§ 41. Принципы проектирования судовых систем
§ 41. Принципы проектирования судовых систем
Общий принцип проектирования судовых систем заключается в оптимальном выборе трассы трубопровода и расположении ее элементов в соответствии с назначением, архитектурой судна и экономической целесообразностью. Обычно находят применение следующие два принципа проектирования судовых систем: общесудовой и принцип автономных участков. Общесудовой принцип предусматривает обслуживание всего судна в целом при управлении системой из одного поста. Этот принцип обеспечивает экономичность постройки, небольшие эксплуатационные расходы и может быть осуществлен как по линейной, так и по кольцевой схеме.
Принцип автономных участков характерен для судовых систем судов, к живучести которых предъявляют повышенные требования. Судно по длине в этом случае разбивают на несколько самостоятельных автономных участков с отдельными насосами.
В этом случае трубопровод может быть выполнен в виде линии или кольца, что оказывает значительное влияние на маневренность системы, ее живучесть и вес. Кольцевая схема трубопровода обеспечивает наибольшую живучесть системы, но требует большого количества разобщительной арматуры и других деталей, что делает систему громоздкой.
Линейная схема трубопровода на 15-30% легче кольцевой, требует меньшего внимания при эксплуатации, но обладает значительно меньшей живучестью.
Все трубопроводы должны быть проложены под защитой судовых конструкций, а там, где это невозможно, предусматривается специальная конструкционная защита.
На рис. 68 приведены принципиальные схемы проектирования судовых систем.
Рис. 68. Принципиальные схемы проводки трубопроводов судовых систем: а – линейная (общесудовая); б – принцип автономных участков; в – кольцевая; г – групповая; д – автономная. 1- трубопровод магистрали; 2 – механизмы, обслуживающие системы; 3 – разобщительные клапаны; 4 – задвижки клинкетные.
Общее расположение на судне судовой системы вычерчивается на специальной схеме, на которой в соответствии с отраслевой нормалью обозначаются конструктивные элементы системы, а на трубопроводах указываются длины прямых участков труб, их внутренние диаметры, расходы жидкости на участках, расположение границ участков по высоте и другие данные.
Гидравлический расчет судовых систем основывается на законах гидравлики и производится для определения диаметра условного прохода, скорости движения жидкости, производительности и напора насоса.
Методика расчета сложного трубопровода сводится к расчету составляющих его простых трубопроводов. Для упрощения гидравлических расчетов в практике широко используют номограммы, позволяющие определять различные расчетные величины.
Основой автоматизации судовых систем является выполнение разнообразных переключений запорной арматуры, пуск и остановка машин и поддержание заданных режимов работы системы без непосредственного участия обслуживающего персонала.
Для обеспечения автоматизации какого-либо элемента или всей системы полностью применяется совокупность ряда технических средств, представляющих собой автоматическую систему.
На судах применяются системы автоматического регулирования, автоматического контроля и сигнализации и автоматической защиты.
Автохматическое регулирование судовых систем осуществляет поддержание заданных параметров в системах через преобразователь, получающий информацию от параметра и действующий на регулятор энергии. Кроме того, система автоматического регулирования выполняет перевод установки с одного режима на другой. К объектам регулирования в судовых системах относятся гидравлические и пневматические емкости (цистерны, баллоны, трубопроводы и т. д.), машины (насосы, вентиляторы, компрессоры) и др.
Автоматический контроль параметров (давления, температуры и др.) в системах осуществляется контрольными приборами с автоматическими самозаписывающими устройствами.
Автоматическая сигнализация делится по назначению на предупредительную, извещающую и аварийную.
Предупредительная сигнализация сообщает о достижении критического состояния параметров системы, которое может предшествовать ее аварии.
Извещающая сигнализация подает сигнал о наступлении заданного состояния системы или о выполнении команды. Аварийная сигнализация извещает о наступлении аварийного режима системы.
Автоматическая система обеспечивает предупреждение аварии системы путем изменения параметра среды (сбрасывание угрожаемого давления, изменение подачи топлива и т. п.).