К. Чайников - Общее устройство судов

Газодувки – машины, преобразующие механическую энергию приводящих их в движение двигателей в приращение энергии перемещаемых ими газов. Так же, как и насосы, газодувки бывают лопастные, объемные (вытеснения) и струйные. В зависимости от величины развиваемого напора они разделяются на

1) вентиляторы, машины, служащие для перемещения воздуха и создающие давление до 0,3 атм;

2) газодувки-машины, служащие для сжатия и перемещения газа (воздуха) при давлении в пределах от 1,1 до 3,5 атм;

3) компрессоры, машины, осуществляющие сжатие и перемещение газов (воздуха) под давлением свыше 2,0 атм.

Общий принцип проектирования судовых систем заключается в оптимальном выборе трассы трубопровода и расположении ее элементов в соответствии с назначением, архитектурой судна и экономической целесообразностью. Обычно находят применение следующие два принципа проектирования судовых систем: общесудовой и принцип автономных участков. Общесудовой принцип предусматривает обслуживание всего судна в целом при управлении системой из одного поста. Этот принцип обеспечивает экономичность постройки, небольшие эксплуатационные расходы и может быть осуществлен как по линейной, так и по кольцевой схеме.

Принцип автономных участков характерен для судовых систем судов, к живучести которых предъявляют повышенные требования. Судно по длине в этом случае разбивают на несколько самостоятельных автономных участков с отдельными насосами.

В этом случае трубопровод может быть выполнен в виде линии или кольца, что оказывает значительное влияние на маневренность системы, ее живучесть и вес. Кольцевая схема трубопровода обеспечивает наибольшую живучесть системы, но требует большого количества разобщительной арматуры и других деталей, что делает систему громоздкой.

Линейная схема трубопровода на 15-30% легче кольцевой, требует меньшего внимания при эксплуатации, но обладает значительно меньшей живучестью.

Все трубопроводы должны быть проложены под защитой судовых конструкций, а там, где это невозможно, предусматривается специальная конструкционная защита.

На рис. 68 приведены принципиальные схемы проектирования судовых систем.

Рис. 68. Принципиальные схемы проводки трубопроводов судовых систем: а – линейная (общесудовая); б – принцип автономных участков; в – кольцевая; г – групповая; д – автономная. 1- трубопровод магистрали; 2 – механизмы, обслуживающие системы; 3 – разобщительные клапаны; 4 – задвижки клинкетные.

Общее расположение на судне судовой системы вычерчивается на специальной схеме, на которой в соответствии с отраслевой нормалью обозначаются конструктивные элементы системы, а на трубопроводах указываются длины прямых участков труб, их внутренние диаметры, расходы жидкости на участках, расположение границ участков по высоте и другие данные.

Гидравлический расчет судовых систем основывается на законах гидравлики и производится для определения диаметра условного прохода, скорости движения жидкости, производительности и напора насоса.

Методика расчета сложного трубопровода сводится к расчету составляющих его простых трубопроводов. Для упрощения гидравлических расчетов в практике широко используют номограммы, позволяющие определять различные расчетные величины.

Основой автоматизации судовых систем является выполнение разнообразных переключений запорной арматуры, пуск и остановка машин и поддержание заданных режимов работы системы без непосредственного участия обслуживающего персонала.

Для обеспечения автоматизации какого-либо элемента или всей системы полностью применяется совокупность ряда технических средств, представляющих собой автоматическую систему.

На судах применяются системы автоматического регулирования, автоматического контроля и сигнализации и автоматической защиты.

Автохматическое регулирование судовых систем осуществляет поддержание заданных параметров в системах через преобразователь, получающий информацию от параметра и действующий на регулятор энергии. Кроме того, система автоматического регулирования выполняет перевод установки с одного режима на другой. К объектам регулирования в судовых системах относятся гидравлические и пневматические емкости (цистерны, баллоны, трубопроводы и т. д.), машины (насосы, вентиляторы, компрессоры) и др.

