3.2 Подсистема кондиционирования воздуха

Судовые помещения, в которых возможно выделение вредных для организма газов, специфических запахов и других примесей, оборудуют автономными системами приточно-вытяжной вентиляции. К таким помещениям относятся медицинские, продовольственно-пищевые, продовольственные кладовые, аккумуляторные (раздельно для кислотных и щелочных аккумуляторов), насосные отделения нефтеналивных судов и газовозов, производственные помещения рыбодобывающих и рыбообрабатывающих судов, помещения рефрижераторных машин, мастерские для ремонта топливной аппаратуры, сварочные мастерские и станции углекислотного и жидкостного химического тушения.

Системы вентиляции могут быть искусственными, естественными и комбинированными. Выбор типа вентиляции зависит от назначения помещений, а также от назначения и типа судна и его энергетических возможностей. На судах большого водоизмещения применяют, как правило, искусственную вентиляцию, для судов валовой вместимостью менее 5000 р. т допускается только естественная вентиляция.

При условии исключения возможности распространения вредных газов и запахов из одного помещения в другое допускается объединять в общую вытяжную вентиляционную систему следующие помещения: общественные, санитарно-гигиенические, санитарно-хозяйственные, служебные, кладовые судового снабжения, кладовые хозяйственные и прочие общего назначения.

Приток воздуха в помещения общественные, служебные, санитарно-гигиенические, хозяйственные, кладовые судового снабжения и хозяйственные осуществляется естественным путем из коридоров через решетки или сетки, устанавливаемые в нижней части дверей пли переборок. При наличии на судне системы кондиционирования воздуха приток в служебные и общественные помещения может осуществляться от этой системы.

В общую приточную вентиляционную систему допускается объединять следующие помещения: жилые, общественные и служебные.

Удаление воздуха из общественных помещений с числом мест более 12 производится искусственным путем через решетки или сетки, установленные на вытяжном трубопроводе, в остальных случаях естественным путем в коридоры через решетки или сетки, установленные в нижней части дверей или переборок. Не допускается удаление воздуха в коридоры и тамбуры из помещений, в которых имеются источники неприятных запахов, вредных примесей и газов.

Если помещения оборудуют естественной вентиляцией, то ее выполняют самостоятельной для каждого помещения. Каналы естественной вентиляции прокладывают в виде вертикальных стояков без погибов. Допускается не более одного погиба под углом до 30°, с радиусом погиба не менее 1,5 диаметра условного прохода трубы. Для каждого помещения устанавливают как минимум два канала, заканчивающихся снаружи головками с вытяжными устройствами, а внутри помещений - вентиляционными сетками. Каналы располагают на возможно большем удалении один от другого для эффективного вентилирования всего объема помещения. Если помещения расположены на открытых палубах или примыкают к коридорам и тамбурам, имеющим открытые проемы на палубы, то один из каналов рекомендуется заменять вентиляционной крышкой. Крышку следует устанавливать в нижней зоне помещения (если это допустимо с точки зрения непотопляемости отсеков), в противоположной от канала стороне помещения.

Тип вентиляции и воздухоподача. Различные судовые помещения в зависимости от времени пребывания в них людей, количества тепла, вредных газов и специфических запахов, которые могут выделять установленные в них механизмы и системы, оборудуют тем или иным типом вентиляции.

После выполнения расчетов по определению необходимых количеств приточного и вытяжного воздуха проверяют баланс между притоком и вытяжкой. С этой целью суммируют количества воздуха, поступающие в коридоры и удаляемые из коридоров. Если при этом обнаруживается дебаланс, то коридоры оборудуют естественной вентиляцией.

Устройства для приема и выброса воздуха. От правильного размещения этих устройств во многом зависит эффективность работы систем вентиляции.

Машинно-котельная вентиляция предназначается для создания и поддержания заданных условий воздушной среды в машинных помещениях (разности температур, подвижности и газового состава воздуха), а также для обеспечения работы механизмов, потребляющих воздух из объема МКО.

