. является главной сдерживающей причиной широкого применения насадок на речных судах. Для буксирных двухвинтовых пароходов мощностью в 200 л. с., строящихся на судостроительно-судоремонтном заводе Л имен да в серий ном порядке, ЦТКБ разработало рулевое устройство, состоящее из трех рулей. Два руля расположены в плоскостях винтов, и служат, главным об- 7
ѵлпѵ Тпртий руль расположён разом, для управления судов на вперед (в нос) относительно 1=Ж ^=Че^ля^е=^іом J заднем ходу. для одновинтового буксирного теплохода мощностью.в150£ с. Однако испытания, проведенные заводом им. Коминтерна Министерства Речного Флота, строящим эти суда, показали, что передний ру , шает управляемость судном, но настолько незначительно, что завод не счел целесообразным применить эти рули. Рис. 4 . Руль с козырьками. 7 — кронштейн, 2 — козырек, 3 — насадка. В значительной мере задачу улучшения управляемости на заднем хо ду судов с насадками разрешил инженер ЦТКБ А. Р . Лехциер, предло живший оригинальную конструкцию двухперого руля1 (рис. 5). Перья этого руля обтекаемой формы, с обшивкой из листовой стали толщиной 3 мм. Они связаны между собой двумя рядами параллельных крыльев, расположенных под углом к диаметральной плоскости судна. Крылья обтекаемой формы с обшивкой из листов толщиной 4 мм. К баллеру руля приваривается вертикальный обтекатель из листов толщиной 4 мм; на верхнем крыле обтекатель разрезается. уль располагается за насадкой и опирается на пятку. акой руль, установленный на вновь построенном буксирном тепло- п^г?ТСТЬЮ в 150 л. с., показал значительное улучшение управ- ПОИНЯЛ ЭТ^акпНнгттРеДНеМ’ ЗЭДНеМ Х0ДУ’ благодаря ЧСМу 33BOU ходов в 150 л с РУКЦИЮ АЛЯ ВСеИ СеРии стР°^ихся буксирных тепло- ля-решеткѣ пп7п₽пTMГРеДСТаВЛЯеТ Также вицинальная конструкция ру- ля решетки, предложенная совместно инженерами ЦТКБ А. Р Лехциер в /ЛУЛ*’0TM ₽аб°ЧИе ЧС₽ТеЖН Двухпе₽ого РУля Для буксирных теплоходов 8
и С. Н. Быстровым. Руль-решетка1 (рис. б) состоит из 5—7 лопаток, расположенных за винтом и вращающихся синхронно. Направляющие лопатки предназначены для создания подъемной си лы путем принудительного изменения направления потока, отбрасывае мого винтом при переднем ходе или натекающего на винт при заднем ходе. Рис. 5. ДвухпѳрыА руль для буксирного теплохода 150 л. с . Средняя лопатка решетки является ведущей и имеет баллер, выхо дящий на палубу и связанный с конструкцией рулевого привода. 1 ЦТКБ разработаны рабочие чертежи руля-решетки для буксирного теплохода в150л.с. 9
Наиболес проста конструкция РУ^-^^^реТтХо '«тн- “KpZe Г^ХГопорыТпоДпя^ники) боковых лопаток заде- ланы в насадке. пѵпия чп Нп винтовых судах без направляющих насадок к корпусу судна за винтом может быть приварена жесткая поперечная профилированная рама, внутри контура которой синхронно вращается ряд ^РTMкалпЬ”“Х лопаток В этом случае опоры боковых лопаток заделываются в РамУ- Такая же поперечная рама может быть Рис. 6 . Руль-решетка. применена и для несамоходных и колесных судов. Эффективность руля-решетки на перед нем ходу совершенно очевидна благодаря тому, что крутящий момент такого руля в несколько раз меньше по сравнению с обычными рулями. На заднем ходу судна руль-решетка также создает больший рулевой эффект, чем в слу чае обычного руля, расположенного за на садкой. Во всяком случае, не представляет больших конструктивных и технологических трудностей установка в насадке перед вин том дополнительной (вспомогательной) ре шетки, которая безусловно создает рулевой эффект и на заднем ходу. При сравнительно несложной конструкции руль-решетка обладает, кроме указанных выше, еще следующими достоинствами: 1) Руль-решетка оказывает более эффек тивное выпрямляющее действие на поток (контрпропеллерный эффект), чем обычный руль, благодаря чему увеличивается к. п. д . гребного винта. 2) Крутящий момент у руля-решетки получается значительно мень ший, чем у обычных рулей, при равных подъемных силах. Это позволяет упростить конструкцию рулевого привода, облегчить рулевую машинку и соответственно уменьшить усилие на рукоятке штурвала. В частности, при установке руля-решетки передаточное число, обычно принимаемое равным 1:5, может быть увеличено, а в некоторых случаях, возможно, воо ще удастся ограничиться одним лишь штурвалом без зубчатой пе редачи и соответственно уменьшить время перекладки руля. . „±“° ІаКЖе’ ЧТ0 паР°РУчная или электрическая рулевая ма- оѵаованип ѵмоЫТЬ заменены Ручной, а это упростит механическое обо- мости сѵп’няУ раСХ0Д Энергии и даст экономию в весе и стой- счет\<?п^мой^ Руля-решетки позволит уменьшить длину судна за обычно^ зависят кринолина» размеры которых на речных судах, больших сухогрузных иНналивіш7бТпЗСОбеННОе значение это имеет “ .е»дствк э,о"го\?дй дения их,еНЬШеНИе ДЛИНЫ пера РУЛЯ Уменьшит и вероятность повреж- ю
Р и с . 8 . К о м б и н и р о в а н н ы й в а л и к о в ы й п р и в о д с ц е п ь ю Г а л л я . 1 — в а л и к , 2 — ц е п ь Г а л л я , 3 — з в е з д о ч к а . 4 — п о д ш и п н и к .
Рулевые приводы. УпРавле"“® ^^^^аточн^Хннъши румпелем осуществляется либо непосредственио * НОй лебедкой. Съемные (см. рис . 1), либо румпель-талями со Р’^нои ле Д на ля. румпель-тали из тонкого стального т^а, перекинутого Донцом рум. юшие ролики, соединяют барабан штур * цилиндрических пеля. Лебедки имеют передачу из одно» или Д }Х пР н икаль_ зубчатых шестерен. Закреплены лебед .обычно а Р К0МРпактн0Й Нб Металлические рули управляются ручными штурвальными лебедками через валиковую, реже тросиковую или цепную (главным образом на буксирных судах) проводку. Рис. 9. Валиковый привод с шарниром Гука . При цепном штуртросе секторы обычно дисковые, большого диамет ра (до 2 м). Штуртрос почти всегда непрерывный и закрепляется с сек тором в диаметральной плоскости штыром, пропущенным через сектор и звено цепи штуртроса. При валиковых рулевых приводах секторы, как правило, дисковые или полудисковые, шестеренчатые, с цилиндрическими, реже кониче скими, зубьями (рис. 7). Передача от сектора к штурвалу осуществ ляется валиками диаметром до 50 мм и системой цилиндрических и ко нических шестерен. Вертикальные передачи на значительные расстоя - 1апілѵ^°В0АЯТСЯ’ °^ь,чно» вепью Галля (рис. 8). На некоторых судах в киХ~гПиГДаЧу включе»ы шарниры Гука (рис. 9). При трех рулях юшими пѵмп/ соединение баллеров осуществляется тягами, соединя- (рис 10ѵ Иногда °ртовых РУлей с сектором на баллере среднего руля АстпахаTM И соединены в форме параллелограмма. сколько неЛтенапи1н°ЛЬ1лПарОХОДСТВа В°‘ПГ01анкср переоборудовали не- ликовые Нру^евь^еЛпривадь|аРчтг1ГРпУ30П0ДЪеМН0СТЬ10 3000-4000 т под ва- рех чело^к которое Хе Должны бы’TM Ие рез*льтаTM: вмесTM -еты - н р нее должны были управлять ручной штурваль
ной лебедкой (по 2 чел. на штурвал), рули легко управлялись одним че ловеком. В настоящее время целый ряд нефтеналивных барж переобору дуется под валиковые приводы. Как рулевые секторы, так и приводы от них к штурвальной рубке, расположены преимущественно поверх палубы. Судостроительно-судо - Рис. 10. Валиковый привод для трех рулей. 1 - баллер бокового руля, 2 - втулка, 3 - штырь, 4 - валик, 5 - разобщительный фланец, 6 -подшипник, 7 — валик, 5 — цепь Галля, 9 — цилиндрическая передача, 10 — коническая передача . Рис. 11 . Привод к горизонтальному штурвалу. ремонтный завод «Лименда, при постройке буксирных пароходов мощ ностью в 200 л. с ., спроектировал и осуществил валиковую проводку взамен предусмотренной проектом ЦТКБ штуртросовой проводки, рас положив шестеренчатый сектор сверху, а всю остальную проводку вплоть до рулевой рубки выполнил под палубой. 13
12. Руль со смещенным рудерписом .
Для уменьшения длины передачи от руля к штурвальной лебедке, последняя должна быть максимально придвинута к корме судна. На многих самоходных и несамоходных судах установлены горизон тальные штурвалы, непосредственно соединенные с баллером руля (рис. 11). Горизонтальное штурвальное колесо размещается на приподнятой открытой рулевой площадке, находящейся в самой кормовой части па- Рис. 13. Рулевая рубка с разборной верхней частью. лубы судна. Рулевые рубки в этом случае отсутствуют. Недостатком подобных конструкций является стесненность, вызываемая при разме щении прочих кормовых устройств (якорного, шлюпочного и швартов ного) наличием в корме большой рулевой площадки. На некоторых судах применены оригинальные конструкции рулей с рудерписом, смещенным в корму от баллера (рис. 12): соединение ру- дерписа с баллером осуществлено цепью Галля. Все штурвальные лебедки снабжены аксиометрами. 15
на многих судах верхние — откидными или легкоразбор- закрепляется по углам четырьмя ветро- При тщательной обра60TM^^Для пере- частности, приводов, усилие, коTMРое передачи, не превышает 10 кг. кладки руля, при любой описанной си.те> верХние Для обеспечения проходов "°дш^сот_а_’т“идными ИЛи легкоразбор- ныііи (риТ“з)РкрышаДрЛубки закрепляется по углам четырьмя ветро- некотооых судов рулевая рубка имеет возможность подниматься И опускаться посредством ручной лебедки и тросиковых передач (схему вы ми У Рис. 14. Схема подъема рулевой рубки . / — соединительный вал, 2 — направляющие ролики, 3 — шкив, 4 — тросик, 5 — палец, 6 — зубчатая передача от ручной лебедки . яве пѵХк?1, РИ«' На са“°ходнь,х баржах большой длины, имеются сеоединр ппииУбКИ (СМ‘ пИС' °): 0Дна коРмовая и вторая — примерно на доР второй1 оХСУДНа- Валиковая пР0в0Дка от сектора руля проводится тельный фланец В Pa"°He кормовой РУбки доводка имеет разобщи- ЯКОРНОЕ УСТРОЙСТВО корме по два якооя НЫе СуДа имеют’ как правило, в носу и в постройки, вооруженные тольксГнпг °СТаВЛЯІ°Т паРовые буксиры старой суда снабжены еще 1Д запасном ЫМИ ЯКОРЯМИ)- Кроме того, многие 1 х запасными якорями.
Как носовые, так и кормовые якоря чаще всего одинаковы по весу. На некоторых судах якоря одного борта в носу и в корме большего ве са, чем якоря другого борта. Запасные якоря обычно небольшого веса. Несамоходные суда. На несамоходных судах наиболее распростра нены четырехрогие якоря. Вес их, в зависимости от размеров баржи, составляет от 100 до 900 кг. Вес запасных якорей— 16 кг. Четырехрогие и адмиралтейские якоря снабжены шеймами и сумны ми из стального оцинкованного троса соответствующего сечения. Цеп - Рис. 15. Кованая фишбалка с червячной передачей . ПшОа ные якорные тросы встречаются только на крупных судах (грузоподъ емностью более 600 т). Шеймы выбираются на лебедки с помощью съемного или откидного деревянного крамбола (бушприт с блоком). Бушприт крепится на металлической платформе, расположенной на уровне верхней кромки фальшборта. Устанавливается бушприт обычно в диаметральной плоскости судна; иногда он смещен от диаметральной плоскости на 250—300 мм. Сучные выбираются съемными фишбалками, установленными в гнез дах на палубе и в откидных обоймах, закрепляемых на планшире фальшборта. Фишбалки могут монтироваться и в тумбах швартовных кнехтов (см. раздел «Швартовное устройство»). Отдельно устанавливае мые стандерсы для фишбалок не применяются. 2 Сборник 17
Мпо 4 Рис. 16. Фишбалка с шестереячатой передачей.
Каждая баржа имеет по 2 фишбалки на носу и на корме. По конструкции применяются либо кованые изогнутые (рис. 15) диаметром 80—120 мм у основания, либо состоящие фишбалки из верти- кальной вращающейся стойки (рис. 16) горизонтальной или стрелы длиной 1,5—2 м и укосины из пруткового железа, первого типа используются и как шлюпбалки. на клонной Фишбалки 19 9*
Фишбалки, как правило, вооружены Передаточное ЙЛ&Г ЖТ”ЙдГмХи непосредственно на фишбалке и крепятся к йен болтами. ина • Лебедки с барабаном для троса“„я лебедок нормализо- корме, отдельно для каждою Р • ]ебедкн представляющие собой, вана. Иногда встречаются сдвоен, ые лебедки, предст^^ ПО существу, две■ о^‘'“’"^печивает возможность переключения их на W а Хгда и на тДри скороеTM Тормозное устройство - ленточное На рис.’ 17 приведена типовая конструкция сдвоенной лебедки. На этих ж. лебедках производятся и швартовные операции. Лебедки в большинстве случаев ручные, с вращающимися ручками. На некоторых баржах современной постройки лебедки приводные от одноцилиндрового реверсивного двига- теля внутреннего сгорания, мощностью 5—10 л. с., работающие на бензине или на соляровом масле. Двигатели в боль шинстве случаев автономные для каж дой лебедки. Иногда лебедки правого и левого борта как в носу, так и в кор ме соединены между собой валиком с разобщительными муфтами и работают от одного двигателя. Шейма якоря может крепиться либо на барабане лебедки, либо на специальных кнехтах-битенгах . На этих же битенгах Рис. 18. Тумба-битенг для креп ления якорной цепи. может крепиться и трос сучного каната, представляют собой (рис. 18) квадратные По конструкции битенги тумбы сечением примерно 300X300 мм и высотой от 300 до 500 мм. эитенги сварные, из листовой стали толщиной 5—6 мм, обычно двух слойные. Крышки изготовляются большей частью из рифленой листо вой стали и привариваются к корпусу тумбы. На некоторых судах крышки тумб заменены вделанными в металлические рамки с предохра нительными прутковыми решетками иллюминаторными стеклами, чем трииГИЕаеТСЯ дополнительное освещение подпалубных жилых поме- На носу и на корме располагаются по два битенга обоазом TMехбЛРЖИ' На самоход«ь.х баржах применяются главным jночіхи для швартовных операций ины НлНиЫе браШПИЛИ (с двумя звездочками X T; а чаще~сваРной конструкции отіелыю пп РМе брашпили Устанавливаются sxzxxfc »= *—— с общепринятой „я- г>'бами. ,астью стальными) палубными и бортовыми ?0 На носу установлены на одной станине. Ста - из листовой и угловой у стенок рулевой рубки, кормовые брашпили имеют
Представляет интерес работа Центрального технико-конструкторского бюро Министерства Речного Флота по внедрению на речных судах клю зов открытого типа. На рис . 19 приведено якорное устройство с откры тым клюзом для буксирного теплохода мощностью в 150 л. с.1 Клюз вы полняется в виде сварного желоба — лотка, состоящего из нижнего и боковых листов толщиной 6 мм. Желоб имеет в плане треугольное се чение. Нижний направляющий лист, являющийся основанием желоба, рас краивается в виде клина и выгибается по образующей (см. сечение по А—Б на рис . 19). Характер образующей уточняется на плазе по макету при втягивании якоря. Якорь должен плавно скользить по направляю - і ЦТКБ разработаны рабочие чертежи этого устройства.
тему листу и вез отры«^%б"TMет,^“х”ртшу”от»а’>' У10’"1' БоІ<"' лубе принят около 12 . что Летай» „е£та;'ю|ше палубы они пере- прорезь АЛЯ прохода шта» якоря. ” пTM вы выполняется . накрой, что ЕХ«» Московской Судострок- тельной верфью при серийной постройке буксирных теплоходов, труд емкость работ оказалась значительно ниже, чем при якорном устрой- стве с втяжными клюзами. Подъем якоря производится при помощи ручного шпиля. Клюз (рис. 20) аналогичен описанному выше и отличается от него только тем, что желоб является днищем устанавливаемого на палубу Рис. 20. Открытый клюз с постаментом на палубе. постамента. Такую конструкцию целесообразно применять в тех слу чаях, когда по условиям размещения нет возможности утопить желоб ниже палубы. Постамент сварной конструкции из листов толщиной 6—8 мм. Днище постамента,^ начиная с половины его длины, имеет уклон к борту, обес печивающий быструю отдачу якоря, и винтовую погибь, обеспечива ющую перпендикулярность направления желоба к борту судна. В районе уС”й ПТТаМенТа’ палуба и борт сУдна соответственно вырезаются* стамент собип^гМеСТе Изнутри надежно подкрепляется кницами. По - пі мХ пп Р Я отдельньш У3*TM в цехе. Палуба и борт вырезаются по месту при установке постамента. и товымие И пРименяемыми клюзами с втяжными трубами и с боо- имущества? У НЫМИ ГубЭМИ 0ТКРЫть,е клюзы имеют следующие пре- .Л?Ли„_небольшой ВЬІС°те борта судна отпадает необходимость в из- і для размещения при свежем ветре; и отливках; подъем его и крепление по плодноTM; ВЫбраСЬ,ВаНие ЯКОРЯ XOp“SoxoAHOM?bHb,X КОНСТРУКЦИЙ TMпа Полубака | клюзы бор?, ±?ЛЧИ.вается би«Рое и безотк 22
5) может быть упрощено стопорное устройство, поскольку угол на клона якоря к горизонту незначителен (порядка 12°). Иногда открытые клюзы выполняются с быстро откидывающимися крышками, что улучшает обтекание корпуса и общую его архитектуру. К числу недостатков открытых клюзов следует отнести потребность для них относительно большой площади палубы. Буксирные суда. На буксирных судах (пароходах, теплоходах, газо ходах и газотеплоходах) обычно применяются якоря Холла, помещен- Рие. 22 . Рычажный привод к якорному стопору . ные в носу и в корме. Некоторые буксирные суда, плавающие в кана лах, не имеют якорных устройств. Якорные канаты на буксирных судах — цепные, а конструкция якор ных устройств аналогична описанным выше для самоходных барж. Брашпили на пароходах — ручные или пароручные, на остальных судах — обычно с автономными бензиновыми двигателями. Электробрашпили не применяются. Как на самоходных и несамоходных баржах, так и на буксирных судах якорные стопора не устанавливаются. В виде исключения, на отдельных судах применяется примитивное стопорное устройство, пред ставляющее собой переносную вилку с прорезью, ширина которой соот ветствует поперечному сечению звена цепи. Эта вилка закладывается на одно из звеньев якорной цепи у палубного клюза, где канат и стопо рится опертой на губу клюза вилкой. Вилка иногда монтируется стацио нарно на фальшборте (рис. 21). На некоторых судах вилка имеет рычажный привод к якорной лебедке (рис. 22). Отсутствие кулачковых, винтовых 23
Рве. 23. Общее расположение носовых устройств.
и других типов громоздких стопоров позволяет значительно сократить длину носовой палубы и, за счет этого, увеличить длину грузовых люков. При тросовых якорных канатах, последние идут с крамбола непо средственно на лебедки, а с них — на вьюшки, закрепленные на палубе или на поперечном комингсе грузового люка. Цепные ящики при тросо вых канатах не устанавливаются. На судах с цепными якорными канатами цепь из клюза попадает непосредственно на звездочку брашпиля, а с нее — через палубный клюз в цепной ящик, располагаемый в форпике. На многих судах брашпиль устанавливается почти непосредственно над палубной губой якорного клюза, а якорный канат убирается в деревянный ящик, установленный на палубе. На рис. 23 представлено типовое расположение носового устройства на самоходной барже. ШВАРТОВНОЕ УСТРОЙСТВО Швартовные операции на судне производятся с помощью кнехтов, клюзов, киповых планок и швартовных лебедок. Литые пустотелые кнехты с одной или двумя вертикальными тум бами, крестовые одинарные и крестовые двойные — встречаются только на судах старой постройки, главным образом на буксирных судах. На современных судах, особенно на самоходных и несамоходных баржах, установлены преимущественно стальные кнехты сварной нор мализованной конструкции. Бортовой кнехт (рис. 24) состоит из одной, чаще из двух тумб, закрепленных обделочным угольником или прива ренных к палубе. К фальшборту кнехты прикреплены горизонтальными листами. На некоторых судах эти кнехты, используемые и как буксирные, со стоят из трех широко расставленных тумб большого диаметра. Нередко тумбы кнехтов состоят из двух, внутреннего и наружного, цилиндров. Толщина листов внутреннего цилиндра 4—7 мм, наружного 10—14 мм. Полость между внутренним и наружным цилиндром зали вается цементом. На некоторых судах тумбы кнехта состоят только из одного утолщенного цилиндра, без внутренней рубашки. В предупреж дение износа, иногда наружные цилиндры кнехтов обшиты деревянной рубашкой из брусков толщиной 35—10 мм; бруски располагаются вер тикально и охватываются внизу и вверху полосами — бандажами, кон цы которых свариваются внакрой. Крышка тумбы изготовляется из ли стовой стали и приваривается к наружной рубашке. Во избежание соскальзывания швартовного троса, тумбы кнехтов снабжены одной или двумя парами пальцев, по высоте расположенных параллельно или накрест. Пальцы проходят насквозь через тумбу, либо доходят только до внутреннего цилиндра и привариваются к нему. Сна ружи пальцы привариваются к цилиндру. Иногда, вместо пальцев, к тумбам кнехтов приваривается пара небольших горизонтальных планок. Наружный диаметр кнехтов, в зависимости от размеров судна, встре чается от 250 до 400 мм при высоте над палубой 900—1000 мм и над фальшбортом — 300 —400 мм. Тумбы кнехтов часто крепятся к палубе при помощи обделочного угольника, а бортовые кнехты раскрепляются еще площадкой на уровне фальшборта. При большом диаметре тумбы проходят сквозь палубу и крепятся к площадке (рис. 25), отстоящей от палубы на 600—700 мм и привариваемой к наружной обшивке корпуса и к шпангоутам. Подобная 25
конструкция крепления применяется и в тех случаях, когда кнехт уста навливается вне района расположения фальшборта. Фундаментных плит кнехты, как правило, не имеют. Рис. 24 . Швартовный^кнехт. Sts---!' в '«■ r₽e,1“c' ~ --ZZ
Описанная конструкция кнехтов имеет следующие преимущества перед чугунными литыми кнехтами: а) вес их значительно меньше; Рис. 26. Кнехт с откидным роликом . б) ремонт их проще и дешевле — он сводится в основном к приварке заплат или смене отдельных брусков облицовки; в) возможность приварки кнехтов к палубе устраняет необходимость в сверлении отверстии в палубе, вызывающих затекание воды в корпус, 27
фундаментов под либо в изготовлении специальных металлических КИ Г) в’ конструкции отсутствуют УстаTM®?ЧИр1еб ^°ЛTM’ них со шварто- Д) вследствие большого диаметра тумб, работа на вами удобнее и безопаснее. „„„мпвых кнехтов может быть осо- Установка описанных носовых и кормовых кнех без бенно рекомендована для барж, на которых м так - а оконечностях часто нстречаютса тѵмбы - кнехты с расположенными на их крышках роликами для вы бирания через них швартовов лебедкой. Этим предохраняется как тумба, так и швартовный трос от износа. Ролики применяются постоянно за^ крепленные или закрепленные в откидной щеке-обоиме (рис. 26). Иногда на тумбы привариваются утки из изогнутого прутка. В ряде случаев тумбы кнехтов используются в качестве опорных конструкций (стандерсов) для шлюпбалок и кранбалок. Такая простая, вполне доступная на каждом судне, рационализация увеличивает сво бодную площадь палубы, повышает безопасность хождения по палубе и уменьшает затраты на изготовление деталей устройств. Рис. 27 . Швартовный клюз . Используются для швартовных операций и битенги, установленные для закрепления якорных цепей (описание их конструкции см. раздел «Якорное устройство»). Швартовные клюзы применяются чугунные, литые, нормализованной конструкции. Конструкция этих клюзов встречается двух типов: высо той около 135 мМ с четырьмя радиальными ребрами (рис. 27) и высотой около 30 мм без ребер. Крепятся клюзы на фальшборте заклепками или болтами с потайными головками (потай — снаружи судна). На многих самоходных и несамоходных баржах в носу и в корме установлено относительно большое количество этих клюзов (оис 28) На некоторых баржах их установлено до 10 шт. с каждого борта в носу и до о-в шт . в корме с целью упрощения швартовных операций В за тХТончал РппиПХ°ЖеНИЯ б°РТа СуАНа °TMоTMьно объекта швар ный клю ГХ’ѵTM Л ’ АРУГОе СУДНО и т- п-> - в соответствующий удоб- ~5= если в этомЛимеетсяВнеобходимость произвол"11 ИЛИ “ ДругомУ СУД“У. бедок на швартовные кнехты. ’ роизводигся У*е посредством ле- 2Ь
На многих судах фальшборты. 1"1’5 ММ) укрепляется н? обрешетнике из деР^янян“Хм?Удн°ареМенно и для швар- Применяются клюзы с рогами, служащими од Р в тех слу. товки Такую конструкцию особенно целесообразно пРи”е"яХпПЛОЖИть чаях когда швартовный кнехт невозможно или неудобно р - На всех судах, на которых в носу и в корме установлены для якор ных операций цепные брашпили, швартовные операции производятся с помощью турачек, расположенных на концах коренного вала брашпил ~ На судах, имеющих лебедки с барабанами (см. раздел «Якорное устройство»), швартовные операции осуществляются ими. Для каждого швартовного троса на судне устанавливается компакт ная вьюшка. Обычно в носу и в корме установлено по две вьюшки. На больших судах встречаются и по три вьюшки. Рис. 29. Нагель . Рис. 30 . Двойной фальшборт. В зависимости от условий расположения станины вьюшек крепятся к палубе или к стенкам надстроек. Типовое расположение вьюшек на самоходной барже в носу представлено на рис. 23. Вьюшки иногда снаб жены цилиндрической зубчатой передачей. БУКСИРНОЕ УСТРОЙСТВО «УДаХ применяются простые и откидные гаки, пру- них судах) обшеппИНЛкОИ мощности> и без пРУЖин (на малых и сред них судах) общепринятых для речных судовых конструкций. ные гакГе кХпТ0 встреча^ся и патентованные буксир- ственно из пѵпрпа" Х 5тдача буксирных тросов производится непоспед- “ р,бга пр“ п°“щ" 4X>C»W, wiora ”р“,ра78 TM к ““’"У «.«стройки или иый трос крепится на специальном йѵГДИеИ И малои мощности буксир- фундаменте, наклоненном к палубе? о^коTM”6TM (располагаемом на буксируемому судну через специальнѵ^, „коTMрого ТР°С направляется к некоторых судах и самРбук?иоть?йЬкнісо<-гСчяИКУ С бУксир"ь-м кипом . На стоике. Стойка представляет собой постоя авреп,?ен непосредственно на П-образную (рис. 32) металлическую констоѵ (рис' 31) или откидную 30 ую конструкцию, Закрепленную только
к палубе. С надстройками стойки обычно не связаны . Наверху стопки установлены одна или две киповые планки, через которые трос направ ляется о г буксирного кнехта к буксируемому судну. Обращает на себя внимание отсутствие специальных подкреплений надстроек и палубы в районе крепления буксирных гаков, кнехтов и стоек. На некоторых буксирных судах большой мощности (700 л. с. и бо лее) встречается конструкция буксирного устройства (рис. 33), где бук сирный кнехт совместно со стопором для троса помещены на общем фундаменте, расположенном к палубе под углом. ' В сторону кормы, на некотором расстоянии от фундамента, располо жена цилиндрическая (выдвигающаяся телескопически) подъемная стойка. В верхней части стойки закреплен ролик и имеется вырез для Рис. 31. Постоянная буксирная стойка . прокладки буксирного троса. В зависимости от длины буксира и высоты его расположения стойка выдвигается пли вдвигается, чем исключается опасность перелома троса на фиксированной линии буксирный кнехт — стопор — баржа. Выдвигание внутренней (телескопической) трубы стойки осуществляется специальной лебедкой, либо ручной, либо с реверсив ным нефтяным или бензиновым двигателем. Часть этих судов, помимо буксирного кнехта, вооружена специаль ной буксирной лебедкой, которая устанавливается на палубе в нос от буксирного кнехта и приводится в действие двигателем мощностью в 10—12 л. с. Стопорное приспособление применяется для зажатия троса во время сто отдачи с буксирного кнехта или при необходимости потравить его с лебедки, чем обеспечивается безопасность работы. При необходимости отдать или потравить буксирный трос, он предварительно зажимается в стопорном приспособлении при помощи маховика и зажимных кулачков. Затем трос отдается с кнехта или травится с лебедки, после чего ма ховиком ио-нсмногу отжимают кулачки стопора, и трос плавно и без рывков травится. 31
__.. ѵ рѵпях УСТРОЙСТВО ЭТО, Рис. 32. Откидная буксирная стойка. риныУ последних Т * раІ'°Не„ "адстроек не „вь,ходят за пределы ши- района надстроек буксирные^«"крепятсГк бортам6^' Т°ЛЬК° 32
Р и с . 3 3 . Б у к с и р н о е у с т р о й с т в о н а б у к с и р н ы х с у д а х б о л ь ш о й м о щ н о с т и . 3 Сборник 33
Конструктивно буксирные арки осуществляются из парных угольни ков или из полосы таврового профиля, поверх которых установлена об делка из полукруглой пли специального профиля стали. Обделка дере вом буксирных арок не применяется. Буксирные арки пиллерсов не имеют. Самоходные и несамоходные баржи специальных буксирных кнехтов не имеют. Буксирный трос крепится з носу и в корме на швартовных кнехтах, установленных возле фальшборта (см. раздел «Швартовное устройство»). Представляет интерес установленный на большинстве самоходных и несамоходных барж цепной бридель (рис. 34). Основное его назначе ние— противопожарное: в случае возникновения пожара на барже, на ходящейся в караване воза или на стоянке среди других барж даже при Рис. 34. Ценной бридель. К барже катер^ожет^амоегоятелызо^ысто6*”1 команды- подходящий на висящий у форштевня гак бриделя и отташит^г^^ бу5Ирнь,й трос иКгТбѴси?ов^І7ГВаННЫХ pe‘<TMUMPZaeS^b3y. н"Р^ТьашбортеСибпщ)ПДущеКОРОТКИе ЦСПИ’ закРеплс"- возле форштевня (цепь от планки накрсст чеРез клюзы Концы пТа’ а Цепь от планки левого борта-І "аПравляется в «люз вается гак. " '“«»» '»"• »»«»»я»тея ««ы, ГкоХ’Х.Х»:
каналов и рек отказаться от установки на баржах специальных буксир ных кнехтов. Напрашивается конструктивное решение сообщить цепному бриделю непосредственно буксирное назначение, разработав для него более на дежное крепление с корпусом судна. В этом случае отпала бы необхо димость ставить буксирные кнехты, что значительно освободило бы по лезную площадь палубы и позволило бы увеличить размеры грузовых люков. Отпала бы также необходимость усиливать и подкреплять бор товые кнехты для целей буксировки. Кроме того, значительно упрости лись бы работы по обслуживанию буксира, что имеет большое значение, учитывая малочисленность команды на баржах. Рис. 35. Крепление планки цепного бриделя на палубе. Буксировку на длинных перегонах было бы в этом случае осуществлять современной практикой как в речных, вания. нескольких барж в возе можно при помощи браг, что испытано так и в морских условиях пла- ШЛЮПОЧНОЕ УСТРОЙСТВО Все самоходные и большинство несамоходных судов снабжены ме таллической шлюпкой. Деревянные шлюпки встречаются, в виде исклю чения, на несамоходных баржах. Длина металлических шлюпок 3,5—4,5 м, ширина 1,1 —1,6 м, высота борта при миделе 0,5—0,6 м. Поперечное сечение шлюпок у миделя (рис. 36) имеет прямолинейные образования: плоское днище, вертикаль ные борта и скосы по скуле. Борта в оконечностях у некоторых шлюпок имеют развал. Палуба в носу имеет подъем (седловатость) порядка 0,15 м, в корме — 0,05—0,15 м. Величина погиби бимсов составляет 1:50 ширины шлюпки (20—30 мм). Шлюпки имеют две поперечные переборки, отделяющие в носу и в корме воздушные ящики длиной 0,7—1,0 м каждый. В средней части (между переборками) палубы нет. Верхняя кромка бортовой обшивки окаймлена по всей длине шлюпки угольником. 3* 35
Поперечный “W“непреры»"» “т 6о["а Толщина наружной обшивки и наи> •*Т^ Нос иксомъ МиделЬ шпангоут JКлючима Рис. 36. Металлическая шлюпка . На некоторых шлюпках снаружи, по днищу, в диаметральной пло- ц^Иѵг?СТаВЛе,,Ы парнь,е Угольники в виде среднего киля. Протяжен ность угольников около 0,75 длины шлюпки ния^ сошіинѳішя ШЛЮПКИ не ИМеют- На некоторых шлюпках ли - круглой^сталью 5^2 мм.^^ °КаИМЛ<ІНа П° ВСеЙ ДЛИНе ШЛЮПКИ ПОЛУ
Шлюпки имеют одну пару весел. Уключины изготовляются из поло совой или полукруглой стали и привариваются к верхнему обделочному угольнику. Спуск и подъем шлюпки производится съемными металлическими, большей частью коваными, шлюпбалками, снабженными ручной лебед кой с зубчатой или червячной передачей. Встречаются заваливающиеся шлюпбалки. Крепятся шлюпбалки большей частью в районе средней части судна у комингса люка, у стенки надстройки и др. На многих судах стандер - сами для шлюбалок служат швартовные кнехты (см. раздел «Швартов ное устройство»). Шлюпки крепятся на низких кильблоках, устанавливаемых непосред ственно на палубе или на надстройке судна. Кормовой спуск шлюпок встречается в виде исключения. В этом слу чае шлюпбалки, как правило, монтированы в швартовных кнехтах. ГРУЗОВЫЕ ЛЮКИ И ИХ ЗАКРЫТИЕ Конструкция люков. Большинство самоходных и несамоходных барж имеет один общий грузовой люк. Разделение грузового трюма на от дельные отсеки осуществлено непроницаемыми и легкими, а на отдель ных судах даже деревянными разборными переборками, доходящими или не Доходящими до палубы. Настил палубы в районе грузового люка (потопчина) состоит из одного пояса — палубного стрингера шириной не более 650 мм. На ком позитных и некоторых несамоходных металлических баржах ширина по топчины не превышает 300 мм, а на отдельных судах доходит до 120 мм (установлен швеллер No 12). Большая ширина грузового люка позволяет хорошо организовать механизацию погрузо-разгрузочных работ. На самоходных баржах продольные и поперечные комингсы люков, как правило, металлические высотой от 500 до 800 мм. В отличие от общепринятых конструкций, комингсы обычно начинаются непосред ственно от палубы и крепятся к ней обделочным угольником. Лишь в редких случаях комингсы опускаются ниже палубы до холостых полу бимсов. Эти комингсы имеют небольшие отфланцовки к бортам. Примерно на середине высоты комингса устанавливается снаружи люка продольная тавровая или углобульбовая полоса. На некоторых су дах комингсы имеют два продольных подкрепляющих ребра жесткости, делящие высоту комингса примерно на 3 равные части. Вертикальные ребра жесткости у комингсов встречаются в виде исключения. Толщина листов палубного стрингера (потопчины) 6—8 мм; толщина листов комингса люка 5—8міі. Узел палуба—комингс получается доста точно жестким, что позволяет на многих судах устанавливать полу бимсы через один шпангоут и обходиться без пиллерсов, уменьшающих обычно полезно используемый объем грузовых трюмов (при крупнога баритных штучных грузах) и значительно усложняющих погрузо-разгру- зочные работы. На несамоходных металлических и композитных баржах применя ются металлические комингсы высотой 400—600 мм, конструкция кото рых аналогична описанным выше. На судах более старой постройки имеются деревянные, часто разборные, комингсы люков высотой от 400 до 900 мм. Кромки выреза люка окаймлены обделочным угольником, швеллером небольшой высоты или обделочным угольником с приклепан ной к нему вертикальной полосой высотой 100—120 мм. Вертикальные 37
Рис. 37. Люковая наброска из продольных досок. Рис. 38 . Люпины из скатных поперечных щитов. 1 - закладные бимсы сечением 95 - 105 мм; устанавливаются через 570 мм (на каждом шпангоуте).
