10 - Instalacje ogólnookrętowe, kurs mechanik wachtowy, Siłownie
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
1
INSTALACJE OGÓLNOOKRĘTOWE
Spośród wymienionych uprzednio instalacji okrętowych dodatkowo w siłowniach
zainstalowane są urządzenia instalacji ogólno okrętowych takich jak:
·
Zęzowa,
·
Balastowa,
·
Przeciw pożarowa - wodna
Instalacja zęzowa jest często w starszych rozwiązaniach powiązana funkcjonalnie z
balastową. Pompy i ważniejsze urządzenia tych instalacji oraz ich obsługa mieszczą
się w siłowni statku. Powiązane są one funkcjonalnie z instalacjami siłownianymi
wody zaburtowej, a niektóre są ich pompami awaryjnymi. Pobierają też liczące się
ilości energii - przeważnie elektrycznej.
Zadaniem instalacji zęzowej jest zapewnienie możliwości skutecznego usuwania
wody i ścieków z wszystkich przedziałów wodoszczelnych statku, zaś instalacji
balastowej - napełnianie lub opróżnianie zbiorników balastowych. Oba te zadania
mogą spełniać te same pompy, więc też obie instalacje przedstawiane są przeważnie
jako wspólna instalacja zęzowo-balastową. Jednakże te dwie instalacje muszą być
konstrukcyjnie oddzielone od siebie, gdyż ewentualność przedostania się wody z
instalacji balastowej (wody zaburtowej) do instalacji zęzowej, gdzie otwarte są
zakończenia rurociągów w poszczególnych przedziałach wodoszczelnych, grozi
zalaniem tych przedziałów.
Instalacja zęzowa
Przepisy towarzystw klasyfikacyjnych szczegółowo określają wydajności pomp,
ich liczbę, średnice rurociągów i stosowaną armaturę instalacji zęzowych, przede
wszystkim zależnie od wielkości statku. Wymagania przepisów, zależnie od typu
statku (jego przeznaczenia) mogą nieco się różnić. Przedstawione zasady doboru
dotyczyć typowych statków towarowych przewożących ładunki suche. W przypadku
statków pasażerskich, pogłębiarek, zbiornikowców czy innych statków specjalnych,
uzyskane wartości obliczeniowe mogą być nieco inne.
1.
Średnica magistrali zęzowej i dobór pompy zęzowej
Stosownie do wymagań przepisów, średnica wewnętrzna magistrali zęzowej
(główny rurociąg zęzowy w siłowni) i jej odgałęzień nie może być mniejsza od 49 mm
i musi spełniać warunek:
Dla rurociągów zęzowych z przedziałów wodoszczelnych średnica wewnętrzna nie
może być mniejsza od 49 mm i musi spełniać nierówność:
2
gdzie:
L - długość statku [m];
B - szerokość statku [m];
H - wysokość boczna statku [m];
l - długość osuszanego przedziału [m].
Wymaganą wydajność pompy zęzowej określa zależność:
gdzie:
w
min
= 2 m/s - najmniejsza dopuszczalna prędkość przepływu wód zęzowych na
ssaniu pompy.
Zgodnie z wymaganiami w siłowni muszą być dwie pompy zęzowe (główna i
rezerwowa), każda o wydajności, co najmniej wynikającej ze wzoru. Jako pompa
rezerwowa może być stosowana pompa balastowa. Poza głównymi pompami
zęzowymi, w siłowni przeważnie instalowana jest również niewielka pompa tłokowa
lub śrubowa, zwana zęzową pompą resztkową. Jej wydajność jest stosunkowo
nieduża, około 5-15% wydajności głównej pompy zęzowej.
Przedstawione wyżej wzory mają charakter obliczeń wstępnych. Dodatkowo
prowadzi się obliczenia oporów przepływu w rurociągach i sporządza ich
charakterystykę w układzie „wielkość oporów - natężenie przepływu", nanosząc tam
także charakterystykę dobranej pompy. To pozwola określić punkt, w którym przetną
się te charakterystyki (charakterystyka rurociągu z charakterystyką pompy). Punkt ten,
zwany punktem pracy instalacji, wyznacza wydajność pompy i konieczną wysokość
jej podnoszenia. Dla tego punktu praca pompy powinna być bezkawitacyjna.
