Схема сжатого воздуха на судне

Система сжатого воздуха для выпуска ДВС. Требования Регистра к системе, принципиальная схема системы, основные элементы системы

В состав системы входят поршневые электрокомпрессоры, масловлагоотделители, баллоны для хранения воздуха, редукционные клапаны, трубопроводы, контрольно-измерительные приборы и устройства автоматичрегул системы.

Требования Регистра :воздух для пуска ГД должен храниться в двух баллонах одинаковой вместимости. Давление пускового воздуха составляет 2,5—3 МПа.Запас пускового воздуха на судне должен быть достаточным для 12 последов пусков каждого ревер­сивного ГД. Для нереверс ГД — 6 пусков, более 2 двигателей — для 3 пусков кажд двигателя. Для ДГ допуск 1 баллон вместимостью для обеспеч 6 последовательных пусков. Если ДГ располож на разных бортах судна, ставят по одному баллону на кажд борт. Между собой баллоны соединяют трубопроводом.При размещении ГД в 2 помещениях, разделенных водонепрон переборкой, в кажд из них устанавл ≥ 1 баллону на разных бортах и по 1 компрессору.Необход вместим баллонов :V=v m n ρ Vц / (ρн – ρк)

где v — удельный расход пускового воздуха, м 3 /м 3 ; m — число планируемых пусков двигателя; n —число двигателей; ра-атм давление, — суммарный объем цилиндров двигателя, м 3 ; ρн — начал давл воздуха в баллонах МПа; ρк — конеч давл воздуха в баллонах, при кот возможен пуск двигателя.

Баллоны пуск воздуха предст крупногабар цилиндрич емкости. Их устанав в МО по бортам. Каждый баллон должен быть оснащен манометром, предохр клапаном.

Запас сжатого воздуха пополн с помощ главных компрессоров, кот ≥2, и 1 первичного компрессора с автоном двигателем,кот позволяет создать запас сжатого воздуха для запуска ДГ По правл Регистра подача каждого компрессора должна быть обеспеч заполнение пусковых баллонов ГД в течение 1 ч. Бал­лоны пускового воздуха 5 и 7 заполняются с помощ одного из гл компрессоров 3 через водомаслоотделнтель 4 с автоматическим спуском конденсата. Из баллонов часть воздуха через редуктор направл на хоз нужды 6 и к тифонам 6 По мере расход воздуха и снижения давл в баллонах пополнение осущ автоматизир подкачивающим компрессором 2. При большом расходе пускового воздуха вкл в работу главный элсктрокомпрессор. Начальное заполнение баллона 7 осущавтономным дизель-компрессором 1 с ручным пуском.Сжатый воздух все шире применяется на современных судах для различ целей. Сжатый воздух можно хранить длит время, использовать в любое время, и применять его как источник энергии во взрыво- и пожароопасных помещениях. Он широко использ в систе­мах управления СЭУ и в дыхат аппаратах, применение кот необходимо на специализир судах, перевозящих нефтепродукты, взрывоопасные и химические вещества и другой груз, выделяющий вредные вещества. На ледокольных судах с целью уменьшения трения между корпусом судна и льдом ниже ватерлинии делают небольшие отверстия, через кот подается сжатый воздух от специальной воздуходувки. Это способст освобожд корпуса судна от льда и увеличению скорости судна.В связи с необходимостью иметь большой запас сжатого воз­духа на судне интересно рассмотреть вопрос о возможности пе­рехода на хранение воздуха под большим давлением (например, 30 МПа). Это позволит значительно уменьшить массогабарнтные показатели элементов системы сжатого воздуха и сделать ее более компактной. Конечно, при этом потребуется замена оборудования системы, но такая замена может оказаться выгодной.

mydocx.ru

Схема сжатого воздуха на судне

Главное меню

Судовые двигатели

Система сжатого воздуха включает следующие подсистемы: пуска главного двигателя и вспомогательного дизеля, хозяйственных нужд, пневмоавтоматики и дистанционное автоматическое управление, тифонов, продувки кингстонов, пневматического инструмента и других общесудовых и специальных нужд. Как правило, си­стема сжатого воздуха дистанционном управлении укомплектована двумя-тремя главными автоматизированными компрессорами, одним подкачивающим ком­прессором, двумя баллонами пускового воздуха главного двигателя, одним-двумя баллонами вспомогательного дизеля, водомаслоотделителями, арматурой, КИП, тру­бопроводами (рис. 4.5).

На некоторых судах устанавливаются автономная система сжатого воздуха низкого давления на хозяйственные нужды, а также автоматизированные главные компрессоры умеренной производительности и отсутствуют подкачивающие компрессоры. Как правило, главные компрессоры двухступенчатые, электро- приводные, вертикального типа, с числом цилиндров от одного до четырех. Их потребная производительность оценивается уравнением Q гк = 50 ? V ц + 40 м 3 /ч, где ? V ц — суммарный объем всех цилиндров главного двигателя , м 3 .

