Сайт нуждается в вашей поддержке!
Категории сайта

Насосы и системы трубопроводов

Присоединяйтесь к нашему ТГ каналу!

На судне насосы и системы трубопроводов являются неотъемлемой частью его функциональности и безопасности. Они обеспечивают эффективное перемещение жидкостей и газов, необходимых для работы и обслуживания судна в морском плавании.

Одной из ключевых задач насосов на судне является подача топлива к двигателям и генераторам. Топливные насосы гарантируют постоянное снабжение судна энергией, что особенно важно в длительных морских путешествиях. Также существуют насосы для перекачки пресной воды, используемой в бытовых и хозяйственных нуждах экипажа, а также системы, обеспечивающие охлаждение и кондиционирование воздуха на борту.

Системы трубопроводов на судне представляют собой сложную инфраструктуру, которая связывает все основные системы и обеспечивает их работу взаимодействующим образом. Это включает в себя систему гидравлического управления, систему пожаротушения, систему балластных танков и другие важные сегменты. Правильное функционирование этих систем критически важно для обеспечения безопасности и надежности судна во время плавания, а также для предотвращения аварийных ситуаций на море. Все это делает насосы и системы трубопроводов незаменимыми компонентами на судне, гарантирующими его безупречную работу и эффективность во время морских переходов.

Принцип работы насосов

В машинных отделениях судна в любое время происходит перемещение различных жидкостей. Длина трубопроводов, в которых эти жидкости перемещаются, составляет много километров; между различными системами имеются перемычки, насосы для перекачки разных жидкостей часто дублируются. Судовой механик должен в совершенстве знать все системы, вплоть до расположения и назначения каждого клапана. Некоторые системы предназначены для:

В состав каждой системы входят:

которые будут последовательно рассмотрены.

Насос – это механизм, предназначенный для подъема жидкости с нижнего уровня на верхний или для сообщения жидкости некоторого количества энергии, в результате чего создается движение жидкости или повышается ее давление. В зависимости от типа насосов их принцип действия различный. Выбор типа насоса зависит от:

На судах насосы с их системами трубопроводов включают в себя всасывающий участок трубопровода, насос и нагнетательный участок трубопровода (рис. 1).

Схема составляющих системы трубопроводов
Рис. 1 Принципиальная схема перекачки жидкости.
1 – цистерна, из которой осуществляется всасывание; 2 – цистерна, в которую осуществляется нагнетание; 3 – насос

Система служит для того, чтобы в какой-то точке создать положительное давление или напор для нагнетания жидкости. Энергия, вырабатываемая насосом, тратится на создание этого напора и на потери при движении жидкости. Потери в основном определяются трением в трубопроводах и разницей в исходном и конечном уровнях жидкости. Общие потери могут быть выражены следующим образом:

Hобщ = Hтр. вс + Hтр. нагн + Hнагн. цист  Hвс. цист,

где:

Все значения выражаются в метрах столба перекачиваемой жидкости.

На рис. 2 представлено несколько характеристик системы и насоса.

Диаграмма зависимостей системы и насоса
Рис. 2 Характеристики системы.
1 – характеристика насоса; 2 – характеристика потерь в системе; 3 – расчетное значение; 4 – КПД насоса; 5 – тре6уемый ППНВ; 6 – ППНВ системы

Одна из них – зависимость общих потерь от расхода жидкости. Если эта зависимость определена для какой-то данной системы, то можно подобрать оборудование с характеристикой, близкой к характеристике системы. Для обеспечения более экономичной работы насоса он должен работать в пределах, где обеспечивается наибольший КПД насоса. Кривая КПД насоса показана на рис. 2.

В тех случаях, когда необходимо откачивать жидкость из мест, расположенных ниже насоса, существенно важным становится ряд условий для всасывающей части системы. Существует понятие о полном положительном напоре на всасывании (ППНВ) Значение ППНВ соответствует кавитационному запасу энергии жидкости при входе в насос.x, определяемом как для насоса, так и для системы. Полный положительный напор на всасывании (ППНВ) определяется как разница между абсолютным давлением на входе в насос Hабс и давлением паров жидкости, которое изменяется с температурой. Поэтому ППНВ должен определяться при данной температуре жидкости. ППНВ системы находится по формуле:

ППНВсист = Hатм + Hцист  Hтр. вс  Hдавл. паров,

где:

Все значения обычно выражаются в метрах столба морской воды. В документации завода-изготовителя, прилагаемой к насосу, дается требуемый ППНВ, который также выражен в метрах столба морской воды. При подборе насоса для какой-либо системы по значению ППНВ необходимо, чтобы требуемый ППНВ насоса был выше ППНВ системы. Недостаточное значение требуемого ППНВ может привести к кавитации, т. е. к образованию и лопанию пузырьков пара в жидкости, что влияет на подачу насоса и может вызвать его повреждение.

