Выбор режима экономичного хода судов

Как известно, мощность двигателя, находится в кубической зависимости от скорости хода судна. Анализ этой зависимости показывает, что в зоне экономического хода можно выделить режимы экономического и оптимального использования топлива. Под экономическим режимом понимается максимально возможная экономия топлива за рейс или покрытие наибольшего расстояния при данном запасе топлива. Экономические режимы работы судовых двигателей соответствуют 40-50% номинальной скорости. Не на этих режимах судовые дизели не могут работать длительное время из-за ухудшения продувки цилиндров, интенсивного нагарообразования, неблагоприят­ного теплового режима дизельной установки, падения температуры в утилизационных устройствах. По совокупности этих обстоятельств рекомендуется эксплуатация судов в режиме экономического хода при скоростях, равных 70-80% номинальной. Этот режим характеризуется оптимальным использованием топлива, что является своеобразным критерием максимальной удельной производительности судна (работа судна в час, отнесенная к путевому, расход топлива - показатель, широко используемый в зарубежной практике).

Движение определенного судна с экономической скоростью возможно при наличии резерва ходового времени, которое появляется при нахождении судна в рейсе вследствие поступления предупреждения об ожидаемом простое в порту назначения. Выбор конкретного режима движения судна с экономической скоростью зависит от наличия резерва времени, оставшегося расстояния и технической возможности эксплуатации главного двигателя на пониженных нагрузках. Экономический эффект при движении на пониженной скорости состоит в основном, как уже было отмечено, в существенном сокращении эксплуатационных расходов на топливо без увеличения общей продолжительности рейса. Расход топлива на единицу расстояния на экономичном ходу заметно снижается по сравнению с расходом при движении судна с первоначально заданной скоростью. В принципе экономичная скорость судна в рейсе находится в диапазоне от минимально допустимой по экономическим и техническим соображениям до максимально допустимой по техническим соображениям. Поэтому на практике важно при планировании рейса располагать не только заданными значениями скорости полного хода – vп.х.; но и значениями рекомендованных скоростей экономического хода – vв.х. Эта скорость непосредственно связана с другими техническими и эксплуатационными показателями и является определяющим параметром режима экономического хода.

В соответствии с рекомендациями о работе судов на экономических скоростях, предусматривающими снижение расхода горюче-смазочных материалов (ГСМ) без снижения провозной способности флота, теплотехническими службами пароходств разрабо­таны и составлены графические зависимости для определения путевого расхода ГСМ в килограммах на милю пройденного расстояния. Графики разработаны для серий судов при ходе их в грузу и в балласте и утверждены стандартами пароходств. Так, в соответствии с этими графиками, для судов серии "Варнемюнде" скоростной режим движения, соответствующий оптимальному ходу, обеспечивает более 20% относительной экономии топлива, но и при этом не используется даже половина предоставленного резервного времени.

Это еще раз подчеркивает необходимость нормирования режима экономичного хода (vв.х.) целевым назначением по оптимизации показателей топливо-, масло- и ресурсоиспользования, удельной транспортной производительности судна, а также с учетом технических ограничений по условиям работы главных дизелей и систем утилизации.

Задача нормирования скорости vэ.х сводится к обоснованию коэффициента снижения заданной эксплуатационной скорости полного хода - V

и к нахождению связанных с величиной v коэффициентов изменения путевых расходов топлива, смазочного масла, коэффициентов повышения ресурса R и удельной транспортной производительности судна.

Для водоизмещающих судов при работе дизелей на винты фиксированного шага коэффициенты изменения путевых расходов топлива и масла в зависимости от относительной скорости v.

При работе главных дизелей на винты регулируемого шага коэффициенты зависят не только от скорости V, но и способа задания режимов работы, т.е. для дизелей, работающих на режимах постоянных длительных частот вращения и режимах комбинированного управления, частоты вращения и шага винта соответственно.

Таким образом, в принципе при обоснованном выборе расхода топлива и масла на режимах экономичного хода не вызывает. Сложнее в расчетах оцениваются ресурсные изменения в силу зависимости надежности главных дизелей от показателей теплотехнической загруженности и нагарообразования. Поэтому проще оценить коэффициент повышения ресурса R по разработанному графику изменения коэффициента ресурса двигателя.

Расчеты показывают, что по совокупности всех факторов и в зависимости от расхода топлива на вспомогательное потребление нормирование режимов экономичного хода судов с винтами фиксированного шага (ВФШ) может задаваться значениями коэффициента снижения полного хода

V>0.75

В установках с винтами регулируемого шага (ВРШ) в силу ухудшения пропульсивных качеств и повышенных путевых расходов топлива на долевых режимах экономичные хода устанавливаются по критерию максимальной удельной транспортной производительности, т. е. при

V_min = 0.75 – 0.9

Анализ работы судов большинства пароходств показывает, что на режимах экономичного хода эксплуататационные значения скорости в основном устанавливаются ближе к верхнему значению, т. е. при

V=0.9

Эффективность применения длительных режимов экономического хода судов по основным показателям, рассчитанная в диапазоне V_min =0.75 -0.9, приведена в таблице:

наименование показателя	Величина в % ВФШ	Величина в % ВРШ
снижение путевого расхода топлива	39 –17	33 – 15
повышение ресурсов главных дизелей	350 –200	353 -200
увеличение удельной транспортной производительности	23 – 9	12 - 6

Приведенные данные показывают, что при планировании круговых рейсов в режиме экономичного хода даже по минимальным значениям показателей эффективности достигается снижение расхода в 2 раза и на 6-9% возрастает удельная транспортная производительность судов.

Таким образом, использование режимов экономичного хода является важным фактором совершенствования технического использования судов и эффективным мероприятием энерго- и ресурсосберегающей технологии их работы, что особенно актуально в условиях развития рыночных отношений.

Дата добавления: 2014-01-04