книги из ГПНТБ / Антонов, А. А. Устройство морского судна учебное пособие для подготовки специалистов в мореходных школах

Рис. 130. Типы кранов:

а — проходной; б, в — трехходовые, cL- и Т-образнымп пробками; г, д—крановые мани­ пуляторы (переключатели)

ходные, трехходовые и крановые манипуляторы (рис. 130). Кон­ струкции кранов позволяют не только сообщать или разобщать

трубопровод, но и производить разнообразные переключения.

Однако в кранах, особенно при больших размерах пробки, труд­

но обеспечить герметичность. Поэтому они применяются главным

образом при малых диаметрах труб и небольших давлениях в них. Клинкеты представляют собой запорные устройства, у ко­ торых проходное сечение закрывается при помощи диска клино­ видного сечения. Клинкеты уступают клапанам в плотности запи­ рания трубопровода, но имеют меньшие размеры и массу и

создают меньшее сопротивление проходу жидкости. Чаще они

применяются при больших диаметрах труб, например в грузовых системах танкеров.

Приводы управления арматурой могут быть местными и ди­

станционными. Дистанционные приводы бывают валиковые, гид­

равлические, пневматические, электрические. Они применяются

при расположении арматуры в отдаленных и труднодоступных ме­

стах. Для удобства эксплуатации на маховиках и рукоятках всех приводов закрепляются таблички, указывающие назначение дан­

ной арматуры.

§ 45. МЕХАНИЗМЫ

Насосы. Для перекачивания жидкостей в судовых системах применяются в основном центробежные, поршневые и струйные

насосы.

В центробежных насосах (рис. 131) жидкость пере­ мещается под действием быстро вращающегося лопастного коле­

са. Внутри улиткообразного корпуса на валу закреплено рабочее колесо, снабженное изогнутыми лопастями. Приемная труба кре­

пится к средней части корпуса, отливная — к периферийной. При вращении рабочего колеса лопасти отбрасывают воду от середи­

ны колеса к периферии и через спиральный канал вода уходит в

отливную трубу. В центре колеса создается разрежение, обеспе­ чивающее непрерывное поступление воды в насос.

Одно рабочее колесо центробежного насоса создает обычно ограниченный напор воды. Если в системе требуется более высо­

кий напор, центробежные насосы делают многоступенчатыми, т. е.

с несколькими колесами на одном валу. Вода проходит последо­

вательно через все рабочие колеса, и напор ее возрастает пропор­

ционально числу ступеней.

140

Рис. 131. Принцип дей­ ствия центробежного на­ соса:

/ — рабочее колесо; 3 — кор­ пус; 3 — приємная труба; 4 — вал; 5 — отлнвная тру­ ба; 6 — лопасти; 7 — спи­ ральный канал

Центробежные насосы благодаря своей быстроходности отли­ чаются высокой производительностью и сравнительно небольшими

размерами; они могут присоединяться к электродвигателям и па­

ровым турбинам без понижающих передач. Недостатком их явля­

ется отсутствие сухого всасывания и чувствительность к попада­

нию воздуха. Это вызывает необходимость заполнять насос перед

пуском водой и строго следить за отсутствием подсосов воздуха

при работе. Для упрощения пуска и повышения надежности дей­ ствия центробежные насосы часто снабжают специальным само­ всасывающим устройством.

Центробежные насосы наиболее распространены на судах. Осо­ бенно широко их применяют для перекачки больших масс жидко­ сти, например, в балластных, пожарных, грузовых и тому подоб­ ных системах.

Поршневые насосы перекачивают жидкость за счет порш­ ня, совершающего возвратно-поступательное движение в цилинд­ ре. На рис. 132 показан поршневой насос двойного действия, в котором цилиндр разделен порш­

нем на две рабочие полости. При

141

коробке. На нагнетательной стороне насоса устанавливается воз­

душный колпак, назначение которого — сглаживать толчки жид­ кости в отливной трубе, возникающие из-за неравномерной ра­

боты поршня. Когда поршень создает наибольшее давление, на­

гнетаемая жидкость частично заполняет колпак, сжимая находя­

щийся там воздух. Когда же поршень приходит в крайние положе­

ния и давление нагнетания падает, сжатый воздух вытесняет жидкость из колпака в отливной трубопровод.

