Архив за день: 06.10.2014

Как показывает анализ аварий, большинство из них произошло в пусковой или в непосредственно следующий за ним период работы.
Кроме увеличения аварийности, пуск дизеля характеризуется весьма большим износом трущихся деталей. Установлено, что износ трущихся деталей за один пуск (в течение нескольких секунд) эквивалентен износу за 8-15 час. работы прогретого дизеля с номинальной нагрузкой.
Для снижения излишнего износа деталей должна быть предварительно проведена надлежащая подготовка дизеля перед пуском.
Пуск холодного дизеля сжатым воздухом не может считаться обеспеченным, если емкость баллона недостаточна.
Во время эксплуатации, периодически, через каждые 600- 750 часов работы, рекомендуется делать проверку расхода сжатого воздуха на пуск. Если удельный расход, полученный в момент проверки, превышает максимальную величину, приведенную для данного типа дизелей или определенную путем испытаний, то обязательно должна быть выявлена причина, а дефекты устранены в ближайшее время.
Получение в момент пуска дизелей первых регулярных вспышек в рабочих цилиндрах зависит не только от числа оборотов (средней пусковой скорости). Самовоспламенение рабочей смеси требует хорошего качества смесеобразования и нужной температуры в конце хода сжатия. Поэтому для обеспечения безотказного пуска на некоторых типах дизелей (предкамерах, с вихревой камерой и пр.) применяются различные вспомогательные приспособления, эффект от которых в основном сводится к повышению температур в камере сгорания. К таким приспособлениям, облегчающим пуск дизеля, относятся: свечи накаливания, запальники с тлеющей бумагой, пропитанной насыщенным раствором селитры, временное увеличение степени сжатия посредством вытеснителя, подогрев засасываемого воздуха и подогрев всего двигателя горячей водой. Из перечисленных приспособлений наиболее эффективными являются свечи накаливания, запальники и подогрев всего дизеля, в том числе и масла. Указанные приспособления на некоторых типах дизелей применяются при каждом пуске, а на Других только при низкой температуре в машинном зале. Их следует использовать и тогда, когда исправный холодный дизель без приспособления пускается с трудом и не сразу.

При заниженной степени сжатия из-за плохого состояния поршневых колец и втулок рабочих цилиндров, а также при снижении температуры воздуха в машинном зале пуск дизеля становится менее надежным и более затруднительным.
Весь процесс пуска дизеля от начала проворачивания вала до получения номинальных оборотов можно подразделить на два периода, существенно отличающихся друг от друга. Первый период — пусковой — от начала вращения вала до получения первых вспышек в рабочих цилиндрах после перевода на топливо, второй — набор оборотов, когда дизель, работая на холостом ходу, постепенно повышает число оборотов до номинальной величины. Первый период должен быть коротким, протекающим в течение 4 — 10 сек. у тихоходных машин за 1-3 оборота вала, а у быстроходных за 4-8 оборотов. Длительность второго периода в большой степени зависит от конструктивного оформления ручного управления отсечкой, а также от величины и количества вращающихся масс, в частности массы маховика. Если в течение второго периода приходится проходить зону критических оборотов, то для уменьшения риска вызвать возникновение трещин на валу время периода следует сократить до минимума. Для этого после начала работы» дизеля ручку управления быстро переводят из пускового положения в рабочее.
Холодный, только что пущенный дизель должен быть обязательно прогрет. Подогрев его до подключения и нагрузки спаренного с ним электрического генератора производится на холостом ходу за счет тепла работы сил трения и сгорания топлива в рабочих цилиндрах. Прогрев быстроходных дизелей ведется на пониженных оборотах. Дальнейшее увеличение нагрузки должно производиться по возможности постепенно, по мере разогрева дизеля.
Правильное прогревание холодного, только что пущенного дизеля, а особенно быстроходного, высоконапряженного, имеет большое профилактическое значение. Переход от холодного состояния машины к рабочему протекает с неравномерным нагревом отдельных трущихся деталей, их деформацией, а иногда со значительным изменением принятых зазоров. Все это при неправильном обслуживании может привести к аварии.

