7. Особенности эксплуатации судовых тоа
7.1 Общая характеристика и правила эксплуатации
маслоохладители. На судах используются трубчатые и пластинчатые маслоохладители. Благодаря своим преимуществам (компактность, простота сборки и разборки для очистки пластин, возможность регулирования теплообмена путем изменения количества пластин) пластинчатые маслоохладители получили на новых судах более широкое распространение, чем трубчатые. При обслуживании пластинчатых маслоохладителей во избежание гидравлических ударов и разрывов пластин следует медленно открывать клапаны на магистралях и не допускать перепада давлений более 0,4 МПа. Признаком нормальной работы маслоохладителей является разность температур масла до и после охладителя, составляющая 12 ... 15 °С. Скорость масла в охладителях находится в пределах 0,4 ... 0,9 м/с. Сопротивление маслоохладителей обычно составляет по маслу 0,05 ... 0,08 МПа, по воде 0,02 ... 0,04 МПа. Коэффициент теплопередачи маслоохладителей: трубчатых с трубами большого диаметра (10... 15 мм) составляет 70... 290 Вт/(м2 К); трубчатых с трубами малого диаметра -350 ... 930 Вт/(м2 К); с турбулизаторами - до 1160 Вт/ (м2 К).
Охладители пресной воды. Конструкции охладителей воды, применяемых на судах, сходны с конструкциями рассмотренных маслоохладителей. В охладителях воды, как правило, одним из теплоносителей является пресная вода, другим - забортная. Коэффициент теплопередачи этих теплообменных аппаратов наиболее высокий - 1136 Вт/(м2 К). Поверхность охладителей для снижения температуры воды охлаждающей системы дизелей составляет 31 ... 40 м2 на 1000 кВт мощности главного двигателя, а при дополнительном охлаждении поршней возрастает до 45 ... 55 м2.
Воздухоохладители. Охладители надувочного воздуха дизелей обычно имеют наружное оребрение труб, внутри которых протекает забортная вода. Работа воздухоохладителей контролируется по разности давлений воздуха, а также температур воздуха и воды до и после охладителя. Большой перепад давлений воздуха свидетельствует о загрязненности воздушной полости охладителя. Повышенная разность температур воды и воздуха при номинальном режиме работы двигателя свидетельствует о наличии накипи на внутренней полости трубок и маслянистых отложений снаружи, что ведет к ухудшению теплопередачи. Коэффициент теплопередачи воздухоохладителей составляет 186 ... 280 Вт/(м2 -К), температура воздуха за воздухоохладителем 30 ... 35 °С (в тропиках до 40 °С), разность температур в пределах 25 ... 50 °С, температурный напор 8 ... 12 °С.
Подогреватели воды (питательной, забортной, мытьевой). В качестве подогревателей питательной воды используются кожухотрубные аппараты с прямыми трубами. При невысоких температурах греющей среды (до 120 °С) трубные доски жестко соединяются с корпусом подогревателя, более высокие температуры требуют конструкции с плавающей трубной доской. Для интенсификации теплообмена подогреватели с прямыми трубами выполняют 4- или 6-ходовыми, при этом пар несколько раз обтекает трубы в поперечном направлении. В подогревателях с U-образными трубами нагреваемая вода поступает сразу во все трубы, что достигается установкой перегородки по диаметру водяной камеры; движение воды происходит сначала в одном направлении, а затем в обратном. В паровой камере имеется горизонтальная перегородка и несколько несплошных поперечных перегородок, благодаря которым пар движется вдоль труб в верхней части в одном направлении, а в нижней части в противоположном с одновременным поперечным обтеканием пучка труб. В подогревателях с прямыми трубками вероятность их засорения меньше, чистка трубок проще, поэтому для подогрева забортной воды они предпочтительней.
Скорость движения воды в подогревателях может достигать 2,2 м/с, что обеспечивает высокий коэффициент теплопередачи
Подогреватели топлива и масла. Подогрев высоковязких топлив осуществляется в паровых подогревателях. Подогреватели масла применяются с целью уменьшения вязкости перед сепарированием и при подготовке механизмов к действию. Используются кожухотрубные или змеевиковые подогреватели. Иногда ТОА одинаковой конструкции применяются в качестве подогревателей как топлива, так и масла. Греющей средой служит пар или вода.
Конденсаторы. Служат для конденсации пара или создания разрежения.
Испарительные установки. Используются для опреснения морской воды и могут быть пластинчатого или трубчатого типа. В последнем случае нагревательные и охладительные элементы могут быть изготовляются из красномедных или медно-никелевых труб и монтируются в виде пучков или змеевиков в корпусе.
Ниже приводятся общие правилами технической эксплуатации судовых ТОА. При включении в работу теплообменного аппарата необходимо вначале открыть клапаны на линии подогреваемой (охлаждаемой) среды, а затем - на линии подогревающей (охлаждающей) среды. По мере заполнения аппарата необходимо выпустить воздух из всех его полостей, открывая воздушные краны. В вакуумных подогревателях необходимо открыть клапан отсоса воздуха из паровой полости и убедиться в плотности соединений подогревателя.