стенки люка составляются из разборных деревянных щитов, не связан ных с палубой. Люковые закрытия. Люковые закрытия применяются четырех типов: а) деревянные — наброска из штучных досок, располагаемых вдоль люка, б) деревянные из скатных щитов (люковых крышек), располагаемых поперек люка, Рис. 39 . Лючины из гладких отфланцованных листов. Рис. 40. Люковое закрытие из гофрированных оцинко ванных листов. в) металлические из гладких отфланцованных листов, г) металлические из гофрированного оцинкованного железа. Первый тип закрытия с продольным расположением люковых досок встречается только на судах старой постройки; это — наиболее несовер шенный тип закрытия (рис. 37); доски укладываются по ширине люка одна на другую и прижимаются через 4,5—5 м поперечными брусьями. Стыки досок разогнаны. Ширина досок до 300 мм, толщина 25 мм. Сечение поперечных брусьев 120X120 мм. Закладные бимсы устанав ливаются через 4,5—5 м и имеют сечение порядка 80X80 мм. 39
Закрытие из ДеРевянныхпо^речныхлю^^ в виде просчранено на всех типах барж. Люковь „ор ( 38). Длина щитов щитов, состоящих из трех досок толщино (Р ШИрИна щитов ““ зкГы'гТ'Хн“ »«»"”«' металлических листов ветре чИЙ,Рр”". Аи'TM укладьТнаштся ив закладные металлические бимсы гофрированных оцинкованных листов (рис. 40) применено на судах новейшей постройки, главным образом, на самоходных баржах. листов Рпс. 41 . Люковое закрытие при большой ширине люка. из одного листа I составляется по из на Такая лючина представляет собой целый гофрированный лист, по крывающий весь люк по ширине. Лист изогнут по погиби бимсов для ската воды. Для небольших люков лючины попарно склепаны между собой по ширине. Лючины укладываются таким образом, чтобы кромки их (крайние волны-гофры) заходили друг на друга, чем исключается воз можность проникновения воды в'трюм. При небольшой ширине судна закрытие состоит і------------ ширине люка. При большой ширине люка закрытие еемам двух-трех не соединяемых между собой листов (рис 41) 1«І-аі20ОЛмЬмИНиСвТВе СУД°В ЛЮЧИНЫ пеРекРывают комингс люка і бруск" шин листа накладывается ппппппиво ММ’ На бРУски в плоскости вер- бруски пришиваются гвоздями ПппТ доска> к которой поперечные лючины болтами. А льные доски крепятся с листами . І"«елее «вершенным речных судах большое распространение Гофри
рованное оцинкованное железо поставляется металлургической промыш ленностью (ОСТ 5237). Суда, которые по условиям эксплоатации должны перевозить грузы специального назначения, требующие особой сохранности, имеют еще и специальные закрытия люков. Как это видно из приведенных рисунков, нормализованная конструкция такого закрытия представляет собой ме таллические цельные звенья, закрепленные по 2 шт. на бортовых торцах каждой деревянной лючины снизу (так, что их крепление к лючине не доступно снаружи при закрытых лючинах). На металлических лючинах эти звенья приклепаны или приварены. После установки лючин на место, звенья накидываются на язычки обушков, приваренных в соответственных местах к комингсу люка. В язьічках имеются отверстия диаметром 8—12 мм. Через эти отверстия пропускается продольный круглый пруток, длиной на всю длину люка. Задний (по направлению его протягивания) конец прутка имеет обычно Т-образный упор, а на переднем конце прут имеет отверстие для шнура. На этот шнур, пропущенный через отверстие в прутке в отвер стие обушка, соответственно приваренный к комингсу, накладывается пломба, фиксирующая закрытие люка. ПРИВАЛЬНЫЕ БРУСЬЯ И КРИНОЛИНЫ На буксирных судах привальные брусья — деревянные, обычной для речных судов конструкции. Крепление привальных брусьев к корпусу на значительном количестве судов выполнено горизонтальными болтами, пропущенными через бортовую обшивку. Рпс. 42 . Привальный брус из стальных полос. На самоходных баржах деревянные привальные брусья не встреча ются, а на несамоходных баржах (в том числе и на композитных) они установлены только в редких случаях, так как в местах прохода болтов со временем неизбежно появляется течь. На этих судах, как правило, привальные брусья изготовляются из бо лее толстой, чем толщина листов ширстрека судна, вертикальной сталь ной полосы, идущей вдоль всего борта судна или в виде полукруглой стали в два ряда, устанавливаемой в средней части судна. Конструктивно привальный брус из полосы осуществлен одним из следующих трех способов (рис. 42): 1) На уровне верхней кромки ватервейсных угольников по листу на ружной обшивки установлена вертикальная стальная полоса шириной примерно 400 мм и толщиной от 8 до 16 мм. Полоса приклепана к на ружной обшивке и к угольнику ватервейса. 2) Применена такая же конструкция, но вместо одной полосы уста новлены две шириной примерно 400 мм и толщиной по 6—10 мм каждая. 3) По борту судна установлен усиленный пояс ширстрека из листов шириной 400—500 мм и толщиной 12—20 мм.
Помимо устранения необходимости в привальных брусьях, явля ющихся нередко причиной аварии судов и требующих ежегодного ре монта, установленные полосы значительно увеличивают общую про дельную прочность судна, за счет чего могут быть уменьшены или со вершенно исключены бортовые и палубные продольные связи. На многих баржах установлены привальные брусья из полукруглой стали (рис. 43) сечением порядка 50X100 мм. носовой части судна на длине 10—12 м установлено обычно 5—6 поясов таких полос с расстоя нием между ними 500—550 мм. В средней части судна на большинстве судов привальный брус идет в два пояса, причем верхний пояс на уров не главной палубы непрерывен по всему периметру судна. В кормовой части судна пущен еще один пояс привального бруса и по верхней кром ке фальшборта, а иногда кормовая обшивка усиливается еще и третьим поясом привального бруса. Полукруглоежелезо Рис. 43. Типовое расположение в носу привального бруса из полукруглой стали. Судя по отзывам капитанов и шкиперов, плавающих на судах с металлическими привальными брусьями описанных конструкций, приме нение привальных брусьев из полосовой или из полукруглой стали впол- «^сообразно. НекотоРьіе капитаны считают все же необходимым у ТКу П0 °°Ртам жестких кранцев и обязательным применение мяг- ок5аскиНсЦуднаПРИ П°ДХ0Дах судна к пристаням в целях сохранения несмотпя0ЛнЯНЬ' НЭо ЭТИХ «арЖЭХ и на бУксиРных судах не встречаются, за корпус сѵГна Лиш большиистве СУАОВ РУTM значительно выступаю^ за корпус судна. Лишь в виде исключения встречаются сѵда котппые
Инж. 3 . А. ХАНДОВ кандидат техн, наук СУДОВЫЕ ГАЗОГЕНЕРАТОРНЫЕ УСТАНОВКИ УСТАНОВКИ С ДВИГАТЕЛЯМИ ДИЗЕЛЯ, КОНВЕРТИРОВАННЫМИ НА ГЕНЕРАТОРНЫЙ ГАЗ Перевод на генераторный газ судовых четырехтактных дизелей, рас сматриваемых в данной работе, выполнен по газожидкостному циклу. При работе четырехтактного дизеля по газожидкостному циклу в цилиндр засасывается газовая смесь, которая затем сжимается до тем пературы самовоспламенения жидкого топлива. Подаваемое в цилиндр распыленное жидкое топливо в небольшом количестве поступает в среду нагретой газовой смеси и самовоспламеняется. Горение на чальных и последующих капель топлива производит воспламенение га зовой смеси. При этом характер процесса сгорания двух видов топлива обусловливается коэфициентом избытка воздуха в смеси, составом га зовой смеси и опережением подачи жидкого запального топлива. При работе дизеля по газожидкостному циклу температура в конце процесса сжатия должна быть так же, как и при работе на жидком топливе выше температуры самовоспламенения жидкого топлива. С дру гой стороны, температура газовой смеси в конце сжатия, во избежание преждевременного самовоспламенения, должна быть ниже температуры самовоспламенения газа. Предельно допустимая степень сжатия при работе дизеля по газо жидкостному циклу находится в пределах 12,5—14. При более высоких степенях сжатия могут иметь место преждевре менные самовоспламенения газа и значительные повышения давления в конце процесса горения. При работе тихоходных дизелей на жидком топливе с коэфициентом избытка воздуха 1,8—2,2 теплотворность смеси будет меньше, чем при работе на газогенераторном газе по газожидкостному циклу с коэфи циентом избытка воздуха в газовой смеси 1,3—1,6. Теплотворность смеси при работе дизеля по газожидкостному циклу с коэфициентом избытка воздуха в смеси 1,4—1,6 больше на 20—25 проц., чем теплотворность смеси при работе на жидком топливе с ко эфициентом избытка воздуха 1,8—2,1. Вследствие сопротивления, возникающего в газовсасывающей си стеме (газогенератор, очистители и смесители), коэфициент наполнения при работе дизеля на генераторном газе меньше, чем при работе на жидком топливе. Проведенные испытания показывают, что вследствие указанных со противлений коэфициент наполнения уменьшается на 3—5 проц., а индикаторный и механический к. п . д . при работе дизеля по газожидко стному циклу имеют примерно такие же значения как и при работе на жидком топливе. Таким образом можно сделать вывод, который подтверждают ре зультаты испытаний, что мощность и экономичность дизеля, развивае мая при работе по газожидкостному циклу, будет не меньше мощности, развиваемой при работе на жидком топливе. 43
ДИЗЕЛИ С ДВУХКАМЕРНЫМ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЕМ Основные данные установки. Дизели с двухкамерным смесеобразо ванием, конвертированные на генераторный газ, установлены на ірузо вых судах следующих размеров: Длина (общая).............................. 67 м • Ширина.......................................... 8,2 м Осадка......................................... 2,08 м Грузоподъемность ................ 700 т Рне. 1. План машинного отделения грузового теплохода, конвертированного на генераторный газ. сУДа их была Двигатель после ливе, так и на генераторно^газе Работать как на жидком топ- зованием жидкого топлива в качестве °ЖИДК0СТИомУ ЧИ|<ЛУ> с исполь- Основные данные двигателя: палыюго. Число оборотов . . . зпп Мощность................................... fnn /МИ"- Число цилиндров............... Q Л’С’ Диаметр цилиндра . пог Ход поршня ... ..................... ми .......................... 420 мм
Степень сжатия у двигателя после конвертации на газ равна 12,2. Двигатель 4-тактный, бескомпрессорный, реверсивный. Реверс двигателя осуществляется только при работе на жидком топливе. Пуск двигателя в ход производится сжатым воздухом. Газогенератор прямого процесса работает на антраците или коксе с размерами кусков 10—30 мм. Загрузка топлива в га’зогенёратор и шлакоудалепие механизированы с приводом в действие от главного двигателя. Очистка генераторного газа осуществляется скруббером и сухим фильтром, выполненными в форме прямоугольных цистерн с вцэдренними перегородками. Кроме того, газ на пути между скруббером^*и сухим фильтром имеет специальную очистку от смолы и сернистых соединений. Размещение механизмов в машинном отделении судна показано на рис. 1. На рисунке представлены: газогенератор 1, стояк дя предваритель ного охлаждения газа 2, скруббер 3, сухой фильтр 4, газовый клапан 5, предназначенный для перепуска газа в атмосферу при розжиге газоге нератора и остановок двигателя, цистерна с эмульсией 6, которая слу жит для очистки газа от сернистых соединений и смолы, центробежный нанос (эксгаустер) 7, кингстон забортной воды 8, вентилятор розжига 9. главный двигатель 10, баллоны пускового сжатого воздуха 11, отсасы вающий газовый вентилятор 12, дизель-компрессор 13, динамо-маши на 14, клапанная коробка осушительной системы 15, регулятор давле ния газа 16, водяной фильтр 17, центробежный водяной нанос 18 и зуб чатый редуктор 19, установленный для передачи вращения от вала дви гателя к эксгаустеру, к колосниковой решетке и к топливному питателю (дозатору) газогенератора. На этом же рисунке показан трубопровод подвода газа от газогенератора к двигателю. Направление движения газа в трубопроводе показано стрелками. Описание конструкции двигателя. Общий вид двигателя представлен на рис. 2. Двигатель имеет одну блочную чугунную отливку цилиндров и станину. Отдельная чугунная фундаментная рама 1 крепится к судо вому фундаменту. Поперечные стенки фундаментной рамы служат опо рами рамовых подшипников коленчатого вала. Станина 2 картерного типа имеет прямоугольные отверстия для осмотра, сборки и разборки мотылевых и рамовых подшипников. При работе двигателя эти отвер стия закрываются крышками 3. Цилиндры имеют вставные рабочие втулки 4, уплотнение которых в нижней части достигается резиновыми кольцами 5. Чугунный поршень 6 имеет пять уплотнительных колец и одно маслосъемное. Донышко поршня вогнутое . До конвертации двига теля па газ объем камеры сжатия его складывался из объема форка меры, расположенной в крышке цилиндра, и собственного объема ка меры сжатия. Для работы двигателя на газе в форкамеру 7 вставлена форсунка 8, которая закрывает канал для соединения форкамеры с ци линдром. Таким образом форсунка подает запальное жидкое топливо непосредственно в цилиндр двигателя, при этом объем форкамеры исключен из общего объема камеры сжатия. Для сохранения необходи мого объема камеры сжатия между крышкой цилиндра и рабочей втул кой, вставлено промежуточное кольцо 9. Высота кольца 9 мм. Шатун 10 круглого сечения с высверленным каналом 11 для подачи масла к го ловному подшипнику. Головной подшипник выполнен из неразъемной бронзовой втулки 12. Мотылевый подшипник 13 состоит из двух сталь ных половинок, рабочие поверхности которых залиты баббитом. В цилиндровой чугунной крышке расположены всасывающий, выпу скной, топливный, пусковой и предохранительный клапаны. Всасыва- 45
Р и с . 2 . О б щ и й в и д д и з е л я с д в у х к а м е р н ы м с м е с е о б р а з о в а н и е м , к о н в е р т и р о в а н н ы м н а г е н е р а т о р н ы й
ющии и выпускной клапаны расположены в диаметральной плоскости цилиндра, а форсунка от диаметральной плоскости сдвинута в сторону. Три сопловых отверстия форсунки (диаметр сопла 0,25 мм) направляют струп жидкого топлива поперек цилиндра с небольшим наклоном вниз. Для определения температуры выхлопных газов в выхлопных кана лах цилиндровых крышек установлены термопары. Установка термопар позволяет в условиях эксплоатации определить в любой момент темпе ратуру выхлопных газов, а следовательно, степень нагрузки каждого цилиндра двигателя. Для замера температуры охлаждающей воды, уходящей из двига теля, установлены термометры. Пост управления двигателем расположен на ториевой стороне дви гателя. Здесь же установлены компрессор пускового воздуха 16 и на сосы охлаждающей и трюмной воды 17—18. На левой боковой стороне двигателя со стороны поста управления находится распределительный вал 14 с толкателями и рычагами, для приведения в действие всасыва ющих, выпускных и пусковых клапанов. От распределительного же вала приводится в действие и топливный насос 15. Топливные насосы вы полнены двухблочными, по три насоса в каждом блоке. В случае «раз носа» двигателя, подача топлива к форсункам выключается предельным регулятором, для этой цели между насосами установлен вал 19. Распре делительный вал приводится во вращение от коленчатого вала с по мощью цилиндрических зубчатых колес. Распределительный вал и ре гулировочный валик 20 помещаются в'коробке 21, в нижней коротко образной части которой находится масло, смазывающее трущиеся по верхности кулачных шайб топливного насоса, выхлопного, пускового и всасывающего клапанов. На правой боковой стороне двигателя расположены: выхлопной кол лектор 22, газовый коллектор 23 и воздушный коллектор 24. С этой же стороны расположен насос 25 для подачи масла в цилиндры двигателя. На торцевой стороне двигателя, противоположной посту управления, установлен маховик и регулятор двигателя. Регулирование расхода газовой смеси. Подвод газа и воздуха в ци линдр двигателя показан на рис. 3 . Воздух с палубы судна засасывается в коллектор 24 (рис. 2), а генераторный газ, при открытом газовом кране 26, засасывается из газового ресивера 27 в коллектор газа 23. Газ и воздух из коллекторов поступают в смеситель газа 1 (рис. 3), где про исходит смешение газа с воздухом, необходимым для горения газа. Из смесителя газовая смесь по каналу, расположенному в цилиндровой крышке, при открытии всасывающего клапана 2, засасывается в ци линдр двигателя. Расход газа регулируется клапаном 3. Открытие или закрытие клапана производится с поста управления двигателем поворо том вручную рычага 28 (рис. 2). При увеличении открытия клапана 3, расход газа повысится, а следовательно, газовая смесь будет более бо гатая, коэфпциент избытка воздуха в рабочей смеси будет уменьшаться. Такое регулирование расхода газа позволяет осуществлять так назы ваемое качественное регулирование рабочей смеси. Газ при работе дви гателя нагнетается эксгаустером 7 (рис. 1), и поэтому нормальное раз режение в газовом коллекторе не превышает 5—10 мм водяного столба. Фазы оаспределсния открытия и закрытия всасывающего и выхлопного клапанов следующие: Клапан ы Открытие 1 Закрытие Всасывающий . Выхлопной .................................. 17° до BTM 400 до НМТ 16° после НМТ 22° после ВМТ 47
»’p— ■ смесителе не наблюдалось. Рис. 3 . Регулирование расхода газовой смеси. Для предотвращения повышения давления во всасывающих коллек торах во время взрыва газовой смеси на боковых фланцах коллекторов установлены предохранительные клапаны. ?fn°Teoдвигателя на жидком топливе трехходовой газовый кран лет засяект*ти3аКРЫВаЮТСЯ’ Э СЛеАоваТелЬНО, В ЦИЛИНДр ДВИГатеЛЯ бу- с газа wa ѵипѵл только.один воздух . При переводе работы двигателя пятой 19 (пие п топливо автоматически включается в действие венти лятор 12 (рис. 1), отсасывающий газ из газового коллектора в атмо-
сферу. Для поддержания постоянного давления газа в газовом ресивере установлен пневматический регулятор давления газа 16 (рис. 1). Изме нение давления газа в ресивере вызывает перемещение резинового поршня в регуляторе, вследствие чего поворачивается дроссельная за слонка в газовом трубопроводе перед ресивером. В случае избыточного давления газа в ресивере, которое может произойти, например, при пере воде двигателя с полного хода на малый, дроссельная заслонка, приво димая в действие регулятором, будет прикрываться, а следовательно, давление газа за заслонкой будет падать до нормального. При падении давления газа заслонка будет открываться, пок£ давление в ресивере не установится нормальным. Разрежение в газовом ресивере при нагнетании газа эксгаустером должно изменяться в пределах 5—10 мм водяного столба и контроли руется установленными пьезометрами. Регулирование расхода жидкого топлива. Двигатель приспособлен для работы как на генераторном газе, так и на жидком топливе. Перевод двигателя с жидкого топлива на газ или обратно произво дится на ходу двигателя. При работе на газе жидкое топливо исполь зуется как запальное, иными словами двигатель работает по газожидко стному циклу. Правильный выбор жидкого топлива для двигателя имеет большое значение. Для этих двигателей можно применять топливо с вязкостью не выше 3° по Энглеру при 20°. Нормальным топливом для этих двигателей я|вляется: газойль, соляровое масло и моторное топливо марки М-2 . Более вязкие сорта топлива применять без предварительного подогрева запрещается. Очистка жидкого топлива на судне достигается отделе нием воды путем отстоя в расходных и запасных цистернах и отделения механических примесей путем фильтрации. При работе двигателей на высоковязких сортах топлива, необходимо применение сепарации топ лива. Чертеж топливного насоса показан на рис. 4 . Кулачные шайбы 1 топливного насоса переднего и заднего хода за креплены на распределительном валу двигателя. При вращении распре делительного вала ролик 2 набегает на выступ кулачной шайбы, и скалка насоса 3 совершает поступательное движение вверх. При сбегании ролика с выступа кулачной шайбы, скалка насоса пружинами 4 отжи мается вниз. При движении скалки насоса вниз, всасывающий клапан 5 открывается и топливо заполняет пространство цилиндра насоса. Топливо заполняет цилиндр насоса под некоторым давлением, так как расходная топливная цистерна располагается выше топливного на соса. При движении скалки насоса вверх осуществляется нагнетатель ный ход, при этом всасывающий клапан 5 закрывается, а нагнетатель ный клапан 6 открывается, и топливо по трубе 7 нагнетается в форсунку двигателя. Одновременно с перемещением скалки насоса вверх, переме щается вверх рычаг 8, имея при этом опору в точке К- Положение опорной точки К между регулировочным болтом 9 и ре гулировочным валом 10, при повороте регулировочного вала, изменяется. При перемещении рычага 8 вверх, толкатель 11 так же будет двигаться вверх, и как только «зазор» между толкателем и стержнем 12 будет равным нулю при дальнейшем движении вверх рычага 8, толкателя 11 и стержня 12 откроется отсечный жлапан 13. Начнется перепуск топлива из нагнетательного пространства насоса под отсечный клапан и по ка налу 15 — в приемную полость 14. Вследствие этого давление топлива в нагнетательном пространстве насоса упадет, нагнетательный клапан 6 4 Сборник 49
закроется, и подача топлива в ц“ли^ регрирваниТрас^ повороте 12 °Sh"pt ^гатек При Рис. 4. Топливный насос . уменьшении «зазора» подача топлива в цилиндр двигателя уменьшится. Управление регулировочным валом 10 выведено к посту управления двигателя и позволяет одновременно изменять подачу топлива всех ци линдров двигателя. Независимое регулирование подачи топлива в каждый цилиндр дви- "р0ИЗВ0ДИТСЯ регулировочным болтом 9, при вывинчивании кото- Р и_ Да?в,?оплива в ЦИЛИНДР будет увеличиваться, а при ввинчива- следующем порядкеРегулировку каждого насоса следует выполнять в оол?ГоТкСѵ^яЛиТйМ А. *показан,,ым на рисунке пунктиром) отжимается ролик от кулачной шайбы, и поворотом кулачной шайбы по распредели
тельному валу устанавливается требуемое опережение подачи топлива. Кулачньч? шайбы па распределительном валу закрепляются зубчатыми муфтами, закрепленными на распределительном валу. При работе двигателя на газе опережение подачи жидкого запалъ- {J01 о топлива для данного двигателя находится примерно в пределах 5—10° до ВМТ. При работе двигателя на газе этот же топливный насос подает жид кое топливо в цилиндр двигателя в качестве запального. 5. Форсунка двигателя . Расход жидкого запального топлива должен быть минимальным. Для этой цели регулировочная ручка ставится как можно ближе к поло жению «стоп», чтобы при этом пропусков вспышек в цилиндре двига теля не наблюдалось. В случае появления пропусков вспышек в несколь ких цилиндрах двигателя, необходимо регулировочной ручкой расход жидкого топлива увеличить. Если же пропуски вспышек наблюдаются только в одном цилиндре, то увеличивается подача топлива только в этот цилиндр путем вывинчивания болта 9. Контроль равномерности распределения нагрузки между цилиндрами двигателя производится по температуре выхлопных газов. Разница в температуре выхлопных газов различных цилиндров при полной нагрузке 4* 51
двигателя не должна1 термометрами, пппелеляется термопарами, а в слу іае ил пѵ ѵ IzrxnunR » °TMь«”ю ”РкХу«TM 3»«РЬ.Т»И форТЕПружина. п„7 К соплѵ Форсунки, утоплена в кориус форсунки. Натяжение пру живы’регулируется болтом, закрепленным в верхней части корпуса форсунки 'Давление топлива, при котором игла форсунки оікры- ?ается находится в пределах 180-200 кг/см2. Проверка этого давле ния выполняется специальным ручным насосом. Нормально работающая форсунка при нагнетании в нее этим насосом топлива издает рычащий звук, при этом сопловая пластинка должна оставаться сухой (не г под текания форсунки). г Расположение форсунки в цилиндровой крышке показано на рис. Пуск двигателя в ход и остановка. Двигатель пускается в ход на жидком топливе. Как только двигатель даст первые вспышки, сразу же пусковой рычаг переводится в положение «работа», а регулировочный рычаг ставится на малые обороты двигателя. Вслед за этим необхо димо убедиться, происходит ли подача циркуляционной смазки (по дав лению на манометре), а также подача в двигатель охлаждающей воды, и проверить наличие вспышки топлива во всех цилиндрах, пользуясь для этой дели пробными кранами. Схема подвода пускового воздуха к пусковым клапанам двигателя показана на рис. 6 . Воздух из баллонов по трубам 7 и 8 подводится к главному пусковому клапану 1, который открывается при переводе пу сковой ручки 15 в положение «пуск». При открытом клапане 1 воздух по трубе 9 подводится к пусковым клапанам, расположенным в цилинд ровых крышках. При набегании же роликов пусковых клапанов на вы ступ пусковой кулачной шайбы, пусковой клапан откроется и пусковой воздух из трубы 9 будет поступать в цилиндр двигателя. По трубам 10 и 6 воздух подводится к перепускному клапану 3 и по трубе—11 к воздушному сервомотору. Перепускной клапан 3 служит для управления пневматическим открытием и закрытием газового крана 4. Воздух от перепускного клапана подводится и отводится от га зового крана по трубам 13. Компрессор 2, приводимый в действие от двигателя по трубе 14, нагнетает воздух в пусковые баллоны. После нескольких минут нормальной работы на жидком топливе, двигатель можно перевести на работу на газе. Перевод двигателя на газ выполняется в следующем порядке: 1) Газовый клапан 3 (см. схему газогенераторной установки, рис. 9) перекрывается на «атмосферу», после чего газ эксгаустером (вентиля- тел°М^ из газогенератора нагнетаться в газовый ресивер двига- 2) Рычаг газового регулирования 16 (рис. 6J переводится из положе ния «газовый кран закрыт» в положение «газовый кран открыт», вслед ствие чего газовый трехходовый кран 4 откроется, и газ будет посту- дейсЛиІа3й?В?,Й коллект°Р Двигателя. Одновременно выключается из лампа ня п‘,епп ЯГ,,Р’ отсась1ваіощи'’' ' 33 из трубопровода (сигнальная лампа на распределительном щите гаснет) клапатоГГ(пй<'Мч?ОВОрОТОМ РЬ'ЧаГа 16 "Разводится открытие газовых D 3 ?РИС- 3) До ПОЛН°ГО их открытия. уменьшаеТсТ подР^ подачи жидкого топлива 17 (рис. 6) KSSSCS«.......... .. * Дится в следующем порядке; Хіановка двигателя произво- 52
Р и с . 6 . С х е м а т р у б о п р о в о д а п у с к о в о г о в о з д у х а .
1) Рычаг газового Ре^^^резул^ате^че^о ^ехтодово.^ ?азоГый нне «газовый кран закрыт», в Резул автоматически включается кран закроется, а отсасывающий ,Р газового коллектора в действие (контрольная лампа загорается) и газ из газ будет отсасываться в атмосферу. _ н положе- 2) Пусковой рычаг 15 переводится из положения «работ ние «стоп» и после этого двигатель останавливается. 3) Газовый клапан 3 (см. схему газогенераторной Ус^а^ открывается на «атмосферу», после чего газ из га о рР ВЫХреверсирование двигателя. Схема реверсивного устройства двигателя показана на рис. 7. Реверс осуществляется только после перевода раооты двигателя н одно жидкое топливо. Реверс двигателя основан на принципе перемеще ния распределительного вала вдоль своей оси, в результате чего ролики штанг всасывающего, выхлопного, пускового клапанов и топливных на сосов будут в зависимости от положения этого вала перекатываться по кулачным шайбам переднего или заднего хода двигателя. Передвиже ние распределительного вала производится с помощью воздушного сер вомотора (на схеме не показан). К посту управления двигателя выведены: пусковой рычаг 22, на сек торе которого имеются три прорези, соответствующие положениям пу скового рычага при пуске, работе и остановке двигателя, рычаг регу лирования подачи жидкого топлива 15, маховик реверса 25 и рычаг га зового регулирования 27. Рычаг 27 при повороте действует на воздушный перепускной 26 и одновременно поворачивает вал 29, при повороте ваются и закрываются газовые клапаны (заслонки) в телях. Чертеж перепускного клапана представлен на рис. Воздух из пускового баллона по трубе 1 поступает положенный над перепускными клапанами 3 и 4, которые к своим седлам легкими пружинами. При повороте регулировочного газового рычага по стрелки, указанной на рис. 8, заостренный конец его отжимает влево кулачек 5, закрепленный на последнем вал 7 поворачивается, а вместе с .ним и двухплечий рычаг 8, при повороте которого болт 9 поднимет втулку 10, и откроет клапан 3. Как только клапан 3 откроется, сжатый воздух устремится под кла пан и по отверстию 11 .в трубу, подводящую воздух к воздушному сер вомотору газового крана. Вследствие давления, оказываемого поступив шим воздухом на вращающийся поршень сервомотора, последний повер нется вокруг своей оси и закроет газовый кран и, следовательно, по ступление газа в газовый коллектор прекратится. Одновременно с этим закроются газовые заслонки в смесителе газа и двигатель после этого будет работать только на жидком топливе. 6 втѵпкпС*“ІВаННЯ Кулачка 5 с газов°го рычага давлением пружины b втулка 10 переместится вниз, нажмет на болт 9 и вследствие этого повернет двухплечий рычаг 8 и вал 7 в обратную сторону кулачек 5 открываться газовые заслонки смесителей гячя и иУДУ‘ в смеситель, а оттуда в цилиндр "теля газ будет засасываться 54 клапан откры- смеси- которого газовых 8. в 2, рас- канал прижимаются направлению
. С х е м а р е в е р с а д в и г а т е л я .
. П е р е п у с к н о й в о з д у ш н ы й к л а п а н .
Вал газового регулирования 29 (рис. 7), на котором закреплен рычаг 27, сблокирован с пусковым рычагом 22. Рычаг газового регулирования 27 можно повернуть на включение газа или на выключение только тогда, когда пусковой рычаг находится в положении «работа». В свою очередь*, пусковой рычаг можно перевести из положения «работа» в по ложение «стоп» только при выключенном положении рычага газового регулирования. Таким образом наличие такого блокировочного устрой ства устраняет возможность недопустимого пуска в ход и реверса дви гателя на газе. Кроме этого, пусковой рычаг 22 соединен с пусковым валом 20, ко торый приводит в действие: пусковые клапаны, регулировочный валик топливных насосов 8 и автоматический затвор 9. Наличие этого затвора позволяет осуществить поворот реверсивного вала 19 только в том случае, когда пусковой рычаг находится в поло жении «стоп», предохраняя тем самым от несвоевременного реверсиро вания двигателя. Для выполнения реверса двигателя, пусковой рычаг переводится из положения «работа» в положение «стоп» (прорезь на секторе 1), при этом выключается подача жидкого топлива в цилиндры двигателя, и двигатель останавливается. Одновременно автоматический затвор 9 освобождает реверсивный вал 19. Рычаг регулирования подачи жидкого топлива 15 устанавливается на небольшую подачу топлива. Вращение маховика 25 в ту или иную сторону, в зависимости от перемены хода двигателя, поворачивает реверсивный вал 19, и ролики всасывающего, выпускного, пускового клапанов и топливных насосов отходят от своих кулачных шайб. После того, как ролики поднимутся, рычаг 14 начнет поворачиваться вокруг своей оси и передвинет распре делительный вал 18 на ширину кулачной шайбы. При дальнейшем вра щении маховика 25, рычаг 14 остается на месте, а эксцентрики, сидящие на валу 19, приходят в первоначальное положение и ролики всех кла панов и топливных насосов опускаются на кулачные шайбы обратного хода. Затем при переводе пускового рычага 22 в пусковое положение (прорезь на секторе 3) откроется главный пусковой клапан 10, и пуско вой воздух по трубе 17 будет поступать к пусковым клапанам двига теля. Так как при любом положении коленчатого вала пусковой клапан какого-либо цилиндра будет открыт, то пусковой воздух поступит в этот цилиндр и двигатель начнет вращаться в сторону обратного хода. Как только двигатель даст первые вспышки, пусковой рычаг переводится в положение «работа» (прорезь на секторе 2), при этом повернется вал 20, посредством рычагов ролики пусковых клапанов отожмутся от своих кулачных шайб, и пусковые клапаны всех цилиндров закроются. Одно временно закрывается главный пусковой клапан. Таким образом после перевода пускового рычага в положение «работа» двигатель начнет ра ботать на жидком топливе в направлении требуемого хода («вперед» или «назад»). Газогенераторная установка Схема газогенераторной установки показана на рис. 9 . Газогенератор работает на следующих сортах топлива: 1) антрацит (размеры кусков 8—30 мм — орех), 2) кокс из каменного угля (вели чина кусков 10—30 мм). Топливо должно быть без пыли и состоять из кусков не крупнее указанных размеров, в противном случае газогенера торная установка не будет работать удовлетворительно. 57
Р и с . 9 . С х е м а г а з о г е н е р а т о р н о й у с т а н о в и
Газогенератор 1 (рис. 9) /работающий по схеме прямого процесса) имеет цилиндрическую форму сварной конструкции с водяной рубаш кой по всей длине. Сверху осуществляется загрузка топлива, внизу имеется подвижная колосниковая решетка, а по бокам отверстия для розжига газогенератора. Процесс газификации топлива в газогенераторе разделяется на сле дующие зоны: 1) Над колосниковой решеткой расположен слой золы, высотой около 15 см, необходимый для предохранения колосниковой решетки от прогорания и для лучшего распределения паровоздушной смеси внутри слоя топлива. 2) Зона горения, где происходит горение топлива и образуется угле кислота. 3) Зона восстановления, в которой происходит восстановление угле кислоты в окись углерода. В этой зоне водяной пар разлагается на во дород и кислород. 4) За зоной горения и восстановления следует зона сухой перегонки, где выделяются летучие из топлива, метан и смолы. 5) Зона подсушки топлива, в которой топливо подсушивается за счет теплоты поднимающихся вверх горячих газов. Из газогенератора газ переходит в стояк 2 для предварительного охлаждения и очистки газа от механических примесей. Из стояка газ при закрытом газовом клапане 3 засасывается эксгау стером 6 (вентилятором) в скруббер 4. Скруббер выполнен в виде пря моугольной цистерны с тремя отделениями. Каждое отделение запол нено коксом с размерами кусков в первом отделении 60—80 мм, во втором — 40—60 мм и в третьем — 20—30 мм. Охлаждающая вода по ступает только в первые два отделения. Газ в каждом отделении дви жется снизу вверх, а охлаждающая распыленная вода сверху вниз. Газ переходит из одного отделения в другое между промежуточными пере городками скруббера. Скруббер и сухой фильтр размещены по сторонам от газогенератора (см. план машинного отделения, рис. 1), и вследствие этого не требуется дополнительного увеличения площади газогенератор ного отделения. Сухой фильтр 8 состоит из двух отделений: в первом отделении находится кокс в кусках размерами 20—30 мм, а во втором— древесная стружка и щепа. Из скруббера газ засасывается в промывочный очиститель 6 (эксгау стер), представляющий собою вентилятор со специальной крылаткой, в который впрыскивается с помощью центробежного насоса 7 эмульсия специального состава. Под действием центробежной силы эмульсия мелко распыливается и, перемешиваясь с генераторным газом, погло щает сернистые соединения, имеющиеся в газе. Эмульсия центробежным насосом 7 забирается из цистерны 43, на гнетается в эксгаустер 6 и частично уносится вместе с газом в сухой фильтр, а оттуда по трубе 44 после поглощения сернистых соединений стекает обратно в цистерну 43. Кроме того, эксгаустер нагнетает газ через сухой фильтр к двигателю, поэтому при работе двигателя в газо вом трубопроводе разрежение создается незначительное (5—10 мм во дяного столба). Подача топлива в газогенератор и удаление шлака. Топливо загру жается в бункер газогенератора путем подъема ковша I (рис. 10) не большим воротом с ручным приводом. Твердое топливо засыпается в ковш лопатой вручную. При подъеме снизу вверх ковш перемещается по рельсам 2, на высоте бункера автоматически опрокидывается, топливо из ковша высыпается в бункер 3. 59
Р и с . 1 0 . З а г р у з о ч н ы й к о в ш .
