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

высоким значениям концентрации кислорода необходимо подходить с осторожностью. Так, по правилам Регистра Ллойда содержание кислорода не должно превышать 5%, и при его содержании 8 % должна срабатывать сигнализация.

Температура газов, поступающих в охраняемое помещение, должна быть согласно требованиям Регистра СССР для наливных отсеков не более 313 К и для сухогрузных трюмов не более 323 К. Согласно требованиям Речного Регистра РСФСР во всех случаях она должна быть не более 313 К.

Как отмечалось в гл. III, рабочей группой по противопожарной защите и безопасности танкеров ИАКС подготовлен проект унифи­ цированных требований к устройству систем инертных газов на тан­ керах. С принятием этих требований будет установлена единая зависимость между производительностью системы по газам и про­ изводительностью насосов грузовой системы и будут определены стандартные параметры системы по содержанию кислорода в инерт­ ных газах, их температуре и давлению.

Что касается температуры точки росы и давления инертных газов при подаче их в грузовые цистерны судов для перевозки сжи­ женных газов, то эти параметры определяются номенклатурой пере­ возимых газов и давлением, поддерживаемым в цистернах при транс­ портировке. Некоторые рекомендации по выбору параметров инерт­ ных газов попытались сформулировать Шоенмакерс и Грей (табл. 34) [102, 103].

По вопросу расположения оборудования систем технического кон­ диционирования воздуха и инертных газов также пока нет единого мнения. В нормативных документах предусматривается располо­ жение оборудования для тепловлажностной обработки воздуха как в машинных отделениях, так и в специальных выгородках, особенно при использовании децентрализованных агрегатов.

Расположение оборудования для обработки инертных газов в ма­ шинных отделениях связано с необходимостью сокращения расстоя­ ния между местом отбора газов от дымоходов котлов и контактными аппаратами. Из-за большого удельного объема горячих топочных газов трубопроводы имеют значительный диаметр и их прокладка встречает ряд затруднений.

На танкере «Крым» блок оборудования для очистки и охлажде­ ния газов расположен на платформе в шахте МКО на уровне второго яруса надстройки с правого борта в районе дымохода главных кот­ лов. В блок входят циклонно-пенный очиститель и охладитель газов, трубопроводы инертных газов и забортной воды. Здесь же уста­ новлены поворотные затворы (типа «баттерфляй») для оперативного

иаварийного отключения системы инертных газов (см. гл. III). Такое расположение блока очистки и охлаждения исключает

необходимость прокладки высокотемпературных трубопроводов в ма­ шинном отделении судна, что, помимо упрощения трассировки, от­ вечает требованиям техники безопасности. Для удобства обслужи­ вания поворотных затворов и аппарата предусмотрена установка в необходимых местах скоб-трапов и площадок.

228

Таблица 3

Состав и температура точки росы инертных газов в зависимости от назначения системы (по данным [102, ЮЗ])

К(°С)

*Требуется дополнительная адсорбция С 02

Блок осушения и регенерации раствора хлористого лития рас­

лития и пара с необходимой путевой арматурой и приборами контроля. При этом появилась возможность сократить протяжен­ ность трубопроводов и улучшить обслуживание и ремонт комплек­ тующего оборудования, входящего в блок.

Нагнетатели и пульт управления, сигнализации и контроля рас­ положены в помещении, смежном с блоком осушения и регенерации, также на первой платформе.

В последнее время наметилась тенденция к расположению основ­

229

Приложение Д

Диа! рамма Id влажного воздуха и влажных выпускных и топочных газов (рг = 99,309 кПа); построена для области высоких температур.

Приложение Щ

V , rtM pm cm

- h O

35

-30

- 25

20

- 75

7i7

5

0

d, г/кг

rf °c

160

150

1 k О

130

120

110

100

90

80

70

ВО

50

ВО

30

20

Диаграмма Id влажного воздуха с кривыми концентраций раствора хлористого лития {рв = 99,309 кПа).

щества — увеличивается свободное пространство в машинных отде­ лениях, появляется возможность монтажа систем без больших пере­ делок на судах, находящихся в достройке; ремонте и эксплуатации.

Вопросы расположения пароэжекторных машин с учетом влия­ ния качки судна рассмотрены нами в § 17 настоящей главы и рабо­ тах 157, 66 ].

Одновременно с решением вопроса расположения оборудования следует решить вопрос его агрегатирования. Под агрегатированием

внастоящее время понимают комплексную сборку оборудования системы в агрегаты в цехе и монтаж их на судне. Агрегатирование — дальнейшая ступень развития блочной постройки судов.

Благодаря агрегатированию упрощаются трубопроводные ра­ боты, так как на судах монтируют преимущественно прямолинейные трубы или трубы несложных форм, а трубы сложной конфигурации

восновном входят в состав агрегатов. Агрегатирование позволяет перенести с судна в цех до 30—45% объема монтажных работ, что коренным образом меняет условия их выполнения, а также конт­ роля качества монтажа, повышает производительность труда и культуру производства. Кроме того, с помощью агрегатирования можно снизить трудоемкость и затраты на выполнение подъемно-транспорт­ ных работ и более эффективно использовать средства механизации.

Проектирование агрегатов производится с применением макети­ рования [61 ]. Этот трехразмерный метод проектирования и конструи­ рования дает возможность отработать агрегаты полностью до изго­ товления головного агрегата, а также произвести подготовку произ­

водства, включая ознакомление рабочих с предстоящим объектом труда путем передачи в производство фотографий макетов.

