Назначение и состав судовой энергетической установки пассажирского судна

Каспийский Институт морского и речного транспорта Филиал Федерального государственного образовательного учреждения высшего образования “Волжский государственный университет водного транспорта” (ФГБОУ ВО “ВГУВТ”) Научно-исследовательская работа На тему :« Назначение и состав судовой энергетической установки пассажирского судна» Выполнил работу: курсант группы 31СВ Романов Д.Р. Астрахань 2019 г. НАЗНАЧЕНИЕ И СОСТАВ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК Судовая энергетическая установка (СЭУ) состоит из комплекса оборудования (тепловых двигателей, механизмов, аппаратов, магистралей, систем), предназначенного для преобразования энергии топлива в механическую, электрическую и тепловую энергию и транспортировки ее к потребителям. Указанные виды энергии обеспечивают: движение судна с заданной скоростью; безопасность и надежность плавания; работу механизмов машинного помещения, палубных механизмов и устройств; электрическое освещение; {действие средств судовождения, управления механизмами, сигнализации и автоматики; общесудовые и бытовые нужды экипажа и пассажиров; выполнение различных производственных операций на транспортных судах, судах технического флота и специального назначения (грузовые операции, перекачка жидких грузов, выемка грунта, действие средств пожаротушения и т. д.). В СЭУ входят: - главная судовая энергетическая установка (ГСЭУ), или судовая силовая установка, энергия которой используется для приведения в действие движителей или производственных механизмов, (на судах технического флота, перекачечных станциях и т. п.). Она состоит из главных двигателей (а также котлов паротурбинных энергетических установок, ядерных реакторов атомных энергетических установок), обслуживающих их вспомогательных механизмов, аппаратов и систем, валопроводов и передач; (ВСЭУ), - обеспечивающие всеми видами энергии судовые механизмы и нормальное функционирование ГСЭУ. К ним относятся вспомогательные двигатели (дизель-генераторы, турбогенераторы) и аварийные дизель-генераторы, вспомогательные котлы и аккумуляторная станция, а также обслуживающие их вспомогательные механизмы, аппараты и системы; - механизмы и аппараты общесудовых систем бытового водоснабжения, отопления и обогревания, вентиляции и кондиционирования воздуха. В этой работе будет рассмотрено грузовое судно проекта Р-97 Т теплоход площадка предназначенное для перевозки тяжёлой гусеничной и колёсной техники. Водные разделы плавания «О» и «Р». Главные размерения судна: длина L=129, м, ширина B=16,7 м, высота Н=15,93 м. Водоизмещение =3852т Осадка=2,94м Скорость судна=25,5км/ч Главная СЭУ - дизель 6ЧНР (ГОСТ ЭГ 70-5), количество - 3, мощность - 736 кВт, число оборотов 350 об/мин, пуск - сжатым воздухом, управление - пневматическое ДАУ. Движетели:три гребных винта,диаметром-1,8м.Число лопастей-5.Направление вращения:два правого,один-левого. Кроме главной СЭУ имеются 4 вспомогательные судовые энергетические установки вспомогательных вспомогательных дизель-генератора.Дизель-НВД с26/20 АЛ-1, мощность -530кВт число оборотов - 1500 об/мин.Генератор-ССЕЕ 568-5,ток- переменный,напряжение-390В, мощность-432кВт Аварийный ДГ-4НВД 26,2. Мощность-95кВт, , число оборотов -750.Генератор-ССЕЕ 408-8А, ток-переменный, мощность-76кВт. судовая энергетическая установка топливо А -- разрез по ДП; Б-- план машинного помещения; 1 -- расходная топливная цистерна, главных и вспомогательных двигателей; 2 -- тали; 3 -- глушители; 4 -- глушители-искрогасители дизель-генераторов; 5 -- утилизационный котел; 6 -- двухмашинный преобразователь; 7 -- цистерна пресной воды; 8 -- котельный питательный насос; 9 - теплый ящик; 10 -- сепаратор; 11 -- паровой автономный котел; 12 -- выпускной трубопровод главных двигателей; 13 -- ГРЩ; 14 -- вспомогательный дизель-генератор; /5 -- пусковой воздушный баллон вспомогательных двигателей; 16 -- токарный станок; 17 -- слесарный верстак; 18 -- топливоперекачивающий насос; 19 -- ящик забортной воды; 20 -- электронасос охлаждения; 21 -- водяной холодильник главного двигателя; 22 --- трюмно-балластный насос; 23 -- противопожарные насосы; 24 -- валогенераторы; 25 -- главные двигатели; 26 -- пусковые воздушные баллоны главных двигателей; 27 -- сточная цистерна; 28 -- резервный электрокомпрессор; 29 -- резервный масляный насос; 30 -- цистерна пенообразования; 31 -- электролизер; 32 -- напорный фильтр; 33 -- бактерицидная лампа; 34 -- насос питьевой и мытьевой воды; 35 -- пневмоцистерна; 37 -- циркуляционный насос; 38 -- расходная цистерна котельного топлива; 39 -- электронасос искрогашения; 40 -- электровентилятор; 41 -- преобразователь генератор-двигатель; 42 -- водонагреватель; 43 -- расширительный бак. СИСТЕМА ТОПЛИВНАЯ Рассматриваемая система служит для приема, перекачки, хранения, очистки, подогрева, транспортировки жидкого топлива к дизелям и автономным