Из бункера топливо попадает в дозатор 4 (цилиндрический золот ник), который при вращении подает топливо в газогенератор отдельными порциями. Дозатор представляет собою пустотелый цилиндр с прямо угольным отверстием для засыпки и удаления топлива. За каждый оборот дозатора, в газогенератор засыпается одна лор ция твердого топлива. Дозатор приводится во вращение от главного двигателя установки. От коленчатого вала двигателя приводится во вра щение промежуточный вал 5, от которого приводится в действие ремен ной передачей эксгаустер 6, динамомашина 7 и вал 8. От вала 8 с по мощью рычагов и храпового колеса передается вращение дозатору и колосниковой чаше газогенератора. Схема передачи вращения дозатору и колосниковой решетке показана на рис. 10. Для возможности периодического выключения подачи топлива в га зогенератор во время работы двигателя имеется приспособление, пока занное на рис. 11. При переводе ручек 1 и 2 в вертикальное положение, с помощью стальных тросиков 3 и 4, рычаг 5 передвинется в положе ние, показанное на рис. 11, вследствие этого собачка 6 будет скользить по поверхности 7, а следовательно, перестанет поворачивать храповое колесо 8, с валом которого соединен дозатор. Подача топлива в газо генератор, таким образом, прекратится. При переводе же ручек 1 и 2 в горизонтальное положение пружина 9 стянет нижний конец рычага 5 вправо, верхний конец рычага пере местится влево, собачка 6 начнет поворачивать храповое колесо 8 с дозатором, и подача топлива в газогенератор будет включена. Колосни ковая решетка приводится во вращение с помощью рычажной и червяч ной передачи, показанной на рис. 10. При вращении колосниковой чаши шлак из нее выжимается специально установленным для этой цели но- жем и удаляется из газогенератора. Подвод воздуха и пара в газогенератор. При работе газогенератор ной установки под колосниковой решеткой газогенератора образуется разрежение 15—25 мм водяного столба, создаваемое при работе двига теля отсасывающим действием эксгаустера. Вследствие этого, воздух из атмосферы по трубе 15 (рис. 9) поступает под колосниковую решетку газогенератора. Водяной пар по трубе 13 подводится к воздушной трубе и в смеси с воздухом поступает в газогенератор. Количество пара регу лируется заслонкой 14. Состав паровоздушной смеси обусловливается температурой этой смеси, которая нормально должна быть 60—70°. Воздух необходимо подавать в газогенератор для осуществления процесса газификации, присадка же водяного пара к воздухѵ обога щает газ, так как водяной пар в газогенераторе разлагается на водо род и кислород. Большое содержание водорода в газе вызывает жест кую работу двигателя. При этом в цилиндрах двигателя могут по явиться стуки, вредно сказывающиеся на работе двигателя. Для избе жания этих ненормальностей температура паровоздушной смеси не должна превышать 70°. При розжиге газогенератора вентилятором розжига 17 воздух нагне тается этим вентилятором по трубам 19 и 16 в паросборник газогенера тора, а оттуда в смеси с паром по трубе 13 в газогенератор. При этом воздушный патрубок на трубе 15 и дросель для выпуска воздуха в атмосферу по трубе 19 должны быть закрыты. Подача воды в газогенератор и в скруббер. Холодная забортная вода, проходя через фильтр 30 (рис. 9), центробежной помпой 29 по трубе 45 подается в рубашку газогенератора. Уровень воды в рубашке контролируется водомерным стеклом. Кроме того, вода подводи гея в стояк-охладитель газа 2 и по трубе 33 в скруббер, на уплотнение газо 61
вого кпапанаЗидля заполнения колосниковой чаши. Охлаждающая вода ИЗ стоякеі-охладителя и скруббера по трубе 35 отводится за борт судна. Для уплотнения перекидного газового клапана 3 при работе двига теля в газовую трубу 20 по трубе 33 подводится вода, которая оттуда стекает в наблюдательную воронку. Подвод воды в сухой фильтр, по казанный на схеме, служит только для периодической промывки кокса. На концах труб, подводящих воду в стояк и в скруббер, закреплены форсунки, которые производят распиливание воды. Подвод газа к двигателю. Газ из газогенератора вначале поступает в стояк-охладитель, а потом через газовый клапан в скруббер. Из скруб бера газ эксгаустером 6 нагнетается в сухой фильтр, оттуда по трубе 22 подводится в газовый ресивер 10. Из газового ресивера газ подводится к газовому коллектору и в смеситель іаза. Для периодического удаления влаги, накапливающейся в газовом трубопроводе, предусмотрены спускные трубки с кранами. Для замера и контроля разрежения во всей газовой системе установлены пьезо метры 38, которые при нормальной работе установки должны показы вать: под колосниковой решеткой разрежение 15—25 мм, после скруб бера 100—150 мм, перед двигателем + 0—15 мм. Напор газа в трубе 22 автоматически регулируется регулятором дав ления 9. Для ведения нормального процесса газификации необходимо иметь рыхлый, достаточно высокий, везде равномерный слой топлива в газоге нераторе. Высота слоя угля расположенного над слоем шлака, при пол- 62 Рис. 11. Выключатель подачи
м /ИО топлива в газогенератор. 63
ной нагрѵзке двигателя должна быть равной 1100—1300 мм. При непол- ной нагрузке двигателя высота слоя топлива должна быть меньшш Слои шлака должен быть выше верха колосниковой решетки на 150 200 п . Замер высоты зон в газогенераторе необходимо производить с помощ.ж . шіанги не реже 1 раза в течение вахты. Для этого шуровочная шізніа, ТОЛЩИНОЙ вводится через шуровочное отверстие в . газогенератор до упора в верхнюю часть колосниковой решетки. При нормальной работе газогенератора, через 2 3 минуты штаніа должна накалиться: в зоне шлака до черного цвета, в зоне горения до белого цвета, в зоне восстановления до темнокрасного цвета. Во избежание неправильных измерении расположения зон газифика ции рекомендуется установить раз навсегда расстояние от верха колос никовой решетки до крышки газогенератора и пометить эту длину на штанге. Высота слоя шлака регулируется выходом его из колосниковой чаши, путем включения или выключения привода для вращения чаши. Высота слоя топлива в газогенераторе регулируется продолжитель ностью работы дозатора. Во время работы установки необходимо наблю дать за поверхностью топлива в газогенераторе (через шуровочные от верстия), а также за температурой «горячего» газа и паровоздушной смеси. Поверхность топливного слоя должна просвечивать равномерно темнокрасным цветом. Температура газа, определяемая, термопарой, при выходе из генератора не должна быть выше 330°. Необходимо следить: за уровнем воды в рубашке газогенератора, за поступлением воды в скруббер и за работой водяной помпы 30 по показаниям манометра в нагнетательной линии трубопровода. Необходимо также проверять: по ступление воды на уплотнение газового клапана 3 и периодически тем пературу газа после охлаждения и очистки. размеры: . 65-67м ѲКОЛО 8„ . . 200 и . 700—800т 32,4 м 6,65 2,00 ,” 1,8 ,, ДИЗЕЛИ С ОДНОКАМЕРНЫМ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЕМ Основные данные установки. Дизели с однокамерными смесеобразо ванием, конвертированные на генераторный газ, установлены на некою рых речных грузовых судах и на одном из буксиров. Грузовые суда имеют, примерно, следующие Длина (общая)................................................. Ширина . . ...... Высота борта . ... Осадка . . . , Грузоподъемность ...... Размеры буксирного судна такие: Длина общая........... .......................... Ширина.................................... Высота борта ....................... Осадка .............. ловыГѵсХІ,?^ бЬ'ЛИ П0СТР°ены как теплоходы, а позднее их си- ОсиовнмЛ " конвеРTMРованьІ на генераторный газ. основные данные двигателя: тор-прямого пызХІ'І бсс,компРесС()РНЬ1Й, реверсивный. Газогенера- кусков ЧО ММ ч • работает на антраците или коксе размерами механизированы с' приводом ГдейстоѴо ?°' С"‘?Ра "Ф " шла!і0Удалсі,ие нераторного газа ппоизволитгяД Л,ВИС ° электромотора. Очистка ге - фильтром, заполненным кольцами Раніш ■, кЕш тТ " °Д""М СуХ"М ду скрубберами и сѵхим , а' КкР°мс того, газ на пути меж- и сернистых соединений Р Шеег специальную очистку от смолы 64
OOM 5 Сборник - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - — _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 7 Л О О _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Р и с . 1 2 . П л а н м а ш и н н о г о о т д е л е н и я б у к с и р н о г о т е п л о х о д а , к о н в е р т и р о в а н н о г о н а г е н е р а т о р н ы й 65
Размещение механизмов в машинном "ХХрTM SS ”« Z« подачи угла . газогенератор 14. топап.нь.н пита - течь (дозатор) 15 и регулятор давления газа Іо. Описание конструкции двигателя. Общин вид двигателя представлен Двигатель имеет общую блочную чугунную отливку цилиндров и станины. Отдельная чугунная фундаментная рама 1 крепится к судо вому фундаменту. Поперечные стенки фундаментной рамы служат опо рами рамовых подшипников коленчатого вала. Станина 2 картерного типа имеет прямоугольные отверстия для осмотра, сборки и разборки мотылевых и рамовых подшипников. Отверстия (люки) закрываются крышками 3. Цилиндры имеют вставные рабочие втулки 4, уплотнение которых в нижней части достигается резиновыми кольцами 5. Чугунный поршень 6 имеет шесть уплотнительных колец и одно маслосъемное. Донышко поршня вогнутое. Шатун 7 фасонного сечения с высверлен ным каналом 8 для подачи масла к головному подшипнику. Головной подшипник имеет неразъемную бронзовую втулку. Верхняя половина мотылевого подшипника представляет одно целое с шатуном. Рабочие поверхности мотылевого подшипника залиты баббитом. В цилиндрической чугунной крышке расположены клапаны: всасыва ющий 9, пусковой 10, выпускной, топливный (форсунка) и предохрани тельный. Всасывающий и выпускной клапаны с форсункой между ними расположены в диаметральной плоскости цилиндра. По одну сторону цилиндровых крышек расположен коллектор газа и воздуха И, а по другую — выхлопной коллектор 12. Пост управления двигателем расположен сбоку со стороны коллектора газа и воздуха. Распределительный вал 13 расположен со стороны маховика с правой стороны двигателя. Толкатели всасывающих клапанов 14 приводят в действие клапаны через промежуточные рычаги 15 и 16, позволяющие изменять высоту открытия клапана. Двигатель имеет два топливных насоса, приводимых в действие от специального вала 17. Один насос служит для подачи топлива в цилиндры двигателя при работе на жидком топливе, другой насос типа Бош с небольшими разме рами скалок служит для подачи жидкого запального топлива при работе двигателя на газе. % С левой стороны двигателя расположен распределительный трубо провод охлаждающей воды 18, масляный резервуар 19 и маслохоло- дильпик 20. С торцевой стороны двигателя, противоположной маховику, Pnt?.OJIOneHb’: дв)^стУпенчатый- компрессор для пополнения убыли воз - насогВпХпп^ баллон„ах’ насос охлаждающей воды и осушительный НаС0А’" “В0Д?МЫе В де,,ствие от коленчатого вала двигателя. котооьТвозлёйеРте2₽ЯТОР Дзигателя расположен у поста управления, Регѵпипп» У ”а золотник масляного сервомотора. для горения ХЛаГ°Аа Га30В0Й смеси- Газ " ВОЗДУХ. необходимые ДВеРасхТод XT0 ЧаСТЬ П0ДВ0ДИТСЯ -3 а в -жнюю - возд^ " Расход воздуха регулируется вручную заслонкой 21 У 66
Рис. 13. Общий вид дизеля с однокамерным смесеобразованием, конвертированным на генераторный газ.
Рис. Ц . Всасывающий клапан.
Газ и воздух раздельно подводятся к всасывающему клапану 9, а образование газовой смеси происходит только в цилиндре двигателя. Устройство всасывающего клапана, позволяющего осуществлять раз дельный подвод газа и воздуха в цилиндр двигателя, показано на рис. 14, на котором изображены: корпус клапана 1, втулка газового клапана 2, тарелка клапана 3, пружина, уплотняющая газовый клапан 4, газо вый клапан 5, уплотнительная втулка 6, пружины клапана 7 и 8, та релка пружины 9 и разъемная шайба 10. Воздух подводится к клапану по каналам, расположенным внизу корпуса клапана, а газ — по каналам, расположенным вверху корпуса клапана. При движении тарелки клапана 3 вниз, газовый клапан 5 вначале будет закрыт, так как он свободно висит на штоке клапана. Таким обра зом в начальный период такта всасывания в цилиндр двигателя будет поступать только воздух, необходимый для продувки камеры сжатия и, кроме того, этим устраняется возможность попадания газа в выхлопной коллектор. При дальнейшем ходе клапана вниз втулка 6, перемещаясь вместе с клапаном, будет открывать газовый клапан 5, вследствие чего газ будет засасываться в цилиндр двигателя. При обратном движении клапана вверх (закрытие клапана), раньше закроется газовый клапан 5, а потом тарелка клапана 3. Такое устройство клапана позволяет осуществлять работу дизеля на газе с нормальным углом перекрытия всасывающего и выхлопного клапанов без опасения образования взрывов во всасыва ющем и выхлопном трубопроводе. Расход газа регулируется изменением хода клапана. Поворотом регулирующего вала 22 (рис. 13) против часовой стрелки рычаг 15 отклонится влево от вертикальной оси, в результате ход кла пана уменьшится, при обратном же повороте регулирующего вала — ход клапана будет увеличиваться. Для поддержания постоянного дав ления газа в коллекторе, установлен пневматический регулятор давления газа 16 (рис. 12). Изменение давления газа во всасывающем коллекторе вызывает перемещение резинового поршня в регуляторе, вследствие чего поворачивается дроссельная заслонка в газовом трубопроводе пе ред коллектором. При избыточном давлении газа в коллекторе, которое может произойти, например, при переводе двигателя ‘С полного хода на малый ход, дроссельная заслонка, приводимая в действие регулятором, будет открываться, а следовательно, давление газа за заслонкой будет падать до нормального. В случае же падения давления газа дроссельная заслонка будет при крываться, пока давление газа не установится нормальным. Разрежение в газовом коллекторе при нагнетании газа эксгаустером колеблеіся в пределах 5—10 мм водяного столба. Регулирование расхода жидкого топлива. Двигатель приспособлен для работы как на генераторном газе, так и на жидком топливе. Перевод двигателя с жидкого топлива на газ или обратно произво дится на ходу двигателя. При работе на газе жидкое топливо исполь зуется, как запальное и двигатель работает по газожидкостному циклу. Требования, предъявляемые к жидкому топливу, являются такими же, как и для двигателей ранее рассмотренных. Для подачи топлива в цилиндр двигатель имеет два насоса: один, с нормальными размерами скалок, служит для подачи топлива при работе двигателя на жидком топливе, второй имеет малые размеры скалок на соса и служит для подачи жидкого запального топлива при работе дви* гателя газожидкостным циклом. Оба насоса устроены с регулировкой расхода топлива, путем поворота скалок насоса. Насос для подачи жид- 69
. При пере- произ- ход на пуско- nmniiY ого оазмсров, позволяет осуще- кого запального топлива, ввиду малых сг р р а п...... ствлять более точную регулировку расхода жид насосов воде двигагеля с жидкого топлива на газ переключение насосов водится автоматически. Регулировка насосов выполняется обычным пУтем* Пуск двигателя в ход и остановка. Двигатель за у ЖИ Для пуска^вигателя в ход необходимо: открыть вентиль на вом воздушном баллоне, маховичек регулятора двигателя поставить на небольшую подачу жидкого топлива и, затем, пусковой ры і Р вести изУ положения «стоп» в положение «пуск». Как только двигатель разовьет достаточно высокое число оборотов, пусковой рычаг переводится в положение «работа на жидком топливе» и двигатель начнет на нем работать. После того как двигатель нормально заработал на жидком топливе, пусковая ручка переводится на положение «работа на газе», одновременно с этим автоматически откроется на газовом трубопроводе газовый клапан 19 (рис. 12), и подача жидкого запального топлива пе реключится с большого насоса на малый. Для остановки двигателя пусковой рычаг переводится сначала в по ложение «работа на жидком топливе»: двигатель будет работать при этом только на жидком топливе, газовый трубопровод перекрывается, в двигатель будет засасываться только воздух. После перевода пуско вого рычага в положение «стоп» — двигатель останавливается . Реверсирование двигателя. Схема реверса двигателя показана на рис/ 15. Реверс двигателя основан на принципе перемещения распреде лительного вала вдоль своей оси, в результате которого ролики штанг всасывающего, выхлопного и пускового клапанов будут в зависимости от этого положения перекатываться по кулачным шайбам переднего или заднего хода. Передвижение распределительного вала производится е помощью масляного сервомотора. Пост управления двигателем имеет рычаги перемены хода и пусковой. На схеме показаны: пусковой рычаг 1, рычаг перемены хода 2, пере водной вал 3, распределительный вал 4, цилиндр сервомотора 5, золот ник для распределения подвода воздуха к сервомотору 6. Для устранения возможности передвижения распределительного ва ла (т.е. перемены хода) при работе двигателя служит блокировочное устройство пускового рычага 1 и переводного вала 3, посредством сек тора 7. Переводной вал 3 рычагом перемены хода 2 можно повернуть вокруг оси х-х (для перемены хода) только тогда, когда вырез в сек торе 7 совпадает с вырезом на выступе пускового рычага 1. Таким образом рычаг перемены хода может быть переведен из поло жения «вперед» в положение «назад», или обратно, только при положе нии пускового рычага «стоп». При положении пускового рычага «стоп» воздушный клапан 8 посредством кулачного диска 9 открывается, и сжатый пусковой воздух подводится к клапану 10. Поворот рычага 2 паняѴи А~А вь1зывает перемещение золотника 6 и открытие кла стTM R г Т °ТКрЫТЫЙ клапан 10 сжатый воздух заполняет простран ный пеTMя’п 1 і“ п Ре3 отвеРстие F и тРУбУ О поступает в масля- половиныРмас^п П°д Давлением сжатого воздуха масло из правой стоанство Т РезеРвУаРа "о трубопроводу Н поступает в про- е[Р ци индра создает давление на поршень и перемещает пА»ппРеМеЩеНоИе П°РШНЯ- а следовательно, и зубчатой оейки 12 вызовет
іх.ші клапанов. Таким образом вращение вала 3 вокруг оси х—х не тре- будет приложения больших усилий на рычаг перемены хода; необходимо только во время реверса поддерживать давление пружины, которая слу жит для передвижения золотника после окончания реверса. Масло из полости цилиндра К при этом будет перетекать по тру бопроводу L в левую часть масляного резервуара. Воздух же из это го резервуара по трубопроводу М через отверстия N, О и Р будет пере текать в атмосферу. После окончания реверсивного поворота вала 3 рычаг перемены хода 2 под давлением пружины (не показанной па схеме) перемещается во круг оси А—А и передвигает золотник в положение, когда обе полости X Рис. 15. Схема реверса дизеля. масляного резервуара соединены с атмосферой, разгружая тем самым давление на поршень сервомотора. После осуществления перемещения распределительного вала с одного хода на другой, пусковой рычаг ста вится в положение «пуск», путем поворота вниз. Вследствие этого кла пан 13 открывается и пусковой воздух по трубопроводу подводится к пусковым клапанам. Открытие пусковых клапанов осуществляется у не которых двигателей сжатым воздухом посредством пневматического распределения пли механическим приводом от распределительного вала. В начальный момент пуска при любом положении коленчатого вала пусковой клапан какого-либо цилиндра открыт . Клапан 14 служит для стравливания воздуха из пускового трубопровода после пуска двига теля в ход. Перевод пускового рычага в положение «работа» закры вает клапан 13, вследствие чего подвод пускового воздуха прекра щается, а клапан 14 открывается, и воздух из пускового трубопровода стравливается в атмосферу. Одновременно с переводом пускового ры чага в положение «работа» поворачивается маховичок регулятора, воз- 71
действующий на подачу нужного количества топлива, в зависимости от хода двигателя. Газогенераторная установка. Для питания генераторным іу вых дизелей этого типа установлены антрацитовые газогенераторьп Схема такой газогенераторной установки показана па ри^ . оп диво для газогенератора такое же, как и для установки с д рассмотренным ранее. Газогенератор 1 (работающий по схеме прямого процесса) имеет такое же расположение зон газификации топлива, как и в газогенера торе, рассмотренном ранее. При розжиге газ из газогенератора по трубе 29 отводится в атмо сферу. При закрытом на атмосферу клапане 3 газ по трубе 27 посту пает в первый скруббер 4. В установке имеется два скруббера, в них производится охлаждение газа и очистка его от механических примесей. Скрубберы имеют цилинд рическую форму, внутри расположены перегородки. В пространство между этими перегородками подводится охлаждающая вода по отдель ным трубкам, на концах которых закреплены распиливающие форсунки. Из форсунки вода вытекает тонкими струйками, охлаждая встречный поток газа. Газ движется в скруббере сверху вниз между перегородками, как показано на рис. 16. Из скруббера газ отсасывается в промывочный очи ститель 6 (эксгаустер), представляющий собой вентилятор со специаль ной крылаткой, в который впрыскивается нагнетаемая центробежным насосом 24 эмульсия специального состава. Под действием центробежной силы эмульсия мелко распиливается, и оставшиеся в газе следы смолы и сернистых соединений поглощаются этой эмульсией. Эмульсия насосом 24 забирается из цистерны 12, нагне тается в эксгаустер, а оттуда после поглощения смолы и сернистых сое динений при открытом клинкете 25 стекает обратно в цистерну 12. Кро ме того, эксгаустер нагнетает газ через сухой фильтр к двигателю, по; этому при работе двигателя в газовом трубопроводе разрежение со здается незначительное (5—10 мм водяного столба). Сухой фильтр 7 представляет собою цилиндр, заполненный кольцами Рашига. При прохождении газа через слой таких колец находящаяся в газе влага отделяется и стекает по газовой трубе в цистерну 12. Подача топлива в газогенератор и удаление шлака. Из топливного бункера топливо подается в бункер газогенератора ковшевой норией 17 (рис. 16), приводимой в действие электромотором. Из бункера газогене ратора 41 топливо засыпается в дозатор 18 (цилиндрический золотник), который при вращении подает топливо отдельными небольшими пор циями в газогенератор. rvrnf^3aT°P пРедставляет собою пустотелый цилиндр с прямоугольным ДЛЯ 3аСЬ,ПКИ и УДаления Угля- За кажДЬ1й оборот дозатора впашенир PZP Засьшае1ся одна TMР*ия угля. Дозатор приводится во газогенепя^пп^ромотором’ кот°Рый автоматически отключается, когда топлив rf.nXAeT Загружен топливом полностью. Как только уровень топлива в газогенераторе опустится, электромотор, приводящий в пей- Уровень°тоЗвя Н0РИЮ’ автОМTM*“ снова вкѴится* ВЩ действие, ми Хк= определяется направляющими листа ми прикрепленными к верхнему днищу газогенератора с поХыГот^Рн^еТКа ПрИВОДЯТСЯ во вращение от электромотора 15 С помощью рычажной и червячной передачи 16. 72
При вращении колосниковой чаши шлак из чаши выгрібаітся спе циально установленным для этой и<лп МЛ .. работе газогенератор - Подвод воздуха и пара в газоге.ератор. При обра‘уется . .лй ѵгіянпвки под колосниковоп решеткой і азиі окраі н г' JSSSuMS мм юдяиога столб», «даваемое чрв работе »■ теля отсасывающим действием эксгаустера. плгтѵпяет под Вследствие этого воздух из атмосферы по трубе У * колосниковую решетку газогенератора. о . %І. Р 26 подводится к воздушной трубе и в смеси с в газогенератор. Количество пара регулируется за - — дросселем, имеющимся на воздень Водяной пар по трубе воздухом поступает і слонкой 43, а количество воздуха ном патрубке трубы 42: Состав паровоздушной смеси обусловливается ее температурой, ко торая нормально должна быть окоЛо 70°. Воздух необходимо подавать в газогенератор для осуществления процесса газификации твердого топлива, присадка же водяного пара к воздуху обогащает газ, так как водяной пар в газогенераторе разла гается на водород и кислород. Большое содержание водорода в газе вызывает жесткую работу двигателя и в цилиндре двигателя могут по явиться стуки, вредно сказывающиеся на работе двигателя. Для избе жания этих ненормальностей температура паровоздушной смеси не должна превышать 70°. Подача воды в газогенератор и в скруббер. Охлаждающая вода по дается в рубашку газогенератора и в скрубберы насосом охлаждающей воды, навешенным на дизеле, или пожарным насосом, имеющимся в установке. От пожарного насоса вода нагнетается по трубам 38 и 35 в скрубберы, а по трубе 44, через автоматический поплавковый клапан 13, установленный для регулирования уровня воды в рубашке газогенера тора, вода поступает в рубашку газогенератора. При неисправности этого клапана вода может поступать в рубашку газогенератора и по мимо его по трубе 45. По трубе 39 вода идет на уплотнение газового клапана 3. При использовании охлаждающего насоса двигателя для по дачи воды в рубашку газогенератора и в скрубберы вода по выходе из маслоохладителя по трубе 32 направляется в стояк 2, а из стояка по трубе 33 в трубу 38, оттуда по трубопроводу 44 и 35 — в рубашку газогенератора и в скрубберы. Стояк 2 служит для конденсации избыточного пара, выделяющегося в рубашке газогенератора; конденсат пара по трубе 46 стекает обратно в водяное пространство рубашки газогенератора. Из скрубберов и из газовой трубы из под клапана 3 вода по трубопроводу 36 отводится за борт судна. Подвод газа к двигателю. Газ из газогенератора (при закрытом га зовом клапане, сообщающемся с атмосферой) по трубе 27 поступает в первый скруббер и из него после охлаждения переходит во второй скруббер. После охлаждения и очистки в скрубберах газ засасывается в эксгаустер 6 и нагнетается через сухой фильтр 7 по трубопроводу 28 в газовый коллектор двигателя. 1 J При работе двигателя на газе вентили на трубопроводе 28 должны быть открыты, а вентиль 47 должен быть закрыт Для выравнивания давления газа в систему газоподводящего тоѵбо- Гг^TM" РеГУЛЯТОр давления 5- ПР" повышении давлшш/газа открьшХся TM°Ре Др0СССЛЬ на т₽Убе 48 под действием регулятора открывается, и часть нагнетаемого эксгаустером газа бѵдет из тпѵбі і 98 11оиПпатКеиЬСЯ П° ТРУбе 48 обратно в газовсасывающий трубопровод При падении давления дроссель на трубе 48 закрывается, /весь тоток 74
i аза будет направляться к двигателю. Для замера и контроля разреже ния во всей газовой системе установлены пьезометры 22, которые при нормальной работе установки должны показывать разрежение: под ко лосниковой решеткой 15—25 мм, после скрубберов от 100 до 150 мм, перед двигателем + 0—15 мм водяного столба. Для введения нормального процесса газификации, необходимо соб людать требования, изложенные ранее. Результаты испытаний. В 1946 г. бригадой сотрудников ЦНИИРФа, под руководством автора, были проведены испытания силовой уста новки грузового судна с дизелем, конвертированным на газ. Испытания двигателя проводились на различных режимах работы при 310, 320, 330, 340 и 350 об/мин. Расход жидкого запального топ лива при всех этих режимах работы двигателя оставался постоянным, а расход газа менялся путем изменения открытия газовых клапанов в смесителе. При полном открытии газовых клапанов двигатель развивал максимально 350 об/мин. Результаты ходовых испытаний двигателя на газе в зависимости от изменения числа оборотов вала приведены на рис. 17. Приведенные на рис. 17 зависимости показывают изменения: темпе ратуры выхлопных газов (кривая а), индикаторной мощности двигателя (кривая б), расхода жидкого запального топлива на 1 и. л. с ./час в про центах от расхода на 1 и. л. с ./час при работе двигателя на жидком топливе (кривая в), расхода жидкого топлива на 1 и. л. с./час при работе двигателя на жидком топливе (кривая г), расхода запального жидкого топлива на 1 и. л . с./час (кривая д) максимального давления в цилиндре (кривая е), среднего индикаторного давления (кривая ж) и коэфициента избытка воздуха (кривая з). Результаты испытаний показывают, что при работе на газе двига тель развивает мощность такую же примерно как и на жидком топливе, причем расход жидкого запального топлива составляет 10,4 проц, от расхода при работе двигателя на жидком топливе. Кривая температур выхлопных газов показывает, что процесс гор*е- ния газожидкостной смеси в цилиндре двигателя протекает с некоторым догоранием топлива на линии расширения. Сравнение температур выхлопных газов при работе двигателя на жидком топливе и на газе, позволяет сделать заключение, что тепловая напряженность двигателя при работе по газожидкостному циклу незна чительно превышает таковую при работе двигателя на жидком топливе. Максимальное давление в цилиндре, как показывает кривая е, не пре вышает 32 атм., что определяется сравнительно большим коэфициентом избытка воздуха в рабочей смеси и малым опережением подачи жид кого запального топлива. Коэфициент избытка воздуха определялся по данным анализа выхлопных газов двигателя. Объемный состав генераторного газа показал, что теплотворность газа колебалась от 1150 до 1200 ккал/м3. По данным расхода газа и жидкого топлива на рис. 18 показаны значения индикаторных к. п. д . двигателя при работе на газе и на жид ком топливе. Значения индикаторных к. п . д. на рис . 18 даны в зависимости от индикаторной мощности двигателя. Расход газа па I и. л. с ./час (кривая а) определяется по замеру рас хода антрацита и выходу газа с I кг, который был принят рав ным 4 м’/кг. 75
I cct в.г ѵигг - a 460 - /гл чьи - *rtu I— Ni 480 470 460 450 ■ 440 430 420 — — — 410 400 — --- 390 gnc.lOi Cl Wi 12 ft 1 іэ,и 120 11,0 10/T/q "в Ci HZ UAC. 4OQ 0,14 0/2 O.,b г ’ J—------- X'*C (J.Jt .C . ЧСК. П Л17__________ 0,016 0015 д 6,014 32 PrZ^CM2 Ъ1_________ e^. ъЭ---------- P- 7cf« CM 1 ---------- 6, 5--------- 1 Ob 1.9.--------------- 1 7 --------- > , / >5.____ _ ___ 3 300 310 320 330 ЗЮ .750 Рис. 17. Результаты испытаний . п мин
Как видно из приведенной зависимости, удельный расход газа на 1 и. л. с . с повышением мощности двигателя уменьшается. Повышение расхода газа на 1 и. л. с./час с уменьшением мощности двигателя обус ловливается увеличением коэфициента избытка воздуха в газовой смеси (бедный состав смеси), вследствие чего замедляются процессы горения смеси в цилиндре двигателя, относительно повышается’температура вы 0.5 ОО 0,675 0,650 0,625 0,600 0,375 0,350 0,325 0,13 0,12 0,015 и. 1,600 1,500 1,600 1,300 1,100 1,000 0,300 Сі 0,16 0,11 Цж 0,017 0,016 390 600 610 620 630 660 650 660 670 680 і Рис. 18. Результаты испытаний . кг и.пс .ічас кг u.ncj Л.С ./ЧОС 1,200 ‘ О/ хлопных газов, а следовательно, увеличиваются тепловые потери с ухо дящими выхлопными газами. Расход жидкого запального топлива при всех режимах работы дви гателя оставался постоянным, а поэтому расход на 1 и. л. с ./час с воз растанием мощности двигателя уменьшается, что видно на кривой б. Кривая в расхода топлива на 1 и. л . с./час при работе двигателя на жидком топливе, имеет нормальный вид для бескомпрессорных дизелей. 77
По данным удельного расхода газа и жидкого топлива рис.^18 дана зависимость индикаторного к. п . д. от мощности дви а Р тЛптр нт газе и при работе на жидком топливе. Приведенные зависимости показывают что при полнойі мо двигателя индикаторный к. п . д. при работе по газожидкостном) циклу незначительно меньше индикаторного к. п. д . двигателя при рабо е ЖИИспьітания и наблюдения за работой судовых дизелей конвертиро ванных на генераторный газ позволяют сделать следующие выводы. 1. Выполненная конвертация дизелей для работы по газожидкост ному циклу конструктивно не сложна и позволяет работать двигателю как на жидком топливе, так и на газе. 2. Мощность, развиваемая двигателем при работе на газе по газо жидкостному циклу, незначительно меньше (в пределах до 5 проц.) мощности, развиваемой двигателем при работе на жидком топливе. 3. Расход жидкого запального топлива при полной мощности дви гателя равен 10,5 проц, от расхода при работе дизеля на жидком топ ливе. Применение у двигателей специальных топливных насосов (с малыми размерами) позволяет снизить расход запального топлива. 4. Индикаторный к . п. д. двигателя при работе на газе на полной мощности меньше на 5 проц, индикаторного к. п. д . при работе двига теля на жидком топливе. 5. Смесеобразование в индивидуальных газовых смесителях или с применением газосмесительных всасывающих клапанов устраняет воз можность взрыва смеси во всасывающем трубопроводе (при наличии угла перекрытия всасывающего и выхлопного клапанов) и позволяет осуществлять регулирование мощности двигателя. 6. Управление двигателем как при работе на газе, так и при работе на жидком топливе, реверсирование и перевод его работы с жидкого топлива на газ и обратно, вполне удовлетворяют требованиям, предъ являемым к судовым двигателям внутреннего сгорания. 7. Механизированная подача топлива в газогенератор и шлакоудале- ние упрощают обслуживание установки и позволяют уменьшить машин ную команду на вахте до I человека. 8. Выявленные технико -эксплоатационные показатели силовой уста новки судна подтверждают целесообразность применения в речном флоте дизельных установок, работающих по газожидкостному циклу. УСТАНОВКИ С ГАЗОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ Газовые двигатели мощностью 150 э. л. с. • Основные данные установки. Речной флот Советского Союза попол- “ ппиСИРоо^И газоходами’ которые имеют следующие размеры кор- стпойкойШирина 6<М> вь,сота б°Рта 2-39 м- высота с над - напоамяюши м <сРавнительао большая осадка определяется наличием насадок гребных винтов . Машинное отделение оаспо - чиХ° обооотТ'пвЧаСTM С^ДНа- У"Р“ие реверсивными муфтами" и числом оборотов двигателей выведено в штурвальную рубку Газохолы S ?ва ХлТпомен,: ПЛаВаНИЯ ” Не “ нГб человек команПьГси?е расположен° в корме судна и рассчитано газогеішрэтора?рХтающе‘о Ѵа ^траииЛ Т* ^Т*08 С°СТ0ИТ И3 двигателей мощностью 150 э я с каждый’пп АВуХ 4’тактньіх газовых и э. я. с. каждый, при нормальном числе обо- 78
ротов (соответствующем полному ходу судна) 530 об/мин. Число ци линдров 6. Диаметр цилиндра 220 мм. Ход поршня 280 мм. Зажигание газовой смеси электрическое от магнето. Пуск двигателей в ход осу ществляется сжатым воздухом. Двигатели нереверсивные; реверс осу ществляется реверсивными муфтами. Передача мощности на гребные винты осуществляется через редуктор с передаточным числом 3,5: I (число оборотов гребного вала на полном ходу судна 150 об/мин.). Газо генератор прямого процесса работает на антраците или коксе (размера ми кусков 10—30 мм). Устройства для загрузки топлива в газогенера тор и для шлакоудаления механизированы и приводятся в действие по мощью электромоторов. Очистка генераторного газа осуществляется двумя скрубберами (водяные фильтры) и одним сухим фильтром, вы полненным в форме прямоугольной цистерны с двумя внутренними пере городками. Кроме того, газ на пути между скрубберами и сухим фильт ром имеет специальную очистку от сернистых соединений. Размещение механизмов в машинном отделении газохода показано на рис. 19. На рисунке представлены- главные газовые двигатели 1, реверсивные муф ты к ним 2, редукторы для уменьшения числа оборотов гребных валов 3, баллоны 4 (для пускового сжатого воздуха с давлением 30 атм.), мас ляные цистерны циркуляционной смазки двигателей 5, динамомашины б. приводимые в действие от маховика двигателей клиновидной ременной передачей, гребные валы 7, газогенератор 8 с электромотором к нему для приведения в действие дозатора, подающего топливо в газогенера тор, и для вращения колосниковой чаши 9 (электромотор расположен на палубе судна, угольные запасные бункеры расположены по бортам суд на), скрубберы 10, сухой фильтр И, вентилятор розжига газогенератора 12, водяной центробежный насос для подачи воды в скруббер 13, цент робежный насос (эксгаустер) для очистки и нагнетания генераторного газа через сухой фильтр к двигателям 14, паровой котел для отопления помещения 15 и электрический распределительный щит 16. Описание конструкции двигателя. Двигатель 4-тактный, газовый, имеет блочную отливку цилиндров. На судне установлены два двига теля: правый двигатель модели левого вращения (вращение против ча совой стрелки) и левый двигатель модели правого вращения (вращение по часовой стрелке). Со стороны поста управления двигателя располо жен в картере распределительный вал для приведения в действие вса сывающих выхлопных и пусковых клапанов. От распределительного же вала приводится во вращение магнето, которое имеет переключатель для зажигания рабочей смеси при пуске двигателя в ход от аккумуля торной батареи и насос для подачи цилиндрового масла. Со стороны выхлопной трубы расположены: выхлопной коллектор, газовый смеси тель, трубопровод, подводящий воздух и газ. Около маховика установ лен регулятор двигателя, управляющий газовым клапаном газового сме сителя. На противоположной торцевой стороне двигателя расположен 2-ступенчатый компрессор для нагнетания пускового воздуха в баллоны, приводимый в действие от коленчатого вала двигателя. С этой же сто роны расположены поршневой насос охлаждающей воды, осушительный насос и фильтры смазочного масла. Станина и фундаментная рама обра зуют закрытую маслонепроницаемую коробку. Станина имеет с обеих сторон люки, закрываемые крышками, для удобства осмотра и сборки деталей шатунного механизма. В цилиндровой чугунной крышке распо ложены всасывающий, выпускной и пусковой клапаны н электрическая свеча (18 мм автомобильного тина) для зажигания газовой смеси. Для определения темпера чуры выхлопных газов и отходящей охлаждающей воды на крышках цилиндров установлены термометры, позволяющие 79
Р и с . 1 9 . П л а т т м а ш и н н о г о о т д е л е н и я б у к с и р н о г о г а з о х о д а . 2 toа
определить степень нагрузки каждого цилиндра в условиях эксплоата ции. Открытие всасывающего и выпускного клапанов производится обычным путем от распределительного вала толкателями и рычагами, оси вращения которых установлены на цилиндровых крышках. Размеры и конструкция всасывающего и выпускного клапанов одинаковы. Только три цилиндра (шестой, пятый и четвертый) имеют пусковые клапаны, открытие которых осуществляется пневматическим путем. Для открытия и закрытия пусковых клапанов имеются золотники, которые приводятся в действие от распределительного вала двигателя. Регулирование и зажигание газовой смеси. Генераторный газ после охлаждения и очистки в скрубберах нагнетается эксгаустером в реси вер 17 (рис. 19). откуда через трехходовой кран может выйти в атмо сферу по трубе, выведенной на палубу судна, или подводиться к газо вому смесителю 18. При розжиге газогенератора и перед пуском двигателя в ход трехходовой кран 19 устанавливается в такое положение, при ко тором газ будет выбрасываться в атмосферу. При пуске двигателя в ход и во время работы кран 19 устанавливается в положение, при кото ром газ будет поступать в газовый смеситель, где смешивается с воз духом, необходимым для горения газа. Смесь газа с воздухом (рабо чая смесь) засасывается в цилиндры двигателей. Газовый трубопровод показан на рис. 19. Общий вид газового смесителя показан на рис. 20. Поступление газа и воздуха в камеру смешения смесителя показано на чертеже стрелками. Расход газа регулируется величиной подъема клапана 1 (рис. 20), которая устанавливается автоматически регулятором двигателя. Управ ление регулятором двигателя выведено в штурвальную рубку газохода. Для этого в рубке установлено два маховичка (для правой и левой ма шины), вращение которых вправо или влево позволяет увеличить или уменьшить обороты двигателя. Вращение маховичка вызывает измене ние натяжения пружины регулятора, а следовательно, и расхождение грузов и перемещение муфты регулятора. Муфта регулятора системой тяг связана с газовым клапаном смесителя, перемещение ее изменяет величину открытия клапана и расход газа. При неподвижном маховичке число оборотов двигателя остается постоянным и не зависит от нагрузки двигателя (работа на винт или холостой ход). Для каждого положения маховичка устанавливается определенное число оборотов, которое мо жет меняться в пределах от 200 до 530 об/мин. В случае изменения на грузки двигателя (например, ручку реверсивной муфты перевели с поло жения «вперед» в положение «стоп», или наоборот) при неизменном по ложении маховичка грузы регулятора передвинут муфту регулятора и, вследствие этого, газовый клапан переместится, тем самым увеличится или уменьшится расход газа и, следовательно, сохранится постоянным число оборотов двигателя, соответствующее положению маховичка. Расход газа и число оборотов двигателя можно регулировать также и помимо воздействия на регулятор, путем поворота крана 19 (рис. 19). Прикрывая или открывая его на незначительную величину, можно изме нять расход газа, а следовательно уменьшать или увеличивать число обо ротов двигателя. Следует, однако, заметить, что точной регулировки числа оборотов двигателя таким путем достичь трудно. Расход воздуха регулируется с поста управления двигателя ручкой 20 (рис. 19). ПоворЬт ручки вызывает с помощью тяг вращение золотника 4 в цилиндре газо вого смесителя 2 (рис. 20) и изменение величины открытия окон для впуска воздуха. При крайних положениях ручки 20 окна полностью от крыты или закрыты. При работе двигателя ручка 20 должна быть в крайнем положении, соответствующем полному открытий окон («откры- 6 Сборник 81
ТО») Пои пѵскё двигателя в ход рѵчка должна немного не доходить до Хйнего положения «открыто». При остановке двигателя ручка перево дится в крайнее положение «закрыто». Из смесителя газовая смесь за сасывается в цилиндры двигателя и в конце хода сжатия воспламе няется от электрической искры, проскакивающей между контактами электросвечи. Для электрозажигания смеси установлено магнето . Рис. 20. Газовый смеситель. «sS=5S=== лых оборотах двигателя искоа от г батаРею, так как при ма- ной для воспламенения газовой смеси ^кРTMГТСЯ недостаточно силь’ обороты на газе зажигами» мап Как только двигатель разовьет от числа оборотов опережение зажиТа^ТмеХсѴ^Гхо^ѵ^пп '"“"Т нияИгаМз’овой смеИсиСв цилиндрах ГпоряТ^'г Пределах- Порядок’зажига'- правый двигатель - 1 -2 -3 -6 5-4, левыі?Кдвигатель - 82
Провода от распределителя магнето должны подводиться к свечам цилиндров в указанном порядке. Пуск в ход и остановка двигателя. Двигатель пускается в ход сжа тым воздухом. Для этого реверсивный рычаг (рычаг перемены хода), выведенный в штурвальную рубку, ставят в положение «стоп». Пробные краники на цилиндровых крышках закрываются. Ручка 20 регулирова ния воздуха ставится в положение «открыто». Открывается вентиль на пусковом баллоне. Открывается пусковой вентиль 21 (рис. 19), а затем переводится пусковой рычаг 23 в пусковое положение, вследствие чего распределительный вал двигателя передвинется и ролики всасывающих клапанов 6, 5 и 4 цилиндров не будут в плоскости кулачных шайб, а ролики пусковых золотников встанут в одной плоскости с пусковыми кулачными шайбами. При таком положении распределительного вала всасывающие клапаны 6, 5 и 4 цилиндров в течение всего пуска двига теля в ход будут закрыты. Пусковые же золотники открывают доступ воздуха к пусковому клапану 4, 5 и 6 цилиндров. Давлением воздуха открывается пусковой клапан, воздух поступает в цилиндр и двигатель начинает работать на воздухе. Угол открытия пускового клапана обу славливается профилем пусковой кулачной шайбы. Если же двигатель на воздухе не запустился в ход, то это значит, что поршни 6, 5 и 4 ци линдров находятся не в пусковом положении. В таком случае надо пу сковой рычаг перевести в обратное положение «работы» и двигатель не много пробуксовать. После этого двигатель можно вновь запускать в ход. Одновременно с пуском двигателя в ход на воздухе надо открыть кран 19, т.е. дать доступ газу к смесителю. Как только двигатель нач нет вращаться от пускового воздуха, газовая смесь будет засасываться в 3, 2 и 1 цилиндры и произойдет вспышка. Работа 3, 2 и’ 1 цилиндров на газе будет заметна по звуку вспышки и возрастающему числу обо ротов двигателя. Как только 3, 2 и 1 цилиндры заработают на газе, пу сковой рычаг немедленно переводится в обратное положение «работы», после чего начнут работать на газе 6, 5 и 4 цилиндры. Весь период пуска двигателя в ход нормально должен длиться несколько секунд. Остановка двигателя производится поворотом крана 19 (рис. 19) в положение, при котором газ эксгаустером 14 будет выбрасываться в атмосферу. Подача газа к смесителю прекратится и двигатель остано вится. Двигатель с холостого хода переводится на работу «вперед» или «назад» включением реверсивной муфты из штурвальной рубки. Газогенераторная установка. Схема газогенераторной установки га зохода показана на рис. 21. Топливо применяется то же, что и для уста новки с дизелями. Газогенератор работает по схеме прямого процесса. Эта газогенера торная установка отличается о г рассмотренной ранее только сухой очисткой газа и подачей топлива. Сухой фильтр 9 представляет собой прямоугольный резервуар (в ви де цистерны) с внутренними перегородками, образующими три отделе ния фильтра. Первое отделение заполнено коксом с размерами кусков 20—30 мм, а два других мелкими древесными стружками. Газ перехо дит из одного отделения в другое, огибая перегородки, как это пока зано стрелками на рис. 21. Подача топлива в газогенератор и удаление шлака. Топливо загру жается в бункер газогенератора 29 (рис. 21) путем подъема ковша 40, имеющего привод от электромотора. В ковш уголь насыпается лопатой, вручную. Из бункера топливо засыпается в дозатор 28, который при вращении подает отдельными небольшими порциями топливо в газоге- 6* 83
ііератор. Дозатор представляет собою пустотелый цилиндр с прямо угольным отверстием для засыпки и удаления угля. За каждый оборот дозатора в газогенератор засыпается одна порция угля. Дозатор приво дится во вращение от электромотора 30. Уровень топлива в газогенера торе определяется направляющими листами, прикрепленными к верхнему днищу газогенератора. В случае полной загрузки газогенератора топли вом вращение дозатора автоматически выключается и подача топлива прекращается. Колосниковая решетка приводится во вращение от элект ромотора 30 с помощью рычажной и червячной передач 19. Пр# вра щении колосниковой чаши шлак из нее выжимается специально уста новленным ножом. При работе газогенераторной установки под колосниковой решеткой газогенератора создается разрежение 15—25 мм водяного столба, вызы ваемое отсасывающим действием эксгаустера как при работе двигате лей, так и в период розжига газогенератора перед пуском двигателя в ход. Вследствие создавшегося разрежения воздух из атмосферы в смеси с водяным паром по трубе 16 поступает под колосниковую решет ку и в газогенератор. Пар из паросборника по трубе 18 подводится к воздушной трубе 16. Количество пара регулируется заслонкой 17. Со став паровоздушной смеси обусловливается температурой этой смеси, которая нормально должна быть 60—70°. При розжиге газогенератора вентилятором розжига 3 воздух нагне тается через стояк-охладитель 2, по трубе 23 в паросборник газогенера тора, а оттуда в смеси с паром по трубе 18 в газогенератор. При этом воздушный патрубок на трубе 16 должен быть закрыт. Следует заме тить, что подвод воздуха вентилятором через паросборник удлиняет срок розжига газогератора и является недостатком этой схемы. Газ из газогенератора вначале поступает в первый скруббер, а потом через газовый клапан во второй скруббер. Из скруббера газ эксгаусте ром 7 нагнетается в сухой фильтр, а оттуда по трубе 20 подводится к газовому смесителю. Для периодического удаления влаги, накаплива ющейся в газовом трубопроводе, предусмотрены спускные трубки с кра нами. Для замера и контроля разрежения во всей газовой системе уста новлены пьезометры 38, которые при нормальной работе установки должны показывать разрежение: под колосниковой решеткой 15—25 мм, после скруббера 100—150 мм и перед двигателем 0—15 мм. Давление газа в трубе 20 автоматически регулируется регулятором давления 15. ГАЗОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ МОЩНОСТЬЮ 375 э. л. с. Основные данные установки. Газовый двигатель указанного типа установлен на грузовом судне-электроходе новейшей постройки . Размеры судна: Длина общая ................................... 65 м Длина по в. л. . .............................. 65,2„ Ширина.............................................. 8,2 „ Высота борта..................................... 2,5 „ Осадка............................................... 2,0 „ Грузоподъемность................................ 720т Машинное отделение газоэлектрохода расположено в корме судна и представлено на рис. 22. Главный двигатель 1 — газовый, четырехтактный, шестицилиндро вый, нереверсивный, мощностью 375 э. л. с. при 375 об/мин. С целью экономии площади машинного отделения двигатель расположен попе рек судна. 85
Вспомогательный газовый двигатель 2, шестицилиндровый. четырек- тактный, мощностью 90 э. л. с. при 1250 об/мин. 1 азо*.енера гор 3. 1 лап ный двигатель приводит в действие электрогенератор ю главный 4 мощностью 240 квт при напряжении 440 в и силе іока ‘' .. же двигатель приводит в действие клиновидной ременной р а ~ вспомогательный электрогенератор 5 постоянного іока, м 1 ’ квт при напряжении 225 в и силе тока 129 а, который выра а электроэнергию для работы всех электромоторов, обслуживающих і азо- генераторную установку. ВсАомогательный газовый двигатель приводит в действие два вспо могательных электрогенератора постоянного тока: один 6 мощностью 60 квт, 225 в, другой— 7 мощностью 11,5 квт, 115 в. При остановке главного двигателя электрогенератор 7 используется для зарядки акку муляторной батареи, а электрогенератор 6 для питания электромоторов газогенераторной установки. Главный электрогенератор 3 приводит в действие два гребных электромотора 8 мощностью по 125—145 квт. Пе редача вращения от моторов на гребные валы осуществляется через зубчатый редуктор 9 с передаточным числом. 6. Гребные валы проходят под электромоторами. Двухступенчатый вспомогательный компрессор пускового воздуха 10 приводится в действие от электромотора 29. Пу сковой воздух нагнетается компрессором до 30 атм в два баллона 28 емкостью 250 л каждый. Газогенераторная установка имеет два скруб бера 12, сухой фильтр 16, эксгаустер 13, приводимый в действие от электромотора 14, регуляторы давления газа 17 и 18, вентилятор для розжига газогенератора 42 и электромотор к нему 41, электромотор 19 и червячная передача от него для вращения колосниковой чаши газоге нератора 20, ковшевую норию 46 для загрузки топлива в газогенератор, электромотор для приведения в действие нории 47 и конденсатор 36 для конденсирования избытка пара, образующегося в водяной рубашке газогенератора. Кроме этого машинное отделение судна имеет следу ющие вспомогательные механизмы: центробежный трюмно-пожарный насос 23 и электромотор к нему 24, центробежный насос 26 и холодиль ник 45 для осуществления замкнутой системы охлаждения двигателя и газогенератора, центробежный насос 25 для подачи воды в скрубберы, распределительные коробки к ним 31, 30, 32 и компрессор пускового воздуха 27, навешенный на двигатель. На рис . 22 нанесены газовый и воздушный трубопроводы. Описание конструкции двигателя. Главный газовый двигатель уста новки имеет основные размеры: диаметр цилиндра 320 мм, ход поршня 450 мм и число оборотов 375 об/мин. Поперечный разрез двигателя представлен на рис. 23. Двигатель выполнен на базе дизельной конструк ции. Отличием от обычной конструкции является только устройство поршня, всасывающего клапана и органов регулирования газовой смеси Поршень имеет отъемную головку из алюминиевого сплава а на правляющую часть — чугунную. Всасывающие клапаны выполнены как газосмесительные (описание дано ранее), выпускные клапаны охлаж даемые водой. ’ Регулирование газовой смеси осуществляется следующим образом: с поста управления двигателя осуществляется регулирование воздуха вручную путем изменения открытия заслонок 1, расположенных в воз душных патрубках, присоединенных к воздушному коллектору 2. Газо вые заслонки 3 имеют индивидуальную первоначальную регулировку а при работе двигателя остаются на постоянном открытии. Так осуществ ляется качественная регулировка смеси. Количественная регулировка смеси осуществляется изменением хода всасывающего клапана 4. Изме- 86
4 Сборник. К стр. 86.
