4.2 Утилизационный котел
Основную часть утилизационного котла СU-513 составляет водотрубный контур с принудительной циркуляцией воды.
Котел предназначен для получения водяного насыщенного пара давлением 5 кгс/см2. Для подогрева и испарения воды в котле используется тепло отработавших газов главного двигателя. В основании котла установлен пароперегреватель, предназначенный для осушения пара, идущего на привод турбоагрегата, установленного на судне.
Котел устанавливается в дымовой трубе судна в выхлопном газоходе главного двигателя и имеет глушитель и искрогаситель.
Технические характеристики
Тип котла -- змеевиковый, с принудительной циркуляцией воды
Рабочее давление -- 5 кгс/см2
Пробное гидравлическое давление -- 8 кгс/см2
Поверхность нагрева котла -- 134,12 м2
Поверхность нагрева пароперегревателя - 9,0 м2
Общая вместимость водяной части -- 1,71 м3
Вместимость водяной, части до рабочего уровня воды -- 1,08м3
Масса котла без воды -- 10390 кгс
Масса котла с водой для гидравлического испытания -- 12100 кгс
Котел состоит из двух основных элементов: сепаратора и поверхностей нагрева 10, 11, 12 (рис. 13). Питательная вода поступает на сепаратор по трубопроводу через угловой невозвратнозапорный и запорный проходной клапаны. Вода из сепаратора забирается циркуляционным насосом и прокачивается через поверхности нагрева. Образующаяся в них пароводяная смесь поступает в сепаратор, где происходит отделение пара от воды. Через главный паровой клапан, установленный на сепараторе, пар поступает в пароперегреватель, установленный в основании котла. К пароперегревателю пар подводится через пластинчатый невозвратный и запорный проходной клапаны.
Для очистки поверхностей нагрева предусмотрены сажеобдувочные устройства, работающие на сжатом воздухе. Питательный насос управляется двумя поплавковыми магнитными датчиками
«Мобрей» 3, 4. Третий датчик управляет сигнализацией нижнего уровня воды в сепараторе.
Основание котла. Основание котла выполнено из листовой стали в виде цилиндра и состоит из двух соосно установленных цилиндров. В пространстве между цилиндрами закреплены пять
тройных горизонтальных змеевиков пароперегревателя.
Внутренний цилиндр основания котла, с прямоугольными вырезами размером 125x500 мм, служит в качестве предварительного глушителя. Снизу основание котла снабжено фланцем. Здесь внутреннее пространство предохранено горизонтальной решеткой, выполненной из стальных прутьев. По периметру основания расположены патрубки для замера давления и температуры газов, подвода пара от системы паротушения, подвода углекислого газа для пожаротушения.
Снизу установлены дренажные патрубки.
Конвекционная секция с заслонкой выполнена из листовой стали и состоит из двух концентрично установленных цилиндров. В межцилиндровом пространстве закреплены тринадцать двойных горизонтальных стальных спирально свернутых змеевиков. Входные концы змеевиков приварены к входной камере, выходные концы -- к выходной камере. Входная камера оборудована тринадцатью распределительными стаканами с дроссельными шайбами, установленными у входа в змеевик.
Во внутреннем пространстве среднего цилиндра подвижно установлена газовая заслонка. Шпиндель заслонки с обоих концов покоится на подшипниках и приводится в движение электрическим сервомотором.
Средняя конвекционная секция, как и секция с заслонкой, состоит из двух цилиндрических частей. В межцилиндровом пространстве закреплены пятнадцать двойных горизонтальных спирально свернутых змеевиков.
Верхняя секция представляет собой цилиндр, верхний конец которого переходит в усеченный конус. В секции помещен глушитель. Корпус секции имеет полуцилиндрическую вертикальную выемку для установки сепаратора. В цилиндрической части секции предусмотрен паз. Снизу секции имеется фланец.
Сепаратор котла в виде цилиндра с выпуклыми днищами установлен в вертикальном положении на кронштейнах верхней секции. Внизу сепаратора, над трубой, подводящей питательную воду, установлена перегородка. Распределительная труба прикреплена к патрубку возврата пароводяной смеси. К верхнему днищу сепаратора прикреплен собственно паросепаратор, соединенный с патрубком, на котором установлен главный паровой клапан. На верхнем днище, на патрубках, установлены четыре клапана: для отбора пара к манометрам, воздушный, пожарный и предохранительный. В сепаратор вварен коллектор поплавковых магнитных датчиков «Мобрей».
