Головна енергетична установка

 

Головна енергетична установка – це складова частина суднової енергетичної установки, яка призначена для забезпечення руху судна. Основні характеристики головної енергетичної установки – потужність, маса, габарити, витрата палива, час підготовки до дії, шумність і т.п.

Основні складові головної енергетичної установки – головний двигун, валопровід і рушій.

Перший головний двигун, який з’явився на початку 19-го століття – парова машина. Перший рушій – гребні колеса. Тепер їх можна бачити тільки на фотографіях. Останній пасажирський пароплав на Дніпрі з паровою машиною і гребними колесами був списаний на металобрухт в 1980 році.

Зараз головними двигунами на морських суднах і військових кораблях є двигуни внутрішнього згорання, парові і газові турбіни, електродвигуни.

Найчастіше на морських суднах використовуються двигуни внутрішнього згорання – дизелі, як найбільш економічні. Вони діляться на мало, середньо і високооборотні.

Мало оборотні суднові дизелі використовуються переважно на великих транспортних суднах. Потужність їх доходить до 80000 кВт. Найбільш потужним на даний час вважається дизель Wartsila – Sulzer 14RTA 96-C потужністю 108920 к.с. при 103 об./хв., побудований в Фінляндії в 2002 році.

Середньо оборотні суднові дизелі потужністю до 13000 кВт і 300-500 об./хв. використовуються на суднах середніх розмірів вкупі з гвинтами регульованого кроку (ВРШ).

Високо оборотні суднові дизелі потужністю до 2000 квт і більш ніж 500 об./хв. використовуються на малих суднах. А також як двигуни дизельгенераторів.

Валопровід – це комплекс пристроїв. механізмів і з’єднань, призначених для передачі крутного моменту від головного двигуна до рушія та упора від рушія на корпус судна. До складу валопроводу входять гребний вал, проміжні вали, упорний вал, опорні підшипники, упорний підшипник, дейдвудний пристрій.

Гребний вал – це кінцевий вал валопроводу, призначений для закріплення на ньому гребного гвинта. Виготовляється із вуглецевої або легованої сталі. Для покращення якості на великих суднах кований.

Проміжні вали (якщо вони є) – з’єднують між собою за допомогою фланців чи муфт гребний і упорний вали.

Опорні підшипники служать опорами для валів.

Упорний вал і упорний підшипник служать для передачі упору від гребного гвинта на корпус судна.

Дейдвудний пристрій служить опорою для гребного вала і ущільнює місце виходу гребного вала з корпусу судна.

Під час руху судна на валопровід діє крутний момент від головного двигуна на гребний гвинт, сили упору гвинта та вага валів та гребного гвинта

Як рушії на транспортних суднах використовуються гребні гвинти – фіксованого кроку (ВФШ) і регульованого кроку (ВРШ). Перші – деталь, другі – механізм. Перші – на великих транспортних суднах, другі – на середніх і малих. Перші мають більш великий к.к.д. і більш надійні. Другі дозволяють використовувати значно дешевші в виготовленні нереверсивні дизелі. Судно з ВФШ, заходячи в порт, повинно глушити головний двигун і користуватися в подальшому послугами портових буксирів. Судно з ВРШ при працюючому двигуні може рухатися вперед чи назад і стояти на місці.

 

Електроенергетична установка

 

Суднова електроенергетична установка складається з комплексу обладнання, призначеного для перетворення енергії палива в електричну (дизель-генератори), розподіл її по судну (розподільчі пристрої і суднові сіті) і перетворення в інші види – теплову, механічну, світлову, хімічну, електричну з іншими параметрами.

Основні риси суднової електроенергетичної установки – надійність і автоматизація.

Автоматизація забезпечується дистанційним або автоматичним пуском дизель-генераторів, автоматичною синхронізацією генераторів, автоматизацією роботи окремих механізмів і пристроїв, автоматизацію режимів роботи електростанції відповідно до режимів експлуатації судна.