Рис. 22. План машинного отделения газоэлектрохода- O S / Я Сборник. К стр. 86.
Р и с . 2 3 . О б щ и й в и д г а з о в о г о д в и г а т е л я м о щ н о с т ь ю 3 7 5 э .
пенис хода всасывающего клапана при работе двигателя, в связи с изменением нагрузки на двигатель осуществляется автоматически от регулятора с помощью масляного сервомотора *5. Движение поршня сер вомотора вызывает через систему рычагов перемещение рычага 6 во круг оси 7, а следовательно, изменяется вход всасывающего клапана. Зажигание газовой смеси в цилиндре двигателя осуществляется одной электрической 18-миллиметровой свечей автомобильного типа, работа ющей от магнето. Двигатель имеет следующие фазы газораспределения. Всасывающий клапан открывается при 4° до ВМТ и закрывается при 20° после НМТ при полной нагрузке. При холостом ходе открывается при 38° после ВМТ, а закрывается при 25° до НМТ. Выпускной клапан открывается при 36° до НМТ и закрывается при 18° после ВМТ. Устройство газосмесительного клапана позволяет двигателю работать при большом угле перекрытия всасывающего и выхлопного клапанов. Наивыгоднейший угол опережения зажигания газовой смеси в цилиндре двигателя 5° до ВМТ. Степень сжатия у двигателя 8,5. Пуск двигателя в ход осуществляется сжатым воздухом. Наличие в установке электро передачи мощности на гребные валы позволяет осуществлять регулиро вание числа оборотов гребных электромоторов, реверсирование и изме нение числа оборотов главного газового двигателя непосредственно из штурвальной рубки судна. Это обстоятельство значительно упрощает обслуживание силовой установки газохода. Автоматизация загрузки топлива в газогенератор и шлакоудаление позволяет обойтись на вахте в машинном отделении судна одним человеком. Газогенераторная установка работает на антраците сорта АС и в основном ничем не отличается от установки, описанной ранее. На основании произведенных испытаний силовой установки этого судна ЦНИИРФом можно сделать следующее заключение: 1) Установка в целом является вполне надежной и отвечает требо ваниям судовой эксплоатации. 2) Хорошие пусковые качества газового двигателя при пуске в ход сжатым воздухом. Двигатель запускается на газе при хорошо разож женном газогенераторе в течение 2—3 секунд. 3) Расход топлива при полной мощности двигателя около 0,45 кг на 1э.л.с.час. 4) Скорость судна около 14,5 км/час. 5) Применение электропередачи мощности на гребной вал увеличи вает стоимость постройки судна, но зато значительно сокращает стои мость эксплоатации его. ВЫВОДЫ Рассмотренные судовые газовые установки как чисто газовые, так и дизельные, конвертированные на газ, являются наиболее совершенны ми из применяемых газовых установок в речном флоте Удачно разре шены вопросы загрузки топлива в газогенератор и шлакоудаления, а также газосмесительных устройств двигателей, блокировочных устройств пуска и реверса двигателей. Проведенные наладочные и теплотехнические испытания этих судов позволяют сделать следующие выводы: 1. Установки с дизелями, конвертированными на газ по газожидкост ному циклу, более экономичны, чем установки с газовыми двигателями, и имеют большую удельную мощность.. 87
2. Дизельные установки, работающие по газожидкостному циклу, требуют меньше времени на подготовку к пуску в ход, так как двига тель пускается в ход на жидком топливе и газогенератор может дово диться до полного розжига на ходу судна. Реверс таких двигателей является более надежным. * 3. Недостатком дизельных судов, работающих по газожидкостному циклу, является необходимость использования в качестве запального жидкого топлива. 4. Во всех рассмотренных судовых газовых установках, благодаря хорошей компоновке взаимного расположения газогенератора и очисти тельных устройств, машинное отделение судна имеет малые размеры. 5. Пуск газовых двигателей на газе сжатым воздухом является вполне надежным и отвечает требованиям, предъявляемым к судовым двигателям. Для этой цели целесообразнее иметь компрессор пускового воздуха, приводимый в действие от электромотора. 6. Недостатком силовых установок рассмотренных судов является возможность работы газогенераторной установки только на антраците сорта АС. 7. При надлежащей организации топливоснабжения и ухода за сило вой установкой, суда с подобными газовыми установками являются эксплоатационно-надежными и наиболее экономичными*. 8. Одновременно с применением в речном флоте судов с газовыми двигателями с зажиганием смеси от электрической искры или жидким топливом необходимо проведение исследовательских работ с целью соз дания наиболее экономичного газового дизеля с самовоспламенением газовой смеси.
Инж. А. М, КАГАНОВ и инж. Ф. Л. ЮДИЦКИЙ СУДОВАЯ ПАРОСИЛОВАЯ УСТАНОВКА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ Принципиальная схема. Описываемая установка высокого давления состоит из одного водотрубного котла с давлением Р= 110/55 ата и двух машин четырехкратного расширения мощностью 2X150 и. л. с. Принципиальная схема установки показана на рис. 1. Рис. 1. Принципиальная схема установки . Вторичный пар давлением 55 ата отбирается из рабочего коллектора котла А и отводится через трубопровод а к пароперегревателю В, Уде перегревается до температуры ~ 450°. Из перегревателя В пар по трубопроводу & направляется к промежуточным перегревателям Fy в которых охлаждается, примерно, до 360°, отдавая часть своего тепла проходящему через промежуточный перегреватель отработавшему после 1-й ступени ЦСД (II) пару, причем последний за счет этого тепла подогревается до температуры 330—320°. Снизив в перегрева теле Левою температуру до ~ 360°, свежий пар идет по трубопро водам С к ЦВД (1), а затем переходит в 1-ю ступень ЦСД (II). Отработавший пар из 1-й ступени ЦСД через трубопровод d отводится в промежуточный перегреватель, а оттуда по трубопроводу f ко 2-п ступени ЦСД (III) и, наконец, через трубопровод g в ЦНД (IV). Из ЦНД пар, проходя через маслоотделитель Л, очищается от масла и поступает в конденсаторы К, где конденсируется. Образовавшийся конденсат забирается мокровоздушными насосами и подается через два фильтра (/ и V (1-й фильтр коксовый, 2-й из морской травы) в цистерну питательной воды S, расположенную в носовой части судна. Для пополнения убыли конденсата в цистерну питательной воды одновременно с конденсатом поступает также некоторое количество забортной воды, прошедшей предварительную обработку в водоочисти тельной установке W. 89
Вода для питания котла забирается из цистерны машин ьі^и пом пами Т (в ходѵ) или вспомогательными насосами (на стоянке) и по латается через подогреватель Я и экономайзер L в раоочіш коллектор Л. Подогреватель питательно» водь, обогревается отраоотавшим паром тѵрбины вытяжного вентилятора М. Іемпература воды на выходе . подогревателя равна 109". а за экономеизером около ІЧІ с. ГЛАВНЫЙ КОТЕЛ Паросиловая становка буксира оборудована одним водотрубным двухконтурным котлом высокого давления (Р — 110/55 ата), изобра женным на рис. 2 . одним и тем же количеством дестиллированной воды. Поверхность нагрева контура I обогревается газами сгоревшего топ лива и, являясь основной частью котла, образует первичный пар давле нием НО ата. Основные характеристики котла 1 Давление контура 1 . .......................................... И . \ .................................. . /> —110 ата . Pj|— 55 ата Поверхность нагрева контура 1 . „ „ ж , и............................... . == 19,9 м2 . = 7,32 м2 й „ водяного экономайзера . .Нэм-32 м2 Объем водяной части контура I ................................ . Vj—326л . V1I=450л Площадь колосниковой решетки............................... . . R — 1,65 м2 Котел имеет два контура циркуляции, причем контур I работает с Полученный в контуре I пар собирается в барабане Б, откуда по тру бам С направляется в змеевики барабана А контура II. Первичный пар с давлением Р=110 ата, проходя внутри змеевиков, расположенных в водяном объеме барабана контура II, передает часть своего тепла пи тательной воде и таким путем образует вторичный пар с давлением 55 ата, являющийся рабочим паром главных машин. По выходе из барабана А пар с давлением Р=55 ата направляется в пароперегреватель котла В, где перегревается до температуры 450°, а затем через промежуточный пароперегреватель главной машины по ступает в ЦВД. Благодаря своеобразному .расположению труб контура первичной циркуляции (часть труб идет под колосниковой решеткой) обеспечи вается хорошая циркуляция воды при любой нагрузке котла. Установленный на судне котел оборудован обычной колосниковой решеткой ручного обслуживания. Колосники балочные . Тяга искусствен ная. Необходимое для нормальной работы котла разрежение равно Для получения указанного разрежения в дымовой трубе установлен крыльчатый вентилятор, приводимый в движение паровой турбинкой. Образовавшиеся при сгорании топлива газы поднимаются в верхнюю часть топочного пространства и омывают верхние концы водяных тру бок, а затем идут вниз и опять вверх, где после обогрева поверхности пароперегревателя и экономайзера, уходят в дымовую трубу. 1 Определены по чертежу. 90
При пуске и остановке котла дымовые газы отводятся через спе циально предусмотренный для этой цели клапан £, расположенный над камерой горения. Во время растопки котла контур II сообщается с атмо сферой через отверстия, расположенные в верхней части парового про странства барабана (пробные краны или трехход9вой кран манометра). Выпуск воздуха из первого контура, как видно из рис. 3, произво дится через специальный двойной вентиль, присоединенный к спускным Рис. 2. Главный котел. трубам змеевиков испарителя контура II в точке примерно соответству ющей уровню воды барабана Б. Такой, несколько необычный, способ выпуска воздуха (не в верхней точке барабана) можно объяснить тем, что при заполнении контура I котла уровень воды поднимается одновре менно во всех циркуляционных трубах этого контура, и когда уровень воды дойдет до середины барабана, то в спускных трубках вода оста новится на таком же уровне. При растопке котла образовавшийся в ба рабане контура I пар, поднимаясь вверх и заполняя змеевики испари теля, будет вытеснять из змеевиков воздух, конечным путем которого является объем близкий к зеркалу воды в спускных трубах змеевиков 91
Р и с . 3 с х е м а п а р о п р о в о д а о т в е р х н е г о к о л л е к т о р а к н и ж н е м у .
испарителя, где, следовательно, и нужно присоединить трубку воздуш ного краника. Контур I, как правило, не требует питания, а поэтому наблюдение за ним сводится к периодической проверке по водомерным стеклам уровня воды в барабане Б. Если котел в исправности, уровень воды должен оставаться без изменения. При появлении в контуре I неплотностей и, следовательно, снижения уровня воды ниже нормального, поддержание уровня на норме дости гается путем периодического подпитывания барабана Бдестиллирован- ной водой с помощью вспомогательного насоса, берущего воду из име ющейся на судне специальной цистерны дестиллированной воды. Обслуживание двухконтурного котла высокого давления не отли чается от обслуживания обычного водотрубного котла низкого давле- ления. Основным преимуществом двухконтурного котла является понижен ная чувствительность к качеству питательной воды, так как поверх ность нагрева котла, омываемая газами высокой температуры, соприка сается с дестиллированной водой, что исключает возможность отложе ния на ней накипи. Накипь может образовываться только на наружных поверхностях нагрева змеевиков контура 11, внутри которых проходит пар, имеющий температуру не более 317°. Таким образом как с точки зрения аварийности, так и условий, по зволяющих постоянно содержать котел в хорошем эксплоатационном состоянии, двухконтурный котел, несмотря на свое высокое давление, должен по идее авторов конструкции иметь преимущества перед обыч ными судовыми водотрубными котлами. Максимальная паропроизводительность установленного на судне котла равна около 1100 кг/час, объем водяной части равен 776 л. В целях снижения количества воздуха, врывающегося в топку при заброске топлива, дверки топки открываются с помощью системы рыча гов и педали у фронта котла и автоматически захлопываются после за броски каждой лопаты угля. Учитывая, что котел работает с высоким разрежением в топке, ука занное выше мероприятие имеет большое значение, в особенности при отоплении котла низкосортным углем, когда количество и продолжи тельность забросок увеличиваются. Заслуживает внимания конструкция водоуказательных колонок, стекла которых выполнены из слюды, что должно обеспечить надежную их эксплоатацию, несмотря на высокое рабочее давление котла. Ко лонки снабжены автоматическим запорным вентилем с шариком, изоб раженным на рис. 4. Для лучшей видимости уровня воды через слюдя ные стекла сзади стекол помещены электрические лампочки в специаль ном кожухе с экраном. Слюдяное стекло каждой водоуказательной колонки состоит из на бора пластинок, зажатых в металлическую рамку. Общее количество пластинок одного стекла — 8—10 штук, толщина пластинки около 0,5 мм. Учитывая, что стекла водоуказательных колонок котла высокого давления работают в условиях высоких температур, пластинки должны быть изготовлены из специального сорта слюды, способного выдержать высокую температуру без изменения своих свойств. В практических условиях соблюдение указанных требований вполне возможно. Так например, когда отдельные пластинки слюды водоуказа тельных колонок контура 1 (поставленные еще при изготовлении котла) сильно ухудшили свою прозрачность, они без особого труда были заме- 93
из не- иены пмсіинкамн. мгогоменкымн » специальной слюды одним леиивсрадсквх мт. ответственный оборудован двумя во- Барабан Б контхра 1 как д K0HTVDa Ц —только одной, не- пііѵкячйтрпьными колонками, оараоаи ,р ХГнеаЛ“ именно в него :ена«SZS М явХя: как уже указывалось выше, ре- зѵ"ь?атом отсутствия в контуре II поверхностей нагрева, омываемых гІХи высокой, температуры и, следовательно, отсутствия условии для серьезной аварии даже в случае упуска уровня воды в бараоайс . РВся арматура котла стальная. Притирается арматура довольно лег ко Для притирки могут быть использованы обычные пасты. Па ответ ственных местах (дренажи, питание и т. п .) поставлены по два запор Рис. 4. Запорный вентиль водомерной колонки. ных вентиля, следующих один за другим. Подобная установка арматуры (применяемая в последнее время на стационарных котлах даже среднего давления) позволяет, несмотря на высокое давление, обеспечить надеж ную работу котельного агрегата. Прокладки котельных люков и фланцевых соединений труб в боль шинстве случаев специальные металлические. Во время эксплоатации котла значительную часть прокладок ответственных соединении (напри- мер, люки барабанов контуров I и ІІ) пришлось заменить обычными про кладками из клингерита, паронита или красной меди. До настоящего времени подобная замена не вызвала значительного ухудшения плот ности соединений. Однако возможно, что при более длительной эксплоа- тадTM К°ТЛа <П0ЛГ0Да и больше) прокладки из паронита окажутся менее надежными. Обдувка. Для сохранения чистоты поверхностей нагрева котла в период его эксплоатации, котел оборудован обдувкой. Вытеп7яВт?НвЬ^аППараТ С0СТ°ИТ Из трУбы специальной стали, способной ховика Тпѵб. м УЮ темпеРатУРУ. К0Рпуса аппарата, сальников и ма- « а; Труб конде заглУшена и имеет по всей своей длине ряд пап> давленийTM ** Для °бдУвки применяется насыщенный пар, давление которого с помощью редуктора снижено до 17 ата. Пар 94
поступает в корпус аппарата и затем через сопла трубы выходит с боль шой скоростью, обдувая, таким образом, поверхность нагрева котло агрегата. Труба обдувочного аппарата может с помощью маховика поворачи ваться вокруг своей оси, что позволяет изменять направление выходя щих из сопел струек пара и тем самым охватить обдувкой значительно большую площадь поверхности нагрева. Помимо стационарных обдувочных аппаратов на котле имеется пере носный ручной паровой банник с гибким шлангом, получающий пар от той же магистрали, что и стационарные аппараты. С помощью переносного банника, через смотровые лючки котла про изводится дополнительная обдувка поверхностей экономайзера и паро перегревателя. ГЛАВНЫЕ ПАРОВЫЕ МАШИНЫ Основные* элементы. Главные паровые машины высокого давления с промежуточным перегревом пара исполнены как машины вертикальные, четырехкратного расширения, в трехкривошипном исполнении закрытого типа с циркуляционной смазкой движения от специального масляного насоса. Общий вид машины приведен на рис. 5 и 6. Цилиндры высокого и среднего давления первой ступени простого действия работают на один кривошипношатунный механизм. Основные элементы машин следующие: диаметр ЦВД . ..................................... 140 мм ЦСД-І...................................... . 200 „ „ ЦСД-П.......................................... 225 „ „ ЦНД........................................... 520 „ ход поршня.............................................. . 250 „ нормальное число оборотов ....................... 180 об/мин. Несмотря на сравнительно высокое число оборотов машины, благо даря небольшому ходу поршня, средняя скорость последнего составляет около 1,5 м/сек. Парораспределение во всех цилиндрах осуществляется цилиндриче скими золотниками с уплотнительными кольцами. Золотник ЦНД имеет двойной впуск пара и внутренний канал системы Трикка. В золотнике ЦНД имеется также сквозной внутренний пролет, сообщающий нижнюю и верхнюю полости золотниковой коробки для выпуска отработавшего пара. Золотник ЦСД-І1 цилиндрический поршневого типа. ЦВД и ЦСД-І имеют один общий золотник с четырьмя поршнями — двумя парораспре делительными и двумя уплотнительными. Диаметр золотника ЦВД и ЦСД I....................................... 70 мм ЦСД II.......................................90 . „ I„ ЦНД ....................................... 170 „ Все золотники имеют внутренний впуск пара. Золотниковый привод новой конструкции с распределительным вали ком, имеющим привод от коленчатого вала через зубчатую передачу. Ход золотника при максимальном наполнении около 60 мм. Полное давление свежего пара в золотниковой коробке ЦВД равно 54 кг/см2. Температура пара у входа в золотниковую коробку ЦВД около 360°. Вакуум в конденсаторе около 80 проц. Нормальная мощность каждой машины при среднем наполнении ЦВД около 60 проц, и указанных па раметрах пара 150 и. л. с. 95
Общая степень расширения пара в машине, при указанном наполне- НИИдтУмашиныІ°обЩИм балансиром приводятся вспомогательные ме*а- ннзмы. доказанные на рис. 6 . Общая конструкция машин. Как уже было видно из принципиальной схемы установки, в связи с введением промежуточного перегрева, почти весь процесс работы пара в машине происходит в области перегретого пара. Отработавший пар в ЦВД и ЦСД 1-й ступени поступает в проме - Рис. 5. Общий вид машины (разрез). жуточный пароперегреватель, в котором вновь повышает свою темпера туру за счет снижения температуры пара, вышедшего из пароперегрева теля котла. Благодаря такому устройству температурный режим ма шины получается равномерным, при одновременном использовании вы соких начальных параметров пара, так как по выходе из пароперегре вателя в котле острый пар имеет температуру 440—450°, которая пони жается в промежуточных пароперегревателях перед машинами до тем пературы 330—360°. Разрезы по блокам цилиндров машин и по золотниковым коробкам показаны на рис. 7, 7а и 76. пгпТ ц^ндров состоит из трех отдельных блоков: ЦВД—ЦСД-І, ЦСД-Н и ЦНД, не имеющих между собой жесткой связи и самостоя тельно укрепленных на станине машины, посредством фланцев. 96
С целью лучшею уравновешивания машины и создания равномерного ?^Дп’сРатУРН0Г0 режима и уменьшения потерь на лучеиспускание блок ЦНД расположен между блоком ЦВД—ЦСД -І и блоком ЦСД-ІІ. Лар между цилиндрами сообщается по трубчатым ресиверам, изготовлен ным из стальных цельнотянутых труб. Благодаря такой конструкции тепловые расширения цилиндров при нагревании и охлаждении машины нс вызывают перекоса осей поршневого и золотникового движения. Рис. 6. Вид главной машины снаружи 1 - масляные насосы для «нутренней смазки. 2— циркуляционный насос для прокачки конденсатора . мокро"нпз іушный насос. 4 - питательный насос. 5 - трюмный насос, б—зубчатый масляный насос 1 ■ для смазки поршневого и золотниконого движения. Блок ЦВД—ЦСД -І состоит из трех отдельных частей; в блоках ЦСД-ІІ и ЦНД цилиндры отлиты вместе с золотниковыми коробками . Все золотниковые коробки снабжены вставными втулками, в кото рых расположены паровпускные и паровыпускные окна. Расположение золотниковых коробок параллельно осн цилиндров значительно сокращает длину машины. Расположением ЦВД над ЦСД4 (система тандем) достигается раз- грузка сальниковых уплотнений поршневого и золотникового штоков о г 7 Сборник
действия высокого давления в ЦВД, так как в ЦСД-І пар поступает уже при давлении около 20 кг/см2, что является нормальным для порш невых паровых машин. Уплотнения поршневых и золотниковых штоков состоят из несколь ких отдельных секций, в которые помещены разрезные уплотнительные кольца, стянутые цилиндрическими пружинами. В каждую секцию вхо дят по два уплотнительных кольца. В сальниках ЦВД ЦСД-І и ЦСД -Іі имеется по 4 секции, в сальнике ЦНД — 3 секции. Нижние два уплотни тельных кольца, расположенные в крышках сальников, служат для улав ливания и отвода протечек конденсата и для сбора масла. Коленчатый вал цельнокованный. тивовесьУРаВНОВеШИВаНИЯ машины моть,ли коленчатого вала имеют про- подшипникІвОб,апНитк. К°НСТРУКЦИИ- Вкладыши мотылевых и головных ко* =. н’^з ц^Х^Гр^х^лТ * — ПриШработе 'нГпевел'ний”^111 НЭ Конусе с поперечинами ползунов. работе на задний хоп_ на ползУны работают на параллели, при уплотнительными саморасширяющимися^РШНИ обь,чнОЙ конструкции е шень ЦВД имеет 7 ко^Г^оршеньЦСД*^ Уплотнение золотников осуществляется кольцами , “ 4и Зазор между крышками цилиндров и попшнями пп же КОНСТРУКЦИИ- тылей в верхней мертвой точке составляет S п і с Р положении М0‘ днищами цилиндров и поршнями при положении3’^ММ: 3-ЗОР МеЖЛУ мертвой точке, около 4,5 мм. Р Л0/кении мотылей в нижней 98
Как видно на рис. 6, картер машины имеет специальные люки для доступа к поршневому и золотниковому движению. Блок цилиндров хорошо изолирован стеклянной ватой и обшит оцин кованной жестью. Промежуточные пароперегреватели являются неотъемлемой частью главных машин. Пароперегреватель представляет собой стальной ци> по /Iff Рис 7-а . Блок цилиндра СДП. линдр, внутри которого расположены змеевики, состоящие из тцех рядов стальных цельнотянутых труб, разделенных трубной доской на две по лости. Свежий пар проходит по змеевикам и отдает часть своего тепла пару, отработавшему в ЦВД и ЦСД-І, который омывает змеевики по наружной поверхности трубок. Для лучшей отдачи тепла свежим паром пару уже отработавшему в двух цилиндрах, внутренняя полость паро перегревателя разделена переборкой на две части» благодаря чему осу- 99
^ш7ТрХПаРаЛЛеЛЬНЬ1Й T0K Свежего и сработавшего пара по всей 400 ціощрідід Caotrei / лтА у50 ОДО гюоюо 210 0 змеевика 25 мм в ЦИЛИНДРа ВД’ '3z"»u.' .сго. - —, «м TM=.":ХХ “ =е„„уюш„, „ас. ѵмость одноименных де
талей и возможность замены изношенных деталей запасными частями без всякой пригонки. Золотниковый привод и элементы парораспределения. Золотниковый привод имеет оригинальную конструкцию, с распределительным валом, мотыли которого заменяют эксцентрики, с небольшими массами движу щихся частей. Конструкция привода позволяет производить регулирова ние мощности машины путем изменения степени наполнения цилиндров в широких пределах. В связи с тем, что золотниковый привод представляет собой наиболее сложную часть машины, ниже дано подробное описание конструкции привода. Как видно из схемы золотникового привода (рис. 9) золотники ма шины, закрепленные на золотниковых штоках 7, получают перемещение при вращении распределительного вала 1. 101
Элементы определенные по Наименование О б о з н а ч е н и я Т ~ » . _ _ _ . _ _ - _ _ г а з м е р н о с т ь _ 1 I - ! 1 Передний ход ____ __ Максимальное наполнение пПромежуто івд ДСД-І цсд-п ЦНД ЦВД ЦСД-j верхи. НИЖИ . верхи. НИЖИ . верхи . НИЖИ. верхи . нижи . Ход золотника 2г JM 61 70, 5 7С ',7 46 2 Среднее положение золотника (от изме рительной кромки) $0 9J 104 .3 11 ),9 9 8,8 3 Крайнее положение золотника (от изме рительной кромки) sKP 66 130 69 139,5 80,5 151,2 75,8 121,8 4 Положение золотни ка при мертвых точ ках (от измеритель ной кромки) 99 81.3 117,6 79.9 130,6 89 142 81,5 116,6 5 Высота окна а99262632 33 44,5 45 26 26 6 Паровпускной пе рекрыт Р9913 14 16,3 15,7 і 17,9 14,6 13,8 13,2 7 Паровыпускной пе рекрыт Q 99 1,0 2.0 5.7 4,3 2,6 4,4 0,2 2.8 8 Максимальное откры тие окна для впуска тх 99 19 18 19 19.5 17.5 20,7 9,2 9,8 9 ! То же для выпуска '«2 99 26 26 29,5 31 32,7 31,0 22,8 20,2 10 Линейное опереже ние для впуска V 99 3,7 5,6 8,1 10,6 9,0 11,5 3,5 4,6 11 Степень предваре ния впуска еі%1,01,02,03,51,54.01,52,0 12 Степень наполнения 82 76.5 73,0 64.5 65 63 67,5 55,5 51 13 Степень предваре ния выпуска ®з 99 8.5 7.0 10.5 10,0 12,5 10,0 1G 14і 14 Степень сжатия -4 99 10,5 11,5 21 2о 17,0 20.5 20 21 102 1
Парораспределений эллііііт11 •к •<*.к11м диаграммам Таблица 1 За.іи и іі ход____ ное наполнение Минимально и наполнение Максимальное наполнение ЦСД-1І ЦНД ЦВДІЦСД-І ЦСД-ІІ ЦНД 1ЦВД ЦСД-І Ці д-н _ ЦНД_ верхи. нижн . верхи . нижн.’верхн. НИЖН. верхн. 1 нижн. верхн. I нижн верхн. 1 нижн .’верхн. НИЖН . верхи. |нижн. 51 50 ,7 36 ,3 38 ,7 40 ,2 8 5г1,2 54 ,4 10' 1 116 5 100 4 105 7 115 ’9 987 105 .1 115 .8 78,5 129,5 91,2 141,7 82,2 118,5 86,3 125 95,8 136 74,7 122,7 78,5 131,7 88,6 143 82,7 125,5 93 138,3 85,5 114 88,5 122,5 99,5 133,5 80 118,8 88,20 124,7 98,6 135,6 і 32 33 44,5 45 26 26 32 33 44,5 45 2626 323344,545 16,0 16 18,5 14,0 15,4 11,6 17,7 14,3 17,9 14,6 13,7 13,3 17,1 14,9 17,8 14,7 6,0 4,0 2,0 5,0 —1,4 4,4 4,3 5,7 2,6 4,4 0,3 2,7 4,9 5,1 2,7 4,3 9,5 9.5 6,8 11,2 2,8 6,5 1,7 5.0 2,2 5,5 10,3 10,7 9,5 11J 9,6 11,5 19,5 21,5 23,2 20,3 19.5 13,8 15 13.7 17,5 15,7 23,7 21,3 21,7 21,7 24,5 22.9 5.3 5,5 5,0 7,8 —0 .5 2.0 — 0.5 2.5 —1,5 3,0 5,0 6.8 — 0,2 4,7 —0,6 5,11 2,53,0205.001,0 0 1.5 0 2,0 2.5 4,0 0 1,5 0 1,5 40,5 42 37 43.5 36 46,5 21.5 31,5 18.5 31 55.5 48.5 58 55,5 55,5 і і 58 16,0 18,0 19.4 18,0 2о 11 17.0 16.0 22,5 17,5 18.5 16,5 9,0 7,5 п,о 8.0 36 33 31,5 30.5 20.5 27.5 39 і 39 39,5 34 22.5 23.5 23 20.5 18.0 1 20,5 103
U C D ~ U H D U B D - t t C D I U B D Ц С Я І Р и с . 9 . С х е м а з о л о т н и к о в о г о п р и в о д а .
