3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО РЫБОЛОВСТВУ

Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота

Э.Е. Елисеев

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ СХУ

Методические указания к лабораторным работам

по курсу «Техническая эксплуатация СХУ»

для курсантов специальности

180403 «Эксплуатация судовых энергетических установок»

Калининград

2011

Автор: Елисеев Э.Е. доцент кафедры ХКТК БГА РФ

Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой «ХКТК» БГА РФ

Рецензент: Сластихин Ю.А., канд. тех. наук,

зав. кафедрой ХКТК БГА РФ

Оглавление

Лабораторная работа № 1:

«Классификация рефрижераторных судов. Требование регистра к СХУ»

Лабораторная работа № 2:

«Изучение конструкций теплоизолирующих ограждений, свойств теплоизолирующих материалов и методов определения действительного значения коэффициента теплопередачи»

Лабораторная работа № 3:

«изучение различных типов систем охлаждения»

Лабораторная работа № 4:

«Изучение условных обозначений элементов схем холодильной установки»

Лабораторная работа № 5:

«Общие положения правил ТЭ СХУ. Проверка готовности оборудования и систем установки»

Лабораторная работа № 6,7:

«Пуск холодильной установки. Остановка холодильной установки»

Лабораторная работа № 8:

«Наблюдение за показаниями средств измерений. Признаки нормальной работы холодильной установки»

Лабораторная работа № 9:

«Испытания на плотность и ваккумирование систем СХУ»

Лабораторная работа № 10:

«Наполнение систем маслом. Наполнение систем хладагентом. Пробная работа»

Лабораторная работа № 11:

«Приготовление рассола и наполнение им системы»

Лабораторная работа № 12:

«Изучение различных типов судовых приборов охлаждения»

Лабораторная работа № 13,14:

«Удаление снеговой шубы с приборов охлаждения»

Лабораторная работа № 15:

«Манометры и датчики давления»

Лабораторная работа № 1. Тема: Классификация рефрижераторных судов. Требование регистра к сху.

Цель работы:

Ознакомление с существующими типами рефрижераторных судов и с основными требованиями регистра к СХУ.

Теоретическая часть:

По назначению рефрижераторные суда флота рыбной промышленности можно подразделить на три основные группы: добывающие, обрабатывающие и приемно-транспортные. Схема классификации рефрижераторных судов приведена на рис.1.

Рис. 1. Схема классификации рефрижераторных судов.

Добывающие рефрижераторные суда предназначены для вылова рыбы и первичной или полной переработки добываемого сырья. Суда этой группы могут быть подразделены на следующие подгруппы:

1. Малые и средние рыбопромысловые рефрижераторные траулеры (МРТР, СРТП и РТР). Эти суда небольшого и среднего водоизмещения, имеют холодильные установки для производства льда и охлаждения трюмов, в которых кратковременно хранится охлажденная выловленная рыба до передачи на обрабатывающие суда.

2. Средние рыболовные траулеры (морозильные) СРТМ. Эта подгруппа судов по своим характеристикам близко подходит к предыдущей, но отличается от нее тем, что на этих судах производится замораживание и хранение рыбы перед сдачей ее на транспортные рефрижераторы. Суда этого типа оборудуются шкафными или плиточными морозильными аппаратами, а хранение мороженой продукции производится в охлаждаемых трюмах. Мороженая продукция с этих судов передается на транспортные рефрижераторы.

3. Крупнотоннажные рыболовные траулеры. К этой группе относятся суда типов БМРТ (водоизмещением от 3500 до 6500 т); РТМ (от 2400 до 8000 т); ППР(5500-5700 т); БКРТ (около 10000). Эти суда предназначены для вылова, замораживания и переработки рыбы (на консервы), рыбных отходов и непищевой рыбы (на рыбную муку). Суда этого типа оснащены морозильными аппаратами и имеют охлаждаемые трюмы, позволяющие сохранять большое количество мороженной рыбопродукции перед сдачей на транспортные рефрижераторы.

