Файл: Антонов, А. А. Устройство морского судна учебное пособие для подготовки специалистов в мореходных школах.pdf

Рис. 27. Типы передач:

а — прямая передача; б —зубчатая пере­ дача (дпзель-редукторпая установка); в — электрическая передача (дизель-электри­

можно при желании отключать с помощью гидромуфт. Однако в зубчатой передаче теряется 2—3% полезной мощности.

При электрической передаче главные дизели или тур­ бины приводят в движение генераторы, а электроэнергия от них питает гребные электродвигатели, которые вращают винты. Элект­ ропередача обеспечивает судну высокие маневренные качества, по­

этому широко применяется на ледоколах, ледокольно-транспортных

судах, паромах, буксирах-спасателях, на некоторых пассажирских

судах. Недостаток передачи — сложность оборудования, значитель­ ная потеря мощности (10—15%).

§ 9. ДВИЖИТЕЛИ

Движителем называется устройство, преобразующее энергию судового двигателя в энергию движения судна. Движителями мо­

34

но сохраняют чистоту поверхности лопастей. Применяются опыт­ ные винты из капрона, нейлона, стеклопластика.

Основными характеристиками винта являются:

диаметр — диаметр окружности, описываемой наиболее уда­

ленными от оси точками лопастей; у крупных судов диаметр вин­

тов может достигать 8—10 м;

шаг — расстояние, которое прошел бы винт за один оборот в

плотной среде, при отсутствии скольжения. По величине шаг вин­

та близок его диаметру;

более.

По направлению вращения различают винты правого и левого вращения. Винт правого вращения при переднем ходе вращает­ ся по часовой стрелке (если смотреть с кормы в нос). У-такого

винта, если взгляд наблюдателя направлен перпендикулярно дис­

ку винта, правые кромки верхних лопастей расположены дальше,

чем левые. У винта левого вращения — наоборот.

Одновинтовые суда чаще имеют винт правого вращения. Двух­

винтовые суда для лучшей управляемости оборудуются винтами разного вращения.

По конструкции гребные винты делятся на винты фиксирован­

ного и регулируемого шага.

. Винты фиксированного шага (ВФШ) — это обычные винты с неизменяемым шагом. Они бывают цельнолитыми или со съемны­

ми лопастями. Цельнолитые винты проще в изготовлении, имеют более высокий к. п. д., а потому и самые распространенные. Вин­

ты со съемными лопастями применяют главным образом у судов

ледового плавания, у которых возможны более частые поломки

лопастей. Ступицы и лопасти таких винтов делают стальными.

Винты регулируемого шага (ВРШ) в отличие от ВФШ имеют

полую ступицу увеличенного диаметра; в ней размещен механизм,

с помощью которого можно поворачивать лопасти вокруг их вер­

тикальной оси и тем самым изменять шаг винта. Управляют ме­

ханизмом поворота лопастей с мостика посредством привода, рас­

положенного в валопроводе.

Конструкция ВРШ позволяет, не изменяя направление и час­

тоту вращения винта, осуществлять реверс (задний ход), удержи­ вать судно на месте, устанавливать наиболее выгодный шаг винта для разных режимов работы судна. Все это делает судно более маневренным, значительно снижает расход топлива на перемен­

Поэтому, несмотря на сложность конструкции, ВРШ широко используются на промысловых судах, буксирах, паромах, а в по­ следние годы — ина крупных транспортных судах. На новых тан­

керах типа «Крым» установлен ВРШ диаметром 7,5 м.

Рис. 29. Крыльчатый движитель: а — общий вид; б — расположение на судне

Крыльчатый движитель (рис. 29) представляет собой горизон­ тальный диск, установленный заподлицо с днищевой обшивкой в

кормовой части судна. По окружности диска расположено не­ сколько погруженных в воду вертикальных поворотных лопастей.

Диск приводится во вращение нереверсивным главным двигате­ лем. Лопасти, вращаясь вместе с диском, одновременно поворачи­ ваются и вокруг своей вертикальной оси, вследствие чего созда­

ется упор, движущий судно. C помощью специального механизма,

управляемого с мостика, можно изменять режим поворота лопа­

стей, а тем самым изменять направление и величину упора. Поэто­ му суда с крыльчатыми движителями обладают исключительной

маневренностью: они могут двигаться вперед, назад, разворачи­ ваться на месте, двигаться лагом (бортом). При этом судно не нуждается в рулевом устройстве.

К недостаткам крыльчатых движителей относятся невысокий к. п. д„ сложность устройства, слабая защищенность от ударов о

препятствия. Их применяют на судах, которые должны иметь вы­

сокие маневренные качества при малых скоростях, например, на плавучих кранах, портовых буксирах, паромах.

§ 10. ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Вспомогательные котлы вырабатывают пар для работы паровых

механизмов и различных подогревателей, отопления помещений, хозяйственных целей. Особенно большие потребности в паре бы­ вают на танкерах, где требуется подогревать вязкие жидкие гру­

зы. Пар распределяют по двухпроводной схеме: по одной магист­ рали поступает свежий пар от котла, по другой — отработавший пар уходит в конденсационное устройство, откуда пресная вода вновь направляется в котел.

На современных теплоходах для работы вспомогательных кот­

лов наряду с нефтяным топливом широко используют теплоту вы­

36

хлопных газов от главных двигателей (утилизационные котлы), что повышает экономичность установки.

На паровых судах вспомогательные котлы могут отсутствовать, и все потребности в паре обеспечивают главные котлы.

