Системы отопления буксирных судов

Система отопления служит для обогрева жилых, санитарно-бытовых и служебных помещений. Воздух этих помещений нагревается теплообменными аппаратами или нагнетается в них уже нагретый. В зависимости от теплоносителя применяют паровое, водяное, воздушное и электрическое отопление.

Паровая система отопления

Паровое отопление используют для обогрева всех помещений кроме жилых и общественных. В радиорубках, агрегатных, штурманских паровое отопление можно применять только при условии выноса всех разъемных соединений парового трубопровода и арматуры за пределы этих помещений, чтобы избежать порчи приборов и оборудования паром в случае неисправности системы.

Сухой насыщенный пар от установленных на судне котлов или с берега подают к станции парового отопления, которую размещают около котла или в другом удобном для управления месте и обычно совмещают со станцией хозяйственного паропровода, снабжающего паром водо и воздухонагреватели, забортные ящики, змеевики обогрева цистерн и другие потребители.

Рабочее давление в системе отопления не допускается выше 3 кгс/см², а в хозяйственном паропроводе — 5 кгс/см², поэтому систему отопления выполняют независимой от хозяйственного паропровода. На больших буксирах для всех судовых нужд возможно использование пара давлением не более 3 кгс/см². В этом случае обогрев бань, душевых, сушилок производят от постоянно работающего хозяйственного паропровода.

Водяная система отопления

Водяное отопление может применяться для любых помещений, обладает повышенной гигиеничностью, просто по устройству и безопасно в эксплуатации, что особенно важно на судах, работающих без вахт в машинных отделениях.

Циркулирующая в системе вода — теплоноситель нагревается в специальных водогрейных и утилизационных котлах, а охлаждается в нагревательных приборах, которыми обогреваются помещения. На малых буксирах воду иногда нагревают в камбузных плитах-котлах.

Циркуляция воды в системе обычно бывает принудительной — работают циркуляционные насосы и только на малых буксирах — естественной (гравитационной) за счет разности давлений горячей и охлажденной (обратной) воды.

Рассмотрим наиболее часто встречающуюся на буксирах систему водяного отопления. При длительных стоянках вода нагревается в автоматически работающем котлоагрегате КОАВ-68 или КОАВ-200 производительностью соответственно 68 000 и 200 000 ккал/ч или в паровом подогревателе, питающемся только береговым паром. В ходу работают утилизационные котлы, поэтому котлоагрегат не работает и включается лишь в тех случаях, когда не обеспечивается необходимый нагрев воды в утилькотлах.

Два циркуляционных насоса котлоагрегата обеспечивают циркуляцию воды в системе при работе любого котла. С помощью этого насоса горячая вода подается к потребителям, которые работают только в холодное время года: отопление жилых, общественных, служебно-бытовых помещений, машинного отделения и подогрев воздуха в системе искусственной вентиляции или кондиционирования воздуха. Насос управляется автоматически регулятором температуры, установленным в одной из кают.

Второй насос обслуживает потребителей, которые могут работать в любое время года: нагрев воды в подогревателе для горячего водоснабжения, отопление бани, душевых и сушилок, прогрев главных и вспомогательных двигателей, подогрев масла в цистернах и холодильниках и т. п. Насос управляется также автоматически с помощью термосигнализатора, установленного на трубопроводе обратной воды перед входом в насос и отрегулированного на температуру +60° — включение насоса и +80° — остановка.

Система отопления может быть открытой, когда расширительный бак, установленный в наиболее высоком месте (в кожухе дымовой трубы, в ходовой рубке или на крыше ее), связан с атмосферой воздушной и переливной трубами. В таких системах температура воды во время работы котлоагрегата поддерживается регулятором в пределах 75—95°. Регулятор воздействует на топливную аппаратуру котла, прекращая горение при верхних значениях температуры воды в котле и возобновляя его при нижних значениях температуры. В случае работы автоматизированных утилизационных котлов температура воды в системе поддерживается в пределах 65—85° термосигнализаторами, установленными непосредственно на котлах, которые выдают импульсы на включение и выключение электродвигателей заслонок выхлопных трубопроводов главных двигателей.

Предлагается к прочтению: Санитарные системы буксирных судов

Автоматическое пополнение открытых систем производится через поплавковый клапан, установленный в расширительном баке. В закрытых системах отопления расширительный бак не имеет связи с атмосферой. Первоначально систему заполняют водой и автоматически ее пополняют через редукционный клапан, поддерживающий в системе давление 1,8 кгс/см². Для отвода воздуха из мест его скопления устанавливают автоматические воздухоотводчики — вантузы. Повышенное давление в системе позволяет нагревать воду до 110-115° без ее вскипания.

