СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ

Охлаждение двигателей типа РД и РНД, Зульцер включает в себя три системы: охлаждения поршней; охлаждения цилин­дров, заслонок, управляющих выпуском, и турбо нагнетателей; охлаждения форсунок.

Система охлаждения Цилиндров, заслонок, управляющих выпуском, и турбо нагнетателей (рис. 42) —наиболее сложная, определяющая надежность двигателя. Несмотря на многочисленные изменения, внесенные фирмой, как в саму схему, так и в охлаждение двигателя, система не всегда позволяет получить необходимый эффект, о чем свидетельствуют продолжающиеся случаи выхода из строя цилиндровых втулок.

Цилиндровые втулки, заслонки, управляющие выпуском, и турбо нагнетатели охлаждаются пресной водой по замкнутой системе. Типичная схема охлаждения включает основной и резервный насосы, холодильники, расширительную цистерну и воздухоотделитель.

Схема охлаждения цилиндров и заслонок:

/— насос циркуляционный; 2 — холодильник; 3 — клапан терморегулирующий; 4 — подогреватель паровой; 5—сепаратор воздуха; 6— установка испарительная; 7— цистерна расширительная; 8 — дизель

На ряде судов предусмотрена возможность охлаждения вспомогательных дизелей на ходовом режиме от системы главного дви­гателя. При подготовке главного двигателя к работе осуществляется его прогрев от вспомогательных дизелей.

Согласно новым требованиям фирмы охлаждение главного и вспомогательных двигателей должно осуществляться только раздельно. Для подогрева воды перед запуском главного двигателя служит специальный паровой подогреватель.

Пресная вода от цилиндровых блоков и крышек направляется на охлаждение заслонок, управляющих выпуском, и турбовоздуходувок, что способствует снижению температурных напряжений в корпусах и деталях заслонок и ГТН. Требуемый расход воды создается следующим подключением контуров охлаждения. На сборном коллекторе выхода охлаждающей воды из цилиндровых блоков и крышек установлен секущий клапан. Подводящий контур охлаждения заслонок я турбин включен до клапана, а обводящий—после. Настройка системы, руководствуясь таблицей рекомендованных температур, производится этим секущим клапаном.Клапаны на насосе охлаждения, на заслонках, управляющих выпуском, и турбинах должны быть полностью открытыми. В противном случае не достигается необходимая циркуляция воды На последних моделях двигателей фирма установила дифференциальный манометр, упрощающий процесс регулировки системы. При нормальном давлении в системе разность давлений между входом воды на охлаждение заслонок и сборным коллектором должна составлять 0,7 кг-с/см², а между входом воды на охлаждение турбин и сборным коллектором — 0,4 кг-с/см². Многолетний опыт эксплуатации двигателей РД показывает, что традиционная схема не обеспечивает эффективное охлаждение деталей цилиндропоршневой группы. В цилиндровых блоках и крышках имеются застойные зоны, что приводит к неравномерному охлаждению. Особенно неблагополучны районы окон цилиндровых втулок, карманы крышек.Для улучшения охлаждения фирма предусмотрела специаль­ные патрубки, направляющие воду непосредственно по втулке (рис. 43). Патрубок устанавливается на лючке напротив отверстия в цилиндровом блоке. Подобная модернизация была проделана на некоторых двигателях судов типа «Коммунист», «Интернационал», «Новгород» и дала положительный результат. Однако это мероприятие не является полностью достаточным для обеспечения эффективного охлаждения. По данным Дальневосточного пароходства за трехлетний период эксплуатации судов типа «Дубровник» и «Интернационал» было заменено 15 цилиндровых втулок. Замены производились из-за значительных деформаций, износов и трещин в районе окон.

Для дальнейшей интенсификации охлаждения деталей ЦПГ рекомендуется включать вместо основного насоса охлаждения резервный насос забортной воды, производительность которого, как правило, существенно выше.

В последние годы фирма рекомендует держать более высокое минимальное давление воды в системе, охлаждающей цилиндры,—3,5 вместо 2,5 кгс/см². Однако повышение рабочего диапазона давлений возможно лишь при изменении схемы охлаждения двигателя и установки насосов с иными характеристиками.

На некоторых судах для выполнения этой рекомендации на трубопроводах отвода воды из крышек главного двигателя устанавливаются дроссельные шайбы или заменяются уже поставленные на меньший размер. Подобные мероприятия были проведены на судах типа «Дубровник», причем давление воды повысилось до 2,8 кг-с/см². Однако такое решение вопроса нельзя считать правильным. Согласно характеристикам центробежных насосов большее давление можно достичь лишь за счет уменьшения производительности. При охлаждении, осуществляемом основным насосом, расход воды через двигатель окажется просто мал. Что касается резервного насоса, то может оказаться, что не будет должного выигрыша от его применения.

Модернизация схемы охлаждения двигателя типа РД:

/ — дроссельная шайба; 2—турбо нагнетатель;

3—-заслонки управления выпуском; 4—манометр; 5— кран трехходовой

Значительно увеличивает эффективность охлаждения изменение последовательности поступления воды (рис. 44). Охлаждающая вода от насоса идет к главному двигателю, затем через сепаратор воздуха и холодильники возвращается к насосу. Опреснительная установка включена после двигателя и тем самым не вызывает снижения давления перед двигателем. При такой схеме включения обеспечивается поддержание минимального давления охлаждающей воды перед двигателем 3,5 кгс/см².

