ТЕМА 1.7 Общесудовые системы

ТЕОРИЯ И УСТРОЙСТВО СУДНА

 

Курс лекций для курсантов специальности

26.02.05 «Эксплуатация судовых энергетических установок»

профиль: технический

 форма обучения: очная, заочная

(2 часть)

 

Керчь, 2018 г.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Тема 1.7 Общесудовые системы............................................................................. 4

Тема 1.8 Мореходные и эксплуатационные качества судна......................... …..78

Раздел 2 Основы теории корабля..................................................................... 84

Тема 2.1 Международные требования к остойчивости судов............................ 84

Тема 2.2 Плавучесть судна................................................................................... 88

Тема 2.3 Остойчевость судна............................................................................... 97

Тема 2.4 Ходкость судна и движение................................................................. 101

Список литературы. ….……………………………………………………..120

 

 

Конструктивные элементы систем. Крепление труб к корпусным конструкциям

К конструктивным элементам систем относят: трубы, путевые соединения,

фасонные части, переборочные и палубные стаканы, компенсаторы.

 

Трубы. В зависимости от рода рабочей среды, агрессивности, скорости течения, температуры и давления трубопроводы судовых систем изготавливают из следующих материалов: углеродистая сталь, нержавеющая сталь, медь, медно-никелевые сплавы, пластмассы (винипласт, полиэтилен и т. д.).

В большинстве систем, в которых рабочей средой является вода, используются стальные трубы. В ответственных системах применяют трубопроводы из углеродистой стали, оцинкованные внутри и снаружи (сталь 10 или 20 по ГОСТ 1050-74), в не ответственных системах - из стали конструкционной углеродистой обыкновенного качества ст2сп (ГОСТ 380-82).

Трубы из нержавеющей стали обладают наибольшей прочностью и стойкостью, но их применение ограничивает низкая технологичность и высокая стоимость. В общесудовых системах они используются например для трубопроводов дистиллированной воды, хранящейся в цистернах из нержавеющей стали.

Биметаллические трубы имеют тонкий внутренний коррозионно-стойкий слой из нержавеющей стали или меди и наружный слой из обычной конструкционной стали. Их применение крайне ограничено из-за очень высокой стоимости.

Медные трубы обладают хорошей коррозионной стойкостью и меньшей по сравнению с биметаллическими и нержавеющими трубами стоимостью, однако они имеют более низкую монтажную прочность и огневую стойкость. Применяются ограниченно для трубопроводов систем СЭУ малых диаметров, и некоторых других систем.

Трубы из медно-никелевых сплавов (например, сплав МНЖ5-1 по ГОСТ 17217-79) обладают высокой огневой и коррозионной стойкостью, они несколько дороже медных, но дешевле труб из нержавеющей стали и биметаллических. Такие трубы могут применяться во всех водопроводных системах. Вследствие большей стоимости, уступают по распространению стальным и применяются, например, когда важно снизить массу (медно-никелевые трубы допускают меньшую толщину стенок, чем стальные, что уменьшает их массу; кроме того в них допускается большая скорость движения среды, что позволяет уменьшить диаметр трубопровода и соответственно дополнительно снизить массу).

Трубы из пластика чаще всего применяют в санузлах жилых помещений для отвода воды.

По способу изготовления металлические трубы делят на бесшовные и сварные. Бесшовные трубы (холоднотянутые или горячекатаные) применяются в ответственных системах,  в не ответственных системах могут применяться обычные сварные трубы.

Для повышения коррозионной стойкости трубопроводов применяют различные лакокрасочные покрытия, оцинковку, футеровку пластиком, эмалью (внутреннее покрытие труб) и т.д.

Арматура и её назначение. Краны, клапаны, задвижки, захлопки.

Системы пожаротушения: водотушения, водяного орошения, спринклерная, водораспыления, водяных завес, затопления, паротушения, пенотушения, объёмного химического тушения, углекислотного тушения, инертных газов

Для борьбы с пожаром используют различные средства, цель которых локализовать пожар, остановить его распространение и создать вокруг горящего предмета атмосферу, не поддерживающую горения.