Типы насосов

Судовые насосы обычно бывают трех типов:

Для удовлетворения различных требований, предъявляемых к насосам, создано много конструкций объемных и центробежных насосов.

Объемные насосы. Подача объемных насосов достигается путем увеличения или уменьшения объема того пространства, в котором помещается жидкость; благодаря этому происходит перемешивание жидкости (или газа). В объемных насосах применяют:

На рис. 3 показан принцип действия поршневого насоса.

Схема устройства механизма поршневого насоса
Рис. 3 Схематическое устройство поршневого насоса.
1 – открытый всасывающий клапан; 2 – зарытый всасывающий клапан; 3 – открытый нагнетательный клапан; 4 – воздушный колпак; 5 – закрытый нагнетательный клапан.
I – всасывание жидкости; II – поршень движется вверх; III – нагнетание жидкости

Это насос двойного действия, так как с каждой стороны цилиндра жидкость может поочередно всасываться или нагнетаться. При ходе поршня вверх под ним создается разрежение, и жидкость всасывается. Клапаны устроены так, что в это время нагнетательный клапан в нижней крышке закрыт. Из пространства над поршнем жидкость нагнетается через нагнетательный клапан, в то время как всасывающий клапан закрыт. При ходе поршня вниз все происходит в обратном порядке.

Для смягчения возникающих при этом колебаний давления в нагнетательном трубопроводе на нем обычно устанавливают воздушный колпак. Таким образом, энергия максимального давления аккумулируется сжатым воздухом и возвращается в систему, когда давление падает. Воздушные колпаки на поршневых насосах не устанавливают лишь тогда, когда эти насосы применяются в качестве питательных, так как в питательную деаэрированную воду может попасть воздух из колпака.

На перемычке между нагнетательной и всасывающей полостями насоса устанавливается предохранительный клапан на тот случай, если при работе насоса клапаны в нагнетательной части системы окажутся закрытыми.

Поршневые насосы – самовсасывающие, обеспечивают большую высоту всасывания и высокое давление нагнетания в соответствии с требованиями к системе. Эти насосы могут перекачивать жидкость с большим содержанием газов или паров, но имеют сложную конструкцию с большим числом движущихся деталей, которые требуют наблюдения и ухода. При пуске насоса всасывающий и нагнетательный клапаны должны быть открыты. Очень важно, чтобы на нагнетательном участке системы клапаны не оказались закрытыми, иначе при пуске насоса сработает предохранительный клапан или могут возникнуть повреждения в насосе. Хотя насос и является самовсасывающим, но для уменьшения износа и исключения задира поршня в насос перед пуском следует заливать жидкость. Если насос имеет электрический привод, то для пуска насоса нужно нажать кнопку «Пуск». После краткого периода неустойчивой работы насос начнет всасывать жидкость. Если привод насоса паровой, то вначале потребуются обычные осушение и прогревание цилиндра, прежде чем подавать в цилиндры привода постепенно увеличивающиеся порции пара.

В процессе технического обслуживания и ремонта движущиеся части насоса необходимо осматривать. Следует тщательно проверять поршни, поршневые кольца и цилиндровые втулки. На поверхности втулки в тех местах, где поршневые кольца останавливаются при своем движении, могут возникать кольцевые выступы, которые нужно удалять. Всасывающие и нагнетательные клапаны в зависимости от их состояния необходимо притирать или перешлифовывать.

На рис. 4 показаны роторные насосы двух типов.

Схема механизма лопастного и винтового насосов
Рис. 4 Роторные насосы:
а – лопастной; б – винтовой.
1 – ротор; 2 – корпус; 3 – лопатка; 4 – винт; 5 – сальник; 6 – приводной вал; 7 – подшипник.
I – всасывание; II – нагнетание

Действие насосов обоих типов заключается в том, что некоторое количество жидкости (или воздуха) перемещается в замкнутом пространстве, которое уменьшается по объему по мере приближения к стороне нагнетания. Следует заметить, что жидкость не проходит между зубцами колес или винтов, а проходит в полостях между ними и корпусом.

