«Судовые вспомогательные механизмы, системы и их эксплуатация» (стр. 61 )

Вверху внутренняя поверхность водяного кольца касается ступицы колеса и препятствует перетеканию воздуха с нагнетательной стороны на всасывающую.

На протяжении первого полуоборота колеса в направлении стрелки внутренняя поверхность жидкостного кольца постепенно удаляется от ступицы, при этом образуется свободный объем между лопатками колеса, который заполняется воздухом из всасывающего патрубка машины через всасывающее окно 3 в торцовой крышке корпуса машины.

На протяжении второго полуоборота колеса внутренняя поверхность жидкостного кольца приближается к ступице, при этом воздух, находящийся между лопатками, сперва сжимается, а затем вытесняется через нагнетательное окно 5 в нагнетательный патрубок машины.

Таким образом, в жидкостно-кольцевых насосах и компрессорах перемещение воздуха из всасывающего патрубка в нагнетательный совершается непрерывно в и равномерно.

При необходимости обеспечения более высокого вакуума насосы ВВН1-3, ВВН1-6 и ВВН1-12 могут дооснащаться воздушными эжекторами (такие установки называются соответственно ВВНЭ-1,5/20, ВВНЭ-3/20, ВВНЭ-6/20М1 и обеспечивают номинальное абсолютное давление всасывания 20 мм рт. ст. или 2,6 кПа).

Для работы с агрессивными средами поставляются насосы ВВН-3Н и ЖВН-12Н, основным конструкционным материалом которых является нержавеющая сталь 12Х18Н9Т

В странах СНГ производятся и водокольцевые вакуумные насосы большей производительности: ВВН1-25 и 2 ВВН1-25 производительностью 25 м3/мин, ВВН2-50М и 2ВВН2-50 производительностью 50 м3/мин., ВВН2-150М и ВВН2-300 производительностью 150 и 300 м3/мин., соответственно, а также их модификации с различным материальным исполнением.

Достоинства

Водокольцевые и жидкостно-кольцевые компрессоры и вакуумные насосы конструктивно просты, надежны в эксплуатации, отличаются низким уровнем шума при работе. Наличие жидкостного кольца позволяет откачивать газы, содержащие пары, капельную жидкость, твердые инородные включения (пыль) и даже абразивные частицы. При соответствующем подборе рабочей жидкости исключается загрязнение откачиваемого объема и перекачиваемых газов парами масел.
Благодаря наличию жидкостного кольца процесс сжатия газа происходит с интенсивным теплообменом и близок к изотермическому, что позволяет откачивать и перекачивать легко разлагающиеся, полимеризующиеся, взрывоопасные газы и смеси

Недостатки

К недостаткам жидкостно-кольцевых и водокольцевых компрессоров и вакуумных насосов следует отнести следующие: относительно низкий КПД из-за затрат мощности на вращение жидкостного кольца, высокое предельное остаточное давление (3..9 кПа), увеличенные габаритные размеры по сравнению с насосами и компрессорами других типов (например, двухроторными или пластинчато-роторными).

3. Для защиты морской воды от вредных загрязнений, в основном от остатков масла, используются маслоотделители. Трюмная вода, содержащая просочившиеся остатки топлива, смазочного масла и другие примеси, проходит через трюмным насос, затем через маслоотделитель, в котором отделяются масло и все примеси, которые легче воды. Очищенная таким образом вода откачивается за борт.

Принцип действия маслоотделителя показан на рисунке ниже. вода попадает в маслоотделитель, начинает вращаться и все глубже опускается во внутреннюю часть аппарата. При медленном движении воды в воронкообразных цистернах частицы масла отделяются, т. е. они поднимаются или под воздействием центростремительной силы собираются около оси маслоотделителя. Отделившиеся частицы масла поднимаются и собираются в верхней части маслоотделителя, откуда они направляются в специальную цистерну отработавшего масла.