Судовое электрооборудование состоит из основной и аварийной

электростанций, электрических сетей и потребителей тока.

Основная электростанция, обеспечивающая электро­

энергией все судовые потребители, размещается в машинном от­

делении или отдельном отсеке. Она включает в себя от двух до

пяти генераторов тока и главный распределительный щит. Каж­ дый генератор приводится в движение отдельным вспомогательным двигателем, который составляет с ним единый агрегат. В за­

висимости от типа двигателя такой агрегат может быть дизель-

генератором, турбогенератором или парогенератором. На некото­

рых судах применяют также валогенераторы, которые при уста­ новившемся ходовом режиме приводятся в движение от гребного

валопровода.

Центральный узел станции — главный распределительный щит

(ГРЩ), на котором смонтированы все необходимые для управле­

(рис. 30).

Электросети состоят из кабелей, проводов и вторичных рас­

пределительных щитов. Вторичные щиты — групповые и индиви­

дуальные— устанавливаются вблизи потребителей. На судах име­

ются самостоятельные сети: силовые (для питания электропривода

до 1,5—3 тыс. кВт и более.

Аварийная электростанция, предназначенная для пи­ тания наиболее ответственных потребителей в случае выхода из строя основной станции, устанавливается на всех судах, кроме

небольших прибрежного плавания. К таким потребителям отно­

сятся: сеть аварийного освещения (освещение постов управления,

проходов, трапов, мест спуска шлюпок), радиостанция, навига­

ционные приборы, сигнализация, электроприводы руля, водонепро­ ницаемых дверей, пожарных и водоотливных насосов.

Рис. 30. Принцип распределения электроэнергии на судне:

Л. Л. G-основные генераторы; ГРЩ ■— главный распределительный щнт; ГЩ — групповые распределительные щиты; АГ — аварийный генератор; АЩ— аварийный распределительный щит; /—основная электростанция; 2 — аварийная электро­ станция; 3 — электрические сети; 4 — по­

требители электроэнергии

37

Аварийную электростанцию располагают в отдельном помеще­

нии выше палубы переборок, обычно в основной надстройке. В со­

став станции входят отдельный распределительный щит и аварий­

ный дизель-генератор или аккумуляторная батарея, которые вклю­

чаются в работу автоматически при падении напряжения на

шинах ГРЩ. Запас топлива дизель-генератора или емкость бата­

если аварийным источником тока служит дизель-генератор, в до­

полнение к нему устанавливают еще небольшую аккумуляторную батарею в качестве кратковременного аварийного источника то­

ка. Она рассчитана на питание в течение 30 мин аварийного осве­

щения и сигнализации.

Мощность аварийной электростанции обычно не превышает

100—150 кВт.

Род тока и напряжение. На судах применяют как пе­

ременный (обычно трехфазный), так и постоянный ток стандарт­ ного напряжения (табл. 1). Частота переменного тока 50 Гц. При

трехфазном переменном токе используют трехпроводную систему

(три фазных провода) или четырехпроводную (три фазных и один нулевой провод), при постоянном токе — двухпроводную (два про­

Наибольшее распространение на современных судах получил

переменный ток, что объясняется рядом причин. Двигатели пере­ менного тока имеют меньшие габариты и массу, более простую кон­ струкцию, проще в обслуживании. Применение переменного тока

позволяет легко получать любое необходимое напряжение с по­

мощью трансформатора, а также упрощает подачу питания с бе­

рега.

Однако и постоянный ток имеет свои достоинства. Двигатели

постоянного тока допускают плавное и широкое регулирование числа оборотов, быстрое реверсирование и торможение, способны

58

выдерживать значительные перегрузки. Поэтому постоянный ток

часто применяют в гребных электрических установках, а также для привода палубных механизмов. Постоянный ток используется и в

аккумуляторных сетях.

Судовое освещение. В качестве источников света на су­ дах применяются электрические лампы накаливания и люминес­ центные лампы. Лампа вместе с арматурой, в которую она заклю­ чена, называется светильником. Судовые светильники, как и другое

электрооборудование, бывают открытого, защищенного, брыз­

гозащищенного, водозащищенного и взрывобезопасного испол­

нения.

Тип арматуры светильника определяется условиями его работы и требованиями техники безопасности. Например, переносные ручные лампы с внешней электропроводкой должны иметь арма?

туру в водозащищенном исполнении. Светильники, применяемые

в местах возможного скопления взрывоопасных газов (аккумуля­ торное помещение, насосное отделение танкера и т. п.), должны быть взрывобезопасного типа.

§ 11. АВТОМАТИЗАЦИЯ СУДОВ

На современных судах для управления различными механиз­

мами, устройствами и системами широко применяется автоматика.

Автоматизация судов облегчает эксплуатацию сложной судовой

техники, повышает производительность труда моряков, позволяет сократить численность экипажей. Не менее важно и то, что средст­

ва автоматизации обеспечивают более эффективное использова­ ние судовых механизмов и судна в целом за счет постоянного под­

держания оптимальных режимов их работы.

Различают частичную автоматизацию судов и комплексную.

Под частичной автоматизацией понимается автоматизация ра­ боты отдельных судовых механизмов и устройств, например авто­

матизация управления и регулирования работы дизель-генерато-

Рис. 31. Прпцип управления энергетической установкой на комплексно-автома­ тизированном судне:

ДАУ — пульт дистанционного автоматического управления в рулевой рубке; ЦПУ — цен­ тральный пост управления в машинном отделении; ЭУ — энергетическая установка

39