Горячую воду к грелкам подводят по магистрали от трубы-стояка, соединяющей котлы с расширительным баком в непроточных системах или от нижней части расширительного бака в проточных системах. Грелки к магистралям присоединяют по различным схемам:

1. двухпроводная с верхней разводкой труб имеет наибольшую длину трубопроводов, при открытой прокладке труб нарушает архитектурное оформление помещений, но обеспечивает хороший отвод воздуха из грелок к расширительному баку или вантузу;
2. двухпроводная с нижней разводкой труб — более компактна, но в случае ее применения требуется выпуск воздуха из каждой грелки через пробки при заполнении системы водой и периодически во время работы;
3. однопроводная с горизонтальной разводкой труб, в которой воздух из грелок выпускается через пробки;
4. однопроводная с вертикальной разводкой труб.

В двух последних системах количество труб в помещениях меньше на 30—40%. Работа грелок, в особенности концевых, регулируется заслонками или кранами, частично перекрывающими магистраль и направляющими воду через грелки.

БуксирыКлассификация буксирных судов, типы и виды, имеющие развитые вверх надстройки, наиболее выгодна надежно и устойчиво работающая однопроводная система с вертикальной разводкой труб.

Отопление машинных отделений целесообразно осуществлять воздушно-отопительным агрегатом с осевым вентилятором, заменяющим большое количество грелок и разветвленный трубопровод. Такой агрегат можно с успехом использовать для охлаждения помещения в жаркое время года забортной водой или охлажденной водой из системы кондиционирования.

Грелки чугунные или стальные штампованные устанавливают у наиболее холодных стенок не ближе 25 мм от них с расстоянием от палубы не менее 50 мм. Каждую грелку снабжают регулировочным краном. Потребители, а также магистрали, обслуживающие группу грелок, должны иметь краны для их отключения. Эти же краны используют при первоначальной регулировке системы.

Все трубы прокладывают с уклоном 0,01—0,005, обеспечивая таким образом свободный выход воздуха из системы и полное осушение ее при сливе воды. Магистральные трубы не прокладывают через цистерны, радиорубки, неотапливаемые провизионные кладовые и другие подобные помещения.

Трубопровод у циркуляционных насосов выполняют так, чтобы любой из насосов мог обслуживать всю систему, а при остановленных насосах — работать по системе естественной циркуляции.

Диаметры трубопроводов определяют расчетом. Сопротивление в наиболее удаленных участках системы должно быть менее напора, развиваемого циркуляционным насосом, или естественного напора, полученного за счет разности температуры горячей и холодной воды.

В расчете скорости воды в системах с естественной циркуляцией принимают не выше 0,2 м/с, а в системах с принудительной циркуляцией 0,3—0,5 м/с для труб диаметром до 1 дм и до 1 м/с — для труб диаметром до 2 дм. Трубопровод буксираИзготовление трубопроводов и монтаж систем на судне изготовляют из водогазопроводных усиленных оцинкованных труб с резьбовыми соединениями на фитингах из ковкого чугуна.

Воздушное отопление

В системах искусственной проточной вентиляции воздух в холодное время года подогревается до 18°. Если нагревать воздух до более высокой температуры, то система искусственной вентиляции одновременно будет служить для обогрева помещений — заменит паровое или водяное отопление. Такое воздушное отопление более гигиенично и проще по устройству: как отопление, так и вентиляция производятся с использованием одного и того же воздухопровода.

Систему воздушного отопления применяют в жилых, служебных и общественных помещениях, не имеющих вредных выделений.

Помещения, содержащие вредные выделения (тепло, влагу, залах, пыль или газы), могут быть оборудованы только автономным воздушным отоплением, исключающим распространение этих выделений в другие помещения. Таким отоплением с установкой местных воздухонагревателей, имеющих осевой вентилятор, иногда оборудуются машинные отделения. Воздух нагревают в паровых или водяных воздухонагревателях так, чтобы при выходе в помещение он имел температуру не выше 40°.

Уменьшить количество подаваемого на отопление воздуха, снизить таким образом мощность вентилятора и уменьшить сечение каналов можно путем нагрева воздуха до 50—55° с подачей его в помещения через воздухораспределители с эжекцией. Горячий воздух подсасывает воздух из помещения в таком количестве, чтобы температура смеси не превышала 40°.

Читайте также: Система вентиляции буксирных судов

Для экономии тепла систему воздушного отопления выполняют с рециркуляцией воздуха: холодный наружный воздух нагревают только в количестве, необходимом для вентиляции помещений, а остальной, недостающий для отопления, поступает из помещений.

При низкой температуре наружного воздуха после второй ступени нагрева воздух увлажняют для поддержания в помещениях 40—60% влажности, как это выполняется в системах зимнего кондиционирования. На буксирных судахМорские буксирные суда, классификация и виды внутреннего плавания система воздушного отопления работает только в весенний и осенний периоды при кратковременной и незначительной отрицательной температуре наружного воздуха, поэтому увлажнения его не предусматривают.

Система воздушного отопления может быть одноканальной низкоскоростной или двухканальной высокоскоростной, выполненной аналогично системам кондиционирования.

Коэффициент эжекции воздухораспределителя с двусторонним всасыванием рециркуляционного воздуха достигает 1,8—2,0, а с односторонним всасыванием — 1,0. Последний проще по конструкции и особенно удобен для низких помещений, так как полностью утоплен в зашивку подволока помещений.