Системами пожаротушения называют группу судовых систем, предназначенных для подачи огнегасящих веществ (воды, пара, пены, инертных газов, легкоиспаряющихся жидкостей и т. п.) к очагу пожара или для обеспечения профилактических противопожарных мероприятий. На гражданских судах к ним относятся системы: водяная, водяного орошения, водяных завес, водораспыления, спринклерная, паротушения, пенотушения, объемного химического тушения, углекислотного тушения, тушения инертными газами, порошкового тушения, а также пожарной сигнализации.

 

Система водотушения (рис.1.32) подает забортную воду для тушения пожара компактными или распыленными водяными струями с использованием переносных (ручных) или стационарных (лафетных) стволов. Система состоит из пожарных насосов, подающих забортную воду в магистральный трубопровод, выполненный по кольцевой или линейной схеме, от которого к отдельным районам и помещениям идут отростки, оканчивающиеся пожарными рожками. К ним можно подсоединять гибкие шланги длиной 10—20 м.

               

Рисунок 1.32-Схема системы водяного пожаротушения

1 - пожарный насос; 2- магистральный трубопровод; 3 - пожарный рожок

 

 

Системы с линейной магистралью применяют на танкерах, среднетоннажных сухогрузных судах, навалочниках. Системой с кольцевой магистралью оборудуют крупные пассажирские суда, промысловые обрабатывающие базы, рефрижераторы и т. п. суда, имеющие развитые надстройки. На крупных грузовых судах валовой вместимостью 4000 peг. тонн и более систему водяного пожаротушения выполняют по комбинированной схеме; в районе грузовых трюмов — по линейной, в районе надстроек — по кольцевой.

По Правилам Регистра давление в пожарных рожках должно быть в пределах 0,25—0,32 МПа (2,5—3,2 кгс/см²) — в зависимости от типа и регистрового тоннажа судна. Под давлением ручной ствол выбрасывает водяную струю на 20—25 м. В закрытых помещениях пожарные рожки устанавливают через 20 м, а снаружи — через 40 м друг от друга.

На специальных пожарных судах, буксирах, спасателях, ледоколах ставят лафетные стволы, выбрасывающие струю воды на 80—100 м. В качестве пожарных насосов используют центробежные насосы с напором 65—150 м вод. ст. Производительность и количество пожарных насосов определяют по Правилам Регистра в зависимости от типа и размеров судна; суммарная производительность на всех судах, кроме пассажирских, спасательных и пожарных, практически не превышает 250 м/ч, а количество их — двух (на указанных судах — от одного до трех). Минимальная производительность каждого насоса должна быть достаточной для одновременной работы двух стволов.

Насосы размещают так, чтобы живучесть системы была максимальной. Они должны находиться по возможности в разных отсеках или в одном отсеке, но у разных бортов. Правила допускают использовать в качестве пожарных балластные, осушительные и другие насосы, если их производительность и напоры не ниже требуемых.

Кроме стационарных пожарных насосов на пассажирских, наливных судах валовой вместимостью 1000 per. тонн и более и на всех прочих судах валовой вместимостью 2000 per. т и более устанавливают аварийный пожарный насос, если нельзя обеспечить надлежащую живучесть стационарных пожарных насосов.

Аварийный насос располагают отдельно от стационарных (на наливных судах  в носовой части вне грузовых танков, но в корму от форпиковой переборки), он должен иметь автономный привод и местное управление (на танкерах — также с открытой палубы). Производительность аварийного насоса должна быть достаточной для одновременной работы двух стволов.

Трубопровод противопожарной водяной системы выполняют из стальных или медных труб, рассчитанных на давление до 1,0 МПа (10 кгс/см²).

 

Система водяного орошения  служит для подачи воды к оросительным насадкам для тушения пожара в хранилищах взрывчатых и легковоспламеняющихся веществ, а также для орошения палуб, переборок, шахт, трапов и сходов в МКО и т. п. Система срабатывает автоматически при определенном повышении температуры, о начале ее работы подается сигнал в рулевую рубку и каюту старшего помощника капитана.

 

Система водяных завес  подает воду для создания сплошных водяных завес, препятствующих распространению пламени, и для охлаждения корпусных конструкций судна. Ее применяют для защиты открытых палуб паромов и судов типа «ро-ро», предназначенных для перевозки подвижной техники, заправленной топливом, а также для защиты проемов и водонепроницаемых дверей, не имеющих противопожарной изоляции.

