Введение к работе
Актуальность работы. Важной задачей технической эксплуатации судовых турбомашин (СТМ) малой мощности: парового турбопрнвода (ТП) насоса, генератора, газотурбонагнетателей (ГТН) судовых дизелей, газодувок (ГЗД) систем инертного газа (СИГ),-является повышение надежности их работы. Достижению этой цели в условиях "обслуживания механизмов по состоянию", в отличие от ранее практикуемого "планового обслуживания", и наибольшей мерс способствуют методы безразборной дефсктации механизмов, один из которых- виброакустическая диагностика получает все большее развитие и применение на флоте.
Применяя методы и средства безразборной диагностики состояния механизмов, в т.ч, нормы вибрации, можно обслуживать механизмы по фактическому техническому состоянию и производить их освидетельствования морским Регистром судоходства без обязательного вскрытия. Это относится и к турбомашинам малой мощности, которые составляют в совокупности до 20% мощности главной энергетической установки.
В то же время внедрение средств виброакустической диагностики паровых ТП мощностью от 500 до 2000 кВт, широко применяемых на нефтеналивном флоте, сдерживается отсутствием норм их вибрации.
В условиях, когда на судах, пополнивших в 80-х годах флот ОАО "Новошип", эксплуатируемые газовые СТМ: газотурбонагнетатели дизелей и газодувки систем инертного газа,- показали низкую надежность работы, а также, с учетом отсутствия норм вибрации паровых турбомашин мощностью от 500 до 2000 кВт, задачи, решаемые в настоящей диссертации, являются актуальными.
Цель работы заключается в повышении надежности эксплуатации СТМ малой мощности: парового ТП, ГТН судового двигателя внутреннего сгорания (СДВС), ГЗД СИГ,- и в разработке рекомендаций по нормированию их вибрации с учетом фактического технического состояния.
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:
-выполнен анализ отказов и неисправностей СТМ малой мощности, эксплуатируемых на нефтеналивных судах ОАО "Новошип";
-проведены исследования виброакустических характеристик и резонансных узлов СТМ малой мощности и на основе их результатов разработаны мероприятия по повышению надежности эксплуатации судовых турбомашин малой мощности;
-разработана методика нормирования вибрации СТМ малой мощности, применимая для машин, имеющих различное техническое состояние и наработку;
-разработан программный комплекс и выполнен расчет нормированных значений вибрации на примере турбопрнвода
вертикального исполнения ТП-2300 крупнотоннажных судов типа "Борис Бутома". 'Крым";
-разработаны рекомендации по практическому применению полученных норм вибрации судовых турбомашин малой мощности в условиях эксплуатации на судах Росморфлота;
-разработана математическая модель определения износа подшипников скольжения судового парового турбопривода.
Научная нопнша работы заключается:
-в разработке методики нормирования вибрации судовых турбомашин, учитывающей их фактическое техническое состояние (ТС);
-в реализации разработанной методики на ПК типа IBM;
-в расчете рекомендуемых нормированных значений вибрации турбопривода вертикального типа мощностью 1700 кВт;
-в разработке математической модели определения износа подшипников скольжения судовых турбомашин;
-в разработке методики и полученных результатах исследований пространственно-временных виброакустических характеристик и определения резонансных узлов ГТН и ГЗД в судовых условиях.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечены постановкой задачи, базирующейся на экспериментальных и статистических данных по надежности исследуемых турбомашин малой мощности, опыте виброакустических исследований в судостроении и машиностроении, методах теории вероятности и математической статистики, а также подтверждены повышением надежности работы судовых турбомашин малой мощности на нефтеналивном флоте ОАО "Новошип" в результате выполнения рекомендаций, разработанных в диссертации.
Практическое значение диссертационной работы заключается:
-в разработке методики и программного комплекса расчета нормированных уровней вибрации судовых турбомашин малой мощности различного типа но выборке, включающей в себя как бездефектные турбомаишны. так и механизмы с зарождающимися дефектами, позволяющих определять одно из состояний механизма: хорошее, удовлетворительное, неудовлетворительное;
-в получении нормированных значений вибрации турбопривода вертикального типа ТП-2300 мощностью 1700 кВт, позволяющих оценивать его техническое состояние в условиях эксплуатации в рамках требований руководящих документов и морского Регистра судоходства России;
-в реализации возможности определять величину износа подшипников скольжения судового турбопривода по уровню его вибрации посредством применения разработанной в диссертации математической модели;
-в повышении надежности работы газовых СТМ: газотурбонагнетателей тина VTR-304-II, газодувок систем инертного газа,- и
СЭУ нефтеналивных судов в целом в результате выполнения рекомендаций, разработанных в диссертации;
-в возможности использования программного комплекса расчета нормированных уровнен вибрации в учебном процессе судоме-ханпческой специальности с целью привития курсантам и студентам навыков пользования нормами вибрации и определения ТС СТМ.
Реали шипя работы. Результаты работы внедрены в ОАО '"Новошип" и Новороссийской государственной морской академии, что подтверждено соответствующими документами.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на:
-Всесоюзной научно-практической конференции "Проблемы энергетики транспорта", г. Москва, ЦНИИЭВТ,-1990 г.;
-2-м Международном симпозиуме "Шум и вибрация на транспорте", г. Санкт-Петербург,-1994 г.;
-12-м Международном FASE симпозиуме "Шум и вибрация на транспорте", г. Санкт-Петербург,-1996 г.;
-научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Новороссийской государственной морской академии, г. Новороссийск,-]і993-96 гг.;
-международной научно-технической конференции "Научно-технические разработки в решении проблем рыбопромыслового флота и транспорта", г. Калининград,-1996 г;
-техническом совете ОАО"Новошип", г.Новороссийск,-1994-96гг.
Публикации. Основное содержание работы отражено в восьми печатных работах и одном научно-исследовательском отчете.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения; содержит 147 машинописных страниц текста, 50 рисунков, 14 таблиц и список использованных источников из 84 наименований.
Похожие диссертации на Исследование виброакустических характеристик и разработка рекомендаций по нормированию вибрации судовых турбомашин малой мощности в целях повышения надежности их эксплуатации