Большую часть судов этой группы составляют плавучие рыбообрабатывающие базы: сельдевые и универсальные. Сельдевые базы служат для переработки сельди и других видов рыб, направляемых на посол и изготовление пресервов. Особенностью этих судов является относительно высокая температура хранения в трюмах (порядка ─2º С). Универсальные рыбообрабатывающие базы кроме оборудования для посола имеют механизированные линии для производства пресервов, консервов, жиромучные установки, мощные морозильные аппараты, ледогенераторы и другое оборудование.

Приемно-транспортные рефрижераторные суда предназначены для приема в море консервированной рыбопродукции и доставки ее в порты назначения. Эти суда не имеют установок для охлаждения и замораживания, но мощность холодильного оборудования позволяет несколько понижать температуру в трюмах. Современная тенденция развития приемно-транспортного флота основана на применение крупнотоннажных быстроходных судов грузоподъемностью 5─7 тыс.т и более. Современные транспортные рефрижераторы оснащаются мощными холодильными установками с универсальным или низкотемпературным режимом трюмов.

Обрабатывающие суда принимают от добывающих судов рыбу- сырец или полуфабрикаты и производят их переработку (замораживание, приготовление филе, посол, изготовление пресервов и т. п.). Полученная продукция передается на транспортные рефрижераторы и транспортируется в порт в трюмах обрабатывающих судов. К обрабатывающим судам относятся: рыбообрабатывающие базы; производственные рефрижераторы, служащие для замораживания сырья, получаемого с добывающих судов; китобойные, тунцеловные и рыбомучные базы, а также другие суда, перерабатывающие сырье разного рода.

Проектирование рефрижераторных судов в том числе и холодильных установок, производится в две стадии: разработка технического и рабочего проектов. Разработке технического проекта предшествуют разработка задания на проектирование (базирующаяся на изучении тенденций развития флота, размещения производственных сил, динамики изменения промысловой базы), а также эскизные проработки проектируемых судов.

Применительно к холодильной установке рефрижераторного судна на основании проведенного технико-экономического анализа задают производительность технологических устройств и определяют расчетную холодопроизводительность машин, обслуживающих различные системы (морозильный комплекс, системы охлаждения трюмов, предварительного охлаждения, система кондиционирования воздуха и т. д.). В процессе проектирования также определяют вид хладагента, типы применяемых холодильных машин, морозильных аппаратов и других устройств, использующих холод, рациональную схему охлаждения, типы конструкций изолирующих ограждений, системы комплексной механизации и автоматизации холодильных установок.

При этом стоит учитывать особенности работы СХУ, предназначенных для различных целей. При проектировании СХУ необходимо учитывать ряд требований, определяемых Правилами Регистра России:

1. СХУ должны иметь повышенную надежность работы в специфических условиях качки, при дифференте и крене, при толчках, ударах, а также при вибрации корпуса;

2. При определении холодопроизводительности установки должны учитываться условия резервирования машин и аппаратов обеспечения заданного температурного режима аппаратов для обеспечения заданного температурного режима в охлаждаемых помещениях при непрерывной работе в течение не менее 24 ч. при любом выключенном узле установки. При этом должны резервироваться также и источники электроэнергии;

3. СХУ должны быть снабжены устройствами для автоматической защиты и регулирования основных параметров, а также необходимыми предохранительными устройствами на случай аварийных ситуаций.

Компоновка холодильной установки в корпусе судна вызывает определенные трудности, связанные с ограниченными габаритами помещений. Габариты помещений, так же как и масса оборудования, влияют на провозную способность и, в итоге, на общую экономическую эффективность рефрижераторного судна и его водоизмещения, которые определяют общее расположение машинных отделений, производственных и жилищных помещений, а также охлаждаемых помещений.

Так, при движении в район промысла нагрузка на холодильные машины минимальна, поскольку холод используют только провизионные камеры и частично системы кондиционирования воздуха.

На промысле тепловая нагрузка на холодильные машины обрабатывающих и добывающих судов достигает максимума, когда осуществляется предварительное охлаждение и замораживание рыбы, и, кроме того, холод используется другими потребителями (ледогенераторы, провизионные камеры, охлаждаемые трюмы, системы кондиционирования воздуха).

Во время обратного рейса с грузом из района промысла нагрузка на холодильные машины транспортных рефрижераторных судов имеет максимальные значения.

