Файл: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Сибирский государственный университет водного транспорта.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 113
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Раздел 6.2. Прогревание дизеля перед пуском
Режим работы после пуска до достижения дизелем установившегося теплового состояния, обеспечивающего надежную его эксплуатацию на полной нагрузке, называется прогревом.
Во время прогрева изменяются температуры стенок цилиндра, поршня, крышки и других деталей, их температурные напряжения, зазоры между сопряженными деталями (в особенности между втулками цилиндров и поршнями, между штоками клапанов и направляющими), температура и вязкость смазочного масла, температура охлаждающей воды.
В начальный период работы дизеля рабочие газы нагревают холодные стенки цилиндров, их крышек и поршней. Это приводит не только к повышению температуры деталей, но и к возникновению разности температур между поверхностями, соприкасающимися с горячими газами и с охлаждающей жидкостью, т. е. к появлению температурных напряжений. Наибольшие температурные напряжения наблюдаются в крышке цилиндра и в поршне, что часто приводит к появлению трещин в этих деталях. Как показали исследования, установившееся тепловое состояние крышек, поршней и втулок цилиндров достигается у двигателей средней мощности при изменении режима работы на одну ступень (с малого на средний, со среднего на полный) за 4 - 6 мин.
В результате нагревания поршня и втулок изменяются их диаметры, и зазоры между ними. При повышении нагрузки на дизель температура поршня, особенно изготовленного из алюминиевого сплава, растёт быстрее, чем температура втулки, омываемой холодной водой. Однако одновременное, хотя и неодинаковое тепловое расширение поршня и втулки обеспечивает сохранение зазора между ними и, как правило, даже в случае довольно быстрого увеличения нагрузки при нормальных смазке и охлаждении поршня и втулки цилиндра задира поршня не происходит.
Для многих деталей, в том числе головных подшипников и поршней, смазочное масло одновременно выполняет функции охлаждающей жидкости. Поэтому температурный режим смазки влияет на длительность периода прогревания дизеля и на износ деталей за этот период.
При низких температурах масло имеет высокую вязкость и подача его к узлам трения затруднена. При температурах ниже + (10 ÷ 15.) °С оно может совсем не поступать к смазывающим поверхностям или поступать в недостаточном количестве. Задержка подачи масла и малые скорости перемещения трущихся пар приводят к нарушению целостности масляного слоя и к работе деталей в условиях полужидкостного или, в худшем случае, сухого трения, а следовательно, и к повышенным нагревам деталей и уменьшению зазоров между ними. Даже если при этом и не происходит задира поршня или расплавления подшипников, то износ трущихся деталей возрастает весьма значительно.
В зависимости от конструктивных особенностей масляной системы (объема масла в системе, перепуска его помимо холодильника и т.д.) продолжительность работы дизеля до достижения установившейся температуры масла различна. У быстроходных дизелей с небольшим объемом масла в системе она составляет 25 - 35 мин, у тихоходных дизелей средней мощности с маслосборниками 60 - 90 мин и более.
Надежная работа дизеля на полной мощности обеспечивается в довольно широком диапазоне температур масла от минимально необходимой до установившейся при соблюдении условия поступления требуемого количества его ко всем смазываемым поверхностям. Минимальная температура масла зависит как от его свойств, так и от конструктивных особенностей дизеля.
Низкая температура охлаждающей воды увеличивает температурные перепады и напряжения в деталях дизеля, задерживает стабилизацию зазоров нагревающихся деталей. Поэтому работа дизеля с повышенной нагрузкой при низкой температуре охлаждающей воды может привести к задиру поршней и появлению трещин в крышках цилиндров и поршнях. Продолжительность работы дизеля до достижения установившейся температуры охлаждающей воды составляет 10 - 15 мин для быстроходных и 25 - 30 мин для тихоходных дизелей средней мощности.
Таким образом, основным показателем, определяющим
длительность прогрева дизеля, является температура смазочного масла и охлаждающей воды перед его пуском. Работа дизеля с повышенной нагрузкой сразу же после пуска, т. е. раньше достижения минимально необходимых температур масла и охлаждающей воды, приводит к повышенным износам деталей, возникновению трещин в крышках цилиндров и поршнях, к заклиниванию или задирам последних.
В инструкциях по эксплуатации дизелей заводы - изготовители, как правило, указывают режимы прогрева дизелей и допустимые температуры масла и охлаждающей воды, которыми и следует руководствоваться в практической деятельности.
