Основным назначением вспомогательного оборудования энергетических установок является обеспечение работы главных двигателей.
Комплектация дизельной установки вспомогательным оборудованием должна обеспечивать эксплуатационную надежность и экономичность. Выполнение этого требования достигается одновременно двумя путями:
использованием надежных в эксплуатации конструкций судового оборудования;
резервированием вспомогательного оборудования.
Повышение надежности судового вспомогательного оборудования достигается путем совершенствования его конструкции, технологии изготовления, широкого использования высококачественных материалов и разработки методов эксплуатации, исключающих преждевременный износ и выход из строя ответственных узлов и деталей.
Резервирование предусматривает использование в обслуживающих системах дополнительного оборудования, предназначенного для замены отдельных единиц основного оборудования в случае выхода их из строя.
Количество единиц, входящих в резервное оборудование, должно обеспечить оптимальную комплектацию системы, при которой надежность установки будет достигнута с помощью минимального числа единиц вспомогательного оборудования. Это позволяет максимально снизить суммарную стоимость вспомогательного оборудования, затраты энергии на его привод и затраты на техническую эксплуатацию. Для современных судов этот вопрос особенно важен в связи с тем, что количество единиц вспомогательного оборудования и затраты на него возросли.
Причинами, вызвавшими увеличение числа единиц вспомогательного оборудования только по машинной установке, являются следующие:
внедрение турбо наддува, что повлекло за собой установку газотурбонагнетателей и системы их смазки (цистерны, теплообменники, насосы, фильтры);
использование тяжелого топлива, для чего потребовались система топливоподготовки (отстойные цистерны, перекачивающие насосы, подогреватели, сепараторы) и система подогрева;
- использование тепла отработавших газов для получения пара в утилизационных котлах (т. е. применение питательных насосов, конденсаторов отработавшего пара, циркуляционных и конденсатных насосов, турбогенераторов со своей системой смазки);
использование тепла охлаждающей воды, для чего нужны испарительные установки;
использование автоматических систем контроля и управления работой отдельных звеньев установки (а при комплексной автоматизации — всей установки) ;
механизация судовых работ.
Существуют и другие причины увеличения комплекта необходимого судового оборудования, связанные с усложнением систем общесудового назначения и улучшением бытовых условий экипажа.
Затраты на дополнительное оборудование полностью перекрываются экономическим эффектом от его использования, однако увеличение объема работ по технической эксплуатации установки и отсюда потребность в дополнительной рабочей силе заставляют искать пути для уменьшения числа вспомогательных механизмов.
Существует несколько способов резервирования: замещением,
постоянно включенным резервом и скользящим резервом.
В схеме резервирования замещением (рис. 2, а) при отказе рабочего механизма 1 путем переключения в действие вступает резервный механизм
2. В схеме с постоянно включенным резервом (рис. 2,6) работают оба механизма, но с частичной нагрузкой. При отказе одного механизма второй продолжает работать, беря на себя повышенную нагрузку.
При скользящем резерве (рис. 2, в) одновременно работают механизмы 1 и 3 каждый с частичной нагрузкой. При выходе из строя одного из них в действие вступает резервный механизм 2. Если откажут два любых механизма, третий остается в действии и работает с повышенной нагрузкой.
Выбор оптимального варианта резервирования вспомогательного оборудования в той или иной системе зависит от требуемой степени ее надежности. В этом смысле элементы энергетической установки можно разделить на три группы.
- Постоянно обслуживающие главный двигатель во время его работы
(оборудование систем: топливной, масляной, охлаждения пресной и
забортной водой, сжатого воздуха, судовая электростанция).
Так как отказы перечисленного оборудования могут привести к остановке или аварии главного двигателя, от него требуется очень высокая степень надежности. В связи с этим элементы первой группы подлежат резервированию в основном способом замещения. Наиболее надежные из них (теплообменники, фильтры) работают с постоянно включенным резервом.
- Периодически действующие во время работы главного двигателя (оборудование систем приема, перекачивания и сепарации топлива и масла, вспомогательная паросиловая установка и некоторые другие).
Отказы этого оборудования могут усложнить эксплуатацию, вызвать повышение износа главного двигателя, понизить его техникоэксплуатационные показатели, но не потребуют вывода двигателя из действия. Так как перечисленное оборудование работает не все время, в случае отказа его можно отремонтировать до того, как оно понадобится. Резервированию подлежат в основном топливные сепараторы и котельные установки танкеров (при этом резервируют несколько элементов одним). Остальное оборудование резерва не имеет.
- Постоянно находящиеся в действии, но не определяющие надежность главных двигателей (оборудование систем утилизации тепла отработавших газов и охлаждающей воды). Выход из строя этого оборудования снижает экономичность установки, но не влияет на ее работоспособность, поэтому резервирование не применяется.
Особое место занимают пожарная, осушительная, балластная системы. Здесь оборудование всегда дублируется, так как неполадки могут лишить судовой экипаж средств для спасения судна.
Но не только рациональное резервирование способствует снижению затрат на вспомогательное оборудование. Правильный выбор технических характеристик судовой техники также снижает строительную стоимость, мощность на привод и средства на эксплуатацию.
