Автоматическое регулирование угловой скорости коленчатого вала.
Общие сведения о регуляторах.
Устойчивая работа дизеля возможна лишь при условии, когда развиваемая им мощность соответствует мощности, поглощаемой потребителем. Потребляемая мощность (ее называют внешней нагрузкой на дизель) не является постоянной и часто изменяется в зависимости от условий эксплуатации судна. Падение нагрузки при неизменной цикловой подаче топлива может привести к резкому увеличению частоты вращения коленчатого вала, а возрастание ее — к понижению. Чтобы сохранить частоту вращения вала постоянной, необходимо с изменением нагрузки увеличивать или уменьшать цикловую подачу топлива. Выполнить это вручную, особенно в аварийных ситуациях, невозможно. При падении нагрузки в электрической сети, поломке гребного вала, соединительных муфт, лопастей винта и других аварийных повреждениях СЭУ работа сил сопротивления резко уменьшается, и вся избыточная мощность дизеля расходуется на увеличение частоты вращения вала. При определенных условиях частота вращения вала главных дизелей за 0,6—2,5 с, а у дизель – генераторов за 1,5—4 с может возрасти на 15—25% сверх номинальной, установленной заводом- изготовителем. Обслуживающий персонал за такой короткий срок не в состоянии что-либо предпринять, если дизель «пойдет вразнос». Предотвратить аварию можно только при использовании средств автоматизации.
Поэтому цикловую подачу топлива в цилиндры дизеля с падением или возрастанием внешней нагрузки изменяют автоматические регуляторы. В любой автоматический регулятор, в том числе и в регулятор частоты вращения коленчатого вала, входят задающее устройство (элемент настройки), измерительный и исполнительный элементы.
С помощью задающего устройства регулятор настраивают на частоту вращения вала, необходимую для тех или иных условий эксплуатации судна. Измерительный элемент при отклонении частоты вращения от заданного значения воздействует на исполнительный элемент. Последний путем увеличения или уменьшения цикловой подачи топлива в цилиндры дизеля восстанавливает нарушенное равновесие. Значения мощности, вращающего момента и частоты вращения коленчатого вала, определяют режим работы дизеля. Если регулятор рассчитан на поддержание только одной определенной частоты вращения вала, его называют однорежимным.
Главные судовые дизели оборудуют, как правило, всережимными регуляторами, которые независимо от внешней нагрузки поддерживают постоянной любую заданную частоту вращения на всем возможном для дизеля диапазоне.
Автоматическое регулирование температурных режимов дизелей.
Поддержание заданного температурного режима в системах охлаждения обеспечивают терморегуляторы. Их измерительные элементы имеют герметическую термосистему, заполненную легкоиспаряющейся жидкостью: метиловым или этиловым спиртом, ацетоном, глицерином, бензином или каким-либо другим термометрическим веществом. У терморегуляторов с зоной нечувствительности более 3 °С измерители могут иметь и твердый наполнитель, например, воск.
Исполнительными элементами терморегуляторов обычно являются клапаны различной конструкции, которые перемещаются в корпусе автомата в зависимости от изменения объема измерительного элемента пропорционально регулируемой температуре. Различают терморегуляторы не дистанционные и дистанционные. У первых измерительный и исполнительный элементы смонтированы в одном корпусе. Вторые имеют отдельные корпуса для измерительного и исполнительного элементов и отличаются еще от первых и тем, что реагируют на температуру в одном месте системы, а перераспределяют поток масла (воды) к охладителю в другом.