Система водораспыления оборудуют для подачи воды к распылительным насадкам, установленным для тушения пожара в МКО и в отсеках жидкого топлива распыленной водой доведенной до туманообразного состояния. Тонкораспыленная вода создает в топливных отсеках обедненную кислородом среду, и горение не поддерживается. Систему выполняют в виде кольцевых магистралей из медных труб с установленными на них через 1,2-1,5 метра водораспылителями. Кольцевые магистрали располагают по высоте отсека ярусами не более чем через 5 м. Вода в магистраль подается от автоматически включенного насоса. Кроме основного насоса обязательно должен устанавливаться резервный. Для тонкого распыления воды применяют сжатый воздух под давлением 0,6-0,8 МПа.

 

Спринклерная система необходима для подачи воды к оросительным насадкам, которые включаются автоматически при повышении температуры в охраняемых помещениях до заданной величины (в жилых и служебных - до 80 °С).

Основой спринклерной системы является спринклер (рис.1.33) - распыляющая воду насадка с легкоплавким замком, открывающим выход водяной струе из трубопровода при достижении заданной температуры.

                              

 

Рисунок 1.33-Спринклеры:

а - с металлическим замком;   б - со стеклянной колбой.

1-штуцер (корпус), 2-диафрагма, 3-стеклянный клапан, 4-рама,

5-водораспылнтельная розетка, 6-металлический замок, 7-стеклянная колба

 

Существуют спринклеры с замком из легкоплавкого металла или со стеклянной колбой, наполненной цветной легкорасширяющейся жидкостью. При повышении температуры металлический замок плавится, а колба лопается, и из спринклера поступает распыленная вода. Спринклеры размещают на расстоянии не более 3 м друг от друга так, чтобы все поверхности охраняемого помещения равномерно орошались. Трубопровод спринклерной системы должен всегда быть под давлением.

Система пенотушения. При тушении горящих нефтепродуктов используется система пенотушения. Огнегасящая пеня покрывает горящую поверхность или заполняет отсек, охваченный пожаром. Пена представляет собой ячеисто-пленочную структуру, образованную множеством пузырьков газа, разделенных тонкими пленками жидкости. Благодаря небольшому удельному весу (около 0,1 г/см³) огнегасящая пена легко удерживается на поверхности любых нефтепродуктов. Покрывая горящую поверхность слоем 0,1-0,5 м, она охлаждает и изолирует ее от кислорода воздуха и прекращает горение.

В зависимости от состава и способа получения различают воздушно-механическую и химическую пену. В системе воздушно-механического пенотушения пена образуется при взаимодействии пенообразующей жидкости ПО-1 или ПО-6 с водой и воздухом. Пена вырабатывается либо в резервуарах на станции воздушно-механического пенотушения, либо непосредственно при выходе из магистрали в специальных воздушно-пенных стволах стационарного или переносного типа (рис.1.34).

   

Рисунок 1.34-Системы пенотушения:

а - с внутренним пенообразованием; б - с внешним пенообразованием.

1 - резервуар; 2 - баллон со сжатым воздухом; 3 - трубопровод подачи сжатого воздуха;

4 - трубопровод судовой системы сжатого воздуха; 5 - редукционный клапан;

6 - предохранительный клапан; 7 - трубопровод подачи сжатого воздуха для пенообразования;

8 - трубопровод подачи сжатого воздуха для вытеснения жидкости из резервуара; 9 - пенопровод; 10 - гибкий шланг; 11- ствол; 12 - рассеиватель; 13- магистраль водяного пожаротушения;

14 -смеситель; 15 - пенопровод; 16 - отростки; 17 - ручной воздушно-пенный ствол

Система паротушения предназначена для подачи водяного насыщенного пара в охваченные пожаром грузовые трюмы, танки, котельные отделения и пр. Пар, заполняющий эти помещения, создает атмосферу, не поддерживающую горения.

