База данных по типоразмерным рядам главного оборудования СЭУ.

При проектировании СЭУ основное оборудование пропульсивной установки – главные двигатели выбираются из заранее разработанных типразмерных рядов. Основной параметр назначения главного двигателя – его агрегатная мощность. Ее изменение в процессе выбора двигателя внутреннего сгорания (ДВС) достигается варьированием двух переменных – цилиндровой мощности и числа цилиндров в составе агрегата. В табл.3.1 приведены характеристики типоразмерного ряда малооборотных дизелей типа МС фирмы MAN–B&W. На двигатели этой фирмы приходится до 70% продаж малооборотных дизелей на мировом рынке. Данные относятся к типоразмерному ряду 2001 г. Эти данные будут продолжать оставаться актуальными.

Таблица 3.1 Характеристики типоразмерного ряда ДВС типа МС

Табл.3.1 содержит следующие характеристики типоразмеров базовых цилиндров: J – нумерация типоразмеров цилиндров; фирменное обозначение типоразмера цилиндра, включающее буквен­ный и цифровой код. (Последний соответствует диаметру цилиндра в сантиметрах. Буквенный код отражает принадлежность к ряду МС и конструктивный тип цилиндра: S – сверхдлинноходовой (S/D > 3); L – длинноходовой, K – с нормальным отношением хода поршня к диаметру ок. 2.5, K-C – короткоходовой); Nц – максимальная длительная цилиндровая мощность, кВт; Zц – допустимый диапазон числа цилиндров в составе агрегата Zц. (Для больших размерностей цилиндров характерен широкий диапазон от четырех до двенадцати и даже до четырнадцати цилиндров в агрегате. Для короткоходовых цилиндров рекомендованы 6–12 цилиндров в составе агрегата.

В диапазоне размерностей 70–46 см агрегат может включать от четырех до восьми цилиндров. Агрегаты двигателей с диаметром цилиндров от 42 до 26 см могут включать от четырех до двенадцати цилиндров); Dц – диаметр цилиндра, м; Sц – ход поршня, м; nmax – частота на режиме номинальной длительной мощности (НМДМ), об/мин; nmin – частота на нижней границе области допустимых режи­мов МДМ, об/мин; be – удельный расход топлива на режиме НМДМ, кг/кВт.ч; Pemax – максимальное среднее эффективное давление на границе области МДМ, бар; Pemin – среднее эффективное давление на нижней границе МДМ, бар.

Ряд включает в свой соcстав двадцать семь базовых типоразмеров цилиндров, отличающихся диаметром и конструктивным типом. Фирменное обозначение и соответствующая ему нумерация цилиндров однозначно определяют все остальные характеристики типоразмера цилиндра.

Данные, приведенные в табл.3.1, представляют собой массив информации, необходимый и достаточный для выбора из типоразмерного ряда МС технически допустимого варианта двигателя, способного развить мощность не ниже требуемой для движения проектируемого судна с заданной скоростью. Изменение типоразмера и числа цилиндров в составе агрегата обеспечивает выработку двигателями ряда МС максимальной длительной мощностью от 1600 до 80080 кВт, что покрывает потребности судостроения с большим запасом. На базе этих моделей цилиндров возможно создание 178 различных моделей малооборотных ДВС, отличающихся типоразмерами цилиндра и их числом в составе агрегата, а следовательно, и агрегатной мощностью. Методика выбора двигателя рассмотрена в [34].

Данные табл.3.1 позволяют построить диаграмму допустимых режимов (рис.3.1).

Рис.3.1. Область допустимых режимов МДМ двигателя типа МС и его тепловая экономичность: А – согласование агрегатов на режиме НМДМ; Б – то же на режиме СМДМ; В и В1 – винтовые характеристики винта фиксированного шага; Р – режим длительной эксплуатационной мощности; И – режим испытаний судна на достижимую скорость; ?be – изменение расхода топлива при отклонении мощности и эффективного давления от режима согласования агрегатов двигателя

На диаграмме в логарифмической системе координат в осях относительная мощность – относительная частота (отнесение ведется к параметрам на режиме максимальной длительной мощности) представлена область допустимых режимов МДМ, ограниченная двумя изобарами и двумя изодромами. Изобары соответствуют максимальному (1-3) и минимальному (2-4) средним эффективным давлениям Ре max и Ре min (см. табл.3.1), изодромы 1-2 и 3-4 – диапазону частот nmax и nmin этой же таблицы.