Легкий и безотказный пуск дизеля с минимальными затратами энергии является важным элементом надежности. Разберем, отчего зависит пуск, как определить состояние пусковой системы и расход сжатого воздуха.
Пуск стационарных дизелей чаще всего осуществляется сжатым воздухом, и лишь легкие быстроходные дизели пускают вручную, посредством электрического и инерционного стартеров либо вспомогательного двигателя внутреннего сгорания.
При пуске в дизеле действуют, с одной стороны, движущие силы, создаваемые давлением сжатого воздуха на поршень или вращением стартера, а с другой — вес подвижных частей и силы сопротивления трения. В любой момент пуска первые должны быть больше, чем вторые, на величину усилия, вызывающего ускорение движения. Обычно работа, затрачиваемая на проворачивание дизеля, оценивается величиной среднего давления, которая, кроме механических потерь, учитывает также потери от пропусков и охлаждения газов на линиях сжатия и расширения, вентиляционные и насосные потери. Величина среднего давления в большой степени зависит от числа оборотов и теплового состояния дизеля, что можно проследить по следующему графику. В свою очередь минимальные пусковые обороты зависят от теплового состояния и конструктивных особенностей дизеля.
Во время пуска, когда дизель развивает малое число оборотов, давление топлива, особенно при открытой форсунке, падает и качество распыливания ухудшается. При впрыскивании больших порций топлива распыливание улучшается, что позволяет уменьшить пусковое число оборотов. Однако нужно иметь в виду, что слишком большие порции топлива понижают температуру смеси, что заметно сказывается при холодном дизеле. Подача больших порций ухудшает самовоспламенение топлива. В силу указанных причин оптимальной следует считать подачу, равную 0,65-0,75 от полной.
На эксплуатируемых в настоящее время стационарных дизелях при номинальной температуре в машинном зале (15-18°) легкий и надежный пуск производится

Длительность непрерывной работы дизеля зависит от конструкции его, наличия рационально поставленных вспомогательных хозяйств (топливного, масляного, охлаждения сжатого воздуха), характера нагрузки, а главное от оптимального срока надежной работы отдельных деталей, узлов и механизмов (поршней, поршневых колец, подшипников, рабочих клапанов, форсунок, топливных насосов и пр.).
Чаще всего длительность непрерывной работы дизеля определяется конструктивным оформлением его и состоянием топливной аппаратуры, в частности форсунок. Так, для однокамерных бескомпрессорных дизелей срок работы форсунок до про
Во всех случаях пересчета номинальной эффективной мощности дизеля по индикаторной мощности следует иметь в виду, что при сохранении числа оборотов неизменным, мощность, заверки качества распыливания топлива и наличия подтекания может быть принят равным 125-160 час; для предкамерных и вихрекамерных дизелей этот срок увеличивается до 160-< 185 час. У компрессорных дизелей срок работы форсунок до проверки свободного хода иглы, а также плотности сальника и конуса иглы может быть принят ориентировочно в 200- 240 час. Указанные выше сроки следует считать предельными для надежной непрерывной эксплуатации дизелей.
Важнейшим моментом в отношении увеличения надежности будет работа дизеля без перегрузок. Нагрузка, как правило, не должна превышать номинальной мощности. Последняя, если электростанция находится в районе с пониженным средним барометрическим давлением или с повышенной температурой всасываемого воздуха, должна быть обязательно пересчитана и снижена. Для предупреждения возможных перегрузок при непрерывной работе агрегата свыше 24 час. рекомендуется нагрузку снижать для: а) четырехтактныр двигателей-до 90%, б) двухтактных до 85% от номинальной мощности с учетом всех изменений, внесенных из-за отклонения температурьи и давления воздуха перед двигателем.
В процессе эксплуатации дизеля при обнаружении падения давления сжатия вследствие пропуска газов поршнями номинальная мощность впредь до устранения дефекта должна быть снижена. Снижение мощности устанавливается путем пересчета по формуле трачиваемая на трение также остается без изменения. Поэтому сниженная эффективная мощность

При отсутствии нагрузочной характеристики электростанция должна запросить ее от завода-изготовителя или же со ставить на месте посредством испытания вполне исправного и хорошо отрегулированного дизеля. Нагрузочную характеристику каждого типа дизеля на станции необходимо повседневно использовать для проверки путем сравнения экономичности работы агрегата.
Из приведенных нагрузочных характеристик видно, что каждый дизель имеет зону минимальных удельных расходов топлива, соответствующую обычно нагрузкам 75—95% от номинала. Для получения наилучшей экономичности необходимо, кроме проведения мероприятий, указанных в п. 7 настоящей главы, вести работу дизелей с оптимальной нагрузкой, наивыгоднейше распределяя ее между отдельными синхронно работающими агрегатами, поддерживать оборудование в исправном состоянии и иметь топливную масляную системы и систему охлаждения, а также хозяйства правильно и рационально поставленными.
Наряду с поддержанием мощности в пределах номинала и сохранением высокой экономичности от стационарных дизелей требуется надежность, т. е. способность их работать при полной мощности (И других режимах без перебоев, поломок, вынужденных остановок устойчиво длительное время. Кроме того, надежность работы дизелей характеризуется следующими факторами:
а) легким и безотказным пуском в ход как горячего, так и холодного дизелей при низких температурах воздуха в помещении машинного зала и наименьшей затрате сжатого воздуха;
б) умеренным износом трущихся деталей;
в) низкой аварийностью по вине конструкции, т. е. достаточной прочностью деталей остова и движения и отсутствием конструктивных недоработок или ошибок;
г) длительным сроком службы до очередного капитального ремонта (долговечностью или значительным моторесурсом);
д) отсутствием запретных «критических» зон вблизи от рабочих чисел оборотов;
е) обеспечением устойчивого действия регулятора числа оборотов;
ж) наличием у дизелей мощностью свыше 300 л. с, электрического или пневматического валоповоротного устройства.


