Судноремонт від а до я.: система охолодження двс. Система охолодження Схема роботи промислового чиллера

Ці теплообмінні апарати призначені для охолодження нагрітих рідин та газів ( питної води, мастила, зовнішнього повітря і т. д.). Особливо важливе значення для нормальної роботисудновий енергетичної установки мають маслоохолоджувачі, призначені для охолодження масла, нагрітого в процесі мастила головного двигуна, допоміжних механізмів та окремих вузлів валопроводу.

На рис. 32 показана конструкція трубчастого охолоджувача, найбільш поширеного на морських суднах. Маслоохолоджувач складається з сталевого циліндричного корпусу 5, верхньої та нижньої кришок 1, двох трубних дощок 2, діафрагм 10, охолодних трубок 4 і стяжних стрижнів 12. З обох кінців до корпусу приварені фланці, до яких за допомогою шпильок прикріплені кришки. У трубних дошках розвальцьовані латунні трубки 4, якими протікає охолоджувальна забортна вода. Для можливості теплового розширення трубок нижня «трубна дошка виконана рухомий, разом з днищем 1 вона може переміщатися в сальнику 13, Масло, що підлягає охолодженню, надходить в корпус охолоджувача через верхній патрубок 6 і омиває трубки зовні. Для кращого омивання трубок олією всередині корпусу встановлені діафрагми 10, які змушують потік олії кілька разів змінювати напрямок. Охолоджене менш в'язке, масло для змащування підшипників валопроводу і турбін відводиться через середній патрубок 11, а більш в'язке масло для змащування редуктора - через нижній патрубок 3.

Мал. 32. Маслоохолоджувач.

У порожнині верхньої кришки є перегородка, тому охолоджувальна вода, надійшовши в приймальний патрубок 8 верхньої кришки, по трубі 9 опускається вниз, а потім піднімається вгору по трубках, що охолоджують, і відводиться за борт через патрубок 7 верхньої кришки.

Для контролю тиску та температури олії маслоохолоджувач забезпечений приладами та арматурою.

Сучасні судна обладнають установками для кондиціювання повітря, до складу яких входять охолоджувачі повітря. За принципом дії охолоджувач повітря аналогічний маслоохолоджувачу. У сталевий зварний корпус, зазвичай прямокутного перерізу, вставляють трубні дошки з ввальцованими в них трубками, що мають ребра по зовнішній поверхні збільшення поверхні охолодження. До корпусу з обох боків кріплять кришки. Вода, що охолоджує, або інша рідина (наприклад, розсіл) протікає по трубках, а повітря надходить всередину корпусу охолоджувача і після охолодження направляється в приміщення, що підлягає охолодженню. У холодну пору року охолоджувач повітря може працювати як повітронагрівач, якщо пропускати через трубки не холодну, а гарячу воду.

Крім зазначених, є охолоджувачі та інших конструкцій: маслоохолоджувачі з телескопічними трубками, водоохолоджувачі та охолоджувачі повітря з трубками, виконаними у вигляді змійовиків.

СУДІВ

Глава 11 ТЕХНОЛОГІЧНЕ ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ОБРОБКИ

РИБИ ХОЛОДОМ

11.1 Обладнання для охолодження риби перед заморожуванням

Обладнанням для охолодження риби служать баки, ванни, чани, механізовані установки та системи попереднього охолодження. Системою попереднього охолодженняназивають сукупність апаратів та трубопроводів.

Баки та ванни застосовують для охолодження та зберігання риби, пересипаючи її дрібнодробленим або лускатим льодом; у брезентових чанах охолоджують рибу в морській воді, додаючи до неї лід.

Як ємність може бути також використаний трюм судна, який укладають рибу, пошарово пересипану льодом.

Витрати льоду (в кг) на охолодження риби визначають за формулою:

де М -маса риби, що охолоджується, кг;

з - теплоємність риби, кДж/(кг-К);

tн. tк-початкова та кінцева температура риби, С;

334,88 – теплота плавлення водного льоду, кДж/кг.

Система попереднього охолодження риби морською водою, охолодженою розсольними батареями, представлена ​​малюнку 11.1. Процес охолодження прискорюють, додаючи лускатий лід. Обладнання системи складається з цистерн-охолоджувачів загальною ємністю 10 т морської води з розсольними батареями, циркуляційних насосів, трубопроводів, цистерни забрудненої води та льодогенераторів.

У цистерни з водою, охолодженою до температури -1°С, завантажують рибу, що пересипає льодом. Тривалість охолодження в цистерні становить 1,5 - % год, У цих же цистернах рибу можна зберігати протягом 5-б год. Вивантажують рибу з цистерн спеціальним елеватором.

