Основные сведения о системах. Судовые системы представляют собой сеть трубопроводов с механизмами, аппаратами, приборами, емкостями и другими устройствами, с помощью которых обеспечивается перемещение жидкостей или газов. Судовые системы подразделяют на специальные и общесудовые. К первым относят системы специализированных судов, например, креновую и деф-ферентную на ледоколах; систему подогрева нефтепродуктов на танкерах; водоотливную на спасательных судах и др. К общесудовым относят системы, имеющиеся на судах всех типов и классов. С помощью таких систем обеспечивается живучесть судна (безопасность плавания, непотопляемость, необходимые условия обитаемости, сохранность груза, работа судового оборудования). Ввиду большого числа конструктивных разновидностей и многообразия выполняемых функций общесудовые системы в зависимости от назначения и рода перекачиваемой жидкости подразделяют на санитарные, трюмные, пожаротушения и искусственного микроклимата.
С помощью санитарных систем удовлетворяют потребности судового экипажа и пассажиров в бытовой воде и удаляют за борт или собирают в специальные цисцерны использованную бытовую воду. Системы трюмной группы откачивают за борт или в специальные цистерны небольшие массы воды, скопившиеся в отсеках, а также регулируют навигационные качества судна путем приема и удаления водяного балласта. Оповещение личного состава судна о месте очага пожара и тушение его производят системы пожаротушения. С помощью системы искусственного микроклимата в помещениях судна создается воздушная среда требуемых параметров. В состав судовых систем входят: трубопроводы и гибкие шланги; детали соединения трубопроводов (между собой, с арматурой, механизмами, цистернами, приборами); арматура для закрывания, регулирования или переключения режимов работы; механизмы с приводами и средствами управления ими; контрольно-измерительные приборы; цистерны, расходные баки, фильтры; подвески и кронштейны для крепления трубопроводов и арматуры; компенсаторы удлинений и сжатий трубопроводов под воздействием температуры окружающей среды, а также при деформациях судовых конструкций; протекторы для защиты труб от коррозии и другие элементы.
Рис. 1. Соединения труб
В зависимости от назначения систем трубопроводы бывают стальными, чугунными, медными, латунными, пластмассовыми. На речных судах в основном применяют цельнотянутые и сварные стальные трубопроводы. Большинство соединений труб разъемное с фланцами, которые соединяют болтами и гайками. Чтобы обеспечить необходимую герметичность между фланцами соединения устанавливают прокладки из резины, паронита, картона, меди и других метериалов. Муфтовое соединение имеет муфту, навернутую на концы труб, и контргайку, которая служит для предотвращения произвольного свинчивания муфты. Трубопроводы систем соединяют также с помощью штуцеров и дю-ритовых муфт. При штуцерном соединении герметичность труб обеспечивается с помощью ниппеля 8 при навинчивании гайки на штуцер. Дюритовым называют соединение труб с использованием муфты, которая представляет собой отрезок шланга из прорезиненной многослойной ткани, стянутого двумя хомутами.
В качестве арматуры судовых систем используют различные клапаны (запорные, обратные, предохранительные, дроссельные, редукционные); клинкеты, закрывающие проходное сечение трубопроводов клиновидной заслонкой, опускаемой в специальную прорезь; захлоп-ки в виде шарнирного клапана, открываемые под воздействием давления жидкости; пробковые краны и др.
Для удобства и централизации управления в системах с разветвленной сетью трубопроводов применяют клапанные или крановые коробки, в корпусе которых может размещаться несколько одинаковых или разнотипных клапанов.
Схемы построения судовых систем бывают кольцевыми или линейными. При кольцевой компоновке системы имеют два трубопровода, проложенные по обоим бортам судна и соединенные в нескольких местах. При такой компоновке системы с выходом из строя трубопровода одного борта может функционировать трубопровод другого борта. Однако в этом случае увеличивается длина труб, их масса и стоимость системы. Судовые системы компонуют главным образом по линейному принципу — с одним основным трубопроводом, проложенным вдоль судна, и с отростками к потребителям.
В зависимости от расположения механизмов, обслуживающих систему, различают централизованную, автономную или групповую схемы их компоновки. При централизованной схеме все потребители данной системы судна обслуживает один механизм. В автономных системах каждый потребитель обслуживается самостоятельным механизмом. При групповой схеме компоновки системы один механизм может обслуживать потребителей нескольких судовых помещений.
Общие требования, предъявляемые к судовым системам. Судовые системы должны удовлетворять определенным требованиям. К основным из них относят: высокую надежность, действие системы при частичном повреждении ее отдельных участков, компактность, минимальную стоимость, доступность для осмотра и ремонта, высокую степень механизации и автоматизации, обеспечение безопасных методов обслуживания.
Конструкция систем должна быть такой, чтобы пожар или вода из одного отсека не могли распространиться по трубопроводам в другие. Отдельные требования зависят от назначения и условий эксплуатации той или иной системы. При работе трюмных систем, например, не должны загрязняться водоемы остатками нефтепродуктов и других вредных отходов сверхустановленных санитарных норм, а механизмы водоотливных систем должны надежно работать даже при затоплении помещений, в которых они расположены.
Особые требования предъявляются к судам смешанного «река—море» плавания. В соответствии с заключительным актом (1978 г.) Международной конференции по подготовке и дипломи-рованию моряков (ПДМ78) вахтенные начальники судов, особенно смешанного плавания, класса «М-СП», должны иметь четкое представление об уровнях и, где это необходимо, о состоянии воды или остатках воды в трюмах, балластных, сливных, резервных, сточных цистернах; цистернах пресной воды, а также о специальных требованиях по использованию или удалению их содержимого.
Если суда эксплуатируются в зонах строгого санитарного режима, где запрещен сброс сточных вод и фекалий за борт, нечистоты собираются в фекальную цистерну, которая опорожняется в суда с очистительными станциями. На экологически «чистых» судах и особенно судах смешанного плавания класса «М-СП» хозяйственные воды обрабатывают в специальных установках типа «Нептуматик», показанных на рис. 184.
Технологическая схема установки «Нептуматик» включает физические и химические способы очистки сточных вод. Процесс обработки воды в установке «Нептуматик» полностью автоматизирован. Хозяйственно-фекальные и хозяйственно-бытовые сточные воды поступают в приемный бак установки, снабженный датчиками верхнего и нижнего уровня. Первый из них подает сигнал на включение насосов, второй — размыкает цепи управления насосов и прекращает технологический процесс обработки сточных вод. Из приемного бака с помощью насоса сточные воды перекачиваются в расширительный бак. Для предотвращения засорения установки крупными частицами примесей на всасывающем трубопроводе насоса смонтирована фильтрующая решетка. С включением установки циркуляционный насос в течение 20—25 мин перекачивает воду по контуру: расширительный бак — бак давления, при этом эжектор насыщает воду воздухом. Сжатый воздух под давлением 0,2—0,75 МПа поступает в систему через клапан. При такой циркуляции загрязненной воды происходит ее молекулярная аэрация (разложение органических примесей в результате биологического окисления). Свободный воздух совместно с всплывающим шламом и избыточным количеством воды из расширительного бака снова возвращается в приемный бак.
Из циркуляционного контура через соединительный трубопровод в верхней части бака вода, насыщенная воздухом, поступает в бак флоккуляции (хлопьеобразования), при этом в воду вводится флоккулянт (хлористое железо).
Ввод флоккулянта из бака производится с помощью дозирующего насоса непосредственно в трубу, по которой вода поступает в бак флоккуляции. Внутри бака загрязненная вода проходит через несколько направляющих пластин, в которых происходит отделение хлопьев от воды. Хлопья, содержащие разложившиеся биологические загрязнения, неорганические примеси и фосфаты, всплывают в верхнюю часть бака. Всплывающий шлам с помощью скребкового транспортера сбрасывается в шламосборник, а очищающая вода — в камеру. Перед поступлением в камеру для обеззараживания воды в нее впрыскивается дозирующим насосом двуокись хлора. С достижением предельного уровня в камере включается насос и очищенная вода удаляется за борт. Шлам в сборнике после выпаривания влаги и летучих примесей превращается в порошок. Для поддерживания необходимой температуры в баке используется электроподогреватель. Весь образующийся на судне мусор, в том числе и шлам, перегружается из сборника в соответствующие емкости и сдается на береговые приемные пункты или сжигается в специальных печах — ин-синераторах.