Пуск роторных насосов производится так же, как и поршневых. Здесь также предусмотрена перемычка между нагнетательной и всасывающей полостями с предохранительным клапаном. Во время технического обслуживания и ремонта насосов этого типа особое внимание должно уделяться состоянию уплотнительного устройства в месте выхода вала. Износ лопастных насосов зависит от вида переключаемой жидкости и от наличия в ней абразивных и коррозионных примесей. Винтовые насосы должны осматриваться через установленные промежутки времени, и если их разбирают, то особенно внимательно нужно производить сборку винтов.

В рулевыx устройствах применяются роторные насосы особых видов, которые будут описаны в статье Рулевые машины на судах“Рулевая машина на судах, устройство и применение”.

Осевые насосы. В осевых насосах под действием винтового пропеллера жидкости придается ускорение в осевом направлении. Выходные каналы и направляющие лопатки устроены так, что кинетическая энергия потока преобразуется в потенциальную и при этом повышается давление жидкости.

На рис. 5 показан реверсивный осевой насос.

Схема устройства осевого насоса
Рис. 5 Осевой насос.
1 – упорный подшипник: 2 – корпус подшипника; 3 – уплотнительное устройство; 4 – вал насоса; 5 – корпус насоса; 6 – пропеллер; 7 – диффузор.
I – нагнетание

Корпус насоса имеет горизонтальный или вертикальный разъем, чтобы был доступ к пропеллеру. В месте выхода вала из корпуса установлен механический сальник, препятствующий утечке жидкости. На приводном валу установлен упорный подшипник с самоустанавливающимися подушками. В качестве привода может применяться электрический двигатель или паровая турбина.

Осевые насосы применяют в тех случаях, когда требуется перекачивать большие массы воды при низком давлении, например для прокачки воды в конденсаторах. КПД этих насосов такой же, как и у центробежных насосов, имеющих небольшую высоту подъема, а так как пропеллер может работать с высокой частотой вращения, то в качестве привода можно применять меньшие по габаритным размерам электрические двигатели. Осевые насосы могут успешно применяться и в тех циркуляционных системах конденсатора, которые оборудованы водозаборными козырьками, так как при работе на полном ходу через водозаборные козырьки вода свободно проходит в насос и вращает вхолостую его пропеллер, который почти не создает никакого сопротивления воде. Насос будет работать лишь на малом ходу судна или при его стоянке.

Центробежные насосы. В центробежном насосе жидкость поступает в центральное или входное отверстие и от центра протекает вдоль лопаток крыльчатки в радиальном направлении, при этом скорость жидкости возрастает благодаря вращению лопаток. В насосе имеется диффузор в виде лопаточного направляющего аппарата или в виде улитки. В диффузоре большая часть кинетической энергии жидкости превращается в потенциальную энергию, и при этом повышается давление жидкости. Устройство насоса показано на рис. 6.

Схема устройства центробежного насоса
Рис. 6 Принцип действия центробежного насоса:
а – с улиткой; б – с лопаточным направляющим аппаратом.
1- крыльчатка; 2 – корпус; 3 – вал; 4 – корпус улитки; 5 – нагнетательный патрубок; 6 – лопаточный направляющий аппарат; 7 – лопатка.
I – всасывание; II – нагнетание; III – увеличение скорости; IV – направление вращения крыльчатки; V – преобразование кинетической энергии в потенциальную

На рис. 7 показан вертикальный одноступенчатый с односторонним входом центробежный насос общего назначения судового типа.

Схема устройства одноступенчатого насоса
Рис. 7 Центробежный насос с односторонним входом.
1 – сменное кольцо в корпусе; 2 – подшипниковая втулка; 3 – промежуточный вал; 4 – полумуфта со стороны двигателя; 5 – кронштейн для электродвигателя; 6 – верхняя крышка насоса; 7 – уплотнение с мягкой набивкой; 8 – корпус насоса с рамой; 9 – крыльчатка; 10 – сменное кольцо крыльчатки.
I – нагнетание; II – всасывание

В корпусе насоса, выполненном совместно с рамой и кронштейном для электродвигателя, помещается насосный элемент, который состоит из:

Уплотнительное устройство может быть набивным или представляет собой механический сальник. Смазка подшипника тоже может быть различной в зависимости от конструкции уплотнения. На крыльчатке и корпусе установлены сменные кольца, которые периодически заменяют при износе. В кронштейне для электродвигателя имеются два больших отверстия для доступа к насосному элементу, а для возможности выемки насосного элемента не снимая электродвигатель между валом насоса и валом электродвигателя расположен промежуточный вал.