котлам. Основной запас топлива 2х60,3 м3 размещают в отсеках, расположенных по бортам, и в междудонном пространстве судна под машинными помещениями и грузовыми трюмами. Чтобы избежать перетекания топлива при бортовой качке из одного отсека в другой, отсеки разделяют продольными переборками на две или три цистерны, которые соединяют трубопроводом. При хранении топлива в междудонном пространстве часть его (аварийный запас) в количестве не менее суточного расхода по Правилам Регистра размещается вне двойного дна. Прием топлива на судно в цистерны основного запаса с береговых или плавучих бункеровочных баз должен обеспечиваться с двух бортов закрытым способом. Число и диаметр отверстий для приема топлива на каждом борту забортной воды; 36 -- фильтр зависят от мощности установки, автономности плавания судна и расположения топливных цистерн. Для приема топлива на судне имеется постоянный трубопровод, который снабжен необходимой арматурой для подачи топлива во все цистерны основного запаса. Он заканчивается на главной палубе наливными втулками, снабженными крышкой и сеткой. Погрузочный шланг с бункеровочной базы закрепляется в наливной втулке замком. Кроме запасных, на судах установлины цистерны расходные, расходно- отстойные, сточные, грязного топлива. Подача топлива к потребителям производится из расходных цистерн объёмом 4м3. Их размещают в машинном помещении на высоте,обеспечивающей поступление топлива к дизелям, автономным котлам или топливоподкачивающим насосам самотеком. Для сбора стоков топлива из поддонов расходных цистерн, фильтров, а также утечного топлива из форсунок и насосов высокого давления дизелей служит сточная цистерна объёмом 8 м3. Отстой из расходно-отстойных цистерн и остатки после сепарации собирают в цистерну грязного топлива. Все топливные цистерны оборудуют измерительными устройствами, вентиляционными воздушными и переливными трубами. Воздушные трубы выводят выше верхней палубы судна, концы их закрывают огнезащитной сеткой и размещают так, чтобы исключалось попадание забортной воды в цистерну. На упрощенной принципиальной схеме топливной системы (рис. 1) главные 1 и вспомогательные 16 дизели, а также автономный вспомогательный котел 2 работают на одном сорте топлива. Последнее поступает на судно самотеком через палубные наливные втулки 12, фильтр грубой очистки 13 в цистерны основного запаса 14, соединенные трубопроводом. через фильтр 10 топливоперекачивающим насосом 9 с электроприводом или ручным насосом 8 в расходные цистерны для автономного котла 5, главных 6 и вспомогательных 7 дизелей. Из соответствующих расходных цистерн через быстрозапорный клапан с дистанционным приводом оно самотеком поступает к вспомогательным дизелям и через спаренные фильтры грубой очистки 18 -- к главным. При необходимости на магистралях подвода топлива к дизелям могут быть установлены топливоперекачивающие насосы. К автономному котлу насосом 4 через фильтр 3. Сепаратором 15 оно очищается от воды и механических примесей, после чего подается из запасных цистерн в расходные. В сточную цистерну 17 стекает утечное топливо от дизелей и из поддона расходных цистерн. Из сточной цистерны оно одним из насосов 8 или 9 или через сепаратор 15 может быть возвращено в расходную цистерну. цистерн 14 топливо форсуночным подается топливо подается Из Предусмотрена возможность перекачки топлива насосом 9 или 8 из запасных, расходных и сточной цистерн через отдельную палубную втулку 11 на берег или в другие суда. СИСТЕМА МАСЛЯНАЯ Данная система предназначена для приема, хранения, очистки и подачи масла к потребителям. В СЭУ масло используется для смазки трущихся деталей главных и вспомогательных механизмов, а также для отвода теплоты, выделяющейся при трении; для охлаждения поршней ДВС; в качестве рабочей жидкости гидромуфт гидротрансформаторов, объемного гидропривода судовых механизмов, и в элементах гидравлических систем автоматики. Масляные системы дизельных установок во многих случаях состоят из следующих, по существу, независимых систем: смазочной и охлаждения трущихся деталей главных и вспомогательных дизелей; смазочной редукторных передач; гидравлической реверс-редукторных, гидродинамических и объемных гидравлических передач; масляной органов управления и автоматического регулирования. Смазочная система главных и вспомогательных дизелей, так же как и топливная, может быть подразделена на две части: непосредственно связанную с дизелем и судовую. К первой части системы относятся навешенные на дизель масляные насосы, фильтры, трубопроводы, каналы для циркуляции масла и др. Ее схема зависит от конструкции и мощности дизеля. Во вторую часть смазочной системы входят запасные, расходные и отстойные цистерны, насосы, фильтры, сепараторы, подогреватели и трубопроводы, расположенные вне дизеля. Схема ее зависит от конструкции первой части. В дизелях, устанавливаемых на речных судах, применяют комбинированную