Рис. 2. Схема сепарационной установки «Нептуматик МОК12»
Основные сведения о насосах. В зависимости от назначения насосам присваивают наименование обслуживаемых ими систем, например осушительные, балластные, пожарные, масляные, топливные и др.
По принципу действия насосы подразделяют на динамические и объемные. В динамических насосах жидкость перемещается под силовым воздействием на нее в камере, постоянно сообщающейся с входным и выходным патрубками машины.
К объемным относят насосы, жидкость в которых перемещается вследствие изменения объема занимаемой ею камеры, попеременно сообщающейся с входным или выходным патрубками. Из динамических на речных судах нашли наибольшее применение лопастные (центробежные и осевые) и насосы трения (вихревые и струйные), а из группы объемных — поршневые (плунжерные) и роторные (шестеренные и винтовые).
По виду используемой энергии насосы подразделяют на ручные и приводные. В качестве последних на судах наибольшее распространение получили электроприводные насосы. Агрегат из насоса (нескольких насосов, соединенных между собой) и двигателя, приводящего его в действие, называют насосным. Вместе с комплектующим оборудованием, смонтированным по определенной схеме, насосный агрегат образует соответствующую насосную установку.
Основными характеристиками насосов являются: подача, давление на входе и напор (давление на выходе). Подача (м3/ч, т/ч) определяется количеством жидкости, перекачиваемой насосом за единицу времени. Давление, с которым жидкость по всасывающему трубопроводу перемещается к насосу, называют давлением на входе, а давление, с которым жидкость транспортируется на заданную высоту по нагнетательному трубопроводу,— давлением на выходе или напором, измеряемым соответственно в мегапаскалях или метрах.
Динамические насосы. К группе динамических относят лопастные и струйные насосы.
Лопасные насосы. В лопастных насосах движение перекачиваемой жидкости осуществляется в результате вращения рабочего колеса с лопастями. По характеру воздействия на поток жидкости лопастные насосы подразделяют на центробежные, осевые и вихревые. В первых поток жидкости перемещается от центра к периферии в радиальном направлении, у вторых поток жидкости перемещается вдоль оси вращения лопастей, в третьих — вихреобразно по кольцевой периферии. Схема устройства и принцип действия центробежных насосов рассмотрены выше. Наибольшее применение на судах получили центробежные лопастные насосы, которые не могут производить сухого всасывания (пуск при отсутствии жидкости в полости всасывания), поэтому перед пуском эти насосы заполняют перекачиваемой жидкостью (водяные насосы устанавливают ниже ватерлинии). Однако по сравнению с другими насосами они обладают меньшей чувствительностью к загрязнению жидкости, обеспечивают равномерную подачу и постоянное давление в магистрали при установившемся режиме работы, могут включаться в действие любым приводом без редуктора. В зависимости от расположения рабочего вала лопастные насосы подразделяют на вертикальные и горизонтальные. По значению подачи различают лопастные насосы малой (до 20 м3/ч), средней (21—60м3/ч) и высокой (более 60 м3/ч) подачи; по значению напора — низконапорные с давлением на выходе до 0,5 МПа, средне-напорные с давлением от 0,5 до 5 МПа и высоконапорные с давлением свыше 5 МПа; по способу подвода жидкости к колесу — с односторонним и двусторонним подводом жидкости; по числу рабочих колес — одноступенчатые (с одним колесом на вале) и многоступенчатые. Широкое применение на судах получили одноступенчатые насосы типа К с консольным расположением рабочего колеса и радиально-упорным подшипником, воспринимающим осевое усилие при работе насоса; насосы двустороннего действия типа Д с подачей жидкости к рабочему колесу с обеих сторон, когда жидкость в насосе разгружает колесо от осевых усилий; одно- и многоступенчатые насосы с вертикальным и горизонтальным расположением осей рабочих колес, несамовсасывающие (НЦВ, НЦГ) и самовсасывающие (НЦВС).