Если инструкция по эксплуатации не содержит конкретных указаний относительно режима прогрева дизеля, то до достижения маслом и водой температуры 30 - 35°С он должен работать на режиме самого малого хода (частота вращения не выше 60% номинальной). Нереверсивной дизель прогревают на холостом ходу, сначала при скорости вращения 60 - 70% номинальной, а затем при номинальной.
Продолжительность прогрева зависит от начальной температуры воды и масла. При этом следует иметь в виду, что длительная работа дизеля на холостом ходу (свыше 30 мин) запрещается, так как при отсутствии нагрузки ухудшается сгорание топлива, закоксовываются распылители форсунок и пригорают поршневые кольца и клапаны.
Раздел 6.3. Порядок пуска судового дизеля с МПУ и ДПУ
Раздел 6.4. Проверка работы после пуска, прогревание
После пуска немедленно проверить параметры работы дизеля по приборам на щите. Проверить работу дизеля на слух, осмотреть дизель и убедиться в отсутствии подтеканий в соединениях водяных, масляных и топливных трубопроводов. Установить требуемую частоту вращения в соответствии с режимом испытаний.
Переводить дизель с холостого хода на режим выше 25% мощности разрешается только при температуре масла не ниже J5°C и воды + 30°С, на режим 50-100% мощности - при, температуре масло на ниже ' + 25°С и воды + 50°С
Раздел 7. Изменение режимов и контроль за работой дизеля
Раздел 7.1. Приём и снижение Нагрузки
Нагружать дизель (увеличивать частоту вращения) можно только в том случае, если будет установлено, что дизель и все его системы работают нормально, а температура воды и масла не ниже минимально допустимых.
Некоторые заводы - изготовители в инструкциях по эксплуатации приводят не только минимальные температуры, но и допустимые режимы работы дизеля по времени.
При отсутствии таких данных нагрузки у тихоходного дизеля средней мощности нужно принимать постепенно в течение 15 - 20 мин прогретого и 25 - 30 мин холодного. На каждой ступени нагрузки (с самого малого на малый, с малого на средний и со среднего на полный) дизель должен проработать 4 - 5 мин с целью обеспечения его равномерного прогрева. Для быстроходного дизеля время работы при переходе с одной ступени нагрузки на другую сокращается до 1,5 - 2 мин, а общая продолжительность прогрева до приёма 100%-ной нагрузки - до 4 - 6 мин. Следует помнить, что работа двигателя на критической частоте вращения и на частоте, при которой возникают значительные вибрации корпуса, запрещается. При изменении подачи топлива такие зоны необходимо проходить по возможности быстро.
Приём дизелем перегрузки возможен лишь после того, как установится
его нормальный тепловой режим. Продолжительность непрерывной работы дизеля на 110%-ной нагрузке не должна превышать 1 ч. Повторная перегрузка допускается не ранее чем через 1 - 2 ч для быстроходных и через 5 - 6 ч для тихоходных двигателей после окончания предыдущего перегрузочного режима. Суммарная продолжительность работы на 110%-ной нагрузке не должна превышать 10% общего времени работы дизеля.
Каждый случай работы с перегрузкой и продолжительность её записываются в вахтенном (машинном) журнале.
Большинство существующих в настоящее время ДАУ предусматривают возможность весьма быстрого (в течение 10 - 15 сек) изменения режима работы дизеля от малого до полного хода в аварийной обстановке. Неоправданно частое применение такого аварийного манёвра приводит к появлению чрезмерных тепловых напряжений в деталях, что снижает надёжность работы дизеля.
При необходимости экстренного повышения нагрузки или частоты вращения дизеля за ним следует обеспечить наблюдение помощника механика, который должен находиться в машинном отделении.
Строгое соблюдение режима прогрева и приёма нагрузки во времени как при управлении с местного поста, так и с поста в рубке является гарантией длительной надёжной работы дизеля. Быстрому прогреванию дизеля способствует исправное состояние автоматических устройств, регулирующих температуру охлаждающей воды и масла (терморегуляторов). В период прогрева и приёма нагрузки должно быть организовано постоянное наблюдение за работой дизеля. При этом надо следить за тем, чтобы не было перегревов отдельных деталей, чрезмерного повышения давления масла и перерыва в охлаждении дизеля.