Системами вентиляции оборудуют следующие помещения: машинные отделения с дизельными, паротурбинными и газотурбинными установками; главные и вспомогательные котельные отделения, центральные посты управления энергетическими установками, шумоизолирующие выгородки дизелей, помещения гребных электродвигателей, коридоры валопроводов, вспомогательные помещения в объеме энергетических установок (мастерские, помещения ремонта топливной аппаратуры, помещения сепараторов, механические и электротехнические кладовые и т. п.).

В состав системы вентиляции входят: электровентиляторы (осевые и центробежные), воздухоприемные и воздухораспределительные устройства, запорно-переключающая арматура, глушители шума, теплообменные аппараты и трубопроводы. Проектирование этих систем производят с учетом специфических особенностей судна, его энергетической установки и заданного района плавания.

На судах с энергетической установкой мощностью свыше 300 э. л. с. в помещениях главных и вспомогательных двигателей и котлов устанавливают искусственную приточную вентиляцию (на судах меньшей мощности допускается естественная приточная вентиляция). Вытяжка воздуха из машинных помещений, как правило, осуществляется естественным путем. Искусственной вытяжной вентиляцией оборудуют помещения энергетической установки, имеющие вредные и пожароопасные газовыделения (помещения ремонта топливной аппаратуры, масляных и топливных сепараторов). Она может быть также в виде местных отсосов от оборудования механических мастерских, сварочных участков и из-под настилов машинных отделений.

При проектировании машинно-котельной вентиляции соблюдают требования Регистра России, Санитарных правил для морских судов и других нормативных документов. Основные из них приводятся ниже.

Приемные устройства располагают, как правило, перед световым люком или дымовой трубой. Их конструкция должна исключать попадание воды при мытье палуб и атмосферных осадков в систему, обеспечивать расчетную производительность по воздуху и быструю герметизацию машинного отделения (например, в случае пожара). На специальных судах, перевозящих сыпучие грузы навалом (бокситы, уголь, руды и т. п.), приемные устройства оборудуют эффективными средствами очистки приточного воздуха в виде промывных фильтров или циклонных аппаратов, работающих в период грузовых операций.

В зависимости от вида груза и средних размеров зерен пыли промывные фильтры рекомендуется проектировать на следующие степени сепарирования (к. п. д. фильтра):

Угольная пыль (б = 30 мкм) 98%

Бокситы (б = 85 мкм) 99%

Железорудная пыль (б = 220 мкм) 99,7%

Технические характеристики промывных фильтров обычно не превышают следующих величин:

Расход воды на 1 м3 фильтруемого воздуха0,1 л

Давление воды у оросителя1,4-3,0 кгс/см2

Скорость потока воздуха в оросительной камере3,5 м/с

Приточный воздух подается в рабочую зону машинно-котельных отделений на основные, вспомогательные и ремонтные площадки. За рабочую зону принимается пространство высотой около 2,2 м над настилом или площадками, где расположены места постоянного пребывания вахтенных. Остальные площадки считаются вспомогательными.

Чтобы избежать образования застойных зон в машинно-котельных отделениях, для подачи воздуха рекомендуются следующие обязательные места:

- на дизельных судах - площадки вдоль главного двигателя, в районе вспомогательных и стояночных дизель-генераторов, перед главными распределительными щитами и за ними, площадки на уровне цилиндров главных двигателей, у гребных электродвигателей, вдоль фронта вспомогательных котлов;

- на паротурбинных, газотурбинных судах и судах с СПГГ - площадки у ГТЗА и открытых пультов управления, в районе вспомогательных и стояночных дизель-генераторов, вдоль СПГГ, перед главными распределительными щитами и за ними, вдоль фронта вспомогательных котлов.

Рекомендуемый вид вентиляции вспомогательных помещений МКО приводится в таблице 3.2.

Приточный воздух на эти площадки поступает через поворотные и неповоротные вертикальные и горизонтальные воздухораспределители, позволяющие изменять количество, скорость и направление воздуха (рис. 3.4.).

В механические мастерские, помещения преобразователей, в выгородки распределительных щитов и другие помещения, в которых возможно длительное пребывание машинной команды, воздух подается через поворотные распределители типа «пункалувр». Кладовые различного назначения оборудуют приточными или вытяжными воздухопроводами с концевыми сетками.

