СЭУ-последний Кирис Учебное пособие. Н. А. Козьминых Судовые энергетические установки и электрооборудование судов учебник

• Название: Н. А. Козьминых Судовые энергетические установки и электрооборудование судов учебник
• Анкор: СЭУ-последний Кирис Учебное пособие.doc
• Дата: 08.05.2017
• Размер: 11.94 Mb.
• Имя файла: СЭУ-последний Кирис Учебное пособие.doc
• Тип: Учебник; #7258
• страница: 32 из 35

6.7. Система вентиляции и кондиционирования воздуха

Система вентиляции служит для удаления избытков тепла, влаги и вред­ных газов из судовых помещений путем нагнетания в нее свежего воздуха и удаления загрязненного. По принципу действия вентиляция бывает естествен­ной и искусственной, в отдельных помещениях может применяться смешанная, когда одновременно работает естественная и искусственная. При естественной вентиляции смена воздуха в помещении осуществляется естественным путем вследствие разности плотностей теплого и холодного воздуха или как результат воздействия кинетической энергии потока воздуха, омывающего судно, а при искусственной – вентиляторами. Искусственная и естественная вентиляция бы­вает трех типов: приточная (вдувная), вытяжная и приточно-вытяжная (комби­нированная). С помощью приточной вентиляции в помещение подается свежий воздух и создается подпор, в результате чего загрязненный воздух выходит из помещения. При вытяжной вентиляции загрязненный воздух отсасывается сис­темой вентиляции, и в помещении создается разряжение, вследствие чего в него поступает свежий воздух. Приточно-вытяжная вентиляция (комбинация двух первых типов) применяется для создания усиленного обмена воздуха.

Распространенным средством естественной вентиляции, использующим ветровой напор, являются дефлекторы, головки которых устанавливаются на 0,6–0,8 мвыше надстроек.

Приборы, контролирующие подачу и работу вентиляторов, устанавлива­ются в рулевой рубке. Подача воздуха в ЦПУ определяется исходя из условий отвода избыточных тепловыделений, т.е. работы электрических устройств и ос­вещения, присутствия людей (тепловыделение одного человека при температу­ре воздуха 20 °С составляет около 350 кДж/ч) ит.п. Помещения ЦПУ и меха­нических мастерских МО имеют самостоятельную систему кондиционирования воздуха.

Под кондиционированием воздуха понимают его обработку, состоящую в очистке от пыли и вредных газов, в доведении температуры и влажности до оп­ределенных заданных значений (кондиции) и обеспечении требуемой скорости движения в обслуживаемых помещениях. Кондиционирующие системы летом охлаждают и осушают воздух, а в весенне-осенний период (зимой) нагревают и увлажняют его. Использование системы круглогодичного кондиционирования исключает необходимость в системах отопления и вентиляции, причем в этом случае может быть обеспечено оптимальное регулирование параметров воздуха в обслуживаемых помещениях.

Устройства и трубопроводы, с помощью которых осуществляется конди­ционирование воздуха, называются системой кондиционирования.

6.8. Система отопления

Для нагрева помещений на современных судах применяются системы во­дяного, парового и воздушного отопления.

С точки зрения санитарно-гигиенических требований предпочтение от­дают воздушному отоплению, которое одновременно с подогревом воздуха обеспечивает вентилирование помещения. Паровое отопление вызывает чрез­мерное подсушивание воздуха в помещении и появление неприятного запаха вследствие пригорания пыли на горячих трубах системы. В связи с этим в жи­лых и служебных помещениях целесообразно применять воздушное или водя­ное отопление, а в бытовых помещениях, машинных и насосных отделениях, камбузах, кладовых – паровое.

6.9. Передачи

В СЭУ передачи являются промежуточным звеном между двигателями и движителем. Такие передачи называются главными в отличие от вспомогатель­ных, которые применяются для привода вспомогательных механизмов. Назна­чение главных состоит в передаче крутящего момента от валов двигателей к ва­лу движителя. Также передачи используются для понижения числа оборотов валов и осуществления реверса. Кроме того, они могут служить в качестве эла­стичного звена в системе двигатель – валопровод – движитель. В некоторых ус­тановках для этого в передачи включают специальные эластичные муфты.

Передачи являются одними из основных элементов энергетических уста­новок. От главных передач во многом зависят свойства установок, их экономи­ческие и эксплуатационные показатели.

По способу преобразования передаваемой энергии передачи можно раз­делить на три группы:

1) механические;

2) электрические и гидравлические;

3) комбинированные (механические в сочетании с электрическими или гидравлическими передачами).

Общим показателем для всех передач является передаточное отношение

,

где п_дв – число оборотов двигателя;

п_движ – число оборотов движителя.

Если i = 1, то передача называется прямой.

6.9.1. Механические передачи

В качестве главных судовых передач наибольшее применение получили зубчатые (редукторы). Преимущества зубчатых передач: относительно малая потеря переда­ваемой энергии, компактность, высокая надежность.

Недостатки: большой вес и высокая стоимость.

Конструктивное исполнение зубчатых передач. В судовых передачах, как правило, используют косозубое двухвенечное зубчатое зацепление, с противоположным наклоном зубцов (шевронное) (рис. 86). Такое зацепление имеет меньшую шумность и лучшую плавность в сравнении с прямыми зубцами. Угол наклона α = 25–45º.

Шестерни и обода колес делают цельноковаными из легированной стали. Ступицы колес изготавливают из углеродистой стали сварными или сварно­литыми.


Рис. 86. Зубчатая двухвенечная передача:

1 – шестерня; 2 – колесо
На рис. 87 показаны некоторые схемы зубчатых передач, используемые на морских судах.

Для понижения частоты вращения гребного вала используется схема, по­казанная на рис. 87, а; в некоторых случаях применяются, так называемые, сум­мирующие редукторы, в которых, кроме понижения частоты вращения также осуществляется сложение крутящих моментов двух главных двигателей и пере­дача полученного суммарного крутящего момента на гребной вал. Такая пере­дача позволяет использовать каждый двигатель в отдельности или оба двигате­ля одновременно (рис. 87, б).


а) б)
Рис. 87. Схемы зубчатых передач:

а – с одним главным двигателем и редуктором; б – с двумя главными двигателями и суммирующим редуктором; 1 – гребной вал; 2 – гребной винт; 3 – редуктор; 4 – главный двигатель

6.9.2. Электропередачи

В электропередаче главный двигатель непосредственно соединен с элек­трическим генератором, в котором механическая энергия преобразуется в элек­трическую. От генератора электрическая энергия передается гребному электро­двигателю, соединенному с гребным винтом коротким валопроводом.

Преимущества электропередачи:

– позволяет использовать мощность нескольких многооборотных главных турбо-или дизель-генераторов для привода одного или нескольких гребных электродвигателей;

– позволяет выбрать оптимальное число оборотов гребного винта, генера­торов и главных двигателей;

– позволяет защитить главный двигатель от внешних воздействий со сто­роны гребного винта;

– позволяет рационально размещать оборудование и сократить длину ва­лопровода;

– улучшает маневренность судна.

Недостатки:

– сравнительно низкий КПД (0,84–0,88 для постоянного тока и 0,88–0,93 для переменного тока), что связано с двойной трансформацией энергии (меха­нической в электрическую, затем электрической в механическую);

– значительные габариты и высокая стоимость.

Электропередачи применяются на судах специального назначения: бук­сиры, ледоколы и др.

6.9.3. Гидродинамические муфты

На рис. 88 показана принципиальная схема установки с гидродинамиче­ской муфтой (гидромуфтой).

От двигателя 1 получает вращение ведущий вал 2, который жестко со­единен с колесом центробежного насоса 4. В корпусе 3 гидромуфты располо­жено колесо гидравлической турбины 5, которое жестко соединено с ведомым валом 6.


Рис. 88. Схема гидравлической муфты

Этот вал непосредственно или через какую-либо передачу соединен с движителем. Колеса насоса и турбины имеют плоские радиальные лопатки.

Если гидромуфта заполнена рабочей жидкостью, в качестве которой обычно принимают минеральное масло, то, при вращении колеса центробежно­го насоса, находящаяся в межлопаточных каналах жидкость, под действием цен­тробежных сил, перемещается вдоль лопаток от центра колеса к его периферии и, за счет приобретенной кинетической энергии, приводит во вращение колесо турбины. Если из муфты выпустить рабочую жидкость, то ведомый вал остано­вится.

Гидромуфты применяют для создания эластичной связи между двигате­лем и движителем, а также для возможности быстрого включения и отключе­ния движителя при работе двигателя. На номинальных режимах КПД передачи равен 0, 97–0,98.