Распределительный вал имеет три мотыля, выполняющих роль эксцентриков, расположенных под некоторым углом по отношению к мотылю коленчатого вала соответствующего цилиндра. Золотниковые тяги 2, имеющие форму шатуна, соединяют мотыли распределительного вала с передними концами кулис 3, которые своими ♦ другими концами шарнирно соединены с переводными рычагами 4, не подвижно закрепленными на переводном валу 5. В прорезях кулис, осевые линии которых представляют собой отре зок дуги и своей выпуклостью расположены в направлении к распреде лительному валу, скользят бронзовые кулисные камни б, соединенные с толкателями золотниковых штоков. Переводный вал, лежащий в опорных подшипниках, через систему рычагов 8, 9 и 10 соединен с промежуточным валом 11, на котором на сажен червячный сектор 12. Штурвал 13 закреплен на конце червячного вала 14, вращающегося в двух шариковых опорных и в одном упорном подшипниках, который сцеплен с червячным сектором. Распределительный вал расположен в картере машины, параллельно коленчатому валу и приводится от него в движение посредством трех цилиндрических зубчатых колес 15, 16 и реверсивной муфты 17 с кони ческими зубчатыми шестернями внутри. Передаточное отношение всей передачи от коленчатого вала к распределительному валу 1:1. Ревер сивная муфта, кроме того, посредством тяги 18 и рычага 19 соединена промежуточным валом 11. Для режима полного переднего или полного заднего хода кулисы выложены в свое крайнее положение, при котором камень кулисы на ходится вблизи верхней головки эксцентриковой тяги. При этом положении кулисы золотник будет иметь максимальный ход, а следовательно, и степень наполнения цилиндров машины будет наибольшей. Для режима «стоп» кулисы будут выложены в свое другое крайнее положение, при котором камень кулисы будет находиться вблизи го ловки переводного рычага. При этом положении кулисы золотник будет иметь наименьший ход и доступ пара в цилиндры прекратится. Перекладка кулисы производится вращением штурвала, который по средством червячного вала поворачивает червячный сектор и промежу точный вал, действующий через систему рычагов на переводный вал. Последний уже непосредственно воздействует на переводные рычаги, соединенные с кулисами. Одновременно с перекладкой кулис происходит поворот на некото рый угол реверсивной муфты, соединенной с промежуточным валом; при этом коническая шестерня реверсивной муфты 20, ось вращения кото рой закреплена в корпусе муфты, обкатывается по шестерне, соединен ной через зубчатую передачу с коленчатым валом, и поворачивает ше стерню, закрепленную на распределительном валу, благодаря чему мотыли распределительного вала смещаются по отношению к мотылям коленчатого вала. При производстве реверса кулисы переходят из своего переднего положения, показанного на схеме, в положение «стоп» и обратно в переднее положение. В это же время происходит поворот рас пределительного вала и перестановка золотников, благодаря чему ме няется впуск пара из одной полости цилиндров в другую, и коленчатый вал начинает вращаться в обратном направлении. Регулирование числа оборотов машины, путем изменения степени наполнения, производится перестановкой кулис в промежуточное поло- 105
жение, между положением «стоп» и крайним передним положением кулисы. Во время работы машины при кулисе, выложенной на определенный режим, корпус реверсивной муфты находится в неподвижном положе нии, благодаря соединению через тягу 18 с промежуточным валом 11, і - лиэгояммя мя л ^ис‘ Эллиптическая диаграмма диаграмма на передний ход при максимальном наполнении; // - тоже при ЛЛ Диаграмма на задний ход — I; II~ II »Оц|—Оц|;О|у_ __ Сред11ие 6 - расстояние от измерительной кромки зеркала до верхней от коленчатого через щиеся внутри реверсивной муфты. С целью уменьштш^п”"’ вращаю‘ ние, оси конических шестепен впашяттга D / ньшения потерь на тре- Д« перTM„„TMХ , лода на полный задний 1чЮ
Ход нужно сделать 6—7 оборотов штурвала, при этом корпус реверсив ной муфты повернется вокруг своей оси на некоторый угол а, а распре делительный вал на угол 2 а. Коническая паразитная шестерня ревер сивной муфты, обкатываясь по конической шестерне, соединенной с парораспределения ЦВД—ЦСД-і . промежуточном наполнении, 111 - то же при минимальном наполнении; при максимальном наполнении. положения золотника соответстиуюіцих диаграмм. распределительной кромки золотника (л* рис. 10, 10-а, Ю-б). коленчатым валом, совершает одновременно два движения: относитель на — вокруг своей оси и переносное вместе с корпусом реверсивной муфты — вокруг оси муфты . Реверс машины производится вручную. Штурвал для перекладки кулис расположен у поста управления, возле привода к главному сто- Ю7
йорному клапану. Привод к штурвалу посредством валиковой передачй с коническими шестернями, как показано на схеме, выведен в рулевую рубку, откуда также может производиться управление машинами. Для перевода кулис при работающей машине на рукоятку штурвала нужно приложить усилие около 2 кг. На производство реверса с полного переднего на полный задний ход, или наоборот, при ручной перекладке требуется около 6 секунд. Регулировка парораспределения по отдельным цилиндрам в неболь ших пределах может производиться изменением длины эксцентриковых Этлнпти іеские диаграммы парораспределения, ЦСД-П. И закрепляется в нужном'Хполсш«нии₽еДВИГаТЬСЯ П° резьбе на оси тяги ХѴмТTM МОГУТ УСТаНав-в -ьеяПГНуП^ГпоКХРеХК вместо ваются в толкатели гТи после pu^np'XJ'п ШТОКОВ на резьбе вверты- шины и совершенно изолирован от доѵгогпУТРИ закрьітого картера ма- опадания в пего посторонних предметов Движения и возможности 108
На рис. 10, 10а, 106 приведены эллиптические диаграммы парорас пределения для всех цилиндров паровой машины высокого давления, построенные для трех значений наполнения при кулисе, выложенной на передний ход, и для максимального наполнения при кулисе, выложенной на задний ход. В табл. I сведены элементы парораспределения, определенные по эллиптическим диаграммам для указанных значений наполнения. Как видно из диаграмм, золотниковый привод позволяет, в зависи мости от заданного режима работы, изменять наполнение цилиндров, а следовательно, и мощность машины в широких пределах, не прибегая Рис. 10-6. Эллиптические диаграммы парораспределения ЦНД. к качественному регулированию мощности путем дросселирования пара стопорным клапаном. К положительным качествам привода следует также отнести постоянство среднего положения золотника при различных значениях наполнения. На рис. 11 приведены образцы индикаторных диаграмм цилиндров, снятые при испытании машины опытного судна для режима при нор мальном наполнении ЦВД (около 65 проц.). Штормовые клапаны и механизм управления машинами из рулевой рубки. Реверс машин и регулирование степени наполнения цилиндров 1 109
легко осуществляется с поста управления в машинном отделении или из рулевой рубки. Штурвалы управления золотниковыми приводами обоих главных ма шин, посредством валиковой передачи с коническими шестернями, вы ведены к посту управления в рулевую рубку. Рис. И. Индикаторные диаграммы . Одновременно с приводом для оевепга ѵ вую рубку выведены приводы к штормов.У упРавпения в также управляться с поста управления в м Ю1апанам- кот»рые управления из рулевой рубки показан на рис иГ''0” Отделении- Штормовой клапан соединен на ЛлянЛТ 2 паном, имеющим привод от маховикатолько%Г^ВНЫМ СГ0"-’Рным кла ло лько с поста управления в ща- руле- могут Пост
шинном отделении. Изменение числа оборотов производится изменением степени наполнения цилиндров путем перекладки кулисы или путем при крытия штормового клапана. Главный стопорный клапан обычной та рельчатой конструкции. Штормовой клапан специальной конструкции показан на рис. 13. Свежий пар из главного стопорного клапана поступает в корпус штормового клапана и по боковым каналам последнего поступает к втулкам с паровыми окнами I и входит в отверстия нажимных колец 2, которые пружинами 3 поджимаются к языку 4. Рис. 12 . Пост управления в рулевой рубке. /—штурвалы золотникового привода . 2 — рукоятка управления штормовыми клапанами, 3 — муфта бокировки двух рукояток; •/— указатель положения реверса, 5 — тахометры, показывающие число оборотов машин. Язык клапана имеет круглые боковые отверстия, при совпадении которых с отверстиями в кольцах пар пройдет по внутреннему каналу языка и далее в золотниковую коробку ЦВД. Поворачиванием языка можно перекрыть отверстия в нажимных кольцах и прекратить поступление пара в машину. Нажимные кольца в местах соприкосновения с языком клапана облицованы графитом для предотвращения заедания языка от действия высокой температуры пара. Конструкция штормового клапана предусматривает дополнительный впуск пара в ресиверы цилиндра среднего и низкого давления. При необходимости стронуть машину с места при положении золот ника ЦВД, перекрывающем паровые окна, поворотом рычага 5 штор мового клапана до предела, достигается поворот языка клапана 4, ко торый воздействует на шток 6 и открывает каналы; по этим каналам пар направляется в ресиверы ЦСД и ЦНД, благодаря чему обеспечи вается пуск машины при любом положении мотылей. НІ
Р и с . 1 8 . Ш т о р м о в о й к л а п а н . £
Для удобства управления из рулевой рубки, рукоятки к приводу штормовых клапанов при одинаковых режимах работы обеих машин мо гут быть сблокированы. Для контроля работы машин, в рулевую рубку выведен манометр, показывающий давление пара во втором контуре котла, а также счет чики числа оборотов (тахометры) от каждой машины. Внутренняя смазка. Особое внимание в установке уделено вопросам смазки. Для внутренней смазки на каждой машине имеются 2 масля ных плунжерных насоса, один на 16, а второй на 8 отводов. Привод на сосов осуществляется качающимися рычагами от балансира машины. Подача смазки в цилиндры машин, золотниковые коробки и сальни ковые уплотнения поршневых и золотниковых штоков производится че рез специальные невозвратные клапаны, расположенные на машине не посредственно у каждой точки подачи масла. Невозвратные клапаны обеспечивают разгрузку маслопровода от давления пара и имеют конт рольные винты, посредством которых проверяется подача смазки. Кон струкция масляных насосов позволяет в широких пределах регулиро вать подачу смазки в различные части машины при необходимости выключать отдельные точки. Для лучшей подачи смазки в цилиндры и золотниковые коробки машин, ввиду большой плотности цилиндрового масла, особенно в зимнее время, предусмотрено подогревание масла пу тем подвода пара из ресивера ЦСД-П в корпуса масляных насосов. Для контроля подачи смазки на корпусах насосов с лицевой стороны име ются смотровые стекла, через которые можно наблюдать подачу масла по отдельным точкам. Схема маслопровода главной машины и располо жение насоса для внутренней смазки показаны на рис. 14. Наружная смазка. Смазка поршневого и золотникового движения машин — принудительно циркуляционная — осуществляется специаль ным зубчатым масляным насосом, имеющим привод от коленчатого вала главной машины. Схема работы насоса показана на рис . 15. Как видно из схемы, изменение направления потока масла при изме нении направления вращения главной машины производится автомати чески, при помощи системы клапанов и на работу насоса не влияет. После смазки движения масло стекает в закрытый картер машины, откуда забирается тем же насосом и прогоняется через сетчатый фильтр и специальный масляный холодильник. Охлажденное масло нагнетается в распределительную магистраль, проходящую внутри картера вдоль ма шины, от1 которой отходят трубки для смазки поршневого и золотнико вого движения. От этой же магистрали охлажденное масло поступает в рамовые подшипники и внутренний канал коленчатого вала, откуда через отверстие в шатуне подается к головным подшипникам шатуна и, затем, через поперечину ползуна на параллели. Для регулирования давления смазки избыток масла, через специаль ный регулирующий клапан, перепускается из нагнетательной во всасы вающую магистраль. Для прокачивания смазки перед пуском машины имеется специальный ручной масляный насос, включенный в масляную магистраль параллельно основному насосу. • Для контроля напора масла в масляной системе на щите приборов у каждой машины имеется манометр, показывающий давление масла. Давление масла в подающей магистрали поддерживается около 1,5—2 кг/см2. Для контроля температуры на приемной магистрали установлен тер мометр, показывающий температуру масла в картере, а на нагнетатель ной магистрали — термометр, показывающий температуру масла после холодильника. 8 Сборник 113
Р и с . 1 4 . С х е м а м а с л о п р о в о д а . н а с о с н а 1 6 о т в о д о в . 2 — н а с о с н а 8 о т в о д о в . : і — ц е н т р а л ь н а я м а с л е н к а , 4 — м а с л е н к а Ш т а у ф е р а , 5 — н е в о з в р а т н ы е к л а п а н ы .
На нормальных режимах работы, когда масло в картере нагревается незначительно, масляный холодильник может быть из общей системы отключен, тогда масло после фильтрации, минуя холодильник, направ ляется в распределительную магистраль. Для предохранения смазки в картере машины от обводнения конденсатом, поршневые и золотниковые штоки при входе в картер тщательно уплотнены металлической набив кой. Смазка подшипников вала балансира для привода насосов, навешен ных на машине, и смазка пальцев приводных насосов производится са мотеком из центральной масленки. Смазка промежуточных подшипников линии вала и упорных подшипников системы Митчеля — кольцевая . За ливка масла в корпуса подшипников промежуточных и упорных валов производится через крышки вручную. • Рис. 15. Схема работы масляного насоса. Подача масла в дейдвудные трубы производится специальным насо сом, имеющим привод от балансира главной машины. Благодаря хорошей общей смазке и закрытой конструкции картера машины работают плавно и без шума. СИСТЕМА ОЧИСТКИ КОНДЕНСАТА ОТ МАСЛА И КОНДЕНСАТОРЫ ГЛАВНЫХ МАШИН В современных судовых паросиловых установках очистка конденсата от масла имеет первостепенное значение для нормальной работы уста новки. Особое значение приобретает очистка конденсата от масла в установках с паровыми поршневыми машинами, работающими перегре тым паром, где удельный расход масла значительно выше, чем в уста новках с машинами, работающими насыщенным паром. В описываемой установке, очистка от масла начинается еще до кон денсации пара в холодильнике и происходит в трубопроводе отработав шего пара по выходе его из золотниковой коробки цилиндра низкого давленид. Как видно из помещенной схемы очистки отработавшего пара и кон денсата от масла (рис. 16), на трубопроводе отработавшего пара между 8* 115
ЦНД и холодильником установлен маслоотделитель цилиндрической ф0РОтЫработавшиіі пар из ЦНД главной машины, пройдя через маслоот- делитель, поступает в поверхностный конденсатор, из которого ко д н- сат забирается мокровоздушным насосом «Эдварса» и подается в си стему маслоочистительных фильтров. 1 Схе“»а °',ИСТОКИ отработавшего паря и конденсата от масла. денсаторы прокачиваются забоотной йпп/й °К около 11 >ь м- ^он" ными насосами, навешенными на машинах К "кони?TM циркУляцион’ правого борта подведен трубопровод отпяблта конденсатоРУ машины дымососа и резервных питательных насосо? Пара °Т турбины 116
Пройдя очистку, как показано на схеме, в коксовом фильтре ка скадного типа, конденсат поступает в фильтр морской травы, где про исходит последняя стадия фчистки, после чего очищенный конденсат направляется в питательную цистерну форпика, из которой питательные Рис. 17. Маслоотделитель . насосы забирают очищенный конденсат и подают его в котел, предва рительно пропустив через подогреватель питательной воды. Маслоотделитель выполнен в виде цилиндра сварной конструкции с крышкой и днищем выпуклой формы (рис. 17). Посредством фланцев маслоотделитель укреплен на трубопроводе (иработавшего пара между ЦНД и конденсатором. Внутри маслоотде лителя находятся три ряда пакетов из пластин фасонного профиля тол- 117
тиной 1 ММ. представляющих собой угловой лабиринт, направленный ПаРПакеты°в масл^де^теЛ укладываются на специальные угольники, ѵкоеплейные Гкорпу? и при необходимости очистки легко вынимаются нар“^Пластины расположены под углом 35° к оси трубопровода, ши рина прохода между рядами пластин составляет о мм. мм. Рис. 18. Масляный автомат. / —клапан к конденсатору, 2 — клапан паровой, 3 — клапан масляный, / — поплавок указателя ѵоовня 5 - невозвратным двойной клапан, 6 — мановакууметр, 7 — предохранительный клапан, 8- указатель уровня, 9 — всплывающий резервуар. г • Пластины маслоотделителя изготовлены из обычной листовой мало углеродистой стали. При диаметре трубопровода 140 мм диаметр кор пуса маслоотделителя составляет 400 мм и высота 430 мм. Отношение площади прохода трубы отработавшего пара к живому сечению прохода между пластинами маслоотделителя равно 1:10, Общая поверхность пластин, обтекаемая паром, составляет около 8 м2. Удельная нагрузка маслоотделителя составляет примерно 90— ЮОкг/час пара на 1 м2 поверхности пластин. При прохождении отработавшего пара между пластинами маслоот делителя находящиеся во взвешенном состоянии капельки масла, вслед- 118
ствие большего удельного веса, ударяясь о стенки пластин, оседают на них и стекают в нижнюю часть маслоотделителя. В донышке маслоотделителя имеются отверстия, соединенные трубо проводом с масляным автоматом цилиндрической формы, также сварной конструкции (рис. 18). Выделяющееся из пара масло с некоторым количеством воды, стекает из маслоотделителя в масляный автомат, имеющий внутри поплавковый резервуар, воздействующий посредством системы рычагов на клапан выпуска масла из маслоотделителя, на клапан впуска пара и на клапан, соединяющий автомат с конденсатором. При наполнении масляного автомата до определенного уровня, масло с примесью конденсата автоматически отводится в отстойную цистерну, из которой уже производится раздельный сток воды и масла. Поплав ковый резервуар перемещается по направляющему стержню и с повы шением уровня в автомате постепенно заполняется маслом и начинает тонуть. При опускании вниз поплавковый резервуар, посредством си стемы рычагов, закрывает клапан, через который поступает смесь из маслоотделителя, и клапан, который сообщает автомат с конденсатором; одновременно с этим происходит открытие парового клапана. Свежий пар, поступающий в автомат из ресивера ЦСД, создает дав ление в корпусе автомата и выдавливает смесь в маслоотстойную цистерну через двойной невозвратный клапан до тех пор, пока всплыв ший резервуар закроет паровой клапан и откроет клапаны из маслоот делителя и конденсатора. После этого цикл начинается снова. Благодаря открытию клапана, сообщающего автомат с конденсато ром, в корпусе автомата устанавливается вакуум такой же как и в конденсаторе, вследствие чего автоматически происходит закрытие двойного невозвратного клапана и отключение отстойной цистерны до следующего повышения давления и процесса опорожнения автомата. Для безопасности работы, на случай чрезмерного повышения давле ния, на крышке автомата установлен предохранительный клапан. Для контроля работы масляного автомата на его крышке установлен указа тель уровня и мановакууметр. При необходимости масляный автомат может быть отключен пере* крытием вентилей на масляном и паровом трубопроводах. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ Механизмы, имеющие привод от главных машин. Особенностью опи сываемой установки является незначительное число самостоятельно дей ствующих вспомогательных механизмов. Кроме масляных насосов, о которых было сказано выше, у носового конца коленчатого вала каждой главной машины имеется специальный привод к балансиру (см. рис. 6), от которого приводятся в действие сле дующие механизмы: а) Питательный насос, односкальчатый, простого действия, снабжен ный клапанной коробкой с приемными и нагнетательными клапанами. Диаметр скалки 30 мм, ход скалки 120 мм. На нагнетательной магист рали питательного насоса установлен предохранительный клапан на дав ление 65 кг/см2. б) Трюмный насос, он же циркуляционный, служит для прокачки масляных холодильников простого действия, расположен* в одном кор пусе с питательным насосом. Трюмные насосы машин правого и левого борта сблокированы между собой и приспособлены для откачки воды из машинно-котельного и жилых помещений. Диаметр скалки насоса 30 мм. Ход скалки 65 мм. 119
В) Мокровоздушный насос простого действу, Диаметр цилиндра 175 мм. Ход поршня 120 мм. Кондипоетуп 1 шіжнюю часть корпуса насоса самотеком, так как конденсатор располо жен несколько выше приемной коробки насоса. При поршня в верхней полости насоса создается разрежение и при открытии окон во втулке в полость сначала поступает воздух, а затем вода, вы- давливаемая конусом поршня из нижней части. При восходящем ходе, после закрытия окон во втулке, воздух и вода через отливные пластин чатые клапаны поступают в отливную магистраль, откуда конденсат подается через фильтры в цистерну питательной воды, расположенную^ в форпике. Мокровоздушный насос создает разрежение в конденсаторе до 85 проц. г) Циркуляционный насос, двойного действия. Диаметр цилиндра 130 мм. Ход поршня 120 мм. Приемные и отливные клапаны пластинча тые из цветного металла. Насос забирает воду из донного кингстонного ящика, расположенного под еланями между машинами, и подает ее для прокачки конденсатора, откуда вода отливается за борт. Кроме перечисленных механизмов, от машины правого борта при водятся: 1) Насос простого действия для подачи забортной воды в водоочи стительную установку. Диаметр скалки 20 мм. Ход скалки 50 мм. При необходимости подачи воды на стоянке насос может быть отключен от машины и переведен на ручное обслуживание. 2) Генератор постоянного тока мощностью 750 вт при напряжении 24 в приводится в движение от шкива на промежуточном валу, посред ством ременной передачи с тремя ремнями трапецевидного сечения. Пе редаточное отношение ременной передачи 2:1. Кроме того, генератор имеет зубчатый редуктор с передаточным отношением 4,5. Генератор ра ботает на зарядку трех кислотных аккумуляторных батарей. Генератор во время работы в ходу при полностью заряженных батареях посред ством автоматического реле непосредственно переключается на освети тельную сеть. Компактное расположение всех насосов с боковой стороны машины, свободной от поршневого и золотникового движения, очень удобно для обслуживания и контроля их работы. Приборы контроля. Для контроля работы машин с носовой стороны каждой машины, у поста управления, расположены манометры, показы вающие давление пара в ЦВД, ЦСД-І, ЦСД-ІІ и ЦНД, а также манова- кууметр, показывающий вакуум в конденсаторе, и манометр, показыва ющий давление масла в нагнетательной магистрали. Для контроля температуры пара, с переднего фронта машины уста новлены в специальных оправах термометры, показывающие темпера туру пара перед машиной, по выходе из ЦСД-1, после промежуточного пароперегревателя (перед ЦСД-11) в ресивере ЦНД и по выходе из ЦНД. Для наблюдения за числом оборотов на каждой машине установ лен тахометр с приводом от коленчатого вала '’ Для контроля мощности машины и проверки правильности парорас пределения, на всех цилиндрах предусмотрена возможность установки индикаторов. Привод к индикаторам осуществляется от ползунов по средством специальных рычагов, укрепляемых в картере при "омощи пластин с прорезями, привернутых к съемным люкам помощи На случай повышения давления в машине выше допустимого на всех цилиндрах и золотниковых коробках установлены предохрани гель, ые машины.’ °Т К0Т°РЬ,Х 0ТХОДЯТ ТРУбКИ В °6ЩУЮ ма'истральРпродувания 120
Линия вала и гребные винты. В связи с тем, что главные машины расположены в носовой части судна, валопровод имеет значительную длину и состоит из одного упорного вала, двух промежуточных и греб ного вала. Схема расположения линии вала показана на рис. 19. Коленчатые валы машин непосредственно соединены с короткими упорными, имеющими один гребень. Упорные подшипники системы Мит» челя, опорные подшипники обычной конструкции — с кольцевой смазкой . Валоповорогное устройство состоит из диска, надетого на фланцы упорного и коленчатого валов с несколькими отверстиями для рычага. Проворачивание машин, вместе с линией вала, производится вручную одним человеком. Гребные винты стальные со стальными лопастями, работают в напра вляющих насадках. Основные элементы гребных винтов следующие: 1. Диаметр гребного винта . . . . . . D— 1750 мм 2. Число лопастей.................................................................... z = 4 3. Средний шаг вин га ............................................................ Н — 1340 мм 4. Дисковое отношение............................................................О = 0,50 5. Шаговое отношение........................................................... __ == 0,766 Рис. 19. Схема линии вала. 1 — упорный подшипник Митчела, 2 — опорные подшипники с кольцевой смазкой. . ? — муфта для ручного проворачивания, 4 — соединительные муфты . 5 — сальник Цедерваля, 6’ — гребной винт . Гребные валы работают в дейдвудных трубах и во втулках кормовых кронштейнов, облицованных внутри белым металлом. С наружной стороны дейдвудных труб установлены сальники систе мы Цедерваля, с внутренней стороны—уплотнительные сальники обыч ной конструкции с мягкой набивкой. Гребные винты укреплены на ва лах, на конусе и на шпонке и затянуты корончатой гайкой. Вращение винтов при работе на передний ход — наружу, при работе на задний ход — внутрь . Питательные насосы. Для питания первичного и вторичного конту ров котла, кроме машинно-питательных помп, на судне имеются два са мостоятельных питательных насоса. Насосы принимают воду через общий коллектор, к которому присое динены: приемные трубы из цистерны питательной воды, от цистерны с дестиллятом, а также из-за борта от днищевого кингстона . Оба насоса взаимозаменяемы, т. е . могут питать любой из контуров . При исправном состоянии обоих насосов, бортовой насос предназначен для питания контура II, а второй для контура I. Насосы работают насы щенным паром с давлением Р=55 ата. Общий вид насосов изображен на рис. 20. Насосы имеют по одному паровому и одному водяному цилиндру. Диаметр парового цилиндра d =105 мм, водяного с/=50 мм. Ход поршня //=120 мм. Паровой и водяной поршни укреплены на общем штоке. Основная особенность описываемых насосов заключается в си - 121
Р и с . 2 0 . П и т а т е л ь н ы й н а с о с .
стеме парораспределения. Парораспределение осуществляется двумя цилиндрическими золотниками. Главный золотник, производящий рас пределение пара по полостям цилиндра, расположен горизонтально. Второй золотник (вертикальный) предназначен для перекидки глав ного золотниксі с одного крайнего положения в другое. Это достигается тем, что вертикальный золотник сообщает крайние полости горизонталь ного золотника поочередно то со свежим паром, то с трубопроводом отработавшего пара и, благодаря разности давлений, горизонтальный золотник перемещается. На конце вертикального золотника имеется хвостовик, проходящий сквозь отверстие в крышке в верхнюю полость парового цилиндра. Пор шень насоса, поднимаясь, но не доходя до верхней мертвой точки, упи рается в хвостовик и перемещает вертикальный золотник вверх. Для перемещения вертикального золотника вниз в теле цилиндра имеются каналы, один конец которых выходит на боковую поверхность цилиндра, ниже его середины, а другой — сообщается с полостью над вертикаль ным золотником. Когда поршень, опускаясь вниз, откроет своим телом отверстия клапанов, пар устремится по ним, и давление в цилиндре и над вертикальным золотником установится одно и то же, но, благодаря разности площадей верхней части золотника и хвостовика, золотник пе реместится вниз. Приведенная конструкция парораспределения удобна тем, что золот ники являются самоустанавливающимися, т. е . не требуют регулировки парораспределения и при сборке насоса взаимное расположение поршня и золотников может быть произвольным. Паровые цилиндры не имеют кранов для продувания. Водяная часть насоса снабжена двумя всасывающими и двумя на гнетательными клапанами. Смазка золотников и цилиндров насосов производится путем подвода масла в золотниковую коробку, откуда масло вместе с паром проникает в цилиндр. Поршневой шток смазывается отдельно. Для смазки насоса установлена специальная масленка, приводимая в движение гидравличе ским приводом, принцип работы которого заключается в следующем. От нагнетательного трубопровода насоса отведена трубка к пор шеньку привода. При нагнетательном ходе поршня давление воды пере мещает поршенек привода вверх. Поршенек соединен со штоком, другой конец которого упирается в пружину. При прекращении давления воды упругостью пружины поршенек переместится вниз. Шток привода сое динен с храповым устройством валика масленки. Масленка представляет собой плунжерный насос с двумя плунже рами. Количество подаваемого масла регулируется уменьшением или увеличением хода плунжера. Для этого на масленке имеются две кнопки с фиксирующими вырезами и соответствующими надписями. Горизонтальное расположение надписей на кнопках указывает па максимальную подачу масла, при расположении надписей под углом — подача масла уменьшенная и при перевернутых надписях подача масла прекращается. Подогреватель питательной воды. Конструкция установленного подо гревателя питательной воды не отличается от конструкции поверхност ных подогревателей, применяемых на судах морского и речного флота (за исключением материала трубок). Подогреватель состоит из двух трубных досок и 24 стальных трубок с внутренним диаметром сі =25 мм. Нижняя трубная доска подвижная. Число ходов воды — 2 . 4 123
Коля подаётся в подогреватель питательными помпами й проходит внутри трубок, обогреваемых снаружи отработавшим паР°м ^УР инки дымососТ. Температура »ды «а выходе на "W^onaеХ сІ Образовавшийся от конденсации пара в подогрева 11ИГтеОну пита- ляется в нижней части его корпуса, откуда удалнетсявадстер,TM тельной воды. Уровень конденсата определяется по водомерному стеклу В верхней крышке подогревателя крепится клапанная юробка с двумя клапанами, четырьмя гнездами и перегородкой внутри. Каждый клапан имеет две опорные поверхности. С помощью указанных двойных клапанов подогреватель, в случае неисправности, может быть выключен из питательной системы котла, и питание будет производиться помимо подогревателя. Кроме водомерного стекла на корпусе подогревателя установлен ма нометр, показывающий давление в паровой части подогревателя. Для спуска воды, при консервации судовой установки на зиму, в нижней крышке корпуса подогревателя и крышке водяного пространства имеются специальные пробки. Турбодымосос. Для преодоления сопротивления газового тракта котла при работе на полную нагрузку в дымовой трубе установлен тур бодымосос. Турбодымосос расположен у основания опрокидывающейся части дымовой трубы и при горизонтальном положении трубы крылатка вен тилятора вполне доступна для осмотра и ремонта. Во время работы главных машин турбина работает перегретым паром из промежуточного перегревателя левой машины. На стоянке или в случае выхода из строя левой машины, турбодымосос работает насыщенным паром давлением Р=17 ата. Снижение давления пара от 55 до 17 ата осуществляется редуктором, установленным на паропроводе к турбине. Максимальное число оборотов турбины п =5000 об/мин., создавае мое при этих оборотах максимальное разрежение равно h =60—65 мм водяного столба. Однако режим, при котором п =5000 об/мин., турбина дымососа переносит плохо, начинается сильная вибрация не только фун дамента дымососа, но и трубопроводов котла, водомерных колонок и т. п., поэтому во время эксплоатации опытного буксира турбина дымо- coca в большинстве случаев работала на режиме п =3000, 3500 об/мин. с соответственным этим оборотом разрежением h = 35—40 мм водяного столба. Главные^ части турбодымососа: турбина, крылатка вентилятора, ше стеренчатый масляный насос, маслоохладитель. Вал турбины располо жен вертикально и совпадает с осью дымовой трубы. Крылатка венти лятора укреплена непосредственно на валу турбины Турбина имеет три ступени скорости. Количество' пара, поступающее к соплам, регулируется двумя игольчатыми клапанами, маховики кото рых расположены в нижней части корпуса турбины Смазка роликовых подшипников турбины производится с помощью шестеренчагого масляного насоса, приводимого в действие от червяка посаженного на вал турбины. Ось ведущей шестерни насоса соединяется с гибким валиком тахометра турбины. Маслоохладитель состоит из чѵ гунного корпуса, внутри которого расположен охлаждаемый водой =■ Ji? “““““ на стоянке можно только kZk^.ZT 6о“е 20-Ю Водоочистительная установка. Несмотря мп TM установка буксира высокого давления оборудована 124
лодильниками и возврату конденсата от потребителей пара уделено большое внимание, во время эксплоатации судна всегда имеет место потеря некоторой части конденсата, которую необходимо пополнять. Согласно принципиальной схеме (рис. 1) убыль конденсата в рас сматриваемой паросиловой установке пополняется забортной водой, про шедшей обработку в судовой водоочистительной установке. Изображенная на рис. 21 водоочистка буксира высокого давления состоит из двух фильтров, один из которых заполнен кварцем, а дру гой — специальным веществом «вофатит». Первый фильтр служит для 125
удаления механических веществ, содержащихся в забортной воде. Вто рой (катионитовый) производит непосредственно умяічеі д м F Кроме упомянутых фильтров водоочистительная установка имеет со „евастворн^ель предназначенный для регенерации (восстановления) ка- Хрующего материала второго фильтра. Производительность водо очистки около 1 т/час умягченной воды. Обслуживание водоочистительной установки нужно производить, ру ководствуясь положениями вентилей при выполнении отдельных опера ции, приведенных в табл. 2. Таблица 2 Наименование операций I 9 3 І4*******1 I5 іі х6 '7 9 10 11 Умягчение воды (нормальная работасхемы). . . . .I Промывка кварцевого фильтра . .... Промывка катпонитового | фильтра . . J Регенерация (впуск соляного раствора) . . * . . . . Отмывка от продуктов регенерации | и избытка соли...............................1** Контроль за процессом умягчения і Контроль промывки кварцевого фильтра ........................................ Контроль катпонитового фильтра......................................... і Контроль фильтрации . . . | Контроль за исходной водой Воздушники для выпуска воздуха ......................................... „ No13 „ No14 „ No11 Положение вентилей открыты NoNo закрыты NoNo 1,4,5,6 2.3,7,8,9,10 3,2 1,4,5,6,7,8,9,10 ‘ 1,4.8,7, 2,3,5,6,9,10 1,4.5,9, 3,3,6,7,8,10 то же из крана No 15 то же No12 п No16и17 Вспомогательный котел. Для отопления жилых помещении и машин но-котельного отделения буксира на судне установлен вспомогательный Ікотел водяного отопления. Общий вид и описание конструкции котла приведены на стр. 171 на стоящего сборника. Установка вспомогательного котла на паровом судне столь неболь шой мощности, каковым является рассматриваемый нами буксир, пре следует две цели: снизить до минимума потери конденсата и обеспечить хорошее отопление всех жилых помещений и машинного отделения суд на в зимний период. J Эксплоатации вспомогательного котла опытного буксира в 1946—47 г подтвердила его высокие качества. При небольшом расходе топлива в жилых помещениях и машинном отделении удавалось поддерживать нормальную температуру Котел почти не нуждался в постоянном обслуживании, так как помимо про стоты его конструкции и эксплоатации, он снабжен автоматом, регули рующим интенсивность горения топлива в зависимости от температуры воды в отопительной системе. При повышении температуры воды стержень термостата автомати- іеского устройства расширяется и, опуская конец рычага, соединенного прикрь,вает дверку- у~ Как только температура воды снизится, стержень термостата укора чивается и, приподнимая соответствующий конец рычага, увеличивает открытие дверок зольника, повышая тем самым форсировк/ топки 126