С ростом мощностей судовых дизелей выросла и мощность, потребляемая компрессорами пускового воздуха. С точки зрения минимального удельного расхода воздуха и уменьшения его вредного влияния на охлаждение стенок цилиндра при условии обеспечения надежного пуска желательно уменьшать давление пускового воздуха в баллонах. Так, для дизеля 9 RD -90 эта вели­чина составляет 1—1,2 МПа. При падении давления до 1 МПа следует запускать воздушный компрессор. С целью сохранения постоянным времени пуска необходимо увеличить подачу топлива на 0,5 деления топливная рейка при пуске. Как показывает практика, даже при частых маневрах обеспечивается поддержание или рост давления в пусковом баллоне при работе одного воздушного ком­прессора. Во всех случаях второй пусковой баллон должен иметь полное рабочее давление и быть отсеченным от пусковой маги­страли на случай выхода из строя воздушного компрессора или превышения расхода пускового воздуха над производительностью компрессоров при большом количестве пусков. Наибольший рас­ход воздуха на один пуск (реверс) наблюдается в диапазоне дав­ления 2—3 МПа.

Баллоны сжатого воздуха изготовляют стальными, цельнотя­нутыми или сварными. Баллоны вместимостью до 0,8 м3 имеют одну горловину, а баллоны длиной более 2,5 м — две горловины. Горловины закрыты крышками, на одной из которых установ­лены клапаны: запорный для заполнения и расхода воздуха, к манометру, предохранительный и продувания баллона. На бал­лонах большого объема имеются плавкие вставки, которые при высокой температуре расплавляются и выпускают воздух по спе­циальному трубопроводу за борт. Суммарный объем, м3, двух главных баллонов описывается уравнением ? V б = 3,6 V ц + 2.

На судах, где Q гк не превышает 120—140 м 3 /ч, рекомендуется установка двух главных автоматизированных компрессоров; на судах с большей Q гк целесообразно кроме главных устанавли­вать подкачивающий компрессор (производительностью 24— 30 м 3 /ч или 63—100 м 3 /ч в зависимости от выполняемых функций).

где р 0 — давление окружающей среды, равное 0,1 МПа; p р — принятое рабочее давление, МПа; p min — минимальное давление, при котором возмо­жен запуск дизеля, МПа: р min — 1?1,2 МПа.

Водомаслоотделитель (рис. 4.6) устанавливают в магистрали компрессор—баллон. На компрессорах, баллонах и воздушных трубопроводах располагают предохранительные клапаны, которые срабатывают при превышении рабочего давления на 10 %. Кроме того, на трубопроводах размещены устройства для разгрузки трубопроводов и слива накопившейся в них влаги и редукционные клапаны для отбора воз­духа на общесудовые нужды.

В качестве материала для труб применяется сталь. Внутреннюю поверхность целесообразно изго­товлять из антикоррозионных материалов (меди, пластмассы и др.).

На судах с дизелями фирмы «Бурмейстер и Вайн» давление пускового воздуха равно 2,5 МПа, на остальных 3 МПа. Сжатый воздух общесудового использования составляет 0,6—1 МПа.

Объем «нормального» воздуха, расходуемого на пуск, м 3 , V 0 = z ? ? V ц , где z — число возможных пусков (без подкачива­ния баллона для реверсивного дизеля z = 12, для нереверсивного дизеля z = 9); ? — удельный расход «нормального» воздуха (6—8 м 3 /м 3 объема цилиндра).

vdvizhke.ru

Назначение и состав систем сжатого воздуха

Системы сжатого воздуха различают низкого (до 1 МПа), среднего (до 3 МПа) и высокого (более 5 МПа) давления. Воздух низкого давления используется на хозяйственные нужды судна, сред­него – в основное для пуска и реверса ДВС, а высокого – для управления (например, ГТД) и других целей.

В состав системы сжатого воздуха входят поршневые элек­тро-компрессоры (реже с другим типом привода), масловлагоотделители, баллоны для хранения воздуха, блоки осушки, трубо­проводы со штуцерными соединениями, редукционные клапаны и другая арматура, контрольно-измерительные приборы и эле­менты автоматического регулирования системой.

Для пуска главных и вспомогательных двигателей транс­портных судов в состав системы включают баллоны, давление воздуха в которых составляет 2,5…3 МПа, а на небольших судах, с целью снижения габаритов, оно может достигать 5…7 МПа. Согласно Правилам морского Регистра воздух должен храниться в двух баллонах, каждый из которых содержит не менее поло­вины требуемого запаса. Запас пускового воздуха должен быть достаточным (без подкачивания) для 12 последовательных пус­ков (попеременно на передний и задний ход) каждого главного реверсивного двигателя. Для пуска главных нереверсивных дви­гателей запас воздуха должен быть достаточным для шести пус­ков двигателя наибольшей мощности, а при наличии более двух двигателей – для трех пусков каждого главного двигателя. Для ДГР допустимо применение одного баллона, вместимость кото­рого предусматривает шесть последовательных пусков одного двигателя. При расположении ДГР на разных бортах судна ус­танавливают не менее двух баллонов, по одному на каждый борт. Для повышения надежности СЭУ все баллоны связаны трубопроводами, что позволяет использовать весь имеющийся запас воздуха. При размещении главных дизелей в двух поме­щениях, разделенных водонепроницаемой переборкой, в каждом из них устанавливают не менее чем по одному баллону на раз­ных бортах и по одному главному компрессору.

Допускается использование пускового воздуха из баллонов главных двигателей для работы тифона, систем управления и для хозяйственных нужд. Это возможно при условии увеличения вместимости баллонов на величину, необходимую для обес­печения работы тифона, при наличии автоматического их подкачивания или элементов сигнализации, включающихся при па­дении давления в баллонах не более чем на 0,5 МПа ниже ра­бочего.

