Судовые установки (2)

метки: Система, Выпускной, Расход, Холодильный, Охлаждение, Двигатель, Температура, Холод

. Характеристики и режимы работы СЭУ. Объясните, какие бывают режимы и характеристики мотора-робота, нарисуйте график изменения скоростных и нагрузочных характеристик мотора.

Ответ

Современные судовые двигатели отличаются высокой трудоемкостью. Элементы конструкции, и в первую очередь детали цилиндро-поршневой группы двигателей, подвергаются высоким термическим и механическим нагрузкам. Кроме того, разрыв между эксплуатационными уровнями термических и механических нагрузок двигателей на номинальном режиме и их предельными значениями, как правило, невелик. Поэтому если режим полного хода соответствует номинальному, то резерв на возможное в эксплуатации превышение мощности или изменение технического состояния двигателя и параметров окружающей среды, которое может вызвать повышение его напряженности, оказывается также небольшим. О наличии малого резерва свидетельствуют участившиеся в последние годы случаи выхода из строя головок поршней, втулок и крышек рабочих цилиндров, появления интенсивных износов цилиндров, возникновения трещин и выкрашивания антифрикционного сплава подшипников.

Режим на полном ходу, как уже отмечалось, не остается неизменным: нагрузка на цилиндры и скорость мачты меняются в зависимости от систематически меняющихся внешних условий плавания корабля.

Увеличение сопротивления корабля движению сопровождается более «тяжелой» характеристикой гребного винта.

Следовательно, когда режим номинальной мощности рассматривается как режим полного хода, создаются условия для возможных перегрузок двигателя. Поэтому современная практика эксплуатации ориентируется на:

1) облегчение винтовой характеристики путем установки гребного винта, загружающего главный двигатель при номинальной частоте вращения на 85—90% М _еН ом’,

2) ограничение нагрузок двигателя, особенно при увеличении сопротивления движению судна и снижении частоты вращения путем задания зоны рекомендуемых для длительной работы режимов с помощью ограничительных характеристик.

Ограничительная характеристика (линия /) назначается таким образом, чтобы при работе двигателя на принадлежащих ей режимах обеспечивалось сохранение его тепловой и механической напряженности на уровне, не превышающем уровень напряженности на номинальном режиме.

При эксплуатации важно следить за тем, чтобы режимы работы двигателя попадали в зону, ограниченную этой особенностью. В исключительных случаях разрешается только кратковременная работа за его пределами во время маневрирования.

Проектирование вертолетного двигателя

... эксплуатации каждого из вертолетных двигателей, как показывает статистика, обусловливают в целом рост числа отказов и неисправностей силовой установки. Поэтому задачи связанные с повышением надежности двигателей, улучшением характеристик силовых установок вертолетов ... контроль режимов работы двигателя, контроль работы систем двигателя, контроль технического отдельных узлов и агрегатов двигателя. ...

Режимы малых оборотов и нагрузок. Переход основных двигателей на тихоходные режимы, а также переход вспомогательных двигателей на малонагруженные режимы связан со значительным сокращением подачи топлива в цилиндры и увеличением избытка воздуха. Одновременно снижаются параметры воздуха в конце сжатия. Особенно заметно изменение р _с и Т_с в двигателях с газотурбинным наддувом, так как газотурбокомпрессор на малых нагрузках практически не работает и двигатель автоматически переходит на режим работы без наддува. Небольшие порции горючего топлива и большое количество избыточного воздуха снижают температуру в камере сгорания.

Из-за низких температур цикла процесс сгорания топлива протекает медленно, медленно, часть топлива не успевает сгореть и течет по стенкам цилиндра в картере или уносится с выхлопными газами в выхлопной системе.

Плохое смешивание воздуха с топливом также способствует ухудшению сгорания топлива из-за снижения давления впрыска топлива при уменьшении нагрузки и снижении скорости. Неравномерный и нестабильный впрыск топлива, а также низкие температуры цилиндров вызывают неустойчивую работу двигателя, часто сопровождающуюся пропусками зажигания и повышенным дымом.

Образование углерода происходит наиболее интенсивно, когда в двигателях используется тяжелое топливо. При работе с низкими нагрузками из-за плохого распыления и относительно низких температур в цилиндре капли тяжелого топлива не сгорают полностью. При нагревании капли легкие фракции постепенно испаряются и сгорают, а в ее ядре остаются чрезвычайно тяжелые высококипящие фракции, основанные на ароматических углеводородах, которые имеют наиболее прочную связь между атомами. Следовательно, их окисление приводит к образованию промежуточных продуктов — асфальтенов и смол, которые очень липкие и могут прочно прилипать к металлическим поверхностям.

В связи с вышеуказанными обстоятельствами при длительной работе двигателей на малых оборотах и ​​в режиме нагрузки происходит интенсивное загрязнение цилиндров и особенно выхлопного тракта продуктами неполного сгорания топлива и масла. Выходные каналы крышек рабочих валков и выходные патрубки покрыты плотным слоем битумно-смолистых веществ и кокса, что часто уменьшает их проходное сечение на 50-70. В выпускной трубе толщина слоя нагара достигает 10— 20мм. Эти отложения будут периодически воспламеняться по мере увеличения нагрузки на двигатель, вызывая пожар в выхлопной системе. Все масляные отложения сжигаются, а сухой углекислый газ, образующийся при сгорании, выбрасывается в атмосферу.

Остановка двигателя. Вместе с режимом нагрева не менее опасен переходный режим резкого снижения нагрузки или внезапной остановки двигателя. При сильном сбросе нагрузки и особенно при неподвижном двигателе, который до этого работал на полных оборотах, в нем возникают высокие термические напряжения, как при прогреве. Причина тому — неравномерное охлаждение деталей цилиндро-поршневого узла. Максимальные напряжения наблюдаются в первый период после остановки двигателя, так как именно для этого периода характерна наибольшая скорость падения температуры нагреваемых поверхностей.

Чтобы уменьшить напряжения, возникающие при охлаждении горячего двигателя, необходимо уменьшить развиваемую им мощность до полной остановки двигателя. Рекомендуется переключать мощные двигатели с низкой скорости на среднюю, а затем на низкую скорость, по крайней мере, за 30-60 минут до начала маневров.

Карбюраторный двигатель, принцип работы

... и запасные части. Раздел 1. Устройство 1.1. Общее устройство и принципы работы Система питания карбюраторного двигателя. Эта система служит для приготовления горючей смеси, подачи ее к цилиндрам ... стенках кольцевыми канавками, внутри которых просверлены отверстия для прохода топлива, латунную фильтрующую сетку 10 ( 1400 ячеек на 1 кв. см), которая в два слоя обернута вокруг ...

Нагрузочная характеристика двигателя представляет собой графическую зависимость его основных показателей от нагрузки при постоянном скоростном режиме (п = const).

Кри­терием нагрузки служит среднее эффективное давление р _е , которое и принимается в качестве неза­висимого переменного. При построении нагрузочной характери­стики значения р_е откладывают по оси абсцисс, а параметры, ха­рактеризующие работу двигате­ля, — по оси ординат (рис. 11).

Вспомогательные дизельные генераторы и главные двигатели работают в соответствии с нагрузочными характеристиками при управлении с помощью регулятора скорости на всех скоростях.

