5.4. Система сжатого воздуха
Система сжатого воздуха предназначена для обеспечения пуска главных и вспомогательных двигателей, подачи звукового сигнала, подпитки пневмоцистерн и работы пневматических систем автоматического регулирования и управления. В её состав входят компрессоры, пусковые и тифонные баллоны, баллоны для технических и хозяйственных нужд и система трубопроводов с арматурой и КИП.
Для главного двигателя используется система цилиндрового пуска, а для вспомогательных двигателей используются электростартеры.
Вместимость баллонов, м3:
- пусковых баллонов для главного двигателя
- для тифона
где
– удельный расход свободного воздуха
на
объёма цилиндра дизелей при пуске;
– рабочий
объём цилиндра главного двигателя;
и
– внутренний диаметр цилиндра и ход
поршня;
– число
цилиндров двигателя;
– число
двигателей;
– число
последовательных пусков и реверсов
двигателя, принимаемое равным 6 для
нереверсивных и 12 для реверсивных
дизелей;
– давление
окружающей среды;
и
– начальное давление воздуха в баллоне
после его заполнения и нижний его предел,
при котором ещё возможен пуск дизеля,
принимаемы равными 3...6 Мпа и 0,5...1 Мпа
соответственно;
– коэффициент
насыщения сигналами;
– расход
тифоном свободного воздуха;
– продолжительность
подачи сигнала для судов класса “Р”
и
– начальное давление воздуха в баллоне
после его заполнения и нижний его предел,
при котором ещё возможна подача сигнала,
принимаемы равными 3 Мпа и 0,5 Мпа
соответственно.
По правилам Речного Регистра РФ число пусковых баллонов должно быть не менее двух для каждого главного двигателя, тогда пусть будет 3 баллона для одного ГД.
Ёмкость пусковых баллонов:
где
– количество пусковых баллонов для ГД;
В качестве пусковых баллонов для ГД по приложению 14 выбираем баллоны сжатого воздуха вместимостью 0,04 м3, с рабочим давлением 3,0 Мпа, диаметром 273 мм, длиной 1115 мм, масса 60 кг.
В качестве баллона для тифона выбираем баллон сжатого воздуха вместимостью 0,04 м3, с рабочим давлением 3,0 Мпа, диаметром 273 мм, длиной 1115 мм, масса 60 кг.
Количество компрессоров должно быть не менее двух (один из них может быть навесным). В случае выхода из строя компрессора наибольшей подачи, подача остальных компрессоров должна быть достаточной для заполнения воздухохранителей главных двигателей в течении 1 часа [1].
Подача компрессора
где
– время заполнения баллонов.
По расчётным данным выбираем два сепаратора, один из которых является запасным: марка КВД-Г, подача 10 м3/ч, давление нагнетания 3 Мпа, мощность электродвигателя 4 кВт, масса 175 кг, габариты
.
Схема системы сжатого воздуха:
5.5. Система газовыпуска
Система газовыпуска предназначена для отвода в атмосферу выпускных газов от главных и вспомогательных дизелей, котлов и камбуза.
В состав газовыпускной системы входят газовыпускные трубы на каждый главный двигатель и вспомогательный двигатель и автономный котёл, компенсаторы, изоляция, глушители и искрогасители.
Площадь
сечения газовыпускных трубопроводов
,
(м3)
определяется:
,
где
– часовой расход топлива главным,
вспомогательным двигателем или автономным
котлом, кг/ч;
– коэффициент
избытка воздуха, принимаемы равным для
малооборотных и среднеоборотных дизелей
1,8 ...2,1, высокооборотных дизелей –
1,3...1,7 и для автономных колов 1,2...1,3;
– теоретически
необходимое количество воздуха для
сгорания 1 кг топлива;
– газовая
постоянная продуктов сгорания;
– температура
выпускных газов, принимаемая равной за
дизелями 537- 773 К, за автономными котлами
– 423-573 К, за утилизационными котлами
453-473К;
– допустимая
скорость движения газов в трубопроводе,
принимаема равной для четырёхтактных
дизелей – 30- 45 м/с, для автономных котлов
– 20-25 м/с;
– допустимое
давление в трубопроводе;
Площадь сечения газовыпускных трубопроводов для главных двигателей:
Площадь сечения газовыпускных трубопроводов для вспомогательных двигателей:
Площадь сечения газовыпускных трубопроводов для автономного котла
Диаметр газовыпускных трубопроводов для главных двигателей:
Диаметр газовыпускных трубопроводов для вспомогательных двигателей:
Диаметр газовыпускных трубопроводов для автономного котла:
