Вимоги Конвенції СОЛАС – 74 до водогасним протипожежним системам.

<72 73 747576 77 78 >

1. Струйным насосом называется динамический насос трения, в котором жидкая среда перемещается внешним потоком жидкой среды. Для перемещения перекачиваемой жидкой среды необходимо передать ей энерегию внешнего потока. Передача энергии от одного потока другому производится силами действующими на поверхности рабочей струи.

Принцип действия струйного насоса заключается в следующем - рабочая струя выходит из сопла с высокой скоростью, в результате взаимодействия сил турбулентного трения, вызывающего появление вихрей рабочей струи и перемещаемой среды, во входном сечении камеры смешения устанавливается давление р1, которое ниже давления перемещаемой среды рвх. Сложение вихревого и поступательного движения создает по теореме Кутта - Жуковского подъемную силу, поперечную по отношению к поступательному движению. В результате разности давлений перемещаемая среда поступает в камеру смешение через приемную камеру. В приемную камеру рабочая струя и перемещаемая среда входят в виде двух раздельных потоков. В общем случае они могут различаться по скорости, температуре, плотности и агрегатному состоянию. При смешении турбулентных потоков эти параметры приобретают осредненные значения по живому сечению.

Различают следующие виды струйных насосов. По состоянию взаимодействующих сред - равнофазные, разнофазные и с изменяющейся фазностью одной из сред; по свойствам взаимодействующих сред - со сжимаемыми средами, с несжимаемыми и сжимаемо-несжимаемы ми (разнофазные); по назначению - эжекторы, откачивающие среду из какого-либо резервуара, и инжекторы, подающие среду в резервуар.

Основное достоинство струйных насосов заключается в простоте конструкции. Они не имеют движущихся частей и несмотря на низкий к. п. д., получили широкое применение. Струйные насосы удобно использовать в труднодоступных местах, они надежно работают на загрязненных и агрессивных жидкостях, обладают свойствами самовсасывания. В связи с простотой и компактностью струйные насосы часто применяют в качестве подпорных на входе в лопастные насосы для предотвращения кавитации. На судах струйные насосы так же используют в качестве вакуум-насосов для удаления воздуха из крупных центробежных насосов перед их пуском. Однако наиболее широко струйные насосы (эжекторы) применяются в осушительной и водоотливной системах для удаления воды из трюмов.

Струйный насос.

2. Сепарация является наиболее производительным способом очистки масел, содержащих моющие присадки и удерживающие в дисперсном состоянии нерастворимые частицы размером менее 1 мкм. Циркуляционное масло может быть загрязнено окалиной, твердыми частицами, попадающими в него из продувочного воздуха, и т. п. Все эти частицы, обладающие абразивным действием, следует удалить из масла. С увеличением плотности загрязнений и уменьшением вязкости масла разделяющая способность сепаратора возрастает. Размеры частиц примесей, которые может задерживать сепаратор при очистке масла, уменьшаются с ростом температуры масла и повышением плотности примесей. Заметное влияние на размеры задерживаемых частиц оказывает и очищающая способность сепаратора. Подача сепаратора, при которой достигается наилучшая очистка смазочного масла, составляет примерно ‘/з номинального значения. Более точно подачу сепаратора для конкретного сорта масла и условий его работы в системе смазки и правильность выбранного режима сепарирования можно определить путем отбора проб масла на входе в сепаратор и выходе из него. Сравнение результатов анализов этих проб на содержание механических примесей, золы и воды при работе сепаратора на различных режимах позволяет установить оптимальный режим сепарирования. Чем лучшими моющими и диспергирующими свойствами обладает масло, тем ниже должна быть выбрана подача сепаратора.

При сепарировании масел, содержащих присадки подача сепаратора не должна превышать 20 %-30 % номинальной производительности. Сепараторы с широкими барабанами современных конструкций могут эффективно работать в течение длительного периода. Это достигается путем выброса (выстреливания) через определенные промежутки времени шлама из барабана. Шлам скапливается по периферии барабана в процессе непрерывкой его сепарации из топлива. Через определенные промежутки времени шлам выбрасывается из барабана наружу, прежде чем он начнет отрицательно влиять на процесс сепарации топлива. В начале процесса выброса шлама (автоматическая очистка барабана) подачу топлива в сепаратор прекращают и топливо, оставшееся в барабане, удаляют впуском промывочной воды. Вода заполняет гидравлическую систему, расположенную в нижней части барабана, и открывает пружинные клапаны. Затем под воздействием воды движется вниз подвижная нижняя часть барабана. В результате этого открываются выпускные окна, расположенные по периферии барабана в его средней части. Шлам выталкивается через эти окна центробежной силой. Затем под воздействием воды поднимается подвижная часть барабана опять вверх (в исходное положение). В результате этого выпускные окна закрываются. Затем в барабан подается вода для восстановления жидкостного уплотнения (водяного затвора), необходимого для процесса сепарации. После этого возобновляют подачу в сепаратор необработанного топлива и процесс сепарации продолжается.

