
книги из ГПНТБ / Хордас, Г. С. Техническое кондиционирование воздуха и инертных газов на судах
.pdf
Характеристики систем инертных газов, установленных
|
|
обслужи,цистерн |
|
1 |
Максимальный грузооднойобъем хцистернывой 3м3,КГX |
Нагнетатель |
Скруббер |
|
|
|
грузовыхОбъем |
системойваемыхх |
..3м3,КГX |
по,Мощность натребляемая скрубсосом кВт,бера |
|||||
н |
Номинальная производитель 3/м3,-ностьюч 1 |
Номинальное статическое кПа,давление Потребляемая, ревмощность| продуважимекВт,нияI |
забортРасход ч/т,водыной |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
Ти11 |
|
й) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
33,31 |
1,57 |
5,1 |
15,9 |
38 |
|
но |
16 |
|
30 |
38,02 |
2,00 |
5,9 |
15,9 |
43 |
1 арсльчатыи |
100 |
15 |
|
45 |
51,61 |
1,77 |
5,9 |
12,1 |
30 |
100 |
15 |
||
|
|||||||||
55 |
63,22 |
3,17 |
7,6 |
14,1 |
48 |
|
100 |
15 |
|
68 |
83,05 |
10,03 |
7,6 |
15,4 |
48 |
Комбиниро- |
100 |
18 |
|
|
|
|
|
|
|
ванный |
|
|
|
111 |
138 |
13,41 |
11,0 |
12,1 |
56 |
Орошающий |
170 |
34 |
|
215 |
266,18 |
27,53 |
23,0 |
12,6 |
132 |
с насадкой \ |
350 |
65 |
\
[98]. В Германском Ллойде конкретные значения не приводятся, дается лишь указание о том, что производительность системы должна быть несколько большей, чем требуется для заполнения цистерн [81 ].
Производительность системы, в свою очередь, определяет крат ность газообмена как при продувании всех грузовых цистерн одно временно, так и при продувании цистерны максимального объема, а также расход забортной воды, необходимой для очистки и охла ждения газов в контактных аппаратах. В табл. 32 приведены харак теристики систем в зависимости от дедвейта нефтеналивных судов, объема грузовых помещений и производительности грузовых насосов.
Состав газов, подаваемых в грузовые цистерны, зависит от ре жима горения в топках котлов и камерах сгорания автономных генераторов. В табл. 33 приведена зависимость состава инертных
Таблица 33
Примерная зависимость состава инертных газов от коэффициента избытка воздуха
Коэффициент |
|
Объемная концентрация |
% |
избытка воздуха |
и иримссн |
СО, |
о, |
N2 |
|||
0,0 |
85,0 |
15,0 |
0,0 |
1,1 |
84,4 |
13,5 |
2,1 |
1,2 |
83,8 |
12,0 |
4,2 |
1,25 |
83,4 |
11,3 |
5,3 |
на различных судах компании Бритиш Петролеум |
|
|
Таблица 32 |
||||||
|
|
|
|||||||
|
1 |
|
|
|
Удельные характеристики |
|
|||
Производитель грузовыхность насосовЛО"3, м3/ч |
Стоимостьсистемы, включаяпалубные трубопроводыЛ0 3, .ст.ф |
продувапри |
грузовойнии цистерны максималь |
объеманого |
Отношение: стоимость м./'ст.ф3 инерт газовных |
||||
продупри всехвании грузовых цистерн |
Расходзаборт водыной, кг/м3, инертныхгазов |
Отношениепро изводительно нагнетателясти производик тельностигру насосовзовых |
|||||||
|
|
Кратность |
газообмена |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
3,91 |
50 |
|
3,25 |
|
0,153 |
21,6 |
1,3 |
9,8 |
|
2,38 |
___ |
|
2,95 |
|
0,155 |
17,0 |
2,5 |
— |
|
3,28 |
— |
|
3,33 |
|
0,114 |
17,0 |
1,8 |
— |
|
4,83 |
— |
|
2,40 |
|
0,120 |
13,2 |
1,6 |
— |
|
5,78 |
___ |
|
0,76 |
|
0,091 |
13,2 |
1,3 |
