Привет студент

Динамические насосы

Из динамических наибольшее применение на судах получили лопастные и струйные насосы.

Центробежные насосы

В лопастных насосах движение перекачиваемой жидкости осуществляется в результате вращения рабочего колеса с лопастями. По характеру воздействия на поток жидкости их подразделяют на центробежные, вихревые и осевые. В первых поток жидкости перемещается от центра к периферии в радиальном направлении, у вторых — вихреобразно по кольцевой периферии, в третьих — вдоль оси вращения лопастей. Схема устройства и принцип действия центробежных насосов рассмотрены выше (см. рис. 60). Наибольшее распространение на судах получили центробежные лопастные насосы, которые не могут производить сухое всасывание, т. е. 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 менее чувствительны 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 центробежные насосы подразделяют на вертикальные и горизонтальные. По значению подачи различают насосы малой (до 20 м³/ч), средней (21 — 60 м³/ч) и высокой (более 60 м³/ч) подачи; по значению напора — низконапорные с давлением на выходе до 0,5 МПа, средненапорные с давлением от 0,5 до 5 МПа и высоконапорные с давлением свыше 5 МПа; по способу подвода жидкости к колесу их подразделяют на насосы с односторонним и двусторонним подводом жидкости, а по числу рабочих колес — на одноступенчатые (с одним колесом на валу) и многоступенчатые.

При транспортировании плотов и в ряде других случаев баржи (составы) перемещают по воде на буксирном канате (рис. 140,а). Для безопасной проводки буксируемых судов и составов в узкостях, через перекаты, под мостами и на других трудных для судоходства участках речного пути длину буксирного каната уменьшают, а на прямых и малоизвилистых участках рек увеличивают. Соединение (подачу) и рассоединение (отдачу) буксирного каната, связывающего буксировщик с буксируемым судном (составом), а также изменение расстояния между ними осуществляют с помощью электрических или гидравлических буксирных лебедок. Одна из конструкций электрической буксирной лебедки с двухступенчатым редуктором показана на рис. 140,6, в. Входной вал редуктора 1 лебедки получает вращение от вала электродвигателя 9 через электромагнитную муфту 10 с ленточным тормозом 11. На выходном валу редуктора смонтированы шестерня 13 и кулачковая муфта 12. Во время работы электродвигателя при включении муфты 12 вращаются шестерня 3 и связанный с ней барабан 4. Необходимое положение буксирного каната на барабане обеспечивает канатоукладчик, состоящий из каретки 6, двух направляющих роликов 7 и ходового винта 5 с нарезкой правого и левого направлений. Ходовой винт вращается от барабана лебедки через звездочки и цепную передачу 2. Каретка 6, перемещаясь вдоль оси винта из одного крайнего положения в другое, укладывает канат на барабане в несколько слоев ровными прядями. Буксировку барж и составов в тихую погоду с постоянной длиной каната производят при затянутых ленточных тормозах 8 и выключенном электродвигателе.

Для надежной стоянки на якоре, у причалов и других плавучих и береговых сооружений суда оборудуют якорными и швартовными механизмами. Обычно операции по подтягиванию швартовного каната, отдаче якоря, отрыву от грунта, подъему и уборке якоря в клюз выполняют на судах одним механизмом, снабженным звездочкой для якорной цепи и швартовным барабаном для швартовов (стальных, пеньковых, капроновых и других канатов).

Якорно-швартовные механизмы, выполняющие такие операции, подразделяют на шпили и брашпили. Первые имеют вертикальную ось вращения тяговых органов, вторые — горизонтальную. У шпиля — одна звездочка и один швартовный барабан (если шпиль звездочки не имеет, его называют швартовным). У брашпиля обычно две звездочки и два швартовных барабана. Шпили и брашпили, входящие в состав якорных и швартовных устройств, подразделяют на малые (с цепями калибров до 28 мм и тяговым усилием до 15 кН), средние (с цепями калибров 29—46 мм и тяговым усилием 16—50 кН) и крупные (с цепями калибров более 46 мм и тяговым усилием более 50 кН).

По роду используемой энергии якорно-швартовные механизмы могут быть ручными, электрическими и гидравлическими. Ручные шпили и брашпили применяют в основном на несамоходных судах с якорями массой до 400 кг и калибром якорных цепей до 19 мм. Наиболее распространенным приводом якорно-швартовных механизмов является электрический, небольшая часть судов эксплуатируется с паровыми шпилями и брашпилями, в последнее время внедряется и гидравлический привод.

Устройство вспомогательных котлов

Отопление помещений, удовлетворение санитарно-бытовых нужд обеспечивают котельные установки.

Простейшая схема котельной установки показана на рис. 112. Топливо из расходной цистерны 6 подастся в топку котла 3 насосом 8. Предварительно оно очищается в фильтре 7. Выходя из форсунки 5. топливо перемешивается с воздухом, подаваемым к фронтону (передней части топки) 4 вентилятором 9. В процессе горения топлива в топке котла химическая энергия топлива переходит в тепловую энергию газов. Газы образовавшиеся при сгорании топлива, двигаясь по газоходу котла, нагревают воду, содержащуюся в нем. и через дымовую трубу выходят в атмосферу. Вода в котле превращается в пар. При подаче пара в батареи 2 системы отопления судна он охлаждается и конденсируется, т. е. превращается в воду. Конденсат из системы отопления поступает в теплый ящик 1, откуда с помощью питательного насоса 10 нагнетается в котел.