Рис. 1. Нагрузочная характеристика двигателя

Внешняя и частичные характеристики. В работе судовых двигателей нередко встречаются случаи, когда изменение нагрузки приводит к изменению количества оборотов, несмотря на неизменное положение регулятора топливного насоса. Подобным условиям отвечают внешняя или астичные характеристики, под которыми понимается графическая или аналитическая зависимость показателей двигателя от числа боротое при строго фиксированном положении органа управления опливными насосами ТР=const, что обеспечивает сохранение не-13менной величины активного хода плунжера h _a =const.

Внешняя номинальная характеристика — кри­вая TР _ном =const (рис. 12) — характеристика, соответствуящая работе двигателя в условиях изменяющихся нагрузки и частоты вращения при активном ходе плунжера h_{a H0M} или соот­ветствующем ему положении топливной рейки ТР_Н0М , обеспечи­вающем номинальные значения мощности и среднего эффектив­ного давления при номинальном скоростном режиме n_ном

Рис. 2. Внешние и частичные характеристики

Вопрос 2 . Комбинированные силовые установки для кораблей, в котором перечислены KPU, используемые на судах. Дать определение КЭУ: с термодинамической связью двигателей и без связи; начертите схему КЭУ т/х «Капитан Смирнов», описать ее работу.

Ответ

Судовые газотурбинные установки с теплоутилизирующим кон­туром (ТУК) ГТУ М-25 мощностью 25 000 кВт эксплуатируются на судах типа «Капитан Смирнов».

Головной газотурбоход «Капитан Смирнов» — ролкер водоизмещением 35 000 т. Он предназначен для перевозки пакетированных грузов и контейнеров, имеет две ГТУ суммарной мощностью 36 800 кВт. Скорость судна 27 уз. На газотурбоходе высок уровень автоматизации. В машинном отделении нет постоянной вахты. Механик проверяет работу оборудования с центрального поста управления завода. Главным двигателем управляет с мостика вахтенный штурман. Оттуда управляются мощные подруливающие устройства, расположенные в носовой и кормовой частях. Благодаря им при швартовке можно обойтись без помощи портовых буксиров.

Паровые турбины как основной двигатель на тепловых электростанциях

... двигателя для привода генераторов электрического тока и получить широкое применение в качестве двигателя для гражданских и военных кораблей. В паровой турбине Лаваля, созданной в 1883 г., пар ... пара. Пар периодически поступает в цилиндр и, расширяясь, совершает работу, перемещая поршень. Принцип действия паровой турбины иной. Здесь пар расширяется, и потенциальная энергия, накопленная в котле, ...

Блок ГТУ М-25 состоит из газотурбинного двигателя, редуктора и контура рекуперации тепла, который, в свою очередь, включает паровой котел с пароотделителем и дистанционной регулирующей арматурой, паровую турбину с конденсатором и вспомогательным оборудованием.

Тепловая схема ГТУ дана на рис. 3. Атмосферный воздух засасывается КНД 6 и последовательно сжимается в КНД и КВД 5. Затем в камере сгорания 4 при постоянном давлении происходит сжигание топлива, и образовавшийся при этом газ расширяется последовательно в ТВД 3, ТНД 2 и турбине винта (ТВ) 1. Отсюда газ поступает в котел-утилизатор 7, где передает тепло питательной воде. Пар от котла направляется в паровую турбину мощностью 21, которая вместе с ТВ через упругие муфты и редуктор 24 вращает гребной винт. Вся мощность ТВД и ТНД полностью потребляется соответственно КВД и КНД.

Утилизационный котел (расположен над газоотводом ГТД) — водотрубный с многократной принудительной циркуляцией, в сечении имеет прямоугольную форму. Котел состоит из экономайзера, испарителя и пароперегревателя, между которыми имеются полости для вставки опорных балок для крепления пакетов труб, для осмотра и ремонта поверхности горения. Котел также включает пароотделитель для отделения пара от пароводяной смеси, поступающей из испарителя котла.

Рис. 3. Тепловая схема ГТУ с ТУК газотурбохода «Капитан Смирнов» (одного борта)

Паровая турбина состоит из ступени регулирования в виде двухрядного колеса и семи ступеней давления. Ее сварнолитой корпус изготавливается с корпусами (стульями) подшипников. На верхней крышке установлен быстрозакрывающийся клапан для впуска пара, а на выпускной трубе — дроссельная заслонка и блок увлажнения.

Ротор паровой турбины составной — с насадными дисками. Упор­ный гребень выполнен заодно с валом. Турбина имеет два опорных и один упорный подшипники. Опорные подшипники имеют стальные вкладыши, залитые баббитом. Упорный подшипник двусторонний с самоустанавливающими упорными сегментами.

Конденсатор двухпоточный, он же представляет собой раму, на которой размещается турбина и вспомогательное оборудование. Редуктор позволяет подключать и отключать паровую турбину при работающей и остановленной газовой турбине, обеспечивает пуск валопровода при неработающем газотурбинном двигателе и паровой турбине и блокирует ось магистрали.

В правой части рис. 3 представлен теплоутилизирующий контур одного борта установки. Питательная вода из горячей камеры 15 с помощью питающего электрического насоса 14 подается через двухимпульсный регулятор мощности 12 в силовой сепаратор 11. Из него насос 13 многократной циркуляции подает воду в экономайзер 8. Из него вода по опускным трубам идет в испаритель 9. Затем пароводяная смесь поступает в сепаратор. Из него влажный пар направляется в пароперегреватель 10 и далее (уже перегретый пар) через главный стопорный клапан 19 — к быстрозапорному клапану 20 паровой турбины. Схемой ТУК предусматривается отбор 6000 кг/ч перегретого пара из главного паропровода на турбогенератор мощностью 1000 кВт и 2000 кг/ч насыщенного пара из сепаратора на общесудовые нужды.

Исследования одноконтурной системы автоматического регулирования ...

... остаётся на том же уровне. Заключение Когда температура перегретого пара повышается сверх заданной, исполнительный орган регулятора получает импульс от термопары, установленной в ... бы удовлетворяли требования что мы и проделали в нашей работе. При увеличении Кр на 10% время регулирования уменьшается, степень ... С.И., Наладка систем автоматического регулирования паровых котлов.-М.:Энергоатомиздат,1985

Главный стопорный клапан открывается автоматически при давле­нии пара 0,4 МПа. Когда давление в конденсаторе достигает 5-6 кПа, быстрозакрывающийся клапан открывается в положение холостого хода, и паровая турбина начинает набирать обороты. Как только паровая турбина сравняется с частотой вращения винтовой турбины, происходит синхронизация и соединение паровой турбины с редуктором. Избыток пара при этом стравливается через редукционное охладительное устройство 22 и дроссельно-увлажнительное устройство 23 в выпускной патрубок турбины на конденсатор 18. Оттуда электрокон-денсатный насос 17 возвращает конденсат в теплый ящик через регулятор уровня конденсата 16. После прогрева паровой турбины в режиме холостого хода в течение 12-15 минут БЗК полностью открывается и паровая турбина запускается на полную мощность.

Газотурбинный агрегат может стабильно работать как с ТУК, так и без него. Включение ТУК происходит при подаче питательной воды в котел и может производиться при любом режиме работы ГТД (горячий пуск) и при неработающем ГТД (холодный пуск).

Пуск и управление ТУК осуществляется с центрального поста управления. Отбор пара на турбогенератор производится вручную.

В установке предусмотрена возможность работы перекрестным путем. В этом случае газовая турбина работает с ТУК с одной стороны, пар подается в паровую турбину с другой. При этом газовая турбина этого борта не работает (снимают рессору от ТВ к редуктору), при такой работе подача топлива уменьшается почти в 2 раза (при скорости судна примерно 20 уз).

