3.2) Конструкция и классификация вспомогательных и утилизационных котлов.
В утилизационных котлах в качестве источника теплоты используются уходящие газы главных двигателей - ДВС или ГТД. Применение утилизационных котлов в составе энергетической установки приводит к экономии 8 ^ 12 % топлива и повышению общего КПД установки. Помимо утилизации теплоты УК обеспечивают глушение шума отработавших газов и искрогашеиие. Пар от утилизационных котлов используется главным образом на судовые нужды, хотя возможно его применение в утилизационных турбогенераторах для выработки электроэнергии или механической энергии для привода главного движителя.
Конструкции современных утилизационных котлов весьма разнообразны. Наибольшее распространение в отечественном морском флоте получили; водотрубные утилизационные котлы с естественной циркуляцией, водотрубные утилизационные котлы с многократной принудительной циркуляцией и автономным сепаратором пара, и прямоточные утилизационные паровые котлы.
Иногда в судовых установках в качестве вспомогательных используют комбинированные утилизационные котлы, в которых в одном котлоагрегате скомпонованы топливная и утилизационная части (рис. 17). Такие котлы могут вырабатывать пар в следующих режимах работы;
- на ходу судна работает только утилизационная часть котла, в которой парообразование происходит за счет теплоты отработавших газов главного двигателя (ГТУ или ДЭУ). На стоянке работает только автономная часть котла от собственной топливной и воздушной систем;
- на ходу судна работает утилизационная часть котла. В случае необходимости увеличения паропроизводительности котла автоматически в работу включаются форсунки топливной части. На стоянке, для обеспечения паром потребителей при неработающей ГЭУ, работает только автономная часть котла.
В некоторых типах комбинированных утилизационных котлов используется общая испарительная поверхность нагрева, омываемая (в зависимости от режима работы котла) как выхлопными газами главного двигателя, так и продуктами сгорания топлива собственной автономной топливной части. Перенаправление потоков продуктов сгорания в таких котлах осуществляется с помощью специальных поворотных заслонок - газовых шиберов.
Схема комбинированного водотрубного котла с ЕЦ с утилизационной и топливной частями типа КВКА газотурбинного судна. ТЧ - топливная часть котла; УЧ - утилизационная часть котла; ПП - трубная система пароперегревателя; ИСП - трубная система испарительной части котла; ЭТЧ - экранная поверхность нагрева топливной части котла; ОП ТЧ - опускные трубы топливной части котла; ДГ - дымовые газы.
3.3)Арматура и гарнитура вспомогательных котлов.
По выполняемым функциям арматуру паровых котлов можно разделить на следующие группы;
• арматура для управления работой котла; питательные, топливные клапаны и клапаны отбора насыщенного и перегретого пара;
• арматура системы защиты котла; импульсные,
Предохранительные клапаны, клапаны быстрозапорных устройств остановки котла;
• арматура физико-химического контроля; клапаны отбора проб, ввода присадок, верхнего и нижнего продувания, водоуказательные приборы;
• дополнительная арматура; клапаны выпуска воздуха, дренажа, присоединения к контрольно-измерительным и регулирующим приборам.
3.4)Эксплуатация вспомогательных и утилизационных котлов. На чём основывается безопасная эксплуатация котлов? Безопасная эксплуатация котлов основывается на их техническом состоянии. Оценка состояния котлов определяется с помощью местных и дистанционных датчиков и непосредственных проверок для получения соответствующей информации об уровне воды в котле, давлении пара, температуре воды и пара.
В чём заключается обслуживание котла в действии?
За действующим котлом и обслуживающими его механизмами ведут наблюдение по показаниям контрольно-измерительных приборов, сигналам аварийно-предупредительной сигнализации, а также путём осмотров установки. Необходимо периодически контролировать уровень воды в котле, давление пара, температуру перегретого и охлаждённого пара, давление и температуру питательной воды на входе в котёл и температуру воды после экономайзера, давление и температуру топлива, поступающего в форсунку, расход топлива и его уровень в расходных цистернах, давление и температуру воздуха перед топкой, температуру уходящих газов и химический состав котловой и питательной воды, расход воды (по вахтам, суточный). В каких случаях осуществляется постоянная вахта у котла?
