Общие сведения о системах кондиционирования воздуха. В процессе эксплуатации судна температура и давление воздуха в помещениях изменяются, он насыщается различными парами, газами, влагой, пылью. Чтобы обеспечить нормальные условия для работы и отдыха судового экипажа и пассажиров, в жилых и служебных помещениях судна необходимо поддерживать постоянным качественный состав (кондицию) воздуха.
Подачу свежего воздуха в помещения и удаление из них загрязненного на большинстве речных судов обеспечивают системы вентиляции. Однако температуру, влажность, чистоту, подвижность и давление воздуха в оптимальных пределах на судах наилучшим образом поддерживают системы кондиционирования воздуха (СКВ).
По назначению СКВ подразделяют на комфортные, регулирующие параметры воздуха в жилых помещениях судна, и технические, регулирующие параметры воздуха в служебных помещениях и грузовых отсеках. Содержание кислорода в воздушной среде судовых помещений изменяется незначительно и практически не влияет на самочувствие людей. Загрязнение же воздуха пылью и другими вредными веществами, а также изменение температуры воздуха оказывают неблагоприятное воздействие на человека. Проведенные исследования показывают, что границами комфортных зон в помещениях является воздух с относительной влажностью 40—60% при температуре 19—23 °С для зимних и 23—27 °С для летних условий.
В зависимости от способов обработки воздуха СКВ бывают централизованные, автономные и комбинированные. Централизованные СКВ обрабатывают воздух в центральной климатической станции, из которой он забирается вентиляторами и распределяется по соответствующим помещениям. Автономные СКВ обрабатывают воздух непосредственно в кондиционируемом помещении. Комбинированные СКВ обеспечивают первичную обработку воздуха в центральной климатической станции, а его окончательную доработку — в доводочных воздухораспределителях.
По числу воздухопроводов СКВ подразделяют на одно-, двухканальные и бесканальные (местные, автономные). В одноканальных СКВ весь воздух обрабатывается до заданных параметров и поступает в кондиционируемое помещение по одному каналу. Холодный и горячий воздух в двухканальных СКВ движется по двум воздухопроводам и перед подачей в каюты смешивается до заданных параметров. Бесканальные системы применяют в помещениях с местными или автономными кондиционерами. В зависимости от скорости движения воздуха в магистральных воздухопроводах СКВ подразделяют на низкоскоростные при скорости воздуха до 17 м/с, среднескоростные при скорости воздуха 17—22 м/с и высокоскоростные при скорости воздуха более 22 м/с.
Рис. 152. Схема одноканальной СКВ
Основное преимущество последних — меньшее сечение трубопроводов. По давлению воздуха за кондиционером различают СКВ низкого (до 0,001 МПа), среднего (0,001 — 0,0025 МПа) и высокого (более 0,0025 МПа) давления. Выбор типа СКВ определяется рядом требований, основными из которых являются экономичность, размеры, масса, удобство обслуживания системы.
Одноканальные СКВ
Принципиальная схема комбинированной одноканальной СКВ показана на рис. 152. Свежий воздух засасывается по трубопроводу 10 вентилятором 7 и нагнетается в центральный кондиционер 11. Окончательно до заданных параметров воздух обрабатывается в доводочных воздухораспределителях 4, в которые он попадает по трубопроводу 2. Загрязненный воздух, поступающий к вентилятору из кондиционируемых помещений по трубопроводу 9, обычно называют рециркуляционным.
В центральном кондиционере воздух очищается фильтром 8 от пыли, а затем (в зависимости от его параметров) охлаждается в воздухоохладителе 6 или подогревается в воздухонагревателе (калорифере) 3.
Для охлаждения воздуха кондиционеры обычно подключают к холодильным агрегатам непосредственного охлаждения (см. рис. 151, а). Змеевики труб воздухоохладителя центрального кондиционера типа «Бриз», например, в схеме автономного холодильного агрегата, работающего на хладоне 12, выполняют функции испарителя.
В кондиционерах воздух подогревается паровыми, водяными или электрическими калориферами. При нагревании относительная влажность воздуха уменьшается. Увлажнение воздуха достигается добавлением в него распыленной воды или пара. Для этого служит увлажнитель. Более широкое применение из-за простоты исполнения, надежности и эффективности получило увлажнение воздуха паром.