 

Допоміжна енергетична установка

 

Допоміжна енергетична установка призначена для постачання пари всім механізмам і системам, які є на судні. Вона забезпечує роботу головної енергетичної установки та життєдіяльність на судні. Включає в себе допоміжний і утилізаційний котли. Допоміжний котел працює на стоянці судна або при певних режимах при русі, коли потрібна велика кількість пари.

Утилізаційний котел використовує теплоту вихлопних газів і забезпечує судові потреби парою при роботі головного двигуна.

На деяких суднах пара від утиль котла приводить в дію парогенератор, який виробляє електроенергію для судових потреб.

 

 

Суднові системи

 

Загальні положення

 

Cудновою системою називають мережу трубопроводів з арматурою, обслуговуючими їх механізмами, апаратами і приладами, призначену для виконання певної загальносуднової мети.

Як правило по суднових системах переміщується рідина (вода, нафта і нафтопродукти, різні масла) або газ (повітря, вуглекислий газ, азот).

Труби для трубопроводів частіше всього бувають із сталі. Для покращення корозійної стійкості труби оцинковують як ззовні, так і з середини. Є й інші способи захисту труб від корозії: лакофарбові покриття, покриття пластиком, протекторний захист, катодний захист.

Більшість труб систем з’єднують між собою зварюванням. Окрім зварювання окремі ділянки труб з’єднують з допомогою фланців, муфт. Бувають дюритові з’єднання, коли на кінці труб натягують короткі гумові чи пластмасові шланги і обтискують їх хомутами.

Арматура – це всілякі клапани, засувки, захлопки, крани, фільтри, трійники, хрестовини, це приймальні коробки, стічні колодязі і т. п.

Механізми суднових систем – це насоси (поршневі, відцентрові, пропелерні, ежекторні), вентилятори, компресори всіляких типів, це двигуни (електричні, гідравлічні, теплові), це сепаратори.

Труби і арматуру класифікують за умовним проходом – 15 мм (1/2 дюйма), 20 мм (3/4дюйма), 30 мм (дюйм) і т. д.

Апарати суднових систем – це підігрівачі, охолоджувачі, які в більшості випадків являють собою велику кількість трубок, закріплених в трубних дошках.

Прилади – це контрольно-вимірювальна апаратура, яка показує тиск і температуру рідини чи газу а також рівень рідини.

Рисунок – Клапан

1 – корпус, 2 – прокладка, 3 – кришка, 4 – маховик, 5 – шток, 6 – втулка сальника, 7 – набивка, 8 – стопорне кільце, 9 – шайба, 10 – тарілка.

 

Рисунок – Кран:

1 – ключ (рукоятка), 2 – втулка сальника, 3 – набивка сальника,

4 – пробка, 5 – корпус

 

 

Рисунок – Клинкет

Рисунок – Бортова захлопка

 

 

Суднові системи поділяються на загально суднові, системи енергетичної установки і спеціальні системи нафтоналивних суден.

До загально суднових систем відносять: трюмні (осушувальна, водовідливна, спускна і перепускна, кренова, диферентна, баластна, повітряних труб, вимірювальних труб), штучного мікроклімату (вентиляції, опалення і кондиціювання повітря), санітарні (холодної і гарячої води, стічно-фанова), протипожежні (сигнальна, водяна протипожежна, спринклерна, парова протипожежна, вуглекислотна протипожежна, піногасіння).

Системи енергетичної установки – паливна, масляна, охолоджувальна, стисненого повітря, повітряно-газова, конденсатна та живлення.

Спеціальні системи нафтоналивних суден – вантажна, зачистна, підігріву в’язких нафтопродуктів. мийки танків, інертних газів.

Основні вимоги до всіх суднових систем – висока надійність, корозійна стійкість, висока ступінь автоматизації і механізації.