В состав системы входят не менее двух главных электрокомпрессоров (один – резервный) и первичный ручной компрессор или дизель-компрессор с ручным пуском двигателя, а иногда и подкачивающий компрессор небольшой подачи. Согласно Пра­вилам морского Регистра подача каждого главного компрессора должна быть такой, чтобы обеспечивалось заполнение пусковых баллонов главных двигателей в течение одного часа, начиная от давления, при котором возможен последний пуск или маневр, до рабочего начального давления.

Анализ принципиальных схем судовых систем сжатого

Воздуха

На рис. 6.1 представлена схема системы сжатого воздуха на судне с дизельной пропульсивной установкой. Система сжатого воздуха включает следующие подсистемы: пуска ГД и ВД, хозяйственных нужд, пневмоавтоматики и ДАУ, тифонов, продувки кингстонов, пневматического инструмента и других общесудовых и специальных нужд. Как правило, си­стема сжатого воздуха ДУ укомплектована двумя-тремя главными автоматизированными компрессорами, одним подкачивающим ком­прессором, двумя баллонами пускового воздуха ГД, одним-двумя баллонами ВД, водомаслоотделителями, арматурой, КИП, трубопроводами.

Для быстрой остановки дизеля в аварийной ситуации имеется устройство аварийного выключения. Сжатый воздух из баллона пускового воздуха поступает через редукционный клапан и воз­душный фильтр к электропневматическому клапану, а затем при открытии этого клапана командой остановки направляется к поршню отключения ТНВД. В целях безопасности установлены два взаимозаменяемых электропневматических клапана (при отказе одного клапана дизель останавливается другим работо­способным клапаном). Кроме этого, предусмотрен автономный баллон сжатого воздуха, предназначенный для остановки дизеля.

На некоторых судах устанавливаются автономная система сжатого воздуха низкого давления на хозяйственные нужды, а также автоматизированные главные компрессоры умеренной производительности и отсутствуют подкачивающие компрессоры. Как правило, главные компрессоры двухступенчатые, электро­приводные, вертикального типа, с числом цилиндров от одного до четырех.

На судах с дизелями фирмы «Бурмейстер и Вайн» давление пускового воздуха равно 2,5 МПа, на остальных 3 МПа. Сжатый воздух общесудового использования составляет 0,6…1 МПа.

Рис. 6.1. Схема системы сжатого воздуха теплохода

1, 2 — ГД; 3- редукторный блок воздуха системы управления ГД; 4, 10-баллоны пускового воздуха Г,ДГ и АДГ; 5-АДГ; 6-ручной воздушный компрессор; 7,8,9 — ДГ; 11- воздушные трубопроводы к колесной технике; 12-баллон рабочего воздуха; 13-воздушные трубопроводы к носовому тифону; 14 — трубопровод рабочего воздуха; 15-гидрофоры пресной и питьевой воды; 16-компрессор рабочего воздуха; 17 — клапан продувания;

18 — влагоотделители; 19 — системы тифонов на СО2; 20- эжекторы балластного и осушительного насосов; 21-воздухо-осушительная станция; 22- дистанционный манометр;

23-блок управления работой компрессоров; 24,25,26 — компрессоры пускового воздуха; 27- трубопровод к ПУ; 28-баллон воздуха аварийной сигнализации; 29 — ЦПУ;

30-воздушные трубопроводы к кормовому тифону и на клапаны антикреновой системы

С ростом мощностей судовых дизелей выросла и мощность, потребляемая компрессорами пускового воздуха. С точки зрения минимального удельного расхода воздуха и уменьшения его вредного влияния на охлаждение стенок цилиндра при условии обеспечения надежного пуска желательно уменьшать давление пускового воздуха в баллонах. Так, для дизеля 9RD-90 эта величина составляет 1…1,2 МПа. При падении давления до 1 МПа следует запускать воздушный компрессор. Как показывает практика, даже при частых маневрах обеспечивается поддержание или рост давления в пусковом баллоне при работе одного воздушного ком­прессора. Во всех случаях второй пусковой баллон должен иметь полное рабочее давление и быть отсеченным от пусковой маги­страли на случай выхода из строя воздушного компрессора или превышения расхода пускового воздуха над производительностью компрессоров при большом количестве пусков. Наибольший рас­ход воздуха на один пуск (реверс) наблюдается в диапазоне дав­ления 2…3 МПа.

На судах с паросиловыми установками система сжатого воздуха несколько проще, т.к. сжатый воздух используется только для вспомогательных устройств. На рис. 6.2 представлена схема сжатого воздуха на сухогрузе с паротурбинной установкой.

Рис. 6.2. Схема системы сжатого воздуха на сухогрузе с паротурбинной

Поршневой электрокомпрессор 1 производительностью 26 м 3 /ч и давлением 6 МПа предназначен для заполнения пускового баллона 3 аварийного дизель-генератора 2. Баллон 4 наполняют воздухом давлением в 1 МПа через редукционный клапан 6/1 МПа. Воздух низкого давления 5 используют для пневмоинструментов при 0,6 МПа, ля продувания кингстонов при 0,3 МПа, для работы пневмоцистерн 7 при 0,3 МПа, для работы пенотушителей 8 при 1 МПа.