■— |
|
8,96 |
— |
|
0 /2 |
|
0,080 |
15,5 |
1,2 |
— |
|
18,8 |
150 |
|
0,84 |
|
0,086 |
15,2 |
1,2 |
6,5 |
|
газов от коэффициента избытка воздуха. |
На рис. |
106 показана зави |
симость содержания твердых частиц (сажи) от концентрации кисло
рода [84]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Регистром СССР регламенти |
Ч |
250 |
|
|! |
|
|
|
|
|||||
руется |
содержание |
кислорода в |
|
|
|
|
|
|
|
||||
\ |
200 |
\ |
II |
|
|
|
|
||||||
инертных газах, оно не должно |
U |
|
|
|
|
||||||||
превышать 8 % |
по |
объему; |
при |
| 1 |
150 |
S 11 |
|
|
|
|
|||
этом в газах должны отсутствовать |
I » |
100 |
|
\ N |
|
|
|
,1 |
|||||
окись углерода и другие горючие |
|
\ |
\ |
' - - - . __ . 1 |
|
||||||||
примеси. Речной Регистр РСФСР |
Со $5 |
50 |
\ |
2 |
|||||||||
регламентирует |
содержание |
СО., |
|
|
ч >%_ . |
—д 1 |
|||||||
до 12%. При заполнении газами |
|
■0 |
0 ,5 |
1,0 |
1 ,5 2 ,0 |
2 ,5 |
3 ,0 3,5 |
||||||
грузовых трюмов, предназначен |
|
|
Содержание |
кислорода, |
% |
|
|||||||
ных для |
перевозки |
сухих грузов, |
Рис. 106. Взаимосвязь концентрации |
||||||||||
необходимо создать |
среду, не под |
||||||||||||
держивающую горение, с содержа |
кислорода в топочных газах |
и содер |
|||||||||||
жания твердых частиц в них при раз |
|||||||||||||
нием кислорода не более 14% по |
|
личных нагрузках котла. |
|
||||||||||
объему. |
|
|
|
перевозки |
/ — газы |
на выходе котла; 2 — газы |
после |
||||||
В помещениях для |
|
|
очистки скруббера. |
|
м3/ч |
||||||||
легковоспламеняющихся |
сухих |
----- нагрузка 90% (подача |
10 200 |
||||||||||
инертных |
газо в )------нагрузка 55% |
(по |
|||||||||||
грузов и в грузовых цистернах, |
|
дача 5100 мя/ч инертных |
газов). |
||||||||||
предназначенных |
для |
перевозки |
|
|
|
|
|
|
|
|
воспламеняющихся жидкостей первого и второго разрядов, пре дельное содержание кислорода должно быть не более 10%.
Следует иметь в виду, что но сравнению с требованиями других классификационных обществ требования Регистра СССР являются менее жесткими: они, безусловно, будут пересмотрены, и к довольно
226 |
15* |
227 |
|
высоким значениям концентрации кислорода необходимо подходить с осторожностью. Так, по правилам Регистра Ллойда содержание кислорода не должно превышать 5%, и при его содержании 8 % должна срабатывать сигнализация.
Температура газов, поступающих в охраняемое помещение, должна быть согласно требованиям Регистра СССР для наливных отсеков не более 313 К и для сухогрузных трюмов не более 323 К. Согласно требованиям Речного Регистра РСФСР во всех случаях она должна быть не более 313 К.
Как отмечалось в гл. III, рабочей группой по противопожарной защите и безопасности танкеров ИАКС подготовлен проект унифи цированных требований к устройству систем инертных газов на тан керах. С принятием этих требований будет установлена единая зависимость между производительностью системы по газам и про изводительностью насосов грузовой системы и будут определены стандартные параметры системы по содержанию кислорода в инерт ных газах, их температуре и давлению.