Переменность режима работы обусловлена также изменением климатических условий и неравномерностью поступления сырья на холодильную обработку.

Это приводит к недогрузке части холодильных машин, в связи, с чем необходимо предусматривать устройства для регулирования холодопроизводительности, а количество машин должно подбираться по группам потребителей для удовлетворения холодопотребности как при максимальной, так и при минимальной нагрузке.

Выбор номенклатуры выпускаемой продукции и схемы технологического процесса производят на основании задания на проектирование. На основании расчета технологического процесса находят холодопроизводительность холодильных машин для различных групп потребителей холода.

Рис.2. Схема технологического процесса на добывающих и обрабатывающих судах:

1 – вылов рыбы; 2 – сортировка; 3 – мойка; 4 – разделка; 5 – взвешивание; 6 – аккумуляция (кратковременное хранение сырья); 7 – консервное (пресервное) производство; 8 – производство рыбной муки; 9 – укладка; 10 – замораживание; 11 – глазурование, упаковка; 12 – погрузка в трюм.

На судах-рефрижераторах применяют от одной до трёх, а иногда до четырех потребителей холода, которые обслуживают соответствующие холодильными машинами при различных температурах кипения хладагента. Каждая из групп холодильных машин может обслуживать несколько потребителей: морозильный комплекс, охлаждаемые трюмы, ледогенераторы и т.п. Группы холодильных с повышенной температурой кипения (0-минус10) обслуживают систему кондиционирования воздуха. Холодопроизводительность каждой из групп холодильных машин определяют расчетом соответствующей системы потребителей, исходя из заданных исходных данных. Объем помещений машинных и технологических отделений находят путем конструктивных проработок применительно к определенному типу холодильных машин и технологического оборудования с учетом ограничений по Правилам Регистра России.

Планировка судовых холодильных установок.

Планировку машинных, технологических отделений и грузовых охлаждаемых отделений:

- распределение масс по корпусу судна должно быть равномерным. Остойчивость, крен, дифферент и другие параметры, обеспечивающие безопасность мореплавания должны соответствовать нормам установленным для данного класс судна;

- должны быть обеспечены возможность монтажа, ремонта и эксплуатации оборудования с соблюдением правил техники безопасности, минимальная длина разгрузочных линий, а также удобство погрузочно-разгрузочных работ с применением средств механизации;

- охлаждаемые помещения должны граничить одно с другим и составлять общие блоки с минимальной разностью температур между ними, что позволяет значительно снизить внешние теплопритоки;

- при различных режимах хранения во взаимосвязанных трюмах и твиндеках более низкую температуру поддерживают в трюме, а более высокую в твиндеке.

В соответствии с Правилами Регистра России помещения аммиачных холодильных машин должны быть газонепроницаемыми и изолированными от остальных помещений. Фреоновые машины не требуется устанавливать в изолированных газонепроницаемых помещениях, при необходимости их можно устанавливать в главном машинном отделении. Помещения холодильных машин должны иметь два выхода, расположенных возможно дальше друг от друга, с дверьми, открывающимися наружу, причём один из выходов должен вести на открытую палубу.

Помещения фреоновых автоматизированных холодильных машин, где не предусмотрена постоянная вахта, могут не иметь второго выхода. Выходы из помещений аммиачных машин должны иметь устройства для создания водяной завесы, а сами помещения рекомендуется оборудовать системой осушения. Помещения холодильных машин должны быть оборудованы системами основной и аварийной вентиляции, вентиляция должна иметь десятикратный обмен воздуха в час при естественной и двадцатикратный при искусственной. Аварийная вентиляция должна обеспечивать сорокакратный обмен воздуха для аммиачных машин и двадцатикратный - для фреоновых машин.

Холодильные машины рекомендуется размещать в отдельных выгороженных помещениях, которые могут располагаться как на уровне основного машинного отделения, так и на более высоких уровнях. В частности помещения холодильных машин могут располагаться под спардеком или в специальных надпалубных рубках. В последнем случае облегчается свободный выход на открытую палубу и упрощается система вентиляции. Небольшие фреоновые автоматические машины холодильных машины для провизионных камер устанавливают в непосредственной близости от них в специальных выгородках. Помещения для хранения запасов хладагента должны быть отделены от других помещений, снабжены надлежащей вентиляцией, ограждения должны быть огнестойкими. Баллоны с хладагентом должны быть надежно закреплены с применением неметаллических прокладок, и в помещениях с баллонами с хладагентом температура не должна превышать 45ºС.