Наряду с широким применением гидросистем управления газотурбинными двигателями на СПК в последнее время внедряют системы контроля, управления и регулирования с использованием пневматических элементов. Пневматические системы обладают целым рядом положительных качеств. Рабочим телом пневмосистем является атмосферный воздух, не требующий транспортировки и специальной заправки. Кроме того, от каждого газотурбинного двигателя во время его работы можно отобрать воздух с нужными параметрами для питания пневмосистемы. Простота пневмоустройств, их высокая надежность, пожаро- и взрывобезопасность, возможность создания достаточно мощных пнев­матических и пневмогидравлических приводов, удоб­ство наладки и обслужива­ния, возможность широкой унификации блоков элементов и даже деталей способствуют их внедрению в качестве основных пневмоприводов энергетических установок на СПК с газотурбинными двигателями. Одной из основных задач, выполняемых пневматической системой дистанционного управления, является облегчение процесса управления путем его автоматизации с обеспечением безотказной ра­боты энергетического комплекса СПК при любых заданных режимах работы двигателя. Пневматическая система управления позволяет осуществлять изменение режимов работы главного двигателя, из­менение направления вращения гребного вала и остановки двигателя.

На рис. 6.3 показана принципиальная схема пневматической си­стемы совместного управления главным ГТД и реверс-редуктором. Система управления включает в себя следующие основные агрегаты: исполнительный механизм, исполнительный блок, задающий блок, механизм управления, трехпозиционный мембранный привод, воздушный баллон с редукционным клапаном, воздушные фильтры. Воздух попадает в баллон от компрессора двигателя, предварительно пройдя фильтр. Из баллона воздух проходит через редукционный клапан, после которого давление в системе понижается до рабочего и поступает в задающий блок, где происходит его распределение по агрегатам.

Рис. 6.3. Принципиальная схема пневматической системы управления

главными ГТД и реверс-редуктором

1 — исполнительный механизм; 2 — исполнительный блок; 3; 6 — воздушные фильтры; 4 — обратный клапан; 5— воздушный баллон с редуктором; 7 — манометр;

8 — задающий блок; 9 — пневмотумблер; 10 — механизм управления;

11 — трехпозиционный мембранный привод

В зависимости от угла поворота рукоятки механизма управления давление в системе плавно изменяется от 0,2 до 1,4 кг/см 2 , открываются или закрываются сопла соответствующие командам «Малый газ», «Вперед» или «Стоп».

Для экстренной остановки главного ГТД в случае неисправности электроклапана останова, как правило, предусматривается аварий­ная система, показанная на рис. 6.4. Она состоит из баллона сжатого воздуха, манометра, воздушного клапана и трубопроводов. Баллон, манометр и воздушный клапан расположены в ходовой рубке, в рай­оне пульта управления. Баллон заряжается воздухом с давлением 70 кг/см 2 и работает, пока давление не упадет до 30 кг/см 2 . Для оста­новки двигателя необходимо рукоятку воздушного клапана повернуть до ограничителя. Остановка обоих двигателей осуществляется одной рукояткой.

На судах с комбинированными энергоустановками применяются сжатый воздух высокого, среднего и низкого давления. На рис. 6.5 представлена схема сжатого воздуха на судне с комбинированной газопаротурбинной энергоустановкой. Сжатый, охлажденный и очищенный от масла воздух от станции высокого давления 2, состоящей из двух автоматизиро­ванных электрокомпрессоров и другого оборудования, поступает в буферные баллоны 1, где хранится под давлением до 20 МПа. Из буферных баллонов воздух выходит под давлением 11 и 6 МПа. Воздух высокого давления (11МПа) расходуется для управления реверсом, заполнения баллонов 6 и аварийной оста­новки ГТД 7. Воздухом более низкого давления (6 МПа) запол­няются баллоны воздухопитания 4 и автоматики 3. Из балло­нов 4 часть воздуха редуцируется до 3 МПа и идет на запол­нение баллона 5 управления фрикционной муфтой ТЗХ второй ступени. Другая часть под давлением 1,2 МПа поступает во второй канал форсунок на управление редуктором и фрикцион­ной муфтой ТЗХ первой ступени. Вместимость баллонов: 4 –1000 л; 5 и 6 – 130 л.

Воздух от двух электрокомпрессоров 11 среднего давления через влагомаслоотделитель 10 направляется к баллонам авто­матики 9 и хозяйственных нужд 5, пусковым баллонам 14 ДГР и аппаратам СО-1 12 и к пульту 13 управления системой угле­кислого пенотушения. В систему низкого давления воздух посту­пает через редукционные клапаны 15 из системы среднего давления. Воздух давлением 1,0 МПа идет на пополнение агре­гата 16 цистерн системы промывки компрессоров ГТД, а дав­лением 0,7 МПа – к клапанам 23: раздачи воздуха на пневмоинструмент, для наполнения мешков раскрепления грузов, на продувание конденсатного трубопровода системы обогрева и др.

Рис. 6.5. Принципиальная схема системы сжатого воздуха высокого (а) и низкого (б) давления ГТУ с ТУК судна типа «Капитан Смирнов»

К агрегату 19 пресной воды и пневмоцистерне 20 забортной воды, на сажеобдувку 21 и продувание кингстонных ящиков 22 подводится воздух давлением 0,3 МПа, а для обдува электрогенераторов 17 и электрооборудования 18 – давлением 0,2 МПа.

