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

За 5орт

так и сульфит н сульфат натрия и подаваемого па орошение газов. В верхней секции скруббера производится доохлаждение свободных от окислов серы газов забортной водой. Как видим, первая схема системы, хотя и является более громоздкой, но полностью исключает возможность вредных выбросов за борт. И в той, и другой схемах кар­ бонат натрия расходуется как на очистку газов от S 0 2 и S03, так и иа нейтрализацию выбрасываемой за борт воды.

В связи с этим требуется периодическое пополнение бака техни­ ческой содой. Можно ожидать, что в ближайшие годы применение систем, подобных разработанной японскими специалистами системе инертных газов «Поллюшн Фри», станет обязательным при стоянке судов в портах и гаванях и при плавании по внутренним во­ доемам.

Системы т и п а В также не получили столь широкого распро­ странения, как системы типа А. Здесь уместно отметить, что отбор газов от дымоходов котлов предопределяет в большинстве случаев подачу в грузовые цистерны значительных количеств газов.

Для осушения больших количеств газов в поверхностных охла­ дителях требуется установка холодильных машин довольно значи­ тельной холодопроизводительности. Так, для достижения темпера­ туры точки росы 283—285 К у газов после их выхода из скруббера с температурой 308—310 К и относительной влажностью 95— 1 0 0 % требуется отвести около 90 кДж/кг газов тепла (см. гл. V). Следо­ вательно, для супертанкера дедвейтом около 200 00 0 т при произво­

в системе указанной производительности и необходимости достиже­ ния той же температуры точки росы масса сорбента должна быть не менее 3 т при трехчасовом цикле регенерации. Это обусловливает значительный габарит адсорбера (объем до 10 м3).

Системы с осушением газов с помощью жидких сорбентов вклю­ чают в себя дополнительно сложное оборудование (абсорберы, десорберы, теплообменники, насосы и др.). Тем не менее при проек­ тировании первого отечественного крупнотоннажного танкера типа «Крым» дедвейтом 150 000 т было признано целесообразным приме­ нить систему инертных газов с использованием для осушения жидкого сорбента. Такое решение в основном было предопределено работами по созданию циклонно-пенных аппаратов для обработки газовых смесей (см. гл. II).

Предложения об использовании циклонно-пенных аппаратов для осушения инертных газов были сделаны советскими специали­

необходимых данных был получен при испытаниях воздухоосуши­ тельной абсорбционной установки ВАУ-800, в которой осушение воздуха производилось водным раствором хлористого лития в ци­ клонно-пенном аппарате (см. гл. II).

117

Схема системы изображена на рис. 56. Схема предусматривает выполнение следующих функций 173 1:

— охлаждение инертных газов, отбираемых из дымохода паро­ вых котлов, и очистку газов от двуокиси серы и несгоревших твер­ дых частиц;

— осушение инертных газов раствором хлористого лития; ■— дегазацию грузовых цистерн наружным воздухом.

В системе используются отходящие топочные газы главного котла, имеющие следующий объемный состав: 0,57% кислорода, 74% азота, 13,5% двуокиси углерода, 0,06% двуокиси серы, остальное — пары воды.

Газы с температурой 393 К поступают через специальный кла­ пан — поворотный затвор (типа «баттерфляй») — в циклонно-пенный охладитель и очиститель, где охлаждаются до температуры 308 К и очищаются от сернистых соединений.

Примененные в системе клапаны — поворотные затворы с дистан­ ционным управлением — при помощи электропривода предназна­ чены для автоматического открытия и закрытия трубопровода инерт­ ных газов в зависимости от подаваемых сигналов в период пуска системы, аварийных ситуаций и выводе системы из действия.

Конструктивно клапан выполнен в виде фланцевого корпуса с рас­ положенным внутри затвором. Привод находится с внешней стороны корпуса и имеет устройство для ручного закрытия.

Клапан разработан в двух модификациях — с металлическим уплотнением и мягким уплотнением. Клапан с металлическим уплот­ нением предназначен для работы в среде газов с температурой до 403 К. Клапан с мягким уплотнением используют в тех участках трубопровода, где проходят газы с температурой около 313 К; он допускает работу при максимальной температуре газа до 343 К.

Охлаждение и очистка инертных газов в циклонно-пенном аппарате осуществляется забортной водой. Циклонно-пенный аппарат полу­ чил более упрощенное конструктивное оформление. Охладитель и очиститель газов — скруббер представляет собой аппарат, состоящий из полого цилиндра, внутренней центральной трубки, являющейся активной частью аппарата, тангенциального брызгоотбойника, от­

1 Описание конструкции циклонно-пенного скруббера см.: Авторское свиде­ тельство № 339301. С. А. Богатых, В. М. Сидоров, М. П. Уманский. Циклонно­ пенный скруббер. М. Кл. В 01647/02.

118

Степень очистки инертных газов от сернистых соединений со­ ставляет около 99% первоначальной объемной концентрации.

Охлажденные и очищенные инертные газы с температурой 308 К и относительной влажностью 90% поступают в циклонно-пенный осушитель (абсорбер) 3, в котором осуществляется процесс их осу­ шения при контакте газа с раствором хлористого лития в слое пены с активной высотой, равной приблизительно 300 мм.

Для транспортировки газа установлены два нагнетателя 4. Нагнетатель инертных газов разработан на базе выпускаемых оте­ чественной промышленностью газодувок типа ТГ-200-1,25 и пред­ ставляет собой трехступенчатую центробежную машину, ротор которой соединен с электродвигателем посредством упругой муфты. Ротор состоит из вала, рабочих колес сварной конструкции и ди­ станционных втулок. Опорами вала служат подшипники качения. Уплотнение рабочих колес и вала — лабиринтовое.

Нагнетатель имеет следующие характеристики:

Поскольку вредный подогрев газа в высоконапорном нагнетателе достигает 25 К, на напорной магистрали каждого нагнетателя уста­ новлены поверхностные охладители типа ОВП-63. Охлаждение газа в этих охладителях осуществляется забортной водой.

Охладители представляют собой поверхностные ребристо-труб­ ные аппараты и имеют следующие характеристики:

Блок осушения инертных газов состоит из следующих аппаратов и механизмов: циклонно-пенного абсорбера 3, циклонно-пенного десорбера 10 — для регенерации раствора хлористого лития, охла­ дителя 15 раствора, идущего на абсорбцию, подогревателя 14, рас­

телю и очистителю инертных газов. Различие в принципе действия абсорбера от циклонно-пенного охладителя и очистителя заклю­ чается в том, что вместо забортной воды в активное пространство абсорбера подается раствор хлористого лития.

Абсорбер имеет следующие характеристики:

120

Поскольку регенерация раствора хлористого лития осуще­ ствляется при температуре 393 К и температура в баке раствора может со временем повышаться, то перед подачей раствора в абсорбер он проходит через охладитель, прокачиваемый забортной водой.

Конструктивно охладитель выполнен в виде поверхностного кожухотрубного теплообменного аппарата, прокачиваемого заборт­ ной водой.

Основные характеристики охладителя:

Часть раствора хлористого лития, идущая на регенерацию, подо­ гревается в паровом подогревателе типа ПЗВ-2. В междутрубное пространство аппарата подается от судовой системы хозяйствен­ ного пароснабжения насыщенный пар давлением, равным около 0,6 МПа (6 кГс/см2). Корпус подогревателя стальной, крышки брон­ зовые, трубные доски латунные с мельхиоровыми трубками.

121