Прежде чем описывать энергетическую установку судна, следует, видимо, дать сведения о судне вообще. Различные обязанности судового механика сводятся в основном к тому, чтобы судно работало надежно, эффективно, экономично и безопасно.
В зависимости от типа энергетической установки расположение механизмов на судне может быть различным, также как различными будут оборудование и вспомогательные механизмы. Эти обстоятельства определяют требования к эксплуатации и ремонту судна и, следовательно, объем обязанностей судового механика.
Суда
Судно – это сложное мореходное сооружение, которое с большой надежностью и в течение длительного времени может работать автономно в присущих морской стихии условиях. Проект судна – это результат совместной деятельности инженеров-кораблестроителей и инженеров-механиков. Инженер-кораблестроитель проектирует:
- корпус судна;
- его конструкцию и обводы;
- обитаемость и мореходные качества.
Инженер-механик отвечает за проектирование систем, обеспечивающих движение судна и управление им, т. е. проектирует:
- энергетическую установку;
- рулевое;
- якорное;
- швартовное и грузоподъемные устройства;
- оборудование для кондиционирования воздуха и электроэнергетические системы.
Иногда, как, например, при проектировании винта, когда решаются задачи по уменьшению шума и вибрации, и в ряде других случаев требуется совместная работа кораблестроителей и механиков.
Судовые помещения можно разделить на три группы:
- грузовые трюмы;
- жилые и служебные помещения;
- и машинные отделения.
В зависимости от типа судна может изменяться как соотношение этих групп помещений по объему, так и их состав. На танкере, например, грузовые помещения занимают большую часть судна и представляют собой цистерны, разделенные продольными и поперечными переборками. На палубе и в трюмах проложено много трубопроводов. Судно для перевозки сухих грузов имеет несколько грузовых трюмов, которые обычно располагаются по всей ширине судна и разделяются поперечными переборками по его длине. На палубе имеется грузоподъемное устройство и большие грузовые люки, закрывающиеся стальными крышками. На судах обоих типов должно быть достаточное количество жилых помещений для команды и служебных помещений для управления судном. Объем машинных отделений определяется типом выбранной энергетической установки и числом вспомогательных механизмов. На пассажирском судне жилые и служебные помещения оправданно занимают очень большой объем. Энергетическая установка на пассажирском судне должна обеспечивать работу кондиционеров воздуха, успокоителей качки и другого оборудования, содействующего улучшению обслуживания пассажиров.
Энергетические установки
На современных судах существуют энергетические установки трех основных типов. К ним относятся:
- установки с малооборотными дизелями и с прямой передачей мощности на винт;
- установки со среднеоборотными дизелями и редуктором;
- паротурбинные установки с передачей мощности на винт через редуктор.
Достоинства и недостатки этих установок постоянно меняются с развитием техники и с изменением различных экономических факторов, например колебанием цен на нефть. Поэтому будет дано общее описание установок этих типов с точки зрения их конструкции.
Установки с малооборотными дизелями. В энергетической установке танкера, предназначенного для одновременной перевозки различных нефтепродуктов, в качестве главного двигателя часто применяется шестицилиндровый дизель с непосредственной передачей мощности на гребной вал. Винт фиксированного шага вращается с частотой 122 об/мин. Обычно три Краткие сведения по эксплуатации систем автоматики и тренажерам автоматизированных СЭУдизель-генератора, а также ряд насосов различного назначения располагаются на уровне настила машинного отделения над флорами. На нижней платформе машинного отделения помещены:
- воздушный компрессор с баллонами;
- сепаратор трюмных вод;
- установки по обработке топлива и смазочного масла;
- и различные охладители.
На этой же платформе расположены:
- водоопреснительная установка;
- установка по обработке сточных вод;
- и четыре турбины для привода грузовых насосов.
В кормовой части верхней платформы находятся котел для подогрева жидкого груза и небольшой вспомогательный котел. На остальной части верхней платформы располагаются:
- различные мастерские и кладовые;
- центральный пост управления установкой;
- станция водоподготовки;
- и конденсатор турбин грузовых насосов.
В корпусе надстройки помещаются:
- утилизационный котел;
- искрогасители и глушители различных выпускных систем;
- а также установка инертного газа.
Установки со среднеоборотными дизелями и редуктором. Машинную установку, например, одного из танкеров составляют два среднеоборотных дизеля (500 Об/мин), которые через редуктор вращают гребной вал с частотой 115 об/мин. Через этот же редуктор осуществляется вращение двух приводных генераторов переменного тока, с помощью которых обеспечиваются работа насосов при погрузке и выгрузке нефти на стоянке судна или все необходимые грузовые операции на ходу судна.
Вокруг дизелей на уровне плит машинного отделения располагаются различные насосы для обслуживания как дизелей, так и различных судовых систем. На небольшом возвышении в носовой части отсека установлены электродвигатели для привода грузовых насосов, расположенных в смежном отсеке.
На нижней платформе расположены охладители системы смазки и систем охлаждения рубашек цилиндров и форсунок главных двигателей, два дизель-генератора переменного тока и установка по подготовке топлива.