ОСНОВНЫЕ УСЛОВИЯ ПРАВИЛЬНОЙ ЭКСПЛОАТАЦИИ Помещенные ниже сведения отражают только основные моменты эксплоатации рассмотренной выше установки высокого давления и явля ются таким образом дополнением к общеизвестным положениям, изло женным в соответствующих инструкциях по обслуживанию судовых па росиловых установок. Рекомендуемые ниже условия правильной эксплоатации установки высокого давления составлены на основе длительной наладки и испы таний огіытного судна, проведенных ЦНИИРФом. ГЛАВНЫЙ КОТЕЛ Растопка котла. 1) Заполнение водой котла перед растопкой произ водится с помощью судового ручного насоса. Первый контур запол няется дестиллированной водой из специальной цистерны. Вода для вто рого контура берется из расположенной в форпике цистерны питатель ной воды, куда поступает конденсат от главных машин и добавочная забортная вода, прошедшая обработку в водоочистительной установке. 2) Так как объемы воды в начале и конце растопки сильно меня ются, уровень воды в барабанах котла перед растопкой не следует под нимать выше половины стекла. Приведенное замечание особенно относится к контуру I, где, с одной стороны, путем продувки трудно осуществить снижение уровня воды в барабане, а с другой, — разница уровней в начале и к концу подъема давления особенно велика (около 1/2 высоты стекла). 3) Сообщение парового объема контура II с атмосферой осуществ ляется обычным образом, используя одно из отверстий, расположенных в верхней части барабана. Выпуск воздуха из контура I производится через специальный тру бопровод с двойным вентилем. Необходимо учесть, что в начале рас топки из воздушного вентиля будет выходить вода (оставшийся в змее виках испарителя конденсат), и только спустя некоторое время, по мерс вытеснения из змеевиков воды, появится воздух, а затем уже пар. Воз душный краник на контуре I не следует закрывать раньше, чем из него пойдет пар. 4) При растопке котла, вследствие отсутствия нагрузки, давление ра бочего пара (контур II) достигнет уже нормальной величины Р—55 ата, в то время, как в контуре 1 давление будет еще значительно ниже рабо чего (около 60—70 ата). Исходя из указанного, основным показателем готовности котла к включению в действие служит давление второго контура. 5) Согласно пробным растопкам котла опытного буксира, котельное давление в контуре II поднимается до рабочего за 3,5—4 часа при слабой форсировке топки (тяга естественная). В случае надобности про должительность подъема давления может быть сокращена до 2,0—2,5 часов за счет некоторой форсировки горения, путем включения дымо соса на определенном этапе растопки. 6) Во время растопки ход газов переключается на прямой, т. е. по мимо* пароперегревателя и экономайзера, для чего необходимо открыть шибер прямого хода Е и закрыть главный шибер F. Уход за котлом в действии. 7) Первый контур при удовлетворитель ном состоянии (совершенно отсутствуют неплотности) никакого пита ния не требует, и уход за ним фактически сводится к наблюдению по водомерным колонкам за уровнем воды в барабане. В случае появления 127
незначительных неплотностей и необходимости продолжать эксплоата XX работу судна, первичный контур периодически подпитывается из цистерны дестиллированной воды. Питание контура под дав м ггооизводится одним из вспомогательных насосов Р Однако подобная эксплоатация котла может быть разрешена только на короткий срок. При первой же возможности котел должен быть оста новлен и неплотности контура 1 устранены. Учитывая весьма небольшой водяной объем контура 1 и его высокое рабочее давление, имеется реальная опасность упустить воду во время продувки, поэтому рекомендуется в случаях, когда требуется осущест витъ незначительную продувку контура I, производить ее не через вен тили нижнего коллектора, а через краны водоуказательных колонок. 8) Вторичный контур является фактически рабочим контуром, куда подается питательная вода, и откуда отбирается пар для главных машин. Обслуживание второго контура сводится к соблюдению следующих основных условий: а) сохранение уровня воды в барабане в пределах установленной нормы; б) поддержание в чистом виде наружных поверх ностей нагрева змеевиков, расположенных в барабане контура II. Первое условие легко обеспечивается при удовлетворительной работе питательных помп (или в крайнем случае питательных насосов). Для выполнения второго условия необходима хорошая работа водо очистительной установки и фильтров. Команде, обслуживающей паросиловую установку с двухконтурными котлами, необходимо учесть, что вследствие незначительной величины поверхностей нагрева контура II (всего 7,32 м2), загрязнение этих поверх ностей при одном и том же качестве конденсата и добавочной воды произойдет гораздо быстрей, чем у судового водотрубного котла обыч ной конструкции. Особенно опасно загрязнение поверхностей нагрева маслом, что сильно понижает полезную теплоотдачу во втором контуре. В то же время, учитывая большое число оборотов главных машин и вы сокие значения давлений и температуры перегрева пара, смазка машины должна быть усиленная, что в свою очередь может привести к значи тельному загрязнению маслом конденсата, если маслоочистительная си стема почему-либо ухудшит свою работу . Наблюдение за хорошей очисткой конденсата от масла легче всего вести, отбирая периодически пробу воды за последним фильтром (перед входом конденсата в цистерну форпика). н F 9) В тех случаях, когда котельное давление или температура пере- гретого пара за котлом достигнут своего верхнего предела и будут про- ІХелькTMTM мерь. « елед,»3У«Х а) увеличить расход пара на главные машины* б) усилить питание контура II, если уровень воды это позволяет* та После того, как давление и перегрев снизятся чиньц восстановить бывший ранее рабочий режим 10) В том случае, когда давление и перегрев пяпя чительно ниже нормальных, рекомендуется Принять Д-_ Дер ж ат ся а) проверить состояние огней в топке вой решетки; ’ бенно іистоту колоснико- на прямой, открыв ь дверку золь- вели- до нормальной котла. зна- следующие меры: 128
б) увеличить разрежение в дымовой трубе, повысив число оборотов турбины дымососа; в) проверить, полностью ли закрыт шибер прямого хода Е\ г) тщательно обдуть поверхность нагрева пароперегревателя и эко номайзера. 11) Учитывая, что водсуказательные колонки котла снабжены авто матическими запорными клапанами с шариками, необходимо после каж дой продувки стекла возвратить шарики обеих полостей колонки в ра бочее положение. Возвращение запорного шарика в рабочее положение производится путем вращения маховика конусного клапана до тех пор, пока игла на конце конуса не отодвинет шарик от отверстия, которое он закрывает (рис. 4). Продержав запорный шарик в открытом положении некоторое время, необходимое для выравнивания давлений по обеим сторонам шарика (10—15 секунд), конусный клапан ставят в положение «открыто», и стекло считается нормально включенным в работу. Неправильное вклю чение водоуказателъного стекла после его продувки может привести к искаженным показаниям уровня воды в котле (один из каналов оста нется закрытым), что в свою очередь грозит серьезной аварией. ГЛАВНЫЕ ПАРОВЫЕ МАШИНЫ Основные условия правильной эксплоатации главных машин, выте кающие из особенностей конструкции и применения пара с высокими параметрами, помимо общеизвестных положений, сводятся к следу ющему: Приготовление машин к действию. 1) Проверить уровень масла в картере каждой машины и поддерживать его при замерах на стоянке до последнего верхнего деления в штоке масломера. После продолжитель ной стоянки машины рекомендуется периодически отвертывать нижнюю пробку в картере и выпускать отстоявшуюся от масла в картере воду. 2) залить масляные насосы смазки паровой части цилиндровым мас лом и отрегулировать в насосах регулирующим винтом подачу смазки в каждую трубку в отдельности, причем в ЦВД и ЦСД-ІІ и их золот ники, куда поступает пар с высокой степенью перегрева, смазка должна подаваться более интенсивно. Во время прогревания машины нужно приоткрыть клапаны на подогрев масла в насосах внутренней смазки и провернуть насосы вручную специальными ручками, после чего эти ручки необходимо снять. Произвести ручное проворачивание машин и одновременно с повора чиванием прокачать систему смазки движения машин ручными насо сами «Альвейер» до появления масла на параллелях. При этом клапан регулирования давления масла, на период прокачки, нужно полностью закрыть. 3) В связи с тем, что масляные автоматы системы очистки отрабо тавшего пара от масла работают только при нахождении поплавков во взвешенном состоянии, необходимо проверить наличие воды в корпусах масляных автоматов и при надобности заполнить их водой из конденса торов, путем открытия клапанов или же залить их через специальные отверстия, заглушенные пробками. 4) До начала работ машин нужно открыть 2 клапана на кингстонном ящике (под еланями между машинами): а) клапан приема воды для цир куляционного насоса прокачки конденсаторов, б) клапан приема воды к скальчатым трюмным насосам для прокачки масляных холодильников, при этом же проверяется открытие пробок кранов магистрали, идущей на охлаждение масляных холодильников. 9 Сборник 129
5) В связи с тем, что при отсутствии забортной воды в конденсаторе в начальный период работы машины произойдет перегрев ” са^е ников и трубных досках, что может впоследствии вызвать пР1Т(;к‘'ие забортной воды в конденсатор, нужно проверить, заполнены .ли заборт ной водой конденсаторы и при надобности заполнить их с помощью руч- ного проворачивания главных машин. 6) До начала прогревания главных машин необходимо продуть глав ную паровую магистраль открытием клапанов продувания расположен ных вблизи главных стопорных машинных клапанов. Трубопровод про дувания заканчивается в отсеке форпика, и процесс продувки можно считать законченным, когда в форпик из трубопровода продувания пои- дет сухой пар. Прогревание машин. 7) Прогревание машин производится для посте пенного нагрева их до температуры рабочего состояния и при данной конструкции машин; во избежание гидравлических ударов, прогревание должно проводиться особенно тщательно. Прогревание можно начинать при наличии давления рабочего пара свыше 5 кг/см2 и производить толь ко с поста управления в машинном отделении. В общей сложности про гревание должно продолжаться, до первых оборотов, не менее 1,5 часов. Периодически необходимо производить доступ пара в машины от крытием штормовых клапанов, с нажатием рычага штормового клапана до предела, при этом пар пойдет и в золотниковую коробку ЦВД и во все остальные золотниковые коробки через клапаны добавочного пара; в это время нужно тщательно следить за давлением в цилиндрах по со ответствующим манометрам. 8) Через 3—4 минуты при выключенном паре (выключение произво дится штормовыми клапанами) следует менять положение золотников для обеспечения впуска пара в обе полости цилиндров; для этого нужно привод к кулисному движению переводить с одного крайнего положения в другое. О степени прогрева машин можно судить по термометрам, установ ленным на золотниковых коробках и их ресиверах. 9) Когда машины прогреются в достаточной степени, наблюдая за показаниями приооров, делают пробные обороты, причем, во избежание гидравлических ударов в цилиндрах, начальные обороты можно произ водить только при открытых клапанах продувания, давая обороты ма шинам попеременно в обе стороны путем перекладки кулис с переднего на задний ход и обратно при закрытом штормовом клапане Пуск машин и перемена хода (реверс). 10) В машинной установке предусмотрено управление машинами с двух постов: с поста управления из рулевой рубки и с поста управления в машинном отделении Пуск машин с обоих постов следует производить, соблюдая следу- ющую очередность операций: а) при закрытых штормовых клапанах перевести кулиеы на требуе- ѵкЬаИЗЯт°елю(ПеРеДНИИ ЗЭДНИЙ) Д° ноРмальной степени наполнения по yndod 1 “JI KJ, в) ХЛе=л?ТНВ??ИСТОпР,ОВЬ,Х клапанов пушить пар в машины; женин, то следует даЛар^ чер^ мовог^клапана^до^предел^аВ0ЧН0Г° г) после страгивания машин с места (в рубке это будет видно по показанию тахометра соответствующей машины) рычаг штормового кла- ч^^ гре^оТколи- 13Q
11) Перемену хода машин (реверс) следует производить в следу ющем порядке: а) закрыть штормовой клапан (если машина работает); б) перевести кулису на другой ход и далее производить пуск ма шины, как указано выше. Переводить кулису с одного хода на другой (давать реверс) при от крытом штормовом клапане запрещается, так как возможно законтро- паривание и поломка машины (особенно при работе с высокими пара метрами пара). 12) Клапаны продувания на цилиндрах и золотниковых коробках можно закрывать лишь при установившемся ходе машины. Если при пуске машин, особенно после кратковременной стоянки, будет слышен стук в цилиндрах от присутствия воды, то необходимо уменьшить число оборотов и открыть на некоторое время клапаны продувания цилиндров и золотниковых коробок. Обслуживание машин во время их действия. 13) Технически правиль ное обслуживание главных машин во время их действия заключается в наблюдении за исправной работой самих машин и их вспомогательных механизмов, в предупреждении и ликвидации могущих возникнуть не исправностей, в поддержании заданного режима работы, в наблюдении за показаниями приборов контроля, причем давление пара перед маши ной не должно быть выше 54 кг/см2, а температура не свыше 380°. Увеличение числа оборотов машин при постоянной отсечке следует производить по возможности постепенно, путем увеличения открытия штормового клапана. Уменьшение же числа оборотов рекомендуется производить путем уменьшения наполнения цилиндров перестановкой кулисы ближе к ее среднему положению. 14) Во время работы машин нужно тщательно следить за давлением масла. Величину давления масла следует поддерживать в зависимости от числа оборотов машин: чем больше оборотов, тем должно быть более высокое давление масла. При полных оборотах машины (около 180 об/мин.) давление масла должно быть около 3 кг/см2. Величина дав ления масла регулируется степенью открытия регулирующего клапана, позволяющего перепускать соответствующее количество масла из отлив ной магистрали в приемную. Падение давления масла ниже 1 кг/см2 допускать не следует. Если же регулировкой перепускного клапана нельзя достигнуть повышения давления, то причинами уменьшения дав ления в отливной магистрали может быть или засорение приемного фильтра, находящегося в картере, или же недопустимое увеличение за зоров в смазываемых подшипниках. Температуру масла, поступающего из картера, можно допустить до 50—60°, но не свыше 80°. При повышении температуры масла свыше допустимой, следует увеличить давление в магистрали, добавить свежее масло в картер и, если потребуется, то убавить ход машины ц проверить подшипники движения. Во время длительной работы машины нужно периодически проверять уровень масла в картере по штоку масломера. При резком снижении уровня необходимо залить на ходу соответствующее количество машин ного маСла и одновременно проверить — нет ли утечки из картера или из маслопровода. Замену масла в картере машин следует производить через длитель ный период времени, который будет зависеть от качества масла, от ка чества монтажа машины и от режимов ее работы. Для решения этого вопроса нужно периодически проверять качество масла в картере. Пол- 9* 131
внимание, так как слишком обильная смазка машин, тания опытной установки, приводит к преждевремі < . ‘‘ контѵоа II котла промежуточных пароиерегревателсп. фильтров . д., чтоЗначительно Хает к. и. д. установки . Исходя из сказанног-о сле дует периодически производить проверку и регулировку подачи масла в отдельные точки, не допуская подачи лишнею масла. Цилиндровое масло должно быть высокою качества с температур и вспышки не ниже 300°. Масло не должно терять своих смазочных ка честв и образовывать нагар на деталях, чрезмерное накопление которого Рис. 22. Схема трубопровода свежего и отработавшего пара. / — главные машины' 2 — конденсаторы, 3 — котел . -I — пароперегреватель когда, 5--промежуточные пароперегреватели, 6— кингстонный ящик . 7 — паровые маслоотделители, 8 -- масляные автоматы, • 9 - подогреватель питательной виды, 10- вспомогательные питательные насосы, //- турбодымосос . вызовет пригорание поршневых и золотниковых колец в их гнездах; про пуски пара и быстрый износ цилиндров и золотниковых коробок. 16) Во время работы машин необходимо периодически проверять со стояние конденсатора, поддерживая в нем вакуум не ниже 80 проц, (на вакууметре около 600 мм рт. ст .). Температуру прогрева конденсатора можно регулировать изменением количества пропускаемой через конден сатор воды, соответствующим открытием клапана на кингстонном ящике. Необходимо учитывать, что ухудшение вакуума влечет за собой зна чительную потерю в мощности и увеличение удельного расхода пара Ухудшение вакуума может явиться следствием: а) неплотности соединений в самом конденсаторе или в трубопрово дах к нему и подсоса воздуха через эти неплотности; б) неисправностью двойного невозвратного клапана в масляном автомате; в) загрязнением поверхности охлаждающих трубок конденсатора Прекращение действия машины. 17) При остановке машин следует обратить внимание на следующие основные моменты: 132
а) одновременно с закрытием стопорных клапанов ставить кулисы в среднее положение; б) в связи с тем, что машины имеют относительно большие вредные объемы, во избежание гидравлических ударов, следует даже при крат ковременной остановке (около 10 минут) открывать клапаны продувания. Водоочистительная установка. Нормальная работа водоочистки мо жет продолжаться до тех пор, пока, с одной стороны, не загрязнится кварцевый фильтр, а с другой, — не истощится способность катиониру - ющего вещества второго фильтра производить умягчение забортной воды. Катионитовый фильтр считается пригодным к работе до тех пор, пока в умягченной воде не появится жесткость выше 0,1—0,15 нем. град., после чего фильтр необходимо вывести на регенерацию. Для восстановления обменной способности материала катионитового фильтра, позволяющей вернуть ему необходимое для умягчения воды количество ионов натрия, его подвергают обработке 5—10-процентным раствором поваренной соли. Раствор соли на одну регенерацию рассчитывается, исходя из коли чества воды, пропущенной через катионовый фильтр со времени его последней регенерации, умноженной на жесткость воды. Отмывка фильт ра после регенерации производится до тех пор, пока проба воды с 1—5- процентным раствором азотно-серебряной соли (ляпис) не даст слегка заметной белой окраски, после чего фильтр может быть включен в нор мальную работу. В дополнение к приведенному выше описанию установки и основных условий правильной эксплоатации приводим главные схемы трубопрово дов машинно-котельного отделения с обозначением основных механиз мов и устройства и направлением движения рабочего вещества: 1) Схема трубопроводов свежего и отработавшего пара (рис. 22). 2) Схема питательного и циркуляционного трубопровода (рис. 23). ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРЕИМУЩЕСТВ И НЕДОСТАТКОВ УСТАНОВКИ В связи с тем, что полные теплотехнические испытания описанной выше установки, проводимые ЦНИИРФом, не окончены, и установка не прошла еще длительных испытаний в эксплоатационных условиях, в данный период представляется возможным сделать только некоторые предварительные выводы о преимуществах и недостатках установки. Общая оценка. 1) Принципиальная схема описанной установки обла дает следующими преимуществами. а) Применение высоких параметров давления и перегрева пара позво лило создать установку с коэфициентом полезного действия, значитель но превышающим к. п. д. паросиловых установок речного флота . По имеющимся в нашем распоряжении данным стендовых испытаний, эффективный термический к. п . д . установки (с учетом к. п. д. котла) составляет около 18,5 проц., что для установки такой небольшой мощ ности является очень хорошим результатом. В описанной установке, в связи с отсутствием, против принятого в проекте, второго пароперегре вателя в котле и наличия топки ручного обслуживания вместо ранее за проектированной механической топки, можно ожидать значения эффек тивного термического к. п . д. около 15 проц. В обычных же судовых установках с паровыми машинами мощностью 150—200 л. с., работа ющих перегретым паром, этот термический к. п . д. составляет около 10 проц. По данным стендовых испытаний удельный расход пара соста вил около 3,2 кг на 1 и. л. с./час. 133
О) х3* х схз XX» RЧЧ цXа* 3 <Эс 3 <и х<и <©Xя 3о о ш оX <ѵ оX X х Заи X tx со о я Я О я св ЕСОи ф яС3 ОX Xя К Ф Ф СиЗ х X X._ ф д я на о св К о <ѵ сосч О Ом я '—Q. сх. г?зО-I =а З?1 X S §= 3 я '•’* Гм» 0°0 X я 3 хх 3 3£■ е■&
По данным предварительных испытаний, проведенных ЦНИИРФом, удельный расход пара на главные машины составил около 4,1 кг на 1 и. л. с./час. В установках же подобной мощности, работающих с нормальными параметрами пара, удельный расход составляет около 7 кг пара на 1 и. л. с./час Таким образом экономия в расходе пара является весьма значительной и составляет не менее 40 проц, в сравнении с установкой нормального давления. Удельный расход условного топлива с учетом расхода на собствен ные нужды судна (при работе на антраците) по данным предваритель ных испытаний составил около 0,65 кг на I и. л . с./час, что почти в два раза меньше удельного расхода паросиловых установок нормального давления. б) Наличие промежуточных пароперегревателей позволяет поднять температуру пара за пароперегревателем котла значительно выше тем ператур, принятых в судовых установках с паровыми машинами и вести весь процесс работы пара в цилиндрах в области перегретого пара, что повышает экономичность установки за счет повышения к. п. д. котла и машин, так как при перегретом паре значительно уменьшается основная потеря в машинах — потеря от теплообмена. в) Незначительные потери конденсата и компенсация этих потерь добавочной водой, прошедшей водоочистку, обеспечивают высокое ка чество питательной воды, что вместе с наличием двухконтурной системы котла создает особо благоприятные условия водяного режима. Таким образом, приведенная схема удачно разрешает одно из основных тре бований, предъявляемых к котельным установкам высокого давления. 2) По занимаемым габаритам и весам установка имеет явные пре имущества в сравнении с установками низкого давления. Удельный вес обычных поршневых паровых установок с водотрубными котлами со ставляет 230—270 кг/и. л. с ., удельный же вес данной установки высо кого давления составляет около 110 кг/и. л. с ., т. е . в два раза меньше 3) Особого внимания заслуживает автоматизация управления маши нами из рулевой рубки и контроль за работой установки только по при борам. Этим достигаются простота в обслуживании, надежность в ра боте и сокращение обслуживающего персонала. При нормальных эксплоатационных условиях в машинно-котельном отделении находится только кочегар. Механик или его помощник лишь периодически проверяют работу механизмов. Судоводитель, находясь в рулевой рубке, управляет машинами со своего поста. По штатному расписанию для паровых буксиров подобной мощности (от 201 до 400 л. с .) при круглосуточной вахте машинная команда со стоит из 8 человек (старший механик, 2 помощника» масленщик и 4 ко чегара), а для описанной установки при автоматизации управления ма шинная команда может быть без всякого ущерба сокращена на 2 чело века (отпадает необходимость в одном помощнике механика и в маслен щике). Как показали предварительные испытания судна, механизм управ ления машинами из рулевой рубки работает безотказно и вполне надежно. Кроме того, возможность управления машинами самим судоводите лем, сокращает время, необходимое на производство маневренных опе раций, что для буксирных судов особенно важно. Кроме сделанной общей оценки, следует отдельно рассмотреть пре имущества и недостатки главных механизмов и устройств установки. 135
ГЛАВНЫЙ КОТЕЛ Экономичность. 1) Согласно данным стендовых испытаний двухкон- тѵрного котла, подобного установленному на судне, но об°РУд°ван^го механической топкой и двумя пароперегревателями, к. п . д. котла ока- зался равным 0,82, причем в качестве топлива употреблялся уголь q н =7050 кал./кг. При ручном обслуживании топки и худшем каче стве угля следует ожидать более низкого к. п . д . Однако, исходя из результатов первых весьма приближенных испытаний, проведенных ЦНИИРФом на опытном судне, можно предполагать, что к. п . д . опи санного котла будет не менее 0,78. 2) Отсутствие накипи на внутренних поверхностях нагрева, воспри нимающих тепло от сгоревшего топлива (контур I), обеспечивает высо кие коэфициенты теплопередачи и, следовательно, хороший к. п . д . котла. 3) Благодаря небольшому удельному расходу топлива на 1 и. л . с. главных машин часовой расход угля на всю установку значительно ниже, чем для паросиловой установки той же мощности низкого давления. Указанное обстоятельство позволяет работать с невысокими весовыми и тепловыми напряжениями колосниковой решетки (90—100 кг/м2 час или 600—650 тыс. ккал/м2час), что в свою очередь значительно облег чает работу кочегара и позволяет вести процесс сжигания угля в топке с пониженными тепловыми потерями. 4) Хорошая конфигурация топки дает возможность, несмотря на руч ное периодическое обслуживание, вести топочный процесс с невысоким коэфициентом избытка воздуха. 5) Выполненные ЦНИИРФом на опытном судне наладочные испыта ния показали, что для достижения устойчивого давления во время ра боты главных машин на полную мощность, разрежение, созданное вы тяжным устройством, должно быть значительно выше приведенного для данного типа котла в литературных источниках. Необходимость повыше ния разрежения за котлом можно в основном объяснить предполагае мой разницей между характеристикой топлива, принятой при проекти ровке установки, и той, на которой велись опыты ЦНИИРФа. С точки зрения повышения экономичности рассматриваемой установки, более правильно итти по пути оборудования котла дополнительным дутьевым устройством^ позволяющим создать некоторый подпор под колоснико вой решеткой, вместо того, чтобы увеличить разрежение в топке за счет работы турбины дымососа на предельных оборотах (около 5000 об/мин.). Целесообразность рекомендуемого мероприятия вызвана следующими соображениями. При работе турбины дымососа на предельных оборотах расход паоа на турбодымосос сильно возрастает. Одновременно с увеличением рас хода пара значительно ухудшается режим работы турбины, начинается значительная вибрация корпуса, вызывающая в свою очередь вибра цию паропроводов котла, водоуказательных колонок и т. п. Так как вентиляторное дутье является вспомогательным, а главные машины судна^ имеют довольно высокое число оборотов, приведение вен тилятора в действие может быть осуществлено через соответствующую передачу от одной из главных машин, а не от специального движка. Таким образом первоначальная затрата на оборудование и расход энер- TMв на приведение вентилятора в действие будут весьма незначитель- ными. Помимо этого, комбинированная работа турбодымососа и вентиля- Z. Т"" ,С°ЗДТ ДЛЯ К°ТЛа б0лее «ягодный тепловой режим с уравновешенной тягой. Е Надежность в эксплоатации. По идее конструкции двухкоитурного 136
котла, основным его преимуществом является пониженная чувствитель ность к качеству питательной воды. Наличие двух контуров долж но обеспечить, несмотря на высокое давление котла, надежную его эксплоатацию и одновременно создать условия для поддержания в хо рошем состоянии поверхности нагрева котла. Однако пробная эксплоатация опытного судна и некоторые литера турные данные заставляют, признавая в целом идею правильной, не сколько критически отнестись к отдельным узлам конструкции котла. 1) С точки зрения чистоты поверхности нагрева, контур I котла, не смотря на высокое давление, равное 110 ата, действительно может рабо тать надежно. Но, вместе с тем, очень малый водяной объем этого кон- тУРа» равный всего 326 л, при столь высоком давлении, является по стоянной угрозой аварии и притом наиболее опасной. Достаточно из ко.нтура I продуть 30—40 кг воды, чтобы верхние ряды развальцован ных в барабане трубок обнажились и наступило аварийное состояние котла. В то же время, благодаря высокому давлению появление даже весьма незначительных неплотностей может скоро привести к указан ному состоянию котла. 2) Принцип работы контура II действительно обеспечивает безава рийную работу последнего, так как его поверхности нагрева омываются не газами с высокой температурой, а паром. Следовательно, возмож ность разрыва трубок здесь почти отпадает, за исключением случаев разрыва от уменьшения толщины стенки трубки в результате коррозии. Однако с точки зрения сохранения поверхности нагрева в чистом виде контур II более уязвим. Несмотря на то, что принципиальная схема теп лосиловой установки судна предусматривает максимальный сбор кон денсата и позволяет пополнять убыль конденсата водой, прошедшей обработку в водоочистительной установке, угроза загрязнения наруж ных поверхностей нагрева контура II (змеевики) остается довольно силь ной, так как, с одной стороны, сама величина этой поверхности очень мала (всего 7,3 м2), а с другой, — кроме накипи в контур II может про никать вместе с конденсатом масло. Пробная эксплоатация опытного буксира за сравнительно короткий срок дала довольно сильное загрязнение поверхностей нагрева кон тура II с большим содержанием масла в отложениях на трубках. Положительным моментом в конструкции контура II следует считать возможность выемки целиком из барабана всей поверхности нагрева и очистка ее вне котла или замена запасной новой. 3) Водоочистительная установка опытного судна в период испытаний работала бесперебойно, обрабатывая забортную воду до установленной нормы жесткости. Обслуживание и регенерация фильтров очень проста и доступна. Водоочистительную установку можно рекомендовать к внед рению на судах речного флота. ГЛАВНЫЕ МАШИНЫ Экономичность. 1) Значительное повышение экономичности главных машин приведенной конструкции в сравнении с машинами низкого дав ления, применяемых в речном флоте, является результатом улучшения всего теплового процесса работы пара в машине, благодаря использова нию пара с высокими параметрами давления и температуры перегрева. Кроме того, применение пара высокого давления в сочетании с проме жуточным перегревом при цилиндре высокого давления простого дей ствия, позволяет осуществить в машинах очень большую общую степень расширения. При нормальном режиме работы машин и среднем наполнении ЦВД 137
около 60 проц, общая степень расширения пара будет около 42^ Общая же степень расширения у машин тройного расширения лежит в пределах °Т В описанных выше машинах степень наполнения ^или«ЛРавпь’в^^° давления в зависимости от заданного режима работы, может колебаться в широких пределах от максимального наполнения е2 = 0,754-0,80 йтах до минимального ^тіп==0’34‘:'0’38* Общая степень расширения пара в машине соответственно напол нению будет А .=34- ~32, дTM“= 754-80. Такая большая общая степень расширения может быть сравнена только с машинами высокого давления, имеющих общую степень расши рения— 50 и показавших, в комбинации с турбиной отработавшего пара, рекордно малый удельный расход пара — около 2,4 кг на 1 и. л . с./час. Общая мощность этой установки— 1100 и. л. с. 2) Одним из важных факторов, повышающих экономичность уста новки, является почти полное отсутствие самостоятельно действующих вспомогательных механизмов. Как было видно из описания установки, все вспомогательные механизмы, за исключением резервных питатель ных насосов и турбин дымососа, имеют привод от главных машин. Это же обстоятельство повышает эксплоатационную надежность уста новки и упрощает ее обслуживание. Как показали испытания, отсутст вие вакуума в холодильниках в период пуска не затрудняет пуск машин. 3) К недостаткам конструкции машин, несколько снижающих их эко номичность, являющихся следствием параллельного расположения цилинд ров и золотниковых коробок, следует отнести относительно большие вредные пространства у цилиндров высокого и среднего давления. У машин описанной конструкции вредное пространство в процентах по отношению к полезному объему цилиндров составляет: в ЦВД ................................. 26іол - 24,іо/о » ЦСД-ІІ верхи, пол.................................. 16,08% нижи, пол................................. 18 5°/nU „ ЦНД верхи, пол.................................. 7,0% нижи. пол . . . 7 1о/а Приведенные значения на 12-8 проц, превышают средние данные вредных пространств для ЦВД и ЦСД у машин тройного расширения с расположением цилиндров и золотниковых коробок в одной плоскости. Вредное пространство в ЦНД не превосходит Среднего значения, приня того для машин других типов. и„л«тгДеЖНОСІЬ В эксплоата1^ии- 1) Закрытая конструкция машин и при нудительно циркуляционная система смазки всего поршневого и золот никового движения не только уменьшают потери на трение и увеличи вают механический к. п. д„ но и уменьшают также износ и повышают надежность установки в эксплоатации повышаю і 2) Необходимо отметить что сама конструкция машин рассчитана на длительную эксплоатацию без оемонтя и оп„а.„ па оопогишЛ . ремонта И На ЗЗМСНу ИЗНОШСННЫХ ЧЗСТСИ запасными частями в процессе работы самим плавсоставом. Это обстоя тельство, а также относительная сложность установки в сравнении с установками, работающими на низких параметрах пара вызывает нсоб- ХТ7ѵльтѵпм°TMаЛИфИЦИР0ВаНН0Й машиин°й команде и повышении общей культуры эксплоатации и ответственности за сохранность и без- аварийную работу установки. ѵилрапнисіь и оса 138
Йнж. А. Е . Полтавцев СУДОВАЯ ПАРОСИЛОВАЯ УСТАНОВКА ПОВЫШЕННОГО ДАВЛЕНИЯ С ПОЛУПРЯМОТОЧНОЙ МАШИНОЙ КОТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА Принципиальная схема. Паровой котел, установленный на серии су дов новой постройки (рис. 1), работает по принципу вторичного паро образования. Котел состоит из двух независимых несообщающихся между собой линий циркуляции. Первая линия (первичный контур) имеет замкнутую циркуляцию, т. е . работает одним и тем же количеством дестиллированной воды, не считая незначительных добавок порядка 1 л в сутки, для по- полпенни утечек (на продувку водоуказательных приборов и пр.) . Из коллектора 1 вода поступает в змеевик, расположенный в топке котла. Образовавшаяся пароводяная смесь поступает в барабан 2, отку да вода стекает обратно в коллектор 1, а пар давлением 60 атм направ ляется в змеевики барабана 3, где отдает свою теплоту на образование рабочего пара. Конденсат же возвращается в коллектор 1, откуда снова поступает в змеевики, расположенные в топке и т. д. Вторая линия циркуляции (вторичный контур) состоит из водоподо гревателя 4, в котором питательная вода нагревается отработавшим па ром турбодымососа 8 в экономайзере 5 и поступает в барабан 3, где происходит ее испарение за счет теплоты пара первичного контура и, таким путем образуется вторичный (рабочий) пар давлением 19 атм. Из барабана 3 насыщенный пар поступает в пароперегреватель 7, где перегревается до температуры 340°. Так как вторичное парообразование пара происходит вне пояса горения газов, то во втором контуре цирку лирует обычная вода, предварительно обработанная антинакипинами и очищенная от механических примесей. Установленные заслонки 9 и 9' и шиберы 10 и 11 необходимы для переключения хода газов помимо паро перегревателя и экономайзера, через холостой дымоход при растопке котла, а также для впуска холодного воздуха в дымоходы котла и ре гулирования температуры перегретого пара. Первичный контур. Основными элементами первичного контура (рис. 2 и 3) являются: два нижних коллектора 1 размерами 140X140 мм с толщиной стенок 23 мм, расположенные в топке на уровне колоснико вой решетки, водогрейные трубки 2 в количестве 150 шт. диаметром 38/32 мм, расположенные в топке, два сварных барабана 3 диаметром 348 мм и длиной 3700 мм, расположенные вне топки котла, и две пары коллекторов 4 с змеевиками 5 в количестве 56 шт. диаметром 28/22 мм, помещенными в сварной барабан 6 диаметром 867 мм и длиной 2820 мм. Барабан с коллекторами и змеевиками находится над котлом и дей ствию топочных газов нс подвергается. Водогрейные трубки в стенках коллекторов 1 и барабанов 2 разваль цованы, а отверстия в стенках коллекторов и барабанов заглушены кол пачками. Поверхность нагрева водогрейных трубок 43,2 м2. 139
Трубки змеевиков 5 укреплены аналогично в стенках коллекторов 4, и их поверхность нагрева вместе с коллекторами составляет 17,5 м . Для стока в коллектор 1 конденсата, образующегося в барабане 3 из пароводяной смеси, служат циркуляционные (спускные) трубы 7 диа метром 38/32 мм, в количестве 41 шт, развальцованные в стенках бара банов 3 и приваренные в нижнем коллекторе к вальцованным патруб кам. Нижние водяные коллекторы 1 соединены бами, из которых шесть труб 8 диаметром 45 стояниях под котлом и не обогреваются 38/32 мм обогреваются и расположены ком. Необогреваемые водоперепускные трубы соединены части в общую трубу 10, через которую производится ние и спуск воды из первичного контура котла. водоперепускными мм проходят на равных рас- и три трубы 9 диаметром в задней части топки за боров- тру- в нижней своей нижнее продува- 140
Барабаны 3 сообщаются между собой четырьмя перпендикулярными трубами 11 диаметром 59/52 мм. Из барабанов 3 пар отводится паросборными трубами 12 диаметром 84 мм и затем по трубам 13 поступает через коллектор в змеевики вто- І’ис. 2. Поперечный разрез котла . пичного контура. Конденсат пара, образующийся в змеевиках, поступает по четырем трубам 14 диаметром 44 мм обратно в нижние коллекторы 1. Поверхность зеркала испарения барабана 6 составляет 1,3 м-, и соответственно объем парового пространства — 0,35 м3. 141
Рис. 3. Продольный разрез котла .