При техническом использовании ТОА необходимо:
- по показаниям приборов (термометров, манометров) следить за перепадом температур и давлений на теплообменнике; при выходе перепада температур и гидравлического сопротивления за пределы, установленные инструкцией по эксплуатации, принять меры к очистке аппарата при первой возможности;
- следить за плотностью соединений и своевременно устранять пропуски рабочих сред;
- следить за состоянием изоляции и при необходимости восстанавливать ее;
- следить за работой конденсационных горшков;
- периодически, не реже одного раза за вахту, проверять чистоту конденсата подогревателей топлива и масла через смотровые стекла контрольной цистерны;
- при отсутствии автоматического устройства для удаления воздуха из систем периодически, не реже одного раза за вахту, выпускать воздух из полостей аппарата и продувать указательную колонку паровой полости.
При использовании маслоохладителей и охладителей пресной воды рекомендуется поддерживать давление забортной воды ниже давления масла и пресной воды во избежание их засоления.
Во время работы вспомогательного конденсатора необходимо периодически контролировать качество конденсата и содержание хлоридов. При повышении содержания хлоридов нужно срочно установить источник засоления и немедленно устранить неисправность. Качество конденсата должно соответствовать требованиям правилам технической эксплуатации котлов.
При выводе из действия теплообменного аппарата следует сначала закрыть клапаны на линии греющей (охлаждающей) среды, а затем - на линии подогреваемой (охлаждаемой) среды. При понижении температуры в помещении, где установлен аппарат, до 5°С необходимо осушить его, спустив воду и оставив открытыми спускные и воздушные краны.
Для испарительных (водоопреснительных) установок правила технической эксплуатации выглядят следующим образом. При подготовке к действию и вводе в работу вакуумного испарителя необходимо:
а) наполнить испаритель питательной водой до рабочего уровня, выпуская при этом воздух через воздушный кран;
б) обеспечить подачу охлаждающей воды на конденсатор испарительной установки;
в) включить эжектор (вакуум-насос) и убедиться в наличии надлежащего вакуума;
г) слегка приоткрыть клапан греющей воды (пара) и пустить рассольный насос; одновременно обеспечить подачу питательной воды в испаритель;
д) после появления дистиллята в указательном стекле конденсатора вторичного пара пустить дистиллятный насос;
е) проверяя качество дистиллята, постепенно увеличить открытие клапанов греющей среды для обеспечения необходимой производительности установки и установить нормальное питание;
ж) проверить работу средств автоматизации испарительной установки.
Во время работы установки необходимо периодически проверять уровень воды в испарителе и конденсаторе, значение вакуума в испарителе, работу насосов, производительность испарителя, исправность системы защиты от засоления дистиллята.
При снижении производительности испарительной установки более чем на 20% от номинальной следует принимать предусмотренные инструкцией меры для очистки нагревательных элементов (в частности, холодное душирование).
Водный режим испарителя должен поддерживаться в соответствии с рекомендациями инструкций по эксплуатации или судовладельца. Необходимо не реже одного раза в сутки проверять общее солесодержание (плотность) рассола, общую жесткость и содержание хлоридов в дистилляте в судовой лаборатории, сравнивая полученные показатели с показаниями солемера. Показатели качества дистиллята, используемого как добавочная вода для котлов, должны отвечать рекомендациям, указанным правилах технической эксплуатации котлов.
При использовании химических реагентов для снижения накипеобразования на испарительных элементах, а также химических методов очистки испарителя следует руководствоваться указаниями судовладельца.
При выводе из действия испарительной установки следует осушить конденсатор, удалить рассол, закрыть все клапаны, произвести осмотр арматуры и трубопроводов, выключить питание на приборы автоматики, аварийно-предупредительной сигнализации и защиты; в испарительных установках, использующих в качестве греющей среды пар, наполнить испаритель питательной водой выше уровня греющих элементов.
Для испарителей грязных конденсатов при подготовке к действию необходимо:
а) заполнить испаритель конденсатом до рабочего уровня при открытом воздушном кране и включить автомат питания;
б) продуть греющие элементы, удалив из них воздух и оставить приоткрытым клапан подачи пара на испаритель;
в) закрыть воздушный край при появлении из него пара;
г) при достижении рабочего давления в испарителе медленно открыть клапан вторичного пара и клапан греющего пара.
Во время работы испарителя необходимо:
- следить за давлением в испарителе и работой регулятора подачи греющего пара;
- следить за поддержанием уровня воды, периодически проверяя действие регулятора питания.
При резком изменении уровня воды в испарителе обходимо перейти на ручное управление, выяснить и устранить неисправность в регуляторе питания.
При медленном падении производительности испарителя и нормальных значениях параметров пара и уровня воды следует подпитать испаритель до верхнего уровня и произвести верхнее и нижнее продувание для удаления масла и шлама. При дальнейшем падении производительности необходимо вывести установку из действия для очистки.