У системі попереднього охолодження риби, наведеної малюнку 11.2 передбачено наявність спеціального водоохолоджувача.

У систему включено приймальний бункер, льодогенератор, цистерни-охолоджувачі, цистерни-акумулятори (стокери), транспортер, водоохолоджувачі та циркуляційні насоси.

Рисунок 11.1 - Система попереднього охолодження риби морською водою,

охолодженою розсольними батареями, змонтованими у ваннах-цистернах.

Рисунок 11.2 - Система попереднього охолодження риби морською водою,

попередньо охолодженою у водоохолоджувачі:

1 – охолоджувачі; 2 – відокремлювач риби від води; 3 – відстійний фільтр; 4 - льодогенератор;

5 – бункер ємністю 20 т; 6 – транспортер; 7 - трубопровід стиснутого повітря;

8 – бункери ємністю 9 – стокери; 10 – насоси.

Виловлену рибу без попереднього сортування вивантажують із трала у приймальний бункер через люк, розташований на приймальній палубі. Одночасно риба пересипається лускою льодом, що надходить з льодогенератора, встановленого над бункером. Приймальний бункер виконаний з похилим дном та двома люками для вивантаження риби.

Вивантажену з бункера рибу піддають першому грубому сортуванню, після чого пересувним транспортером подають до цистерни-охолоджувача або цистерни-акумулятора, де вона охолоджується або зберігається в охолодженій до -1°С морській воді. Кожна цистерна, що вміщує 9 т риби та 9 м 3 води, має індивідуальний водоохолоджувач, відцентровий насос, систему трубопроводів та пневматичних клапанів.

Водоохолоджувач виконаний у вигляді закритого бака ємністю 4 м 3 в якому розміщена гладкотрубна батарея безпосереднього кипіння аміаку.

Управління роботою стокерів здійснюється із центрального пульта управління.

Перед завантаженням риби в систему цистерну-охолоджувач заповнюють морською водою, температура якої в результаті циркуляції за схемою цистерна-охолоджувач - насос - водоохолоджувач - цистерна-охолоджувач знижується до -1°С.

Потім завантажують рибу, а циркуляція води продовжується за тією ж схемою. Перед вивантаженням риби система пневматичних клапанів перемикається таким чином, щоб насос забирав воду з водоохолоджувача і нагнітав у цистерну-охолоджувач риби, а риба разом з водою надходить у водовідділювач (загальний для чотирьох охолоджувачів-цистерн-акумуляторів).

Вода з водовідділювача стікає у відстійник, а потім у водоохолоджувач. Охолоджена риба надходить на транспортер другого сортування та прямує на подальшу обробку.

Конвеєрна система охолодження (рисунок 11.3) складається з пластинчастого конвеєра 6, циркуляційного насоса 1, водоохолоджувача 3 та водяних трубопроводів 4. Риба надходить на пластинчастий транспортер, який проходить через закритий бункер 7, заповнений морською охолодженою водою. Морська вода циркулює за схемою: закритий бункер 7-насос 1- водоохолоджувач 3 - закритий бункер. Зміна швидкості руху конвеєра дозволяє охолоджувати рибу різних розмірів. Риба в охолоджувач надходить через завантажувальний пристрій 5 охолоджена риба відводиться через розвантажувальний пристрій 2. Конвеєрна система проста в експлуатації та ефективна. Система попереднього охолодження риби на транспортері шляхом зрошення її охолодженою морською водою показана на малюнку 11.4.

Зрошувальний рибоохолоджувач є сітчастим багатоярусним транспортером, при русі якого зверху вниз риба охолоджується морською водою або холодоносієм.

Але вона не єдина. Судновому дизельному двигуну внутрішнього згоряння необхідно бути в міру розігрітим. По-перше, ефективна робота двигуна забезпечується температурними проміжками його частин, розрахованими для гарячого стану. По-друге, нагріте мастило стає більш текучим і краще виконує свої функції. мова йдетільки про робочий діапазон температури суднового дизельного двигуна, який має підтримуватись справною роботою системи охолодження. Перегрів двигуна може призвести до важким наслідкаму яхтингу. Немає нічого дивного в тому, що яхтові мотори охолоджуються забортною водою.

Система охолодження суднового двигуна.

У поодиноких випадках ця вода подається прямо в блок циліндрів, після чого скидається за борт. Така система охолодження називається одноконтурною, її простота має свої позитивні та негативні сторони.

Практично всі сучасні суднові дизельні двигуни на вітрильних та моторних яхтахоснащені двоконтурною системою охолодження.

