Коперчак О.П., Халилов Н.А.
СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И МОНИТОРИНГА ГЛАВНЫХ СУДОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ *
Аннотация:
в работе рассматривается система управления и мониторинга главных судовых двигателей «KONSBERG». Выделены основные моменты, где применяется эта система при работе главного двигателя. Описаны главные плюсы при использовании системы управления и мониторинга
Ключевые слова:
система мониторинга, надежность, экономичность, износ подшипника, втулка цилиндра, датчики температуры, измерения мощности и момента на валу двигателя, определения рабочих характеристик двигателя
УДК 629.5
Коперчак О.П.
канд. экон. наук, доцент кафедры эксплуатация
судовых механических установок
Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова
(Россия, г. Новороссийск)
Халилов Н.А.
старший преподаватель кафедры эксплуатация
судовых механических установок
Государственный морской университет имени адмирала Ф.Ф. Ушакова
(Россия, г. Новороссийск)
СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ
УПРАВЛЕНИЯ И МОНИТОРИНГА ГЛАВНЫХ
СУДОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Аннотация: в работе рассматривается система управления и мониторинга главных судовых двигателей «KONSBERG». Выделены основные моменты, где применяется эта система при работе главного двигателя. Описаны главные плюсы при использовании системы управления и мониторинга.
Ключевые слова: система мониторинга, надежность, экономичность, износ подшипника, втулка цилиндра, датчики температуры, измерения мощности и момента на валу двигателя, определения рабочих характеристик двигателя.
Всевозрастающие требования надежности, экономичной и эффективной эксплуатации требуют внедрения рациональных средств мониторинга и управления энергетическими установками для достижения высоких стандартов их надежности и безопасности в судовом пропульсивном комплексе. В этом плане значительная роль отводится созданию качественно новых систем технической эксплуатации на базе развития систем контроля параметров, диагностики и прогнозирования их состояния, а также систем управления по техническому состоянию. Главное назначение современного диагностирования состоит в непрерывном автоматическом контроле технического состояния объекта, своевременном обнаружении отклонений контролируемых параметров от нормативных значений, идентификации и локализации дефектов, выработке стратегии последующих действий и прогнозировании ресурса. Система автоматического контроля и диагностирования создается на базе новейших информационно-вычислительных средств, а программная часть которых опирается на фундаментальные и прикладные математические методы. (1)
Системы мониторинга главного двигателя KONSBERG
Системы мониторинга главного двигателя KONSBERG состоят из следующих компонентов слежения за состоянием подшипников: их износ, наличие воды в масле, измерение температуры всех подшипников и дополнительные точки измерения, такие как температура втулки цилиндра и выхлопных газов.
Программное обеспечение и компоненты системы являются общими с судовой системой автоматики K-Chief 600 и системой дистанционного управления главным двигателем AutoChief® С20, что позволяет интегрировать системы между собой и иметь общую поддержку. Передача информации через CAN-шину является основой для связи с другими системами компании KONSBERG.
Доступные системы мониторинга главного двигателя:
Система контроля износа подшипника.
Система контроля износа подшипников измеряет и отображает на дисплее комбинированный физический износ подшипников крейцкопфа, шеек коленчатого вала, главных подшипников, обеспечивая раннее предупреждение о заедании подшипников, в случае возникновения проблем в подшипнике. Датчики специально изготовлены, чтобы обеспечить надёжные и точные измерения в течение многих лет работы внутри двигателя. Система контроля износа подшипников использует два датчика, установленных в каждом цилиндре, делающих измерения каждый раз, когда крейцкопф проходит нижнюю мёртвую точку. Эти датчики производят индивидуальные коррекции в зависимости от частоты вращения двигателя, температуры в картере, изменения нагрузки двигателя вследствие манёвров судна или загрузки груза.
Главные преимущества.
Система мониторинга состояния втулки цилиндра.
Система мониторинга втулки цилиндра следит за работой поршня, измеряя температуру в верхней части втулки. Увеличенное трение между кольцами поршня и втулкой цилиндра вызывает повышение температуры, приводящее к ненормальному износу втулки и потенциальному разрушению колец поршня.
Аварийные пределы температуры могут быть индивидуально установлены на рабочем компьютере для того, чтобы получить ранние предупреждения о высокой температурной нагрузке и потенциальном износе втулке. В дополнение выводы индивидуальных реле сигнализации могут быть прямо подключены блокам смазки цилиндров для временного увеличения смазки цилиндров.
Система мониторинга состояния втулки цилиндра состоит из высококачественных датчиков температуры, одного преобразователя сигнала на каждый цилиндр и одной общей рабочей станции на базе ПК.