Ресурс всего агрегата составляет 100 000 ч (примерно 25 лет).

В то же время ресурс ГТД до заводского ремонта составляет 25 000 ч. Пос­ле заводского ремонта ресурс ГТД восстанавливается. Технический ресурс ГТД (до замены) равен 50 000 ч (приблизительно 12,5 года).

При наличии запасного ГТД на судне (или обменного фонда ГТД| его замена может быть проведена силами судового экипажа в течение двух суток, т. е. во время погрузочно-разгрузочных работ в порту. Лю-бой из навешенных на ГТД агрегатов может быть заменен в течение 1-2 ч.

Газотурбинный двигатель (рис. 4) изготавливается в морском (корабельном) исполнении. Он состоит из осевых расположенных последовательно компрессоров — семиступенчатого КНД 1 и девятиступенчатого КВД 2 трубчато-кольцевой камеры сгорания 3, в корпусе: которой находятся десять жаровых труб 4 с форсунками и из распо-ложенных последовательно двухступенчатых ТВД 5 и ТНД 6 и четырех-ступенчатой ТВ 7. Кожухи компрессора, камеры сгорания и трубы соединены последовательно вертикальными фланцами и образуют единый кожух.

Рис. 4. ГТУ М-25 со схематическим разрезом ГТД

Вопрос 3.

Ответ

Пуск, а также маневры в сочетании с остановками, инверсией и сменой нагрузок относятся к нестабильным режимам. Эти режимы самые интенсивные, на них приходится наибольшее количество аварийных поломок двигателя.

Напряженность переходных режимов определяемся тем, что в процессе смены режима (нагрузки и частоты вращения) происходят резкие изменения рабочего процесса, меняются условия нагрева и охлаждения цилиндров и поршней.

Асинхронные двигатели в системах электропривода

... 1 Асинхронные двигатели в системах электропривода 1.1 Параметры задания и выбор варианта задания Вариант задания выбирается по ... ф уст — установившееся превышение температуры. Если принять установившееся превышение температуры в оминальном режиме равным допустимому ... график нагрузки, характеризующий длительный переменный режим работы электропривода (рисунок 1), можно привести к равномерному, ...

Величины напряжений, возникающих в деталях цилиндро-поршневой группы и кривошйпно-шатунного механизма, растут с увеличением скорости смены режима и становятся наибольшими при пуске холодного двигателя, резком выведении его на полную нагрузку и при внезапной остановке с полного хода.

В этих условиях элементы конструкции двигателей подвергаются деформации и интенсивному износу, изменяется люфт и натяг в муфтах. Из-за смены режима в деталях, подвергающихся воздействию высоких температур, развиваются явления термической усталости, что со временем приводит к образованию трещин.

При запуске холодного двигателя в цилиндрах создаются неблагоприятные условия для самовозгорания топлива. Его горение сопровождается возникновением чрезмерно высокого давления и высокой скоростью увеличения давления с течением времени.

Детали цилиндропоршневой группы двигателей — поршень, крышка и втулка цилиндра — в период переходных режимов испытывают высокие тепловые нагрузки, под влиянием которых в них возникают термические напряжения, деформация, а в отдельных случаях, при значительных перегрузках и частых сменах режимов, происходят термоусталостные разрушения.

Температурные условия переходных процессов,, определяющие величину термических напряжений, характеризуются максимальным и минимальным уровнями изменения температуры детали, величиной и характером перепада температур по толщине (температурного градиента), зависящего, в свою очередь, от темпа изменения температур на внутренней и наружной поверхностях.

При пуске и в следующий за ним период разгона и прогрева двигателя происходит интенсивное повышение температуры его деталей, и в первую очередь деталей цилиндров поршневой группы, повышение температуры и снижение вязкости смазочного масла, возрастание температуры охлаждающей воды и изменение зазоров между сопрягаемыми поверхностями. Неравномерный нагрев деталей цилиндро-поршневой группы, вызванный наличием термических сопротивлений на пути тепловых потоков, вызывает появление в них высоких градиентов температуры. В поршне, в первую очередь, нагревается головка, тогда как ствол нагревается медленно, аккумулируя тепло в основном в процессе теплопроводности. Поэтому колебания температуры в стволе, а также в нижней части втулки рабочего цилиндра при изменении режима работы двигателя, как правило, малозаметны. Независимо от габаритов и частоты вращения двигателя наиболее интенсивное повышение температуры деталей цилиндро-поршневого узла наблюдается в начальный период их нагрева, особенно в течение 40-60 с после первой вспышки в цилиндре.

Вопрос 4.

Ответ

Системы, обслуживающие главный двигатель корабля, включают: систему подачи воздуха, выхлопную систему, топливную систему, масляную систему, систему охлаждения, систему запуска, реверс и управление.

СИСТЕМА ПОДАЧИ ВОЗДУХА В ЦИЛИНДРЫ

Впускнойтрубопровод, илиресивер, служитдляподводавоздуха вцилиндрыдвигателя. Вчетырехтактныхдвигателяхбезнаддува воздухзасасываетсявресиверизмашинногоотделенияилиможет приниматьсяспалубыпоспециальномутрубопроводу. Вдвигателях снаддувомивдвухтактныхдвигателяхвоздухнагнетаетсявцилиндрывоздухонагнетателями. Дляуменьшенияколебанийдавленияобъемресивераделаютдостаточнобольшим, проходноесечение должнообеспечитьскоростьвоздуханеболее 20 м/с. Внутриресивера вдвигателяхснаддувомустанавливаютвоздухоохладители.

Двигатель внутренного сгорания

... повышения частоты вращения, особенно при значительных размерах двигателя. А теперь немного о первых ДВС. Первый двигатель внутреннего ... в рабочей камере. На большинстве современных автомобилей установлены поршневые двигатели внутреннего сгорания, а на большинстве современных самолетах ... расширения B=(1/V)*(dV/dT)p, где V - объем, T - температура, p - давление. Для большинства тел B>0 (исключением ...

Дляизмерениядавлениявоздуха, поступающеговцилиндр, на ресивереустанавливаютманометры, адляизмерениятемпературы— термометры. Изсистемысмазкинагнетателейвресивервместесвоздухоммогутпопадатьпарымасла. Чтобыснизитьдавлениегазов привзрывепаровмасла, ресиверснабжаютпредохранительными автоматическимиклапанами. Горловины, закрытыекрышками, служатдляочисткиресивера. Ресиверизготовляютизлистовойстали. Дляуменьшенияшумавмашинномотделенииресиверснаружи обшиваютасбестомипокрываютстальнымкожухом.

Вдвигателяхсдвухступенчатымнаддувомресиверможетразделятьсяпродольнойперегородкой (надвеступенидавления) и поперечнымиперегородками (отделяющимиподпоршневыепространстваотдельныхцилиндровилигруппыцилиндров).

Наперегородках вырезаныокна, которыеслужатдляустановкипластинчатыхклапанов, автоматическиоткрывающихсяприрасчетномдавлении.

Конструкциявыпускноготрубопроводазависитотсистемынаддува. Вдвигателяхбезнаддувавыпускныегазыотводятсячерезкороткиепатрубкивобщийвыпускнойколлектор, охлаждаемый водой. Отдельныеучасткиколлекторадлявозможностисвободного расширениясоединяютмеждусобойспомощьюгофрированной трубыилителескопическогоуплотнениясчугуннымиразрезными уплотнительнымикольцами.