смазочную систему, состоящую из циркуляционной смазочной системы под давлением и смазочной системы разбрызгиванием. Циркуляционная система обеспечивает смазку под давлением всех основных узлов и агрегатов дизеля, включая подшипники турбокомпрессора. разбрызгиваемым движущимися деталями, смазываются некоторые узлы, расположенные в картере дизеля. У данного дизеля смазочная система с «мокрым» картером. Масло для циркуляционной смазочной системы подается с береговых или плавучих бункеровочных баз по гибкому шлангу через наливные палубные втулки в запасные цистерны. Последние, как правило, изготовляют вкладными и размещают в машинном помещении вдоль бортов или переборок. Из запасных цистерн масло маслоперекачивающим насосом подается в расходную цистерну, откуда -- в маслосборник или картер двигателя. При смене масла в двигателях оно спускается в сточную цистерну. Маслом, Часть масла из сточной цистерны поступает в отстойную, а затем на сепарирование. Очищенное масло направляется в специальную цистерну сепарированного масла. Смазочная система главных дизелей заполняется маслом непосредственно из цистерн основного запаса объёма 5,87 м3. К оборудованию и расположению масляных цистерн предъявляются такие же требования, как и к топливным цистернам. Все масляные цистерны снабжают воздушными и переливными трубами, измерительными устройствами. На рис.2 показана принципиальная схема масляной системы дизельной установки. Масло в запасную цистерну 11 принимается с главной палубы (с двух бортов), где размещаются наливные палубные втулки 10. К трубопроводу, выходящему из запасной цистерны, подключены всасывающие магистрали резервного масляного насоса 12 и насоса 13 с ручным приводом. Всасывающие магистрали насосов 12 и 13 через систему трубопроводов и вентилей могут подключаться к трубопроводам цистерны сепарированного масла 14, сточной 20, маслосборников 2 циркуляционной смазочной системы главных дизелей, картеров главных 1 и вспомогательных 8 дизелей. Нагнетательные магистрали насосов 12, 13 через систему трубопроводов и вентилей позволяют раздельно подавать масло в маслосборники 2, в картеры вспомогательных дизелей 8, в нагнетательную магистраль циркуляционного насоса 4, отстойную 15 и сточную 20 цистерны, к упорным подшипникам 22 и при необходимости через палубные втулки 9 на главную палубу для выдачи на берег или другим судам. Главные дизели 1 имеют циркуляционную смазочную систему с «сухим» картером. Масло из картера дизеля 1 отсасывающим насосом 3 подается в маслосборник 2, откуда циркуляционным насосом 4 направляется в фильтр грубой очистки 5 и далее через терморегулятор 6, холодильник 7 или в обход него в главную распределительную магистраль дизеля на смазку и охлаждение узлов последнего. В случае выхода из строя одного из насосов 3 или 4 включается резервный масляный насос 12. Прокачка масла перед пуском дизеля может осуществляться резервным 12 или насосом 13 с ручным приводом. Свежим маслом циркуляционные смазочные системы главных дизелей заполняются через маслосборники 2 резервным или насосом с ручным приводом из запасной 11 или цистерны сепарированного масла 14. Отработавшее масло из циркуляционной смазочной системы удаляется через маслосборники СИСТЕМА ВОДЯНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ Основное назначение системы водяного охлаждения состоит в отводе теплоты от втулок и крышек рабочих цилиндров, а в дизелях большой мощности и от головок поршней, в охлаждении газовыпускного коллектора, наддувочного воздуха и масла циркуляционной смазочной системы. Данная система предназначена также для отвода теплоты от передач, компрессоров, опорных и упорных подшипников линии валопровода, дейдвудных подшипников, если они имеют смазку водой, и других механизмов. В качестве рабочего тела в системе охлаждения используют воду. Для охлаждения форсунок и поршней дизелей средней мощности, во избежание коррозии, применяют масло. Генераторы и электродвигатели обычно охлаждают воздухом. Система водяного охлаждения дизельных установок, как правило, двухконтурная. Она состоит из замкнутой системы внутреннего контура, вода которой охлаждает дизели, и открытой системы внешнего контура, в которой через холодильник циркулирует забортная вода. Такая схема системы охлаждения позволяет поддерживать во внутреннем контуре оптимальную среднюю температуру охлаждающей дизель воды (равную для большинства дизелей 75--90°С). При такой температуре дизель имеет наиболее экономичный расход топлива. Непосредственно забортной водой в ДЭУ охлаждают, кроме воды внутреннего контура и масла циркуляционной смазочной системы, также цилиндры компрессоров, наддувочный воздух и масло смазочной системы упорных подшипников, редукторов и реверс-редукторов. Прием забортной воды во внешний, контур системы охлаждения должен производиться не менее чем от двух кингстонов -- днищевого и бортового, расположенных в машинном помещении и