Файл: Хордас, Г. С. Техническое кондиционирование воздуха и инертных газов на судах.pdf

СО

СЛ

5 — скруббер; 6 — насос забортной воды; 7 — газо­ вая турбина; 8 — камера сгорания; 9 — турбоком­ прессор

7

Прием воды

«о

—д

to

со

широко применяют на судах компаний Бритиш Петролеум, Шелл, Тексако и др. [80].

Схема стандартной системы типа А представлена на рис. 43. По сравнению с первыми системами, установленными на судах «Бритиш Скайлл» и «Бритиш Соверинг», схема и конструкция данной системы претерпела ряд изменений в направлении повышения надеж­ ности и эффективности работы.

Отбор газов производится от дымоходов 1 двух котлов (например,

очистки и охлаждения в скруббере 5, а также отделения воды в отдели­ теле 6 отсасываются главным 10 или вспомогательным 9 нагнетате­ лями. На большинстве судов в качестве нагнетателей используют цен­ тробежные вентиляторы с электроприводом, имеющим постоянную частоту вращения (рис. 44, а).

Для повышения надежности и облегчения ремонта, как правило, устанавливают два взаимозаменяемых нагнетателя равной произво­ дительности. Однако на крупных судах, в частности на супертанкерах дедвейтом свыше 200 000 т, с целью уменьшения нагрузки судовой электростанции мощность вспомогательного нагнетателя снижают до такой величины, чтобы обеспечивались только режимы балласти­ ровки и мойки грузовых цистерн и подача, при необходимости, до 90% требуемого количества газов в период разгрузки. С этой же целью ряд фирм предусматривает двухскоростные электродвигатели. При больших расходах инертных газов используют нагнетатели с приводом от паровой турбины (рис. 44, б). Изготовляют и двух­ ступенчатые нагнетатели (рис. 44, в).

В зависимости от операций, проводимых на судне, дистанционно задается давление в магистрали подачи инертных газов в цистерны, которое автоматически поддерживается с помощью реле давления 12 (см. рис. 43) и клапана 11. Клапан 11 автоматически закрывается при остановке вентиляторов, отсутствии подачи воды на скруббер, по­ вышении температуры газов, выходящих из скруббера, выше допу­ стимого значения и увеличении концентрации кислорода.

На входе газов в грузовые цистерны предусмотрена установка заглушек 15, блокирующих закрытие крышек горловин 17 в период вентиляции цистерн переносными вентиляторами и осмотров. Венти­ ляция может производиться и с помощью нагнетателей газов при заборе воздуха через патрубок 4. Выпуск газов из грузовых цистерн при продувании их инертными газами или вентиляции происходит таким образом, чтобы обеспечить заданный газовый состав. Газы выпускаются, например, через трубы 16, входные отверстия которых расположены на расстоянии 450 мм от днища (см. гл. V).

Забортная вода подается в скруббер центробежным насосом 18, производительность которого может достигать значительной вели­ чины (до 350—450 м3/ч у супертанкеров).

Для снижения расхода электроэнергии при плавании в грузу или балласте в случае отсутствия расхода инертных газов целесо­ образна установка дополнительного насоса 20, постоянно подающего

100

Рис. 43. Схема стандартной системы типа А с отбором инертных газов от дымоходов котлов.

1 — дымоходы котлов (главных или вспомогательных); 2 — клапан отбора газов с дистанционным управлением; 3 — анализатор содержания кислорода и углекислого газа в смеси газов; 4 — патрубок с заглушкой для приема воздуха; 5 — скруббер; 6 — отделитель воды; 7 — рециркуляционный трубопровод газов; 8 — реле контроля температуры; 9 — вспомогательный нагнетатель; 10 — главный нагнетатель; 11 — клапан регулирования давления газов, закрываемый при отсутствии подачи воды в скруббер, повышении температуры газов и остановке нагнетателей; 12 — реле контроля статического давления; 13 — палубный гидрав­ лический затвор; 14 — жидкостное предохранительное устройство для сброса давления и снятия вакуума; 15 — заглушка, уста­ навливаемая на трубе подачи газов в комингс горловины; \16 — труба выпуска (продувания) инертных газов; 17 — горловина; 18 — главный насос забортной воды; 19 — реле контроля давления в водяном трубопроводе; 20 — вспомогательный насос заборт­

ной воды.

Т р у б о п р о в о д ы : — / — п р и е м н о -н ап о р н ы й за б о р т н о й вод ы ; — / / — о т л и в н о й за б о р т н о й вод ы .

воду к палубному гидравлическому затвору 13 и гидравлическому уплотнению скруббера. Производительность этого насоса обычно составляет 8— 11 мя/ч. Отсутствие протока большого количества охлаждающей воды через скруббер при неработающих нагнетателях исключает, кроме того, возможность падения давления в трубопро­ водах между дымоходами и палубным гидравлическим затвором, ко­ торое приводит к ненадежной работе последнего.

Помимо автоматической защиты, предусматривают контроль ряда параметров:

—уровня воды в скруббере во избежание попадания ее в дымо­ ходы котлов;

—давления в грузовых цистернах;

—концентрации 0 2 и СОг в дымоходах котлов и на входе в гру­ зовые цистерны в целях поддержания нормального режима горения

ипредупреждения подсоса воздуха нагнетателями через дымовую трубу.

При создании систем большое внимание уделяется конструкции

основного оборудования: нагнетателей газов, контактных аппаратов для очистки и охлаждения газов ■— скрубберов, палубных гидравли­ ческих затворов и запорной арматуры.

Рабочие колеса центробежных нагнетателей выполняют с лопат­ ками, загнутыми назад, что при плавно ниспадающей характеристике обеспечивает устойчивую работу в необходимом диапазоне расхода газов (см. гл. V).

Консольная конструкция нагнетателя с рабочим колесом на валу электродвигателя не оправдала себя. Разбалансировка рабочих колес, вызываемая эррозионными разрушениями из-за наличия влаги в инертных газах, приводила к выходу из строя подшипников двигателя. В последних моделях нагнетателей ряда фирм устанавли­ вают промежуточную опору между двигателем и рабочим колесом; предусматривают осушение нагнетателей. Трубопроводы подсоеди­ няют к ним гибкими патрубками.

Скрубберы, функциональным назначением которых является обработка газов — охлаждение и очистка от двуокиси серы и несго­ ревших твердых частиц, применяют различных типов: тарелочного, орошающего с насадкой и без насадки; циклонного и комбинирован­ ного, выбор которого зависит от вида топлива, характеристик нагне­ тателей и необходимой степени очистки инертных газов.

В основу разработок скрубберов тарелочного типа была положена конструкция аппаратов, применявшихся на судах «Бритиш Скайлл» и «Бритиш Соверинг». Совершенствование шло по пути снижения числа работающих тарелок, улучшения отделения воды, повышения надежности работы при качке, применения антикоррозионных мате­ риалов и улучшения качества нанесения защитных покрытий. Как показали исследования, уменьшение количества тарелок до трех при некотором увеличении расхода забортной воды не ухудшает основные показатели работы аппарата. Водородный показатель pH воды изменяется с 7,7 до 2,4, степень очистки от двуокиси серы со­ ставляет 94,8—98,8%. Аэродинамическое сопротивление при умень­

103