Выброс шлама длится всего несколько секунд и сепаратор при этом работает непрерывно. В существующих конструкциях сепараторов применяются разные способы удаления шлама из барабана, например полное удаление, частичное управляемое удаление и т. д. При частичном управляемом удалении подачу топлива в сепаратор не прекращают и весь шлам выталкивается. При этом процесс сепарации непрерывен. Какой бы метод сепарации не применялся, но сепаратор должен быть устроен так, чтобы процесс удаления шлама осуществлялся или вручную, или посредством автоматического программного регулятора (таймера).

В соответствии с требованиями Регистра России в системах смазки могут применяться насосы как навешенные на двигатель, так и автономные с электроприводом.
Для высокооборотных дизелей задача откачивающего масляного насоса принимается в 2-2.5 раза больше подачи нагнетающего. Давление масляного насоса в зависимости от схемы системы смазки двигателя внутреннего сгорания должно быть в пределах 0.18- 0.8МПа (0.18 – 0.3 МПа - для малооборотных дизелей; 0.2-0.5 МПа - для среднеоборотных дизелей; 0.6-0.8 МПа - для высокооборотных дизелей). Масляных насосов в системе смазки главного двигателя устанавливают не менее двух, один из которых может быть навешенным на двигатель внутреннего сгорания. Количество циркулирующего масла в системе определяется принятой для двигателя кратностью циркуляции масла. Для судов неограниченного плавания в циркуляционной системе смазки рекомендуется устанавливать сепараторы масла, пропускную способность которых выбирают согласно кратности циркуляции масла.
Объем сточно-циркуляционной цистерны должен вмещать все масло, находящееся в системе, с учетом его вспенивания при нагревании.
Уровень масла в цистерне должен быть не более 0.7-0.8 ее высоты.
Вместимость цистерн основного запаса и отработавшего масла должна быть достаточной для размещения в каждой цистерне всего циркулирующего в системе масла.

В зависимости от использования масла в судовых дизелях они подразделяются на циркуляционные (для систем смазки) и цилиндровые (для смазки поршней и цилиндров).
Масла, используемые в циркуляционных системах смазки двигателей, должны удовлетворять следующим общим требованиям:

Вязкость масла должна быть достаточно высокой для создания в подшипниках гидродинамического клина, хорошо противостоящего высоким нагрузкам;

масло, находящееся в тонком слое, не должно выдавливаться, тем самым предотвращая непосредственный контакт трущихся поверхностей.

Для современных мощных дизелей с наддувом в связи с возросшими нагрузками в подшипниках рекомендуется применять масла с вязкостью в 11 — 13 сст при 100°С (по зарубежной классификации — масла класса SAE30).

При повышении температуры вязкость масла не должна существенно снижаться.

Оценка этого свойства масла осуществляется, на основе отношения кинематической вязкости при 50°С к кинематической вязкости при 100°С.

Для отечественных дизельных масел это отношение лежит в пределах 6,5—7,75. За рубежом за критерий принята относительная величина, называемая индексом вязкости (ИВ).

Для циркуляционных масел ИВ составляет 80—85. Чем выше ИВ, тем меньше изменение вязкости масла при повышении температуры.

Масло не должно образовывать отложений в картере, на деталях движения, в масляных магистралях, а также защищать металлические поверхности (в первую очередь металл подшипников) от коррозии.

При попадании воды масло не должно терять смазывающих свойств и должно образовывать с водой эмульсии, которые легко сепарируются. Также важно, чтобы находящиеся в масле присадки при обводнении не отслаивались и не выпадали в осадок.

Масло должно не вспениваться и противостоять образованию эмульсии масло — воздух, препятствующей нормальной работе масляного насоса.

При использовании циркуляционного масла для охлаждения поршней, благодаря его контакту с горячими поверхностями, температура которых достигает 180°С — 220°С, происходят окисление углеводородов масла и термический распад, приводящие к уплотнению молекул с образованием асфальто-смолистых веществ. Поэтому масло должно хорошо противостоять процессам окисления и термического разложения, не образовывать в головках поршней отложений, затрудняющих теплоотвод.