соединенных между собой. На приемных магистралях охлаждающей забортной воды главных и вспомогательных ДВС следует устанавливать фильтры, производящие ее очистку без прекращения работы насосов внешнего контура. Принципиальная схема системы водяного охлаждения показана на рис.3. Вода внутреннего контура насосом 27, навешенным на дизель, по распределительной трубе 28 подается в зарубашечное пространство дизеля 29 и турбокомпрессора 30. Нагретая вода направляется из дизеля и турбокомпрессора в терморегулятор 8, который в зависимости от температуры воды распределяет ее поток в водяной холодильник 9 и на перепуск. После водяного холодильника оба потока смешиваются и поступают во всасывающую магистраль насоса 27. Наиболее высоко расположенные на турбокомпрессоре и дизеле участки трубопровода внутреннего контура соединены трубами 1,2 с расширительной цистерной 3, которая сообщается с атмосферой. по трубопроводу 6 отвод паров воды и воздуха из системы водяного охлаждения, по трубопроводам 5 и 4 -- пополнение убыли воды во внутреннем контуре и ее слив при переполнении цистерны. На большинстве судов вода в систему охлаждения добавляется автоматически путем установки в расширительной цистерне реле уровня. Расширительная цистерна должна иметь водомерное стекло. Одна цистерна может обслуживать два главных дизеля. Прием забортной воды на судно осуществляется через днищевой и бортовой кингстоны, расположенные в ящиках забортной воды 20, 16, соединенных трубопроводом. Забортная вода из ящика забортной воды 20 или 16 через парный фильтр 19 подается насосом внешнего контура 26, навешенным на дизель, наддувочного воздуха 12, масла 10 и охлаждающей воды внутреннего контура 9, а затем по трубе 7 сливается за борт или по трубе 15 поступает в ящик забортной воды. последовательно Расширительная холодильники в цистерна обеспечивает В трубопроводе 24 циркулирует масло смазочной системы дизеля, а в трубопроводе 13 -- наддувочный воздух. Забортной водой одновременно охлаждаются компрессоры 11 и масло смазочной системы редуктора 31. По трубопроводу 32 вода поступает на охлаждение подшипников валопровода, смазку дейдвудной трубы и др. В случае выхода из строя насоса внутреннего контура 27 забортная вода насосом 26 будет подаваться ко всем потребителям и через трехходовой кран по трубе 25 -- в распределительную трубу 28. Из дизеля по трубе 7 вода направляется за борт или в ящик забортной воды. При этом поступление воды в терморегулятор 8 и расширительную цистерну прекращается путем закрытия соответствующих вентилей. При неисправности насоса внешнего контура 26 доступ к нему и насосу 27 внутреннего контура забортной воды прекращается закрытием вентилей. По трубе 23 забортная вода поступает к насосу 27, который подает ее через трехходовой кран в распределительную трубу 28 и по трубе 25 -- ко всем потребителям. Из дизеля она, как и в предыдущем случае, по трубе 7 сливается за борт. В качестве резервного может быть использован насос общесудового назначения, который подает воду по трубопроводу 21. Для прогрева дизеля перед пуском в систему внутреннего контура параллельно включен водоподогреватель 14. Циркуляция воды в системе охлаждения в период прогрева дизеля обеспечивается резервным насосом 22 с независимым приводом. Вода внутреннего контура охлаждается в водяных холодильниках трубчатого типа, конструкция которых аналогична масляным. Холодильник состоит из водомасляной и водоводяной секций. Забортная вода движется через обе секции последовательно полным потоком, проходя внутри труб. Масло и вода внутреннего контура движутся противотоком между трубами. СИСТЕМА СЖАТОГО ВОЗДУХА На судне сжатый воздух используют для пуска главных и вспомогательных дизелей, подачи звукового сигнала (тифона), подпитки пневмоцистерн (гидрофоров), работы пневматической системы автоматического регулирования и управления, приведения в действие пневмоинструментов, а также для хозяйственных нужд и технологических целей, например в озонаторных установках подготовки питьевой воды и др. Система сжатого воздуха состоит из компрессоров (в них получают сжатый воздух), баллонов, воздухохранителей, водо- и маслоотделителей (в них очищают воздух), трубопроводов и арматуры. Пуск и реверсирование осуществляют, сжатым воздухом. Шесть пусковых баллонов вместимостью-0.63 м3,давление воздуха-3МПа. Для получения сжатого воздуха обычно применяют компрессоры поршневого типа с приводом от электродвигателя. Иногда для этой цели используют компрессоры с дизельным приводом. Некоторые типы дизелей оборудуют навешенными компрессорами. По Правилам Регистра на судне должно быть не менее двух компрессоров, один из которых может быть навешенным на дизель. На скоростных судах допускается установка одного независимого компрессора с приводом от вспомогательного дизеля или навешенного на главный при условии возможности заполнения баллонов береговыми средствами. Воздух после сжатия