В системах высокого и низкого давления осуществляется ав­томатическое включение компрессоров при падении давления в буферных баллонах соответственно до 13 и 1,8 МПа; при до­стижении давления соответственно 20 и 2,5 МПа компрессоры также автоматически отключаются.

allrefrs.ru

СИСТЕМА СЖАТОГО ВОЗДУХА

Пуск любого дизеля осуществляется путем раскручивания коленча­того вала до частоты вращения, при которой происходит самовоспламенение топлива, впрыснутого в цилиндр, от температуры сжатия свежего воздушного заряда (630-850°С).

Для раскручивания коленчатого вала применяют сжатый воздух, хранящийся в баллонах и поступающий в цилиндры через пусковые клапаны, установленные на крышках. Управляет пусковыми клапанами воздухораспределитель, который учитывает положение поршня в цилиндре (это не должны быть крайние положения — ВМТ и НМТ), а также то, как расположены шатун и кривошип коленчатого вала относительно друг друга (от этого зависит направление будущего вращения). Спе­циальное блокирующее устройство системы должно исключить попадание сжатого воздуха в те цилиндры, где поршни, хотя и находятся в промежуточном между ВМТ и НМТ положении, но положение шатуна и кривошипа соответствует вращению в сторону, противоположную команде машинного телеграфа. Эта команда подается с мостика судна.

По статистике главные двигатели в среднем запускаются от 500 до 900 раз в год на транспортном судне и от 1200 до 1500 раз в год на пассажирском судне. Пуск дизелей на маневрах производится через небольшие промежутки времени (0,5 — 2 мин), а количество пусков за одну швартовку может достигать от 20 до 30. Ясно, что нужно иметь большой запас сжатого воздуха и соответствующую производительность компрессоров, подающих воздух в баллоны. Надежный пуск дизелей обеспечивается:

— удалением воздуха из топливной системы, заполнением ее топливом и очисткой фильтров;

— подбором сорта топлива по параметрам, характеризующим его самовоспламенение, испаряемость и текучесть в соответствии с условиями эксплуатации;

— применением масла с допускаемым пределом вязкости и его подогревом, предварительным проворачиванием дизеля, заполнением системы маслом;

— установкой оптимального угла опережения подачи топлива в цилиндры;

— временным увеличением дозы топлива на цикл в период пуска;

— равномерностью подачи топлива в цилиндры при пусковой частоте вращения.

Требуемая скорость вращения вала малооборотного двигателя дости­гается уже через 2 с после пуска, а в среднеоборотных

Рис. 2 Схема системы сжатого воздуха

четырехтактных дизелях это время несколько больше — около 4 с. Давление воздуха в баллонах чаще всего составляет 3 МПа. Однако пуск прогретого двигателя возможен и при более низких значениях давления – до 1 МПа.

На рис.2 показана схема системы сжатого воздуха дизельной установки морского судна. В главный двигатель I пусковой воздух подается из баллонов 2, которые заполняются электрокомпрессорами 14 и 15. Эти же компрессоры служат для заполнения баллонов 12, воздух которых идет для пуска вспомогательных двигателей 11, и баллонов 10, из которых воздух расходуется на тифоны 8, пневмоцистерны 4 питьевой и мытьевой воды, на хозяйственные нужды 6 и продувание кингстонов 7. Первоначальное заполнение баллонов при отсутствии на судне электроэнергии можно производить ручным компрессором 13. На магистрали, идущей к тифонам, стоит редукционный клапан 9, а магистрали к пневмоцистернам и магистрали, подводящей воздух к другим потребителям, установлен редукционный клапан 5; эти клапаны понижают давление воздуха до нужных значений. После электрокомпрессоров установлен влагомаслоотделитель 16, в котором сжатый воздух очищается от примесей воды и масла. На магистралях и баллонах установлены предохранительные клапаны 3, обеспечивающие безопасность их эксплуатации. Эти клапаны отрегулированы на максимальное давление, допускаемое в данной магистрали или емкостях. При превышении этого давления избыток воздуха будет выпущен в атмосферу.

Баллоны сжатого воздуха рекомендуется устанавливать в машинном отделении вертикально. При расположении баллонов вдоль машинного отделения их ставят с уклоном в корму 10-200. В нижней части баллонов предусматривается клапан для продувания конденсата, который постоянно в них накапливается ввиду неполной очистки воздуха во влагомаслоотделителях.

Удельный расход К пустого воздуха, по опытным данным, составляет 6-8 л свободного воздуха на один литр рабочего объема цилиндра двигателя.

В современных установках осуществляется автоматический пуск компрессоров при падении давления воздуха в баллонах ниже допустимого значения и их автоматическая остановка при достижении максимального давления. На всех баллонах и компрессорах установлены контрольные манометры, показывающие давление воздуха.

Правила Регистра СССР требуют хранение всего запаса пустого воздуха главных двигателей — не менее, чем в двух баллонах равной емкости. Запас воздуха определяется по его параметрам, размером двигателя, его оборотности и числу пусков подряд (для вспомогательных

двигателей – не менее 6, для главных — не менее 12 попеременно на передний и задний ход). Правила Регистра СССР также не допуска­ют хранение запаса воздуха вспомогательных двигателей в одном бал­лоне.