Для паротушения используют насыщенный пар под давлением 0,6—0,8 МПа от главного или вспомогательного котлов. Паропроизводительность котла должна быть достаточной для подачи 1,33 кг пара в час на каждый кубометр объема наибольшего охраняемого помещения. Станции паротушения, в которых размещены распределительные коробки с запорными клапанами, располагают в МКО, надстройках, рубках и других легкодоступных местах. От распределительной коробки   станции  паротушения в   каждое охраняемое  помещение прокладывают

трубопровод из труб диаметром не менее 15—25 мм. На танкерах для экономии массы и упрощения системы эти отростки идут прямо от магистрального трубопровода, проложенного под переходным мостиком. Для повышения живучести системы на магистральном трубопроводе через каждые 30—40 м, а также по концам средней надстройки предусматривают отсечные клапаны, которые в нормальных условиях постоянно открыты. Система паротушения отличается простотой и дешевизной, но имеет и недостатки: она опасна для жизни людей, возможна порча груза и оборудования насыщенным паром, поэтому ею можно пользоваться только в закрытых помещениях.

 

Система объёмного химического тушения (рис.1.35) - одна из наиболее эффективных противопожарных систем - предназначена для подачи легкоиспаряющихся огнегасительных жидкостей из цистерн, хранилищ и баллонов в грузовые трюмы, машинные,  котельные и другие помещения для тушения пожара путем заполнения этих помещений парами жидкости.

В качестве огнегасительной жидкости используют хладоны 13В1 и 114В2 или состав БФ-2, состоящий из 27 % (по массе) хладона 114В2 и 73 %  бромистого этила. Расчетная норма расхода жидкости составляет 0,20—0,31 кг/м³ в зависимости от назначения охраняемого помещения и типа огнегасительной жидкости; для состава БФ-2 она равна 0,215 кг/м3.

Система состоит из баллона с огнегасительной жидкостью, находящейся в нем под давлением не более 0,2 МПа B кгс/см² и трубопроводов, идущих в каждое охраняемое помещение. Жидкость подается по трубопроводу с помощью сжатого воздуха под давлением 1,0—1,2 МПа A0—12 кгс/см³ и распыляется по помещению через распылительные головки, установленные в верхней части помещения (при высоте помещения более 5 м распылители располагают в несколько ярусов). На станции химического тушения размещают не менее двух баллонов с жидкостью и двух баллонов со сжатым воздухом.

 

   

 

 

Рисунок 1.35-Принципиальная схема системы объёмного химического тушения

 

Огнегасительная жидкость находится в баллоне 1, а сжатый воздух, необходимый для работы системы в баллоне 2. Система снабжена манометром 9 и клапанами: запорными 4, 8, предохранительным 10, редукционным 5, в котором давление воздуха снижается до требуемого.

Поступающий в баллон сжатый воздух вытесняет огнегасительную жидкость через сифонную трубку 11 в раздаточную магистраль 6. С помощью распылителей жидкость распыливается по всему помещению.

По окончании работы трубопроводы системы должны быть продуты сжатым воздухом через трубопровод 3 и клапан 7 для удаления остатков жидкости. Помещение необходимо хорошо провентилировать.

 

Система углекислотного тушения (рис.1.36)  подает жидкую углекислоту из баллонов в грузовые трюмы, МКО и кладовые хранения легковоспламеняющихся материалов для тушения пожара путем заполнения этих помещений газообразной углекислотой.    

Обезвоженную углекислоту хранят в стальных баллонах емкостью по 40 л, которые обычно группируют в батареи, по 10—12 шт. в каждой. Баллоны сообщаются с коллектором, откуда в каждое охраняемое помещение идет независимый трубопровод. Батареи устанавливают в помещении станции углекислотного тушения — в надстройке или рубке с непосредственным выходом на открытую палубу. При большом запасе углекислоты баллоны размещают в двух станциях углекислотного тушения, максимально удаленных друг от друга по длине судна.

Высокое давление в баллонах (свыше 10 МПа) и возможность самопроизвольного выхода углекислоты из баллонов представляет опасность для находящихся на судне людей. Поэтому сейчас систему углекислотного тушения применяют крайне редко, в основном для тушения пожаров в грузовых трюмах сухогрузных судов (использовать ее в танках наливных судов нельзя).