Коллектор поплавковых датчиков «Мобрей» соединен с паровым и водяным пространством сепаратора клапанами, установленными на патрубках, приваренных ко дну коллектора и стенке сепаратора. Ко дну коллектора поплавковых датчиков приварен также патрубок клапана продувания коллектора.
Котел оборудован системой трубопроводов: водяных, пароводяных, паровых, дренажных и сжатого воздуха, вместе с установленной на них арматурой. Основание котла, секции и сепаратор имеют изоляцию минеральной ватой и защиту стальным листом. Трубопроводы изолированы асбестом. Котельный манометр установлен непосредственно на котле и на контрольно-измерительном щитке. Имеется световая сигнализация уровня воды в сепараторе.
4.3 Опреснительная (испарительная) установка WУ12/1II
Испарительная установка предназначена для опреснения забортной воды и использования полученной пресной воды для работы котельной установки, а в случае необходимости -- для пополнения запасов мытьевой воды. Номинальная производительность опреснителя -- 12 т/сут при солености дистиллята 10--20 мл на 1 л. Расход греющей воды -- 60 м3/ч. Температура греющей воды --, 60--65°С. Давление греющей воды 3,5 бар. Масса установки -- 2540 кг.
В состав опреснительной установки входят (рис. 14): испаритель; конденсатор; эжекторы (3 шт.), создающие вакуум и удаляющие рассол; центробежный конденсатный насос производительностью 15 л/мин и высотой подъема 32 м вод. ст.; центробежный насос, питающий эжекторы, производительностью 400 л/мин и высотой подъема 57 м. вод. ст.
Греющая батарея испарителя состоит из латунных трубок, развальцованных в трубных досках, верхняя трубная доска -- плавающего типа. Межтрубное пространство разделено перегородками на ряд каналов, по которым течет горячая вода, охладившая главный двигатель из системы охлаждения пресной воды. Забортная вода будет кипеть при температуре 27--40°С при абсолютном давлении вакуума 0,04--0,075 бар. В испарительных секциях (двух -- из 31 и 48 труб) испаряется четвертая часть поступившей воды. Рассол из трубок второй испарительной секции стекает в нижнюю часть испарителя, откуда удаляется за борт при помощи двух водоструйных эжекторов. Для наблюдения за уровнем рассола в испарителе и дистиллята в сборнике конденсата установлены водомерные стекла. Для удаления воздуха из камеры конденсатора и из внутреннего корпуса испарителя предусмотрены воздушные краны.
В однопроточной испарительной установке забортная вода протекает по трубкам испарителя один раз, частью испаряется, а оставшаяся часть удаляется за борт. В испарительной установке предусмотрено автоматическое устройство, обеспечивающее перепуск полученного дистиллята в приемную магистраль опреснителя в случае повышенной солености дистиллята.
4.4 Рефрижераторная установка
На судне предусмотрена холодильная установка, предназначенная для охлаждения рефрижераторного трюма, рефрижераторных провизионных камер и кондиционируемого воздуха, а также для осушения воздуха с целью регулировки влажности в трюме №2 (рис. 15).
Во всех системах охлаждения в качестве холодильного агента использован фреон-12.
Холодильная установка рефрижераторного трюма обслуживается двумя компрессорно-конденсаторными агрегатами типа К20Х ХЮО фирмы «Грассо» холодопроизводительностью по 38000 ккал/ч каждый при температуре Г0= -- 15°С и Тк = +40°С. Производительность холодильной установки регулируется автоматически и обеспечивает охлаждение порожнего трюма до температуры -- 18°С в течение приблизительно 30 ч,
Воздухораспределение в трюме вертикальное, осуществляемое вентиляторами воздухоохладителя. Вентиляторы обеспечивают 60-кратную циркуляцию воздуха в течение часа.
Один компрессор обслуживает камеры с минусовыми температурами и с плюсовыми. Компрессоры резервируют друг друга. Установка работает автоматически.
Охлаждение воздуха в центральных кондиционерах обеспечивается двумя компрессорно-конденсаторными агрегатами типа К40Х1Ю фирмы «Грассо» холодопроизводительностью 198000 ккал/ч каждый при Т0 = +5°С и Т = +40°С.
Один компрессорно-конденсаторный агрегат типа К20Х110 фирмы «Грассо» холодопроизводительностью 90000 ккал/ч при Г0=+5°С, Тк =+40°С является резервным для системы охлаждения рефрижераторного трюма и используется в установке осушения воздуха трюма № 2. Холодопроизводительность компрессора регулируется автоматически.
