2.5.2.13. Подготовка к пуску, обслуживание во время работы и остановка судовых насосов.

Перед пуском насоса необходимо произвести наружный осмотр и убедиться в том, что пуску насоса ни что не препятствует, т.е. что на корпусе насоса, на движущихся частях соприкасающихся с ним деталей нет посторонних предметов. Убедиться в исправном состоянии арматуры, в наличии и исправности всех штатных контрольно- измерительных приборов; проверить, открыты ли краны к манометрам и мановакууметрам; убедиться в исправном действии аварийнопредупредительной сигнализации и защиты; произведен замер сопротивления изоляции обмоток электромотора, которое должно быть не тменее 1 МоМ.

Убедившись в том, что насос исправен и пуску его ничего не препятствует, запускают насос согласно инструкции по его обслуживанию.

Поршневые насосы пускают в ход при открытых всасывающем и напорном клапанах. Центробежные насосы пускают в ход при открытом всасывающем клапане и закрытом (либо чуть приоткрытом) нагнетательном клапане, а после запуска насоса нагнетательный клапан постепенно открывают. Перед пуском насоса, если нужно, заливают всасывающую магистраль и корпус насоса перекачиваемой жидкостью (если насос не имеет самовсасывающей приставки). Во время работы насоса наблюдают за показаниями контрольно-измерительных приборов, работой сальников, плотностью соединений насоса и звуком, издаваемым работающим насосом. При появлении ненормального шума или стуков насос следует остановить для выявления и устранения причины неисправности. Для вывода поршневого насоса из действия нужно остановить электродвигатель, закрыть клапаны на напорном и всасывающем трубопроводах и краны к манометру и мановакууметру.

Для вывода из действия центробежного насоса нужно закрыть нагнетательный клапан, остановить электродвигатель, затем закрыть всасывающий клапан и краны к манометру и мановакууметру.

2.5.3. Судовые вентиляторы.

По конструкции судовые вентиляторы делятся на центробежные и осевые, а по назначению - вдувные (приточные), вытяжные и ветрогоны. Устройство и принцип действия центробежного и осевого вентилятора аналогично центробежному и осевому насосу.

На Рис. 132 Изображен центробежный вентилятор.

Рис. 132 Вентилятор центробежный:

1-корпус; 2- рабочее колесо; 3-приемный патрубок; 4-вал; 5-электродвигатель.

Осевые вентиляторы более просты по устройству и более компактны, но по создаваемому напору они уступают центробежным. (рис.133)

Рис. 133. Осевой вентилятор для охлаждения компьютера

2.5.4.Судовые компрессоры

По конструкции судовые компрессоры бывают поршневые, осевые, центробежные, ротаионные и спиральные. Наибольшее применение получили поршневые компрессоры, которые применяют в системах сжатого воздуха МКО, в холодильных установках, в качестве палубных для производства палубных работ.

Поршневые компрессоры

Поршневые воздушные компрессоры бывают одно-, двух-, или трехступенчатые. Количество ступеней зависит от конечного давления сжатого воздуха: для получения давления до 35бар компрессоры выполняют двухступенчатыми, для более высокого давления – трехступенчатыми. Необходимость применения многоступенчатых компрессоров объясняется тем, что степень сжатия воздуха в одной ступени не должна превышать 8. При более высоких степенях сжатия температура в цилиндре может повыситься настолько, что произойдет самовоспламенение паров масла, поступающего на смазку цилиндров компрессора, а это может привести к взрыву и разрушению компрессора.

Для привода компрессора применяют электродвигатели (электрокомпрессоры) и дизели (мотокомпрессоры). Последние применяют как аварийные. По Правилам Регистра Украины суда с неограниченным районом плавания должны иметь не менее двух компрессоров (допускается применять в качестве резервного компрессор с приводом от главного двигателя)

В зависимости от расположения ступеней компрессоры бывают последовательного сжатия – тандем и дифференциальные (Рис.134)

Трущиеся детали компрессора смазываются разбрызгиванием. Уровень масла в картере контролируют по маслоуказателю. Компрессор может охлаждаться как пресной, так и забортной водой. Каждая ступень имеет предохранительный клапан, который ежегодно осматривается и пломбируется Регистром. После каждой ступени установлены сепараторы-водомаслоотделители инерционного типа.

Рис. 134. Схемы трехступенчатых компрессоров сжатого воздуха:

а – Тандем; б – дифференциального типа

Рис. 135. Поршневой компрессор с дифференциальным поршнем.

Перед пуском поршневого компрессора необходимо проверить наличие масла в картере и масленках, открыть продувочные краны сепараторов-водомаслоотделителей. Провернуть колнчатый вал компрессора на2-3 оборота, открыть запорный клапан воздухохранителя. После набора полных оборотов закрыть краны продувания. Проверить отсутствие посторонних шумов и температуру холодильников и компрессоров.

