isicad: Проектирование серии дизель-генераторов для гражданского судостроения в КОМПАС-3D

Оригинал: Компания «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» изготовила серию отечественных дизель-генераторов для гражданского судостроения, спроектировав изделия в КОМПАС-3D.

В январе компания «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА», один из лидеров промышленной энергетики России, начала приемочные испытания головного образца отечественного дизель-генератора для судна вспомогательного флота. Агрегат был разработан на замену дизель-генераторов производства фирмы MTU (Германия), под которые судно было спроектировано изначально. Новый дизель-генератор спроектировали в системе КОМПАС-3D с учетом заданных габаритов машинного отделения и с максимальным сохранением конфигурации систем энергетической установки судна.

АО «Звезда-Энергетика» (Санкт-Петербург) специализируется на комплексных энергетических решениях для газовой и нефтяной отраслей и промышленности: производстве и строительстве объектов автономной энергетики на базе дизельных, газопоршневых и газотурбинных двигателей.

Работа над судовым дизель-генератором ZE1600KZ для вспомогательного флота по проекту ЦМКБ «Алмаз» началась в середине 2015 года. Изначально в проекте судна (морской транспорт вооружения проекта 20181 «Академик Макеев») были заложены высокооборотные дизель-генераторы немецкой фирмы MTU. Однако в силу внешних обстоятельств импортный агрегат потребовалось заменить на отечественный, соответствующий требованиям Российского морского регистра судоходства (РМРС).

Рынок судовых дизель-генераторов и их комплектующих в России ограничен, ведь, как правило, они производятся для военных нужд. Перед компанией «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» стояла цель создать дизель-генератор модификаций 1000 и 1600 кВт для спроектированного и, что усложняло задачу, уже строящегося на верфи судна — то есть вписаться в имеющиеся габариты машинного отделения, максимально сохранив фундамент и присоединительные размеры судовых систем.

Модель судового дизель-генератора ZE1600KZ

Проект предстояло реализовать в кооперации: дизельный двигатель разрабатывался и изготавливался на ОАО «Коломенский завод», генератор переменного тока поставил ООО «Сименс Электропривод» (г. Санкт-Петербург), рама дизель-генератора, соединительная муфта, теплообменники, арматура, подогреватели, насосы, трубопроводы, компенсаторы и прочие комплектующие закупались у специализированных компаний, а комплексная разработка изделия, согласование с проектной организацией, сборочные работы и испытания выполнялись АО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА».

Главный конструктор АО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» Андрей Кострыгин рассказывает о ходе проекта

Андрей Кострыгин, главный конструктор АО «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА»:
«Работа по созданию дизель-генератора велась совместно с проектантом судна с минимальными изменениями конструкции фундаментов и внешних систем. Наиболее тяжелыми были решения по подводу силовых кабелей, трубопроводов выпускных газов и воздухоснабжения, а также ограничения в конструкции машинного отделения и проработки монтажа агрегатов на фундаменте, поскольку все это на момент старта работ над дизель-генератором было уже построено и смонтировано на верфи. В результате совместной работы на базе дизельного двигателя производства ОАО «Коломенский завод» были созданы дизель-генераторы мощностью 1000 и 1600 кВт, которые в перспективе можно широко применять в гражданском судостроении, также у них есть перспектива применения и для наземных энергетических объектов.

Работая над сборкой агрегата в САПР КОМПАС-3D от компании АСКОН, наши конструкторы размещали агрегаты и оборудование, поэтому нам были необходимы их модели. Некоторые модели предоставляли поставщики оборудования, часть выполнялась нами самостоятельно. Наиболее сложной моделью является дизельный двигатель «Коломенского завода»: нам предоставили 3D-модель, но для облегчения работы необходимо было ее значительно упростить. Было уменьшено количество деталей, не влияющих на компоновку агрегата, а также упрощены некоторые узлы и детали. Совместно с проектантом судна ЦМКБ «Алмаз» мы доработали компоновку дизель-генератора и машинного отделения, где должны быть размещены агрегаты и их системы».

Главным вызовом для компании «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» было создать надежный агрегат, не уступающий импортному аналогу по мощности, соответствующий требованиям РМРС и экологическим показателям IMO Tier 2, реализованный при этом в требуемых проектантом судна габаритах.

Упаковка дизель-генератора для отгрузки заказчику

Особенность разработанного дизель-генератора в том, что было применено максимальное агрегатирование — все оборудование, а также подводящие патрубки и гибкие рукава с ответными частями смонтированы прямо на агрегате. Это удобно как при проектировании судна, так и во время монтажа и эксплуатации. Еще одной особенностью проекта является то, что поставщик дизельного двигателя не имел специальных стендов для испытаний двигателей под генераторные установки. Поэтому было принято решение о строительстве стенда на площадке «Коломенского завода». «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА» изготовила и поставила для этого стенда комплект транспортабельного испытательного оборудования: модуль агрегатный для размещения испытываемого оборудования, модуль нагрузочных устройств и модуль операторной.

Дизель-генераторы ожидают отгрузки

В настоящий момент завершены заводские испытания дизельного двигателя и дизель-генератора. В январе начались испытания головных образцов двигателя и дизель-генератора на площадке «Коломенского завода», остальные двигатели и дизель-генераторы пройдут испытания на стенде компании «ЗВЕЗДА-ЭНЕРГЕТИКА». Все агрегаты планируется отгрузить на судостроительную верфь «ЦС «Звездочка».