Многоступенчатые насосы могут иметь последовательное и параллельное включение рабочих колес. При последовательном включении колес многоступенчатых насосов жидкость, выйдя с первого колеса, подводится к второму и т. д. В этом случае подача насоса в целом будет равна подаче одного колеса. Однако напор насоса увеличивается вдвое, втрое и т. д. пропорционально количеству ступеней.
Когда нагнетаемая жидкость от отдельных рабочих колес насоса (при параллельном включении их) поступает в общую магистраль, напор насоса не увеличиваеся, он равняется напору одного колеса, однако подача насоса увеличивается пропорционально числу колес, включенных в схему. Многоступенчатые насосы применяют в качестве водоотливных на спасательных судах, пожарных, на крупнотоннажных судах, грузовых, танкерах, т. е. там, где требуется большая подача при сравнительно небольшом напоре.
Вихревые насосы. Разновидностью лопастных являются вихревые насосы, которые обычно применяют при относительно небольших диапазонах подач и напоров. Одним из наиболее распространенных являются вихревые консольные самовсасывающие насосы типа ВКС. Работа вихревых насосов основана на принципе образования вихря, при котором создается возможность всасывания жидкости с направлением потока вдоль оси вращения колеса. Вихревые насосы могут перекачивать жидкости и их эмульсии с воздухом или парами этих жидкостей. Несмотря на низкий к. п. д. (10—15%) и небольшую подачу сочетание самовсасывания и большого напора, превосходящего напор обычного центробежного насоса в 3—5 раз при одной и той же окружной скорости колеса, сделало возможным применение вихревых насосов самостоятельно и в качестве второй ступени центробежных насосов. Используемые на речных судах горизонтальные, электроприводные центробежно-вихревые самовсасывающие насосы типа ЭСН при перекачивании воды обеспечивают подачу 3—12 м3/ч при напоре 12—44 м и высоте самовсасывания до 5 м. Для первого пуска насоса его корпус заполняют водой. В дальнейшем вода, оставшаяся в корпусе, обеспечивает самовсасывание насоса.
Осевые насосы. В соответствии с государственным стандартом осевые насосы (их называют также пропеллерными или аксиальными) выпускаются промышленностью в двух модификациях: ОВ — осевые вертикальные с жестко закрепленными лопастями рабочего колеса; ОПВ — осевые вертикальные с ручным приводом поворота лопастей. По расположению вала осевые насосы могут быть наклонными и горизонтальными. От центробежных они отличаются устройством рабочего колеса и профилем лопастей, перемещающих перекачиваемую жидкость в осевом направлении. Рабочее колесо насоса смонтировано на консоли вала и установлено в составном цилиндрическом корпусе. Кольцо предохраняет корпус от кавитационных разрушений. Вал насоса защищен обтекателем и вращается в подшипниках с латунными вкладышами, покрытыми резиной. Всасывающий патрубок насоса сделан с направляющими ребрами, которые предотвращают закручивание воды при всасывании. Патрубок имеет основной и аварийный (для аварийной откачки воды) фланцы. При вращении колеса жидкость переносится лопастями вдоль оси и попадает на лопасти направляющего аппарата, в котором из-за снижения скорости динамический напор жидкости преобразуется в статический, при этом давление жидкости возрастает. При напоре 10—25 м и к. п. д. 90—92% осевые насосы развивают подачу до 3000 м3/ч и более, их применяют в балластных системах транспортных судов и плавучих доков, в качестве водоотливных средств, в водометных движительно-рулевых и подруливающих устройствах судов.