Автоматический контроль параметров (давления, температуры и др.) в системах осуществляется контрольными приборами с автоматическими самозаписывающими устройствами.

Автоматическая сигнализация делится по назначению на предупредительную, извещающую и аварийную.

Предупредительная сигнализация сообщает о достижении критического состояния параметров системы, которое может предшествовать ее аварии.

Извещающая сигнализация подает сигнал о наступлении заданного состояния системы или о выполнении команды. Аварийная сигнализация извещает о наступлении аварийного режима системы.

Автоматическая система обеспечивает предупреждение аварии системы путем изменения параметра среды (сбрасывание угрожаемого давления, изменение подачи топлива и т. п.).

Системы подводных лодок имеют отличительные особенности.

На подводных лодках общекорабельные (или общелодочные) системы предназначаются для выполнения следующих задач:

а) выполнение маневра перехода подводной лодки из надводного положения в подводное или обратно;

б) приведение и удержание подводной лодки в положении заданного дифферента;

в) снабжение боевых и технических средств сжатым воздухом;

г) удаление с корабля трюмной воды, нечистот и грязной воды;

д) обеспечение работы гидравлических приводов;

е) поддержание необходимых параметров воздуха в помещениях лодки для обеспечения ее обитаемости;

ж) подача пресной и забортной воды для удовлетворения хозяйственных и бытовых нужд команды.

Все системы подводных лодок по роду их использования подразделяют на две основные группы: боевую и повседневную. Группа боевых систем обеспечивает выполнение боевых маневров и борьбу за живучесть корабля. В эту группу входят следующие системы:

1) Система погружения , выполняющая маневр перехода подводной лодки из надводного положения в подводное. Этот переход осуществляется путем погашения запаса плавучести приемом забортной воды в цистерны главного балласта. Заполнение цистерн производится через кингстоны и шпигаты при одновременном выпуске воздуха из них через клапаны вентиляции в помещения лодки.

Управление кингстонами и клапанами вентиляции производится гидравлическими и ручными приводами.

2) Система всплытия осуществляет маневр перехода подводной лодки из подводного положения сначала в позиционное, а затем в надводное положение путем удаления водяного балласта из балластных цистерн: а) продуванием цистерн сжатым воздухом; б) осушением цистерн насосами.

Осушение цистерн главного балласта осуществляется сжатым воздухом через кингстоны или шпигаты при закрытых клапанах вентиляции.

Осушение же насосами должно производиться при закрытых кингстонах и открытых клапанах вентиляции.

3) Система сжатого воздуха обеспечивает снабжение боевых и технических средств подводной лодки сжатым воздухом и состоит из систем воздуха высокого давления (свыше 200 кг/см² ) и среднего давления (30-60 кг/см²). Система среднего давления снабжается воздухом из системы высокого давления через воздушный редуктор или дроссельный клапан.

4) Система осушительная и дифферентовочная служит для удаления из помещений подводной лодки небольшого количества воды. Система совместно с воздухопроводом системы воздуха среднего давления осуществляет

а) прием воды из-за борта в дифферентные цистерны;

б) перегон воды воздухом среднего давления из носовых дифферентных цистерн в кормовые и обратно;

в) осушение дифферентных цистерн;

г) продувание воды из дифферентной цистерны за борт.

5) Система гидравлическая предназначена для приведения в действие приводов, приводящих в действие различные корабельные устройства.

6) Систем а общекорабельной и батарейной вентиляции предназначается для вентилирования отсеков подводной лодки в подводном положении и в положении под РДП (устройство, обеспечивающее работу двигателя под водой).

7) Система регенерации воздуха осуществляет восстановление воздуха в помещениях подводной лодки, находящейся в подводном положении, путем отделения из него вредных газов и добавления в очищенный воздух истраченного кислорода.

Свежий воздух через вдувную вентиляцию вновь подается в помещения лодки. Система состоит из приборов регенерации (восстановления) воздуха и сменяющихся регенерационных патронов.