При отсутствии автоматики или при выходе её из строя у котла должна находиться постоянная вахта.
Как осуществляется продувка водоуказательного прибора?
Для продувки водоуказательного прибора необходимо:
-открыть нижний клапан продувания водомерной колонки;
-закрыть паровой клапан водомерной колонки;
-открыть паровой клапан и затем закрыть водяной клапан;
-открыть водяной клапан и закрыть нижний клапан продувания, после чего уровень воды в водоуказательном приборе должен установиться в нормальное положение (несколько выше, чем до продувания).
4)Чтение чертежей вспомагательных котлов
Техническая характеристика 1 Паропроизводительность, кг/ч 2300
2 Рабочее давление пара, МПа 0,7
3 Топливо Моторное ДМ
4 Расход топлива, кг/с 0,0475
5 Площадь поверхности нагрева притопочного пучка, м 57,2
6 КПД,% 78,94
5) Материалы, которые используются для изготовления деталей вспомогательных и утилизационных котлов.
В топках современных судовых паровых котлов при сгорании топлива достигается температура 1800 ^ 2000 0С. Обмуровка позволяет защитить
Металлические части внутренней обшивки котла от воздействия высоких температур, уменьшить потери теплоты через обшивку котла в окружающую среду и обеспечить нормальные условия работы обслуживающего персонала. В качестве обмуровки используется огнеупорный шамотный кирпич или специальные огнеупорные карбид - кремниевые изделия.
Широко используются нержавеющие стали, а так же чугун.
6) Основы электротехники и электрооборудывания, которые необходимы для обеспечения безопасности во время работы в машинном отделении.
Защитные заземления от поражения людей электрическим током должны быть выполнены в системах постоянного тока при напряжении свыше 50 В и в системах переменного тока при напряжении 36 В и более.
Защитному заземлению подлежат металлические части электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением из-за плохого состояния изоляции и повреждения ее или токоведущих частей.
При обслуживании электрооборудования необходимо следить за исправностью заземления следующих его частей: станин и кожухов электрических машин, трансформаторов, выключателей, осветительной арматуры и других аппаратов; вторичных обмоток трансформаторов тока; каркасов распределительных щитов и пультов управления; металлических конструкций распределительных устройств; металлических оболочек кабелей и проводов и других частей. В устройствах защитных заземлений запрещается: использовать алюминиевую проволоку в качестве заземляющего проводника; заземлять электрооборудование на трубопроводы, цистерны и баллоны для сжатых газов, нефтепродуктов и т.п.;
в заземляющих проводниках ставить выключатели и предохранители.
Заземляющий проводник подбирается в зависимости от мощности генераторов судовой электростанции и должен быть из меди или стали, сплошным или многожильным, круглого или прямоугольного сечения. Площадь сечения заземляющего проводника должна соответствовать величине, определенной Правилами классификации и постройки судов.
При обслуживании электрооборудования необходимо следить, чтобы заземляющий проводник был предохранен от повреждения и коррозии.
На судах с неметаллическим корпусом шины заземления электрооборудования должны непосредственно соединяться с погруженными в воду специальными заземляющими листами или полосами, общая поверхность их должна быть не менее 0,5 кв. м.
Электрооборудование на судах с радиотехническими средствами связи и навигации должно заземляться независимо от величины номинального напряжения, при котором оно работает.
Соединения заземляющей проводки должны обеспечивать надежный контакт.
Присоединения заземляющих проводников к электрооборудованию и металлическому корпусу судна или к заземляющей шине должны производиться при помощи сварки или с помощью винтов и болтов диаметром не менее 6 мм.
Переносные заземления применяются для защиты работающих на отключенных токоведущих частях, от ошибочно поданного или наведенного напряжения. Переносные заземления должны состоять из зажимов для присоединения к заземляемым проводам, заземляющего проводника для заземления и закорачивания между собой токоведущих частей всех фаз установки и наконечника или струбцины для присоединения к заземлителю или заземленным конструкциям. Допускается применение отдельного переносного заземления для каждой фазы.
Электрическое освещение судовых помещений и палуб в светотехническом отношении должно соответствовать нормам, регламентированным Санитарными правилами.