 

            

 

Рисунок 1.36-Система углекислотного пожаротушения высокого давления

 

Каждый баллон 1 имеет головку 2 для заполнения и выпуска углекислоты. Головка снабжена предохранительной мембраной, предохраняющей баллон от разрыва при чрезмерном повышении давления углекислоты от нагрева. Разрыв мембраны происходит при 1,6-1,5МПа. К нижней части корпуса головки, присоединена сифонная трубка 19 с косым срезом на конце, по которой из баллона сначала вытесняется жидкая углекислота, а затем парообразная. Сигнальный коллектор 4 предназначен для выпуска углекислоты в атмосферу в случае самопроизвольной разрядки баллона через предохранительную мембрану. Сигнальные коллекторы всех батарей подключены к общему трубопроводу, выведенному на открытую палубу. На конце трубопровода установлен сигнальный свисток 6. На переборке станции углекислотного тушения около двери устанавливается сигнальное очко 5, мембрана которого выталкивается углекислотой. Отсутствие мембраны в очке дублирует звуковой сигнал свистка о разрядке одного или нескольких баллонов. Сборный групповой коллектор 10 предназначен для сбора углекислоты при одновременном открывании группы баллонов. Выпускная головка каждого баллона присоединена к сборному коллектору через невозвратный клапан 3. Если установка защищает несколько помещений, предусматривается распределительный коллектор 13 с патрубками для установки запорных клапанов. Клапаны 14 установлены на трубопроводах 16, ведущих в помещения без личного состава (грузовые трюма), а клапаны 17 – на трубопроводах 18, ведущих в помещения, где возможно пребывание экипажа. Трубопроводы 16 и 18 оканчиваются выпускными соплами 15. При включении клапанов 17 срабатывает блокировка, включающая звуковую (сирена) и световую (табло с надписью: «Газ! Уходи!») предупредительную сигнализацию. При пуске сначала открываются клапаны 17, а затем с выдержкой времени, необходимой для эвакуации людей из защищаемого помещения, пусковым рычажным приводом 5 через блоки 8 перемещается тросик 7, открывая клапаны выпускных головок 2.

В системе углекислотного пожаротушения с дистанционным управлением пуск осуществляется с помощью пневмопривода, к которому подводится сжатый воздух или углекислота из пусковых баллонов. Для удаления из системы сконцентрировавшейся влаги служит клапан 12 продувания сжатым воздухом, поступающим по трубопроводу 11. В некоторых системах углекислотного пожаротушения трубопроводы, ведущие к грузовым трюмам, одновременно используют для дымо-сигнальной системы.

Система затопления предназначена для тушения или предотвращения пожара в погребах боеприпасов или хранилищах легковоспламеняющихся ма­териалов путем их преднамеренного затопления. Погреба или хранилища, расположенные ниже ВЛ, затопляются водой из-за борта через трубопрово­ды затопления. Погреба или хранилища расположенные выше ВЛ. Осушение погребов и хранилищ производятся с помощью систем осушения или перепускной системы.

 

Система инертных газов  предназначена для активной защиты грузовых отсеков танкера от пожара и взрыва путем создания и постоянного поддержания в них инертной (невоспламеняющейся) микроатмосферы с содержанием кислорода по объему не более 8 %. В такой обедненной кислородом среде невозможно воспламенение углеводородных паров, выделяемых перевозимым грузом или его остатками на внутренних поверхностях грузовых танков.

Рассмотрим систему инертных газов, где в качестве защитных инертных газов используются отработавшие дымовые газы одного из двух вспомогательных котлов. При тепловых нагрузках не менее 40 % котлы являются генераторами инертных газов с низким (до 5 % по объему) содержанием кислорода и температурой в районе отбора газов, не превышающей 533 К (260 °С).  

Максимальное количество отбираемых из дымохода котла отработавших газов в 1,25 раза превышает суммарную подачу установленных на танкере грузовых насосов, что соответствует 7500 м³/ч или 30 % от общего количества дымовых газов, выбрасываемых в атмосферу через дымоход. С такими параметрами инертные газы поступают в систему технического кондиционирования и подаются в грузовые и отстойные танки.

Система работает следующим образом (рис.1.37).

