книги из ГПНТБ / Помухин, В. П. Дизельные установки, механизмы и оборудование промысловых судов

Рис. 106. Типовые схемы судовых сепарационных установок для очистки льяльных вод: а — одноступенчатая система очистки льяльных вод — сепаратор флотацион­ ного типа; б — двухступенчатая система очистки льяльных вод — сепаратор отстой­ ного типа; в — двухступенчатая система очистки льяльных вод — сепаратор коолесцирующего типа.

1 — пасос; 2 — сопло; 3 — сетчатый щит; 4 — нефтесборник; 5 — предохранительный кла­ пан; 6 — сепаратор; 7 — электромагнитный клапан; 8 — отстойная цистерна.

185

пребыванием в отдаленных районах промысла и вследствие этого СО значительными расходами пресной воды на технологические и бы­ товые нужды, требуют применения на судах специальных устройств для приготовления пресной воды — опреснительных установок. Целесообразность применения на судах таких установок подтвер­ ждается следующими данными по стоимости пресной воды в зависи­ мости от источников ее получения:

Оборудование судов современными опреснительными установками позволяет резко сократить расходы, связанные с доставкой воды в районы промысла, более рационально использовать промысловое время судов и улучшить бытовые условия членов экипажа.

В судовых опреснительных установках используется термическое опреснение, или дистилляция. Для опреснения методом дистилляции морскую воду испаряют, а затем конденсируют водяной пар. Полу­ ченный дистиллят представляет собой обессоленную воду.

Дистилляционная опреснительная установка состоит из двух теплообменников — испарителя, в котором происходит выпаривание морской воды, и конденсатора. Испарение может происходить как при постоянном давлении, так и при понижении давления нагретой жидкости, в связи с чем различают испарители с постоянным давле­ нием (кипящие) и расширительные (некипящие). В расширительных, или адиабатных испарителях пар образуется в результате частич­ ного испарения перегретой воды при понижении давления, т. е. ис­ парение происходит путем адиабатического расширения (без под­ вода и отвода тепла в испарительной камере). Паровые опреснитель­ ные установки с испарителями кипящего типа, работающими при избыточном давлении вторичного пара, начали устанавливать на судах послевоенной постройки.

Первыми опреснителями этого типа были ВИ-1, ВИ-2, ВИ-3 (производительностью 3—10 т/сут). Дальнейшим их развитием яви­ лись опреснители типа ИВС, конструкция которых была несколько усовершенствована (увеличен объем парового пространства, установ­ лен сепаратор в сухопарнике и т. д.).

С 1956 г. начали выпускаться опреснительные установки типа ИЕР-2, ИЕР-7 и ИЕР-30 производительностью 2,7—30 т/сут, более простой конструкции, чем установки типа ИВС.

В настоящее время на большинстве крупнотоннажных судов флота рыбной промышленности отечественной и зарубежной по­

1 8 6

опреснители фирмы Кэйдр и Райнер, на крупной серии БМРТ типа «Пушкин» — опреснители избыточного давления фирмы Атлас-Верке и т. д. На крупносерийных БМРТ типа «Маяковский», транспортных рефрижераторах типа «Сибирь» и других рыбопромысловых судах установлены опреснительные установки типа ИВС-3 производитель­ ностью 10 т/сут.

В связи с тем, что в корпусе опреснителя поддерживается из­ быточное давление, тепловая схема этих установок достаточно проста, поскольку не требуются эжекторы для создания вакуума, а также рассольные и в некоторых случаях дистиллятные насосы.

К основным недостаткам установок избыточного давления сле­ дует отнести интенсивное накипеобразование, сопровождающееся резким падением производительности. Через 250—500 ч работы не­ обходимо производить весьма трудоемкую механическую чистку опреснителей. При этом из-за многократных разборок нарушается плотность соединений и преждевременно выходят из строя крепления змеевиков.

Большинство опреснителей избыточного давления имеют недо­ статочно надежные системы регулирования уровня рассола, в связи с чем требуется постоянное наблюдение за работой установки. Не­ смотря на существенные недостатки, опреснители избыточного дав­ ления продолжают устанавливать на современных судах флота, что можно объяснить их сравнительно невысокой стоимостью, неболь­ шими габаритами и массой.