Рис. 3. Осевой насос
Струйные насосы. Значительное распространение на судах получили динамические насосы трения, принцип работы которых заключается в преобразовании энергии струи пара или воды, проходящих через сопло в диффузор. По роду рабочей жидкости такие насосы подразделяют на паро- и водоструйные. В первых всасывание и нагнетание осуществляется при помощи энергии движущегося пара, во вторых — энергии воды. При соединении струйных насосов с обслуживаемым объектом всасывающим патрубком их называют эжекторами, а в случае соединения с объектом нагнетательным патрубком — инжекторами. Один из наиболее распространенных инжекторов показан на рис. 186. Впуск пара в него осуществляется при открытии клапана. Выходя с большой скоростью из рабочего сопла, пар расширяется в смесительной камере а, давление его падает, и в корпус насоса засасывается вода. Смешиваясь с водой, пар далее поступает в конденсационный конус, в котором окончательно конденсируется. Давление поступившей воды и конденсата в нагнетательном конусе возрастает, и через клапан вода поступает в магистраль. Если по тем или иным причинам полной конденсации пара в конусе не произойдет, то под воздействием давления пара откроется клапан и насос выключится из работы. Еще проще по устройству эжекторы. Они состоят из рабочего сопла и диффузора, у которого сечение суживается в районе сопла и затем увеличивается в диаметре до определенного размера. При выходе из сопла пара (или другой рабочей жидкости) с большой скоростью давление его падает, вледствие чего перекачиваемая жидкость засасывается в диффузор, в котором происходит обратная трансформация энергии: скорость движения рабочей и перекачиваемой жидкостей падает, а давление (напор) в нагнетательной магистрали возрастает. Как видно из описанного, инжекторы и эжекторы отличаются от других насосов отсутствием движущихся частей, могут перекачивать загрязненную жидкость и имеют хорошую всасывающую способность. Однако из-за низкого к. п. д. (3—15%) и невозможности регулирования подачи эжекторы применяются только в кратковременно действующих системах, в которых решающее значение имеет простота конструкции. На речных судах струйные насосы используют в качестве вакуумных устройств для удаления воздуха из крупных центробежных насосов перед их пуском, например из грунтовых насосов землесосных снарядов. Струйные насосы применяют также на танкерах для создания подпора во всасывающей магистрали грузовых насосов. Наиболее широко струйные насосы (эжекторы) используют в осушительных системах для удаления воды из отсеков судов, а инжекторы — в качестве питательных средств паровых котлов.
Рис. 4. Струйный насос
Объемные насосы. У объемных насосов разность давлений при всасывании и нагнетании создается движущимся рабочим органом, изменяющим объем рабочей жидкости в камере насоса. При всасывании объем камеры увеличивается, при нагнетании — уменьшается. В зависимости от типа рабочего органа объемные насосы подразделяют на поршневые (плунжерные) и роторные (шестеренные, винтовые, аксиально- и радиально-поршневые, пластинчатые).
Поршневые насосы. Основными деталями поршневого насоса являются цилиндр и рабочий орган в виде поршня или плунжера. При возвратно-поступа-тельном движении поршня (плунжера) в полости цилиндра создается поочередно то разряжение, необходимое для всасывания жидкости, то давление, под воздействием которого жидкость поступает в нагнетательный трубопровод. Поршни (плунжеры) насосов приводятся в движение через кривошипно-шатунный механизм, связанный с валом элекродвигателя, или через эксцентриковый или кулачный пр’ивод дизеля. По числу цилиндров насосы могут быть одно-, двух- и многоцилиндровые, а по их расположению — вертикальные, горизонтальные и наклонные. Насосы, у которых подача жидкости в нагнетательный трубопровод происходит только при движении поршня в одну сторону, называют насосами одностороннего действия. В насосах двустороннего действия при любом направлении движения поршня в цилиндре происходит как всасывание, так и нагнетание жидкости. Все плунжерные насосы действуют односторонне и отличаются большой неравномерностью подачи. У плунжерных насосов диаметр цилиндра значительно меньше хода плунжера и шток практически является продолжением поршня. Благодаря такой особенности в конструкции поршня с помощью плунжерных насосов создается довольно высокое давление в нагнетательных магистралях. На судах плунжерные насосы применяют в основном для подачи топлива к форсункам дизеля.