5. Вспомогательные двигатели
5.1 Основные конструктивные особенности двигателя главного машинного отделения ВАН-22
Четырехтактные двигатели с наддувом «Згода-Зульцер» (ПНР) марки 5ВАН-22 (5Ч22/32) установлены в главном машинном отделении для привода генераторов в пяти- и восьмицилиндровом исполнении. Восьмицилиндровые 8ВАН-22 (8Ч22/32) мощностью 480 л.с. при 500 об/мин и пятицилиндровые 5ВАН-22 мощностью 300 л. с. при тех же оборотах коленчатого вала.
Технические характеристики
Диаметр цилиндра -- 220 мм, ход поршня -- 320 мм, давление сжатия -- 4,3 мПа, максимальное давление сгорания -- 6,2 мПа, температура выпускных газов -- 375+400°С, удельный расход топлива -- 170 г/э.л.с.ч., удельный расход масла -- 1 г/э.л.с.ч., общая масса двигателя -- 6750 кг.
Конструкция двигателя. Поперечный разрез двигателя ВАН-22 показан на рис. 43.
Фундаментная рама чугунная, цельнолитая. Нижняя часть прямоугольной формы является маслосборником и отделена от верхней части маслоразделительной сеткой.
Блок-картер 5 чугунный, с боковыми люками, закрывается стальными люками. Щиты на стороне выпуска имеют предохранительные клапаны, автоматически срабатывающие при повышении избыточного давления в картере более 0,05 бар. Анкерные связи отсутствуют, фундаментная рама и блок-картер крепятся между собой болтами, расположенными по их периметру.
Втулки цилиндров выполнены из антикоррозионного чугуна, вверху уплотняются притиркой опорных поверхностей, внизу -- двумя резиновыми кольцами.
Крышки цилиндров чугунные, цельнолитые. В центре крышки расположена форсунка, по периферии -- впускной, выпускной, пусковой и предохранительный клапаны. Между крышкой и фланцем втулки установлена красномедная прокладка.
Поршень чугунный, цельнолитой, неохлаждаемый. На головке поршня расположены пять компрессионных колец и одно маслосъемное кольцо, а ниже поршневого кольца имеются еще два маслосъемных кольца.
Поршневой палец стальной, каленый, цементированный, пустотелый, плавающего типа. От осевого смещения палец фиксируется двумя заглушками, стянутыми болтом. Во внутреннюю полость пальца вставлена и развальцована по краям трубка таким образом, что между ней и внутренней стенкой полости образовано замкнутое кольцевое пространство, используемое для подвода масла к бобышкам на смазку пальца (головного подшипника).
Шатун стальной, сверленый, со съемной нижней головкой (морского типа). Головной подшипник имеет бронзовую втулку, мотылевый -- стальные вкладыши с баббитовой заливкой.
Коленчатый вал (2) стальной, цельнокованый, со сверлениями в щеках и шейках для прохода масла на мотылевый и головной подшипники.
Механизм газораспределения обычный для четырехтактного двигателя. Распределительный вал с шестеренчатым приводом от коленчатого вала имеет на каждый цилиндр по три кулачка. Кулачки клапанов установлены на шпонках горячей посадкой, топливные кулачки закреплены на валу фрикционным соединением, дающим возможность их разворачивать. Впускной и выпускной клапаны выполнены из различных материалов: чтобы их не путать, имеют маркировку на тарелке клапана (А -- выпускной, Е -- впускной). Они не взаимозаменяемы.
Системы двигателя. Топливная система двигателя состоит из ручного плунжерного топливоподкачивающего насоса, расходной топливной цистерны, обеспечивающей необходимый напор топлива, пластинчато-щелевого сдвоенного фильтра, трубопроводов, топливных насосов высокого давления клапанного типа для каждого цилиндра (начало подачи топлива -- 33° до в.м.т.) и форсунка закрытого типа, охлаждаемая маслом (затяжка пружины форсунки -- 220 бар, число сопловых отверстий -- 6, их диаметр -- 0,3 мм).
Система смазки комбинированная, циркуляционная под давлением и разбрызгиванием. Масло под давлением 2,5--3,2 бар шестеренчатым насосом подается из картерного маслосборника через сдвоенный сетчатый фильтр и кожухотрубный охладитель в центральную магистраль, а затем ко всем точкам смазки (рамовые подшипники, регулятор, опорные подшипники распределительного вала и его привода). Температура масла на входе в двигатель не ниже 45°С, на выходе -- не выше 55°С. Для прокачки масла перед пуском двигателя в системе имеется ручной насос крыльчатого типа.