Очищенная вода вытекает за борт. Загрязненное масло либо подается дальше для восстановления, либо сжигается в специальных печах, которые все чаще стали устанавливать на судах. В этих печах уничтожается весь мусор и отходы, которые могли бы загрязнить окружающую среду.

На судах используют установки для обработки камбузной, моечной и канализационной воды. Отработавшую воду подвергают сильному оксидированию и биологической нейтрализации или же производят сгущение и обезвоживание сточных вод, а остатки сжигают.

Системы водоснабжения представляют собой цистерны, в которых создается давление, позволяющее подводить содержащуюся там воду (морскую, питьевую, мытьевую) ко всем потребителям на судне (водопроводным кранам, душам и т. д.). Вода в системы поступает с помощью насосов.

Эти насосы сконструированы таким образом, что они могут дополнять так называемую воздушную подушку в системах водоснабжения.

Воздух, подкачиваемый для поддержания необходимого давления (от 0,2 до 0,4 МПа), поступает от устанавливаемой иногда на судне компрессорной установки.

Принципы действия маслоотделителя.
1 — воронкообразный резервуар; 2 — коническое выпускное отверстие.

4. Приложение V МАРПОЛ 73/78:

Предотвращение загрязнения мусором - Ввод в действие: 31 декабря 1988

Приложение направлено на различного типа мусор и определяет расстояния от берега, где разрешен выброс, и способы, которыми можно от него избавиться. Требования намного жестче в "особых зонах", но возможно наиболее важная особенность Приложения - полное запрещение на выброс в море всех форм пластмассы.

Мусор – все виды продовольственных, бытовых и эксплуатационных отходов (исключая свежую рыбу и ее остатки), которые образуются в процессе нормальной эксплуатации судна и подлежат периодическому или постоянному удалению (за исключением веществ, сброс которых регламентируется другими Приложениями к Конвенции МАРПОЛ 73/78).

Запрещается сброс в море всех видов пластмасс, включая синтетические тросы, рыболовные сети и пластмассовые мешки для мусора.

Выбрасывание в море обладающих плавучестью сепарационных, обшивочных и упаковочных материалов запрещается, если расстояние до ближайшего берега составляет менее 25 миль, пищевых отходов, изделий из бумаги, ветоши, стекла, металла, бутылок, черепков – если расстояние менее 12 миль.

Если мусор пропущен через измельчитель и проходит через грохот с отверстиями не более 25 мм, он может быть сброшен на расстоянии от ближайшего берега не менее 3 миль.

В особых районах выбрасывание мусора в море запрещено.

Особыми районами являются Средиземное море, Балтийское море, Черное море, Район Заливов, Северное море, Антарктика, Карибское море и Мексиканский залив.

В портах должны быть предусмотрены сооружения для приема мусора с судов.

Правила требуют наличия на борту судна Журнала операций с мусором, судового плана операций с мусором и набора плакатов, извещающих о правилах обращения с мусором.

Билет №16

  1. Паралелограми швидкостей на робочому колесі відцентрового насоса.

  2. Суднові системи, вимоги до них.

  3. Для чого на суднах вживаються холодильні устаткування?

  4. Вимоги Конвенції СОЛАС – 74 до аварійного пожежного насосу.

1. При вращении лопастного колеса вокруг оси О с угловой скоростью щ (омега), вследствие силового воздействия лопастного колеса на жидкость, каждая её частица двигаясь в межлопастном пространстве, совершает сложное движение. Параллелограммы скоростей на рабочем колесе изображены на схеме.

Параллелограммы скоростей на рабочем колес

  При входе на лопасть и выходе с лопасти, каждая частица жидкости приобретает соответственно:

1. Окружные скорости U1 и U2, направленные по касательным к входной и
выходной окружностям лопастного колеса.

2. Относительные скорости W1 и W2,  направленные по касательной к поверхности профиля лопасти.

3. Абсолютные скорости C1 и C2, получаемые в результате геометрического сложения U1,

W1  и U2, W2 и направленные под углом б 1 и б 2  к соответствующим окружным скоростям.