Наряду с неограниченной возможностью для создания высокого давления нагнетания с помощью поршневых насосов можно регулировать подачу без изменения давления; насосы просты в обслуживании, имеют достаточно высокий к.п.д., обладают способностью к сухому всасыванию, т. е. практически могут засасывать жидкость, когда она полностью отсутствует во всасывающей магистрали. Однако поршневые насосы очень громоздки, имеют большую массу, не обеспечивают равномерной подачи, тихоходны, и для обеспечения их автоматического управления требуются наиболее сложные средства. Поэтому такие насосы применяются там, где указанные недостатки не играют существенную роль, но необходимо достигнуть высокой всасывающей способности насосов или получить высокое давление в нагнетательной магистрали. В связи с сокращением числа паровых судов и повышением требований к таким параметрам, как подача, масса и габаритные размеры насосов, область применения поршневых установок на речных судах в последние годы несколько сузилась. Эти насосы используют в основном как резервные с ручным приводом в топливоподкачивающих, смазочных, охлаждающих системах дизелей, в трюмных и других системах судна. Для перекачивания воды и нефтепродуктов на судах широкое распространение получили поршневые ручные насосы двустороннего действия типа РН. К корпусу насоса с всасывающим и нагнетательным патрубками: прикреплены две клапанные коробки со всасывающими, и нагнетательными, клапанами. В горизонтальном цилиндре насоса с помощью рукоятки может перемещаться фигурный шток, на концах которого смонтированы два поршня. При движении рукоятки влево поршни, как показано на рис. 187, перемещаются вправо. Жидкость через открытый всасывающий клапан будет поступать в левую полость цилиндра, а из его правой полости через открытый нагнетательный клапан и патрубок — в нагнетательный трубопровод. С изменением направления движения рукоятки, наоборот, жидкость будет всасываться в правую полость цилиндра и вытесняться из левой.
Шестеренные насосы. В отличие от поршневых у роторных насосов шестеренного типа изменение объема в рабочей полости, обеспечивающее всасывание и нагнетание жидкости, осуществляется с помощью роторов (шестерен), вращающихся в корпусе. Устройство и принцип действия таких насосов рассмотрены выше.
Реверсивные и нереверсивные насосы по числу шестерен могут быть одноступенчатые (односекционные),двухсекционные и многосекционные (с несколькими парами шестерен); по форме зубьев — прямозубые, косозубые, шевронные; а в зависимости от характера зацепления шестерен — эвольвент-ные, циклоидальные и трапецеидальные.
Основным типом шестеренных насосов является насос, состоящий из пары прямозубых шестерен с внешним зацеплением и одинаковым числом зубьев эвольвентного профиля. Насосы этого типа отличаются простотой устройства, весьма надежны в эксплуатации, обладают хорошей всасывающей способностью. Поэтому, несмотря на низкий к. п. д. (33—45%), их широко используют в качестве навешенных на дизель и электроприводных насосов для перекачки нефтепродуктов с небольшими напорами и подачей.
Рис. 5. Ручной поршневой насос HP
Промышленностью для речных судов поставляются шестеренные (ротор-но-зубчатые) насосы типа РЗ с подачей 1,5—5 м3/ч, давлением 0,33— 1,45 МПа, угловой скоростью вала 145 рад/с и мощностью электродвигателя до 2,8 кВт. Значительное применение получили также насосы типа Ш с внутренними опорами на лапах: ШФ с внутренними фланцевыми опорами: ШВ с выносными опорами на лапах; ШГ с внутренними опорами и обогревом (охлаждением); ШВГ с выносными опорами и обогревом (охлаждением). Для речных судов насосы указанного типа поставляются с подачей до 38 м3/ч, давлением до 3,5 МПа, угловой скоростью вала 100, 145 рад/с, мощностью до 14 кВт.
