21. Тепломассообмен груза с окружающей средой.

Сумма потоков энергии (изнутри и извне) на поверхности груза:

Q1+Q2+Q3+Q4=0,

Где Q1— радиационный баланс, т. е. сумма потоков лучистой энергии приходящих к поверхности груза и уходящих от нее;

Q2 — поток теплоты между поверхностью груза и его массой;

Q3 — поток теплоты между поверхностью груза и наружным воздухом;

Q4— поток скрытой теплоты, связанной с фазовыми превращениями воды (испарение или конденсация) на поверхности груза.

Тепло-, массообмен характеризуется моделями, основанными на законе Дальтона:

Выражение для общего влагопотока:

Коэффициент термовлагопроводности δ

равен перепаду влажности груза (на сухую

массу) при перепаде температуры в 1 °Св стационарном состоянии

25.Принципы регулирования микроклимата трюмов и складов.

Индексы при обозначениях:

в - воздух;

г- груз;

т – трюм;

о – ограждение трюма.

Вентилировать нельзя, если:

- точка росы вентиляционного воздуха равна температуре груза или больше нее: τ_в ≥ t_г

- температура вентиляционного воздуха ниже точки росы, соответствующей влажности груза и дефицит точки росы вентиляционного воздуха меньше температурного запаса груза: t_г ≤ τ_в; Δ_в ≤ θ_г.

Вентилировать не рекомендуется, если:

- точка росы больше вентиляционного воздуха температуры груза без минимального температурного запаса, дефицит точки росы воздуха меньше минимального температурного запаса: τ_в ≥ t_г- θ_min; Δ_в ≤ θ_min;

- - температура вентиляционного воздуха меньше точки росы воздуха плюс минимальный температурный запас, дефицит точки росы воздуха меньше температурного запаса груза плюс минимальный температурный запас: t_в ≤ τ+ θ_min; Δ_в ≤ θ_г+θ_min

(θmin — минимальный температурный запас воздуха, предотвращающий отпотевание при резких понижениях температуры воздуха, обычно принимается равным 3°С)

Вентилировать сухим воздухом необходимо, если:

- точка росы трюмного воздуха равна температуре груза или выше нее: τ_т-≥ t_г-;

- точка росы трюмного воздуха равна температуре ограждения или выше нее: τ_т-≥ t_о;

- точка росы трюмного воздуха больше критической точки росы соответствующей гигроскопической точки груза, содержащего-водорастворимые вещества (соли): τ_кр ≤ τ_т;

Вентилировать грузовые помещения можно, если:

- дефицит точки росы вентиляционного воздуха равен температурному запасу груза ±1°С: Δ_в=θ_г ±1°С;

- точка росы вентиляционного воздуха ниже температуры груза без минимального температурного запаса: τ_в ≥ t_г- θ_min;

- дефицит точки росы вентиляционного воздуха, имеющего температуру ниже точки росы груза, больше температурного запаса груза, увеличенного на минимальный температурный запас воздуха: Δ_в≥ θ_г+ θ_min; t_в ≥ τ_в+ θ_min;

- если точка росы трюмного воздуха больше критической точки росы τ_кр соответствующей гигроскопической точке груза, содержащего водорастворимые вещества (соли): τ_кр ≤ τ_т

26.Технические средства контроля и регулирования температурно-влажностных процессов в трюмах и складах.

По степени оснащенности техническими средствами для ре­гулирования микроклимата грузовых помещений путем возду­хообмена морские суда можно разделить на следующие группы: А — суда, имеющие естественно-принудительную вентиляцию; Б — суда с механической системой вентиляции; В — суда, обору­дованные системой технического кондиционирования. Движу­щими силами естественной вентиляции является разность давле­ний воздуха в грузовом помещении и наружного, а также ветро­вое давление наружного воздуха.

Интенсивность вентиляции под действием ветра определяется векторной суммой скоростей суд­на и ветра.