в компрессоре до поступления в баллоны очищается в водо- и маслоотделителях и охлаждается в холодильнике до температуры не выше 60°С. Баллоны в зависимости от назначения делятся на пусковые главных дизелей, пусковые вспомогательных дизелей, тифонные и хозяйственных нужд. По Правилам Регистра число баллонов для пуска главных дизелей должно быть не менее двух равной вместимости. На рис. 4. показана принципиальная схема системы сжатого воздуха. Сжатый воздух вырабатывается двумя 2-х ступенчатыми компрессорами с водяным охлаждением 20 с электроприводом, один из которых является резервным. Через водо- и маслоотделитель 17 и охладитель 16 воздух поступает в пусковые баллоны 3 главных дизелей 1, баллон для тифона и хозяйственных нужд 11 и пусковые баллоны 14 вспомогательных дизелей 15. В баллонах поддерживается давление 30102кПа; они имеют предохранительные клапаны 2 и клапаны для продувания конденсата 4. Из баллонов сжатый воздух направляется в пусковую систему главных дизелей 1 и в необходимых случаях может перепускаться в баллон для тифона пусковые баллоны 14 вспомогательных дизелей 15. Из баллона для тифона и хозяйственных нужд 11 через редукционный клапан 12 сжатый воздух давлением (10?16)102 кПа поступает к тифонам 13, а через редукционный клапан 10 сжатый воздух давлением (3?5) 102 кПа -- в пневмоцистерну 9 и по трубопроводам: 5 -- на хозяйственные нужды в машинное помещение, 6 -- к автономному котлу ,7 - к установке для очистки подсланевых вод, 8 - на продувание кингстонов, а так же к другим потребителям. СИСТЕМА ГАЗОВЫПУСКА Данная система предназначена для отвода в атмосферу выпускных газов от главных и вспомогательных дизелей, котлов и камбуза. Она состоит из газовыпускных труб, глушителей шума, искрогасителей и др. Каждый главный дизель должен, иметь отдельный газовыпускной трубопровод. Газовыпуокные трубопроводы вспомогательных дизелей могут быть объединены в общий трубопровод при наличии предохранительного устройства, предотвращающего попадание газов из общего трубопровода в трубопроводы неработающих дизелей. Дымоходы автономных котлов могут быть объединены, но не должны совмещаться с газовыпускными трубами дизелей. Газовыпускные трубы проходят по машинному помещению и компенсаторов, хозяйственных нужд 11 или изоляции, в и выводятся через палубы вверх в общую фальштрубу. Вывод их через бортовую обшивку не допускается. В отдельных случаях по согласованию с Регистром можно, как исключение, отводить газы через обшивку в корме. В установках с утилизацией теплоты выпускных газов дизелей в систему газовыпуска входят также утилизационные котлы. Газовыпускной трубопровод изготовляют из круглых стальных бесшовных труб стандартного размера. Газовыпускные трубы присоединяют к выпускным коллекторам дизелей или патрубку турбокомпрессора, если дизель с наддувом. Для удобства монтажа трубопровод делают составным из труб длиной не более 3--5 м. Трубы соединяют фланцами, между которыми для обеспечения герметизации стыков устанавливают прокладки из материала, стойкого при высоких температурах. Трубопровод оборудуют компенсаторами. Для уменьшения тепловыделений в машинное помещение, трубы покрывают изоляцией, обеспечивающей температуру на их поверхностях не выше 55°С. На рис.5 изображена принципиальная схема системы газовыпуска на речном теплоходе. Газы после турбокомпрессора главного дизеля 6 по трубопроводу 4 поступают в утилизационный котел-глушитель 3 и далее по трубопроводу 1 отводятся вверх в атмосферу. Вспомогательный дизель 8 имеет самостоятельную систему газовыпуска. На его газовыпускном трубопроводе находится компенсатор 7. Перед выходом газов в атмосферу в фальштрубе установлен глушитель 2. Газовыпускные трубопроводы главных и вспомогательных дизелей покрыты изоляцией 5. НАСОСЫ ОБЩЕСУДОВЫХ СИСТЕМ Все основное оборудование общесудовых систем является составной частью СЭУ. К общесудовым системам относят противопожарную, осушительную, балластную, грузовую (на наливных судах), бытового водоснабжения, сбора и очистки подсланевых и сточных вод, отопления и обогревания. Для перекачки жидкости в судовых системах используют центробежные, вихревые, осевые, зубчатоколесные, винтовые, Пожарные насосы. Количество пожарных насосов регламентируется Правилами Речного Регистра РСФСР. В качестве пожарного применяют центробежный насос с приводом от электродвигателя. Пожарные насосы устанавливают в машинном помещении так, чтобы был обеспечен достаточный подпор на всасывании. Подвод воды к каждому пожарному насосу необходимо предусматривать не менее чем от двух приемных кингстонов. Пожарные насосы допускается использовать при аварийных ситуациях как дублирующее средство или при кратковременном потреблении воды (для обмыва палуб, клюзов и т. п.). Для система пожаротушения предусмотрены насосы К-90/55 подача 90 м3/ч напор 55 м мощность Эл. двигателя 22 кВт. Осушительные насосы. На данном судне установлены два