Поршневые насосы часто делают сдвоенными — с двумя па­

раллельно работающими цилиндрами. Это повышает производи­ тельность насоса и обеспечивает более равномерную подачу, так как поршни при работе отстают друг от друга на подхода. При­

водом поршневого насоса служит обычно электродвигатель или

паровая машина. В последнем случае гидравлический и паровой поршни делают с общим штоком — такие насосы называются прямодействующими.

Поршневые насосы создают высокий напор, не требуют пред­

варительной заливки жидкостью перед пуском, надежны в работе.

Они в состоянии обеспечить высоту подъема жидкости по вса­

сывающей трубе до 6—7 м. Недостатки насосов —их громозд­

кость в случае большой производительности, а также наличие кла­

панов, которые затрудняют перекачивание загрязненных жидко­

стей и требуют частых профилактических ремонтов. Поршневые насосы применяют прежде всего в тех судовых системах, где от

насоса требуется хорошая всасывающая способность, т. е. в

трюмных, зачистных и т. п.

Струйные насосы, или эжекторы (рис. 133), работают за счет энергии струи рабочей воды (или пара), подводимой к ним под давлением 5—10 кгс/см2. Рабочая вода, вытекая с большой ско­ ростью из насадки, увлекает за собой воздух и создает разреже­

ние в корпусе насоса. В результате жидкость из приемного па­ трубка всасывается в диффузор и вместе с рабочей водой посту­

пает в отливную трубу.

Эжекторы имеют низкий коэффициент полезного действия и

создают небольшой напор. Однако простота конструкции, отсут­ ствие подвижных деталей и малые размеры делают их очень удоб­

ными для использования в качестве водоотливных средств — для осушения различных отсеков и особенно для откачки загрязнен­ ных жидкостей.

142

Вентиляторы. Для перемещения воздуха в системах судовой

вентиляции применяются вентиляторы центробежного и осевого

типа. Центробежные вентиляторы работают по тому же прин­

ципу, что и центробежные насосы. Осевые имеют в качестве

основной детали вращающийся пропеллер, который перемещает

воздух вдоль оси вентилятора. Приводом вентиляторов служит

обычно электродвигатель.

Вентиляторы нагнетают воздух с очень малым давлением, ис­ числяемым сотыми долями атмосферы (не выше 0,15 кгс/см2, или

1500 мм вод. cτ.). В тех системах, где требуется нагнетать воздух

или газ с высоким давлением, применяют компрессоры, сход­

ные по принципу действия с поршневыми или многоступенчатыми центробежными насосами.

§ 46. МАРКИРОВКА СУДОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Судовые трубопроводы обычно окрашивают под цвет помеще­

ний, в которых они проходят, а чтобы трубы разных систем мож­

но было легко отличать друг от друга, применяют стандартную

маркировку.

143

144

Ширина колец: узких — 25 мм, широких — 50 мм. Расстояние

между кольцами одного знака 25 мм.

Если цвета маркировки и трубопровода совпадают, маркиро­ вочный знак наносят на вспомогательное кольцо белого цвета

(для рефрижераторного трубопровода — черного цвета), ширина которого должна превышать ширину знака на 75 мм в каждую сторону (рис. 134).

Отдельные трубопроводы можно полностью окрашивать уста­

новленным цветом маркировки.

Глава XII. ТРЮМНЫЕ СИСТЕМЫ

§ 47. ВОЗДУШНЫЕ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТРУБЫ. ДИСТАНЦИОННОЕ ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ И ОСАДКИ СУДНА

Воздушные трубы. Все закрытые цистерны на судне — между­

донные отсеки, форпик, ахтерпик и другие — для свободного про­ хода воздуха при их заполнении и осушении снабжаются воздуш­

ными трубами. Воздушные трубы имеют диаметр не менее 50 мм

и устанавливаются в самых высоких местах настила цистерн.