Если к насосу предъявляются другие требования, чем к описанному выше, или если насос имеет специальное назначение, то конструкция насоса может быть другой. На рис. 8 показан вертикальный центробежный насос с двусторонним входом.

Конструкция насоса с двухсторонним входом
Рис. 8 Центробежный насос с двусторонним входом.
1 – патрубок к манометру на всасывание; 2 – опора электродвигателя; 3 – уплотнение с мягкой набивкой; 4 – полумуфта вала насоса; 5 – промежуточный вал; 6 – полумуфта вала двигателя; 7 – патрубок к манометру на нагнетании; 8 – верхняя крышка насоса; 9 – корпус насоса; 10 – подшипниковая втулка; 11 – крыльчатка; 12 – вал насоса; 13 – сменное кольцо крыльчатки; 14 – сменное кольцо корпуса насоса

Жидкость поступает к двусторонней крыльчатке сверху и снизу и проходит в нагнетательную полость через улитку. У этого насоса требуемый полный положительный напор на всасывании (ППНВ) довольно низкий, и насос применяется там, где существуют плохие условия всасывания. Следует отметить, что в одном и том же насосном элементе можно устанавливать крыльчатки различных размеров, изменяя таким образом напорные характеристики у одного и того же насоса.

На рис. 9 показан вертикальный центробежный многоступенчатый насос, используемый для откачки жидких грузов с большой глубины.

Схема устройства многоступенчатого насоса
Рис. 9 Многоступенчатый центробежный насос (показаны только две ступени).
1 – сменное кольцо; 2 – крыльчатка; 3 – вал.
I – всасывание; II – нагнетание

Этот насос можно рассматривать состоящим из ряда центробежных насосов, каждый из которых подает жидкость в расположенный сверху насос, в результате чего увеличивается напор на нагнетании. Привод насоса располагается вне цистерны и может быть электрическим, гидравлическим или каким-либо другим. Направляющий лопаточный аппарат в диффузоре устанавливается в насосах с высоким давлением нагнетания и представляет собой кольцо вокруг крыльчатки, в котором при помощи лопаток образуются каналы. Каналы по ходу жидкости расширяются, благодаря чему способствуют преобразованию кинетической энергии движущейся жидкости в потенциальную энергию давления.

Обычно в насосах осуществляется гидравлическое уравновешивание. Часть жидкости с высоким давлением подводится к поршню или барабану, который создает усилие, уравновешивающее осевое усилие жидкости на крыльчатку.

Центробежные насосы могут применяться в большинстве судовых систем, но эти насосы несамовсасывающие и для удаления воздуха из всасывающей части системы и заполнения насосов жидкостью перед пуском требуются специальные устройства. В тех случаях, когда откачиваемая жидкость находится выше насоса, достаточно открыть воздушный кран на всасывающем трубопроводе, и жидкость самотеком заполнит насос, вытесняя воздух из него. Если насос расположен ниже ватерлинии и заполнение насоса забортной водой допустимо, то открывают забортный клапан и воздушный кран на насосе. В других случаях для удаления воздуха могут применяться воздушные насосы как индивидуально для каждого насоса, так и централизованно, когда один воздушный насос обслуживает несколько гидравлических насосов.

В качестве индивидуального средства удаления воздуха из приемной полости насоса может применяться водокольцевой или жидкостно-кольцевой заливочный насос, устанавливаемый на основном насосе и приводимый от него в действие. Водокольцевой насос может также быть автономным или обслуживать несколько насосов. Насос состоит из корпуса овальной формы, в котором вращается ротор с лопатками. При вращении ротора с лопатками вода устремляется в круговое вращение вдоль стенок эллиптического корпуса. Но так как водяное кольцо имеет снаружи эллиптическую форму, вода при своем вращении будет расширяться и сжиматься, и при этом возникает насосное действие. Приемные воздушные окна водокольцевого насоса соединены с приемной полостью основного насоса, и последняя благодаря удалению из нее воздуха будет заполняться водой или другой жидкостью. Воздух, удаляемый водокольцевым насосом, выпускается в атмосферу. Для пополнения воды в водяное кольцо служит специальный резервуар.