Главные преимущества:
Датчики температуры рамовых подшипников.
Специально разработанные датчики температуры главных подшипников могут быть установлены на любой вид двухтактных дизельных двигателей. Датчик устанавливается у основания подшипника, наконечник датчика находится в прямом контакте с вкладышем подшипника. Датчик измеряет комбинированную температуру вкладыша подшипника и смазочного масла, протекающего через подшипник.
MetaPower – система измерения мощности и момента на валу двигателя.
Система измерения мощности и момента на валу позволяет сохранить или повысить скорость судна, сохранив при этом значительное количество топлива и сократив содержания СО2 и NOх в выхлопных газах. Система измеряет момент и мощность, передаваемую главным двигателем на винт. Сопоставление выходной мощности и потребления топлива даёт важную информацию по предотвращению перегрузки двигателя.
Система измеряет количество оборотов в минуту, момент и мощность, передаваемую с главного двигателя на винт.
Система измерения MetaPower используется для высокоточного измерения момента. Нет необходимости в датчиках напряжения или любых других видах электроники, которую необходимо приклеевать или устанавливать на вал. Система является цифровой системой измерения, использующей инфракрасный лазерный луч для определения скручивания вала, оборотов и передаваемой мощности.
Предназначение.
Система измерения мощности и момента на валу MetaPower является цифровой системой измерения, использующей лазерный луч для определения момента на валу, оборотов вала и, соответственно, мощности. Система обладает высокой точностью и стабильностью на протяжении большего срока службы. Передавая измеренные данные через спутник с судна на берег, судовая управляющая компания может выбрать самые экономичные режимы работы пропульсивной установки.
Выгода.
Главными плюсами системы MetaPower являются:
Датчик определения воды в масле
Передатчик ММТ330 серии HUMICAP® (для определения влаги и температуры) обладает быстротой и надёжностью обнаружения влаги/воды в масле. ММТ330 может быть использован для постоянного определения уровня влажности или как контрольное устройство, позволяющее сепараторам и осушителям масла пускаться только в случае необходимости. С помощью ММТ330 легко и экономично наблюдать за влиянием наличием влаги в масле.
Свойства:
Система определения рабочих характеристик двигателя
Система определения рабочих характеристик двигателя предназначена для определения оператором текущего состояния двигателя. С помощью дополнительных измерений давления в цилиндрах, последующий анализ процесса сгорания предлагает диагностические алгоритмы, основанные на эмпирических результатах и физических моделях. Модуль сообщает о состоянии двигателя и даёт подсказки на основании советов экспертов. Смена качества топлива является сложной задачей, для которой устройство анализа имеет детальный план по регулировке и настройке двигателей.
Расчёт количества СО2, NOx и SОх в выхлопных газах основан на анализе процесса сгорания, измерении момента, качества топлива и его потреблении.
Обычно в систему входят стационарные датчики давления для главных двигателей и переносные для вспомогательных двигателей.
Плюсы:
Концепция модулей и наращивания.
Системы могут быть легко расширены добавлением добавочного оборудования, такого как: станции операторов, модули ввода/вывода и дополнительные точки измерения. (2)
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
http://sea-library.ru/zulcer/398-avtomatizacija-ustanovok.html
https://www.kongsberg.com/ru/kda/products/space/products/Ground-Systems/monitoring-and-control-systems/
Фока А.А. Судовой механик. Справочник в 3-ч томах. Одесса 2008г.
Koperchak O.P.
PhD, Associate Professor, Department of Operation of Ship Mechanical Installations, Admiral Ushakov Maritime State University
(Russia, Novorossiysk)
Khalilov N.A.
Department of Operation of Ship Mechanical Installations, Admiral Ushakov Maritime State University
(Russia, Novorossiysk)
ADVANCED CONTROL AND MONITORING SYSTEM
FOR MAIN MARINE ENGINES
Abstract: the work considers the control and monitoring system of the main marine engines "KONSBERG". Highlighted the main points where this system is used when the main engine is running. The main advantages of using the control and monitoring system are described.
Keywords: Monitoring system, reliability, efficiency, bearing wear, cylinder bushing, temperature sensors, power and torque measurements on the engine shaft, determination of engine performance.
Номер журнала Вестник науки №1 (46) том 3
Ссылка для цитирования:
Коперчак О.П., Халилов Н.А. СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И МОНИТОРИНГА ГЛАВНЫХ СУДОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ // Вестник науки №1 (46) том 3. С. 185 - 192. 2022 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/5153 (дата обращения: 24.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2022. 16+