Что касается температуры точки росы и давления инертных газов при подаче их в грузовые цистерны судов для перевозки сжи женных газов, то эти параметры определяются номенклатурой пере возимых газов и давлением, поддерживаемым в цистернах при транс портировке. Некоторые рекомендации по выбору параметров инерт ных газов попытались сформулировать Шоенмакерс и Грей (табл. 34) [102, 103].
По вопросу расположения оборудования систем технического кон диционирования воздуха и инертных газов также пока нет единого мнения. В нормативных документах предусматривается располо жение оборудования для тепловлажностной обработки воздуха как в машинных отделениях, так и в специальных выгородках, особенно при использовании децентрализованных агрегатов.
Расположение оборудования для обработки инертных газов в ма шинных отделениях связано с необходимостью сокращения расстоя ния между местом отбора газов от дымоходов котлов и контактными аппаратами. Из-за большого удельного объема горячих топочных газов трубопроводы имеют значительный диаметр и их прокладка встречает ряд затруднений.
На танкере «Крым» блок оборудования для очистки и охлажде ния газов расположен на платформе в шахте МКО на уровне второго яруса надстройки с правого борта в районе дымохода главных кот лов. В блок входят циклонно-пенный очиститель и охладитель газов, трубопроводы инертных газов и забортной воды. Здесь же уста новлены поворотные затворы (типа «баттерфляй») для оперативного
иаварийного отключения системы инертных газов (см. гл. III). Такое расположение блока очистки и охлаждения исключает
необходимость прокладки высокотемпературных трубопроводов в ма шинном отделении судна, что, помимо упрощения трассировки, от вечает требованиям техники безопасности. Для удобства обслужи вания поворотных затворов и аппарата предусмотрена установка в необходимых местах скоб-трапов и площадок.
228
Таблица 3
Состав и температура точки росы инертных газов в зависимости от назначения системы (по данным [102, ЮЗ])
инертного газа; температура
точки росы
о |
- |
tv |
©ч О4 |
С02 частей на млн (объем)
|
|
Назначение системы инертных газов |
|
|
|
|
||
пожаровтушение |
отзащитакоррозии |
предупреждение образованияшлама |
защита от взрывов и коррозии |
окислениюк |
газы |
|||
полу,Газы приченные переработке нефти |
Приводные газы |
этаОкисьитиленабу тадиена |
Особо склонные |
|||||
|
|
|
при перевозке сжиженных газов |
|
и химикалиев
До 6,0 |
До 5,0 |
До 3,0 |
До 0,5 |
До 2,0 |
До 0,3 До 0,4 |
|
— |
— |
— |
— |
— |
— |
» 100* |
|
СО + |
Hj, |
— |
— |
— |
До 1,0 До 1,0 До 1,0 » 200 |
частей |
на млн |
|
|
|
|
(объем) |
|
|
|
|
S02 частей на млн (объем)
о Z |
Z |
о |
м |
частей на млн (объем)
Твердые
частицы
— |
До 40 |
— |
» |
20 |
» |
10 |
» |
20 |
» |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
» |
100 |
» |
100 |
|
100 |
» |
- |
— |
— |
— |
» . |
50 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
— |
— |
— |
|
— |
|
Отсутствуют |
|
Температура |
— |
— |
— |
218 |
218 |
218 |
203 |
точки росы, |
|
|
|
(-55) |
(-55) |
(-55) |
(-70) |
К(°С)
*Требуется дополнительная адсорбция С 02
Блок осушения и регенерации раствора хлористого лития рас
полагается на первой платформе машинно-котельного |
отделения |
||
к носу от блока очистки й охлаждения. |
В блок входят: |
циклонно |
|
пенный абсорбер, десорбер, охладитель |
раствора хлористого лития, |
||
подогреватель раствора, бак раствора, |
насос НЦВ 63/30М, трубо |
||
проводы инертных газов, забортной |
воды, раствора |
хлористого |
лития и пара с необходимой путевой арматурой и приборами контроля. При этом появилась возможность сократить протяжен ность трубопроводов и улучшить обслуживание и ремонт комплек тующего оборудования, входящего в блок.