Большие цистерны могут иметь несколько воздушных труб. Их

верхние концы выводят на открытую палубу, обычно около бор­

тов, и оставляют постоянно открытыми. Для предупреждения за­

сорения цистерн выходные концы труб отгибаются книзу, образуя

гусек, или имеют защитный колпак. Воздушные трубы цистерн

питьевой и мытьевой воды имеют, кроме того, пылезадерживаю­ щий фильтр, а трубы топливных и масляных цистерн — огнеза­

щитные сетки (рис. 135,6).

Чтобы при заливании палубы волнами в штормовую погоду

вода не проникала в цистерны, воздушные трубы часто снабжают

плавучим шаровым клапаном из резины или пробки (рис. 135, а).

Шар нормально находится в нижнем положении и не мешает про-

Рис. 136. Измерительные трубы:

измерительная труба с самозапорным устройством: / — самозапорньтй кран; 2 —труба: 3 —цистерна

ходу воздуха, а при набегании волны всплывает и плотно запи­

рает трубу. Если шарового клапана нет, то при шторме трубы за­

крывают специальными крышками или парусиновыми чехлами.

Измерительные трубы. Для определения уровня жидкости в

закрытых цистернах, а также в льялах и сборных колодцах уста­

навливают измерительные трубы диаметром 38 мм. Измеритель­ ную трубу (рис. 136, а) ставят в наиболее глубоком месте емко­

сти и нижним концом доводят почти до днища. Вверх трубу под­

нимают по возможности без изгибов и выводят на открытую палубу или в коридор помещении. Верхний конец трубы должен быть

вровень с настилом палубы или, например, у цистерн с пресной мытьевой водой, немного выше настила и закрыт бронзовой проб­ кой на резьбе. На пробку наносят номер трубки и наименование

цистерны. Иногда измерительную трубу совмещают с воздушной,

для чего в верхней части гуська есть отверстие с завинчивающей­

ся крышкой. Внутри цистерны такая труба доходит почти до дни­ ща, а для прохода воздуха в ней делают отверстия сразу под на­ стилом.

Измерительные трубы цистерн, расположенных под машинным отделением или туннелем гребного вала, на палубу не выходят,

а заканчиваются в этих помещениях на некоторой высоте от двой­

ного дна. Концы таких труб во избежание случайных переливов

Уровень жидкости через измерительные трубы замеряют с по­ мощью футштока — металлической складной рейки длиной 1 —

1,5 м с делениями. Футшток опускают в измерительную трубу на тонком тросике или цепочке и по делениям на его смоченной по­

верхности определяют уровень в цистерне или льяле. Для лучше­

146

го определения уровня воды в емкости футшток обычно покрыва­

ют мелом или индикаторной пастой, которая от воды изменяет цвет и позволяет, в частности, легко определить наличие воды в

топливных цистернах.

Футштоки могут быть переносные и штатные; переносные ис­

пользуют для группы однотипных цистерн и градуируют в санти­ метрах или дюймах; штатные — только в данной емкости, их кре­

пят цепочкой к пробке трубы (см. рис. 136, б) и градуируют в тон­ нах или кубических метрах. Футштоки при опускании в трубку

всегда ударяются в одно и тоже место. Для предохранения обшив­

ки от повреждения под каждой измерительной трубкой привари­ вают небольшую защитную планку.

Дистанционное измерение уровня жидкости. Контроль за уровнем жидкости с помощью футштока прост, ио неудобен и от­

нимает много времени, а в штормовых условиях и не всегда воз­ можен. Поэтому на современных судах наряду с измерительными

трубами все шире применяют системы дистанционного измерения уровня жидкости, позволяющие производить все замеры C одного

центрального поста. При таких системах в контролируемых отсе­

ках размещают специальные датчики уровня, а в центральном

посту — указатели уровня. Датчики связаны с указателями соот­

ветствующей передачей. Наибольшее распространение на судах получили пневмеркаторные системы дистанционного измерения

уровня и системы с электрической связью датчиков и указателей. Пневмеркаторная система (рис. 137) устроена сле­

дующим образом. На днище танка, в самом низком месте, закре­

паком: чем выше уровень в танке, тем выше давление оставшего­

ся воздуха. Переведя затем кран 3 в положение, указанное на ри­

сунке, определяют это давление и соответствующую высоту уров­

ня в танке по разности уровней в манометре 4.

