Кузнецов Е.В. Системы автоматизации главных судовых дизелей

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 6.1 Главная панель тренажера системы управления ГД.

Пуск главного дизеля

Посредством системы ДАУ производится автоматический пуск ГД,

подготовленного к действию.

Пуск ГД блокируется (ГД не готов к пуску) по следующим причинам:

- недопустимо низкое давление пускового воздуха,

- валоповоротное устройство соединено с ГД,

- имеется сигнал аварийной остановки ГД,

- регулятор частоты вращения не соединен с топливной рейкой,

- заблокирован главный пусковой клапан,

- заблокирован распределитель пускового воздуха,

- неисправны обе системы измерения частоты вращении ГД.

Для автоматического пуска ГД необходимо рукоятку управления ГД на

ходовом мостике переместить из положения Стоп в положение заданного

режима работы на переднем или заднем ходу.

После этого система ДАУ по алгоритму, заложенному в программу

микропроцессора, будет управлять открытием и закрытием 4-х

электромагнитных клапанов.

Данные клапаны подают пневматические сигналы на элементы пуско-

реверсивной системы, непосредственно осуществляющие пуск ГД [7].

Блок-схема алгоритма пуска ГД, показанная на рис. 6.2 и 6.3, дает

полное представление о выполнении автоматического пуска ГД.

Технические параметры системы ДАУ, определяющие пуск ГД

приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 Настроечные параметры системы ДАУ.

№№ Наименование

параметра

Обозна-

чение

Численное

значение

1 Частота вращения неудачного пуска.

Start failure level RPM.

Rpm1 4-8%MCR

2 Частота вращения для перехода при пуске с

воздуха на топливо.

Start air/fuel change over level RPM.

Rpm2 8-12%MCR

3 Минимальная частота вращения работы ГД

на топливе.

Lowest fuel running RPM level.

Rpm3 15-20%MCR

4 Частота вращения для торможения ГД

воздухом.

Brake air level RPM

Rpm4 25-40%MCR

5 Время задержки команды пуска ГД.

Start ON delay.

Тзп 2 c

6 Максимальное время пуска.

Maximum starting time.

Тп 4-6 c

7 Время задержки повторных пусков.

Delay for repeated starts.

Тмпп 6-8 c

8 Время задержки экстренного реверса.

Crash astern start delay.

Тзр 6-8 c

9 Задание частоты вращения при

стабилизации работы ГД на топливе.

Start setpoint (stabilizing) level RPM.

Rnst 40%MCR

10 Задание частоты вращения при тяжелом

пуске.

Heavy start level RPM.

Rhst 50%MCR

11 Время стабилизации работы ГД.

Start setpoint (stabilizing) holding time.

Тст 6-8 c

12 Время остановки ГД перед пуском с

медленным проворачиванием.

Engine stop time before start with slow turning.

Тост 30 мин

13 Количество оборотов ГД для окончания

медленного проворачивания.

Number of slow turning revolutions.

14 Максимальное время медленного

проворачивания.

Maximum slow turning time.

Тмп 10-15 с

Рис. 6.2 Блок-схема алгоритма автоматического пуска главного дизеля, ч. 1.

Рис. 6.3 Блок-схема алгоритма автоматического пуска главного дизеля, ч. 2.

Нормальный пуск.

При нормальном пуске:

- ПРС устанавливает механизмы реверса ТНВД и РПВ на заданное направле-

ние вращения ГД;

- система ДАУ открывает электромагнитный клапан пуска;

- в ПРС открывается подача пускового воздуха на ГД одновременно через

главный пусковой клапан и клапан медленного проворачивания ;

- ГД раскручивается на воздухе,

- одновременно на регуляторе частоты вращения ГД устанавливается задан-

ная частота вращения при пуске (см. табл. 6.1);

- когда частота вращения достигнет уровня перехода на топливо Rpm2, пре-

кращается подача пускового воздуха;

- закрываются перепускные клапаны ТНВД и дизель переходит на работу на

топливе при заданной пусковой частоте вращения;

- после стабилизации работы ГД на пусковой частоте вращения в течение

Тст=6-8 с дизель переходит на режим, заданный положением рукоятки

управления.

Графики процесса нормального пуска ГД представлены на рис. П1.

Пуск с медленным проворачиванием.

Если ГД находился в остановленном состоянии достаточно длительное

время (более 30 мин), то при его пуске:

- сначала включается медленное проворачивание, когда в ГД подается умень-

шенный расход пускового воздуха только через клапан медленного прово-

рачивания;

- после того, как коленчатый вал дизеля сделает один поворот, открывается

главный пусковой клапан и ГД раскручивается при полном расходе пуско-

вого воздуха.

Медленное проворачивание может быть отменено кнопкой отключения

ограничений, расположенной на панели управления ГД на мостике.

Графики процесса пуска ГД с предварительным медленным

проворачиванием показаны на рис. П2.

Повторный пуск.