Нагнетатели и пульт управления, сигнализации и контроля рас положены в помещении, смежном с блоком осушения и регенерации, также на первой платформе.
В последнее время наметилась тенденция к расположению основ
ного оборудования |
системы инертных |
газов на открытых |
палубах |
у стенок надстроек |
(рис. 107). Такое |
решение имеет свои |
преиму- |
229

Г. С. Хордас Заказ № 789 |
Диаграмма Id влажных выпускных и топочных газов (рг — 101,325 кПа и \х9= 31), |
Приложение Д
Диа! рамма Id влажного воздуха и влажных выпускных и топочных газов (рг = 99,309 кПа); построена для области высоких температур.
Приложение Щ
V , rtM pm cm
- h O
35
-30
- 25
20
- 75
7i7
5
0
d, г/кг
rf °c
160
150
1 k О
130
120
110
100
90
80
70
ВО
50
ВО
30
20
О |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
500 |
350 |
Ш |
050 |
500 |
5Ь0 |
GOO |
d,i/Kr |
Диаграмма Id влажного воздуха с кривыми концентраций раствора хлористого лития {рв = 99,309 кПа).
щества — увеличивается свободное пространство в машинных отде лениях, появляется возможность монтажа систем без больших пере делок на судах, находящихся в достройке; ремонте и эксплуатации.
Вопросы расположения пароэжекторных машин с учетом влия ния качки судна рассмотрены нами в § 17 настоящей главы и рабо тах 157, 66 ].
Одновременно с решением вопроса расположения оборудования следует решить вопрос его агрегатирования. Под агрегатированием
внастоящее время понимают комплексную сборку оборудования системы в агрегаты в цехе и монтаж их на судне. Агрегатирование — дальнейшая ступень развития блочной постройки судов.
Благодаря агрегатированию упрощаются трубопроводные ра боты, так как на судах монтируют преимущественно прямолинейные трубы или трубы несложных форм, а трубы сложной конфигурации
восновном входят в состав агрегатов. Агрегатирование позволяет перенести с судна в цех до 30—45% объема монтажных работ, что коренным образом меняет условия их выполнения, а также конт роля качества монтажа, повышает производительность труда и культуру производства. Кроме того, с помощью агрегатирования можно снизить трудоемкость и затраты на выполнение подъемно-транспорт ных работ и более эффективно использовать средства механизации.
Проектирование агрегатов производится с применением макети рования [61 ]. Этот трехразмерный метод проектирования и конструи рования дает возможность отработать агрегаты полностью до изго товления головного агрегата, а также произвести подготовку произ
водства, включая ознакомление рабочих с предстоящим объектом труда путем передачи в производство фотографий макетов.
Агрегаты обычно собирают на плите, опорной конструкции или раме, которые должны обладать достаточной жесткостью для сборки, а также для транспортировки их на судно (рис. 108). На судне они крепятся сваркой или болтами к судовым конструкциям и тем са мым образуют опорную конструкцию агрегата.
Воздухораспределение в трюмах и твиндеках должно быть так организовано, чтобы вся масса груза и все воздушное пространство грузового помещения охватывались циркулирующим воздухом. Только в этом случае параметры груза будут минимально отличаться от конечных параметров воздуха. Для эффективной внутренней циркуляции трубопроводы воздуха следует располагать под палу бами вдоль бортов или поперечных переборок, обеспечивая равно мерную подачу и удаление воздуха из разных частей трюма и твин дека по высоте и ширине.
При расположении трубопроводов воздуха (корпусных зашивок) вдоль бортов воздухораспределение будет поперечным (рис. 109), при расположении вдоль переборок — продольным (рис. 110). В трю мах и твиндеках крупнотоннажных судов с большим расстоянием между переборками предпочтение следует отдать поперечному воздухораспределению. В некоторых случаях может оказаться целе сообразным применение смешанного поперечно-продольного воздухораспределения.
231