Винтовые насосы. Из всех объемных насосов наиболее равномерную подачу обеспечивают винтовые насосы. По числу роторов-винтов насосы могут быть одно-, двух-, трех- и многовинтовыми; по направлению потока жидкости — однопоточными (с односторонним всасыванием) и двухпоточными (с двусторонним всасыванием); в зависимости от направления вращения винтов — реверсивными и нереверсивными; а по расположению корпуса — вертикальными и горизонтальными. Винтовые насосы применяют на танкерах проектов 866, 868, Р42, нефтеперекачивающих станциях НПС120, НПС612 и других судах. Конструкция одного из таких насосов горизонтального типа с двусторонним всасыванием показана на рис. 188. Насос имеет винт с прямоугольным профилем зубьев и противоположно направленной нарезкой. При вращении винта через шестерню 1 в боковые всасывающие полости а ив корпуса насоса поступает жидкость, а через полость б жидкость нагнетается в магистраль. Винтовые насосы применяют для перекачивания чистых и загрязненных, в том числе и агрессивных, жидкостей. В последнем случае насосы имеют автономную смазочную систему и выносные, с герметически разобщенными от полостей а ив подшипниками. Из многовинтовых насосов для перекачки нефтепродуктов на судах наибольшее распространение получили горизонтальные с двусторонним всасыванием насосы ВС200. Они имеют три винта, каждый из которых, как и у рассмотренного одновинтового насоса, на одной половине сделан с правой нарезкой, на другой — с левой. Средний винт является ведущим, а остальные два — ведомыми. Насосы ВС200 перекачивают 200 м3/ч топлива при давлении 2,5 МПа и высоте всасывания до 6 м.
Роторно-поршневые насосы. У объемных насосов этого типа цилиндры с поршнями составляют блок, при вращении которого поршни совершают возвратно-поступательное движение. В зависимости от расположения цилиндров относительно оси блока их подразделяют на радиально-поршневые и аксиально-поршневые. У первых цилиндры располагаются радиально, а у вторых — параллельно оси вращения блока. На речных судах используют в основном аксиально-поршневые насосы в составе гидравлических приводов рулевых машин.
Роторно-пластинчатые насосы. В технической литературе такие насосы называют также коловратными и шиберными. Подача жидкости в них осуществляется переносом ее в полостях между выдвижными пластинами ротора, эксцентрично вращающегося в корпусе насоса. Роторно-пластинчатые насосы включают в системы некоторых дизелей, гидроприводы используют на нефтеперекачивающих станциях для выгрузки слишком вязких нефтепродуктов.
Судовые вентиляторы. К вентиляторам относят устройства для перемещения газов (на судах в основном воздуха) с некоторым избыточным давлением. Вентиляторы получили широкое применение на судах для перемещения воздуха с давлением не более 0,015 МПа. Лопастные и поршневые насосы различного исполнения, перекачивающие воздух с давлением более 0,015 ПМа,— называют компрессорами. Вентиляторы получили широкое применение на судах для создания комфортных условий в жилых и служебных помещениях, в качестве дутьевых средств котельных установок, для вентиляции машинных помещений и грузовых трюмов. По назначению судовые вентиляторы подразделяют на вдувные (нагнетательные) и вытяжные, соединенные всасывающим патрубком с обслуживающим объектом, а по конструкции — на осевые и радиальные (центробежные), вертикальные и горизонтальные. В зависимости от создаваемого давления различают вентиляторы низкого (до 1 кПа), среднего (от 1 до 3 кПа) и высокого (свыше 3 кПа) давления. На речных судах применяют вентиляторы низкого и среднего давления. Для создания низкого давления используют, как правило, осевые вентиляторы, а для среднего давления — центробежные.
Рис. 6. Одновинтовой насос
По принципу действия вентиляторы аналогичны лопастным насосам, но имеют упрощенную конструкцию. В корпусе электроприводного осевого вентилятора (ЭВО смонтирован электродвигатель, на валу которого закреплено рабочее колесо с лопатками. Перед рабочим колесом установлен передний, а за электродвигателем — задний обтекатели. При вращении рабочего колеса воздух поступает в патрубок и по оси вала через расширяющуюся заднюю часть корпуса нагнетается в магистраль. Осевые вентиляторы создают незначительные давления, и на судах их применяют для подачи воздуха в трюмы, жилые и служебные помещения. Вентиляторы выпускают сериями, к каждой из которых относятся несколько разных по размерам, но геометрически подобных вентиляторов. Каждому размеру присваивают номер, определенный наружным диаметром в дециметрах.