Емкость первичного контура, целиком заполненного водой, состав ляет 1258 л, а в рабочем состоянии 828 л дестиллированной воды. Вторичный контур котла. Вторичный контур котла состоит из бара бана 6, в котором питательная вода, предварительно подогретая в водо подогревателе и экономайзере до температуры 160°, превращается в на- Рис. 4. Стальная водомерная колонка . I металлическая прокладка, 2- слюда, — клингерит. сыщенный пар давлением 19 атм, за счет теплоты отдаваемой паром давлением 60 атм (первичного контура). Насыщенный пар из барабана 6 поступает в горизонтальный однохо довой противоточный пароперегреватель 15, состоящий из 12 рядов тру бок диаметром 30 мм, в двух рядах по 5 и в десяти рядах по 6 трубок общей поверхностью нагрева 20 м2. 143
Регулировка температуры пароперегревателя может производиться или "путем направления отходящих газов котла в специальный газоход мимо пароперегревателя, или впуском холодного воздуха в газоход па роперегревателя, что регулируется заслонками 9 и 9 и шиберами и (см. рис . 1). Максимальная температура перегретого пара, используемою д.ія ра боты механизмов, 340е при давлении 19 ага. Подогрев питательной воды вторичного контура происходит первона чально в трубчатом двухходовом водоподогревателе 16, состоящем из Рис. 5 . Пробный крап на давление пара 60 атм 48 труб диаметром 22 мм. Подогрев воды производится отработавшим паром турбины дымососа. н иіраиоіавшим После водоподогревателя вода подогоевартгя пппАЯи»^т «он ребристом проти.оточиом 7? и° диаметром 85 мм, общей поверхностью нагрева 73 м° Шаг труб как вертикальных, так и горизонтальных равен 150 мм ’ РУ Емкость вторичного контура, заполненного водой составляет 1750 л (включая водоподогреватель), а в рабочем состоянии 990 л Приборы управления. Пост управления и контроля за работой котла оборудован манометрами: первичного контура „аР 100 атм вторичного 144
на 30 атм., давления питательной воды перед экономайзером и перед турбодымососом на 25 атм., давления отработавшего пара турбодымо соса на 0,5 атм. Установлены термометры и пирометры для измерения температур; питательной воды на 200°, перегретого пара после пароперегревателя на 450°. Кроме того, установлены тахометр турбины на 3000 об/мин. и тягомер • 0—80 мм водяного столба. Помимо поста управления установ лены дополнительные приборы непосредственно на котле. Арматура парового котла. На элементах первичного и вторичного контуров котла установлена стальная арматура, из которой наибольший интерес представляет стальная водомерная колонка, в которой доступ Рис. 6. Предохранительный клапан. воды и пара из котла запирается стальным шариком и приводными ►стальными конусными клапанами (рис. 4). Водомерное стекло, ввиду большого давления в котле первичного контура, набрано из пластинок слюды толщиной по 1,2 мм, заключенных в стальную рамку на клинге ритовых прокладках. Стальные пробные крайы барабана испарителя (рис. 5) очень простые и оригинальные по своей конструкции, где вместо пробки продуватель ное отверстие запирается стальной горбушкой. Предохранительный клапан (рис. 6) уравновешен стальной спираль ной пружиной. Шток клапана имеет две направляющих втулки, из кото рых нижняя с кольцеобразным уплотнением. 10 сборник 145
Бчагодаоя тому что направляющие втулки имеют большую площадь соприкосновения со штоком, а имеющийся конус на в конусную выточку клапана, гарантируется плотная посадка клапана 6е3ШтРокКОпр°едохРанительного клапана имеет ручной привод для трав- ЛС1ППитание котла. Первоначальное наполнение первичного контура кот ла производится дестиллированной водой из систерны емкостью U.6 м*. помощью ручного насоса типа Альвеер No 2. Подпитывание во время работы производится двумя паровыми порш- невыми насосами, производительностью по 2,5 М7час, работающих свежим насыщенным паром 19 атм. вторичного контура . Отра ботавший пар насосов поступает в конденсаторы главных паровых ма шин, причем включение отработавшего пара производится перед масло отделителем на ходу, а на стоянке переключается на выхлоп в атмо сферу. Паровые насосы имеют следующие характеристики: диаметр паро вых цилиндров 150 мм, водяных 50 мм, ход поршней 120 мм, число хо дов в минуту 120. Питание вторичного контура котла производится паровым поршне вым насосом Тандем, двойного действия, производительностью 5 м3/час, работающим насыщенным паром 19 атм. вторичного контура котла . Насос помимо питания котла может подавать воду из кингстона на водоочистку, а в аварийных случаях может производить откачку воды из трюма за борт. Характеристики насоса: диаметр парового цилиндра ВД-112 мм, НД-195 мм, диаметр водяного цилиндра 110 мм, ход поршней 150 мм, число ходов в минуту 33. Питательные насосы вторичного контура котла подаюг в котел кон денсат отработанного пара главных машин, предварительно пропущен ный через каскадный и базальтовый фильтры. Забортная вода для пополнения конденсата подается в котел через систему фильтров химической очистки. В систему фильтров химической очистки забортная вода может быть подана любыми питательными сред ствами. Обычно постоянное питание вторичного контура в ходу осуществ ляется машинно-питательными помпами, имеющими следующие харак теристики: диаметр плунжера (скалки) 40 мм, ход плунжера 140 мм, число ходов в минуту 180, и подающими питательную воду в котел че рез водоподогреватель. Количество питательной воды, подаваемой в котел, регулируется прикрытием соответствующих клапанов и перепу ском воды в систернѵ. В случае порчи одной из машинно -питательных помп вторая помпа полностью обеспечивает питание вторичного контура питание^ктопииил/л Яі/В Х°Д^ И3 СТРОЯ °^еих машинно-питательных помп, питание вторичного контура котла осуществляется автономными паро- выми питательными насосами. . ішрм С попики»1 повеРхностей нагрева во время работы котла, целью обеспечения нормальной паботы иптпо _ j раѵиіы котла, его повепхность нагпева размещенные в топочной камере, а также наружные поверхности паро: перегревателя и водяного экономайзера очищаются периодически от ле- (оис 7) Той “паTM TM °бдувнь,ми аппаратами - паровыми банниками (рнс. 7). Три паровых банника устанавливаются с правого борта и один на задней стенке котла. Помимо стационарных банников, обдувка пр- 146
верхностей нагрева может производиться переносными банниками, не реже одного раза в смену. Водоочистка. Первичный контур котла, имеющий давление пара 60 атм., заполняется дестиллятом и имет замкнутый циркуляционный цикл. Добавка дестиллята из дестиллятного бака осуществляется насосом. Для освобождения от газов дестиллята первичного контура, в бак вводится на каждые 0,5 т воды— 10 г сульфитного натрия, 60 едкого калия и 50 тринатрийфосфата. Вторичный контур, имеющий давление 19 атм., питается водой из форпика. Систерна форпика пополняется конденсатом отработанного пара или забортной пресной водой, проходящими предварительно через фильтры водоочистительной установки, состоящие из кварцевого фильтра для удаления механических примесей и катионитового фильтра для смягче ния жесткости воды. В катионитовом фильтре имеется солерастворитель, предназначенный для регенерации — восстановления катионирующего материала. 10*
Фильтры до ввода в эксплоатацию должны быть подготовлены пред варительным взрыхлением и промывкой кварца в течение о минут, после чего производится взрыхление и промывка катионита фильтрован ной водой, прошедшей кварцевый фильтр, также в течение о 1 минут. Катионирующий материал по мере работы водоочистительнои уста новки истощается и перестает умягчать воду. Восстановление его производится поваренной солью, для чего в соле растворитель загружаются 5 кг соли и через него пропускают воду, предварительно пропущенную через кварц. Соляной раствор из солерас творителя направляют в катііонитовый фильтр. Остатки непоглощенной соли выпускаются за борт. восстановления и действия на нес Рис. 8 . Водоочистительная установка / гравийный фильтр, 2 - катио .штовый фильтр . *У — солерастворитель, 7 — 1 равии, о катионит. По окончании регенерации катионитовый фильтр промывается чистой кѵ"".°т.,Х"к°„ВTMТ Пр“е“ проіоажает’я «--50 »” нут, в течение которых ведется контроль за степенью atrXHXyTer° ?,атериала’ пУтем отбора проб воды азотно-серебряной соли. гм После регенерации катионита, фильтр включается не иолее и,ио—и,1 жесткости. •°ДЫ Д“Т“ГМТ ” *■“’₽ подвергается ”“б°лее тTM- прикосновения фв„ирук,шег« M^pn.»’cT,SX“,".°S. 148 для очистки пита- содержагь солей
Опыты по выявлению обменной способности катионирующего мате риала дали следующие средние результаты. Вода, имевшая до умягчения щелочность 1,4° и жесткость общую 21,1°, после умягчения имела щелочность 1,6° и жесткость до 0,05° (нем. ірад.) . Обменная способность материала составляла 1,23 проц, для нев ской воды, имеющей жесткость 1,8° (нем. град.). Время работы фильтра между регенерациями составило 13,5 часов. Полученные результаты необходимо уточнить в эксплоатационных условиях, в зависимости от состава воды и катионирующего материала. На рис. 8 представлен эскиз водоочистительной установки, где спра ва показан фильтр, заряженный мелким кварцем или гравием, который служит для предварительной очистки питательной воды от механических примесей, а слева виден катионитовый фильтр с солерастворителем, слу жащим для смягчения жесткости питательной воды. Промывка и регенерация фильтра производится путем перекрытия кранов и вентилей для пропуска воды и соляного раствора. Производительность фильтров механической очистки 150 л/час. За рядка их производится мелким гравием или кварцем с фракциями 1—5 мм в количестве 63 кг. Фильтр для смягчения жесткости воды, имеет также производитель ность 150 л/час, заряжается катионирующим материалом «Вофатит» в количестве примерно 45 л- Размеры каждого фильтра —диаметр 250 мм, высота 1000 мм; бака солерастворителя—диаметр 180 мм, высота 365 мм. Топка. Площадь колосниковой решетки топки составляет 2,5 м2 с живым сечением 35 проц., колосники обычные, балочные. Размеры ко лосниковой решетки 2060X1275 мм. Дымовая труба. Дымовая труба с дифузором диаметрами 640/340 мм, высотой 600 мм. Высота выходного отверстия трубы от колосниковой решетки 6,46 м. Труба завальная с помощью механического привода из штурвальной рубки. Тяговое устройство. Тяговое устройство оборудовано всасывающим пропеллерным турбодымососом. Паровая турбина помещена в специаль ной шахте и не соприкасается с дымовыми газами. Турбина имеет один диск .диаметром 210 мм с двумя пусковыми и направляющими соплами. Крылатка имеет диаметр 600 мм. состоит из восьми лопастей и вра щается в плоскости сечения нижнего конуса днфузора. Число оборотов турбины 2000—3000 об/мин. Смазка турбины произ водится помощью зубчатого насоса. Система циркуляционной смазки оборудована фильтром- Обычно турбина работает паром от главной ма шины после ЦВД или свежим перегретым паром при давлении 16,5 атм. и температуре 330°, когда требуются повышенные обороты. Отработанный пар турбины используется для подогрева питательной воды котла или переключается на конденсатор паровой машины, или на выхлоп в атмосферу. Каркас и изоляция котла. Каркас котла рамной конструкции, собран ный по углам из швеллеров No» 12, промежуточные стойки из швел леров No 8. Боковые и задняя стенки каркаса забраны съемными щитками, за полненными асбеститом, с облицовкой кровельным железом. В области пароперегревателя и топки кладка из огнеупорного кирпича. Барабаны изолированы стеклянной ватой и асбеститом, слоем 3 = 65 мм. 149
Габариты котла. Габаритные размеры котла: длина 4100 мм (от то- „очи" .»МуЦ«»>о. в “СTM“ОТЛа): “РИН11 "° барабану в верхней части ЗОЗо мм; высота 3840 мм Размеры топочной камеры снаружи по корпусу 33 X ГЛАВНЫЕ ПАРОВЫЕ МАШИНЫ Основные характеристики паровой машины. В качестве главных дви гателей на судне установлены две паровые вертикальные машины, сдвоенные компаунд, двойного расширения, полупрямоточные (рис. 9). Каждая машина состоит из двух одинаковых блоков, состоящих из цилиндра высокого давления (ЦВД), цилиндра низкого давления (ЦНД) и одного поршневого золотника для обоих цилиндров. Кривошипы ЦВД и ЦНД блока расположены один по отношению к другому на 180°, а пара кривошипов ЦВД и ЦНД одного блока распо ложены к паре кривошипов ЦВД и ЦНД другого блока на 90°. Диаметр ЦВД 175 мм, ЦНД— 400 мм, ход поршня 400 мм. Нор мально каждая машина при температуре перегретого пара 330°, давле нии 16,5 атм., наполнении ЦВД 40 проц, и вакууме 85 проц, развивает мощность 200 л. с . при 180 об/мин. После цилиндра высокого давления главной машины производится отбор пара на турбину дымососа. Блоки цилиндров отлиты из чугуна отдельно от блока картера и сое диняются с ним специальными стальными колонками, что создает сво боду для расширения деталей машин, работающих в области высоких температур, и не отражается на работе движущихся частей машины. Поршни цилиндров отлиты из чугуна и имеют уплотнительные кольца по четыре на каждом ЦВД и по шести на каждом ЦНД. Так как вы пуск пара из цилиндров низкого давления производится вначале через окна, расположенные на окружности в средней части цилиндра, то поршни низкого давления имеют удлиненную форму. Уплотнительные кольца расположены в верхней и нижней частях поршня, по три кольца. Цилиндры машины изолированы высокоэффективной изоляцией и покрыты защитными кожухами из кровельного железа. Высота вредного пространства цилиндров регулируется высотой ко нусных шайб под поршнями и нормально равна: для ЦВД — вверху 10 мм, внизу 7 мм; для ЦНД вверху 5 мм, внизу 5 мм. Нормальный зазор между поршнями и цилиндрами равен: для ЦВД 0,4 мм, для ЦНД 0,5 мм. Штоки цилиндров уплотняются металлической набивкой. Все набивочные коробки отлиты отдельно от цилиндра и картера и крепятся к ним на болтах. Коленчатый вал цельнокованный, имеет так же, как шатун, сквозные отверстия для прохода смазки под давлением. На переднем торце колен - ЧаТП«ппп^пп1ВеШеНЬІ пРИВ0ДНЬ,е веяные, воздушные и масляные насосы. Р Р Р деление. Парораспределение машины осуществляется, как Й,йѴпАаЛ?ІКПЫиШіеінАпУМЯ поршневь!м" золотниками по одному на каж дый блок ЦВД и ЦНД, причем для ЦНД начало выпуска пара произво дится через окна, размещенные в средней части цилиндра по всей К Р=ѵ"' °TMрытие и закРЬІТие которых производится поршнем ЦНД. К моменту, когда поршень при своем движении вверх или вниз пол- 3 выпускной канал (через который также происхо дит впуск пара), открытие которого регулируется золотником Р будет nZ,Pn\T00BunvcTKbHn- Ии дальне,,ший ВЫПУСК пара будет производите/ че- рез паровыпускной канал в конденсатор. Так как и впуск и выпуск пара в цилиндры (ЦВД и ЦНД) регули руется одним золотником, то ресивер между ЦВД и ЦН-Д отсутствует, но 150
Рис. 9. Общий вид паровой машины (продольный и попаяв разрезы блока цилиндров). Сборник. К стр. 150
имеются удлиненные по сравнению с обычными конструкциями паровых машин каналы для впуска и выпуска пара, сообщающие полости ЦВД и ЦНД с цилиндром золотника. Поршневой золотник на своем штоке имеет два поршня дл Р и нижних полостей ЦВД и ЦНД, причем каждый поршень золотника конструктивно представляет два неразборных поршня, из которых в р няя пара золотниковых поршней регулирует впуск свежего пара в верх нюю полость ЦВД и выпуск отработанного пара из верхней полости ЦНД в конденсатор. Нижняя пара золотниковых поршней регулирует перепуск отраоотав- шего пара из нижней полости ЦВД в нижнюю полость ЦНД и закры вает доступ свежего пара в нижнюю полость ЦВД, что видно из схемы течения пара в блоке цилиндра (рис. 10). Каждая пара золотниковых поршней имеет по два уплотнительных кольца в верхней и нижней ча стях и по три кольца в средних частях. В цилиндр золотника запрессованы две втулки (верхняя и нижняя), у которых один конец упирается в выточку, а другой — стопорится. Нижний поршень золотника свободно насажен на штоке и упирается в специальный буртик. Между поршнями на шток надета распорная труба и верхний поршень крепится гайкой. Такая система посадки зо лотниковых поршней не позволяет регулировать одновременно измене ния впуска, выпуска пара и др. элементы в каждый цилиндр в отдель ности. Изменение какого либо элемента парораспределения может быть доступно только путем срезки полей золотника, между тем, когда в практике часто имеют место случаи необходимости изменения элементов парораспределения только в одном цилиндре или для одной полости, что достигается в конструкциях отечественных машин разборными ци линдрическими золотниками. Золотники приводятся в движение специ альным одноэксцентриковым приводом, который одновременно выпол няет функции реверсивного устройства. Золотниковый привод показан на рис. 11. Распределительный вал 1 золотникового привода, вращающийся в трех подшипниках, приводится в движение при помощи зубчатых ко лес 2, цепной передачей от коленчатого вала главной машины. На распределительном валу насажены под углом 90° один по отно шению к другому два кривошипа 3 с ведущими пальцами, соединен ных с эксцентриками 4, имеющих сквозные на толщину эксцентрика выточки. Эксцентрики через бугеля 10 соединены со штоками золотни ков 11. Изменение вращения вала главной паровой машины достигается путем опускания или подъема золотника для перемены впуска пара в верхнюю или нижнюю полости цилиндра. Опускание золотника достигается поворотом второй пары кривоши пов 5 с захватными пальцами, соединенными с эксцентриками. Кривошипы перемены вращения соединены между собой надетой на распределительный вал внутренней втулкой 6 с винтообразной шпонкой которая вращается вместе с распределительным валом и приводится во вращательное движение эксцентриками. На внутреннюю втулку надета наружная втулка 7 с вырезом для шпонки, передвигающаяся в осевом направлении и одновременно вра щающаяся вместе с первой втулкой и распределительным валом Р ..Н а наРУЖН011 втулке одета невращающаяся втулка 8 с зѵбчатоіі рейкой, которая приводит в осевое движение наружную втулку пои щении штурвала реверса с шестерней 9 закрепленні іх .1 „2’ Р Р подшипнике. ’ JdKPt-n-'lCHHwx в неподвижном 151
Таким образом при необходимости изменить направление в₽аіц6нйЯ вала главной машины вращают штурвальное колесо с шестеРие“ н водят с помощью зубчатой рейки в осевое’ движение вправо или влево наружную втулку, которая, поворачиваясь на необходимый угол, пово- t £ 4 1 рачивает внутреннюю втулку, кривошипы и, связанные с ними через пальцы, эксцентрики. Эксцентрики, поворачиваясь на определенный угол, помощью бугелей и золотниковых штоков опускают или подымают золотники для изменения направления впуска пара. 152 Р и с . 1 0 . С х е м а т е ч е н и я п а р а в ц и л и н д р о в о м б л о к е .
Установка парораспределения или проверка его правильности произ водится обычным для цилиндрических золотников путем, т. е . примене нием реек, снятых перед установкой парораспределения с цилиндров золотников и золотниковых, поршней. Проверка и установка произво* дится первоначально у нижнего поршня, а затем у верхнего. При уста новке парораспределения необходимо обратить особое внимание на со гласованность движения золотника и положение коленчатого вала, что регулируется цепной передачей. При установке валов и зубчатых колес золотникового привода необ ходимо соблюдать тщательную центровку и параллельность. При сборке машины или реверсивного механизма необходимо для /Ѵ/-4 М 3мм=1атм совпадения основных положений золотника производить установку ко ленчатого и распределительного валов по имеющимся заводским мар кам. Снятые индикаторные диаграммы (рис. 12) показывают, что все мо менты парораспределения удовлетворительны и наилучших результатов достигают при отсечке в 40 проц. * Насосы трюмно-осушительной системы. Насосом трюмно-осушитель- нои системы служит приводной насос простого действия, навешенный на машину, с диаметром плунжера 40 мм и ручной насос Альвеер Резервным насосом служит паровой насос Тандем, производитель- котта*0 ° М /Час’ ноРмально Рабртающий на питание вторичного контура Конденсация. Каждая машина имеет поверхностный конденсатор с циркуляционным и мокровоздушным насосами, навешенными на машине. Нормально при работе машин вакуум поддерживается 85 проц Циркуляционные насосы, навешенные на главных машинах, имеют плунжера диаметром 122 мм и ход 140 мм. Мокровоздушные поршневые насосы, так же навешенные на маши- нах, имеют поршни диаметром 213 мм и ход 140 мм. 154
Сечение поАА Рис. 13. Маслоотделитель.
u q i / o c o g Р и с . 1 4 Б а з а л ь т о в ы й ф и л ь т р .
Очистка пара и масла. Для устранения возможности попадания в котел вместе с конденсатом масла, предусмотрено: 1) очистка отрабо танного пара главных машин от масла, перед конденсатором; 2) очистка конденсата от масла, после конденсатора; 3) очистка забортной воды и конденсата от механических примесей и растворенных солей. Очистка отработанного пара главных машин от масла производится лабиринтовым маслоотделителем^ (рис. 13), состоящим из металличе ского сварного корпуса диаметром 420 мм и высотой 540 мм, в котором заключены лабиринтовые пакеты из гофрированного железа толщи ной 1 мм. -шо Рис. 15. Каскадный фильтр . При прохождении пара между пластинами маслоотделителя, нахо дящиеся в паре частицы масла, имея больший удельный вес, ударяясь о стенки пластин, оседают на них и стекают в нижнюю часть корпуса маслоотделителя* оттуда по трубопроводу поступают в автоматический аппарат для отделения масла от конденсата. Очистка конденсата от масла происходит в базальтовом и каскад ном фильтрах. В базальтовый фильтр (рис. 14) размерами 2000X1000Х Х800 мм конденсат поступает с двух сторон и, пройдя через базальт с фракциями о г 5 до 50 мм, оставляет часть масла. Затем конденсат по ступает в каскадный (рис. 15) трехсекционный фильтр, заряженный мор ской травой и тонкослойной губкой. Конденсат проходит через каждую секцию последовательно, где происходит окончательная очистка конден сата от масла. Пройдя очистку от масла, конденсат поступает в пита тельную цистерну, откуда питательными насосами подается во вторич ный контур котла через подогреватель и экономайзер. 157
При такой системе питательная вода очищается or масла значительно лучше, чіо повышает безопасность и надежность работы котла. Причем указанная система проста по своему устройству, полностью автоматизи рована и вполне пригодна для применения к существующим паросило вым установкам, с поверхностной конденсацией. 1 на рамные подшипники. 2—на втѵлкм 'ЛО,,1ЮВОД°В Машины: -/ -на вал зубчатой передачи 5-1 ha.S ЗОЛОТНИКОВЫХ штоков, з_мя „ли,.,и масляный ₽холо,„ѴнИк тельный клапан. ’ Ручной маслонасос, 11 — предохрани* Схема смазки главных машин Смазка » главных машин автоматизирована и ппои« Движущихся деталей атм. помощью шестеренчатого масляной® ДИТСЯ П°Д Давлением 1-1,5 ную машину. го насоса, навешенного на глав- Масляный насос забирает масло из капTM, в фильтр и холодильник, откуда очищенное и п» машинь| и подает его пает в главную магистраль,' разветвляюшѵюеTMажденн°е масло посту машины (рис. 16). Масло поступает к каждомѵ * Авижущимся частям откуда по отверстию, высверленному в коленчатомМ°В°Му п°Дшипнику, 158 м валу> — на могыле-
ные подшипники и через отверстия в шатунах — к крейцкопфным под шипникам С крейцкопфных подшипников масло поступает на параллели и ползуны, откуда стекает в картер и снова забирается масляным на сосом. От главной масляной магистрали идут так же отводы для смазки втулок золотниковых штоков и золотникового привода (подшипников, эксцентриков, валика зубчатой передачи и цепи). Темпера чура масла, поступающего на смазку движущихся частей машины, должна быть в пределах 30—40°. Для смазки движущихся ча - Рне. 17. Масляный автомат . 1 — плавающий резервуар, 2 — клапан подачи масла и конденсата, 3 — паровой клапан, 4 — клапан выпуска масла, 5 — трубка мановакууметра. степ машины наиболее употребительно масло марки «Турбинное» ^ОСТ 7958/917). Смазка цилиндров главных машин производится приводной автоматической скальчатой масленкой. Цилиндровое масло, выделившееся в маслоотделителе из отработав шего пара, поступает вместе с некоторым количеством конденсата пара в автомат. Автомат (рис. 17) имеет плавающий резервуар, соединенный с рыча гами, действующими на клапаны: впуска масла с конденсатом, соеди нения автомата с конденсатором, впуска пара в автомат и выпуска масла из автомата в отстойник. При заполнении автомата масло сливается в плавающий резервуар, перемещающийся по направляющей. По мере заполнения резервуар начинает тонуть и через систему ры чагов, соединенных с резервуаром, закрывает клапан подачи масла и конденсата, открывает клапан впуска пара, клапан соединения автомата 159
с конденсатором и клапан выпуска масла в маслоотстоиник. Пар, посту пающий в автомат, создает давление и выдавливает смесь из плава ющего гезсрвѵара в маслоотстоиник, где происходит окончательное отстаивание — отделение масла от воды. По удалении смеси резервуар начинает всплывать и закрывает клапан свежего пара, соединении автомата с конденсатором и выпуска масла в отстойник, а открывает клапан поступления в автомат масляной смеси из маслоотделителя, и процесс начинается снова. Для предохранения работы автомата и контроля, на крышке установ лен предохранительный клапан, мановакууметр и указатель уровня. Для смазки цилиндров главной мапіины применяется цилиндровое масло «ВапорТ». Низкие сорта цилиндрового масла во избежание боль шого износа поршневых и золотниковых колец и образования нагара применять не рекомендуется. Для оценки качества циркулирующего в системе смазки масла необходимо периодически брать пробы масла и в зависимости от анализа производить добавки свежего масла или заме нять его. При выборе цилиндрового масла для машин, работающих пере гретым паром, обычно устанавливали температуру пара перед машиной на 20—15° ниже температуры вспышки масла (320—350°) с целью пре дупреждения сгорания масла в цилиндре. Практика применения смазочных масел при температурах пара свыше 400° дает основание утверждать, что основнььм показателем слу жит не температура вспышки масла, которая не характеризует смазоч ные свойства, а показывает, при какой температуре вспыхивают пары масла от поднесения открытого огня. Для смазки цилиндров основным показателем является отсутствие механических примесей, золы и асфальта, способных при испарении масла сгорать и отлагать на стен ках нагар—кокс, что приводит к задиру цилиндров, уплотнительных ко лец и поршней. Одним из основных и главных показателей служит также вязкость масла. Небольшой период эксплоатации масел отечественного производства «Вапор Т» в машинах с температурой перегретого пара 330° показал, что вязкость, температура вспышки и отсутствие механических примесей в них позволяют применять этот сорт смазки для цилиндров паровых машин с перегретым паром. НЕОБХОДИМЫЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ ЭКСПЛОАТАЦИИ ПАРОСИЛОВОЙ УСТАНОВКИ АЛ.®ксплоатация паросиловой установки с котлом высокого давления ЬО/19 атм. и паровых полупрямоточных машин требует от обслужи- MivaAuue иХСНаЛа более повышенных знаний, внимания и детального У ьного агрегата, главных машин, вспомогательных меха- ния а7м!т7рыеМ’ 3 ТаКЖе СХеМ тРУбопРоводов расположения и назначе- оохоНлИаЖ^Р50еДппоичргч^рДеНИЯ С0Ставле,ІЬІ в результате испытания па рохода No э0, произведенного коллективом инженеров Управления Се веро-Западного Речного Пароходства и заиппя TMР*о в Ленинграде F ѵдчва и завода «Ленинградский Водник» Ввиду отсутствия в то время подробных материалов, характеризу- ющих указанную паросиловую установку и освещающих ее техническое состояние, перед подъемом пара была произведена разборка всех меха низмов и трубопроводов, осмотр их, съемка эскизов и схем а затем был выполнен монтаж установки с последующими краткими испытаниями. 160
ПАРОВОЙ КОТЕЛ Растопка котла и подготовка его к действию. Перед растопкой котла первичный контур заполняется дестиллированной водой помощью руч ного насоса Альвеер. Вторичный контур заполняется водой из цистер ны форпика, куда поступает конденсат от главных паровых машин, а также забортная вода, предварительно обработанная в водоочиститель ной установке. Уровень воды в котле перед растопкой должен быть, примерно на 20 мм ниже рабочего уровня. При заполнении котла водой желательно, чтобы температура послед ней была близка к температуре металла котла. Кроме того, необходимо проверить открытие клапанов паропровода от барабана вторичного контура котла на перегреватель’ закрыть про дувные клапаны на котле, экономайзере и пароперегревателе и поста вить клапаны питательных и паровых труб в рабочее положение. Растопку котла не следует вести быстро для того, чтобы все части котла разогревались равномерно. На растопку котла достаточно двух часов. По мере разогревания котла и образования пара, надо выпускать из парового пространства воздух через открытые краны воздушных трубок первичного контура и через кран манометра вторичного контура. Когда из кранов пойдет пар, последние можно закрыть. При давлении пара 1,5—2,0 атм. необходимо продуть водоуказа тельные стекла и пробные краны. При достижении давления пара во вторичном контуре 7 атм. нужно включить пар на питательные насосы и опробовать их работу. При до стижении давления пара 19 атм. (нормальное давление) следует прове рить исправность действия предохранительных клапанов. Во время рас топки котла надлежит наблюдать за уровнем воды в обоих контурах котла. При повышении уровня выше допускаемого нужно спустить излишнюю воду через продувные краны при давлении пара не выше 5 атм. Следить за температурой перегретого пара, следует по пирометру пароперегревателя и за температурой воды, после экономайзера, — по ртутному термометру. Температура пара после перегревателя должна быть не выше 340°, а температура воды после экономайзера не выше 160°. В случае превышения указанной температуры пара после паропере гревателя закрывается шибер 9' и открывается шибер 9 (см. рис. 1), при дальнейшем повышении температуры необходимо продуть пароперегре ватель через предохранительный клапан или использовать пар на про грев и продувку главного паропровода, или на обдувку поверхностей нагрева сажеобдувателями. В случае превышения температуры воды после экономайзера выше нормальной, следует прокачать воду через экономайзер в котел или на продувку. Если температура пара за пароперегревателем и воды после экономайзера ниже нормальной, необходимо переключить ход газов че рез пароперегреватель в экономайзер открытием шибера 9' и закрытием шибера 9 (см. рис . 1). При необходимости во время растопки котла может быть пущен тур бодымосос. По окончании перечисленных операций и при наличии давления пара во вторичном контуре 19 атм, при температуре пара 330—340° котел считается готовым к включению в работу. 11 Сборник 161
Поп этом давление в первичном контуре будет менее нормального (60 атм.) Давление в первичном контуре поднимется до нормы, когда котел будет включен в работу и нагрузка его увеличится. Обслуживание котла во время действия. Во время действия котла необходимо: поддерживать надлежащий уровень воды в барабане вто ричного контура котла, производя непрерывное питание машинно-пита тельными помпами через водоподогреватель и экономайзер. Питание вторичного контура котла, помимо экономайзера, допускается как ава- рипное или на стоянке. Следить за уровнем воды в барабанах первичного контура. При отсутствии неплотностей в соединениях арматуры и трубопроводов уро вень воды в первичном контуре не должен понижаться. Однако, если понижение уровня происходит, и невозможно выключить котел из работы, такое состояние котла считается аварийным. В этом случае необходимо пополнять убыль только дистиллированной водой, и при первой возможности выявить и устранить неисправности. Водомерные стекла барабанов первичного контура должны проду ваться в зависимости от необходимости, если, например, не будут наблюдаться колебания уровня в стекле, так как излишняя продувка влечет подпитку контура котла дестиллятом, не вполне свободным от кислорода. При каждой продувке рекомендуется сначала продуть стекло через верхний, а затем через нижний краны. Проверить плотность продувочной арматуры, руководствуясь темпе ратурой спускных труб за клапанами. Нагрев спускных труб при закры тых клапанах свидетельствует о неплотности клапанов, которые при первой возможности необходимо притереть. При внезапноіМ и резком уменьшении расхода пара необходимо при нимать следующие меры: 1) остановить турбодымосос; 2) закрыть поддувальную заслонку; 3) перевести ход газов (рис. 1) на прямой холостой ход, открывая шибер 9 и закрывая шибер 9'; 4) увеличить питание вторичного контура котла, доведя уровень воды до верхнего допускаемого; 5) при необходимости открыть дополнительно достѵп воздуха путем открытия шиберов 10 и 9' и закрытия шибера 9 (рис. 1). Открывать топочную дверцу разрешается только в крайнем случае, продувка котла. Для снижения предельной концентрации солей в барабане вторичного контура производится продувка при пониженном давлении пара в котле. кланаРн0ДУВКа Перегревателя производится через предохранительный ного клТана. В0ДЯН0Г° ЭКОНОМайзеРа производится открытием продув- мосги,ПноДэтомккетИTMтГь произведенГпѵтем3 о ПраВИЛ0’ нет необх°Ди- панов нижних коллекторов п^ум^ -- а при наличии на продувной магистрали Дпосселкыпй шпйг ’’ первичного контура допускается при давлении 60 атм бы’ Продувка Щелочение и промывка котла. Вышелачипяинп » тов котлоагрегата, на поверхности 162 Г
водится антидепоном сорта Б при пониженном давлении пара порядка 1—2 атм. во вторичном контуре. Время щелочения и периоды между щелочением и промывками уста навливаются в зависимости от качества питательной воды, катиониру- ющего материала водоочистительной установки и соблюдения сроков очистки базальтового и травяного фильтров. Соблюдение правил ухода за системой фильтров питательной воды и водоочистительной установкой позволяет поддерживать элементы котло агрегата чистыми от накипи и масла, что создает условия для безава рийной работы котлоагрегата, экономного расхода топлива, снятия с котлоагрегата максимального количества пара и получения заданной мощности главных машин. Наиболее уязвимым элементом, на котором происходит интенсивное отложение накипи и масляных осадков, являются змеевики, расположен ные в барабане вторичного контура, поверхность нагрева которых со ставляет 17,5 м2. Присутствие накипи на змеевиках резко снижает паропроизводитель ность вторичного контура, поэтому при снижении нормальной паропро изводительности котла необходимо обратить внимание, в первую оче редь, на состояние поверхности нагрева элементов змеевиков и, в зави симости от условий плавания, установить сроки их щелочения. ГЛАВНЫЕ ПАРОВЫЕ МАШИНЫ Приготовление машин к действию. Подготовка в основном сводится к общепринятым правилам, установленным для обычных паровых ма шин, за исключением нижеприведенных особенностей, вытекающих из специфичности конструкции полупрямоточных машин: 1) проверить исправность действия реверсивного устройства путем вращения штурвала в обе стороны; 2) проверить работу ручного масляного насоса, причем после дли тельного перерыва в работе необходимо пополнить в картер масло до уровня масломера, находящегося со стороны конденсатора: 3) поставить все краны маслопровода на положение готовности к действию; открыть перепускной кран зубчатого насоса для регулировки давления в маслопроводе; 4) дополнить приводные масленки цилиндровым маслом до середины масломерных стекол и прокачать смазку в цилиндровый блок путем про вертывания валика масленки вручную; 5) прогреть главный паропровод для чего закрыть, а потом слегка стронуть стопорный машинный клапан, чтобы предупредить его «заеда ние» при нагреве. Слегка приоткрыть стопорный клапан главного паро провода на котле, а затем усилить подачу пара, при этом наблюдать за прогреванием паропровода по выходу конденсата через продувной кран главного паропровода. Когда из продувного крана начнет выходить су хой пар, открыть стопорный клапан полностью, а продувной закрыть, и главный паропровод считается прогретым; 6) при прогревании машины следует открыть приемные и отливные клапаны всех насосов, приводимых в действие от главных машин и поставить клапаны на трубопроводах, питаемых этими насосами, в рабо чее положение; обратить особое внимание, чтобы при открытых клапа нах на всасывающих трубопроводах были бы открыты клапаны и на нагнетательных трубопроводах, во избежание прорыва прокладок или поломки насосов; 11* 163
7} пои прогревании золотников и цилиндров давление пара вначале ю 2Х npS'«m 0.5 атм. пра этом переппдить реперен.TM,, ме- ханизм попеременно в крайние положения, „п^пятк r мяпіинѵ 8) перед началом пробных оборотов необходимо прокачать в машину масло ручным масляным насосом под давлением і,э ат , 9) приступать к пробным оборотам машин при давлении пара в па рораспределительной коробке около 3 атм., причем необходимо наблю дать за давлением масла по показаниям стрелки манометра и, если дав ления масла не будет, то машину следует остановить и выяснить при- чину отсутствия давления масла в маслопровод?. Обслуживание машин во время действия. Для нормальной работы машины необходимо, кроме общепринятых правил, соблюдать нижесле дующие основные положения: 1) Перемена хода машин с открытыми машинными стопорными кла панами может быть допущена лишь в экстренно необходимых случаях. 2) Во время работы машин необходимо регулировать давление масла в маслопроводе перепускным краном зубчатого насоса, установив дав ление около 1 атм. 3) Температура масла после маслоохладителя должна быть нормаль но 30—40° и регулируется протоком воды через маслоохладитель, путем большего или меньшего открытия клапана на всасывающем трубопро воде насоса охлаждения. Если температура масла падает ниже 25°, то в этом случае временно прекратить подачу воды в маслоохладитель. 4) Изменение числа оборотов главных машин на длительный период производить только изменением степени наполнения цилиндра высокого давления при помощи реверсивного механизма. 5) Всякие изменения режима работы машин должны быть согласо ваны с режимом работы котла. Нормальная степень наполнения ЦВД 40 проц., но привод допускает путем соответствующего поворота штур вала реверсивного механизма увеличение степени наполнения до 50 проц. 6) Нормальный вакуум конденсатора 85 проц, регулируется прото ком воды через конденсатор. Уменьшение вакуума при всех прочих нор мальных условиях следует ожидать в случае неплотности соединений трубопроводов, клапанов и т. Д., что необходимо устранить при первой возможности. 7) При остановке машин необходимо помнить, что при этом прекра щается подача боды на маслоохладитель турбины дымососа, и поэтому его необходимо остановить, допуская его работу только на непродолжи тельное время и проводя строгий контроль за температурой масла 8) Кроме общепринятых и изложенных приемов контроля за работой машин во время их действия должен вестись периодический контроль за: правильностью работы парораспределительных органов, величиной вредных пространств цилиндров, чистотой поверхности охлаждения кон денсаторов, качеством машинного и цилиндрового масел, качеством очистки отработавшего пара и конденсата от масла Необходимо придерживаться 1) Валы должны быть смонтированы строго параллельно друг другу 2) Зубчатые колеса цепной передачи должны располагаться точно друг против друга, после того как их центровая линия установлена точ- но на середине боковой «игры» валов. у 0 164
Для выявления этого расположения, на венец зубчатого колеса с бо ковых сторон необходимо приложить линейку или натянуть шнур и уста новить перпендикулярно к данному валу. Среднюю линию колебания валов при монтаже необходимо устанавливать точно потому, что в про тивном случае цепная передача будет иметь только односторонний износ, причем боковую «игру» валов надо сводить к минимальным раз мерам. 3) Цепь должна располагаться так, чтобы выбитое у ее конца обо значение стрелки на наружных накладках, показывающее направление вращения, согласовалось с направлением вращения приводного колеса 4) Составные металлические звенья концов ценной ленты должны вдвигаться друг в друга так, чтобы отверстия точно подходили друг к другу, после чего ставится опорный валик, на одном конце которого предусмотрена шайба для проклад ки, и затем вдвигается в то же І самое отверстие накладки качаю щийся штифт. При этом острая кромка качаю щегося штифта должна быть распо ложена против опорного валика (см. рис. 18). После постановки шайбы можно I VW / \ V / произвести заклепывание цепи обыч- \/ / \ха*'/ ным способом в холодном состоянии. ’ \ / 5) Цепь н^ должна натягиваться / '—/ слишком туго или слишком прови- '• / сать. Натяжение должно быть на - Олориьш далиь ^a4^muqpmC/l столько небольшое, чтобы цепь могла легко ОТ руки ОТКЛОНЯТЬСЯ Ри«*. ІЬ . Звено цепной лепты, немного вверх и вниз. 6) Параллельность направляющего зубчатого колеса не должна до пускать выхода цепной ленты из зацепления. 7) Перед пуском в эксплоатацию цепной передачи, последняя долж на быть смазана достаточно вязким маслом. 8) После нескольких пробных оборотов машину останавливают и, подвергая осмотру зубчатые колеса, устанавливают необходимость их регулировки. Через 6—8 часов эксплоатации цепную передачу еще раз проверяют, рассматривая ведущее ребро цепи, которое находится в зацеплении с ведущими пазами зубчатых колес. Если ведущий паз одного из зубчатых колес или обоих колес имеет незначительные наработки, то это объясняется набеганием ведущего ребра цепи на кромки ведущего паза колес. Такое явление указывает, что при монтаже передачи были допущены ошибки. Во избежание быстрого изнашивания цегнюй передачи, выявленная неточность монтажа должна быть немедленно устранена. 9) Во время эксплоатации цепная передача, как и прочие части ма шины, должна регулярно смазываться, так как работа сочленений пере дачи без смазки вызывает повышенный износ. Цепь время от времени должна чиститься щеткой с парафиновым маслом или керосином и после этого смазываться. На рис. 19 показана схема расположения главных и вспомогательных механизмов и схема трубопроводов свежего и отработавшего пара бук сира с двухконтурным котлом с давлением пара G0/19 атм. и двумя па ровыми полупрямоточными машинами. 165
ОЦЕНКА ЭКСПЛОАТАЦИОННЫХ КАЧЕСТВ ПАРОСИЛОВОЙ УСТАНОВКИ С ДАВЛЕНИЕМ ПАРА 60/19 атм. Основным и наиболее серьезным недостатком водотрубных котлов является повышенная чувствительность их к качеству питательной воды. Между тем в двухконтурном котле, благодаря замкнутой циркуляции в первичном контуре, наполненном дестиллированной водой, не содер жащей ни солей, ни газов, на стенках трубок не образуется накипи и исключается газовая коррозия, губительно влияющая на прочность котла. Поэтому поверхности нагрева, подверженные воздействию наибо лее высоких температур в топке и в первом газоходе, работают в наибо лее благоприятных условиях, не подвергаясь перегреву. Что же касается образования вторичного рабочего пара, то оно протекает при низких тем пературах (по сравнению с топочными), при которых не может быть ни какого перегревания стенок трубок, даже при самом сильном их загряз нении. Такими качествами не обладают другие типы водотрубных кот лов. Это качество двухконтурных котлов особенно важно для речных судов, питающихся водами с резко отличными характеристиками и за частую с большой жесткостью. Отсутствие накипи позволяет поддерживать во время эксплоатации котла поверхности нагрева чистыми, что создает благоприятные условия для повышенных форсировок? Единственное уязвимое место двухкон турного котла, это трубки змеевиков, которые будут покрываться сна ружи накипью и маслянистыми осадками, уменьшающими теплопередачу и снижающими паропроизводительность вторичного контура. С целью уменьшения и ликвидации указанного явления, в процессе эксплоатации необходимо установить минимально необходимую норму смазки для главных и вспомогательных механизмов. Усилить контроль за качеством работы фильтров, установив в зави симости от характеристики питательной воды, и смазочных масел, опре деленный режим наблюдения, сроки и способы очистки фильтров. Считать непременным условием впуск антидепона в систему вторич ного контура котла с обязательными продувками барабана испарителя на полном давлении. Применение только этих элементарных мероприятий значительно по высит надежность работы котла. В конструкции котла допущен ряд узлов, которые в процессе экспло атации необходимо изменить, особенно места соединения труб и патруб ков первичного контура, находящихся под давлением 60 атм. Необхо димо также изменить конструкцию крепления коллекторов змеевиков для возможности быстрой и удобной съемки их и установки, предусмот рев на судне запасные. Отсутствие длительных эксплоатационных, а также проектных дан ных не позволяет свести к определенным цифрам показатели работы котла: паропроизводнтельность, напряженность поверхности нагрева, нагрузку и прочие данные, убедительно характеризующие качество котла. Опыт эксплоатации в Северо-западном пароходстве, в течение двух навигаций, паровой полу прямоточной машины установленной на па роходе П-48, показал хорошие эксплоатационные качества этой машины. Рассмотренная полупрямоточная машина является типом маши ны двойного расширения с непосредственным поступлением пара из ЦВД в ЦНД, без ресивера. Малое вредное пространство цилиндров и незначительные потери при перепуске пара дают ей преимущества перед машиной тройного расширения. Машина состоит из сдвоенной машины компаунд с заклииением обеих кривошипов ЦВД под углом 90°, вслед 167
ствие чего все четыре кривошипа оказываются также заклиненными под углом 90° по отношению друг к другу, в результате машина обла дает^хорошей маневренностью, ее можно пустить в ход с любого поло жения. В машине двойного расширения возможно на всем пути ,про:хож дения пара регулировать парораспределение одним органом управле -Іи я но на практике это не делается из-за значительного увеличения удельного объема пара от впуска до выпуска. По этой причине поршень цилиндра низкого давления используется в качестве парораспредели тельного органа, дающего возможность свободного прохождения пара через окна цилиндра низкого давления в конденсатор. Нормально машина работает при наполнении ЦВД 40 проц., но золот никовый привод допускает изменение степени наполнения до 50 проц., что создает резерв для увеличения мощности. Детали машин имеют нормальный запас прочности, без излишних припусков, отсутствуют тяжелые колонны, взамен которых предусмот рен картер, состоящий из двух частей облегченного типа, поэтому вес машины меньше, чем у машин такой же мощности ранее принятых к се рийному производству (Ижорцы). Отдельные части машин несколько сложнее в производстве^ как на пример, отливка картера с ребрами, и блока из трех цилиндров. Но, на ряду с этим, отливка блока упрощена в производстве отсутствием за одно отлитых донышек цилиндров с набивочными коробками, последние отлиты отдельно и крепятся в нижней части цилиндра, а также к кар теру на болтах. Благодаря централизованной автоматической смазке трущиеся части машины имеют незначительный износ, хотя в эксплоатации наблюдение за работой отдельных деталей, скрытых в картере, исключается. Недостаточно изученным элементом машин, но не вызывающим пока особых сомнений, является новый для наших техников и практиков-ме хаников, кажущийся на первый взгляд сложный золотниковый привод и реверсивный механизм. В действительности же он по своему устройству значительно проще других приводов, не имеет большого количества вту лок и пальцев с большими площадями трения, что имеет место в других конструкциях (Клуг, Стефенсон, Джой и др.) . В этом приводе во время работы машины срабатывается только ве дущий палец и подшипник кривошипа, а также эксцентрик с бугелем Все же кажущееся громоздкое устройство для реверса приводится в движение только при перемене хода машины и при пуске машины в ход Во время работы машины все втулки реверсивного устройства (внѵтоен- ние и внешние) вращаются вместе с распределительным валом не соз- давая никаких дополнительных трений Перечисленные положительные стороны конструкции полупрямоточ- нои машины ставят ее в более выгодное положение по сравнению г другими типами вертикальных машин как по расходу папа так и пп надежности устройства и по простоте эксплоатации.