осушительных насоса марки НЦС-3, предназначенные для осушения трюмов и подсланевых пространств машинных помещений, один из которых может иметь привод от главного дизеля или быть водоструйным эжектором, а другой -- с электроприводом. В качестве автономного, осушительного используют общесудовые насосы (балластный, пожарный) достаточной подачи. Пожарный насос может быть применен для осушения только при работе через эжектор. На судах данного типа для осушения отделения грузовых насосов устанавливают специальный насос (эжектор) или используют зачистной насос. Осушительные насосы обычно включаются в работу не менее чем на 1 ч в сутки, поэтому автоматизация их не требуется. Подача осушительных насосов равна от 8 до 60 м3/ч, напором 21?4 м, мощность Эл двигателя 4 кВт. Внутренний диаметр d мм, приемной трубы, присоединяемой к насосу, определяют, по Правилам Речного Регистра РСФСР. Балластные насосы. Их используют для заполнения водой и откачки последней из балластных цистерн, а также для откачки воды во время аварийных ситуаций в качестве отливных. Обычно балластные цистерны или группу цистерн размещают в носовой (в форпике), средней (под вторым дном) и кормовой (в ахтерпике) частях судна. Общая вместимость балластных цистерн грузовых судов большого размера составляет около 50% их грузоподъемности. Подачу балластного насоса 130 м3/ч обеспечивают два насоса НЦС - 1 и мощностью Эл двигателя 7,5 кВт , В качестве балластных могут быть использованы насосы общесудового назначения достаточной подачи, в том числе осушительный, пожарный или резервный насос охлаждающей воды. СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ Речные и смешанного «река--море» плавания суда снабжают водой для питьевых и мытьевых целей из специальных расположенных на них цистерн, в которые вода поступает из береговых городских водопроводов и при отсутствии последних -- из других береговых источников, рекомендованных органами санэпидслужбы, или из судовых станций, приготовляющих питьевую воду из пресной забортной [3]. Питьевой водой обеспечивают камбузы, заготовочные, буфеты, столовые, рестораны, посудомоечные, все умывальники, кипятильники, медицинские помещения. Мытьевую воду подают в душевые, бани, прачечные. По физическим и органолептическим показателям и содержанию отдельных химических веществ питьевая вода должна удовлетворять требованиям ГОСТ «Вода питьевая». В соответствии с Санитарными правилами к качеству мытьевой воды предъявляются почти те же требования, что и к питьевой. Подразделение воды, подаваемой на судне к разным потребителям, на питьевую и мытьевую в свое время было вынужденным. Нецелесообразность устройства раздельных систем подтверждается не только гигиеническими требованиями, но и технико-экономическими соображениями. Забортная вода должна поступать в мытьевую систему, так же как и в питьевую, после определенной обработки. Различие в характере обработки воды для питьевых и мытьевых целей с учетом качества забортной воды оказывается несущественным. Озонаторные станции ППВ устойчиво приготовляют воду, соответствующую ГОСТу по всем основным показателям. Конструкция их проста, и время на обслуживание не превышает 2 ч в неделю. Обеззараживающий реагент -- озон -- приготовляют в озонаторах из кислорода воздуха, поэтому отпадает необходимость его доставки и хранения. Работа станции автоматизирована, за исключением промывки фильтра; ее выполняют по мере загрязнения фильтрующей загрузки, сопровождаемого нарастанием давления в системе. Станции «Озон-0,5» имеют электрооборудование (кроме озонаторов), работающее на постоянном токе напряжением соответственно 110, 120 В. Поскольку технологическая схема обработки воды во всех озонаторных станциях принципиально одинакова, рассмотрим ее на примере станции «Озон-0,5» (рис. 6). Насос забортной воды 16 подачей 0,5 м3/ч, автоматически включаемый с помощью поплавкового реле 9, подает воду из-за борта или из цистерны запаса забортной воды 15 в верхнюю часть напорного фильтра 1 вместимостью 0,27 м3. Здесь вода освобождается от взвешенных частиц. Под давлением 5102 кПа она проходит через невозвратный клапан и сетчатый фильтр 13, задерживающий песчинки, которые могут быть вынесены из напорного фильтра, к смесительному агрегату. Последний состоит из эжектора-смесителя 12 и контактной колонки 5. Рис. 6 Принципиальная схема озонаторной станции ППВ Озонирование воды происходит следующим образом. Сжатый воздух давлением около 1102 кПа из системы воздушных баллонов через редуктор, электромагнитный клапан 8, систему влагоотделения и подсушки 7, ротаметр 6 поступает в озонаторный агрегат 3, состоящий из двух параллельно работающих трубок. Воздух проходит между двумя концентрически расположенными в цилиндрах электродами. Под действием разряда из воздуха выделяется озон О3- Ток из сети 220 В, 50 Гц подводится к трансформатору высокого напряжения 2, из которого под напряжением 10 кВ он