Воздух в трюм и твиндеки подается через поворотные деф­лекторы и трубы воздухораспределительной системы. На много­палубных судах от дефлекторов идут телескопические трубы. Подача системы естественно-принудительной вентиляции зави­сит от типа, размеров и места расположения дефлектора, распределения аэродинамических зон на судне при разных курсо­вых углах (КУ) действующего ветра.

При дефлекторе, повернутом отверстием навстречу ветру, воздух в помещение нагнетается, при дефлекторе же, поверну­том отверстием в сторону движения ветра, воздух вытягивается. В эжекторах малый конус устанавливается навстречу ветру, скорость воздуха в нем увеличивается, над вертикальной тру­бой создается разрежение, в результате чего воздух из помеще­ния отсасывается и через большой конус выходит в атмосферу. Наиболее высока подача у дефлекторов типа «Раструб», но они очень чувствительны к изменению направления ветра.

Давление воздуха у дефлекторов зависит от распределения аэродинамических зон. При встречном ветре (КУ=0°) зона разрежения создается в носовой и кормовой частях палубы, над полубаком; зона >подпора—>перед надстройкой. При КУ ветра, равном 90° (боковой ветер), люки трюмов оказываются в зоне разрежения, причем оно больше у наветренного дефлек­тора. При КУ ветра примерно 180° (нагонный ветер) у носовых дефлекторов каждого трюма давление больше, чем у кормовых. Положение дефлекторов такое же, как и при встречном ветре, но направление движения вентиляционного воздуха противопо­ложное. При встречном и нагонном ветре движущие силы вен­тиляции не должны противоборствовать, все дефлекторы у кор­мовых или носовых переборок трюма должны работать одина­ково: либо как нагнетательные, либо как вытяжные.

При боковом ветре эффективность естественно-принудитель­ной вентиляции зависит от многих факторов: высоты дефлектора над фальшбортом, расстояния от дефлектора до борта и т. п. Объем L поступающего в трюм воздуха можно определить, зная площадь F сечения канала вентиляции и скорость v движения воздуха в нем:

L = Fv.

Естественно-принудительная вентиляция обеспечивает от 0,3 до трех обменов воздуха в час; повысить интенсивность есте­ственной вентиляции можно путем периодического открывания трюма на переходе, если позволяют погодные условия. Подача системы естественно-принудительной вентиляции недостаточна при перевозке многих грузов, зависит от аэродинамики надвод­ной части судна; действенность и целесообразность использова­ния такой вентиляции полностью зависит от состояния погоды и температурно-влажностных характеристик наружного возду­ха, который подается в трюмы необработанным.

Механическая система вентиляции состоит из элёктровентиляторов, устанавливаемых в трубах дефлекторов или в специ­альных шахтах, и устройств воздухораспределения. Через ка­налы воздухораспределения должен подаваться воздух в различ­ные места грузовых помещений или отсасываться из них. Основ­ное требование к системе воздухораспределения — обеспечение аэрации всех частей трюма без образования застойных зон. При перевозке большинства грузов на. универсальных сухогрузных судах достаточен 5—7-кратный обмен воздуха в час; при пере­возке режимных грузов, требующих интенсивной 'вентиляции, необходимо обеспечить 15—20-кратный обмен воздуха в час. Вентиляторы обычно работают в нагнетательном или вытяжном режиме, реверсивные вентиляторы могут работать и в вытяж­ном, и в нагнетательном режимах. Как правило, система венти­ляции грузовых помещений проектируется автономной для каж­дого трюма.

Достоинствами механической системы вентиляции являются простота устройства и удобство в эксплуатации, независимость от аэродинамических свойств надводной части корпуса судна, высокая подача, но имеются и недостатки. Возможность и целе­сообразность применения механической вентиляции полностью зависят от состояния погоды. Не обеспечивается аэрация всего груза; она может быть достаточно эффективной для верхнего слоя груза в трюме, но не проникать в его нижележащие слои; возможно образование застойных зон, куда вентиляционный воздух не проникает. Недостаточно эффективны и современные воздухораспределительные устройства, не обеспечивающие необ­ходимую вентиляцию внутри массы груза. Несмотря на отмечен­ные недостатки, механическая система вентиляции грузовых по­мещений является основной на современных универсальных судах.