На верхней платформе по периферии располагаются ряд цистерн, кладовая и мастерская. В носовой части платформы расположен центральный пост управления установкой, включающий пульт управления главными двигателями, панель с мнемонической схемой энергетической установки и групповые щиты пуска электродвигателей. В кормовой части платформы находятся вспомогательный котел и два котлоагрегата для подогрева нефти в танках (цистернах). Кроме того, на верхней платформе имеются сепаратор трюмных вод, воздушные компрессоры и баллоны.
В кожухе трубы расположены глушители шума выпускных систем главных двигателей и дизель-генераторов.
Паротурбинные установки. В энергетической установке контейнеровоза, показанной на рис. 1, в качестве главных двигателей используются две двухкорпусные паровые турбины.
а – частичный план расположения механизмов на настиле машинного отделения.
1 – топливоперекачивающий насос дизельного топлива; 2 – насосы смазочного масла ; циркуляционный насос рефрижераторной установки; 6 – маслоотделитель сепаратора; 7 – топливного вспомогательного котла; 9 – подающие насосы тяжелого топлива; 10 – упорный подшипник; 11-14 – маслоохладитель; 15 – насос охлаждения турбогенератора переменного тока; 16 – главный циркуляционный насос забортной воды; 20 – откачивающие насосы сточной цистерны трюмных вод; 24 – отстойник; 25 – вентилятор наддува; 26 – главный питательный насос; 30 – лифт; 31 – напорный масляный бак; 32 – кладовая и мастерская; 33 – тур топлива;
I – верхняя палуба; II – платформа 12,345 м; III – платформа 3,5 м
Так как оборудование располагается в основном симметрично, на рис. 2 показаны две половины разрезов судна и половина его вида сверху. Каждая турбина через двухступенчатый редуктор и автономный упорный подшипник передает вращение на свой гребной винт фиксированного шага. Главные конденсаторы располагаются под турбинами низкого давления. На ходу судна вода к конденсаторам подается через водозаборник, а при маневрировании судна от циркуляционного насоса.
б – половина разреза по 101 шпангоуту, вид в корму; в – половина разреза по 101 шпангоуту, вид.
3 – пост управления дизель-генераторами; 4 – дизель-генератор переменного тока; 5 – цилиндроперекачивающий агрегат тяжелого топлива; 8 – подогреватель питательной воды вспомогательная напорная цистерна пресной воды; 12 – главная паровая тур6ина; 13 – пожарный насос; 17 – главный конденсатный насос; 18 – трюмно-6алластный насос; 21 – насосы и фильтры системы смазки; 22 – сточная масляная цистерна; 23 – насос; 27 – запасная цистерна питательной воды; 28 – механическая кладовая; 29 – главный паротурбогенератор переменного тока; 34 – топливная цистерна; 35 – цистерна слива дренажного топлива
На настиле машинного отделения вокруг главных турбин расположено много насосов для их обслуживания и для различных судовых систем, вспомогательный котел, работающий на жидком топливе, и установка по обработке сточных вод. В кормовой части за акустическим экраном помещены три дизель-генератора переменного тока.
На платформах, расположенных на высоте 8,5 м, с каждого борта стоит по одному турбогенератору переменного тока и воздуходувка для главных паровых котлов. Здесь же размещены питательные насосы и другие элементы питательной системы котлов. Сами котлы располагаются в кормовых частях этих помещений. В носовых частях платформ помещаются две опреснительные установки, а в кормовых – две установки системы питьевой воды.
Читайте также: Энергетические установки плавучих доков
Нa платформе, расположенной на высоте 16,2 м, размещается аппаратура управления процессом горения в топках котлов с местного пульта управления, хотя обычно управление горением осуществляется из ЦПУ. На этой же платформе расположен агрегат топливоподготовки для котлов, включающий насосы и подогреватели. Выше в кожухе котла имеется деаэратор, а в кожухе трубы – глушители шума дизель-генераторов.
Обслуживание механизмов установки. В очень редких случаях судовой механик несет ответственность лишь за те механизмы и системы, которые расположены в машинном отделении. В разных фирмах и компаниях поступают по-разному, но обычно все механизмы на судне, за исключением радиоаппаратуры, находятся в ведении судовых механиков. В ряде случаев на судне может быть электромеханик, но если его должность не предусмотрена штатным расписанием, то все обслуживание за электрооборудованием тоже входит в обязанности судовых механиков.Вот почему подготовка судовых механиков должна основываться на широкой теоретической и практической базе. При необходимости в разных обстоятельствах судовой механик должен быть и электриком, а также специалистом по холодильным и вентиляционным установкам, по установкам кондиционирования. В отличие от коллег, работающих на берегу, судовой механик действует в условиях плавания, когда механизмы работают при наибольшей коррозионной активности окружающей среды. Более того, судовой механик должен быть в состоянии принимать самостоятельные решения и выполнять работы при помощи лишь тех средств, которые имеются в его распоряжении.
На современном судне имеется много сложных механизмов, работающих автоматически в заданных режимах, чтобы в течение длительного плавания были обеспечены хорошие условия для работы и отдыха немногочисленного экипажа судна. Цель настоящей книги состоит в том, чтобы помочь изучению принципа работы и действия судовых механизмов. Оборудование, с которым имеет дело механик,- это или системы, включающие ряд мелких элементов, или отдельные крупные агрегаты. Для эффективной эксплуатации механизмов необходимо знать их устройство.