Перед пуском центробежного насоса открывают всасывающий клапан, а нагнетательный клапан остается закрытым. По мере удаления воздуха из всасывающего трубопровода нагнетательный клапан постепенно открывают, и подача насоса в дальнейшем регулируется увеличением или уменьшением открытия нагнетательного клапана. Для выключения насоса нагнетательный клапан закрывают, после чего останавливают двигатель.

Уход за насосом заключается в наблюдении за смазкой втулки подшипника, а также за тем, чтобы не было утечки через сальник. При неудовлетворительной работе насоса или при ухудшении подачи следует произвести частичный или полный ремонт. Причинами отсутствия подачи у насоса могут быть:

Резкое снижение подачи насоса может быть вызвано протечками воздуха во всасывающую часть, заеданием крыльчатки или сильной затяжкой сальника.

При разборке насоса, прежде чем снимать его насосную часть, необходимо отсоединить все трубы заливки и охлаждения подшипника. В современных насосах между валом двигателя и валом насоса устанавливают промежуточный вал, при снятии которого можно извлечь насосный элемент, не снимая двигателя. Крыльчатка и вал легко разъединяются и могут быть подвергнуты осмотру. Втулка подшипника, а также сменные кольца корпуса и крыльчатки должны быть проверены на износ.

Эжекторы. Эжектор – это вид насоса, у которого нет движущихся частей. Устройство эжектора было показано на рис. Питательные системы котлов“Воздушный эжектор”. Жидкость или водяной пар под высоким давлением выходят из сопла в виде струи, обладающей высокой скоростью, и увлекают за собой газ или жидкость. Смесь первичного и вторичного веществ поступает в трубку, которая сначала сужается, а затем расширяется и в которой часть кинетической энергии преобразуется в потенциальную энергию давления. Эжекторы могут быть одно- и многоступенчатыми и иметь особое назначение, например выполнять роль воздушных насосов в закрытой питательной системе (см. статью Питательные системы котлов“Питательные системы котлов и их основные элементы”).

Элементы системы трубопроводов

В машинных отделениях судна проложены сотни метров трубопроводов, оснащенных различной арматурой. Имеется много систем трубопроводов для перекачивания жидкостей при разных давлениях и температуре. К трубопроводам предъявляются эксплуатационные требования, требования техники безопасности и регистра. Поэтому системы трубопроводов становятся довольно сложными, но любая система включает некоторые основные элементы, такие как:

Трубы. Трубопровод включает в себя прямые и изогнутые участки труб, соединяемые между собой при помощи фланцев с прокладками, а трубы малого диаметра соединяются при помощи конических фланцевых муфт. Материал для труб выбирается с учетом свойств перекачиваемой жидкости и рабочих условий. В табл. приведен ряд примеров.

Материал для труб с учетом рабочих условий
СистемаМатериал
Отработанного параУглеродистая сталь
Циркуляционной забортной водыАлюминиевая латунь
Пожарная и скатки палубы водойУглеродистая сталь с гальваническим покрытием
Трюмно-баластнаяУглеродистая сталь с гальваническим покрытием
Управления воздушнаяМедь
Пускового воздухаУглеродистая сталь

Если трубы подвергаются гальванизации, то трубопровод со всеми отростками после сварки должен быть погружен в горячую гальваническую ванну. На судне трубы крепятся при помощи подвесок или скоб, предназначенных для уменьшения вибрации. Трубы паропровода и тех трубопроводов, которые работают при высоких температурах, подвешивают на пружинных подвесках, не препятствующих их перемещению при расширении. В других случаях для компенсации расширения используются петлевые или сильфонные компенсаторы.

Клапаны. Клапаны служат в системе для регулирования или перекрытия потока жидкости. В зависимости от назначения существуют клапаны различных типов, каждый из которых имеет различные преимущества и недостатки.

Краны. Краны устанавливают на трубах малого диаметра и присоединяют к ним при помощи конических муфт. Кран предназначен для ограничения или перекрытия прохода жидкости. Устройство крана показано на рис. 10.