Так как насос представляет собой механизм, преобразующий механическую энергию привода, в энергию (напор), сообщающую движение жидкости в межлопастном пространстве колеса, то теоретическую её величину (напор), полученную при работе насоса, можно определить по формуле Эйлера:

  C 2 U2 соs  б 2  – C 1  U1 соs  б 1

Н t ∞ =        __________________________

  g

В виду того, что у центробежного насоса отсутствует направляющий аппарат при входе жидкости на лопасти, во избежание больших гидравлических потерь от ударов жидкости о лопасти, и уменьшения потерь напора, вход жидкости на колесо делают радиальным (направление абсолютной скорости С1 - радиальное). При этом б 1 = 90, тогда соs 90 - 0, следовательно, произведение C 1  U1 соs  б 1  = 0. Таким образом, основное уравнение напора центробежного насоса, или уравнение Эйлера примет вид:

Н t ∞ = C 2 U2 соs  б 2  / g

В действительном насосе имеется конечное число лопастей и потери напора вследствие завихрений частиц жидкости учитываются коэффициентом ц (фи), а гидравлические сопротивления учитываются гидравлическим КПД - зг, тогда действительный напор примет вид:  Нд = Нt цзг

С учётом всех потерь КПД центробежного насоса составляет зн 0.46-0,80.

В эксплуатационных условиях напор центробежного насоса определяется по эмпирической формуле и зависит от числа оборотов приводного двигателя и диаметра лопастного колеса:

  Нн = к'* n 2* D2 ,

  где: к'- опытный безразмерный коэффициент

к' = (1-5) 104

n - частота вращения рабочего колеса, об/мин.

D - наружный диаметр колеса, м.

Подачу насоса лс -1 ориентировочно определяют по диаметру н нагнетательного патрубка:

  Qн = k" d2

  где: k"  - для диаметра патрубка до 100 мм - 13-48, более 100 мм – 20-25

  d – диаметр нагнетательного патрубка в дм.

2. Для обеспечения нормальной и безопасной работы судна, а также для создания соответствующих условий пребывания на нем людей служат судовые системы.
Под судовой системой понимается сеть трубопроводов с механизмами, аппаратами и приборами, выполняющая на судне определенные функции. С помощью судовых систем осуществляются: прием и удаление водяного балласта, борьба с пожарами, осушение отсеков судна от скапливающейся в них воды, снабжение пассажиров и экипажа питьевой и мытьевой водой, удаление нечистот и загрязненной воды, поддержание необходимых параметров (кондиций) воздуха в помещениях. Некоторые суда, как, например, танкеры, ледоколы, рефрижераторы и др., в связи со специфическими условиями эксплуатации оборудуют специальными системами. Так, танкеры оснащают системами, предназначенными для приема и выкачки жидкого груза, его подогрева в целях облегчения перекачки, мытья танков и их зачистки от остатков нефтепродуктов. Большое число функций, выполняемых судовыми системами, обусловливают многообразие их конструктивных форм и используемого механического оборудования. В состав судовых систем входят: трубопроводы, состоящие из соединенных между собой отдельных труб и арматуры (задвижек, клапанов, кранов), которая служит для включения или выключения системы и ее участков, а также для различных регулировок и переключений; механизмы (насосы, вентиляторы, компрессоры), сообщающие механическую энергию протекающей через них среде и обеспечивающие перемещение последней по трубопроводам; сосуды (цистерны, баллоны и др.) для хранения той или иной среды; различные аппараты (подогреватели, охладители, испарители и др.), служащие для изменения состояния среды; средства управления системой и контроля за ее работой.
Из перечисленных механизмов и аппаратов в каждой данной судовой системе могут быть лишь некоторые из них. Это зависит от назначения системы и характера выполняемых ею функций.
Кроме систем общесудового назначения, на судне имеются системы, которые обслуживают судовую энергетическую установку. На дизельных судах эти системы снабжают главные и вспомогательные двигатели топливом, маслом, охлаждающей водой и сжатым воздухом. Системы судовых энергетических установок рассматривают в курсе, посвященном этим установкам.