http://oshte.info/znanie  

Начало

Либертариум

Знание Клуб

Документи

Галерия

Проектът

Правила

Контакт

Григори Костандиев

30 март 2003, 19:00

Плаващите фабрики за енергия

Текстът е публикуван за първи път във в. "Знание"

 

Тук всичко е огромно – размери, маси, всякакви инженерни показатели… Малък е само специфичният разход на гориво. Но като се вземат предвид останалите гигантски параметри, сумарният реален разход е колосален. Иначе не може и да бъде, защото в природата нищо не се появява от нищото – само едно нещо се превръща в друго нещо. И по тази проста причина не съществува енергия, която да получаваме даром.

Навярно вече се досещате, че в нашия разказ този път ще става дума за съвременните корабни дизели – огромни

съоръжения, с чието проектиране и производство се занимават само няколко специализирани фирми, като финландската Wartsila, японската Diesel United или пък швейцарската Sulzer. Впрочем, въпреки периодичните кризи и рецесии в световната икономика през последните години, те не могат да се оплачат от липсата на поръчки – работата е там, че именно дизелът си остава предпочитаното средство за задвижване на днешните големи (и много бързи) контейнеревози. А това е една част от семейството на съвременните транспортни кораби, която се радва на постоянен (та дори и нарастващ) интерес.

Ето и няколко цифри

които отлично илюстрират наистина гигантските мащаби на тези колосални енергийни съоръжения.

Споменатите вече финландци от Wartsila имат в производствената си програма и активно налагат на световния пазар цяла гама от 8-, 9-, 10-, 11- и 12-цилиндрови (наскоро към тях бе добавен и 14-цилиндров) редови двутактови дизели. При всички тях диаметърът на цилиндъра е 960 мм, а ходът на буталото – 2500 мм, което означава, че работният обем на всеки цилиндър е 1820 литра!

И никак не е трудно да се изчисли, че при 14-цилиндровия вариант сумарният работен обем на двигателя е 25 480 л! Чудно ли е тогава, че максималната мощност на този гигант е 108 920 к.с., а максималният въртящ момент – 763 тм, което означава 763 000 килограмометра?! Wartsila-Sulzer 14RTA96-C (това е пълното наименование на агрегата в каталога на фирмата) е дълъг 26,7 м, висок е 13,2 м, а собствената му маса (без маслото и останалите технически течности в различните му системи) е малко над 2300 т.

Пак чрез елементарни изчисления обаче можем да научим, че специфичната му мощност е само 4,3 к.с./л. В сравнение със съответните показатели за толкова обичаните днес автомобилни турбодизели това е смешно малко, но си има своето обяснение. Работата е там, че корабните дизели са изключително нискооборотни – в нашия случай те постигат максималната си мощност при едва 102 об/мин (за сравнение – стандартните обороти на автомобилния дизел днес са 4000 в минута и тенденцията е да се покачват още). За сметка на това пък такъв важен показател, като специфичният разход на гориво в нашия случай е 118 до 126 г/к.с.ч. (грама на конска сила за час) – 1,5 до 2,5 пъти по-малко, отколкото при уж блестящите със своята икономичност съвременни автомобилни дизели! При това става дума не за стандартното дизелово гориво, а за една много по-тежка и съответно по-евтина фракция, която така и се нарича – “морски дизел”. Тези извънредно добри показатели пък се дължат на много високия термичен кпд – при някои режими той надхвърля дори 50%! Ето, впрочем, още едно оправдание за ниските обороти, с които работят тези двигатели – така се постига отлична вентилация, което не е никак лесно, като се имат предвид гигантските обеми отработени газове и въздух, “прогонвани” през цилиндрите при всеки работен цикъл.

Ако разгледаме отблизо конструкцията на един такъв двигател (независимо от това, дали ще бъде наяве или само на снимки и схеми), лесно ще забележим, че тук

всичко е различно

Гигантският цилиндров блок не е отлят (подобни подвизи все още не са по силите на съвременните технологии, освен ако целта не е да се повторят нелепите самоцелни експерименти на руските мегаломани с “Цар-пушка” и “Цар колоколь”), а е сборна конструкция от заварени и прикрепени по друг начин помежду си детайли. Също така от отделни части е изработен и не по-малко внушителният (особено при 14-цилиндровия вариант) колянов вал.

Точно в средата на главата се намира един-единствен гигантски клапан – изпускателният, през който отработените газове напускат цилиндъра, за да попаднат в общия изпускателен колектор, а оттам – в четирите турбокомпресора. Околовръст са разположени няколко по-малки клапана, през които в необходимия момент се подава предварително размесеното с въздух гориво – впръскваща дюза също липсва. А свежият въздух, необходим за работата на двигателя, влиза през “прозорците” в долната част на цилиндъра, които се отварят и затварят от движещото се бутало (да не забравяме, че двигателят е двутактов). Самото то (буталото) не е захванато направо към мотовилката, а към един прът, движещ се строго възвратно-постъпателно, като мотовилката идва едва след това – това е т. нар. “крайцкопфен”, или в превод “кръстоглав” механизъм, заимстван от някогашните парни машини, благодарение на който се осигурява равномерно (и значително по-малко) износване на буталата и цилиндрите. А дълготрайността в случая е особено важна, защото лесно можем да си представим огромните трудности, с които са свързани ремонтите или пък монтажът и демонтажът на грамадното съоръжение.

И защо е всичко това?

Вече казахме, че въпреки поголовното разпространение на турбините – парни, а вече и газови, - за задвижването на контейнеровози и други подобни транспортни кораби, в момента по редица причини все още се предпочитат именно добре проверените от дълголетната практика големи двутактови дизелови двигатели.

Изключително икономични (по специфичните стандарти на тази дейност, разбира се), те осигуряват евтино задвижване с отлични параметри – един съвременен контейнеровоз, способен да товари 6000 до 8000 тона, спокойно развива, задвижван от само един такъв агрегат, крайсерска скорост 25 възела (над 46 км/час) – постижение, на което например повечето бойни кораби от времето на Втората световна война могат само да завиждат.

Както всеки производител с вече завоювани позиции, финландците ревниво пазят своите технологични и всякакви други тайни. Въпреки това (може би и с рекламна цел) в специализирания печат в последно време все по-често започват да се мяркат съобщения, че във Wartsila съвсем сериозно се обсъжда възможността гамата да бъде попълнена и с 18-цилиндрова машина. За повечето инженери двигателисти това все още звучи по-скоро като фантастика, но случите, когато фантастичните идеи много бързо са се реализирали на практика, съвсем не са един и два. Така че, нека оставим бъдещето да покаже.

Начало    Горе


© 2005 Още Инфо