Суда и их энергетические установки

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 Конструкция поперечных и продольных переборокпоперечными 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.

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 Влияние гребного винта фиксированного шага (ВФШ) и руля на управляемость суднагребной 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.

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 Системы топливоподготовки дизелей работающих на тяжелых топливахагрегат 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 вентиляционным и Судовые холодильные установки рыбопромыслового флотахолодильным 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.