Вдвигателяхсгазотурбиннымнаддувомстурбинамипостоянногодавлениявыпускныегазыотвсехцилиндровпоступаютвобщий коллектор. Притаком объемедавлениегазовпередтурбинойостаетсяпостоянным. При использованиитурбинспеременнымдавлениемгазапередсоплами общийвыпускнойколлекторотсутствует, авыпускныегазыподводятсяктурбинеотодногоилинесколькихцилиндровпокоротким патрубкаммалогообъема. Используяимпульсгаза, выходящего изцилиндравмоментоткрытиявыпускныхоргановсвысокимдавлениемитемпературой, можноповыситьмощностьтурбины. Выпускнойтрактдвигателейсгазотурбиннымнаддувомпокрытслоемизоляции, поверхкоторойодеткожухизлистовогожелезаилирубашки сводянымохлаждением.

Дляуменьшенияшуманавыпускномтрубопроводезатурбинами устанавливаютглушитель. Вкачествеглушителяможетиспользоватьсяутилизационныйкотел. ПоправиламРегистрасудовая дизельнаяустановкадолжнабытьоборудованаустройствомдля улавливанияигашенияискрввыпускныхгазах.

СИСТЕМА ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ.

В нашем двигателенапроцессывыпускаотработавших газовинаполненияцилиндравоздухомотводитсявсего 130—150° ПКВ. Этообстоятельствосоздаеттрудностидляхорошейочисткицилиндровот отработавшихгазовинаполненияегосвежимзарядомвоздуха. Крометого, вдвухтактныхДВСотработавшиегазыизцилиндра: выталкиваютсянепоршнем, апродувочнымвоздухом, приэтомне­избежночастичноеперемешиваниевоздухасгазами.

Процессывыпускаотработавшихгазовинаполненияцилиндра свежимзарядомвдвухтактныхдвигателяхпротекаютвтакойпоследовательности: послеоткрытиявыпускныхокон (клапанов) начинается«свободныйвыпуск»—истечениегазовизцилиндраввыпускнойколлекторзасчетразностидавленийвцилиндреивыпускном коллекторе. Скоростьистечениягазоввпериодсвободноговыпуска 800—600 м/спритемпературегазовоколо 1000 ^С Свначалевыпуска. Вконцесвободноговыпускадавлениевцилиндрепадает. Вэтовремя Поршеньоткрываетпродувочныеокнаиначинаетсяпродувкацилиндравоздухом. Воздухкокнамподаетсяпродувочнымнасосом поддавлением 0,11—6,13 МПа, вытесняетотработавшиегазыизанимаетосвободившийсяобъем; происходит«принужденныйвыпуск» ипродувка, т. е. наполнениецилиндравоздухом.

Судовые холодильные установки

... змеевиковый испаритель, отдавая теплоту хладагенту. Компрессором хладагент прогоняется через конденсатор и регулирующий вентиль. Рис. 1. Принципиальная схема пароэжекторной холодильной установки Воздух в камере может охлаждаться ... суда, базирующиеся в море на плавучие базы и не удаляющиеся от них на большие расстояния (например, малые и средние траулеры). К судовой холодильной установке ...

Взависимостиотсистемыпродувкиприходепоршнявверхпродувочныеокнамогутзакрыватьсяраньшевыпускных, итогдачерез открытыевыпускныеокна (клапаны) будеттерятьсячастьзарядавоздуха. Еслипродувочныеокназакрываютсяпозжевыпускных, топроисходитдозарядкацилиндравоздухом. Качествоочистки цилиндрадвухтактногодвигателяинаполненияегосвежимзарядом зависитотсовершенствасистемыпродувки, котораядолжнаобеспечиватьнаибольшуюмощностьиэкономичностьдвигателя. Взависимостиотхарактерадвиженияпотоковвоздухавсесуществующиесхемыпродувкиподразделяютнаконтурныеипрямоточные. Вконтурныхсхемахпотокпродувочноговоздуха, поступая черезокнавсреднейчастирабочейвтулки, описываетвнутренний контурцилиндраидвижетсявнизквыпускнымокнам. Впрямоточныхсхемахвоздухдвижетсятолько, водномнаправлении—вдоль осицилиндра. Путьвоздухаиотработавшихгазоввпрямоточных продувкахпримерновдваразакороче, чемвконтурных.

ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА

Топливоподающаясистемаобеспечиваетрегулярныйвпрысквтребуемойпоследовательности строгодозированныхпорцийтопливаподвысоким давлениемвкамерысгоранияцилиндровдизеля.

Топливоизрасходнойемкостишестереннымнасосом 2 (рис. 5) потрубе 3 черездвухсекционныйунифицированный фильтр 4 подаетсяподдавлением, регулируемымредукционнымклапаном /, в главнуюмагистраль 7 ипотрубам 11 в топливныенасосы 5.

Топливныенасосыподвысокимдавлениемподаютпотрубам 9 черезфорсунки 8 вопределенныемоментывременитопливовкамерысгоранияцилиндровдизеля.

Подтекающеетопливоотфорсуноки топливныхнасосовпосливнымтрубам 6 и 12 отводится.всливныеемкости.

Длязаполнениясистемыдизелятопливомвредукционномклапане 1 имеется устройство, позволяющееперепускать топливоизрасходнойемкости, минуя топливоподкачивающийнасос. Воздухпризаполнениисистемытопливомудаляетсячерезпробки, имеющиесянакрышкеунифицированногофильтра итопливныхнасосов, атакжечерезклапан 10.

НатрубопроводемеждуфильтромитопливныминасосамиустановлендатчикдавлениядляподсоединенияманометраМ, расположенногонащите приборов.

Рис. 5. Схематопливоподающейсистемы:

1 —редукционныйклапан;

2—топливоподкачивающийнасос;

3 —труба;

4 — фильтртоплива;

5 —топливныйнасос;

6, 12—сливныетрубы;

7 —главнаяма­гистраль;

8 —форсунка;

9, 11 —трубы;

10 —клапан;

• М—манометр;

/ —наслив,

II — израсходнойемкости.

Форсункапредназначенадляраспыливания топлива, подаваемоговкамерусгораниядизеля.

Форсунказакрытоготипасгидравлическимуправлениемподъемаиглы.

Наиболееответственныедеталифорсунки— корпусраспылителяиигла—являютсяпрецизионнойпарой.

МАСЛЯННАЯ СИСТЕМА

Системасмазкидизелейциркуляционнаясмокрымкартеромидополнительноймаслянойцистерной (баком).

Всистемусмазкивходят: приемный масляныйфильтр, двухсекционныймасляныйнасос, фильтрыгрубойочисткимасла, фильтртонкойочисткимасла, холодильникиводыимасла, ручной маслопрокачнойнасос, расходныймасляныйбаки систематрубопроводов.

Вовремяработысистемаобеспечиваетбеспрерывноепоступлениемаслаковсемтрущимсядета­лямдизеля.

СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ.

Системаохлаждениядизелядвухконтурная. Дизельохлаждаетсяпреснойводой, циркулирующейпо замкнутомуконтуру. Циркуляционнаяводаимасло охлаждаютсяпроточнойводойвхолодильниках.

Системы кондиционирования воздуха. Техническое обслуживание и ремонт

... систем вентиляции. ... это совокупность мероприятий организационного и технического характера, которые направлены на предотвращение ... рабочих условий: обеспечение хорошей вентиляции помещения, хорошей освещенности, избавление от ... управления организацией Для различных организаций характерны различные виды структур управления. ... стоит находиться под поднятым грузом, необходимо обходить стороной места ...