Классификация и основные характеристики котлов. В паровых котлах энергия топлива преобразуется в тепловую энергию водяного пара. При этом происходят процессы горения топлива, передачи теплоты от продуктов сгорания к воде и ее парообразование. Теплоходы оборудуют и водогрейными котлами, удовлетворяющими судовые потребности в горячей воде.

Исходным носителем тепловой энергии в котлах наряду с топливом (такие котлы называют автономными) могут служить также и выпускные газы дизелей. В последнем случае их называют котлами - утилизаторами.

По принципу передачи тепловой энергии от газов к воде вспомогательные котлы подразделяют на газотрубные (огнетрубные) и водотрубные.

Опорой гребного вала служит дейдвудное устройство, которое представляет собой дейдвудную трубу 3 (рис. 95), закрепленную между переборкой 5 и наружной обшивкой корпуса судна (ахтерштевнем) 2. В дейдвудной трубе размещают втулку 4 с антифрикционным покрытием. Она, собственно, и является опорой гребного вала 1. Вследствие контакта с забортной водой гребные валы подвергаются коррозии и усиленному изнашиванию, поэтому для повышения срока службы на их рабочие шейки напрессовывают тонкостенные втулки (рубашки) из бронзы или нержавеющей стали.

 

Промежуточные валы вращаются в опорных подшипниках. Число подшипников зависит от длины валопровода. Обычно каждый вал опирается на два подшипника.

 

Рис. 94. Упорные подшипники:

а — скольжения; б — качения

Схемы валопровода. Энергия от главного двигателя передается движителю (гребному винту) через валопровод, представляющий собой несколько соединенных в одну конструкцию валов, опирающихся на подшипники. Такую передачу называют прямой механической. По числу валопроводов речные суда подразделяют на одно-, двух-и трехвальные. При прямой передаче мощности коленчатый вал реверсивного дизеля 8 (рис. 92, а) соосно соединяют с упорным 6, промежуточным 4 и гребным валами. Число промежуточных валов зависит от длины судна и расположения машинного помещения. На них могут быть смонтированы шкивы для привода электрогенератора и ленточное тормозное устройство, с помощью которого при ремонтных работах стопорят валопровод от проворачивания.

 

В качестве машин, преобразующих тепловую энергию в механическую, используют преимущественно поршневые двигатели внутреннего сгорания с самовоспламенением топлива в среде сжатого в цилиндре воздуха. Такие двигатели получили наименование дизелей по фамилии их изобретателя — немецкого инженера Р. Дизеля.

 

 

 

 

Рис. 1.Дизельный двигатель

 

 

Является продуктом перегонки сырой нефти.
Условно подразделяются на 3 основные группы:
1. Дистиллятные - дизельные ( газоли),
2. Моторные топлива, представляющие собой механическую смесь, состоящую из мазутов прямой перегонки, или крекинг - нефти и керосина, или дизельного топлива,
3. Мазуты - остатки прямой перегонки нефти или крекинг - процесса

Дистиллятные  топлива

Обладают малой вязкостью - наиболее легкие - дизельные топлива. Они должны обеспечивать легкий и надежный запуск двигателя,( при правильном ) обеспечивается мягкая работа дизеля, обладают необходимой вязкостью для хорошего распыла топлива. Не содержат воды и механических примесей. Не вызывают закоксованности форсунок и повышенного нагарообразования в полостях камеры сгорания. Содержание серы до 0.5%.

Моторные топлива

Высоковязкие, ( вязкость которых напрямую зависит от количества смешиваемых компонентов). Для нормальной работы топливной аппаратуры все сорта моторных топлив должны подвергаться очистке от механических примесей, путем сепарации и фильтрации. Физико-химические свойства топлив имеют существенное значение для нормальной работы двигателя. Особое влияние оказывает характеристика топлива на процессы топливоподачи и сгорания топлива.

Для 1-й и 2-й группы топлив особенно большое эксплуатационное значение имеет температура помутнения и температура застывания.

Смазочные материалы

 

Основные свойства масел.

В качестве смазочных материалов в технике применяют различные вещества, удовлетворяющие по своим свойствам разнообразным условиям работы узлов трения. Для смазывания дизелей используют жидкие смазочные материалы - моторные масла являющиеся продуктами переработки нефти. Для некоторых узлов валопроводов и передач применяют пластичные смазочные материалы — солидол или консталин.

Для специальных механизмов, работающих в особо тяжелых или необычных условиях, могут быть использованы также и твердые (например, графит) или газообразные вещества.

Важнейшей характеристикой моторною масла является его вязкость, т. е свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению одного слоя относительно другого под воздействием внешних сил. Единицу кинематической вязкости в системе СИ выражают в м²/с. Для моторных масел ее определяют при 373 К (100°С). В литературе встречается обозначение вязкости в условных единицах ВУ, характеризующих отношение вязкости масла к вязкости воды при определенных температурных условиях.

Для образования прочной масляной пленки достаточной толщины, обеспечивающей жидкостное трение в подшипниках, желательна более высокая вязкость масла, а для обеспечения хорошего охлаждения трущихся деталей и надежного пуска холодного дизеля масло должно иметь достаточную жидкотекучесть, которой обладают только масла с пониженной вязкостью. Этим требованиям лучше удовлетворяют те масла, вязкость которых в меньшей степени изменяется при изменении температуры. Зависимость вязкости моторных масел от температуры характеризуют индексом вязкости, выражаемым в условных единицах, определяемых путем сравнения вязкости испытуемого с вязкостью эталонного масла.