Через вентиль (1) забортна вода надходить на фільтр (2). Прокачування забортної води проводиться помпою (3), яка подає цю воду теплообмінник (5), після чого відбувається скидання її в вихлопну трубу суднового дизельного двигуна (7). Насос внутрішнього контуру (4) прокачує через теплообмінник антифриз, що циркулює всередині блоку циліндрів з метою безпосереднього охолодження. Якщо випускний колектор двигуна розташований нижче за ватерлінію, для запобігання потраплянню в нього забортної води через вихлопну трубу зупиненого двигуна, на трубопроводі скидання забортної води встановлюється сифонний клапан (6).

Така принципова схемасистеми охолодження суднового дизельного двигуна На практиці вона доповнюється необхідними елементами, до яких можуть входити:

Датчик температури внутрішнього контуру охолодження, що забезпечує показання стрілочного приладу і включає звукову та світлову сигналізацію у разі перегріву;

Термостат, що включає циркуляцію забортної води в теплообміннику тільки після того, як температура внутрішнього контуру досягне робочих параметрів;

У деяких випадках сигналізатор перевищення температури вихлопних газів, який в першу чергу повинен попередити про несправність у системі подачі забортної води на охолодження суднового дизельного двигуна.

Незважаючи на відносну складність конструкції, ця система має суттєві переваги: ​​в судновому дизельному двигуні циркулює не морська вода, агресивна по відношенню до конструкційних матеріалів, а спеціальна охолоджувальна рідина - суміш прісної води та холодоагенту, що не викликає корозію металу і засмічення опадами і накипом. каналів системи охолодження Крім того, рідина, що охолоджує, не замерзає при мінусових температурах, що також збільшує термін служби і надійність суднового двигуна.

Сістеми повітрозабору та вихлопу суднового двигуна.

Якщо відкриття входу до моторного відсіку супроводжується підвищенням обертів суднового двигуна (і таке буває!) — йому не вистачає повітря. Вільний приплив повітря із салону до двигуна навіть сприяє прискореній вентиляції приміщень, т.к. працюючий судновий двигун у разі грає роль потужної витяжки.

Стерильність морського повітря не тільки корисна для здоров'я, а й дозволяє не ускладнювати системи повітрозабору та очищення його на вході в дизель. Повітряний фільтр (air filter) (1) зазвичай виконаний із поролону, який періодично просто промивається та сушиться.

Через впускний колектор (2) повітря надходить до впускних клапанів циліндрів (3), забезпечуючи згоряння палива.
Вихлопні гази через випускні клапани (4) та випускний колектор, змішавшись з водою зовнішнього контуру охолодження, через вихлопну трубу (5) скидаються у водяний замок/глушник (6) і через гусек (7) виводяться за борт.

Система електроустаткування суднового дизельного двигуна.

На всіх яхтах запуск суднового дизельного двигуна здійснюється електроенергією акумулятора (1), призначеного виключно для цієї мети, не допускаючи можливості розряджання на будь-яких інших споживачах. При непрацюючому судновому двигуні розмикач (2) обриває випадкові струми витоку. Реле електромотора стартера спрацьовує поворотом ключа у замку запалювання (4) і приводить у дію стартер (3). Працюючий судновий двигун обертає навішений на нього генератор (5), який заряджає стартерний акумулятор і батареї побутових споживачів через вихід (6) в систему електрообладнання самої яхти.

Для підвищення надійності в бортовій системі постійного струму передбачена можливість підключення батарей побутових споживачів до режиму запуску двигуна на випадок, якщо зі стартерним акумулятором сталася неприємність. Всі сучасні мотори мають прилади контролю робочих параметрів: кількість обертів, температура, тиск. Іноді управління судновим дизельним двигуном проводиться за допомогою електроніки.

На цьому огляд систем суднового дизельного двигуна закінчимо. А в наступній статті поговоримо ще про один невід'ємний елемент сучасної яхти.

Система холодопостачання з одним чилером зовнішньої установки з осьовими вентиляторами – одна з найпоширеніших і досить простих систем. Як теплоносій у системі, як правило, використовується вода, в окремих випадках можливе застосування теплоносіїв з низькими температурами замерзання (розчин етиленгліколю, розсолу і т.д.).

Циркуляція теплоносія у системі здійснюється за допомогою насосної групи. На схемі показаної як приклад, насосна група складається з двох насосів, один з яких основний, другий резервний.

Розширювальний мембранний бак служить для запобігання гідравлічних ударів при роботі насосів, так і для компенсації зміни об'єму теплоносія внаслідок зміни його температури.

Бак - акумулятор призначений для збільшення теплової інерційності системи та скорочення кількості циклів пуску/зупинки холодильної машини.

