Теплоход
Теплохода является корабль , который питается с помощью двигателя внутреннего сгорания - обычно дизельный двигатель. Аббревиатура MS для теплохода или MV для английского моторного судна , иногда также пишется M / S или M / V, часто ставится перед названием корабля , но не является его частью.
обязательство
К 1980 году большие двухтактные двигатели были наиболее важными силовыми установками для судоходства ; сегодня это четырехтактные двигатели . Двухтактные двигатели с высокими характеристиками в основном устанавливаются на больших скоростных контейнеровозах в виде одинарных или сдвоенных систем с частотой вращения двигателя и гребного винта 95-105 об / мин. Остальные, за очень немногими исключениями, разделяют среднеоборотные четырехтактные двигатели (350–450 об / мин), например, на Queen Elizabeth 2 установлены четырехтактные двигатели мощностью более 13 000 кВт . Четырехтактные двигатели предпочтительнее для небольших судов, потому что они не такие высокие, как двухтактные маломощные крейцкопфы. Двухтактные двигатели - это в основном тихоходные двигатели с 94–120 об / мин. Четырехтактные двигатели - это среднеоборотные рабочие колеса с оборотами 350-450 об / мин или высокоскоростные рабочие колеса с оборотами от 2000 до 2300 об / мин. Двухтактные двигатели (с общей высотой в некоторых случаях более 10 метров и общим весом до 2500 тонн) обычно устанавливаются как отдельные машины; Четырехтактные двигатели в виде одно-, двух-, трех-, четырех- и многосистемы.
Тяжелая нефть используется в качестве топлива в судоходстве примерно с 1970 года . Его плотность до 0,99 г / см³. Чтобы можно было перекачивать это масло, его необходимо предварительно нагреть как минимум до 60 ° C. Мазут предварительно нагревается до 130–140 ° C для впрыска в двигатель. Однако во внутреннем судоходстве используется только газойль . Большие судовые дизельные двигатели запускаются сжатым воздухом (10–35 бар). Поэтому для больших дизельных двигателей, работающих на тяжелом масле, требуется несколько вспомогательных агрегатов и систем, таких как дизельные генераторы, системы масляных котлов для выработки пара для нагрева резервуаров тяжелой нефти, различные насосы охлаждающей воды и смазочного масла, насосы подачи топлива, воздушные компрессоры и резервуары сжатого воздуха. .
Для реверса (для движения судна вперед или назад) распределительный вал смещается либо пневматически, либо гидравлически на самом двигателе , либо двигатель сохраняет направление вращения и воздействует на реверсивную передачу . Третий вариант - гидравлическая или механическая регулировка лопастей гребного винта .
Современные пассажирские суда сегодня часто имеют дизель-электрический привод : дизельные генераторы вырабатывают электричество, а один или несколько электродвигателей приводят в движение гребной винт (винты).
история
разработка
Вскоре после изобретения дизельный двигатель стал использоваться на лодках, а вскоре и на внутренних водных путях . В 1910 году у Роальда Амундсена было исследовательское судно «Фрам» , построенное в 1892 году, оснащенное дизельным двигателем для его экспедиции на Южный полюс . Датская судоходная компания Det Østasiatiske Kompagni (Восточно-Азиатская компания) построила на верфи Burmeister & Wain в Копенгагене первый океанский теплоход - грузопассажирское судно Selandia . При измерении 4964 брутто-регистровых тонн Selandia составляла 117 метров в длину, 16 метров в ширину и имела осадку 9 метров. С двумя реверсивными четырехтактными дизельными двигателями Burmeister & Wain, каждый мощностью 920 кВт (1250 л.с.), двухвинтовой корабль достиг скорости 12 узлов (22,2 км / ч). В своем первом плавании он преодолел 22 000 морских миль (40 000 км).
Из-за разработки паровых турбин на турбинных судах паровые двигатели преобладали в мореплавании до конца Второй мировой войны . До этого не было и дизельных двигателей на более крупных военных кораблях ; Единственным исключением были три броненосных корабля класса «Германия» .
Начиная с 1950-х годов, теплоходы доминировали в строительстве новых судов, поскольку они были более эффективными, занимали меньше места и требовали меньше материалов. Суда с турбинным двигателем строились только до 1970-х годов, когда требования к характеристикам были очень высокими. В начале 21 века 97% всех крупных судов - теплоходы. Самые большие судовые дизельные двигатели вырабатывают более 110 000 л.с. (81 МВт) в версии с 14 цилиндрами. Самые большие двигатели в 14-цилиндровой версии поставляются MAN B&W (14 K 98 MC-C) и Wärtsilä ( 14 RT-flex 96C ).
График
- 1903: Внутренний танкер « Вандал на Волге» , принадлежащий Maschinenfabrik Ludvig Nobel , длина 70 метров, также первое в мире дизель-электрическое судно.
- 1903: Пети Пьер ( Марн-о-Рейн , Франция). Двухцилиндровый оппозитный поршень мощностью 25 л.с. (18,4 кВт). Рудольф Дизель был на борту в первое плавание .
- 1904: Uto как первый экспериментальный теплоход на Цюрихском озере . Конверсия Швальба винтового парохода .
- 1904: Дизель питание испытания подводной лодки Z из в ВМС Франции .
- 1910: Фрам из Руаль Амундсен был оснащен дизельным двигателем в качестве вспомогательного двигателя.
- 1912: Selandia , первый в мире большой океанский теплоход (Burmeister & Wain, четырехтактный дизельный двигатель мощностью 800 кВт каждый).
Экологические свойства
Теплоходы считаются экологически чистым видом транспорта; они подразумевают некоторые системные недостатки. Они обладают относительно высокой эффективностью и потребляют (в отношении транспортных характеристик ) значительно меньше энергии по сравнению с наземным транспортом ( железные дороги , грузовики ) и, в частности, по сравнению с самолетами .
Морские дизельные двигатели могут работать с дизельным топливом , судовым дизельным маслом , мазутом ( «ТНТ») , или, в течение некоторого времени теперь , с сжиженным природным газом .
Прежде всего, относительно дешевая нефть Bunker C (тяжелая нефть) имеет высокое содержание серы (по данным IMO до 4,5%); При его сжигании образуется большое количество оксидов серы , сажи и оксидов азота . Нефтяная промышленность также использует судоходство в качестве варианта утилизации топлива с особенно высоким содержанием серы, которое нельзя использовать на суше по технологическим и политическим причинам. В случае аварий (например, столкновения, затопления) теплоходов топливо может вытечь в море ( разлив нефти ).
В настоящее время предпринимаются попытки уменьшить выбросы с помощью новых конструкций ( дизельное топливо с общей топливной магистралью и впрыск воды в камеру сгорания). Технология каталитического нейтрализатора с селективным каталитическим восстановлением (SCR), которая исходит от строительства электростанций , уже широко распространена . С его помощью каталитически снижается содержание оксида азота в выхлопных газах путем впрыскивания раствора мочевины .
Некоторые портовые города пытаются способствовать распространению чистых силовых установок для теплоходов за счет портовых сборов, связанных с выхлопными газами.