2.
Separator zęzowy
Dobór separatora zęzowego (odolejacza) na ogół dokonywany jest przez
porównanie z wielkością separatorów siłowni podobnych statków podobnej wielkości.
Przy
założeniu
prawidłowej
konstrukcji
i
prawidłowej
eksploatacji
części
oczyszczającej instalacji zęzowej, powinna wynosić:
- dla statków do 1000 RT - ok. 0,5 m
3
/h,
- dla statków 1000-10000 RT - ok. 0,5-3 m
3
/h,
- dla statków powyżej 10000 RT - ok. 3-5 m
3
/h.
Niektóre wymagania przepisów i inne uwagi odnośnie do instalacji zęzowej
3
Instalację zęzową muszą obsługiwać, co najmniej 2 pompy z tym, że jedna z
nich może mieć także inne przeznaczenie. Pompy te powinny być tłokowe, a
jeśli są odśrodkowe, to powinny mieć urządzenia gwarantujące ich zasysanie.
·
·
Na statkach pasażerskich powinny być co najmniej trzy pompy zęzowe.
·
Na jednostkach o długości poniżej 25 m, jedna z pomp zęzowych może mieć
napęd od silnika głównego (tzw. pompa zawieszona), a na jednostkach o mocy
napędu głównego do 300 KM dopuszcza się w ogóle tylko jedną pompę zęzową.
·
Pompa o największej wydajności, niezależnie od jej przeznaczenia, musi mieć
możliwość awaryjnego osuszania siłowni.
·
Prędkość przepływu zezy na wlocie do pompy musi być nie mniejsza od 2 m/s.
Rozwiązanie rurociągów zęzowych powinno umożliwiać osuszanie każdego z
przedziałów statku, łącznie z przedziałem siłowni przez każdą z pomp
zęzowych.
·
·
Rurociągi zęzowe są wykonywane z rur stalowych, ciągnionych, bez szwu,
obustronnie ocynkowanych; połączenia kołnierzowe. (Znacznie bardziej trwałe
są rurociągi miedziane, które niekiedy bywają stosowane).
·
Armatura instalacji (zawory, kurki, skrzynki, osadniki itp.) jest żeliwna, a
gniazda i grzybki z brązu.
W ładowniach (poza siłownią) prowadzone są rurociągi zęzowe możliwie najniżej,
przy burtach (w rejonie obłowym), kończące się otwartymi końcówkami. W celu
zapobieżenia możliwości zapchania się rurociągów zęzowych, na końcówkach ich (w
siłowni także), montowane są tzw. kosze ssące, łatwe w swej konstrukcji do
oczyszczania pokazane na rysunku.
Rys. Kosz ssący instalacji zęzowej
Otwory w tych koszach muszą mieć średnicę, co najmniej 10 mm. Łączna
powierzchnia dla przepływu cieczy musi być co najmniej trzykrotnie większa od
4
powierzchni przekroju rury ssącej, a poza tym musi istnieć możliwość otwierania ich
dla ewentualnego oczyszczenia końcówki rury.
Z każdej ładowni, przy prawej i lewej burcie, rurociągi te doprowadzone są do
zaworów zgrupowanych w tzw. skrzynkach zaworowych w siłowni. Brudna zęzowa
woda do zaworów tych musi dopływać od dołu (pod grzybki), a zawory obowiązkowo
muszą być zwrotno-odcinające, aby w razie przypadkowego ich otwarcia nie
spowodować przelewania się zęz z jednego przedziału wodoszczelnego do innego.
Do skrzynek tych są także podłączone rurociągi zęzowe z siłowni, których kosze
ssące umiejscowione są przy grodziach po obu burtach (razem cztery kosze ssące).