Режим работы после пуска до достижения дизелем установившегося теплового состояния, обеспечивающего надежную его эксплуатацию на полной нагрузке, называется прогревом.
Во время прогрева изменяются температуры стенок цилиндра, поршня, крышки и других деталей, их температурные напряжения, зазоры между сопряженными деталями (в особенности между втулками цилиндров и поршнями, между штоками клапанов и направляющими), температура и вязкость смазочного масла, температура охлаждающей воды.
В начальный период работы дизеля рабочие газы нагревают холодные стенки цилиндров, их крышек и поршней. Это приводит не только к повышению температуры деталей, но и к возникновению разности температур между поверхностями, соприкасающимися с горячими газами и с охлаждающей жидкостью, т. е. к появлению температурных напряжений. Наибольшие температурные напряжения наблюдаются в крышке цилиндра и в поршне, что часто приводит к появлению трещин в этих деталях. Как показали исследования, установившееся тепловое состояние крышек, поршней и втулок цилиндров достигается у двигателей средней мощности при изменении режима работы на одну ступень (с малого на средний, со среднего на полный) за 4 - 6 мин.
В результате нагревания поршня и втулок изменяются их диаметры, и зазоры между ними. При повышении нагрузки на дизель температура поршня, особенно изготовленного из алюминиевого сплава, растёт быстрее, чем температура втулки, омываемой холодной водой. Однако одновременное, хотя и неодинаковое тепловое расширение поршня и втулки обеспечивает сохранение зазора между ними и, как правило, даже в случае довольно быстрого увеличения нагрузки при нормальных смазке и охлаждении поршня и втулки цилиндра задира поршня не происходит.
Для многих деталей, в том числе головных подшипников и поршней, смазочное масло одновременно выполняет функции охлаждающей жидкости. Поэтому температурный режим смазки влияет на длительность периода прогревания дизеля и на износ деталей за этот период.
При низких температурах масло имеет высокую вязкость и подача его к узлам трения затруднена. При температурах ниже + (10 ÷ 15.) °С оно может совсем не поступать к смазывающим поверхностям или поступать в недостаточном количестве. Задержка подачи масла и малые скорости перемещения трущихся пар приводят к нарушению целостности масляного слоя и к работе деталей в условиях полужидкостного или, в худшем случае, сухого трения, а следовательно, и к повышенным нагревам деталей и уменьшению зазоров между ними. Даже если при этом и не происходит задира поршня или расплавления подшипников, то износ трущихся деталей возрастает весьма значительно.
В зависимости от конструктивных особенностей масляной системы (объема масла в системе, перепуска его помимо холодильника и т.д.) продолжительность работы дизеля до достижения установившейся температуры масла различна. У быстроходных дизелей с небольшим объемом масла в системе она составляет 25 - 35 мин, у тихоходных дизелей средней мощности с маслосборниками 60 - 90 мин и более.
Надежная работа дизеля на полной мощности обеспечивается в довольно широком диапазоне температур масла от минимально необходимой до установившейся при соблюдении условия поступления требуемого количества его ко всем смазываемым поверхностям. Минимальная температура масла зависит как от его свойств, так и от конструктивных особенностей дизеля.
Низкая температура охлаждающей воды увеличивает температурные перепады и напряжения в деталях дизеля, задерживает стабилизацию зазоров нагревающихся деталей. Поэтому работа дизеля с повышенной нагрузкой при низкой температуре охлаждающей воды может привести к задиру поршней и появлению трещин в крышках цилиндров и поршнях. Продолжительность работы дизеля до достижения установившейся температуры охлаждающей воды составляет 10 - 15 мин для быстроходных и 25 - 30 мин для тихоходных дизелей средней мощности.
Таким образом, основным показателем, определяющим
длительность прогрева дизеля, является температура смазочного масла и охлаждающей воды перед его пуском. Работа дизеля с повышенной нагрузкой сразу же после пуска, т. е. раньше достижения минимально необходимых температур масла и охлаждающей воды, приводит к повышенным износам деталей, возникновению трещин в крышках цилиндров и поршнях, к заклиниванию или задирам последних.
В инструкциях по эксплуатации дизелей заводы - изготовители, как правило, указывают режимы прогрева дизелей и допустимые температуры масла и охлаждающей воды, которыми и следует руководствоваться в практической деятельности.