Винтовые компрессоры

Основным элементом винтового компрессора является винтовая пара, состоящая из нескольких роторов (ведущего и ведомых, которые вращаются навстречу друг другу. Число роторов от одного дотрех. Сжатие воздуха осуществляется за счет вращения роторов винтовой пары навстречу друг другу. Конструктивные особенности винтовых компрессоров позволяют добиться большей производительности при меньшей мощности двигателя (по сравнению с поршневым компрессором). Этот факт обуславливает не только большую длительность ресурса, но и значительную экономию электроэнергии – до 40-50%. Кроме того, винтовые компрессоры имею меньшие массогабаритные параметры, обладают гораздо более низким уровнем шума и значительно проще в эксплуатации и обслуживании, долговечны (до 10 лет постоянной работы);

- легкость монтажа, неимеют пульсации воздушного давления при запуске,длительная устойчивая работа ( способны работать 24 часа в сутки), высокий КПД 92%.

Недостатки- относительно высокая стоимость компрессора ввиду технологической сложности его изготовлекния.

Рис.136 Устройство двухвинтового компрессора

Ротационные компрессоры

Особенностью ротационных компрессоров по сравнению с поршневыми является отсутствие кривошипно-шатунного механизма и возвратно-поступательно движущегося поршня. Поэтому ротационные компрессоры имеют хорошую уравновешенность, сравнительно малую массу, меньшее количество движущихся частей, подвергающихся износу, а также отсутствие всасывающих, а в некоторых конструкциях и нагнетательных клапанов. Они проще в обслуживании и более надежны в работе. К недостаткам ротационных компрессоров можно отнести сложность их изготовления и ремонта, большой износ движущихся частей.

Все многообразие конструкций ротационных компрессоров можно свести к двум основным типам:

— компрессоры с вращающимся ротором, ось которого фиксируется относительно оси цилиндра (пластинчатые ротационные компрессоры);

— компрессоры с катящимся ротором, ось которого вращается вокруг оси цилиндра, и ротор при этом обкатывает цилиндр.

Ниже описаны ротационные компрессоры с катящимся ротором фирмы «Rotasco» (Япония). Удачное решение схемы смазки компрессора и подбор пары трения позволили получить ротационный компрессор одноступенчатого сжатия, который успешно эксплуатируют в холдильных установках.

«Rotasco» относится к группе компрессоров с катящимся ротором.

На рис.137 показана принципиальная схема работы компрессора «Rotasco». В цилиндрическом корпусе 1 на валу 3 эксцентрично насажен поршень 4. Диаметр и эксцентриситет поршня подобраны так, что он касается поверхности цилиндра по линии, разделяющей рабочий объем цилиндра от полости всасывания и нагнетания.

Шибер (пластина) 2, прижимающийся к поршню в верхней части цилиндра, делит рабочий объем его на две рабочие полости. Шибер может совершать колебательное движение. В целях лучшего уплотнения шибера с ротирующим поршнем и уменьшения трения в рабочую поверхность шибера вложена специальная уплотняющая полоска, прижимающаяся к поверхности поршня с помощью пружины. Для лучшего соприкосновения катящегося поршня со стенками цилиндра поршень обтянут тонкостенной эластичной втулкой из высококачественной специальной стали.

Рис. 137. Последовательность процессов всасывания, сжатия и нагнетания в ротационном компрессоре:

1-корпус; 2- шибер (пластина); 3-вал; 4-поршень

К недостаткам пластинчатых ротационных компрессоров относится большой износ неметаллических пластин и значительные потери мощности на трение пластин в пазах и при скольжении по цилиндру. Кроме того, существуют значительные трудности по обеспечению высоких требований к качеству пластин. Энергетическая эффективность пластинчатых компрессоров ниже, чем у поршневых компрессоров, как вследствие указанных причин, так и из-за значительных перетечек газа.

Ротационные компрессоры нашли применение в холодильных установках холодопроизводительностью до 1000 кВт при работе на аммиаке и хладонах.