Величина давления воздуха в колпаке равна произведению

/∕γτ = Aγsι,

отсюда высота уровня в танке (в мм):

H-h

Пневмеркаторные системы обладают достаточно высокой точ­ ностью измерений. Недостаток — необходимость проводки боль­

шого количества длинных воздухопроводов и обеспечения их пол­ ной непроницаемости.

Электрические системы имеют в качестве измерителя

уровня поплавковый или мембранный датчик. При изменении уровня положение поплавка или мембраны также изменяется, что и передается по электрической схеме на указатель.

Системы дистанционного измерения уровня часто совмещают

с предупредительной сигнализацией (сигнальная лампа, звонок), которая включается по достижении определенного уровня жидко­ сти в отсеке.

Дистанционное измерение осадки судна. Принцип дистанцион­

ного измерения уровня жидкости широко используется на судах

для дистанционного измерения осадки судна. Простейшая из та­

ких систем устроена следующим образом. В носовой и кормовой частях судна установлены специальные вертикальные трубы, ко­ торые сообщены с забортной водой и имеют внутри электрические

контакты. Контакты закреплены на одинаковых расстояниях друг от друга и соединены многожильным кабелем с указателем осад­

ки на мостике. Чем больше осадка судна, тем большее число кон­

тактов будет замкнуто забортной водой. Для определения осадки

поворачивают ползун указателя до тех пор, пока не зажжется

или не погаснет включенная в сеть контрольная лампа.

Кроме рассмотренных, применяются и другие системы дистан­

ционного контроля за уровнем и осадкой. К ним относятся, на­

пример, системы, основанные на использовании ультразвука, ра­ диоактивных изотопов.

§ 48. ОСУШИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

Осушительная система (рис. 138) служит для удаления за борт трюмной воды, т. е. воды, которая постепенно накапливается в

трюмных помещениях судна — машинно-котельном отделении,

148

грузовых трюмах и других. Причины скопления такой воды мо­ гут быть разными: отпотевание металлических частей корпуса,

возможные протечки в трубопроводах и наружной обшивке, про­

дувание механизмов, мытье настилов и т. п. Трюмная вода соби­

рается в льялах, проходящих вдоль обоих бортов от форпиковой

до ахтерпиковой переборки, и в сборных колодцах — специальных

углублениях в двойном дне. Из помещений, расположенных выше

уровня двойного дна, вода поступает в льяла и колодцы по спуск­ ным трубам.

В льялах и колодцах установлены приемные патрубки осу­

шительной системы. Поскольку суда обычно имеют дифферент на

одному с каждого борта. Осушительные трубы от льял и колод­

цев выводят в машинное отделение или туннель гребного вала,

где их группами присоединяют к клапанным коробкам с невоз­

вратно-запорными клапанами. Применение клапанов невозврат­ ного типа предотвращает случайное затопление отсеков через

осушительный трубопровод. Клапанные коробки соединены с осу­ шительным насосом, с помощью которого вода по отливному тру­

бопроводу откачивается за борт. Кроме общей приемной магист­

рали, к осушительному насосу присоединяется отдельный патру­ бок аварийного осушения машинного отделения. Таким образом, все управление системой сосредоточено в машинном отделении.

Для откачки воды из любого отсека достаточно открыть соответ­

ствующие клапаны на клапанных коробках и магистральном тру­ бопроводе и включить осушительный насос.

Для предохранения системы от засорения все осушительные

приемники (рис. 139) в льялах и колодцах имеют на конце при­

емную сетку — храпок 1, которая выполняется легкоразборной лли снабжается крышкой для возможности ее очистки от грязи.

Приемные сетки изготовляются из оцинкованной стали с отвер­

149