Количество компрессоров должно быть не менее двух, один из ко­торых должен быть независимым от главного двигателя. Производитель­ность каждого компрессора должна быть достаточной для заполнения всех воздухохранителей в течение 1 часа, начиная от давления 0,5 МПа до давления, необходимого для выполнения числа маневров, ука­занного ранее. Если запас воздуха в одном баллоне достаточен для выполнения этого числа маневров, то производительность компрессора должна быть достаточной для его заполнения в течение 1 часа.

studopedia.ru

Кружок судомоделирования

В помощь тем, кто решил заняться постройкой моделей судов, интересуется историей становления и развития кораблестроения

Устройство и модели судов

15 проектов малых судов для прогулок и туризма. Любое из них, если вы обладаете достаточными навыками в работе с деревом, можно построить самостоятельно на домашней судоверфи.

Проектирование ледоколов

Технический прогресс в ледокольном флоте за краткую историю его существования (около 100 лет) огромен. Хотя ледокол как самостоятельиый тип специализированного судна уже вполне сформировался, возможности его совершенствования еще далеко не исчерпаны.

Подводные лодки России

Сведения о подводных лодках, их ракетах и торпедах, стоявших и стоящих на вооружении России и Советского Союза. Данные разделены по этапам развития подводного флота

Системы сжатого воздуха

Системы сжатого воздуха представлены на американских лодках тремя общекорабельными системами воздуха высокого (ВВД), среднего (ВСД) и низкого давления (ВНД), а также специальными стрельбовыми воздушными системами торпедного и ракетного оружия.

Основное назначение системы ВВД — производство, хранение и раздача потребителям сжатого воздуха высокого дав-. ления. Для выполнения этих функций в систему ВВД (рис.48) включены воздушные баллоны, компрессоры, осушители воздуха, редукционные и предохранительные клапаны, фильтры, распределительные устройства и трубопроводы. Максимальное давление в системе за последние годы повышено с 210 кГ/см^ (на подводных лодках времен второй мировой войны) до 315 кГ/см^ (на кораблях типов «Скипджек», «Джордж Вашингтон» и пр.).

На подводных лодках сжатый воздух хранят в стальных цельнотянутых цилиндрических или сферических баллонахемкостью от 280—440 до 1000 л. Для удобства размещения цилиндрических баллонов в пространстве между шпангоутами прочного корпуса их изгибают в продольном направлении. Такие «банановидные» баллоны изготовляются путем горячей или холодной гибки цилиндрической заготовки после штамповки нижней части. Для обеспечения живучести системы воздушные баллоны соединены в группы (по 6—8 баллонов в каждой) и расположены либо внутри прочного корпуса, либо в цистер-

Рис. 48. .Схема систем воздуха высокого давления атомной подводнойлодки «Джордж Вашингтон». / — компрессоры; 2 —сепаратор; 3 — фильтр; 4 — наружный прием ВВД; 5 —к системе гидравлики; 6 — к ревунам; 7 — баллоны ВВД; 8 — продувание ЦГБ- 9 — к системе запуска дизелей; /О — редукционный клапан 315/210 атм; 11-к системе ВИД; /2 — редукционный клапан; /3 — продувание выхлопной системы дизелей-м —осушитель воздуха; /5 — трубопровод сжатого воздуха давлением 210 атм-/в — продувание шахты для приема воздуха из атмосферы; /7 — к наружным гидравлическим приводам; 18 — глушитель; 19 — трубопровод сжатого воздуха давлением 315 атм; 20 —к стрельбовой системе шахт ракетного оружия; 21 — трубопровод системы продувания ЦГБ; 22 — зарядка торпед; 23 — редукционный клапан 210/105 атм; 24 — к стрельбовой системе торпедных аппаратов.

пах главного балласта или в надстройке подводной лодки. Каждая группа баллонов через разобщительный клапан подключена к главной распределительной колонке, откуда сжатый воздух подается в магистраль ВВД.

Специалисты судостроительного завода в Портсмуте (США) предложили изготовлять воздушные баллоны из стеклопластика По предварительным расчетам пластмассовый баллон емкостью 280 л воздуха под давлением 350 кГ/cм^■ будет весить всего лийіь 450 кг, в то время как баллон того же объема из стали марки НУ-80 весит около 900 кг: Длина пластмассового баллона 2290 мм, диаметр 456 мм. Впервые новые баллоны применены на глубоководной подводной лодке «Долфин»

(А055-555). Общий выигрыш в весе от применения таких баллонов составит 5 г.

На американских дизель-электрических лодках типа «Балао» запасы сжатого воздуха давлением 210 кГІсм^ равны 16 000 л, что составляет приблизительно 8,5 л на 1 г нормального водоизмещения или 28 л на 1 м^ объема ЦГБ. Этим коли-» честном ВВД на рабочей глубине (—120) можно продуть не более 45% общего объема цистерн главного балласта, который на подводных лодках типа «Балао» равен 570 м^.