Схема конструкции крана
Рис. 10 Кран.
1 – корпус крана; 2 – пробка; 3 – рукоятка

Вентили. Корпус вентиля – обычно сферической формы, и в нем помещаются седло клапана и клапан тарельчатой формы (рис. 11).

Схема конструкции вентиля
Рис. 11 Вентиль.
1 – маховик; 2 – сальник; 3 – крышка; 4 – стопорное кольцо; 5 – седло клапана; 6 – диск клапана; 7 – корпус

С обеих сторон корпуса имеются фланцы для соединения его с трубами. Жидкость по внутренним каналам проходит к отверстию в седле клапана. Жидкость к клапану всегда подводится снизу, чтобы при закрытии клапана надклапанная полость не находилась под давлением. На рис. 11 видно, что шток клапана поднимается и опускается по ходовой резьбе. В месте выхода штока из крышки установлена сальниковая коробка с набивкой. При вращении маховика шпиндель поднимает или опускает диск клапана. Клапанный диск тщательно притерт к седлу, которое может быть плоским или коническим. Рабочие поверхности клапана и седла часто покрывают стеллитом, обладающим высокой твердостью. Вентиль может иметь угловую форму, когда входной и выходной фланцы повернуты на 90° по отношению один к другому.

Для того чтобы воспрепятствовать обратному потоку жидкости, в ряде систем применяются невозвратные клапаны. Если шток клапана не соединяется с диском, то такой клапан называют невозвратно-запорным. Диск такого клапана имеет направляющие благодаря которым, если клапан закрывается под действием штока, садится на гнездо правильно. Иногда невозвратный клапан выполняется без штока. В этом случае клапан управляется потоком жидкости и не может быть закрыт вручную (рис. 12).

Схема устройства невозвратного клапана
Рис. 12 Невозвратный клапан.
1 – крышка; 2 – диск клапана; 3 – седло клапана; 4 – корпус

В этих конструкциях могут быть применены клапан со свободным ходом или захлопка, вращающаяся на боковом шарнире.

Клинкетные задвижки. Эти задвижки должны находиться или в полностью открытом или полностью закрытом положении. Они не предназначены для регулирования потока. В открытом положении диаметр отверстия задвижки в свету полностью соответствует внутреннему диаметру трубы (рис. 13).

Схема конструкции задвижки
Рис. 13 Клинкетная задвижка.
1 – корпус; 2 – задвижка; 3 – направляющая; 4 – седло клапана; 5 – гайка шпинделя; 6 – крышка; 7 – шпиндель; 8 – маховик; 9 – сальник

На нижней части шпинделя имеется резьба, поэтому при вращении шпинделя задвижка поднимается или спускается. Задвижка может иметь параллельные стороны или форму клина. Соответствующую форму имеют и нaправляющие. В задвижках больших размеров предусмотрены сменные накладки на клапане и направляющих частях.

Предохранительные клапаны. Избыточное давление в трубопроводе снимается при помощи предохранительных клапанов. Диск в этом клапане удерживается в закрытом положении благодаря тому, что на шток клапана действует пружина (рис. 14).

Устройство предохранительного клапана
Рис. 14 Предохранительный клапан.
1 – колпак; 2 – установочный винт; 3 – пружина; 4 – крышка; 5 – диск клапана; 6 – седло клапана; 7 – корпус

Пружина регулируется так, что клапан открывается при определенном давлении. В статье Судовые котлы и котельные установки“Судовые паровые котлы, эксплуатация и принцип работы” описан предохранительный клапан котла.

Быстрозапорные клапаны. Приемные клапаны в топливных цистернах устроены так, что они могут быстро закрываться с дистанционных постов управления. В этой конструкции благодаря системе звеньев привода клапан под воздействием пружины и собственной массы резко садится на гнездо. Чтобы вызвать указанное действие, используются ручной тросиковый или гидравлический привод.

Клапанные коробки. В клапанной коробке несколько клапанов объединяются в одном общем корпусе. Возможны различные комбинации нагнетательных и всасывающих клапанов. Примером является коробка, показанная на рис. 15.