подается в параллельно работающие трубки агрегата, омываемые воздухом. Озоно-воздушная смесь направляется к эжектору- смесителю 12, где вступает в контакт с водой. Насыщенная озоном вода подается в контактную колонку 5. В ней озон разлагается на обычный О2 и атомарный О кислород. Последний окисляет органические вещества и бактерии. Обеззараженная вода через распылители 11 поступает в запасную цистерну очищенной питьевой воды 10 и через приемную сетку -- в систему питьевого водоснабжения. Озонаторный агрегат охлаждается воздухом с помощью электровентилятора 4. Озонаторные трубки имеют охлаждающие ребра. Трубопровод 14 служит для промывки фильтра. Основные характеристики агрегата «Озон-0,5»: производительность 0,5 м3/ч; расход воздуха 0,5--0,7 м3/ч; мощность, потребляемая озонатором, 0,3 кВт; напряжение на озонаторах 9--10 кВ; производительность по озону 3--5 г/ч; продолжительность контакта атомного кислорода О с водой в колонке 7-10 мин; суммарная мощность агрегата 2 кВт. ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГЛАВНОЙ СУДОВОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКОЙ Основными задачами управления ГСЭУ являются пуск и остановка главных двигателей; остановка, изменение направления (реверс) и частоты вращения движителя. С учетом особенностей управления ГСЭУ можно разделить на следующие группы: установки, в которых управление частотой вращения и реверсом движителя производится через двигатель (с реверсивными двигателями, непосредственной или редукторной передачей); установки, в которых управление частотой вращения движителя осуществляется через двигатель, а управление реверсом -- через передачу установки, в которых управление частотой вращения и реверсом движителя выполняется через передачу или движитель В перечисленных группах установок дистанционное управление должно обеспечивать пуск главных двигателей, реверсирование и бесступенчатое (плавное) изменение частоты вращения движителя на всех режимах его работы, остановку реверсивного двигателя или перевод в нейтральное положение передачи установки с нереверсивным двигателем. Если требуемая последовательность выполнения операций по осуществлению заданного на посту управления режима работы реверсивного двигателя или установки с нереверсивным двигателем производится автоматически, то такая система дистанционного управления называется автоматизированной (ДАУ). В систему ДАУ входят: посты управления, оборудованные органами; управления и контрольно-измерительными, приборами; ряд элементов, которые по роду выполняемой ими функции могут быть подразделены на задающие, чувствительные, управляющие, исполнительные, регулирующие, усилительные и др.; цепи управления, связывающие посты' управления с двигателем. Элементами систем ДАУ являются различного рода клапаны, реостаты, пневмозадатчики, реле, серво-, электродвигатели и т.д. В зависимости от рабочего тела и вида энергии, используемых в элементах, системы ДАУ делятся на механические, электрические, работающие на переменном и постоянном токе, гидравлические, пневматические и смешанные. Тип дистанционной связи при этом не учитывается. Системы ДАУ установками с нереверсированными двигателями могут быть пневматические или гидравлические. Реверсивные двигатели должны иметь пневматические системы ДАУ. К системе ДАУ предъявляются следующие требования: Технические показатели должны соответствовать ГОСТам и отвечать требованиям Регистра. Посты должны быть расположены в ходовой рубке, а при ширине судна более 10 м -- на крыльях мостика. Непосредственно на двигателях необходимо в качестве резервных предусматривать ручные органы управления. Управление реверсивным двигателем должно производиться с помощью одной рукоятки (маховика). Для нереверсивных двигателей допускается установка на посту ДАУ двух органов управления: одного для управления двигателем и другого -- реверсирующим устройством. Переключение с одного поста на другой следует осуществлять на посту управления в машинном помещении; оно не должно превышать 10 с. Рукоятки постов должны перемещаться синхронно. Усилие на рукоятке (маховике) управления не должно превышать 0,05 кН, для систем с механической связью -- 0,1 кН. Для предотвращения самопроизвольного смещения рукоятки (маховика) нужно устанавливать специальные фиксаторы. На случай выхода из строя должны быть обеспечены возможность остановки двигателя с любого поста и переход на ручное управление с поста, расположенного непосредственно на двигателе. Должна быть простой, надежной в действии и удобной в эксплуатации. На речных и морских судах применяют различные типы систем ДАУ реверсивными двигателями и установками с нереверсивными двигателями. В качестве примера рассмотрим пневматическую систему ДАУ с механическим тормозом дизеля 8ЧРН 24/36 (рис. 7). Рассматриваемая система ДАУ состоит из поста управления 1 в ходовой рубке, коробки клапанов блокировки 28, реле направления 13, реле