За последнее время опреснители избыточного давления заменяют более современными вакуумными опреснительными установками, основным преимуществом которых является значительное увеличение сроков между очередными чистками змеевиков от накипи при сни­ жении трудоемкости этой работы.

На ряде плавбаз и крупнотоннажных транспортных рефрижера­ торов, построенных для флота рыбной промышленности за рубежом, установлены глубоковакуумные опреснители с паровым обогревом (например, опреснители датской фирмы Атлас на плавбазах типов «Рыбацкая слава» и «Спасск», опреснители норвежской фирмы Эурека на транспортных рефрижераторах типа «Прибой», опреснители западно-германской фирмы Атлас-Верке на транспортных рефри­ жераторах типа «Шторм» и др.). В этих опреснителях для получения пресной воды используют свежий пар, между тем как на судах ры­ бопромыслового флота в основном применяются дизельные энерге­ тические установки.

Известно, что общие потери тепла в судовых дизелях с охлаждаю­ щей водой и отработавшими газами составляют 58—65%. Тепло отработавших газов обычно утилизируется в специальных утили­ зационных котлах, а тепло охлаждающей воды может быть утили­ зировано в вакуумных опреснительных установках. В последнее время на рыбопромысловых судах зарубежной постройки преиму­ щественно применяются вакуумные опреснительные установки, ис­ пользующие тепло охлаждающей воды дизелей, которого в ряде случаев оказывается достаточным для обеспечения всех потребно­

187

стей судна в пресной воде. Следует отметить, что утилизация тепла охлаждающей воды в опреснительных установках позволяет полу­ чить на промысле самую низкую по стоимости пресную воду (см.

стр. 186).

На рыбопромысловых судах постройки последних лет находят применение утилизационные опреснительные установки двух типов, использующие тепло охлаждающей воды дизелей — с опресните­ лями кипящего типа и с адиабатными опреснителями.

В связи с тем, что конструкции утилизационных опреснителей кипящего типа весьма схожи, рассмотрим лишь конструкцию оте­ чественных утилизационных опреснителей типа Д, которые пред­ полагается устанавливать на ряде перспективных судов флота.

Основные параметры опреснительных установок типа Д при­ ведены в табл. 28.

Таблица 28

Основные параметры опреснителей типа Д

вода, подогретая с помощью другого источника тепла. Солесодержание получаемого дистиллята (не более 8 мг/л) позволяет применять его как питательную воду для паровых котлов, а также использовать в качестве исходного для приготовления питьевой и мытьевой воды. Установки типа Д допускают кратковременную работу и на паре.

Продолжительность работы таких установок между чистками составляет около 1500 ч.

Всостав агрегатированной установки типа Д входит испаритель

сконденсатором, воздушно-рассольный эжектор, насосы дистиллят­ ной и забортной воды, сборник дистиллята, элементы автоматики, контрольно-измерительные приборы, щит управления, арматура и

трубопроводы.

Типовая схема опреснительных установок типа Д представлена на рис. 107.

188

Подача охлаждающей забортной воды в конденсатор 1 обеспе­ чивается специальным циркуляционным электронасосом 8, входя­ щим в состав агрегата. Часть забортной воды через невозвратно­ запорный клапан 4 и расходомер 3 направляется в испаритель 2. Забортная вода, образовавшаяся в трубках испарителя, рассол и паровоздушная смесь отводятся за борт с помощью рассольно-воз­ душного эжектора 5. Образовавшийся в испарителе вторичный пар конденсируется в конденсаторе в дистиллят и самотеком поступает в сборник дистиллята 11, откуда дистиллятным насо­ сом 10 направляется через поплавковый регулятор уров­

пану 9. Назначение кла­ пана — переключать подачу дистиллята, в зависимости от его солесодержания, в цис­ терну пресной воды или обратно в испаритель.

Расходомер 6 предназначен для измерения расхода ди­ стиллята.

Подобные опреснительные установки оборудуют систе­ мой световой и звуковой аварийно -предупредительной сигнализации:

—о повышении солесо­ держания дистиллята;

—о заполнении цистер­ ны-сборника дистиллята;

воде дистиллятного насоса.