Рис. 153. Схема двухканальной СКВ
Паровой увлажнитель представляет собой заглушенную с одного конца трубу 5 (см. рис. 152) с отверстиями. На трубах воздухоохладителя при работе кондиционера оседают капельки воды. Поток воздуха захватывает их и уносит в каналы СКВ. Чрезмерное насыщение воздуха влагой нежелательно, так как она вызывает интенсивную коррозию воздухопроводов и приводит к выходу из строя доводочных воздухораспределителей. Поэтому кондиционеры оборудуют отделителями влаги (элиминаторами) 1 из гофрированных зигзагообразных пластин. Воздушный поток, проходя по извилистым каналам элиминатора, совершает многократный поворот, и капли влаги отбрасываются на поверхность гофрированных пластин. Задержанная влага стекает по пластинам в поддон, откуда периодически удаляется. На подводящих магистралях воздухоохладителя, калорифера и увлажнителя смонтированы соответственно клапаны 12, 14, 13, которые через специальные реле обеспечивают автоматическое регулирование температуры и влажности воздуха.
Воздухораспределители одноканальных систем по расположению могут быть настенными и подволочными (потолочными). По способу смешения воздухораспределители СКВ могут быть эжекционными и неэжекционными. Первые имеют сопловой аппарат, к которому подается охлажденный (подогретый) приточный воздух. В сопловом аппарате потенциальная энергия давления преобразуется в кинетическую энергию воздушной струи, которая вытекает из сопла с большой скоростью и вследствие создаваемого разрежения подсасывает воздух из помещения и обеспечивает эффективное смешение воздушных потоков.
Двухканальные СКВ
В последнее время на судах получают распространение двухканальные системы кондиционирования. Они проще в обслуживании, не имеют доводочных воздухораспределителей и обеспечивают регулирование параметров воздушной среды в широком диапазоне. В центральный кондиционер воздух засасывается вентилятором 8 (рис. 153) по трубопроводу 1. Вместе с потоком свежего воздуха в кондиционер по трубопроводу 2 поступает из помещений рециркуляционный воздух. В зависимости от режима работы воздух может подогреваться в калорифере 9, пар к которому поступает через регулировочный клапан 10, или охлаждаться в камере 7 холодильного агрегата. Количество хладона, поступающего в камеру, а следовательно, и температуру воздуха в ней регулируют клапаном 6. Подачу теплого и холодного воздуха, поступающего по трубопроводам 3 и 4, регулируют в смесителе 5 при помощи специальной заслонки. Положение ее изменяется автоматически по сигналам термореле в кондиционируемых помещениях.
Системы кондиционирования воздуха современных судов. Низкоскоростные одноканальные системы кондиционирования впервые были установлены на судах проекта 20 типов «Ленин» и «Советский Союз».
Новые пассажирские суда австрийской постройки проектов Ку 056 и Ку 040 типов «Антон Чехов» и «Максим Горький», оборудованы центральной одноканальной средне- и высокоскоростной системой кондиционирования с рециркуляцией воздуха. Система кондиционирования имеет: центральную холодильную станцию; два водогрейных котла; десять центральных кондиционеров (два из них, обслуживающих камбуз и бассейн, оборудованы только воздухоподогревателями); каютные и зональные воздухораспределители; средства автоматизации и воздухопроводы. Кают-компанию, камбуз, мастерские и центральный пульт управления обслуживает отдельный кондиционер, работающий только на наружном воздухе. Распределение воздуха по каютам и служебным помещениям осуществляют подволочные воздухораспределители. Температура горячей воды, поступающей к кондиционерам, в зависимости от температуры наружного воздуха поддерживается в пределах 30—90 °С пневматическим регулятором. Средства автоматизации обеспечивают: регулирование температуры приточного воздуха; открытие и закрытие заслонок на воздухопроводах наружного, рециркуляционного и отводимого (вытяжного) воздуха; дистанционное открытие и закрытие противопожарных заслонок; поддержание постоянного давления воздуха в нагнетательных трубопроводах.
На пассажирских судах чехословацкой постройки проекта ОЛ-400 типа «В. Куйбышев» смонтирована центрально-местная высокоскоростная одноканальная система кондиционирования, включающая три хладоновых холодильных агрегата, паровой котел, девять центральных кондиционеров, каждый из которых обслуживает определенную группу помещений, каютные доводочные воздухораспределители, средства автоматизации и другое оборудование. Из кондиционируемых помещений воздух удаляется через специальные вытяжные шкафчики с помощью девяти вытяжных станций.
Одноканальной центрально-местной высоко- и низкоскоростной СКВ оборудованы и суда проекта 301 постройки ГДР типа «Владимир Ильич». Низкоскоростная СКВ обслуживает столовую и общественные помещения. Воздух из центральных кондиционеров по магистральным воздухопроводам поступает в каюты через доводочные эжекционные воздухораспределители, температуру воздуха в которых регулируют вручную.