3. Система охлаждения: Часть теплоты, выделенная при сгорании топлива в цилиндрах двигателя, отводится с охлаждающей водой и маслом. Таким путем поддерживается определенный температурный режим двигателя. От того, какая температура охлаждающей воды поддерживается, зависят мощность двигателя и его износ.

Системы охлаждения воды и масла выполняются так, чтобы при максимальной нагрузке двигателя и температуре забортной воды был запас по площади теплообмена около 15 % (для случая загрязнения теплообменников).

Для процессов регулирования температуры характерны следующие особенности: большая инерционность объектов и измерителей, физическая сложность теплообмена, зависимость распределения потоков охлаждающей жидкости от гидродинамических характеристик системы охлаждения и регулирующего органа. На теплообмен оказывает влияние целый ряд факторов: загрязненность поверхностей, конструктивные параметры двигателя и теплообменных устройств, состояние и режим работы двигателя; состояние регулирующего органа (клапана), а также внешние условия и прежде всего температура забортной воды.

Упрощенная схема системы охлаждения главного двигателя приведена на рисунке. Пресная вода откачивается насосом из охладителя и подается в охлаждающие полости главного двигателя, находящиеся вокруг рабочего цилиндра и в цилиндровой крышке. Вода протекает через двигатель, забирает его тепло и при этом нагревается. Это тепло в охладителе передается морской воде, которая с помощью насоса морской воды подводится к охладителю. Наконец, тепло, отданное двигателем, отводится за борт. Поршни главных дизельных двигателей охлаждаются либо пресной водой, либо смазочным маслом. В дизельных установках морских транспортных судов применяют исключительно замкнутые системы охлаждения, в которых рабочей средой служат пресная вода, масло и топливо. Забортная вода используется для охлаждения рабочей среды замкнутого контура, а также для охлаждения воздуха в системе наддува. Охлаждение различных элементов двигателя (цилиндров, крышек, поршней, форсунок) может осуществляться самостоятельными контурами с независимым холодильником (теплообменником), но возможно также объединение контуров в группы, что зависит от типа установки и двигателя, его быстроходности и металлоемкости. В связи с применением сернистого и высоковязкого сортов топлива намечается тенденция к повышению температурного режима в системе охлаждения цилиндров у мощных малооборотных двигателей до 75—80°С. Поэтому система терморегулирования главных судовых дизелей должна поддерживать постоянной (в пределах заданной неравномерности) температуру охлаждающей воды на входе в двигатель до 70—75°Спри различных нагрузках и температурах забортной воды. Наиболее приемлемой для таких двигателей в настоящее время считается температура воды на выходе из двигателя 80°С, при которой обеспечивается нормальный режим охлаждения.

Повышение уровня поддержания температуры охлаждающей воды зависит от конструктивных особенностей двигателя, сорта применяемого масла и сорта топлива. В некоторых случаях она может достигать 85 °С. В качестве охлаждающей среды цилиндров и поршней применяют пресную воду. Форсунки на большенстве типов двигателей охлаждаются топливом.

. Система охлаждения главного двигателя.
1 — главный двигатель; 2 — насос пресной воды; 3 — охладитель пресной воды; 4 — сетка кингстона; 5 — кингстон (клапан кингстона); 6 — насос морской воды.

4. Каждое судно должно быть снабжено эффективными средствами противопожарной защиты (средствами пожарной сигнализации, средствами ограничения распространения и тушения пожара, а также противопожарным снабжением). Для обеспечения пожарной безопасности на судах внутреннего плавания необходимо руководствоваться Правилами Речного Регистра. В них содержатся требования к средствам конструктивной противопожарной защиты и средствам борьбы с возникшим пожаром. Конструктивные противопожарные мероприятия позволяют предотвратить опасность возникновения пожара и ограничить распространение дыма и огня, а также создают условия для безопасной эвакуации людей с судна и тушения пожара.

В соответствии с требованием Речного Регистра истечение воды должно происходить при давлении у каждого пожарного крана не менее 0,26 МПа.
Давление в пожарном трубопроводе не должно превышать 1 МПа, а скорость движения воды в нем - 3 м/c.
Выбираем два насоса НЦВ 63/100. Их основные показатели приведены в табл. 1.
Основные показатели судовых насосов
Наименование параметра насоса, размерность Насос НЦВ 63/100:

Подача, м3/ч Напор, м. вод. ст.

Высота всасывания, м

Частота вращения, мин-1

КПД насоса, %

Потребляемая мощность, кВт

Масса насоса с электродвигателем, кг.

<72 73 747576 77 78 >

Дата добавления: 2016-06-15; просмотров: 2821;