Проверять периодически, в установленные сроки, качество распыливания топлива и состояние как топливных насосов, так и форсунок. Все обнаруженные дефекты устранять, в срочном порядке;
Через каждые 150-250 час. работы бескомпрессорных и 500-700 час. компрессорных дизелей проверять рабочий процесс в цилиндрах дизеля путем индицирования для определения Рь замера давлений сжатия рс, горения р2, среднего по времени (и температуры выпускных газов 1В. Поддерживать значения (в, свойственные данному типу, дизеля или указываемые инструкцией завода-изготовителя;
Устанавливать в соответствии с указаниями новую номинальную мощность дизеля станции, находящейся в районе пониженного барометрического давления или повышенной температуры воздуха;
Вести систематический надзор за рабочими параметрами газотурбинного наддува. При отступлении параметров от установленной величины немедленно выявлять причину и устранять дефекты.
Тепло полученное от сгорания в рабочих цилиндрах дизеля топлива, лишь частично превращается в работу. Значительная доля тепла теряется с охлаждающей водой, выпускными газами, а также из-за неполноты горения. Отношение тепла, превращенного в работу в цилиндрах дизеля, ко всему затраченному теплу называется индикаторным коэффициентом.
Однако очень часто нас интересует не только экономичность дизеля, но и экономичность всего агрегата, состоящего из первичного двигателя, передачи и электрического генератора. В этом случае вводится новый показатель — промышленный или электрический коэффициент полезного действия, представляющий собой отношение тепла, эквивалентного мощности на борнах генератора, к затраченному теплу, или
Такой график, являясь техническим документом, характеризующим экономичность, обычно составляется заводом-изготовителем дизеля на основе результатов испытания его на стенде.

Следить за состоянием канавок (ручьев) и положением шкивов и не допускать в работе таких дефектов, которые способствуют повреждению и быстрому износу ремней, а также вызывают увеличение трения;
Производить периодический (через каждые 6 мес.) осмотр, промывку редукторов и замену масла в ваннах последних.
Производить во время ремонта тщательную пригонку трущихся деталей (шлифовку или хонингование рабочих поверхностей втулок, шлифовку поршней и поршневых колец, шлифовку шеек валов, пальцев и пр.) и качественную сборку узлов и механизмов;
Вести смазку рабочих цилиндров только подходящим и качественным маслом, без недостатка и излишка;
Осуществлять смазку и головных подшипников профильтрованным и вполне пригодным как по своим физико-химическим свойствам, так и по состоянию маслом;
Поддерживать температуру и давление охлаждающей воды до и после дизеля в пределах оптимальных величин;
Проводить обязательно после ремонта со сменой втулок рабочих цилиндров, поршней или только поршневых колец обкатку дизеля на режимах холостого хода и с малыми нагрузками. При обкатке обильно подавать смазку рабочих цилиндров;
Избегать установки длинных всасывающих и выпускных трактов, а также из труб меньшего, чем положено, диаметра;
Периодически производить механическую или посредством противонагарных присадок очистку загрязненных поверхностей всасывающих и выпускных трактов;
Проверять по способу, приведенному выше, мощность холостого хода агрегата или его механический коэффициент полезного действия;
Систематически наблюдать за утечками воздуха через поршневые кольца и рабочие клапаны. При обнаружении утечек устранять их в срочном порядке;
Применять для работы дизеля только подходящее по качеству топливо;