 

                          

 

Рисунок 1.37-Принципиальная схема системы инертных газов танкера

1 - дымоход вспомогательных котлов; 2 - устройство очистки клапана; 3 - контактнопрямоточные аппараты охлаждения и очистки газов; 4 - каплеотделитель; 5 -подача газа в танки; 6 - прием инертных газов с берега; 7 - палубный водяной затвор; 8 - кингстонный ящик; 9 - сублиматор;

10 - газодувки; 11 - слив за борт; 12 - насосы подачи воды к палубному затвору; 13 - прием воды от кингстонов МО; 14 - насос охлаждающей забортной воды; 15 - трубопровод от резервного насоса вспомогательных механизмов; Т - реле температуры; APT - аварийное реле температуры;

РД- реле давления; ОРД - оперативное реле давления; РВД, РИД - реле верхнего и нижнего давлений; О - дистанционный контроль кислорода; АВУ, АНУ- аварийные датчики верхнего и нижнего уровня; СВУ - сигнализатор верхнего уровня; X-хозяйственный пар

За счет разрежения во всасывающем участке, создаваемого работающей газодувкой, инертные газы последовательно проходят через контактно-прямоточные охладители-очистители газов первой и второй ступени. Инертные газы охлаждаются за счет интенсифицированного контакта с забортной водой, подводимой в аппарат снизу через завихритель с лопатками. При температуре забортной воды 30 °С температура инертных газов на выходе из аппарата второй ступени  35 °С.

Охлажденные и очищенные инертные газы на выходе из активной зоны аппаратов подвергаются первичной сепарации содержащейся в них воды. Эта операция осуществляется в брызгоотбойнике с профилированными лопатками, где при движении газового потока центробежные силы разделяют газоводяную смесь на фазы; при этом вода удаляется из аппаратов за борт, а инертные газы поступают в каплеотделитель (рис. 1.38). В нем производится вторичная сепарация, основанная на принципах изменения направления потока влажных газов и центробежного разделения сред в завихрителе с профилированными лопатками. Отсепарированная влага удаляется за борт через общий сливной трубопровод, а инертные газы нагнетаются газодувкой в палубную распределительную магистраль через палубный водяной затвор. Последний предотвращает попадание углеводородных паров в судовые помещения через проходящие транзитом трубопроводы инертных газов при неработающей газодувке.

                                                          

 

Рисунок 1.38. Каплеотделитель
1,4 - патрубки входа и выхода газов; 2 -дренаж; 3 - слив влаги; 5 -указательная колонка;

6 - смотровой лючок

 

Из палубного водяного затвора через установленный за ним невозвратно-запорный клапан инертные газы поступают в палубную распределительную магистраль и подаются в грузовые отсеки, на ответвлениях к которым также установлены невозвратно-запорные клапаны.

Система инертных газов работает в следующих случаях: при первоначальном заполнении грузовых отсеков инертными газами перед приемом груза;

 

во время перехода танкера с грузом или балластом, при погрузке танкера для поддержания заданного избыточного давления инертных газов от 2 до 8 кПа и периодической их подкачки в танки при падении давления ниже указанного значения; при выгрузке нефтепродукта для замещения его инертными газами;
во время мойки танков стационарными средствами, в том числе сырой нефтью;
при вентиляции грузовых отсеков инертными газами и дегазации танков наружным воздухом.

Газо- и воздухообмен в грузовых танках обусловливается режимами работы системы инертных газов (рис. 1.39). Для эффективного осуществления этого процесса каждый грузовой танк имеет палубный ввод инертных газов, продувочную трубу и автономную газоотводную систему. Колонки продувочных труб и газоотвода (рис.1.40) снабжаются автоматическими газовыпускными устройствами, обеспечивающими скорость газовоздушного потока не менее 30 м/с на всех режимах работы, что исключает проникновение пламени в танки и загазованность палубы судна.

                           

 

Рисунок 1.39-Схема размещения газоотводного оборудования и продувки танков
1 - продувочная труба; 2, 3- газовыпускные колонны продувочных и газоотводных труб;

4 - магистраль инертного газа

Рисунок 1.40. Газовыпускная колонна газоотводных труб
1 - лючок удаления наполнителя из огнепреградителя; 2 - огнепреградитель; 3 - щит напоромера; 4, 6 - рукоятки привода ручного открытия газовыпускного устройства и вакуумного клапана;

5 - автоматическое высокоскоростное газовыпускное устройство; 7 - вакуумный клапан;

8 - пламепрерывающая сетка; 9, 10 - лючки досыпки и заполнения наполнителем огнепреградителя

Трубопровод подвода инертных газов и продувочная труба разнесены как по длине танка, так и от ДП, чем обеспечивается эффективный газообмен, способствующий ускорению создания равномерной низкой концентрации кислорода или близкой к атмосферному воздуху по концентрации кислорода среды после дегазации. Для продувки (в случае необходимости) инертными газами грузовой системы между ней и системой инертных газов предусмотрена перемычка, снабженная по условиям безопасности запорными органами и воздушной головкой.