Схема устройства клапанной коробки
Рис. 15 Распределительная коробка.
1- водяной трубопровод; 2 – заглушка; 3 – маховик; 4 – направляющая планка; 5 – колпак; 6 – корпус коробки; 7 – топливный трубопровод; 8 – трубопровод в цистерну

Меняя местами две детали, заглушку и колпак, можно всасывающую трубу цистерны подключать либо к балластной, либо к топливоперекачивающей системе. Подключить всасывающую трубу одновременно к двум системам невозможно. Такая коробка применяется на судах, где топливные цистерны используются в качестве балластных.

Другая арматура. В системе осушения трюмов на всасывающих трубах устанавливают грязевые коробки. Такая коробка представляет сбой простейший фильтр, от которого прямо вниз, в трюм, идет отросток трубы (рис. 16).

Схема конструкции простейшего фильтра
Рис. 16 Грязевая коробка.
1 – крышка; 2 – фильтрующая пластина; 3 – корпус

По мере необходимости фильтрующая пластина очищается. Коробка оборудована легкосъемной крышкой.

На концах всасывающих труб в цистернах должны быть оборудованы раструбы. Площадь раструба должна быть в полтора раза больше внутреннего сечения трубы. Расстояние от раструба до днищевых листьев цистерны или других элементов конструкции должно быть в полтора раза больше диаметра трубы для лучших условий всасывания.

На дренажных трубах ставят конденсационные горшки, которые работают в автоматическом режиме и пропускают лишь конденсат, не пропуская пар. Существует много конструкций, в которых для регулирования выпуска конденсата из горшка применяется поплавок (рис. 17).

Схема конструкции выпуска конденсата
Рис. 17 Конденсационный горшок.
1 – седло клапана; 2 – крышка; 3 – поплавок с рычагом; 4 – клапан вентиляции; 5 – корпус

В конденсационных горшках других типов для этого используются термостаты.

Для предотвращения поломки трубопроводов при их тепловом расширении применяются компенсаторы различных типов. Одним из них является компенсатор сильфоннового типа, благодаря которому трубы могут свободно перемещаться в различных направлениях и поглощать вибрацию (рис.18).

Схема конструкции компенсатора
Рис. 18 Сильфонный компенсатор

Сильфонные компенсаторы для каждого отдельного случая должны выбираться с учетом диапазона рабочих температур, а также размера и характера теплового расширения и сжатия.

Трубопроводы оборудуются клапанами спуска (пробками). Обычно это небольшие краны. Для некоторых систем, таких как паровая, спуск осуществляется регулярно. Ведь если пар поступает в трубу, где имеется небольшое количество воды, он частично конденсируется и его давление падает. Вода может увлекаться паром, и на ее пути может встретиться изгиб или закрытый клапан. Удар воды по элементам трубопровода известен как гидравлический удар, который может привести к повреждениям в трубопроводе и арматуре.

Осушительная и балластная системы. Системы пресной и забортной воды

Осушительная и балластная системы. Эти системы хотя и имеют каждая cвое назначение, но выполняются совместно и во многих местах связаны между собой. Осушительная система предназначена для осушения всех отсеков судна, за исключением топливных, балластных и водяных цистерн, и для выбрасывания откачиваемой воды за борт. Число трюмных насосов и их подача зависят от типа, размеров и назначения судна. На всех приемных трубах системы должны быть оборудованы фильтры, а в машинных отделениях – грязевые коробки, которые располагаются на уровне настила и легкодоступны. Приемная труба от грязевых коробок в трюм должна быть вертикальной и прямой.

Читайте также: Судовые системы бытового водоснабжения

Для откачивания воды из отсеков при их затоплении применяются водоотливные насосы или эжекторы. Эти насосы имеют большую подачу и всасывают воду непосредственно из трюма. Водоотливные насосы обязательно устанавливают на пассажирских судах, но могут устанавливаться как дополнительные к трюмным и на грузовых судах. Водоотливная установка должна быть абсолютно автономной и иметь возможность работать в затопленном отсеке в погруженном состоянии. Обычно используется центробежный насос с самовсасывающим устройством, приводимый от электродвигателя, который помещается под воздушным колпаком. Питание к электродвигателю подводится от аварийного генератора.

Типовая схема трюмно-балластной системы показана рис. 19.