Если инструкция по эксплуатации не содержит конкретных указаний относительно режима прогрева дизеля, то до достижения маслом и водой температуры 30 - 35°С он должен работать на режиме самого малого хода (частота вращения не выше 60% номинальной). Нереверсивной дизель прогревают на холостом ходу, сначала при скорости вращения 60 - 70% номинальной, а затем при номинальной.
Продолжительность прогрева зависит от начальной температуры воды и масла. При этом следует иметь в виду, что длительная работа дизеля на холостом ходу (свыше 30 мин) запрещается, так как при отсутствии нагрузки ухудшается сгорание топлива, закоксовываются распылители форсунок и пригорают поршневые кольца и клапаны.
Раздел 6.3. Порядок пуска судового дизеля с МПУ и ДПУ
-
Включение пульта ДПУ -
Проверка уровня масла -
Проверка уровня охлаждающей жидкости -
Проверка топлива -
Слив отстоя -
Проверка дизеля во время работы
Раздел 6.4. Проверка работы после пуска, прогревание
После пуска немедленно проверить параметры работы дизеля по приборам на щите. Проверить работу дизеля на слух, осмотреть дизель и убедиться в отсутствии подтеканий в соединениях водяных, масляных и топливных трубопроводов. Установить требуемую частоту вращения в соответствии с режимом испытаний.
Переводить дизель с холостого хода на режим выше 25% мощности разрешается только при температуре масла не ниже J5°C и воды + 30°С, на режим 50-100% мощности - при, температуре масло на ниже ' + 25°С и воды + 50°С
Раздел 7. Изменение режимов и контроль за работой дизеля
Раздел 7.1. Приём и снижение Нагрузки
Нагружать дизель (увеличивать частоту вращения) можно только в том случае, если будет установлено, что дизель и все его системы работают нормально, а температура воды и масла не ниже минимально допустимых.
Некоторые заводы - изготовители в инструкциях по эксплуатации приводят не только минимальные температуры, но и допустимые режимы работы дизеля по времени.
При отсутствии таких данных нагрузки у тихоходного дизеля средней мощности нужно принимать постепенно в течение 15 - 20 мин прогретого и 25 - 30 мин холодного. На каждой ступени нагрузки (с самого малого на малый, с малого на средний и со среднего на полный) дизель должен проработать 4 - 5 мин с целью обеспечения его равномерного прогрева. Для быстроходного дизеля время работы при переходе с одной ступени нагрузки на другую сокращается до 1,5 - 2 мин, а общая продолжительность прогрева до приёма 100%-ной нагрузки - до 4 - 6 мин. Следует помнить, что работа двигателя на критической частоте вращения и на частоте, при которой возникают значительные вибрации корпуса, запрещается. При изменении подачи топлива такие зоны необходимо проходить по возможности быстро.
Приём дизелем перегрузки возможен лишь после того, как установится
его нормальный тепловой режим. Продолжительность непрерывной работы дизеля на 110%-ной нагрузке не должна превышать 1 ч. Повторная перегрузка допускается не ранее чем через 1 - 2 ч для быстроходных и через 5 - 6 ч для тихоходных двигателей после окончания предыдущего перегрузочного режима. Суммарная продолжительность работы на 110%-ной нагрузке не должна превышать 10% общего времени работы дизеля.
Каждый случай работы с перегрузкой и продолжительность её записываются в вахтенном (машинном) журнале.
Большинство существующих в настоящее время ДАУ предусматривают возможность весьма быстрого (в течение 10 - 15 сек) изменения режима работы дизеля от малого до полного хода в аварийной обстановке. Неоправданно частое применение такого аварийного манёвра приводит к появлению чрезмерных тепловых напряжений в деталях, что снижает надёжность работы дизеля.
При необходимости экстренного повышения нагрузки или частоты вращения дизеля за ним следует обеспечить наблюдение помощника механика, который должен находиться в машинном отделении.
Строгое соблюдение режима прогрева и приёма нагрузки во времени как при управлении с местного поста, так и с поста в рубке является гарантией длительной надёжной работы дизеля. Быстрому прогреванию дизеля способствует исправное состояние автоматических устройств, регулирующих температуру охлаждающей воды и масла (терморегуляторов). В период прогрева и приёма нагрузки должно быть организовано постоянное наблюдение за работой дизеля. При этом надо следить за тем, чтобы не было перегревов отдельных деталей, чрезмерного повышения давления масла и перерыва в охлаждении дизеля.