Дизель-генераторы газа

Наиболее распространенной схемой СПГГ является классическая, по которой выполнены отечественный дизель-генератор газа ОР-95, дизель-генератор газа GS-34 французской фирмы Сигма и др. Свободно-поршневой генератор газа работает аналогично симметричному дизель - компрессору. Для судов морского и речного флота используют группы до четырех генераторов газа на одну турбину. Мощность одной группы СПГГ может составлять 1800...5700 кВт. На судах большое значение имеет работа нескольких СПГГ на одну турбину.

При прямом ходе поршней в цилиндре двигателя происходит расширение и выпуск газов из цилиндра, а также начинается его продувка и наполнение. В компрессорной полости продувочного насоса в это время происходит расширение оставшегося во вредном пространстве воздуха, а затем впуск свежего заряда. В буферной полости, представляющей собой пневматический аккумулятор энергии, осуществляется сжатие воздуха. При обратном ходе поршней под действием давления в буферной полости в цилиндре двигателя вначале происходит продувка и наполнение цилиндра, а затем сжатие воздуха, впрыскивание топлива и сгорание. Система впрыскивания топлива аналогична соответствующей системе СПДК. Пуск СПГГ осуществляется сжатым воздухом, вводимым через специальный клапан в буферную полость. При пуске поршни СПГГ специальным механизмом разводятся в положение НМТ.

Параметры работы СПГГ регулируются специальным регулятором давления — стабилизатором, регулятором подачи топлива и ограничителем хода поршня. Стабилизатор приводит в соответствие давление в буферных полостях с давлением в ресиверной полости. Изменение первоначального давления в буферной полости дает возможность изменять ход поршней в зависимости от нагрузки СПГГ, которая характеризуется отчасти давлением в ресивере и отчасти величиной подачи топлива. Уменьшение первоначального давления в буферных полостях обусловливает при том же давлении в ресиверной полости увеличение хода поршней. Регулятор подачи топлива приводит в соответствие подачу топлива с давлением перед турбиной, а следовательно, в ресивере СПГГ.

При повышении давления перед турбиной автоматически возрастает подача топлива. Ограничитель хода поршней предотвращает возможные удары поршней о крышку буферного цилиндра. При чрезмерном увеличении хода поршня этот регулятор уменьшает подачу топлива до полного ее прекращения. Часовой расход газа, в основном определяющий работоспособность СПГГ, зависит от величины хода поршней и частоты циклов в единицу времени. Оба эти параметра зависят от цикловой подачи, первоначального давления в буферной полости и давления перед турбиной. При снижении подачи топлива уменьшается ход поршней. СПГГ может остановиться, если при уменьшении хода не откроются впускные и выпускные окна цилиндров. Для расширения диапазона работы СПГГ приходится увеличивать высоту окон, что приводит к уменьшению литровой мощности. Обычно окна удлиняют по высоте до 45...50 % хода поршней. Но даже при этом минимальная нагрузка работы СПГГ без перепуска газов в атмосферу составляет 17 % максимальной. Работа СПГГ на режиме холостого хода и малых нагрузках неэкономична, вследствие чего целесообразно делать установки с несколькими СПГГ, работающими на одну турбину.

В результате для уменьшения минимальной нагрузки можно останавливать часть СПГГ и работать на малых нагрузках на одном или двух цилиндрах. Смазывание СПГГ осуществляется при помощи лубрикаторного насоса, подающего масло малыми дозами к отдельным точкам механизмов. Охлаждение цилиндров осуществляется жидкостью, подаваемой насосом, приводимым в движение от вала синхронизирующего механизма. Температура выпускных газов составляет 450...550 °С, а давление перед турбиной 0,4...0,5 МПа.