Воздух, подаваемый к площадкам обслуживания механизмов и во вспомогательные помещения МКО, где необходимо систематическое присутствие вахтенных и обслуживающего персонала, в зимний период подогревается до температуры не ниже 18° С. Известны схемы вентиляции с подачей к указанным местам в летний период охлажденного воздуха.

Таблица 3.2. Рекомендуемый вид вентиляции вспомогательных помещений МКО

Помещения	Приток, количество обменов в час	Вытяжка, количество обменов в час
Механические мастерские, помещения преобразователей, выгородки главных распределительных щитов	Искусственный, по расчету на ассимиляцию избыточных тепловыделений	Естественная, по балансу с притоком
Ремонта топливной аппаратуры	Естественный, по балансу с вытяжной вентиляцией	Искусственная, 35 обменов в час
Сепараторов масла и топлива	То же	Искусственная, 30 обменов в час
Механические кладовые	Искусственный, 15 обменов в час	Естественная, по балансу с притоком
Электротехнические кладовые	То же	То же

Временные площадки машинно-котельных отделений, приспосабливаемые для выполнения ремонтно-профилактических работ силами машинной команды оборудуют устройствами для подачи душирующего воздуха от системы машинной вентиляции, на которой предусматриваются специальные (обычно заглушенные) отростки. В зимний период душирующий воздух подогревается до температуры не ниже 18° С.

1 - сепараторы топлива н масла; 2 - электровеятилятор центробежный; 3 - заслонка дроссельная; 4 - воздухораспределитель поворотный; 5 - вспомогательный котел; в - утилизационный котел; 7, 11 - воздухоприемное устройство; 8 - электровеятилятор центробежный вертикальный; 9-световой люк; 10 - ширма; 12 - электровентилятор осевой; 13 - подогреватель воздуха; 14- главный двигатель; 15 - вспомогательный дизель-генератор.

Рис. 3.4. Принципиальная схема искусственной приточной и естественной вытяжной вентиляции МКО судна с дизельной установкой

Вытяжка воздуха осуществляется естественным путем из верхней зоны машинно-котельного отделения, как правило, через кожух дымовой трубы. Если удалить воздух из машинно-котельных отделений естественным путем невозможно, допускается установка в шахте вытяжных электровентиляторов.

Удаление воздуха из машинно-котельного отделения через световой люк не допускается.

На судах с паротурбинными, газотурбинными установками и с СПГГ рекомендуется применение для выброса отработавших газов эжектирующих устройств в совокупности с организованной вытяжкой воздуха из помещений МКО через кожух дымовой трубы. Эжектирующее устройство в этом случае является наиболее эффективным средством выброса газов от энергетического оборудования, исключающим задымление палуб.

Системы вентиляции являются разветвленными судовыми системами, состоящими из разнообразного, в том числе и крупногабаритного, оборудования. Их проектирование тесно связано с планировкой общего расположения судовых помещений, а в ряде случаев влияет на архитектуру судна в целом. Используемые в этих системах электродвигатели для привода вентиляторов и насосов, а также теплообменные аппараты, потребляющие различного рода тепло- и хладоноситель, оказывают существенное влияние на общую энерговооруженность судна. Проектирование систем вентиляции является трудоемким процессом, требующим специальных навыков и достаточно высокой квалификации исполнителей.

На основании описанных принципов действия системы кондиционирования, в рамках данного дипломного проекта:

1. выполним размещение датчиков температуры в помещениях судна на уровне 180 см от пола (13 датчиков температуры);

2. установим запорные устройства (исполнительные механизмы) в узловых местах воздухопровода (4 исполнительных механизма);

3. обеспечим непрерывный мониторинг (в реальном времени) состояния датчиков температуры;

4. при несовпадении сигнала с датчика с технологическими параметрами реализуем:

4.1. автоматический и полуавтоматический запуск оросительной подсистемы;

4.2. выдачу сигналов тревоги и индикацию аварийного участка на мнемосхеме оператора.