Запрещается снимать предохранительные колпаки со светильников для увеличения освещенности помещений и палуб.
Запрещается заменять электролампы, светильники и их арматуру, не сняв напряжения.
Запрещается ввертывать в светильник электрические лампы мощностью большей, чем это предусмотрено, и с напаянными цоколями.
Лампы для освещения различных контрольных приборов, механизмов необходимо оборудовать специальными козырьками, чтобы лучи света были направлены исключительно на объект освещения.
Судовые светильники должны содержаться в чистоте и исправном состоянии, защитные колпаки (стекла) должны иметь исправные резиновые прокладки. Неисправную осветительную арматуру нужно своевременно заменять.
Изолирующие кольца ламповых патронов и другие детали должны быть в полной исправности, концы проводов и жил кабелей не должны иметь пересохшей изоляции и быть надежно заделаны в арматуру.
Защитные заземления металлических корпусов светильников и сетевой установочной арматуры (распределительные коробки, металлические корпуса выключателей, корпуса настольных ламп и т.п.) должны быть в исправности.
7) Строение судна
7.1) Основные плоскости судна
Корпус — основная часть любого судна, состоящая из набора (каркаса) и обшивки. Набор представляет собой совокупность продольных и поперечных связей, обеспечивающих корпус жесткостью и придающих ему соответствующую форму.
Нос судна — передняя по ходу часть судна.
Корма — задняя часть судна.
Борт — боковая сторона корпуса. Каждое судно имеет два борта — правый и левый. Для определения бортов нужно стать лицом К носу судна, при этом справа будет правый борт, слева — левый.
Ватерлиния — теоретическая или условная линия, получающаяся от пересечения поверхности корпуса судна с горизонтальной плоскостью или уровнем воды. Грузовая ватерлиния — ватерлиния при наличии на судне установленного для него количества грузов и пассажиров. Грузовую ватерлинию рекомендуется провести контрастной краской вокруг всего корпуса. Грузить судно на осадку выше грузовой ватерлинии нельзя.
Осадка — размер погружения в воду корпуса судна. Различают осадку груженого судна и порожнего. Измеряется осадка от нижней кромки днища судна или от кромки лопасти гребного винта до действующей ватерлинии. Каждому водителю необходимо точно знать осадку своего судна в зависимости от загрузки, чтобы при плавании на мелководных участках не допускать посадки судна на мель или повреждения гребного винта.
Надводный борт — часть борта, находящаяся выше грузовой ватерлинии. В связи с тем что при правильной загрузке судна надводный борт в обычных условиях не погружается в воду, его иногда называют «сухим бортом».
Минимальная высота надводного борта — наименьшее расстояние от действующей ватерлинии до линии палубы или выреза в транце при полном водоизмещении судна.
Киль - продольная балка днищевого набора, проходящая посередине ширины судна;
Стрингеры - продольные балки днищевого и бортового набора. В зависимости от места расположения они бывают: бортовые, днищевые и скуловые;
Карлингсы - продольные подпалубные балки;
Продольные ребра жесткости - продольные балки меньшего профиля, чем у стрингеров и карлингсов. По месту расположения они называются подпалубными, бортовыми или днищевыми и обеспечивают жесткость наружной обшивки и настила палубы при продольном изгибе.
Поперечные элементы (балки) судна:
Флоры - поперечные балки днищевого набора, протянувшиеся от борта до борта. Они бывают водонепроницаемые, сплошные и бракетные;
Шпангоуты - вертикальные балки бортового набора, которые соединяются внизу с флорами при помощи книц. Кница - это деталь из листовой стали треугольной формы, используемая для соединения различных деталей корпуса. На малых судах (лодках) флоры могут отсутствовать и шпангоуты являются цельными балками бортового и днищевого набора.
Бимсы - поперечные балки подпалубного набора, проходящие от борта до борта. При наличии вырезов в палубе бимсы разрезаются и называются полубимсами. Они одним концом соединяются со шпангоутом, а другим крепятся к массивному комингсу, который окаймляет вырез в палубе, с целью компенсации ослабления палубного перекрытия вырезами.