На атомных подводных лодках США относительная величина запасов ВВД осталась практически без изменения, несмотря на трехкратное увеличение рабочей глубины погружения и значительное повышение подводной автономности. По сообщениям зарубежной печати’, уже в 1960 г. во время 60-суточ-ного подводного плавания атомной лодки «Сивулф» на корабле наблюдалась нехватка сжатого воздуха для повседневных надобностей (удаления за борт сточных вод, отходов камбуза и т. п.). Наконец, как полагают иностранные специалисты, «едо- . статочный запас ВВД мог быть одной из причин гибели в 1963 г. атомной подводной лодки «Трешер». Не случайно на однотипных с «Трешером» подводных лодках более поздней постройки запас ВВД увеличили вдвое по сравнению с принимаемым раиее.^

По мнению некоторых американских кораблестроителей^, запас сжатого воздуха на подводных лодках должен быть таким, чтобы обеспечить возможность аварийного продувания цистерн главного балласта на рабочей глубине погружения в конце автономного подводного плавания.

Пополнение запасов сжатого воздуха в море, когда лодка находится на поверхности или в подводном положении, осущсг ствляется с помощью электрокомпрессоров со специальным устройством, обеспечивающим подачу. наружного воздуха в лодку на перископйой глубине.

Американские подводные лодки, у которых максимальное давление в_ системе ВВД равно 210 кГ/см^, оборудованы вертикальными четырехступенчатыми электрокомпрессорами производительностью 9,5 л/мин. На каждой подводной лодке установлено два таких агрегата, а на атомных подводных лодках-ракетоносцах— три горизонтальных четырехступенчатых электрокомпрессора производительностью 6,5 л/мин (давление сжатого воздуха 315 кГ/см^, мощность приводного электродвигателя переменного тока 44 кет).

При проектировании систем ВВД подводных лодок следует учитывать опасность компрессионной вспышки, т. е. воспламе нения паров масла в трубопроводах ВВД вследствие повышения температуры при резком увеличении давления воздуха. 0,пыт эксплуатации систем сжатого воздуха под давлением до 210 кГ/см^ на подводных лодках ВМС США показал, что при гаком давлении угроза компрессионной вспышки не возникает, однако переход на более высокие давления и внедрение дистанционно управляемой быстродействующей арматуры потребовали тщательных исследований этого явления. В результате исследований удалось установить допустимые скорости нарастания давления в трубопроводах за клапанами, а также подобрать состав взрывобезопасной смазки для компрессоров ВВД. Основные выводы были использованы американскими специалистами при разработке конструкции дистанционно управляемых клапанов и другой арматуры, а также при составлении инструкций по обслуживанию систем ВВД

Другая проблема, с которой сталкивается разработчик систем сжатого воздуха, связана с обмерзанием редукционных . клапанов и сетчатых фильтров в системе ВВД при резком падении давления воздуха, выходящего из баллонов. В частности, при швартовных испытаниях подводной лодки «Тиноса» в 1963 г. произошло обмерзание фильтров, в результате чего поступление сжатого воздуха в цистерны главного балласта прекратилось 2.

Для борьбы с обмерзанием арматуры на подводных лодках установлены осушители воздуха (блоки осушки), работающие на силикагеле или окиси алюминия. Кроме того, после гибели «Трешера» американские специалисты отказались от применения сетчатых фильтров в системе ВВД; они были сняты со всех подводных лодок американского флота.

Основные потребители ВВД на подводных лодках — стрель-бовые системы, системы В.СД и ВНД, а также система гидравлики. Кроме того, воздухом высокого давления» продувают цистерны быстрого погружения, безопасности и носовую цистерну плавучести.

Система ВСД служит для продувания цистерн главного балласта; На дизель-электрических подводных лодках ВМС США военной постройки в системе ВСД поддерживается давление 40—80 кГ/см^. Понижение давления сжатого воздуха от высокого до среднего происходит за счет гидравлических потерь в редукционном клапане и трубопроводе, соединяющем распределительные колонки ВВД и ВСД. На новых атомных лодках, у которых давление в системе ВВД равняется 315 кГ/см^, продувание цистерн главного балласта осуществляется воздухом под давлением 210 кГ/см^ (см. рис. 48).

После гибели «Трешера» в США наметилась тенденция отказа от применения на подводных лодках системы ВСД. Продувание цистерн главного балласта в этом случае должно осуществляться сжатым воздухом под давлением, соответствующем давлению в системе ВВД.

Система ВНД является системой рабочего воздуха, обеспечивающего действие различных механизмов и устройств подводной лодки, с помощью воздуха’низкого давления производят продувание дифферентных, уравнительных и заместительных цистерн, включение и выключение разобщительных пнев-

Рис. 49. Схема системы воздуха давлением 0.7 кГІсм^ атомной подводной лодки «Скипджек». / — в ЦГБ № 6; 2 —В’ЦГБ № 5; 3 — в ЦГБ № 4; 4 — вытяжная шахта вентиляции- 5 —в ЦГБ №3; б — в ЦГБ №2; 7 —в ЦГБ № I; 8 —в противопожарную дыхательную систему; S —забортный клапан; /О — внутренний запорный клапан; —воздуходувка; /2 —клапаны управления креном; /3 — противодымный фильтр; И — воздух из отсеков лодки.

магических муфт, запуск дизелей, а также удаление сточных вод и камбузных отходов, создают противодавления в аварийных отсеках и т. п. Система ВНД имеет, разветвленную сеть трубопроводов, общая длина которых на атомной подводной лодке «Тритон» превышает 150 км. Сжатый воздух поступает в систему ВНД от распределительной колонки воздуха высокого давления через детандер — прибор, понижающий высокое давление до 16—28 кГ/см^.