Инж, П. С. Зилист ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ ОТОПИТЕЛЬНЫЕ КОТЛЫ На буксирных теплоходах и на многих сухогрузных и нефтеналивных баржах большой грузоподъемности для отопления устанавливались вер тикальные котлы типа Шухова, Кохрана и др. Эти котлы сложны в изготовлении, громоздки и в эксплоатации требуют систематического надзора квалифицированного персонала и частого ремонта. Поэтому на многих баржах котлы не эксплоатируются, а параллельно с ними уста навливаются в жилых помещениях камельки или печи. В связи с этим представляет интерес конструкция секционных котлов водяного отопления, устанавливаемых на буксирных пароходах и тепло ходах и на самоходных баржах. Эти котлы очень компактны и, благо даря простоте конструкции и отсутствию измерительных приборов, они почти не требуют ухода и надзора. При серийном изготовлении секционные котлы дешевле вертикаль ных; ремонт их сводится к замене отдельных секций, что легко можег быть выполнено даже силами судовой команды. Для сравнения в табл. 1 приводятся основные конструктивные дан ные обычного котла водяного отопления поверхностью нагрева 1 м12 (по чертежам ЦТКБ МРФ О-К-1) и секционного котла водяного отопле ния поверхностью нагрева 1,1 м2 (по чертежам ЦТКБ О-К -56). Таблица I Тип котла Поверхность нагрева вм2 Габаритные размеры в мм Вес котла вкг Вес воды вкг І Род топли ва Циркуляция I воды длина без выступа ющих частей ширина высота Верти кальный Н 1,0 460 460 900 135 35 твер дое 1 i ес іествснная Секцион ный 1.1 360 380 860 15820і* » Как это видно из сборочного чертежа (рис. 1)’, секционный котел со стоит из одной передней секции 1, одной задней 2, нескольких сред них 3, дымника 4 и зольника 5. Все эти детали чугунные, кроме золь ника, изготовляемого из листовой стали толщиной 1,5 мм. Количество средних секций определяется необходимой поверхностью нагрева из следующего расчета: поверхность нагрева передней секции — 0,29 м2, емкость секции — 5 л. „ задней „ — 0,27„ . „ — 6,, „ одной средней „ — 0,19 „ » . — 3„ 1 В ЦТКБ имеются рабочие чертежи секционных котлов поверхностью нагрева 1,1 и 1,7 м2. 169
Рио. 1. Секционный котел
и з о водяного отопления.
Таким образом минимально возможная поверхность нагрева котла, состоящего из одноіі передней, одной средней и одной задней секции - 075 м2 Возможность постройки котлов разной поверхности нагрева из однотипных секций создает предпосылки для 0Ргани?аци“ ^7° изготовления на одном-двух заводах для всех бассеинов, , очередь, дает возможность усовершенствовать технологию их изготов- ления1. с Сборка секций между собой производится на втулках 6 по типу реб ристых радиаторных грелок. Соединения секций промазываются огне упорной глиной. На передней секции смонтирована дверца для загрузки топлива 7 и дверца зольника 8. На задней секции смонтирован дымник 4. Загрузочная дверца состоит из рамы, крышки и отражателя. Все эти детали чугунные. Дверца зольника состоит из рамы, постоянной крышки, подъемной крышки, внутренней дверцы и отражателя. Все эти детали чугунные, кроме отражателя, изготовленного из листовой стали толщиной 5 мм. Корпус и крышка дымника — чугунные, шибер — из листовой стали . Все детали котла, независимо от его поверхности нагрева, изготов ляются одинаковых размеров и конструкции (изменяется только количе ство средних секций). На некоторых судах отопительные котлы снабжены автоматическим устройством, регулирующим интенсивность горения топлива. Это устрой ство состоит из термостата, соединенного цепочкой с дверкой зольника. При нормальной температуре воды в отопительной системе термостат неподвижен, и степень открытия дверки зольника определяется первона чальной регулировкой. Если температура воды повысится, то термостат удлинится, цепочка опустится, и дверка зольника прикроется, вследствие чего интенсив ность горения понизится. При понижении температуры воды термостат укоротится, открытие дверки зольника увеличится, и интенсивность горения повысится. Типовая принципиальная схема отопительной системы приведена на рис. 2. Эта схема осуществлена на буксирном пароходе для отопления машинно-котельного отделения, рулевой рубки, жилых кают и камбѵза- столовои. ? Экспликация отапливаемых помещений приведена в табл 2 В состав отопительной системы входят: водогрейный котел 1, рас ширительный бачок 2, грелки 3—10, сборная систерна 11 и ручной на сос 12. ■ Таблица 2 Наименование отапливаемого помещения Рулевая рубка Машинно-котельное отделение Жилая каюта я я Камбуз — столовая Жилая каюта Объем по мещения вм3 9,4 62,0 4,5 8,7 10,2 10,3 7,7 No грелки на рис. 2 ,3 15 6 7 8 9 10 Тип грелки из гладкой трубы из листовой стали ребристая железная из листовой стали то же я я я Поверхность нагрева грелки, в м2 0,75 3,0 3,8 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 1 В ЦТКБ имеются рабочие технологические процессы отливки основных деталей секционных котлов. 172
I и с . 2 . П р и н ц и п и а л ь н а я с х е м а с и с т е м ы о т о п л е н и я
Водогрейный котел— секционный описанной выше систе мы, состоит из одной передней, шести средних и одной задней секции Поверхность нагрева—1,7 ма. Габаритные размеры 562X380X860 мм. Вес —218 кг. Установлен котел у переборки угольного бункера. Расширительный бачок устанавливается на крышу рулевой рубки, а еще чаще — внутри рулевой рубки, между ее крышей и подво- сечения. К расШирительному бач. ВЬ'сбВоепТРУбЬ' Наружнь,м Диаметра 27 РммН0вОчпДи ” В03ДУишая ПСр. Сборная систерна ѵстанавпНИ/„ ’ °здушная-21 мм. Дом с котлом. Системна свяпшХ!ИВается в машинном отделении па трубопроводом наружным ДиаметоХг?^’’”0TM сечения- Отдельным ным насосом через вентиль. Кроме того ПМ систерна соединена с руЧ - бои с расширительным бачком ’ °На соединена воздушной 174 ' TM
Н ci г ревате льные приборы, в зависимости от характера и условий расположения отапливаемых помещении, применяются трех ти пов: 1) Ребристые чугунные или стальные сварной конструкции обычного типа с поверхностью нагрева до 4 м . Применяются они главным обра зом для отопления машинно-котельных отделений . 2 2) Из гладкой трубы с наружным диаметром 70—75 мм и поверх ностью нагрева до 1 м . Применяются они главным образом в помеще ниях ограниченной площади, например в рулевых рубках, санитарных помещениях и т. п. Этот тип грелок сравнительно мало распространен . 2 3) Штампованные сварные грелки (рис. 3) из листовой стали с по верхностью нагрева от 1,5 до 3 м . Состоят они из двух штампованных половин, соединенных между собой контактной (точечной) сваркой. Изготовление таких грелок при организации серийного производства более рентабельно, чем чугунных или сварных ребристых. Каждая грел ка оборудована клапаном для регулирования температуры и воздушным краном для спуска воздуха. Устанавливаются грелки на деревянные опоры на расстоянии 90—100 мм от пола и 25—45 мм от деревянных переборок; включаются грелки в трубопровод отопления параллельно. 2 Трубопровод смонтирован из стальных, сваренных между собой труб. Трубопровод горячей воды подводится к грелкам с нижней разводкой, а в некоторых помещениях (рулевой рубке и др.) с верхней разводкой. Наружный диаметр трубопроводов указан на схеме (см. рис. 2). ВЕНТИЛЯЦИЯ Как на буксирных паротеплоходах, так и на самоходных и несомо* ходных баржах установлены вытяжные вращающиеся вентиляторы нор мализованной конструкции. Вентиляторы с грибовидными и эжекцион- ными головками не применяются, а раструбные вентиляторы встреча ются в виде исключения, и притом только на буксирных судах. Вращающиеся вентиляторы применяются открытого (на большинстве судов) и закрытого типов. По конструкции эти типы однаковы, за исклю чением того, что у открытого вентилятора высасывающие лопатки от крыты, а у закрытого — они прикрываются снаружи средним диском. Вентилятор (рис. 4)1 состоит из вентиляционной трубы 1, проходящей в вентилируемое помещение, и вентиляционной головки, вращающейся на оси, фиксированной в верхней части трубы. Диаметр трубы, в зави симости от характера и объема вентилируемого помещения, колеблется в пределах от 75 мм (вентиляция небольших жилых или служебных по мещений) до 500—600 мм (вентиляция машинных и котельных помеще ний). Вращающаяся головка закрепляется на небольшом патрубке, диаметр которого равен диаметру вентиляционной трубы и имеет с последней фланцевое соединение. Внутри ггатрубка на четырех лапках 2 закреплен подшипник 3, явля ющийся опорой для оси 4; ось выступает за кромку вентиляционной трубы на 70—250 мм (в зависимости от диаметра трубы). На ось надевается вращающаяся головка вентилятора, состоящая из верхнего горизонтального диска—крышки 5, среднего горизонтального диска 6, нижнего диска 7, надеваемого на вентиляционную трубу, ло паток всасывающих 8 и вращающихся 9. Диски верхний 5 и средний 6 связаны между собой двумя стойками из прутков диаметром 4—12 мм и трубкой 10 диаметром 25—50 мм, 1 В ЦТКБ имеются рабочие чертежи вентиляторов диаметром 100 и 200 мм. 175
боковой - вид Разрез вид сберіу Свчение по вв Сечение по ЛА Рис. 4. Вентилятор открытого типа.
внутри которой вверху и внизу на резьбе навернуты втулки-опоры для оси 4. Расстояние между дисками 60—200 мм. На вентиляторах совре менной постройки вместо втулок-опор установлены радиальные упорные шарикоподшипники. Диаметр всех дисков примерно вдвое более диаметра вентиляцион ной трубы. Для вентиляторов закрытого типа диаметр нижнего диска на 40—100 мм менее верхнего и среднего диска, а последний имеет отогну тый фланец, прикрывающий всасывающие лопатки 8. Толщина верхне го диска 3—5 мм, среднего и нижнего 2—4 мм. По кромкам всех дисков закатана проволока диаметром 4—6 мм. Между верхним и средним диском располагаются две изогнутых в поперечном направлении пластинки 9 из листов толщиной 1 мм; назна чение пластинок — приводить головку во вращение давлением ветра. Пла стинки к дискам приклепаны или приварены. Между средним и нижним дисками радиально располагаются 12—16 лопаток 8 из листов толщиной 0,5 мм. Лопатки в поперечном направле нии прямолинейны или радиально изогнуты. Лопатки к дискам прива рены или приклепаны. Высота лопаток 25—100 мм. Верхний конец оси 4 прикрывается крышкой 11, навернутой на трубку 10. При правильном монтаже вентиляционной головки (отсутствии пере косов в подшипниках оси) для приведения головки во вращение доста точно самого незначительного ветра. По отзывам команд, плавающих на судах, вооруженных вращающимися головками, они значительно эффек тивнее эжекционных, раструбных и грибовидных головок. 12 Сборник
Инж. П. С. ЗИЛИСТ ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ Многие самоходные баржи и буксирные суда, построенные в послед ние годы, оборудованы дистанционным управлением главными двига телями. После подготовки двигателя (реверсивного) к пуску или после, предварительного пуска двигателя (нереверсивного) дальнейшее УпРав’ ление его работой производится непосредственно из рулевой рубки. Ма шинные телеграфы или переговорные трубы установлены только на су дах старой постройки и на судах с сильно развитой машинной уставов- кой, требующей присутствия в машинном отделении вахтенного меха ника. В комплект приборов дистанционного управления входит: а) пусковое устройство, б) реверсивное устройство, в) устройство для регулирования числа оборотов, г) приборы для наблюдения из рубки за работой двига- > телей. К последним относятся: а) манометры, показывающие давление пу скового воздуха в баллонах и давление масла в двигателе; б) тахомет ры, указывающие число оборотов двигателей; в) трубки отходящей воды от двигателей, выведенные в рулевую рубку и расположенные над во ронкой, отводящей забортные трубки, либо снабженной смотровыми стеклами в специальной цилиндрической коробке с направляющей ка навкой, по которой легко следить за движением охлаждающей воды. На многих судах в рулевой рубке, кроме того, установлены гальва нометры от термопар в цилиндрах двигателей с переключателями на каждый цилиндр. Передачи от пусковых рукояток в рубках к пусковым и регулиру ющим аппаратам двигателя осуществляются рычагами или тросиками на роликах. Недостатком этих конструкций является вызываемая ими ооычно стесненность при обслуживании и текущем ремонте двигателей (при выемке форсунок, клапанов и т. п.), особенно при рычажной пере даче от механических реверсивных муфт, располагаемой над двигате лями. Этот недостаток вызвал применение на судах более усовершенство ванной^ системы —• гидравлическое включение реверсивных муфт с тро- сиковой передачей из рулевой рубки и пневматическое управление дви гателями. Применение гидравлических реверсивных муфт нередко сопро вождается установкой редукторов как в общем корпусе с реверсивными муфтами, так и отдельно от них. При всех системах дистанционного управления рулевые рубки распо лагаются непосредственно над машинным отделением, чем обеспечи вается простота конструкции. При надлежащем качестве технологического выполнения всех пене- =~ 178
РЫЧАЖНО-ВАЛИКОВАЯ ПЕРЕДАЧА На рис. 1 приведена схема управления двигателем из рулевой рубки при помощи рычажной передачи. В рулевой рубке установлен пост управления, представляющий собой сварную коробку из листов толщи ной 4—5 мм. Внутри коробки проходят рычаги и валики передач, а на крышке расположены указатели положения рычагов пуска и реверса и валик регулирования числа оборотов двигателя. На одной из боковых стенок поста управления закреплены пусковая и реверсирующая ручки, а на передней стенке — маховик регулирования числа оборотов . При пуске двигателя пусковая ручка переводится с положения «стоп.» в положение «воздух». Тогда связанная с ручкой вертикальная тяга А опускается и поворачивает книзу рычаг Б, который приварен к трубке, надетой на промежуточный валик В. Сидящий на этой же трубке мо тыль Г поворачивает посредством тяги Д мотыль Е основного валика передачи Ж, а вместе с валиком поворачивается вниз мотыль 3. соеди ненный тягой И с пусковой рукояткой К на двигателе. Опускаясь вниз, пусковая рукоятка открывает на двигателе пусковой клапан воздуха и одновременно поднимает защелку Л, входящую в прорезь блокировоч ного сектора М. После того, как двигатель сделает несколько оборотов на воздухе, пусковую рукоятку в рулевой рубке переводят в положение «топливо»; при этом пусковая рукоятка на двигателе поднимется, клапан пуско вого воздуха закроется, и защелка опустится в установочный паз бло кировочного сектора, соответствующий переднему ходу двигателя (по рядок передачи от пусковой рукоятки в рулевой рубке к пусковой ру коятке на двигателе аналогичен описанному выше и ясен из рис. 1). Для реверсирования двигателя, он должен быть предварительно остановлен, для чего пусковая рукоятка в рулевой рубке становится в положение «стоп» — пусковая рукоятка на двигателе займет тогда го ризонтальное положение. После этого пусковая рукоятка в рубке переводится в положение «воздух»; при этом пусковая рукоятка на двигателе опустится, откроет клапан пускового воздуха и поднимет защелку из установочного паза переднего хода блокировочного сектора. Реверс двигателя (как из руле вой рубки, так и из моторного отделения) возможен только после подъ ема защелки. Затем реверсирующая рукоятка Н в рубке переводится в положение «назад»; при этом вертикальная тяга О опускается вместе с мотылем П и поворачивает промежуточный валик; сидящий на этом валике мотыль Р поворачивает посредством тяги С мотыль Т, приваренный к трубе и надетый на основной валик Ж. Приваренный к другому концу трубки рычаг У опускается и, посредством тяги Ф, переводит реверсирующий рычаг на посту управления двигателем из положения «вперед» в поло жение «назад», до совпадения защелки со вторым установочным пазом блокировочного сектора. После того, как двигатель проработает немного на воздухе, пуско вая рукоятка в рулевой рубке переводится в положение «топливо» — это вызовет подъем пусковой рукоятки на двигателе и связанное с этим закрытие клапана пускового воздуха и опускание защелки во второй паз блокировочного сектора, что соответствует заднему ходу. Таким об разом осуществляется взаимодействие пускового и реверсирующего ры чагов. Реверс двигателя с заднего на передний ход возможен только после подъема защелки из паза блокировочного сектора, что произойдет после 179
остановки двигателя и перевода пусковой рукоятки в положение «воз- остановки и до открытия пускового воздуха на дви , так как за- Рис. 1. Схема управления главным двигателем из рулевой рубки рычагами . щелка освобождает блокировочный сектор только при нахождении пу сковой рукоятки в положении «воздух». Регулирование числа оборотов производится, как уже указывалось, маховичком, установленным на передней стенке поста управления в ру левой рубке. Маховичок связан валиковым приводом (рис. 2) с регуля тором двигателя. При поворачивании маховичка против часовой стрелки (влево) число оборотов увеличивается, а при поворачивании по часовой стрелке — уменьшается. На валике маховичка посажена квадратная гайка А, скользящая в прорези крышки поста управления; к ней пои- креплена стрелка, указывающая на шкале число оборотов двигателя. 1,%0
ТРОСИКОВАЯ ПЕРЕДАЧА На многих буксирных газоходах установлены два нереверсивных га зовых двигателя по 150 л. с. с реверс-редукторами. Пуск двигателей на этих судах производится из моторного отделения, а регулирование числа оборотов двигателя и переключение реверсивной муфты — из рулевой рубки посредством тросиковой передачи. На посту управления в рубке (рис. 3) укреплены рукоятки для ревер сирования обеих муфт (по бокам коробки). Указатели положения рукоя ток прикреплены на крышке поста управления. Маховички для регули рования числа оборотов укреплены на кормовой стенке коробки поста управления. Блокировка двигателей для одновременного изменения числа оборо тов обоих двигателей осуществляется ножной педалью, выходящей ч нижней части кормовой стенки поста управления в рулевой рубке. В крышку поста управления вмонтированы два тахометра (по одному на каждый двигатель) и электролампа с выключателем для освещения расположенных на крышке приборов и надписей. На рис. 4 слева приведена кинематическая схема реверсирования муфт. Рукоятки реверса на посту управления в рулевой рубке связаны іросиковыми передачами и цепью Галля с переключающими золотни ками реверсивных муфт. При установке рукоятки в положение «вперед» золотник реверсивной муфты открывает канал к дисковому сцеплению, и масло, поступающее под давлением от насоса к дискам, включает муфту на передний ход. При переводе рукоятки на «задний ход» пере ключающий золотник муфты поворачивается и открывает канал к тор мозному кольцу сателлитного барабана муфты. Работа гребного вала на задний ход достигается благодаря остановке сателлитного барабана тор мозным кольцом, на которое давит поступающее от насоса масло. Маховики регулирования числа оборотов двигателей связаны с ре гуляторами двигателей тросиковыми приводами и цепями Галля (кине матическая схема приведена на рис. 4 справа). При поворачивании ма ховичков по часовой стрелке число оборотов уменьшается, против часо вой стрелки — увеличивается . Тахометры в рулевой рубке связаны с тахометрами каждого двигателя • гибкими валиками с общими приво дами. Блокировка валиков регулирования оборотов обоих двигателей (рис. 5) выполнена в виде скользящей по валику на шпонке соединительной втулки, передвигаемой вильчатым рычагом, связанным с педалью. На торце скользящей втулки имеются углубления, в которые входят высту пы торца (пальцы) шестерни, свободно вращающейся на валике. Цепью Галля эта шестерня связана с такой же шестерней, закрепленной на втором валике. При нажиме на педаль соединительная втулка включает через ше стерни второй валик. Таким образом оба валика будут одновременно вращаться одним (любым) маховичком. Для разобщения соединительной втулки от шестерни предусмотрена пружина, оттягивающая при освобождении педали вильчатый рычаг вместе с соединительной втулкой от шестерни. ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА Некоторые суда современной постройки снабжены пневматическим пуском и реверсом судового запаса давлением 18—30 атм. Это устрой ство действует безотказно, конструктивно не сложно и технологически доступно для выполнения средствами судоремонтных предприятий. 181
крегулятору 8 машинном отд. Рост упрадления в руледой риЫсе Рис. 2. Валиковый привод для регулирования . ч ис ла" оборотов главного двигателя. Педаль Блокировки управления числом одоротоБ праВоfо и ле Баго ддигателей fwc. 3 . Пост управления в рулевой рубке.
Схема тросикового управления главным двигателем. Рис. 4. ЦепЬ Галля крегшіягпору на доигателЬ Рис. 5. Педальное включение блокировки валиков регулирования числа оборотов двигателей.
вым клапанам двигателя; золотниковые ѵк0Рп°ХН(^ "Хельно в каждом распределительными __.ч. в нематическое управление судовым Для примера ниже Р^^Хенным на самоходной барже. двухтактным двигателем, устано * , см на рис 6): общая в состав механизмов управления вход ща(я П0Уачу'воздуха к пуско- распределительная коробка А, Р Укоообки Б переднего и заднего вым клапанам двигателя; 30Л0Т^®В клапанов отдельно в каждом хода, управляющие открытием пуско ми пплппопрпитр.пнными цилиндре; датчики, управляющие у“““ рубке В, а другой - устройствами и расположенные одн РУ моторном отделении Г. П(ЗНгятрTM с ответ- Главный пусковой трубопровод расположен вдоль двигателя с о влениями в каждый из цилиндров; воздух в неTMпХХьТвается стопор- баллонов, расположенных впереди двигателя и перекрывается стопор ным клапаном общей распределительной коробки. Открытие стопорного клапана осуществляется датчиком из рубки давлением воздуха на поршень, сидящий на штоке стопорного клапана, Рис. 7. Схема нефтяного трубопровода. тие TMвоЮгоИстерТнРяНн?пТрДХеГи затем^н^то производящим нажа' клапана; и в том, и в другом случае впчпTM л ШТ0К СТ0П0РН0Г0 пусковому клапану двигателя но откпмДУ буДет подведен к каждому последний удерживается пружиной Для тотТѴ® сможет- так как клапаны, необходимо добавочное давлений ’ бы 0ТКРЬІТЬ пусковые Это добавочное давление получается чика в рулевой рубке, открывающего лосЛп ически ПРИ помощи дат- ным трубопроводам через золотниковые •<п^П^В°3'?^Ха по вспомогатель- Д, откуда воздух производит необходимое п°„ И Б В пУСК0Вые коробки пана добавочное давление на шток клалTM ОТКРЬІТИЯ пускового кла- в моторном отделении маховичка пѵскстпгЛ’ ИЛ^ вРУчнУю — вращением Открыв клапан, воздух попадает в пипК„Оробки- последний в работу. « « в цилиндр двигателя и приводит Одновременно с подачей воздуха неЛтяи^ цилиндры, и двигатель после 3—4 обовотпп ,Ые насосы подают нефть в После этого маховичком закрывают стпплпачвнает работать на нефти делительной коробки, и управление двщаХ“И клапан общей Распре^ из рулевой рубки. д «гателем переводится на датчик 184
д,я «иже - "SSCT" ДХ» U—. >"аю“ ■TMVZ «■»>«•* <*“ в состав M«M07n₽TTe!oHpSaH подачу воздуха к пуско- іспределительная коробка А, ₽егу ₽• робки Б переднего и заднего ам клапанам двигателя; золотниковые к отдельно в каждом ода, управляющие °TMРЬTM1 указанными распределительными илиндре; датчики, УПР^TM““ У рѵлевой рубке В, а другой — в стройствами и расположенные од РУ дви?теляби перекрывается стопор- ным клапаном общей распределительной коробки. Открытие стопорного клапана осуществляется датчиком из рубки давлением воздуха на поршень, сидящий на штоке стопорного клапана, Е=~ ~ ЕЕTM== пусковому1 клапану двигателя но откпытн Т подведен к каждому последний удерживается поѵжиной Та клапа« не сможет’ так как клапаны, необходимо добавочное давдениГTM’ ЧТ°бЫ Открьіть пусковые Это добавочное давление получается мруяишто., чика в рулевой рубке, открывающего доступ возГѵха ПР\П0М0Щи дат' ным трубопроводам через золотниковые коробки Б р " ВСПОМогате^- последний в работу. У Д цилиндр двигателя и приводит Одновременно с подачей возлѵха иол» 184
РазмерЬі труб указаны по наружному вцаметру Гис. ь . ихема трубопровода пускового воздуха. Сборник. К стр. 184 .
На рис. 7 представлена схема нефтяного трубопровода. Как это видно из схемы, каждый цилиндр имеет свой нефтяной насос 1 и нефтя ные шайбы 2. Регулировка подачи нефти производится отсечным вали ком 3, соединенным пружинными рычажками с каждым нефтяным на сосом. Отсечный валик связан с горизонтальным регулятором 4, распо ложенным в конце распределительного вала 5. На передней части отсеч ного валика посажен рычажок 6 с отверстием для тросика, идущего от датчика в рулевой рубке. При натяжении тросика отсечный валик пово рачивается, и подача топлива к цилиндрам во всех насосах прекра щается. Ручная регулировка подачи топлива осуществляется валиком 7, свя занным с регулятором и датчиком в рулевой рубке цепью Галля. При поворачивании маховичка в рубке валик 7 с помощью цепи Галля пере двигается вдоль оси и действует на регулятор, который, в свою очередь, действует на отсечный валик, увеличивая или уменьшая подачу нефти в цилиндры двигателя и соответственно уменьшая или увеличивая число оборотов двигателя. Датчик на двигателе имеет 2 клапана плунжерного типа, управляе мых пусковой рукояткой с помощью секторного толкача. Воздух к дат чику подается от обшей распределительной коробки по трубке, располо женной над стопорным клапаном. При нажатии клапанов переднего или заднего хода секторным толкачом воздух подается в пусковой трубо провод соответственно переднего или заднего хода. Датчик в рубке имеет 3 плунжерных клапана. Воздух от общей рас пределительной коробки подается к среднему клапану. Два крайних клапана открывают доступ воздуха в пусковые трубопроводы золотни ковых коробок соответственно переднего или заднего хода. Управление клапанами производится пусковой рукояткой, которая может передви гаться вправо, влево, в нос и в корму. При повороте вправо («вперед») или влево («назад») соответствующие выступы на рукоятке одновремен но нажимают на средний и правый или средний и левый клапаны, вслед ствие чего воздух подается в пусковые трубопроводы золотниковых ко робок переднего или заднего хода. К пусковой рукоятке прикреплен па лец с отверстием для тросика, связанного с отсечным валиком двига теля. При положении рукоятки «стоп» тросик поворачивает отсечный валик и поднимает отсечные клапаны нефтяных насосов, вследствие чего доступ нефти в цилиндры прекращается и двигатель останавли вается. При положении пусковой рукоятки «работа» тросик ослабляется, и отсечный валик находится под действием регулятора. Все распределительное устройство выполнено из трубок красной ме ди малого диаметра (8X6 мм), уложено на тонких железных планках и напоминает судовую электропроводку. ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕВЕРСИВНЫХ МУФТ Значительное количество теплоходов и газоходов с реверсивными муфтами снабжены масляными переключателями, осуществляющими ре верс двигателя. Управление масляными переключателями производится из рулевой рубки при помощи тросиков. Система гидравлического переключения (рис. 8) состоит из масляного шестеренчатого насоса 1, приводимого в действие коническими шестер нями 2 от вала двигателя 3, масляного фильтра 4 и масляного переклю чателя 5. Последний представляет собой цилиндр, в котором ходит пор шень. Шток поршня 6 проходит через обе крышки цилиндра. К торцу штока крепится переключающая тяга 7, которая двигается параллельно 185
штоку в направляющей втулке корпуса переключателя И соединяется лоѵгнм своим концом с переводным рычагом муфты. „„„„ Распределение масла по полостям цилиндра осуществляется цилинд рическим золотником, соединенным каналом с обеими полостями ци- ЛИНВтулка золотника имеет четыре окна: верхнее соединяется с прием ной трубой от масляного насоса, два боковых соединяются с полостями цилиндра и нижнее — со спускной трубой в картер редуктора. Золотник одновременно перекрывает два окна, сообщая одну, полость цилиндра с масляным насосом, а другую — со спускной трубой . Втулка золотника связана с переключающей тягой и вращается в своем гнезде в соответствии с передвижением тяги. Давление в системе регулируется предохранительным клапаном, расположенным на корпусе насоса. Избыток масла уходит от предохранительного клапана по трубке в приемную трубу насоса. При установке рукоятки поста управления в рулевой рубке в поло жение «вперед» золотник устанавливается на подачу масла в заднюю Рис. 8. Схема маслопровода гидравлического привода . полость цилиндра переключателя. Поршень, двигаясь вперед, увлекает переводную тягу муфты в положение «вперед», а переводная тяга пово рачивает при своем движении втулку золотника в направлении, обрат- линдраВ°Р0ТУ золотника» Пока не закроет доступ масла к поршню ци- При установке рукоятки поста управления в положение «назад» по дача масла на переднюю полость цилиндра переключается поворотом золотника. Масло и3 задней полости отводится в каргер. Поршень дви гаясь назад, переводит тягу муфты в положение «назад», а переводная тяга поворачивает втулку золотника в направлении, обратном повооотѵ золотника, пока не закроет доступ масла к поршню цилиндра. При положении «стоп» золотник устанавливается в среднем положе нии. Масло не поступает в полости цилиндра переключателя, а перепѵ- скается через предохранительный клапан в приемный трубопровод на- Переключение муфты производится быстро и безотказно. Представляет интерес разработанная ЦТКБ гидравлическая система централизованного управления из рулевой рубки реверсом и числом обо ротов двигателя буксирного теплохода 150 л. с. На теплоходе установлен один четырехтактный шестицилиндровый нереверсивный судовой двигатель марки З-Д-6, изготовляемый в серий- строеПн°ияЯДКе °ДНИМ И3 Заводов Министерства транспортного машино- 186
Принципиальная схема управления двигателем представлена на рис. 9 (цифры без кружков указывают условные проходы трубопрово дов). В комплект оборудования для дистанционного управления входят: а) Сервомотор реверса 1, установленный на кронштейне у реверс-ре- дуктора. Вал сервомотора муфтой соединен с валиком переключения реверс-редуктора. б) Сервомотор числа оборотов 2, крепящийся на корпусе двигателя и связанный рычагом с регулятором числа оборотов двигателя. Серво мотор позволяет переключать двигатель на семь скоростей, включая нулевую. в) Краны управления реверсом 3 и числом оборотов 4, установлен ные в рулевой рубке. Поворотом рукояток кранов рабочая жидкость (масло) может быть направлена по соответствующим трубопроводам. Рис. 9 . Принципиальная схема гидравлического управления двигателем . г) Систерна 5 емкостью 20 л, из которой осуществляется питание системы управления рабочей жидкостью. Систерна наполняется на 2/з при заполненной системе управления. д) Шестеренчатый насос 6, обеспечивающий работу гидравлической системы управления. Рабочее давление насоса 8 кг/см2; производитель ность около 0,85 м3/час. е) Контрольно-измерительные приборы, установленные на посту управления в рулевой рубке. Кроме того, в комплект оборудования для дистанционного управле ния входят аккумулятор давления 7 и кран отключения сервомотора ре верса 8. Сервомотор реверса (рис. 10) состоит из чугунного корпуса 1 и прикрепленных к нему коробки 2 и крышки 3. Внутри корпуса помещены две стальные манжеты 4, имеющие на внешних своих концах бурты, благодаря которым, а также и соответст вующим кольцевым выступам в корпусе, манжеты могут перемещаться от своего среднего положения (показанного на рис. 10) только в одном направлении. Внутри манжет помещается поршень 5, имеющий в средней своей части гребень. При перемещении поршня вправо или влево гребень его захватывает соответственно правую или левую манжету; вторая ман- 187
Р и с . 1 0 . С е р в о м о т о р р е в е р с а .
жета левая или правая остается на месте, упираясь буртом в выступ К°Традад₽у?равдевдя реверсом рабочая жидк0"ь ссрвомотіша іена в переднюю, заднюю или одновременно в обе Р Если поршень и соответствующая манжета смещены в одно из крап них положений (например вправо, что в данном слу1 1 необходи положению «вперед») и направление вращения гребного вала не^ мо изменить, кран управления реверсом устанавливает р Р но в положение «стоп». Масло из напорной системы пойдет при этом в обе полости (правую и левую) корпуса сервомотора. Хотя удельное давление жидкости в обеих полостях равно, однако давление на поршень и манжету слева окажется больше давления толь ко на поршень справа (правая манжета упирается в выступ корпуса и перемещаться не может), вследствие чего поршень вместе с левой ман жетой будет перемещаться вправо до тех пор, пока гребень поршня не упрется в правую манжету; в этот момент давления справа и слева бу дут одинаковы и поршень остановится. После этого кран управления устанавливается на положение «назад». Тогда правая полость сервомотора соединится со сточной систерной и одностороннее давление жидкости в левой полости заставит поршень вместе с правой манжетой соответственно переместиться вправо; левая манжета, опирающаяся буртом в выступ корпуса сервомотора, останется неподвижной. Поршень, соединенный при помощи шатуна 6 и кривошипа 7 с валом сервомотора 8, при своем перемещении поворачивает последний на 30°; соответственно поворачивается и валик переключения реверс-редуктора, соединенный муфтой с валом сервомотора. Сервомотор числа оборотов (рис. 11) состоит из стального цилиндрического корпуса 1, закрытого с обоих концов крышками 2 и 3. К корпусу приварено семь штуцеров, че рез которые в него может быть подана рабочая жидкость по семи тру- бочкам, идущим от крана управления числом оборотов. В корпусе находятся шесть бронзовых втулок 4, длина которых последовательно увеличивается. Каждая втулка, кроме наименьшей имеет в одном своем конце бурт (на рис. 11 — на левом конце). Во втулках могут перемещаться стальные поршни 5, жестко связан ные со штоками 6. Длина штоков, аналогично длине втулок, последова тельно увеличивается. Наиболее длинный шток системой рычагов связан с регулятором числа оборотов на двигателе. Поворачивая в рулевой рубке кран управления числом оборотов ра- бочую жидкость можно направить в одну из семи масляных трубочек по которым жидкость поступает в соответствующую полость сервомо тора. Давлением жидкости поршень будет перемещаться вправо до тех пор, пока он не упрется в соответствующий бурт втулки 4. Вместе с ним будут перемещаться все поршни, расположенные справа от него. Положение, показанное на рис. 11, соответствует остановке машины (число оборотов равно нулю). Наименьшее число оборотов можно полу чить пуском масла через штуцер No 1. Ход поршня, а следовательно и перемещение регулятора числа оборотов на двигателе будет в этом слу чае наименьшим. Наибольшее число оборотов можно получить пуском масла через штуцер No 6. Штуцер No 7 соединяет полость корпуса сервомотора со сточной си стерной. При остановке машины все полости корпуса соединяются со сточной систернои и упругостью пружины поршни возращаются в исходное (нѵ- левое) положение. ѵ" 190
Предисловие Л.С.3илис 3. А. Xандо А. М. Каган высокого А. Е. Полта давления П. С. 3или П. С. Зилис ОГЛАВЛЕНИЕ 3 т. Судовые устройства -5 в. Судовые газогенераторные установки 43 іов и Ф. Л. ІОдицкий. Судовая паросиловая установка давления 89 в ц е в Судовая паросиловая установка повышенного с полупрямоточной машиной 139 с т. Отопление и вентиляция 169 т. Дистанционное управление 178
Редактор А. Г . Слуцкер _______ Техн, редактор О. И . Котлякова "Подписано к печати 23/V11—48 г. 12 печ. л. 4-3 вкл. Уч .- из д. л.18,15. Тираж 1200 экз. Изд. No ТП -ЛО-184 М-19806 Заказ No 121. Типография No 8 Речиздата. Ул. Герцена 37.
ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ Страница Строка Напечатано Должно быть 8 1 св. судов I судном 10 1 сн. их его 45 20 и 24 св. нанос насос 90 3 св. полагается подается 141 1 св. перпендикулярными уравнительными 181 3 сн. реверсом судового запаса ВИ реверсом двигателя с использованием воздуха судового запаса