Такая схема применена на части судов типа «Коммунист». Через 16000 ч работы двигателей 6РД 76 прогораний крышек цилиндров, характерных при иной схеме охлаждения, не обнаруживается.

Независимо от схемы в системе охлаждения цилиндровых блоков, крышек, заслонок и ГТН предусмотрено два холодильника. Поверхность их выбрана таким образом, что в умеренных широтах один холодильник обеспечивает необходимое охлаждение воды. Второй холодильник включается в схему параллельно в тропических зонах, когда температура забортной воды превышает 25° С. Установку одного холодильника с большой поверхностью охлаждения, как выполнено на судах типа «Дубровник», следует

признать менее удачным решением, так как исключается дубляж, снижается надежность, затрудняются условия ремонта.

В эксплуатации определенное внимание следует обращать на состояние воздушных трубопроводов, препятствующих созданию паро-воздушных пробок в цилиндровых крышках и других узлах. Воздушные трубопроводы выведены в расширительную цистерну и из них должна выходить водо-воздушная смесь.

Пресная вода, циркулирующая в системе, содержит примеси, вызывающие отложение накипи, коррозию и кавитационно-эрозионные повреждения.

Контроль охлаждающей воды необходимо делать в начальный период не реже одного раза в неделю, а в эксплуатации—два раза в месяц.

Система охлаждения поршней, В двигателях типа РД 76 Зульцер номинальной цилиндровой мощностью 1300 л. с. охлаждение поршней осуществляется маслом от общей системы смазки. Масло поступает в головку поршня по сверлению в штоке. В головке располагаются специальные направляющие насадки, организующие поток масла. Основное требование заключается в чистоте системы. Масляное охлаждение поршней не предъявляет какие-либо специальные требования к применяемому маслу. Оно должно отвечать обычным требованиям.

Охлаждение головок поршней нельзя признать удачным, так как имеются застойные зоны. В эксплуатации следует обращать особое внимание на температуры масла и не превышать их.

Переход на водяное охлаждение поршней улучшил процесс охлаждения, снизил температуры головки поршня, в том числе и в районе поршневых колец, и способствовал улучшению условий сохранения масляной пленки на зеркале втулки.

Охлаждение поршней осуществляется по отдельной схеме, включающей два насоса (один резервный), холодильник (два), терморегулирующий клапан, каскадный фильтр и цистерну. Изпоршней вода сливается в цистерну. Протечки от телескопии и брызги воды попадают на скользящие поверхности труб.На поверхностях телескопических труб всегда имеется масляная пленка, поэтому протечки воды, прежде чем возвратиться в цистерну, от сальников направляются в каскадный фильтр. Однако это не предотвращает полностью попадание масла в систему охлаждения. На теплоходе «Франц Богуш» в каскадном фильтре устанавливают дополнительную корзинку с люфой или войлоком (рис. 45). Фильтрующий элемент заменяется через 160—170 ч.

Особое внимание следует обращать на состояние системы при плавании в шторм, так как значительное количество масла попадает в охлаждающую воду.

Очистку системы со сменой воды производят каждые 6000 - 8000 ч работы главного двигателя. Вместо разборки и ручной очистки полости охлаждения поршней необходимо промыть моющими растворами по типовой технологии, разработанной ЦНИИМФом.

После промывки рекомендуется демонтировать одну головку поршня для контроля состояния поверхностей охлаждения.

Учитывая недостатки системы подвода охлаждающей воды в головку поршней, заключающиеся в попадании отработавшего масла из под поршневой полости в систему, фирма переделала этот узел для двигателей типа РНД. Телескопические трубы снабжены специальными соплами, которые препятствуют протечкам воды. По этимже соплам проходит и воздух, тем самым

Схема каскадного фильтра с дополнительным фильтрующим элементом

ликвидируются гидравлические удары и брызги воды.Из первого опыта эксплуатации двигателей РНД известно, что система работает надежно — масло в воду не попадает.

Система охлаждения форсунок. Охлаждение форсунок должно исключать отложение кокса на распылителях, образование лака на иглах и на их посадочных местах.

Химические показатели охлаждающей воды такие же, как и воды охлаждения цилиндров. Фирма рекомендует в воду вводить антикоррозионное масло так же, как и в систему охлаждения цилиндров.

Существует мнение, что при работе двигателя на малосернистом дизельном топливе можно держать температуру входящей воды ниже 70—75° С. Подобную практику следует признать ошибочной. В данном случае и есть опасность образования серной кислоты, но ее количество окажется меньшим, чем, если бы при этой температуре использовалось тяжелое топливо.

Для ввода двигателя в работу охлаждающая вода должна быть подогрета до 80°С. Не следует допускать пуск и работу двигателя при температуре ниже рекомендованной. В этом случае также есть вероятность образования серной кислоты.

Если в системе охлаждения не предусмотрен подогреватель, то необходимо непосредственно в цистерну подводитьпар. Очистка системы охлаждения форсунок производится также, как и системы охлаждения цилиндров.