пуска 24, тормозных цилиндров 19, мембранных сервоклапанов типа НЗ (логический элемент «ДА») и типа НО (логический элемент «НЕ»), перекидных клапанов (логический элемент «ИЛИ») и местного поста управления 42. Она обеспечивает управление главными дизелями из ходовой рубки с помощью одной рукоятки для каждого дизеля, поворачиваемой в одной плоскости, параллельной ДП. Перемещение рукоятки управления в заданное положение производится без выдержки времени в промежуточных состояниях и ограничения ее по скорости перемещения. При этом все операции по реверсу, пуску и изменению частоты вращения вала дизеля осуществляются автоматически в необходимой последовательности. В систему ДАУ управляющий воздух при открытых пусковых баллонах 39 поступает через редукционный клапан 38, где он редуцируется до давления (12±2)102 кПа, влагоотделитель 37, обратный клапан 45, баллон ДАУ 43 вместимостью 0,04 м3 и стабилизатор давления 46. Давление воздуха на выходе из стабилизатора равно 3102 кПа. Далее воздух проходит на посту управления 1 в рубке через задатчик частоты вращения 44 к клапанам управления «Вперед» 48 и «Назад» 47, а затем к механизмам ДАУ, расположенным на местном посту управления 42. В зависимости от того, какой клапан управления открыт, воздух пройдет к сервоклапанам 3 или 4 типа «Воздух открывает» через перекидной клапан 2 к сервоклапану 26 типа «Воздух закрывает». Исполнительная часть ДАУ скорости 9, ускорителя «Полный этом вперед» (ПХ). При питается воздухом давлением (12±2)102 кПа от пусковых баллонов 39 через редукционный клапан 38, влагоотделитель 37, клапан 33 блокировки при аварийной остановке дизеля, клапаны 41 переключения постов управления и сервоклапан 3 или 4. Воздух также подводится к сервоклапану остановки 7 типа «Воздух закрывает». Действие системы ДАУ проследим на примере перемещения рукоятки дистанционного поста управления 1 из положения «Полный назад» (ЗХ) в положение клапан управления 48 открывается, а клапан 47 закрывается. Воздух от задатчика частоты вращения 44 через открытый клапан 48 поступит под мембрану сервоклапана 3 и в надмембранную полость сервоклапана 4, при этом надмембранная полость сервоклапана 3 и подмембранная полость сервоклапана 4 разгрузятся через разгрузочное отверстие клапана 47 поста управления, вследствие чего клапан 4 закроется, а клапан 3 откроется. Воздух из линии питания ДАУ через клапаны 33 и 41 переключателя поста 42, сервоклапан 3, перекидной клапан 6, клапан 10 реле направления 13. его перекидной клапан 11 и через перекидной клапан 20 пройдет в подмембранную полость сервоклапана 26 и закроет его. Одновременно воздух поступит в надмембранную полость сервоклапана 18 и также его закроет. Воздух из сильфона 27 пружинных весов регулятора дизеля стравится, масло из сервомотора регулятора пойдет на слив, и рейки топливных насосов выйдут на нулевую подачу, частота вращения вала дизеля начнет снижаться. Воздух поступит также через клапан 14 быстрой разгрузки и открытый сервоклапан 15 к тормозным цилиндрам 19, тормозные колодки которых зажмут маховик дизеля, что ускорит снижение частоты вращения его вала. Одновременно воздух пройдет через открытый клапан 32 коробки клапанов блокировки 28 и перекидной клапан 31 к надмембранной полости сервоклапана 17, закроет его, предотвратив открытие главного пускового клапана 25, а также в баллон 35 гидросистемы реверса 34 и будет вытеснять масло. Под давлением воздуха масло, поступая в полость переднего хода сервомотора реверса 29, начнет перемещать его поршень и шток. В начале движения штока сервомотора реверса откроется клапан 30 коробки клапанов блокировки 28. Когда распределительный вал займет положение переднего хода, клапан 32 коробки клапанов блокировки 28 закроется. Воздух из надмембранной полости сервоклапана 17 стравится, клапан откроется, а баллон 35 гидросистемы реверса 34 разгрузится, так как под действием разности давлений срабатывает клапан быстрой разгрузки баллона, расположенный в его верхней части. При снижении частоты вращения вала дизеля до установленной (150--160 мин-1) для I ступени реле скорости 9 (регулировка реле скорости должна производиться с учетом типа судна и маневренных качеств энергетической установки) она срабатывает и открывает свой клапан. Воздух от перекидного клапана 11 проходит через клапан I ступени реле скорости, перекидной клапан 16, открытый сервоклапан 17 и перекидной клапан 22 к нагрузочному поршеньку главного пускового клапана 24. Последний открывается, и воздух из пусковых баллонов 39 направляется в пусковую. ЛИТЕРАТУРА 1. Гогин А.Ф., Кивалкин Е.Ф., Богданов А.А. Судовые дизели: основы теории, устройство и эксплуатация. - М.: Транспорт, 1988. 2. Конаков Г.А., Васильев Б.В. Судовые энергетические установки и техническая эксплуатация флота. - М.: Транспорт, 1980. 3. Справочник серийных судов. - М., 1988. 4. Сизых В.А. Судовые энергетические установки. - М.: Транспорт, 1984.