Zasadą jest, że wszystkie skrzynki zaworowe instalacji zęzowej podłączone są do
wspólnego rurociągu w siłowni zwaną magistralą zęzową. Ponieważ w siłowni istnieje
większe prawdopodobieństwo zanieczyszczenia zęzy, między koszami ssącymi a
skrzynką zaworową wymagany jest osadnik będący właściwie zgrubnym filtrem
(przedstawiony na rysunku).
Rys. Osadnik zęzowy (przekrój wzdłużny i widok z góry - po zdjęciu pokrywy)
Wymagane są także podobne osadniki na odlocie zęzy z każdej skrzynki
zaworowej w siłowni, to znaczy między skrzynkami a magistralą zęzową w siłowni.
Ma to zapobiegać przedostawaniu się rozmaitych większych nieczystości (szmat,
papierów, drewna, itp.) do pomp obsługujących instalację.
Jak powiedziano pompy obsługujące instalację zęzową muszą być co najmniej
dwie. Jedna z nich, przeznaczona głównie dla tego celu, nazywa się zęzową. Jako
rezerwowa stosowana jest przeważnie pompa balastowa. Powinny to być pompy o
dużej zdolności samozasysania. Dawniej były stosowane wyłącznie pompy tłokowe.
Obecnie są to przeważnie pompy wirnikowe samozasysające - wyposażone w
dodatkowe urządzenia do samozasysania. Towarzystwa klasyfikacyjne, wymagają,
aby poza tym pompa zęzowa miała także możliwość bezpośredniego osuszania
5
siłowni, przy czym powinna istnieć możliwość osuszania bezpośredniego siłowni
równolegle z osuszaniem inną pompą zęz z siłowni. We wszystkich pompach
obsługujących instalację zęzową musi być spełniony warunek, że w razie zasysania
zęzy odlot jest kierowany jednoznacznie „za burtę".
W nowo budowanych statkach i okrętach instalacje zęzowe są zwykle
zautomatyzowane. W przypadku podniesienia się wody (zęzy) w przedziale
wodoszczelnym, przy określonym jej poziomie odpowiedni czujnik (pływakowy,
pneumatyczny lub elektryczny) uruchamia w siłowni odpowiedni zawór
zwrotno-odcinający (danego przedziału wodoszczelnego), jednocześnie samoczynnie
uruchamia pompę zęzową.
Niezależnie od podanych wyżej możliwości usuwania wody i zęzy z przedziałów
wodoszczelnych statku, na wypadek awaryjnego zalania siłowni, musi być
przewidziana możliwość usuwania dużych ilości wody w krótkim czasie. W tym
celu do ssania pompy o największej wydajności w siłowni (niezależnie od jej
przeznaczenia), powinno być dołączone tzw. awaryjne osuszanie siłowni, a średnica
tego odgałęzienia nie może być mniejsza od 2/3 średnicy króćca ssącego tej pompy.
Na odgałęzieniu tym - poza zaworem zwrotno-odcinającym nie może być żadnej
innej armatury, tzn. jest bez kosza ssącego i bez osadnika. Otwarty koniec tego
rurociągu kończy się nieco wyżej niż inne pobory (końcówki) instalacji zęzowej, tak
aby w normalnych sytuacjach eksploatacyjnych znajdował się powyżej poziomu zęz
i tym samym wykluczał możliwość ewentualnego zanieczyszczenia instalacji i
urządzeń obsługiwanych przez tę pompę (np. chłodnice, skraplacz) wskutek
nieumyślnego przełączenia jej ssania na zęzę.
Poza tym na niektórych statkach dla celów awaryjnego usuwania wody z
przedziałów wodoszczelnych wykorzystuje się wodę instalacji przeciw pożarowej,
która przepływając przez gabarytowo niewielkie eżektory wytwarza próżnię, zasysa
wodę zęzową i wypompowuje ją za burtę. Eżektory są stałe lub przenośne, a ich
wydajność wynosi zazwyczaj od 20 do 100 t/h. Podobne rozwiązania stosowane są
niekiedy na niedużych statkach pasażerskich. Schemat takiego eżektora przedstawia
rysunek.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]