Для примера на рис.2 показана планировка БМРТ (проект 394), на котором установлена холодильная машина МХМ-240 холодопроизводительностью 279 кВт (240000 ккал/ч) с тремя компрессорами ДАУ-80. холодильная машина располагается в средней части судна по правому борту в отдельном выгороженном помещении вблизи машинного отделения. Холодильная машина обслуживает морозильный комплекс, состоящий из двух тунельно-тележечных морозильных аппаратов, а также три охлаждаемых трюма, два из которых расположены в носовой части судна, а один - кормовой.

В соответствии с требованиями Регистра России, охлаждение трюмов производится с помощью рассольной системы охлаждения, а в морозильных аппаратах необходимая температура поддерживается с помощью воздухоохладителей непосредственного охлаждения.

На рис.3 показан продольный разрез рыбообрабатывающей базы (проект В-69), на которой установлена аммиачная холодильная установка, обслуживающая морозильный комплекс, охлаждаемые трюмы, систему предварительного охлаждения, ледогенераторы, систему кондиционирования воздуха и технологические потребители холода. Основные данные холодильной установки приведены в [1].

Рефрижераторное отделение на главной палубе, в носовой части судна, над охлаждаемыми трюмами № 1. и № 2. Помещение рыбообрабатывающей фабрики, включающей в себя морозильный комплекс и технологические линии для обработки рыбы, располагается на этой же палубе в средней части судна.

Рис.3. Планировка БМРТ проекта 394:

а - продольный разрез: 1-грузовой трюм №1 ёмкостью 350 м³; 2-грузовой трюм №2 ёмкостью 750 м³; 3-помещение холодильных машин; 4-грузовой трюм №3 ёмкостью 415 м³; 5-рыбомучной трюм ёмкостью 150 м³; 6-помещение рыбцеха:

б - план верхней палубы;1-консервное отделение; 2-помещение рыбцеха; 3-морозильные аппараты; 4-коридор рефрижераторных трубопроводов и ленточного транспортёра; 5-помещение рыбомучной установки.

Рис.4.продольный разрез рыбообрабатывающей базы проекта В-69:

1 – рефрижераторное машинное отделение; 2 – охлаждаемые трюмы; 3 – охлаждаемые твиндеки; 4 – рыбомучная установка; 5 – электростанция; 6 – главное машинное отделение; 7 – котельное отделение; 8 – помещение рыбообрабатывающей фабрики.

Рис.5.Продольный разрез транспортного рефрижератора типа «Остров Русский»:

1 – рефрижераторное машинное отделение; 2 - охлаждаемые трюмы; 3 – охлаждаемые твиндеки; 4 – главное машинное отделение.

Относительное расположение холодильной машины и потребителей холода подобрано таким образом, чтобы обеспечить минимальную длину трубопроводов для хладагента и хладоносителей.

Охлаждение трюмов батарейное с помощью рассольной системы охлаждения.

На рис.4 показан продольный разрез транспортного рефрижератора типа «Остров Русский», оснащенного фреоновой (фреон-22) холодильной установкой с одноступенчатыми компрессорами. Рефрижераторное отделение размещено на верхней палубе, в средней ее части, в выгороженном помещении. Это позволяет предельно уменьшить длину фреоновых трубопроводов, подводящих хладагент к воздухоохладителям непосредственного охлаждения, расположенным в специальных помещениях внутри изолированного контура охлаждаемых трюмов и твиндеков. Четыре из пяти холодильных машин (одна из них резервная) обслуживают четыре секции охлаждаемых помещений, каждая из которых включает один трюм и расположенный над ним твиндек.

Основные данные различных судовых холодильных установок приведены в [1].

Рекомендуемая литература:

1.Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. Судовые холодильные установки.- М.: Пищевая промышленность,1978.

2. Константинов Л.И., Мельниченко Л.Г. Расчеты холодильных машин и установок.- М.: Агропромиздат, 1991.