Для сохранения запасов сжатого воздуха на некоторых подводных лодках предусмотрена дополнительная воздушная сис- ^ тема (рис. 49), обеспечивающая продувание концевых групп цистерн главного балласта воздухом под избыточным давлением 0,7 кГ/см^. С этой целью используют либо специальные’ турбо-KOMnpeccopbV работающие от электродвигателей (на атомных и некоторых тшпах дизель-электрических подводных лодок), либо дизель-ген&^аторы, продувающие цистерны выхлопнымигазами или работающие в режиме поршневого электрокомпрессора (на лодках типа «Тэнг»).

Стрельбовая система воздушных торпедных аппаратов (рис. 50) состоит из стрельбовых баллонов, трубопроводов и арматуры, обеспечивающей управление системой. Давление в стрельбовой системе американских дизель-электрических подводных лодок равно 42 кГ/смР-. Аналогичная схема у воздушной системы гидравлических торпедных аппаратов, применяемая

Рис. 50. Схема стрельбовой системы воздушных торпедных аппаратов.

/-торпедные аппараты; 2 — стрельбовый клапан; 3 — осушение торпедных аппаратов; ^-невозвратный клапан; 5 — зарядка торпед; 6 — от системы ИВД: 7-сепаратор; «-фильтр; 9-к торпедным аппаратам другого борта; 10 — стрель0овые баллоны.

на современных атомных подводных лодках, однако давление сжатого воздуха в этой системе достигает 105—175 кГІсм’^.

В воздушную стрельбовую систему ракетного оружия подводных лодок-ракетоносцев ВМС США входят 16 воздушных баллонов (по одному на каждую шахту).

На подводных ракетоносцах первой серии были установлены сферические баллоны фирмы Люкенс Стил Компани. Диаметр баллона 1200 мм, объем 700 л. Общий запас воздуха под давлением 315 кГ/см^ в стрельбовой системе составляет, таким образом, 11 ООО л. Подводные лодки-ракетоносцы последующих серий оборудованы цилиндрическими воздушными баллонами, что позволило разместить на корабле стартовые шахты увеличенных размеров’. Установленные баллоны приблизительно того же объема, длина их около 4500 мм.

При выстреле воздух поступает в шахту через 175-миллиметровый стрельбовый клапан тарельчатого типа, при этом скорость подачи воздуха исключает создание в шахте давлений, превышающих допустимое (60—70 кГІсм’^). Диаметр воздушных труб, соединяющих стрельбовые баллоны с шахтами, 200— 250 мм.

Кроме сжатого воздуха, для продувания цистерн главного балласта и выстреливания баллистических ракет на американских подводных лодках применяются газы, образующиеся при сгорании зарядов твердого топлива.

Газовая система продувания цистерн главного балласта выполняет, как правило, функции аварийной; ее устанавливают на лодках наряду с обычной воздушной системой продувания. Как уже отмечалось, на каждой подводной лодке типа «Трешер» размещено около 30 специальных твердотопливных ракетных двигателей. Подобные двигатели применяют также в стрельбовых системах ракетного оружия подводных лодок типа «Джеймс Мэдисон» (по одному на каждую шахту). Газы от них поступают в специальную водяную камеру, образуя парогазовую смесь, которая подается под обтюратор ракеты. По заявлению представителей ВМС США’ эта система обладает повышенной эксплуатационной надежностью и взрыво-стойкостью.

www.shipslib.com

Смотрите так же:

  • Кто правит соединенными штатами америки «Путин так запугал Трампа, что он предал Америку» Пол Робертс о том, зачем дискредитируют законно избранного президента США Демократическая партия США намерена, скорее, довести мир до термоядерной войны, чем признать, что Хиллари […]
  • Оптимизация налогов уплачиваемых с зарплаты Оптимизация налогов и взносов, уплачиваемых с заработной платы сотрудников ООО «ЮРИСТ» - презентация Презентация была опубликована 3 года назад пользователемАлександра Часовщикова Похожие презентации Презентация на тему: " Оптимизация […]
  • Расписка о передаче имущества Форма расписки в получении денег жене за имущество при разводе Здравствуйте. Подали заявление на развод,имущество поделили поровну самостоятельно. Я отдаю супруге запрошенную ею сумму за половину имущества. Какая форма расписки за […]
  • Организации по экспертизе зданий Экспертиза зданий и сооружений Благодаря долгому сотрудничеству с Ростехнадзором, большому опыту и профессионализму специалистов, наша компания успешно проводит ЭПБ и гарантирует высокий уровень качества оказываемых услуг. Проведение […]
  • Потеря предмета залога Письмо ЦБР от 8 ноября 2005 г. N 31-1-6/2117 "О страховании предмета залога в пользу кредитной организации" Письмо ЦБР от 8 ноября 2005 г. N 31-1-6/2117"О страховании предмета залога в пользу кредитной организации" Юридический департамент […]
  • Приказы по теплу Приказ Министерства энергетики РФ от 12 марта 2013 г. № 103 “Об утверждении Правил оценки готовности к отопительному периоду” В соответствии с пунктом 2 части 2 статьи 4 Федерального закона от 27 июля 2010 г. № 190-ФЗ «О теплоснабжении» […]