Системаобеспечиваетустановленныйтемпературныйрежимдизелявовсемдиапазоненагрузок.

Всистемуохлаждениявходят: насосыциркуляционнойипроточнойводы, регулятортемпературыводы, холодильникиводыимасла, водянойрасширительныйбачокитрубопроводы.

Схемасистемыохлаждения

Насос 14 (рис. 6) циркуляционнойводыподает водувнагнетательнуютрубу 17, оттудапопатрубкам 22 водапоступаетвполостьохлажденияблока цилиндровипотрубе 10 вполостьохлаждениятурбокомпрессора. Охладиввтулкицилиндров, водаиз блокаперетекаетвполостикрышекцилиндров, охлаждаетихипопереливнымраковинам 12 поступаетвполостьохлаждениявыпускногоколлектора 19. Охладивколлектор, водапоступаетвтрубу 1 изатемврегулятор 24 температурыводы.

Надизеле 6ЧН25/34 изполостейохлаждения крышекцилиндровпопереливнымраковинамвода перетекаетвтрубу 23, расположеннуювкожухезакрытиявыпускногоколлектора, аизтурбокомпрессорапотрубе 2 поступаетвтрубу 1 изатемчерезре­гулятор 24 —вхолодильник 20, илиминуяего,

Регуляторвзависимостиотустановленнойтемпературыраспределяетпотокводынадвечасти:

• одначастьводынаправляетсявхолодильникводы 20, гдеохлаждаетсяпроточнойводой. Изхолодильникаводавозвращаетсяпотрубе 18 в приемныйпатрубокводяногонасоса 14;

— другаячастьводыпоступаетвтрубу 18 и, смешиваясьсохлажденнойвхолодильникеводой, входит вводянойнасос. Такимобразом, регулятор 24 путем перераспределенияколичестваводы, направляемой вхолодильникимимонего, поддерживаеттемпературувыходящейиздизеляводывпределах 65—80°С.

Натрубе 18 установленобратныйфланцевый клапан 21.

Воздухипар, скапливающийсявсистеме, отводитсявводянойрасширительныйбачок6потрубкам 11 и 4. Трубки 11 вдвухточкахсоединяютсяс водянойполостьювыпускногоколлектора (илитрубы 23) струбой 2.

Рис. 6. Схемасистемыохлаждения: 1, 2,5, 7, 10, 16, 18, 23 —трубы; 3 —турбокомпрессор; 4, 9, 11 —трубки; 6 —расширительныйбачок; 8 —водомерноестекло; 12 —переливная раковина; 13, 14 —водяныенасосы; 15 —фланцевыйотвод; 17 —нагне­тательнаятруба; 19 —выпускнойколлектор; 20 —холодильникводы; 21 —обратныйфланцевыйклапан; 22 —патрубок; 24 —регулятортем­пературыводы; / —сливпроточнойводы; II —сливциркуляционной воды

Подпиткаводойконтурациркуляционнойводы происходитизрасширительногобачкапотрубе 5.

Циркуляционныйконтурирасширительныйбачокзаполняютсяпреснойводойчерезтрубу 7. На бачке 6 дляконтролязауровнемводыпоставлены водомерныестекла 5 снанесенныминанихметками. Черезтрубку 9 нарасширительномбачкециркуляционныйконтурводянойсистемысообщаетсясатмосферой.

Расширительныйбачокдолженбытьустановлен так, чтобыднищеегобыловышеверхнейчастивыпускногоколлекторанеменеечемна 400мм.

Проточнаяводавсасываетсянасосом 13 ипопадаетвхолодильникиводыимасла. Сначалаона проходитчерезмаслянуюсекциюхолодильника, затемпоступаетвводяную, охлаждаетмаслоициркуляционнуюводуисливаетсяизхолодильника.

Фланцевыеотводы 15 всистемепредназначены дляподключениярезервныхсредств.

Приобъединеннойсистемеохлаждениянесколькихдизелеймогутбытьиспользованыобщиедля всейустановкиводяныенасосы, холодильникиирасширительныеемкости.

Устройствоиработарегуляторатемпературыводыизложенывинструкциизавода-изготовителя.

К системам смазки двигателя предъявляются следующие общие требования: своевременная подача необходимого количества масла к узлам трения для защиты их поверхностей от износа и коррозии (смазывающее и защитное действие);

• отвод тепла от трущихся поверхностей и деталей (терморегулирующее действие);
• удаление продуктов износа и нагара с поверхностей тре­ния (моющее действие);
• очистка масел.

От того, насколько система смазки соответствует заданным требованиям, во многом зависит надежность и продолжительность работы двигателя.

Вопрос 5.

Ответ

На современных судах управление комплексами ГД — ВФШ и ГД — ВРШ осуществляется из рулевой рубки с помощью систем ДАУ.

Основной целью ДАУ является уменьшение трудозатрат судовой команды по управлению судном и повышение безопасности мореплавания путем повышения безопасной эксплуатации ГД при маневрировании, выполнения операций по управлению ГД в оптимальной последовательности, дающей возможность увеличить точность и скорость выполнения маневров, минимальной загрузки операторов (штурмана) на мостике и освобождения вахтенного механика от постоянного пребывания у поста управления ГД.

Системы ДАУ комплексов ГД — ВРШ имеют ряд специфических особенностей. Существуют системы DAU GD — CPP, в которых каждому положению элемента управления соответствует определенная комбинация скорости и шага винта. Однако эти установки неэкономичны и могут считаться морально устаревшими. В современных системах положение органа управления определяется сочетанием частоты вращения и нагрузки (крутящего момента) при изменении шага гребного винта. При этом обеспечивается с достаточной точностью требуемая скорость хода судна с наименьшим возможным удельным расходом топлива при различных нагрузках и условиях плавания судна и одновременное снижение возможной перегрузки ГД.

Так как в установках с ВРШ обычно применяются нереверсив-‘ные дизельные двигатели, то упрощается схема его системы ДАУ (отсутствует канал управления реверсом).

Однако появляется схема управления ВРШ, работающая совместно со схемой управления частотой вращения и нагрузкой ГД.

Принцип работы системы ДАУ с двигательной установкой с ЦНД будет рассмотрен ниже на примере паротурбинной установки.

Новым этапом автоматизации управления отечественными турбореакторами является ДАУ комплекса двигатель-ЦНД для кораблей типа «Кубань». Упрощенная структурная схема управления представлена на рис. 7. Величина упора ЦПП и его направление зависят от угла и направления вращения лопастей, а также от частоты вращения карданного вала. Разворот лопастей ВРШ осуществляется гидромеханическим механизмом изменения шага МИШ, а управление-воздействием на задатчик шага ЗШ. Заданный скоростной режим I I3A и греО-ного вала поддерживается регулятором частоты вращения нчь, включенным по всережимной схеме и воздействующим через маневровый клапан на подачу пара к ТВД. Воздействие на контроллеры MISH и RFV может производиться вручную с местных контрольно-пропускных пунктов или удаленно.

Рис. 7. Схема ДАУ комплекса двигатель —ВРШ турбохода «Кубань»

В схеме предусмотрено ДАУ ВРШ и ГТЗА с главного поста управления (ГПУ) рулевой рубки судна или из ЦПУ машинного отделения, а в случае отказа ДАУ или при пуске ГТЗА из холодного состояния — раздельное дистанционное управление ВРШ и ГТЗА с пульта резервного управления ПРУ из ЦПУ.