Среднее индикаторное давление р1 -основной параметр, влияющий на индикаторную мощность дизеля, поэтому, говоря о сохранении мощности в пределах номинальной, мы должны ясно представить причины, могущие вызвать ухудшение рабочего процесса в цилиндрах и уменьшение Это выполнить возможно, если вспомнить, как изменяется среднее индикаторное давление в зависимости от коэффициента избытка воздуха а, коэффициента наполнения степени сжатия, максимального давления сгораниями конструктивных особенностей дизеля.
При оптимальных значениях а, %, а также степени сжатия е и максимального давления горения р2, определяющих номинальную величину среднего индикаторного давления для данного дизеля, дальнейшее изменение р, будет зависеть от:
а) характера выделения тепла за период видимого сгорания и догорания по линии расширения (скорости горения);
б) тепловых потерь в течение периода сгорания и расширения, характеризуемых индикаторным коэффициентом полезного действия;
в) плотности воздуха перед цилиндром 1в (кг/м2).
Для сохранения номинальной мощности дизеля необходимо поддерживать в процессе эксплуатации нормальное значение среднего индикаторного давления ре и не допускать снижения механического коэффициента полезного действия. Для этого следует:
1) иметь кривую изменения коэффициента полезного действия каждого электрического генератора станции и периодически проверять ее путем испытания с таким расчетом, чтобы дефекты изоляции железа генератора можно было бы устранить во время планового простоя агрегата;
2) не допускать работы плоских с большими волновыми колебаниями, ударами сшивок и соединений, а также с сильной пробуксовкой (слабая натяжка);
3) добиваться равномерной натяжки клиновидных ремней и своевременно заменять изношенные, причем желательно менять сразу все клиновидные ремни.

Наибольшей из всех механических потерь будет трение поршней и поршневых (уплотнительных и маслосъемных) колец о стенки цилиндров. Эти потери, по данным отдельных исследователей, достигают 40 — 60% от всей суммы потерь. При неудовлетворительной смазке рабочих цилиндров (малой, излишней, а особенно некачественным маслом) и образовании нагара на поршневых кольцах, работа трения повышается, что вызывает снижение механического коэффициента полезного действия и ускоренный износ трущихся деталей.
У некоторых конструкций двухтактных дизелей, где применяется высокое давление продувки, а продувочный насос имеет низкий коэффициент полезного действия, доля потерь по этому разделу поднимается до 40-45%. Насосные потери у четырехтактного дизеля без наддува соответствуют нижней площадке индикаторной диаграммы его снятой слабой пружиной. Чем больше разность давления выпуска и давления при всасывании, тем большей величины достигают насосные потери. Зная давления .выпуска и всасывания, свойственные нормальному протеканию процесса в рабочем цилиндре, легко проверить действительное положение путем снятия индикаторных диаграмм со слабой пружиной.
Остальные разделы механических потерь не имеют таких простых способов определения, поэтому для наблюдения за механическим коэффициентом полезного действия дизеля лучше всего применить следующий способ. При испытании вполне исправного и хорошо отрегулированного дизеля устанавливается (путем снятия индикаторных диаграмм) его индикаторная мощность для случая работы с номинальными оборотами, но без нагрузки и даже без возбуждения электрического генератора. Эту мощность можно назвать «мощностью холостого хода агрегата». Хотя найденная таким образом мощность не является истинной, потребной на трение в двигателе Мм (она выше ее на потерю от трения в подшипниках и сопротивление воздуха в электрическом генераторе), тем не менее ею можно пользоваться путем сопоставления с тем же параметром, определенным через какой-то срок эксплуатации. Если окажется, что мощность холостого хода агрегата равна или несколько больше, чем установленная при проверке, то с механическим коэффициентом полезного действия дизеля вопрос обстоит более или менее благополучно. Если же эта мощность окажется меньше и, особенно, значительно, то значит, потери на трение в агрегате увеличились, а механический коэффициент полезного действия ухудшился.

Величина механического коэффициента полезного действия зависит от конструкции машины, быстроходности, точности «заготовления, состояния (износа .и чистоты) трущихся деталей, качества сборки и тщательности пригонки подвижных деталей и узлов, системы и качества смазки, мощности вспомогательных механизмов, установленных на дизеле, сопротивлений при протекании воздуха и продуктов горения через всасывающий и выпускающий тракты. Механический коэффициент полезного действия зависит также и от температуры охлаждающей воды и величины давления сжатия в рабочем цилиндре. По мере падения температуры охлаждающей воды перед дизелем и после его или увеличения давления сжатия в цилиндрах механический коэффициент полезного действия уменьшается.
Мощность, затрачиваемая на механические потери у стационарных дизелей, обычно составляет 15 -+-28% от индикаторной, что дает механический коэффициент полезного действия для номинальной мощности порядка 0,72-0,85. Более низкие значения т\м относятся к двухтактным и четырехтактным дизелям с механическим наддувом. Тихоходные четырехтактные дизели обладают наиболее высоким механическим коэффициентом полезного действия. Вследствие повышенной работы трения быстроходные дизели имеют более низкие значения.
В зависимости от развиваемой мощности механический коэффициент полезного действия дизеля изменяется от нуля до максимального значения. Вначале возрастание и идет быстро, а затем медленнее.
Для каждой любой точки мощности, отличающейся от номинальной, механический коэффициент полезного действия может быть определен с достаточной точностью, если он известен для номинальной мощности данного двигателя.

Календарь

Октябрь 2014
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Сен   Ноя »
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

Похожие записи