Два кондиционера, один для обслуживания жилых и общественных помещений, другой — для камбуза, установлены на ледоколах финской постройки проекта 92-016 типа «Капитан Чечкин».
Рис. 154. Автономный кондиционер «Нептун 36»: а — вид со снятой крышкой; б — разрез
Системы кондиционирования действуют на грузовых теплоходах финской постройки проекта 613 типа «Балтийский-106», контейнеровозах постройки ГДР проекта 326 типа «Зелинга» и ряде других судов.
Автономные кондиционеры. На судах для кондиционирования воздуха в помещениях специального назначения (салонах, кинозалах, ресторанах) используют автономные кондиционеры (АК) Их подразделяют на местные и групповые. Первые обслуживают только одно помещение и являются бесканальными. Охлажденный или нагретый воздух выходит через решетки корпуса таких АК непосредственно в помещение без каких-либо воздухопроводов. Групповые АК имеют приемные и выпускные патрубки с воздухопроводами небольшой длины, подающими воздух в группу рядом расположенных помещений, обслуживаемых одним кондиционером. На речных судах наибольшее распространение получили автономные кондиционеры «Нептун 18, 36, 72, 125» хладопроизводительностью (количеством теплоты, отбираемой от помещений в час) соответственно 2,1; 4,18; 8,26 и 14,5 кВт. Первые три из них являются местными, кондиционер «Нептун 125» используют как групповой. На передней стенке кондиционера «Нептун 36» смонтированы решетки 3 (рис. 154) для входа рециркуляционного воздуха и пульт управления 2. По высоте кондиционер разделен на три секции: в нижней смонтированы горизонтальный кожухотрубный конденсатор 9 и герметичный поршневой компрессор 4 холодильного агрегата, в среднем — воздушный фильтр 8 и воздухоохладитель 7, в верхней — центробежный вентилятор 6 и электрический воздухоподогреватель 5.
Наружный воздух (НВ) при входе в кондиционер смешивается с рециркуляционным воздухом (РВ), проходящим через фильтр 8, и поступает в воздухоохладитель 7. Батареи воздухоохладителя в системе холодильного агрегата образуют испаритель. Через них с помощью компрессора 4 прокачивается хладон, при испарении которого и отбирается теплота от смеси НВ с РВ. В холодное время года холодильный агрегат выключают и воздух нагревается до требуемой температуры в воздухоподогревателе 5. Обработанный воздух подается вентилятором в помещение через решетки в крышке 1 кондиционера.
Основные правила обслуживания СКВ. При подготовке СКВ к пуску производят тщательный наружный осмотр вентиляторов, кондиционеров, трубопроводов и арматуры. Все клапаны, вентили и другие разобщительностопорные устройства на воздухопроводах перед пуском СКВ должны находиться в положении, строго соответствующем инструкции по обслуживанию. Основные операции по обслуживанию холодильного оборудования описаны выше. Во время работы вентиляторов, воздухонагревателей и увлажнителей следует систематически проверять герметичность соединений, периодически очищать приемные сетки и фильтры, регулярно смазывать подшипники вентиляторов, притирать клапаны арматуры, заменять при необходимости соответствующие прокладки и устранять обнаруженные потеки воды и пропуски воздуха в трубопроводах. Текущий осмотр основного оборудования СКВ производят каждый раз при смене вахт. В процессе эксплуатации системы ежедневно контролируют по приборам температуру и относительную влажность воздуха на входе в кондиционер, на выходе из него и в обслуживаемых помещениях.
При понижении температуры наружного воздуха до установленных пределов систему переводят на зимний режим работы, т. е. вводят в действие все воздухонагреватели центральных кондиционеров и увлажнительные устройства.
Не разрешается эксплуатировать СКВ в случаях появления свищей, разрывов труб рециркуляционного и обработанного воздуха, неисправных ограждениях и кожухах воздухопроводов. При включении в действие вентилятора нужно следить за тем, чтобы не было стуков и шума, нехарактерных для его нормальной работы. При обнаружении ненормальных стуков и увеличении вибрации останавливают вентилятор, выявляют причины возникновения дефектов и устраняют их. Порядок выполнения и подробный перечень работ по ТО систем установлен фирменными инструкциями и Правилами технической эксплуатации.
Используемая литература: "Судовые энергетические установки" В.А. Сизых
Скачать реферат:
Пароль на архив: privetstudent.com