При работе ДВС на ЦПП установка регулятора, включенного по общережимной схеме, обязательна, так как скоростной режим корабля меняется не только изменением скорости ЦНД, но и изменением угла наклона вращение его лопастей. С уменьшением шага винтовые характеристики становятся пологими, нагрузка уменьшается и становится минимальной при нулевом развороте лопастей ВРШ, а регулятор поддерживает заданную частоту вращения в пределах не­равномерности АСР.

В АСР дизель-генераторов устанавливают однорежимные регуляторы, обеспечивающие поддержание заданной частоты вращения вала и частоты тока в электрической сети в пределах допускаемой статической неравномерности, а включают их в работу по всережимной схеме.

Видом потребителя механической энергии и требованиями, предъявляемыми к качеству его работы, определяются требования к точности поддержания частоты вращения вала ДВС. Согласно. ГОСТ 10511—72 АСР с регуляторами прямого и непрямого действия делятся по точности на четыре класса.

Первый класс точности АСР обеспечивается однорежимпыми. регуляторами двухимпульсными (ОРД), устанавливаемыми на ДГ переменного тока с повышенными требованиями к качеству регулирования. На транспортных судах ОРД распространения пока не получили.

На ДГ судовых электростанций устанавливаются одноимпульс-ные однорежимные регуляторы непрямого действия (ОРН), обеспечивающие 2-й и 3-й классы точности АСР, либо однорежимные регуляторы прямого действия (ОРП), обеспечивающие 3-й и 4-й класс, точности АСР. Для каждого класса точности АСР установлены предельные значения динамического заброса частоты вращения от начальных значений п _о на установившемся режиме и длительности переходного процесса Т_пп при полном мгновенном сбросе или уве­личении нагрузки, а также нестабильности частоты вращения v.

Регуляторы ОРП и ОРН должны обеспечивать возможность установки степени неравномерности АСР в пределах не уже 2—4%.

АСР ГД с всережимными регуляторами непрямого (ВРН) и прямого (ВРП) действия должны обеспечивать динамический заброс частоты вращения не более 18% и длительность переходного процесса не более 10 с при мгновенном сбросе нагрузки. Нестабильность АСР при номинальной уставке задания ВРН или ВРП (т. е. при работе АСР по номинальной регуляторной характеристике) должна отвечать требованиям 3-го и 4-го классов точности, а степень неравномерности АСР не должна превышать 12%. Эти же требования предъявляются к АСР Регистром.

Вопрос 6.

Ответ

Рассмотрим назначение, холодильных установок на судах различного типа.

Сохранение и обработка пищевых продуктов.

Холодильные машины наиболее широко применяются для сохранения пищевых продуктов при их перевозке на транспортных рефрижераторных судах, грузовые трюмы которых снабжены тепловой изоляцией и охлаждающими устройствами. Имеется также значительное количество судов, на которых только часть грузовых помещений оборудована под рефрижераторные перевозки. Для сохранения пищевых продуктов, предназначенных для питания команды и пассажиров, на всех судах, совершающих продолжительные рейсы, оборудуются специальные провизионные камеры с искусственным охлаждением. На многих судах рыбопро­мыслового флота холодильные машины используются не только для сохранения продуктов промысла, но и для их охлаждения или замораживания (траулерах, плавбазах, китобазах и т. д.).

Остановимся кратко на консервирующем действии холода и оптимальных условиях перевозки скоропортящихся грузов. Наиболее совершенный вид консервации, пригодный для любого скоропортящегося продукта,— его охлаждение или замораживание. При понижении температуры значительно замедляется развитие микроорганизмов и распад составных частей продуктов: белков, жиров и углеводов. Кроме того, охлажденные или замороженные пищевые продукты наилучшим образом сохраняют свои питательные и вкусовые качества, а также витамины.

При охлаждении пищевые продукты не доводятся до крио-скопической температуры, т. е. температуры замерзания соков, находящихся в их тканях.

При замораживании температура продукта понижается настолько, что все соки или часть их превращаются в кристаллы льда. Замораживание — более эффективный способ консервации, чем охлаждение;

— позволяет хранить и перевозить груз в течение продолжительного времени. Это объясняется не только тем, что продукт приобретает более низкую температуру, но и тем, что благодаря превращению соков в кристаллы льда продукт как бы обезвоживается. Эти два обстоятельства в значительной мере препятствуют развитию бактерий.

Однако процесс замораживания продуктов не всегда обратим с процессом оттаивания (дефростацией).

Некоторые продукты после дефростации не восстанавливают своих первоначальных качеств. Например, яйца не подвергаются замораживанию и пе­ревозятся только в охлажденном состоянии.

Кроме температуры, на сохранность грузов большое влияние оказывает относительная влажность воздуха в охлаждаемых помещениях. При пониженной влажности воздуха замедляется развитие бактерий, но вместе с тем происходит значительная усушка большинства скоропортящихся грузов. Усушка не только связана с потерей веса, но зачастую приводит к снижению питательных свойств и ухудшению внешнего вида продукта.

Повышенная влажность способствует, даже при весьма низких температурах, развитию бактерий, а также интенсивному образованию плесени на поверхности продуктов и деревянной внутренней зашивке трюмов. Поэтому выбор величины влажности воздуха для охлаждаемых трюмов — весьма существенный вопрос. С плесенью и грибками борются обычно дезинфекцией и вентиляцией охлаждаемых помещений. Вообще искусственная вентиляция грузовых трюмов рефрижераторных судов жела­тельна при перевозке почти всех грузов как один из эффективных методов борьбы с посторонними запахами.

Некоторые грузы подлежат обязательной вентиляции: к ним в первую очередь следует отнести фрукты и овощи, которые при хранении выделяют значительное количество углекислоты.

На сохранность груза влияет также циркуляция воздуха, обеспечивающая более равномерное распределение температуры и влажности воздуха в трюмах и препятствующая образованию зон, в которых может скапливаться затхлый воздух Интенсивность естественной циркуляции воздуха в трюме зависит от многих факторов, например, от высоты трюма, системы охлаждения, размещения охлаждающих батарей и т. д. На интенсивности циркуляции воздуха сказываются также способы укладки груза и погрузочные нормы. При очень высоких погрузочных нормах, или погрузочной плотности, трудно обеспечить нормальную циркуляцию воздуха.

В связи с необходимостью вентиляции охлаждаемых помеще­нии и интенсивной циркуляции воздуха в них применяют воздушные системы охлаждения, обеспечивающие принудительную циркуляцию воздуха.

Выбор температуры и относительной влажности воздуха в грузовых охлаждаемых помещениях, а также кратности вентиляции и циркуляции воздуха в них зависит от рода перевозимого груза и сроков его перевозки.

Изготовление искусственного льда. На некоторых пассажир­ских судах устанавливают льдогенераторы для приготовления искусственного льда из пресной воды, который используется для бытовых и медицинских целей. Производительность таких льдогенераторов сравнительно невелика и, как правило, не превышает 200кг в сутки. Некоторые типы промысловых судов снабжают льдогенераторами для изготовления из забортной воды снежного и чешуйчатого льда, предназначенного для интенсивного охлаждения и кратковременного хранения улова ряд судов оборудован весьма мощными льдогенераторными устройствами (на некоторых краболовных судах общая суточ­ная производительность льдогенераторов составляет 25г).

Имеются также плавучие льдозаводы производительностью до 100г в сутки, снабжающие в море рыболовецкие суда льдом.