 

Трюмні системи

 

Осушувальна (зачисна) система призначена для видалення за борт води, яка якимось чином потрапила в суднові приміщення. При експлуатації судна в трюми і інші приміщення може попадати вода. Моряки називають її «л’яльною» водою. Вона видаляється за борт за допомогою осушувальної системи. В кожному трюмі в кормовій частині з правого і лівого борту є «л’яльні» колодязі нижче другого дна. Судно за звичай має диферент на корму і вода, яка якимось чином потрапила в приміщення, стікає в ці колодязі. Колодязі системою труб з запорними клапанами з’єднані з насосом. Осушувальна система може використовуватися для аварійного відкачування води з трюму у випадку порушення водонепроникності корпусу. Приймачі води в «л’яльних» колодязях повинні вибирати воду при крені до 15´ і диференті до 5´. Для запобіганню забруднення моря вода з «л’яльних» колодязів повинна відкачуватися в спеціальні відстійні цистерни і тільки після очищення видалятися за борт.

Водовідливна система призначена для видалення великої кількості води, яка попала в приміщення судна внаслідок аварії, яка спричинила порушення водонепроникності корпусу. Воду відкачують після того, як пробоїна якимось чином закладена. На більшості суден функції водовідливної системи виконує осушувальна система. Спеціальні водовідливні системи є на буксирах – рятувальниках і протипожежних рятувальних суднах.

Спускна і перепускна система призначена для спускання води з приміщень, які не мають осушувальних чи водовідливних засобів. Це сукупність труб і арматури, через які вода попадає в ті приміщення, де є приймальні колодязі осушувальної системи.Спускна і перепускна система є частиною водовідливної системи

Кренова система призначена для усунення крену судна, який виник внаслідок неправильного завантаження судна, нерівномірної витрати запасів палива, води і масла, заповнення водою деяких відсіків при аварії, завантаження і вивантаження важких вантажів і т.і. Для розміщення баласту кренової системи використовують спеціальні незалежні цистерни, розташовані якомога ближче до бортів і дна судна, а також до центра тяжіння судна, щоб при прийманні забортної води не змінювався диферент судна.

Диферентна система призначена для зміни диференту судна перекачуванням аби прийманням води в цистерни, розташовані в кінцівках судна.

Баластна система – це система, яка призначена для цілеспрямованої зміни посадки і остійності судна шляхом приймання, видалення або перекачки водяного баласту.

Водяний баласт приймається самопливом в спеціальні баластні цистерни, які розташовані в подвійному дні або в подвійних бортах судна. Об’єм їх дуже великий, може становити на великих суднах декілька десятків тисяч тон. Приймають водяний баласт через спеціальні кінгстони, розташовані нижче ватерлінії.

Баластна система виконується по централізованому принципу. В машинному відділенні розташовані клапанні коробки, від яких до кожної баластної цистерни йде окрема труба, через яку цистерна заповнюється або осушується. В баластній системі використовується арматура, яка допускає рух води в обох напрямах. Труби сталеві, оцинковані, діаметром 50-200 мм. Труби розташовують в міждонному просторі. Приймач трубопроводу розташовують в самому низькому місці цистерни. На кінці труби встановлюють конусоподібний розтруб.

Для видалення баласту за борт використовують відцентрові насоси великої продуктивності (до 1000 м³/год.). Відцентрові насоси по своїй конструкції і принципу дії не можуть повністю відкачати воду з баластних цистерн. Тому для остаточного видалення баласту використовується зачисна система

Система повітряних труб з’єднує цистерниз атмосферою і призначена для виходу повітря при заповненні цистерн (і навпаки). Для кожної цистерни є своя труба діаметром не менше 50 мм. Нижній кінець в самому вищому місці цистерни, верхній – не менше ніж на 600 мм вище верхньої відкритої палуби і закінчується спеціальною головкою, яка унеможливлює попадання води всередину труби.

Система вимірювальних труб забезпечує визначення кількості рідини в цистернах. Вимірювальна труба повинна бути прямою, щоб вільно опускалася гиря метрштока (або футштока). Нижній кінець труби закінчується денцем, яке не доходить на декілька міліметрів до дна цистерни. В трубі зроблені прорізи, щоб вільно заходили в неї рідина. Верхній кінець виходить на відкриту палубу і закінчується втулкою з пробкою, що загвинчується. Пробка бронзова, щоб не було іскри при загвинчуванні.