Если при пуске после перехода ГД на работу на топливе частота

вращения ГД уменьшается до уровня Rpm1, то попытка пуска является

неудачной. В этом случае система ДАУ автоматически сделает еще 2

попытки пуска после заданного интервала времени между попытками

Тмпп=6-8 с.

При повторных (тяжелых) пусках устанавливается повышенное

задание на регуляторе частоты вращения ГД и отключаются ограничения на

расход топлива по моменту и давлению наддува.

Графики процесса пуска ГД со второй попытки показаны на рис. П3.

Неудачный пуск.

Неудачный пуск ГД определяется по следующим показателям:

- 3 неудачных попытки пуска,

- недопустимая длительность пуска на воздухе (более Тп=4-6 с),

- недопустимая длительность медленного проворачивания ГД (более

Тмп=10-15 с).

После неудачного пуска рукоятка управления ГД должна быть

перемещена в положение Стоп.

Графики процессов неудачных пусков ГД показаны:

- неудачный пуск на воздухе на рис. П3,

- неудачное медленное проворачивание при пуске на рис. П4,

- три неудачных попытки пуска на рис. П5.

Маневрирование ГД на ходовых режимах

Изменение частоты вращения ГД на ходовых режимах производится

путем установки рукоятки управления ГД в положение, соответствующее

требуемой частоте вращения ГД. После этого система управления частотой

вращения автоматически выведет ГД на режим работы с частотой вращения,

равной заданной.

При внешних воздействиях на ГД, вызывающих отклонение частоты

вращения ГД от заданной, система управления будет автоматически

устранять это отклонение.

При отключенном регуляторе частоты вращения (дистанционном

управлении) топливная рейка ГД будет находиться в фиксированном

положении и отклонения частоты не будут устраняться.

В системе ДАУ предусмотрено 3 режима маневрирования ГД:

- с действующими ограничениями на задание частоты вращения и расход то-

плива, а также с включенной программой нагружения дизеля;

- с действующими ограничениями на задание частоты вращения и расход то-

плива и с отключенной программой нагружения дизеля;

- с отключением ограничений и программы нагружения.

Первый режим является наиболее безопасным для ГД, но переход ГД с

одного режима на другой занимает максимальное время.

Третий режим обеспечивает минимальное время маневрирования, но

ГД при этом подвергается наибольшим перегрузкам.

Таблица 6.2 Настроечные параметры ограничения скорости изменения

заданной частоты вращения ГД.

№№ Наименование

параметра

Обозна-

чение

Численное

значение

1 Частота вращения, при которой

переключается скорость изменения задания.

Change level.

Rcl 40-80%MCR

2 Малая скорость увеличения задания. 0.5-10 %/c

Positive low level rate.

3 Повышенная скорость увеличения задания.

Positive high level rate.

0.5-10 %/c

4 Малая скорость уменьшения задания.

Negative low level rate.

0.5-10 %/c

5 Повышенная скорость уменьшения задания.

Negative high level rate.

0.5-10 %/c

Таблица 6.3 Настроечные параметры программы изменения нагрузки ГД.

№№ Наименование

параметра

Обозна-

чение

Численное

значение

1 Частота вращения, при которой включается

программа.

Load program start level.

Rspr 90%MCR

2 Частота вращения, при которой отключается

программа.

Load program cancel level.

Rcpr 85%MCR

3 Время увеличения нагрузки от Rspr

до100%MCR.

20-60мин

4 Время уменьшения нагрузки от 100%MCR

до Rcpr.

Load down time.

10-40мин

Графики процесса перехода ГД на переднем ходу с самого малого на

самый полный ход приведены в приложении на рис.:

П7 – начальная стадия перехода при отключении ограничений и программы

нагружения,

П8 – переход при отключении ограничений и программы нагружения,

П9 – начальная стадия перехода при включении ограничений и отключении

программы нагружения,

П10 – переход при включении ограничений и программы нагружения.

Графики процесса перехода ГД на переднем ходу с самого полного на

самый малый ход приведены в приложении на рис.:

П11 – начальная стадия перехода при отключении ограничений и программы

нагружения,

П12 – переход при отключении ограничений и программы нагружения,

П13 – начальная стадия перехода при включении ограничений и отключении

программы нагружения,

П14 – переход при включении ограничений и программы нагружения.

Остановка главного дизеля

Остановка ГД производится перемещением рукоятки управления

дизелем в положение Стоп.

При этом система ДАУ открывает электромагнитный клапан Стоп-

Пуск, выходной пневматический сигнал которого вызывает в ПРС открытие

перепускных клапанов ТНВД. В результате расход топлива на дизель

прекращается.

Сигнал Стоп одновременно поступает в систему управления частотой

вращения и устанавливает топливную рейку в положение нулевой подачи

топлива.

Экстренная остановка ГД может быть выполнена кнопками аварийной

остановки, расположенными на пультах управления ГД на ходовом мостике,

в ЦПУ и в машинном отделении. Сигналы кнопок аварийной остановки

действуют через систему защиты ГД.

Графики процесса остановки ГД приведены в приложении на рис. П15.

Реверсирование главного дизеля