На большинстве рыбопромысловых судов для охлаждения рыбы пользуются дробленым естественным льдом. Однако применение льда, заготовляемого в естественных водоемах, мало приемлемо с санитарной и технологической точек зрения. Такой лед зачастую содержит значительное количество микроорганизмов и других вредных примесей. Пересыпка рыбы дробле­ным льдом, имеющим довольно крупные размеры, не обеспечивает хорошего контакта между льдом и телом рыбы; кроме того, крупные куски льда наносят рыбе механические повреждения. Поэтому наиболее целесообразным и эффективным является охлаждение и хранение рыбы в мелком чешуйчатом или снежном льде, изготовленном на борту судна.

Кондиционирование воздуха осуществляется с целью поддержания в помещениях наиболее благоприятных для человека так называемых комфортных условий. Эти условия в первую очередь определяются температурой и влажностью воздуха в сочетании с его скоростью движения, а также определенным химическим составом воздуха и очисткой его от вредных примесей. Кондиционирование воздуха является развитием техники отопления и вентиляции служебных (машинные отделения, рулевые рубки, камбузы, госпитали и т. д.) и бытовых (каюты, кают-компании, салоны, кинотеатры) помещений. Весьма существен­ное, а иногда и решающее значение имеет кондиционирование воздуха в помещениях, где расположены различные вычислительные приборы, так как точность результатов вычислений во многом зависит от постоянства температуры и влажности воздуха в этих помещениях. В некоторых приборах осуществляется непосредственное охлаждение отдельных деталей.

При кондиционировании воздуха в зимнее время года производятся его подогрев и увлажнение, а в летнее — охлаждение и осушка. Для этого на судах используются холодильные машины, которые в технике кондиционирования воздуха играют большую роль. Производительность холодильных машин, уста­новленных на некоторых судах для кондиционирования воздуха, превышает 1 млн. ккал/час.

Следует сказать, что использование холодильных машин на судах не ограничивается перечисленными областями их применения. В некоторых случаях холодильные машины используются для охлаждения питьевой воды, грузовых танков бензиновозов и спиртовозов, для создания искусственных катков на крупных пассажирских лайнерах и других целей.

Перспективно использование холодильных машин для опреснения забортной воды путем вымораживания из нее кристаллов пресного льда.

Для получения пресной воды, а также отопления помещений весьма эффективно применение на-некоторых судах холодильных машин, работающих по циклу теплового насоса, так как в этом случае количество тепла, выдаваемого машиной, в несколько раз больше теплового эквивалента затрачиваемой электроэнергии.

В последние годы ведутся исследования по использованию холодильных машин в составе судовых энергетических установок для повышения их мощности и экономичности. Здесь намечаются два пути.

Первый путь — использование отбросного тепла для охлаждения трюмов и получения холода для систем кондиционирования воздуха с помощью так называемых теплоиспользующих холодильных машин, а также для получения дополнительной энергии в прямых циклах, где рабочим делом являются холодильные агенты.

Второй путь — охлаждение воздуха, подаваемого для сжигания топлива в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) и газотурбинных установках (ГТУ).

Так, испытания дизеля Д-50 показали, что при охлаждении наддувочного воздуха, имеющего давление 2 кГ/см ² , до 5° С мощность повысилась с 1200 до 1800 э. л. с. Эффективность применения холодильных машин для этих целей значительно возрастает, если холодильные машины работают за счет тепла отработавших газов.

Приведенными примерами не исчерпываются все возможности использования холодильных машин на судах. Развивающаяся газовая промышленность требует перевозки сжиженных газов (пропана, бутана, метана и т. д.), что выгоднее осуществлять без избыточного давления в емкостях, а для этого необходимо охлаждение газа до весьма низких температур, примерно до —160° С. В этом случае используют каскадные холодильные машины, которые, несмотря на значительные габариты и вес, оправдывают себя, так как перевозка газа под высоким давлением требует стальных танков с большой толщиной стенок. Кроме того, благодаря искусственному охлаждению значительно сокращаются потери газа.

Судовые холодильные установки, как и энергетические, в отличие от стационарных имеют ряд особенностей в отношении общего расположения охлаждаемых помещений, размещения оборудования и выбора его типа.

При проектировании и постройке стационарных холодильников желательно придавать им форму куба, чтобы при наибольшей емкости получить минимальную величину внешних ограждающих поверхностей. На судах общее расположение охлаждаемых грузовых помещений, соотношение их размеров и форма зависят от соотношения размеров корпуса судна и его формы, которые определяются мореходными качествами судна, необходимой прочностью корпуса, его живучестью, районом плавания и многими другими факторами. И все же при проектировании грузовых рефрижераторных судов следует по возможности стремиться к наиболее выгодному соотношению между объемом грузовых помещений и размерами ограждающих поверхностей.

На судах, где производят термическую обработку груза, расход холода через внешние ограждения по сравнению с расходом холода на охлаждение и особенно замораживание сравнительно мал, поэтому высказанные выше соображения имеют меньшее значение. В этом случае при выборе общего расположения грузовых охлаждаемых помещений следует считаться с поточностью технологического процесса и грузовых операций, производимых на судне.

Холодопроизводительность установки должна обеспечивать все статьи расхода холода на судах, причем наличие отдельных статей и их удельный вес зависят от назначения и типа судна.

Расход холода через изоляцию слагается из расхода холода через отдельные изолированные ограждения и зависит от их размеров, коэффициентов теплопередачи и разности температур между окружающими данную конструкцию средами. Таким образом, эта статья расхода холода может быть найдена из выражения

Q ₁ = kFt + k_лин Pt + q_п ккал/час,

гдеk — коэффициент теплопередачи отдельных изоляционных конструкций, ккал/м ² час град;

F — поверхность конструкций, м ² ;

k _лин — линейный коэффициент теплопередачи на отдельных участках промежуточных палуб или переборок, ккал/м час град;

• P — длина отдельных участков, м;
• t — соответствующий этим участкам перепад температур,град.;

q _п — теплоприток через один пиллерс, ккал/час.

Температура внутри охлаждаемых помещений t _T выбирается в зависимости от рода перевозимого груза. Наружная температура ограждающих поверхностей t_н выбирается в зависимости от средней температуры окружающей среды в наиболее теплое для данного района плавания время года. Температура настила второго дна и обшивки подводной части бортов принимается равной температуре забортной воды t_w , а внешняя температура конструкций, граничащих с внутренними помещениями судна,— температуре этих помещений.

Несколько иначе обстоит дело с выбором температуры внешней поверхности открытой палубы и надводных бортов, подверженных солнечной радиации. Приближенный учет влияния солнечной радиации на температуру палубы и бортов применительно к рефрижераторным судам был произведен С. Д. Левен-соном и В. С. Мартыновским.

Если пренебречь отводом тепла по обшивке бортов в воду, то баланс тепла, отнесенный к 1м ² палубы,

q _s = q₁ + q₂ ккал/м² час,

где q _s — количество излучаемого тепла на 1м² ;

q ₁ — тепло, отдаваемое палубой наружному воздуху;

q ₂ — тепло, проходящее внутрь трюма. Величины q₁ и q₂ находят из выражений

q ₁ =  (t_п — t_h ); q₂ = k (t_п — t_т )

где — коэффициент теплоотдачи от поверхности палубы к наружному воздуху, ккал/м ² час град;

k — коэффициент теплопередачи изоляции палубы, ккал/м ² час град;

t _п , t_h и t_т — соответственно наружная температура палубы, наружного воздуха и трюма, ^о C.

