3.3.5. Газовыпускная система

Вначале дается краткое описание системы с указанием её назначения и состава оборудования (компрессоры, газоотводные трубы, компенсаторы, искрогасители глушители и т.д.), материал труб и изоляции.

Каждый главный двигатель, вспомогательный двигатель и автономный котел оборудуется самостоятельными газовыпускными трубопроводами, которые отводятся на палубу в общий кожух-трубу. Допускается газоотвод делать в корму или через борт в воду. Объединение трубопроводов главных двигателей допускается только после глушителей. При наличии утилизационных котлов и газотурбонагнетателей глушители можно не устанавливать.

Площадь проходного сечения трубопровода F, м², для главных и вспомогательных двигателей:

, м²;

для автономных котлов:

, м²,

где α - коэффициент избытка воздуха при горении, принимаемый для МОД и СОД - 1,7…2,2; для ВОД - 1,45…1,8; для котлов - 1,2…1,3; L - количество воздуха, теоретически необходимое для сгорания 1 кг топлива, кг/кг; = 287 Дж/кг·К - газовая постоянная продуктов сгорания; - температура выпускных газов, которую можно принять за двигателем 573…773К; за утилизационным котлом 453…473К; в газоотводах вспомогательных автономных котлов 423…573К; – давление газа в выпускном коллекторе, равное 103…104 кПа; - часовой расход топлива вспомогательным котлом, кг/ч; с - допускаемая скорость движения газов, принимаемая для четырехтактных ДВС 40…50 м/c; для двухтактных ДВС – 25…30 м/с; для автономных котлов 20…25 м/с.

На судах, перевозящих нефтепродукты и другие легковоспламеняющиеся грузы, а также на буксирах-толкачах, работающих с такими грузами обязательны к установке искрогасители.

3.4. Специальные системы танкеров

3.4.1 Грузовая система предназначена для разгрузки нефтеналивных судов с возможно меньшими остатками нефтепродукта ("мёртвые остатки") в корпусе судна. С этой целью танкеры оборудуются грузовыми и зачистными насосами.

При перевозке одного вида нефтепродукта грузовая система выполняется централизованной, когда насосы устанавливаются за пределами танков в выгороженном от машинного помещения насосном отделении. При децентрализованной системе насосы выполняются погружными и обслуживают один или группу танков с одноименным нефтепродуктом. Приёмники насосов либо сами насосы устанавливаются у ближних к корме переборок, куда стекает нефтепродукт при естественном дифференте судна на корму.

Номинальная подача одного грузового насоса, м³/с, танкеров грузоподъёмностью до 10000т определяется по формуле:

Q = (0,03 + 4,2ּ10^-5G_т)/ z k_ν,

где G_т - грузоподъёмность танкера, т; zּ - число установленных насосов; k_ν – коэффициент принимается по табл.4.

Таблица 4

Тип насоса	Мазут, масла, парафинистая нефть		Бензин,керосин, дизельное топливо
Центробежный Вихревой Винтовой Поршневой	kν	ηн	kν	ηн
	0,5 …0,6 не использ. 0.9 … 1 0,65 … 0,8	0,4 … 0,45 - 0,65 0,7	1 1 не использ. 0,9 … 1	0,75 0,45 .. 0,55 - 0,75

Зачистные насосы используются для подбора стекающих остатков после "прохвата" грузовых насосов. Номинальная подача зачистного насоса 0,04 … 0,07 м³/с. Если расчётная подача грузового насоса близка к этим значениям, то специальный зачистной насос устанавливать нецелесообразно.

Мощность насоса, кВт определяется по формуле

N = Q_н P/ η_н,

где P – давление, для грузового насоса P = 500…600 кПа, для зачистного насоса P = 300 … 400 кПа.

3.4.2 Система подогрева нефтепродуктов предназначена для подвода теплоты к вязким нефтепродуктам с целью придания им подвижности и уменьшения "мёртвых остатков" при выгрузке. Чаще всего используются паровые трубчатые подогреватели, расположенные на высоте 80… 120 мм от днища танка.

Расход греющего пара D_п, кг/ч, можно определить по

эмпирической зависимости:

D_п = 200 + 0,36

Площадь поверхности трубчатых подогревателей, м².

F_п = (0,045÷0,08) ,

где - грузоподъемность танкера, т.

3.4.3. Система инертных газов обеспечивает получение инертных газов и заполнение ими свободных пространств корпуса с целью предотвращения возгорания и взрыва паров нефтепродуктов.

С этой целью чаще всего используются отработанные газы двигателей внутреннего сгорания или котлов, которые предварительно охлаждаются в скруббере-очистителе. Производительность системы инертных газов по правилам пожарной безопасности должна быть на 25% выше суммарной подачи всех грузовых насосов:

где – массовый расход инертных газов, образовавшихся при сгорании топлива, кг/с, - плотность газов, кг/м³.

m_иг = B_т (1 + α L₀),

где B_т - часовой расход топлива, кг/с; L₀ - масса воздуха, теоретически необходимого для сжигания 1кг топлива: для мазута L₀ = 13,6 кг/кг , для дизельных и моторных топлив L₀ = 14,4 кг/кг.

Температура холодных газов должна быть , при этом плотность газов составит

, кг/м³.

Подача насоса холодной воды для охлаждения газов в скруббере, м³/с, определяется по формуле

Q_х.в= m_игc_р(T_г.г - T_х.г) / Δt_вc_в ,

где T_г.г -температура газов на выходе из котла или двигателя, К; T_х.г - температура охлажденных газов, К; c_р - теплоемкость газов при постоянном давлении, c_р = = 1,1 кДж/кг·К; c_в - теплоемкость воды, c_в =4,19 кДж/кг·К; Δt_в - прирост температуры воды при прохождении скруббера, Δt_в = 10...15 К.

Мощность насоса скруббера, кВт,

N_н.с = Q_н.сP _н.с /

где P_н.с - давление, развиваемое насосом скруббера, P_н.с = =200÷250 кПа.