Схема трюмо-баластной системы
Рис. 19 Трюмно-балластная система.
1 – кормовой трюмный колодец правого борта; 2 – трубопровод из ахтерпика; 3 – трубопровод из колодца коридора вала; 4 – трюмный насос; 5 – кормовой трюмный колодец левого борта; 6 – трубопровод для отлива за борт; 7 – сепаратор замасленных трюмных вод; 8 – трубопровод подвода масла в сливную масляную цистерну; 9 – трюмно-пожарный насос; 10 – трубопровод приема забортной воды; 11 – пожарная магистраль и магистраль смывания палубы; 12 – патрубок приема забортной воды при низкой посадке судна; 13 – патрубок приема забортной воды при высокой посадке судна; 14 – балластный насос; 15 – приемно-нагнетательные трубы форпика и цистерн в междудонном пространстве; 16 – носовой трюмный колодец левого борта; 17 – трубопроводы от колодцев трюмов левого борта; 18 – аварийная приемная труба; 19 – главный циркуляционный насос забортной воды; 20 – трубопроводы от колодцев трюмов правого борта; 21 – носовой трюмный колодец правого борта; 22 – приемно-нагнетательные трубы цистерн в междудонном пространстве; 23 – насос общего назначения

Насосы и трубопроводы в этой схеме взаимно связаны между собой так, чтобы насосы одной системы могли быть использованы как резервные насосы для другой системы и наоборот.

Балластная система. Эта система предназначена для того, чтобы обеспечить подачу воды из-за борта в любую балластную цистерну или из любой балластной цистерны за борт с целью уравновешивания крена и дифферента судна и обеспечения устойчивости. Одни и те же трубы могут служить как всасывающими, так и нагнетательными, но всасывающие и нагнетательные трубы могут выполняться отдельно. Судовые отсеки могут использоваться для перевозки груза и размещения цистерн для балласта. Но в обоих случаях эти отсеки должны быть соединены с трюмной или с балластной системами. Трюмная и балластная системы, следовательно, должны быть устроены так, чтобы лишь нужный трубопровод находился в действии. Если цистерна предназначена для топлива и для балласта, то необходимо иметь коробку, при помощи которой эту цистерну можно подключать либо к топливной, либо к балластной системе.

Системы пресной и забортной воды (рис. 20).

Схема устройства системы пресной и забортной воды
Рис. 20 Системы пресной и забортной воды.
1 – фильтр пресной воды; 2 – насос пресной воды; 3 – пусковое устройство; 4 – реле давления; 5 – воздушный фильтр; 6 – запорный клапан; 7 – указатель уровня воды в баке; 8 – напорный бак; 9 – манометр; 10 – калорифер; 11 – насос забортной воды

Пресная вода на судне используется как питьевая, а также для мытья, а забортная вода – для хозяйственных нужд. Обе системы одинаковы по устройству и имеют автоматически включающийся насос, направляющий воду в бак, в который подается сжатый воздух. Сжатый воздух обеспечивает напор, необходимый для подачи воды в любую точку системы. Насос включается автоматически по сигналу реле давления, которое сработает тогда, когда уровень воды в баке снизится до установленного. В системе пресной воды, кроме того, имеется калорифер или подогреватель, в который для подогрева обычно подается пар.

Вода, используемая для питья и приготовления пищи, должна соответствовать стандартам чистоты, принятым соответствующими организациями. Вода, полученная от дистилляторов или испарителей, в большинстве случаев этим стандартам не соответствует и должна подвергаться обработке, с тем чтобы она стала биологически чистой и обладала нулевой или небольшой щелочностью.

На рис. 21 показана схема системы обработки пресной воды на судне для перевозки генеральных грузов.

Схема системы обработки воды
Рис. 21 Система обработки пресной воды.
1 – трубопровод от цистерн пресной воды; 2 – насос пресной воды; 3 – калиброванное отверстие; 4 – пневмоцистерна или напорный бак; 5 – трубопроводы к потребителям пресной воды; 6 – трубопровод спуска пресной воды; 7 – дехлоратор (активированный уголь); 8 – хлорирующая установка; 9 – трубопровод слива

Вода стерилизуется избыточным хлорированием при помощи таблеток гипохлорита. Затем вода дехлорируется в среде активированного угля с тем, чтобы удалить из нее избыток хлора. Неприятные запахи, вкус и цвет ликвидируются путем пропускания воды через активированный уголь. Избыток хлора в начале процесса способствует полному обеззараживанию воды.

Сноски

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Июль, 18, 2023 799 0
Добавить комментарий

Текст скопирован
Пометки
СОЦСЕТИ