В вентиляторах радиального (центробежного) типа при работе электродвигателя вращающееся вместе с валом рабочее колесо засасывает воздух через приемный патрубок 2 и перемещает его в корпус по радиусу от центра к периферии. У радиальных судовых вентиляторов с индексом PC лопатки могут быть загнуты вперед или назад по на-256 правлению вращения; встречаются вентиляторы и с прямыми радиальными лопатками. С лопатками, загнутыми вперед, вентиляторы создают большее давление, но с меньшим к. п. д., чем при лопатках, загнутых назад. Поэтому для повышения к. п. д. при небольшом давлении вентиляторы выполняют, как правило, с лопатками, загнутыми назад по направлению вращения колеса. На речных судах используют радиальные вентиляторы двух типов: с индексами РСС (радиальный судовой со спиральным корпусом) и РСЦ (с цилиндрическим корпусом), перекачивающие 25—400 м3/ч воздуха при даавлении до 9,8 кПА. Искусственная вентиляция на судах осуществляется с помощью электроприводных вентиляторов, причем предусмотрено их местное и дистанционное (из рулевой рубки) включение. Режим работы вентиляторов регулируют дросселированием воздуха на всасывании путем изменения положения жалюзи (регулирующих заслонок).
Рис. 7. Осевой и радиальный вентиляторы
Правила обслуживания механизмов судовых систем. Техническое обслуживание трубопроводов систем сводится к периодической проверке герметичности их соединений, очистке фильтров, притирке клапанов арматуры, замене прокладок и переключению вентилей, задвижек, кранов в положение заданного режима работы. Особенности эксплуатации насосов каждого типа излагаются в соответствующих инструкциях. Перед вкючением насосов, как и любых других механизмов, производят наружный осмотр для определения надежности крепления их к фундаменту, правильности включения трубопроводов, исправности пускорегу-лирующих устройств и КИП, качества набивки сальников, наличия смазочного масла в подшипниках и на других трущихся деталях. Несамовсасывающие насосы перед включением заполняют перекачиваемой жидкостью, открыв при этом клапан на всасывающем трубопроводе и воздушный кран на корпусе насоса. Вентили, краны и другую арматуру разрешается открывать и закрывать только штатными рукоятками и маховиками.
Насосы необходимо включать плавно, без рывков. Заданный режим работы их устанавливают по показаниям КИП. В случае если показания манометров и вакуумметров отличаются от заданных значений, насос выключают и проверяют герметичность всасывающей и нагнетательной магистралей. Подачу и напор у приводных насосов регулируют изменением угловой скорости вала двигателя или искусственным увеличением сопротивления и нагнетательном трубопроводе. При постоянной угловой скорости вала приводного двигателя подачу регулируют изменением открытия перепускного клапана.
Во время работы насосов следят за тем, чтобы не было стуков и шума, не свойственных нормальной эксплуатации систем; регулярно проверяют надежность действия смазочных устройств и степень нагрева трущихся деталей; обращают внимание на герметичность сальниковых уплотнений и соединений трубопроводов; устраняют возможные подсосы воздуха.
Запрещается устранять неисправность деталей насосов во время их движения; разбирать и вскрывать насосы, цистерны, арматуру и трубопроводы, находящиеся под давлением или заполненные горячей жидкостью; осматривать и ремонтировать элементы систем в цистернах и помещениях, где возможно скопление вредных газов, без предварительного анализа проб воздуха на загазованность.
Насосы выключают в следующем порядке: закрывают вентиль (кран) на всасывающей магистрали, останавливают электродвигатель, а затем перекрывают нагнетательный трубопровод. Для обеспечения лучшего всасывания клапан на приемной магистрали центробежных насосов закрывают в последнюю очередь.
Обслуживание бездействующих насосов заключается в устранении обнаруженных при их работе дефектов, поддержании всех элементов систем в чистоте и постоянной готовности к включению.