Опытные данные о влиянии солнечной радиации на тепло-притоки в трюмы рефрижераторных судов практически отсут­ствуют. Предварительные наблюдения, проведенные ЛКИ в ав­густе на среднем рыбопромысловом траулере в южной части Каспийского моря, показали, что температура надводного борта при небольшой его высоте (около 1м) практически была равна температуре забортной воды; среднесуточная температура палубы при ширине ее 8 ж была на 5 ⁰ C выше среднесуточной температуры воздуха.

Расход холода на охлаждение и замораживание груза. При расчете судовых холодильных установок транспортных рефрижераторных судов эту статью расхода холода обычно не учитывают, так как такие суда, как правило, принимают груз, уже охлажденный или замороженный в береговых холодильниках или на специальных судах. Эту статью расхода холода обычно учитывают на судах, где наряду с про­мыслом производится также переработка продуктов промысла (рыбопромысловые траулеры, боты, китобойные базы и др.).

При небольшой продолжительности рейса (5—10 суток) обычно ограничиваются охлаждением, а при более длительных рейсах — замораживанием.

Расход холода на охлаждение или замораживание может быть вычислен по формуле

Q ₂ = G(i_нач – i_k )/ ккал/час

где G — вес груза, подлежащего охлаждению или замораживанию, кг;

i _нач — начальная энтальпия груза, ккал/кг;

i _k — конечная энтальпия груза, ккал/кг;

• — время охлаждения или замораживания, час.

При охлаждении и замораживании рыбы на судах t _нач принимают равной температуре забортной воды, которой она обычно промывается перед термической обработкой.

При определении расхода холода на охлаждение или замораживание груза, поступающего в таре, следует учитывать также расход холода на ее охлаждение.

Наиболее сложно определить время охлаждения или замораживания т, так как эта величина зависит от многих факторов (формы и размеров груза, его физических констант, способа охлаждения или замораживания, температурного режима и т. д.).

Пользуясь теорией теплопередачи, можно вычислить величину т, однако точность такого вычисления весьма невелика. В практике обычно приходится пользоваться опытными данными, а при применении теоретических формул вносить поправки, полученные также из опыта.

Охлаждение или замораживание груза обычно производится в специальных аппаратах, которыми снабжены рыбодобывающие суда и плавучие базы. Однако доохлаждение или домораживание груза может осуществляться и в трюмах транспортных судов. Сколько-нибудь точный учет расхода холода на такую доработку груза произвести затруднительно, так как степень доохлаждения или домораживания зависит от случайных факторов.

Расход холода на вентиляцию охлаждаемых помещений зависит от кратности вентиляции, выбираемой в соответствии с родом перевозимого груза, размерами охлаждаемых помещений, а также температурными и влажностными условиями внутри трюмов и снаружи.

Этот расход может быть определен из выражения

Q _s = nV/24v (i_н – і_т ) ккал/час,

где V — объем охлаждаемых помещений, м ³ ;

• п — кратность вентиляции в сутки;

i _н — энтальпия наружного воздуха, ккал/кг;

і _т — энтальпия воздуха в охлаждаемом помещении, ккал/кг;

v — удельный объем наружного воздуха при принятых ус­ловиях внутри помещения, м ³ /кг.

Расход холода на приготовление льда. На рыбопромысловых судах с собственными льдогенераторами эта статья расхода составляет значительную долю от общего расхода холода. Расход холода на приготовление льда

Q ₄ = Gq ккал/час,

где G — часовая производительность льдогенераторов, кг;

• q — расход холода на приготовление 1 кг льда, ккал/кг;
• в зависимости от температуры воды, подлежащей замораживанию, и типа льдогенератора величина q колеблется в пределах 120—160 ккал/кг.

Расход холода, компенсирующий тепловыделения людей и освещения. Обычно в грузовых помещениях транспортных рефрижераторных судов эта статья расхода холода отсутствует, так как во время рейса трюмы закрыты.

При проектировании малых рыбопромысловых судов, в охлаждаемых помещениях которых производится обработка рыбы, а также судов, где совершаются частые погрузки и выгрузки, эту статью расхода холода рекомендуется учитывать. То же самое можно сказать и о провизионных камерах, часто посещаемых людьми. Расход холода определяется из выражения

Q ₅ = qm + 0,86W_CB ккал/час,

где q — тепловыделение одного человека, составляющее в среднем 200 ккал/час;

• т — количество работающих людей;

W _CB — мощность установленных светильников, вт.

Расход холода, эквивалентный работе механизмов. Эта статья расхода холода слагается из тепловыделений механизмов, установленных внутри охлаждаемых помещений и непосредственно входящих в состав установки. К последним можно отнести рассольные насосы и мешалки, а также вентиляторы, подающие в трюмы охлажденный воздух. В этом случае часовой расход холода

Q ₆ = 860 (1 — _дв ) N_дв ккал/час,

где  _дв — к. п. д. двигателя;

N _дв — мощность двигателя, кет;

•  — коэффициент одновременности работы оборудования.

При рассольном охлаждении суммарная мощность рассольных насосов невелика, и поэтому величина Q ₆ составляет 10— 15% от общего расхода холода. При воздушной системе охлаждения благодаря мощным вентиляторам она достигает 25%. Обычно при проектировании крупных рефрижераторных судов определение величины Q₆ производится методом последовательных приближений. Приняв вначале величину Q₆ приближенно, вычисляют холодопроизводительность установки как сумму всех статей расхода холода, а затем производят уточнение этой ве­личины.

Прочие статьи расхода холода включают различ­ные неучтенные выше потери, к которым в первую очередь следует отнести расход холода через изоляцию испарителей, воздухоохладителей, трубопроводов и воздухопроводов, расположенных вне охлаждаемых помещений. Утечка холода через всевозможные металлические подвески и кронштейны, а также через неплотности в грузовых люках и дверях учитывается при проектировании увеличением расчетной холодопроизводительности на 20—30%.

Расчетная холодопроизводительность. Все статьи расхода холода на охлаждаемые помещения учитывают по этим помещениям отдельно, и их сумма служит для установле­ния теплопередающей поверхности охлаждающих приборов в каждом помещении.

Холодопроизводительность машины (компрессоров) складывается из суммы тепловых нагрузок по всем охлаждаемым помещениям, тепловых нагрузок, связанных с термообработкой груза, изготовлением льда, а также других нагрузок, вызываемых дополнительным расходом холода на потери через изоляцию испарителей, трубопроводов, воздухопроводов и другого оборудования, расположенного вне охлаждаемых помещений. Эти потери составляют 10—30% от суммарного расчетного расхода холода.

В случае, если объекты охлаждения требуют поддержания различных температур, отдельные статьи расхода холода сум­мируют по одинаковым или близким’ температурам обычно в пре­делах ±2-:-±3 ^о С.

Литература

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/sistema-vyipusknyih-gazov-na-sudne/

1. И.В.Вознизкий «Судовые двигатели внутреннего сгорания», М., Транспорт, 1979, 413 стр.

2. В.С.Онасенко «Автоматизация судовых энергетических установок», М., Транспорт, 1981,270 стр.

3. А.М.Манькова «Судовые паро-энергетические установки», М., Транспорт, 1989,237 стр.

4. А.П.Добровольский «Судовые холодильные машины и установки», Ленинград, Судостроение,1969,252 стр.

5. Н.Н. Соловьев «Судовые электро-энергетические системы», М., Транспорт, 1987