Включение установки производится вручную с местного поста,

азатем требуется лишь периодическое наблюдение.

Всоставе отечественного рыбопромыслового флота эксплуати­ руется несколько типов судов, оборудованных утилизационными опреснительными установками. Наиболее многочисленной группой судов, оборудованных такими установками, являются РТМ типов «Тропик» и «Атлантик» (постройки ГДР). На этих судах установлены опреснители фирмы ГДР Веб Хемианлагенбау Рудислебен.

Следует отметить, что опреснители типа Д не рассчитаны на дли­ тельную работу на паре. В то же время при использовании утили­ зационных опреснителей на рыбопромысловых судах может соз­ даться такое положение, когда во время стоянки в море при нера­ ботающем главном двигателе (от охлаждающей воды которого ра­ ботает опреснитель) или при долевых нагрузках (менее 30%) по­

189

требуется пополнение запасов опресненной воды. В этом случае пресная вода может быть получена либо от парового опреснителя, работающего только на паре вспомогательного котла, либо путем использования утилизационного опреснителя, работающего как на тепле охлаждающей воды дизелей, так и на греющем паре. Последний вариант более предпочтителен. В связи с этим в настоящее время отечественная промышленность разрабатывает универсальные опрес­ нители.

Конструкция универсальных опреснительных установок должна сочетать в себе возможность как утилизировать тепло охлаждающей воды дизелей при их работе с нагрузками более 30%, так и исполь­ зовать при необходимости свежий пар, обеспечивая все потребности судна в пресной воде по самой низкой цене. Последнее, в частности, позволяет избежать установки на судне двух опреснителей — паро­ вого и утилизационного, как это делается в настоящее время на не­ которых судах.

Принципиальные схемы создаваемых универсальных опресни­ тельных установок в основном аналогичны схемам утилизационных установок типа Д. При этом возможность длительной работы уста­ новки на греющем паре обеспечивается включением в контур грею­ щей воды пароводяного эжектора.

В последние годы на крупнотоннажных судах флота рыбной промышленности начали применять многоступенчатые адиабатные опреснительные установки. Так, на плавбазах типа В-69 (постройки ПНР) установлены многоступенчатые адиабатные опреснители типа WY-14, на рыбопромысловой базе «Восток» — две пятиступенчатые опреснительные установки такого типа производительностью по 240 т/сут. Готовится к серийному производству трехступенчатая опреснительная установка производительностью 60 т/сут.

Многоступенчатые адиабатные опреснительные установки имеют наиболее высокий коэффициент полезного использования тепла, что особенно важно в том случае, когда требуется большое коли­ чество пресной воды.

К преимуществам многоступенчатых адиабатных опреснителей следует отнести малую чувствительность к изменению параметров греющего пара, способность к саморегулированию, невысокую ин­ тенсивность отложения накипи, сравнительную простоту в эксплуа­ тации.

Основные параметры многоступенчатых адиабатных опресни­ тельных установок типа М приведены в табл. 29.

Агрегатированные автоматизированные многоступенчатые опрес­ нительные установки типа М, работающие по принципу самоиспарения, предназначены для опреснения морской воды с целью полу­ чения большого количества дистиллята для пополнения запасов котельной воды, а также для обеспечения потребностей в питьевой и мытьевой воде.

Период между очередными чистками для установок типа М со­ ставляет 2000 ч. Такие установки выпускаются в агрегатированном исполнении и состоят из следующих элементов:

190

к г/г , не более

—испарителеи-конденсаторов;

—подогревателя питательной воды;

—паровоздушного эжектора;

—четырех насосов (циркуляционно-питательного, рассольного, дистиллятного и насоса откачивания конденсата греющего пара).

Все аппараты, включая и насосы с пускателями, смонтированы

вединый агрегат и установлены на опорах, приваренных к корпусу

На рис. 108 приведена принципиальная схема установки М5. Питательная вода подается из-за борта циркуляционным пита­ тельным насосом 14 через фильтр 16 и расходомер 13 насосом 10 в конденсаторы 3 и последовательно прокачивается через конден­ саторы всех ступеней, где нагревается вследствие передачи ей тепла конденсирующегося вторичного пара. Затем вода проходит через конденсатор паровоздушного эжектора 2 в специальный паровой подогреватель 6 и поступает в испаритель, где последовательно про­ ходит через все ступени. В каждой ступени питательная вода, имею­ щая температуру выше температуры насыщения данной ступени, частично испаряется. Вторичный пар проходит через сепаратор и

поступает в конденсатор, где конденсируется.