Вопросы для самоконтроля:

      1 Системы трюмные: осушительная, водоотливная и система перепускных 

труб?

    2 Системы балластные: балластная, дифферентная, креновая, система  

       замещения?

    3  Общие требования противопожарной безопасности на судах?

    4 Противопожарные системы: водотушения, водяного орашения,   

       спринклерная, водораспыления, водяных завес, затопления, паротушения,

       пенотушения, объёмного химического тушения, углекислотного тушения,

       система инертных газов?

 

Рекомендуемая литература [ 1, 6, 9,10 ]

 

Система кондиционирования воздуха (СКВ). Принцип работы.

По назначению системы кондиционирования воздуха делятся на два типа кондиционирования: комфортное и техническое.

Система комфортного кондиционирования - совокупность трубопроводов, механизмов, аппаратов, приборов и устройств, предназначенных для приема, подогрева, охлаждения, увлажнения и подачи воздуха в каюты, салоны, кубрики, медицинские и служебные помещения судна, что обеспечивает поддержание в них благоприятных для самочувствия людей параметров воздушной среды: температуры 298— 301 К (25—28 °С), влажности 40—60 %, подвижности до 0,5 м/с и газового состава — независимо от района плавания судна. Механизмы (вентиляторы) и аппараты (подогреватели, охладители, увлажнители воздуха) компонуются в центральном кондиционере. К подогревателям подводится водяной пар с давлением 0,3—0,5 МПа или горячая вода, к охладителям — холодная вода или хладагент (хладон) от холодильной машины.

От центрального кондиционера к установленным в помещениях воздухораспределителям воздух поступает по одному или двум каналам со скоростью 18—20 м/с. В воздухораспределители одно-канальных систем можно встраивать теплообменники для дополнительного подогрева воздуха (паровые, водяные или электрические). В двухканальных системах воздух поступает к воздухораспределителям с разной температурой, что позволяет смешивать его в нужных пропорциях.

Прием наружного воздуха и удаление загрязненного производятся так же, как и в системе вентиляции. Системами комфортного кондиционирования в настоящее время оборудуются морские суда всех классов и назначений.

Система технического кондиционирования - совокупность трубопроводов, механизмов, аппаратов, приборов и устройств, предназначенных для приема, подогрева, охлаждения, осушения и подачи воздуха в грузовые и другие помещения

судна, обеспечивает поддержание в них независимо от внешних условий заданных параметров воздушной среды, требуемых для сохранения груза или работы оборудования, приборов, а также для уменьшения коррозии металлических корпусных конструкций. Воздух осушается твердыми поглотителями воды (адсорбентами) и жидкими (абсорбентами), а также при охлаждении с помощью холодильной машины. В качестве адсорбентов используются силикагель и цеолит, абсорбентов — растворы солей хлористого, реже бромистого лития; применяются волокнистые материалы, пропитанные растворами солей.

Существует много разновидностей СКВ как по принципиальным схемам, так и по типу оборудования, и поэтому их классифицируют:

- по способу обработки воздуха: круглогодичные, летние и зимние;

- месту обработки воздуха: центральные и местные;

- конструктивному признаку: одноканальные и двухканальные;

- скорости воздуха в трубопроводах: низко-, средне- и высокоскоростные;

-наличию рециркуляции воздуха: с рециркуляцией и без нее;

-типу воздухораспределителя: прямоточные и эжекционные.

Кондиционер этоаппарат, с помощью которого осуществляется кондиционирование воздуха. Он представляет собой систему последовательно включенных устройств и аппаратов. Обычно в состав кондиционера входят противопыльный фильтр, вентилятор, воздухоохладитель, воздухонагреватель (калорифер), увлажнитель и элиминатор (каплеотделитель). В зависимости от требуемой обработки воздуха комбинации перечисленных элементов могут быть разными.

Конструктивная схема центрального кондиционера (рис.1.46). Наружный и рециркуляционный воздух поступает в камеру смешения кондиционера, обрабатывается в нем и нагнетается из воздухораспределительной камеры по воздуховоду в каюты. Сконденсированная влага из поддона отводится по сливной трубке.