Спиральные компрессоры

Спиральные компрессоры с каждым годом находят все большее применение в технике и прежде всего в холодильной. Это обусловлено тем, что они более надежны в эксплуатации, содержат на 40% меньше деталей, чем поршневые,производят меньше шума и имеют больший ресурс эксплуатации. В 1905 г. французский инженер Леон Круа разработал конструкцию спирального компрессора и получил на нее патент. Однако в то время эта технология не могла быть реализована в жизнь, т. к. отсутствовала необходимая производственная база. Поэтому конструкцию работающего прототипа пришлось ждать до второй половины двадцатого века, т. к. для эффективного функционирования, в спиральном компрессоре необходимо обеспечение малого конструктивного зазора в сопрягаемых деталях (спиралях). Такая точность стала возможной только при прецизионной машинной обработке, разработанной в течение второй половины двадцатого века, чем и объясняется относительно недавнее появление спирального компрессора на рынке высокотехнологического оборудования. Последние несколько лет объем производства спиральных компрессоров быстро увеличивается, и к январю 2000 г. было произведено свыше 20 млн. компрессоров. Спиральные компрессоры нашли применение во всех основных системах воздушного кондиционирования, включая сплит и мультисплит модели, напольные версии и в чиллерах, руфтопах (крышных кондиционерах) и тепловых насосах. Типичным применением является кондиционирование воздуха в квартирах, на кораблях, фабриках и больших зданиях, также на АТС, в процессах охлаждения и на транспорте. Холодильные спиральные компрессоры широко используются в компрессорно-конденсаторных агрегатах, в системах «выносного холода» супермаркетов, в промышленном холоде и в транспортных установках, включая контейнеры. Границы холодопроизводительности для спиральных компрессоров постоянно увеличиваются и в настоящее время приближаются к 200 кВт при использовании многокомпрессорной станции.

Рабочими органами спирального компрессора является две спиральные пластины. Вставленные в друг друга.

( Рис138 ,б ) Спираль НС неподвижна. Центр спирали движется по окружности радиусом R. Вращение осуществляется валом с эксцентриком, который шарнирно соединен с противоповоротным устройством. Подвижная спираль ПС не вращается вокруг своей оси. Она совершает движение только по определенной орбите радиусом R вокруг оси неподвижной спирали, совпадающей с осью вала. Повороту вращающейся спирали вокруг своей оси препятствуют противоповоротное устройство.

В ценре неподвижной пластины расположено нагнетательное отверстие Подвижная и неподвижная пластины имеют одинаковые размеры, но противоположное направление закрутки спиралей. Если спирали вставлены одна в другую, стенками спиралей образуются ячейки.. некоторые из их замкнуты. Объем замкнутых ячеек при движении подвижной спирали изменяется. Газ, находящийся в замкнутом объеме. Сжимается и направляется в нагнетательное отверстие.

Рис.138 Спиральный компрессор:

а-конструкция: б- взаимное положение спиралей по углу поворота

I—положение 0°

1-неподвижная спираль; II—положение 90°

2-подвижная спираль; III—положение 180°

3-эксценрик; IV—положение 270°

4-противоповоротное устройство;

5-опрный подшипник;

6-нижний подшипник;

7-всасывающий патрубок;

8- масляный поддон.

На Рис138 б показаны взаимные положения спиралей при перемещении подвижной спирали по кривой орбите через 90°. Цикл всасывания совершается за 1 оборот вала компрессора. Цикл сжатия и нагнетания длиться от 2 до 2,5 оборотов в зависимости от угла закрутки спирали и размера окна нагнетания. Все три фазы – всасывание, сжатие и нагнетание происходят одновременно.

Центробежные и осевые компрессоры

Центробежный компрессор, часто называемый в технике турбокомпрессором, изображен на рис.139 В нем установлен вал 1 в подшипниках скольжения 2. На валу напрессованы колеса 3, оснащенные по окружности лопатками 4. При вращении колес центробежная сила выбрасывает массу газа или паров из межлопаточных каналов, сжимает их и перемещает из всасывающего патрубка 5 в нагнетательный патрубок 6. Этот компрессор трехступенчатого сжатия. Для предотвращения выхода сжатой среды в атмосферу установлено уплотнение вала 7.

Рис.139. З-х ступенчатый центробежный компрессор

Меньшее применение получили осевые компрессоры. На Рис.140 изображен многоступенчатый осевой компрессор.

Рис.140 Осевой компрессор

Компрессор имеет ротор 4, состоящий обычно из нескольких рядов рабочих лопаток 6. На внутренней стенке корпуса 2 располагаются ряды направляющих лопаток 5. Всасывание газа происходит через канал 3, а нагнетание через канал 1. Одну ступень осевого компрессора составляет ряд рабочих и ряд направляющих лопаток. При работе осевого компрессора вращающиеся рабочие лопатки оказывают на находящиеся между ними частицы газа силовое воздействие, заставляя их сжиматься, а также перемещаться параллельно оси К. (откуда его название) и вращаться. Решётка из неподвижных направляющих лопаток обеспечивает главным образом изменение направления скорости частиц газа, необходимое для эффективного действия следующей ступени. В некоторых конструкциях осевых компрессоров между направляющими лопатками происходит и дополнительное повышение давления за счёт уменьшения скорости газа.

Основные недостатки центробежных и осевых компрессоров проявляются при небольших производительностях, поэтому КПД небольших компрессоров существенно ниже, чем поршневых или винтовых, что связано с малыми геометрическими размерами их проточной части.