Агрегаты обычно собирают на плите, опорной конструкции или раме, которые должны обладать достаточной жесткостью для сборки, а также для транспортировки их на судно (рис. 108). На судне они крепятся сваркой или болтами к судовым конструкциям и тем са­ мым образуют опорную конструкцию агрегата.

Воздухораспределение в трюмах и твиндеках должно быть так организовано, чтобы вся масса груза и все воздушное пространство грузового помещения охватывались циркулирующим воздухом. Только в этом случае параметры груза будут минимально отличаться от конечных параметров воздуха. Для эффективной внутренней циркуляции трубопроводы воздуха следует располагать под палу­ бами вдоль бортов или поперечных переборок, обеспечивая равно­ мерную подачу и удаление воздуха из разных частей трюма и твин­ дека по высоте и ширине.

При расположении трубопроводов воздуха (корпусных зашивок) вдоль бортов воздухораспределение будет поперечным (рис. 109), при расположении вдоль переборок — продольным (рис. 110). В трю­ мах и твиндеках крупнотоннажных судов с большим расстоянием между переборками предпочтение следует отдать поперечному воздухораспределению. В некоторых случаях может оказаться целе­ сообразным применение смешанного поперечно-продольного воздухораспределения.

231

При больших скоростях хода судна и определенной метеорологи­ ческой обстановке влияние ветра может быть таково, что изменится давление в приемной и выпускной арматуре (жалюзийных решетках, вентиляционных головках). Это, в свою очередь, повлияет на расход воздуха. Как считает фирма Свенска Флекттфабрикен, про­ стейшим способом избежать этого является организация воздухораспределепия с доста­ точно высоким перепадом дав­ лений в системе. Тогда неболь­ шие изменения давления в ме­ стах приема и выпуска воздуха не окажут существенного влия­ ния. На основе этого фирмой разработаны высокопапорные системы техического кондицио­ нирования воздуха для сухо­ грузных неизолированных и изолированных трюмов и твин­ деков (рис. 111). В системе «Балансед Эйр Риниваль» наружный воздух поступает в централь­ ный высокопапорный агрегат,

Рис. ПО. Продольное ноздухорасиределение: а — расположение тру­ бопроводов воздуха; б — схема циркуляции

воздуха.

расположенный в мачтовой рубке. От агрегата воздух со ско­ ростью 15—25 м/с по трубопроводам направляется в выгородку, где расположены кондиционеры, в которых воздух охлаждается и осушается. В кондиционер встроены осевые вентиляторы, с помо­ щью которых осуществляется вертикальное распределение воздуха по всему объему грузового помещения. Одновременно такое же коли­ чество отработанного вентиляционного воздуха отсасывается агрега-

2 3 4

постоянное статическое давление поддерживается е коллекторах посредством регуляторов — аналогично высоконапорным системам комфортного кондиционирования воздуха 161 1. Предусмотрена воз­ можность рециркуляции воздуха.

Система обладает всеми преимуществами высоконанорных сис­ тем — малыми массой и габаритами трубопроводов и сведенным до минимума полезшим объемом, занимаемым ими, возможностью пере­ вода изготовления труб и фасонных частей на индустриальную ос­ нову. Кроме того, нужно подчеркнуть простоту управления (сосре­ доточено в одном месте).

Большое значение для эффективной работы системы инертных газов имеет выбор способа подачи газов в грузовые цистерны, причем здесь могут быть приняты альтернативные решения. С точки зрения снижения капитальных затрат па изготовление и монтаж системы наиболее целесообразно использование для подачи газов трубопро­ водов других систем. На нефтеналивных баржах, например, исполь­ зуют проложенные но палубе магистрали зачистной системы 1521. Отростки для подачи газов в каждый отсек присоединяются к маги­ страли в верхней части во избежание попадания в цистерны остат­ ков жидкого груза, скапливающихся в нижней части магистрали после зачистки. Возможна схема трубопроводов, при которой часть магистрали системы инертных газов используется в качестве трубо­ провода зачистной системы.

На ряде зарубежных судов .для подачи инертных газов исполь­ зуют грузовые системы, в частности, при сочетании системы венти­ ляции большой производительности типа «Коларвент» с системой инертных газов. В этом случае газы поступают в цистерны снизу.

В соответствии с Правилами Регистра СССР вводы трубопрово­ дов для подачи инертных газов в сухогрузные трюмы (твиндеки) необходимо располагать в нижней части охраняемых помещений. Помещения объемом 500 м3 и более должны иметь два входа в про­ тивоположных частях помещения. Вводы в грузовые цистерны нефтеналивных судов следует размещать в верхней части цистерн.

Для оценки эффективности различных способов подачи инерт­ ных газов большее количество испытаний провела компания Бри­ тиш Петролеум.

Эксперименты производились на двух танкерах дедвейтом по 200 000 т. Точки для забора проб были размещены в разных местах по длине п ширине, а также на различной глубине двух крупных грузовых цистерн. При этом использовали цистерны, как чистые, гак и содержащие газообразные углеводороды.

Опыты показали, что если плотность газов, поступающих в верх­ нюю часть цистерны, превышает плотность газов, находящихся внутри нее, то доминирующим будет процесс смешивания (разба­ вление); если же плотность поступающих газов меньше, чем плот­ ность содержимого цистерны, то основным будет процесс замещения (наслоение) (табл. 35). Процесс замещения предполагает установле­ ние стабильной границы между двумя газовыми смесями и теорети­ чески для удаления газов первоначального состава требуется только

236