            

 

Рисунок 1.46-Схема центрального кондиционера для одноканальной

рециркуляционной системы:

1,5 - задвижки; 2, 6 - противопыльные фильтры; 3- первичный воздухонагреватель:

4 - камера смешения наружного и рециркуляционного воздуха; 7- электровентилятор;

8 - воздухоохладитель; 9 - паровой увлажнитель; 10 - вторичный воздухонагреватель;

 11- каплеуловитель; 12-воздуховод; 13 - воздухораспределительная камера обработанного 

воздуха; 14-сливная трубка; 15-запорные клапаны; 16-терморегулирующий клапан

 

При режиме охлаждения отключают первичный и вторичный воздухонагреватели и паровой увлажнитель, а при режиме отопления — воздухоохладитель и холодильную машину (на рисунке не показана). Воздух в помещениях распространяется различными воздухораспределителями, для которых не требуются высокие скорости и напоры обработанного воздуха.

Применение СКВ исключает необходимость в системах отопления и вентиляции, причем в этом случае создаются условия для лучшего регулирования параметров воздуха в обслуживаемых помещениях.

Централизованно-местная (смешанная) одноканальная высокоскоростная прямоточная СКВ (рис.1.47).

 

                                  

 

 

Рисунок 1.47-Схема централизованно-местной одноканальной высокоскоростной прямоточной СКВ

 

Наружный воздух засасывается высоконапорным вентилятором 2 через приемник 1 и нагнетается им через центральный (групповой) кондиционер 3 в местные пристенные кондиционеры 5. Последние устанавливаются

в каютах и одновременно являются воздухораспределителями. По воздуховодам 4 обычно подается только наружный воздух, количество которого в 3—4 раза меньше количества воздуха в центральной системе (что сокращает размеры каналов). В общем (групповом) кондиционере воздух полностью не обрабатывается. Каютный кондиционер состоит из воздушного эжектора 11 и ребристого теплообменного аппарата 8. Чаще всего воздухоохладитель и воздухонагреватель каютного кондиционера объединяют в единый теплообменный аппарат, составленный из ребристых труб, по которым проходит холодная или горячая вода, подаваемая по трубопроводу 9.

Обработанный в центральном кондиционере воздух с повышенным давлением входит в воздушный эжектор местного кондиционера. Выходя из сопла эжектора 11 с большой скоростью, он эжектирует (подсасывает) в местный кондиционер рециркуляционный воздух из помещения через жалюзийную решетку 7. В местном кондиционере тепловлажностной обработке подвергается только воздух данной каюты. Из кондиционера смесь наружного и рециркуляционного воздуха снова направляется в помещение через выходную решетку 6. Выделяющаяся при охлаждении воздуха влага отводится по сливной трубке 10.

 

Достоинство смешанной системы. Смешанные высокоскоростные СКВ отличаются компактными воздуховодами. Эти СКВ более удобны и гибки, так как позволяют индивидуально регулировать параметры воздуха. Пассажиры каждой каюты могут изменять температуру воздуха по своему желанию дополнительным каютным кондиционером независимо от центрального кондиционера. Это можно осуществить изменением режима работы водяного теплообменника в местном кондиционере, регулируя количество воды открытием клапана, или с помощью жалюзи изменением количества воздуха, проходящего через теплообменник. При этом количество хладоносителя, циркулирующего через теплообменный аппарат, оставляют постоянным.

Недостатки смешанной системы: большая разветвленность по судну сети трубопроводов хладоносителя для местных кондиционеров, в связи с чем усложняется их уплотнение; необходимость устройства дренажа из местных кондиционеров для отвода влаги, конденсируемой из воздуха помещений; повышенный шум в помещениях из-за работы сопл в местных кондиционерах; сокращение полезного объема кают вследствие расположения в них местных кондиционеров; меньшая экономичность по сравнению с централизованной низкоскоростной системой. В каждую каюту приходится вести четыре трубы: одну для воздуха, две для подвода и отвода хладоносителя и одну для слива конденсата (дренаж).

Центральный двухканальный высокоскоростной СКВ (рис.1.48). В центральные кондиционеры обеих ступеней 3 и 4 входят те же последовательно включенные аппараты и устройства, что и в центральный кондиционер одноканальной системы (рис.45). Паровой увлажнитель им