Неиспарившаяся часть питательной воды поступает в следующую ступень (с более низкой температурой насыщения) под действием разности давлений между ступенями. Оставшаяся питательная вода (рассол) откачивается из последней ступени рассольным насосом 12.

191

Температура забортной воды за подогревателем поддерживается на заданном уровне терморегулятором 4, получающим импульс от дат­ чика температуры 5.

Для поддержания в камерах вакуума воздух из них отсасывается с помощью двухступенчатого пароструйного эжектора 1. При этом соблюдение требуемого перепада давления по ступеням обеспечи­ вается подбором дроссельных шайб, которые устанавливают на от­ ветвлениях системы воздушного отсоса.

Сконденсировавшийся вторичный пар стекает в сбор_ник дистил­ лята 15, откуда дистиллятным насосом 8 через регулятор уровня 9

в зависимости от импульса датчика солемера 7 направляет дистиллят либо в запасную цистерну пресной воды, либо на сброс. На трубо­ проводе конденсата греющего пара также установлен солемер, кон­ тролирующий соленость конденсата греющего пара. В случае повы­ шения солености на установленную величину система автоматики обеспечивает переключение подачи конденсата от конденсатно-пи­ тательной системы на сброс.

Для обеспечения нормальной работы дистиллятного, рассольного и конденсатного насосов на нагнетательном трубопроводе этих на­ сосов установлены специальные невозвратные подпружиненные кла­ паны, отрегулированные на создание определенного сопротивления сети.

После запуска и установления требуемого режима вручную уста­ новка М5 работает автоматически, не требуя наличия постоянной вахты. Периодический контроль за работой установки осуществ­ ляется при помощи контрольно-измерительных приборов, смонти­ рованных на местном щите, располагаемом на передней стенке испа­ рителя. Производительность установки регулируется вручную изме­ нением количества питательной воды, поступающей в испаритель.

192

гуж, или центральную часть подборы от одного крыла до другого — 5 м, тросы по крыльям с сетью (по 10 м на каждое крыло) — 20 м, концы подборы без сети (по 5 м с каждой стороны). Верхняя подбора обеспечивает раскрытие трала и несет на себе подъемные поплавки, или плавкухтыли.

Нижняя подбора, как и верхняя, выполняется из троса «Геркулес» и определяет форму и прочность нижней части трала. К подборе крепится нижняя часть сетного полотна трала и специальные грузы — грунтропы, обеспечивающие ее загрузку. Длина нижней подборы значительно больше длины верхней.

Рис. 109. Конструкции тралов: а — донного; б — пелагического.

1 — гайтян; 2 — топенант и пожилины; 3 — дележный строп с линем; 4 — удавный строп с линем; 5 — грунтроп; 6 — ниж няя подбора; 7 — верхняя подбора с кухтылями; 8 — квартроп; 9 — клячевка с бобинцем; 10 — кабель; 11 — распорная доска; 12 — переходной ко­ ней; 13 — ваер.

Грунтроп изготовляется из отдельных частей стального троса, соединенных при помощи скоб. На тросах помещаются грузы —■ грунтропные катушки, чередующиеся со стальными шаровыми бобинцами, по которым трал движется по грунту. Во многих кон­ струкциях тралов применяются деревянные, резиновые и пластмас-. совые бобинцы. В разноглубинном трале тяжелый грунтроп заменяют более легким, без' грузовых бобинцев. Часто в качестве грунтропа пелагического трала употребляется такелажная цепь.

Крылья трала, верхние и нижние, состоят каждое из двух ча­ стей: собственно крыла, выкраиваемого из траловой дели, и конуса — треугольника, изготовляемого из двойной траловой дели.

Сквер, представляет собой верхнюю часть сети в форме трапеции, выступающую впереди мотни трала.

Куток и полукуток — это конечная часть трала в виде относи­ тельно узкой и длинной ловушки — вместилища для пойманной рыбы.

194