При використанні споживачів із змінною витратою теплоносія (наприклад, фанкойлів із регулюванням холодопродуктивності зміною витрати двоходовими клапанами) необхідно забезпечити постійну витрату рідини через теплообмінник випарника холодильної машини. На схемі показаний варіант із встановленням регулятора перепаду тисків на перемичці між розподільними колекторами для забезпечення постійної витрати на випарнику. У разі використання споживачів з постійною витратою (трьохходові клапани з байпасом на теплообмінниках споживачів) перемички з регулятором перепаду не потрібні.

Недоліки схеми системи холодопостачання, що розглядається:

• відсутність резервування холодильного обладнання,

У ряді випадків (при значній холодопродуктивності системи, необхідності часткового резервування холодильного обладнання) виникає необхідність встановлення декількох холодильних машин, що працюють на одну систему холодопостачання. Як приклад наведено схему з установкою двох чиллерів з повітряним охолодженням конденсаторів.

Принцип роботи системи аналогічний принципу роботи системи з одним чилером.

Недоліками схеми системи холодопостачання, що розглядається, є:

• необхідність часткового сезонного зливу/заправки теплоносія (у разі використання води) та як наслідок – підвищена корозія трубопроводів та арматури.
• коливання температури теплоносія при включенні/вимкненні однієї з холодильних машин.
• неможливість цілорічної експлуатації системи.

Охолодження ГД проводиться прісною водою по замкнутому контурі. Система охолодження кожного двигуна автономна та обслуговується навішаними на двигунах насосами, а також окремо встановленими охолоджувачами прісної води та загальною для обох двигунів розширювальною цистерною.

Система охолодження обладнана терморегуляторами, що автоматично підтримують задану температуру прісної води за рахунок перепуску її крім водоохолоджувачів. Передбачена також можливість ручного регулювання температури води.

У кожен контур прісної води включений маслоохолоджувач, який вода надходить після водоохолоджувача і терморегулятора. Заповнення розширювальної цистерни передбачено від системи водопостачання у відкритий спосіб.

Охолодження допоміжного двигуна проводиться прісною водою по замкнутому контуру. Система охолодження допоміжного двигуна автономна та обслуговується навішаним на двигун насосом, водоохолоджувачем та термостатом.

Розширювальна цистерна ємністю 100 л обладнана вказівною колонкою, сигналізатором нижнього рівня, горловиною.

Система охолодження забортною водою

Для прийому забортної води передбачені два кінгстонні ящики, з'єднані через фільтр і клінкетні засувки кінгстонною магістраллю.

Системи охолодження головних та допоміжних двигунів автономні та обслуговуються навішаними насосами забортної води. Навішані насоси головних двигунів приймають воду з кінгстонної магістралі прокачують її через водоохолоджувачі і через безповоротно-запірні клапани, розташовані нижче за ватерлінію, за борт.

Насос допоміжного двигуна приймає воду з кінгстонної магістралі, прокачує її через водоохолоджувач і через безповоротно-запірний клапан за борт нижче за ватерлінію. Передбачено також подачу води до приймального трубопроводу насоса допоміжного двигуна від напірного трубопроводу насоса забортної води головного двигуна правого борту. Для регулювання температури охолоджувальної води допоміжного двигуна передбачений перепускний трубопровід.

Від напірних трубопроводів насосів забортної води кожного головного двигуна передбачені відбори води на охолодження завзятих та дейдвудних підшипників відповідного борту.

Від відливних магістралей головних двигунів передбачені відбори води на рециркуляцію у відповідні ящики кінгстона.

Охолодження компресора стисненого повітря забортною водою здійснюється від спеціального електронасоса з відливом води нижче за ватерлінію за борт.

Як насос охолодження електрокомпресора встановлено відцентровий горизонтальний одноступінчастий електронасос ЕЦН18/1 з подачею 1 м3 при натиску 10 м вод.

Система стиснутого повітря

У МКО встановлено 2 балони стисненого повітря ємністю по 60 кгс/с м2.

З одного балона повітря використовується для пуску головних двигунів, для роботи тифону і на госппотреби, інший балон є резервним і повітря з нього використовується тільки для пуску головного двигуна. Загальний запас стисненого повітря на судні забезпечує не менше 6 пусків одного підготовленого до пуску головного двигуна без підкачування повітря у балонах. Для зниження тиску стисненого повітря встановлені відповідні редукційні клапани.

Заповнення балонів стисненим повітрям передбачено від одного автоматизованого електрокомпресора.

Балони стисненого повітря ємністю по 40 л, забезпечені головками з необхідною арматурою, манометром та пристроєм для продування.