Раздел 3. Судовые системы и устройства

Балластно-осушительная система

Балластно-осушительная система предназначена для:

- перемещения водяного балласта (забортной воды) в балластную цистерну и из нее с цепью изменения осадки и дифферента судна;

- удаления за борт из помещения судна небольших масс воды, появляющейся в результате повседневной эксплуатации;

- осушение цепного ящика.

Балласт принимается в форпик и ахтерпик, в междудонных и бортовые цистерны. В качестве балластных емкостей могут использоваться топливные цистерны и временно сухогрузные трюмы. Балластных система централизованная: по одному и тому же трубопроводу происходит заполнение и осушение емкостей. Прием воды осуществляется через донный или бортовой кингстоны. Суда оборудуются автоматизированной балластной системой.

Осушительная система предназначена для удаления небольших количеств воды из отсеков судна, куда она систематически попадает. Стационарной системой оборудуются машинно-котельные отделения, сухогрузные трюмы, коффердам, коридоры гребных валов. Помещение грузовых насосов и носовые отсеки наливных судов, оборудуются собственными осушительными системами. Каждое судно должно иметь не менее двух, а пассажирское - не менее трех автономных, самовсасывающих осушительных насосов с механическим приводом. Упрощенная схема осушительной системы показана на рисунке ниже. Вода, собирающаяся в днищевой части судна, всасывается через фильтр и клапанную коробку и осушительным насосом выводится за борт. Так как трюмная вода часто содержит маслосодержащие примеси (особенно в районе машинного отделения), ее пропускают через маслоотделитель, который предназначен для того, чтобы отделять масло и маслосодержащие частицы и направлять эти примеси в специальные цистерны.

Рис. 38Осушительная система

1 - всасывающая сетка; 2 - клапанная коробка; 3 - осушительный насос; 4 - маслоотделитель.

Фановая система

Рис. 39Фановая система

Фановыми системами называют группу судовых систем, состоящую из системы сточных вод, системы хозяйственно-бытовых вод и системы шпигатов открытых палуб. Они предназначены для удаления с судна различных сточных вод (из унитаза, писсуаров, ванн, умывальников, раковин и других санитарных и хозяйственно-бытовых приборов), а также вод, попадающих на открытые палубы. В связи с тем, что по Санитарным правилам и требованиям Международной конвенции по предотвращению загрязнения с судов 1973 г. сбрасывать за борт сточные воды при нахождении судна в портах, каналах и прибрежной зоне запрещено, на судах предусматривают специальные цистерны, ёмкости которых достаточны для сбора сточно-фекальных вод в течении трёхсуточной стоянки

Стояночные воды поступают в цистерны самотёком и откачиваются из них насосами, эжекторами или сжатым воздухом в береговые резервуары, грязеотвозные шаланды или в открытое море. Для периодической очистки цистерны оборудуют системой обмыва и пропаривания, а во избежание переполнения-специальной сигнализацией о заполнении цистерны на 80%. Выключаются насосы автоматически, при заполнении цистерны. На современных судах оборудуют отвечающие конвенции установки для очистки и обеззараживания сточных вод, позволяющие производить сброс обработанных сточных вод в море. Обработка сточных вод осуществляется биологическим, электрохимическим, физико-химическим и другим методами.

Трубопроводы сточных систем изготавливают из медных или стальных оцинкованных труб с латунной или бронзовой арматурой. Фановый трубопровод (диаметром не менее 100мм) не должен иметь горизонтальных участков (уклон не менее 0,05%) и резких изгибов и поворотов. Сточный трубопровод может быть меньшего диаметра, и к его прокладке предъявляют менее жесткие требования. Для упрощения сточной системы гальюны стараются располагать по одной вертикали и группировать в определённых районах. Стойки из гальюнов и других санитарно-гигиенических помещений, как правило, не разрешается проводить через жилые и общественные помещения, камбуз, провизионные камеры, мед–блок и т.п. В случае крайней необходимости проходящие через эти помещения трубопроводы сточных систем должны быть тщательно звука и тепло изолированы, и их следует размещать в специальных выгородках.

Отливные отверстия сточных систем выводят обычно на левый борт на высоте 300 мм над грузовой ватерлинией; приемники всех других систем забортной воды размещают на правом борту. Выходное отверстие отливного трубопровода снабжают невозвратнойзахлопкой. Чтобы предотвратить проникновение неприятных запахов в гальюны и умывальники, у санитарных приборов устанавливают водяной запор, обычно сифонного типа.

Рис. 40Шпигаты

Системы шпигатов открытых палуб состоит из установленных вдоль бортовой кромки палубы 9 по (ватервейсу) шпигатов, переходящих в вертикальные спускные трубы, идущие в льяла, сточные колодцы или выводимые за борт в районе грузовой ватерлинии.Шпигаты снабжены сеткой для защиты спускных труб от засорения. На трубах, ведущих в льяла и сточные колодцы, устанавливают шпигаты с гидравлическим затвором, предотвращающим проникновение неприятных запахов из трюма и трубопровода сточной системы; в некоторых помещениях предусматривают шпигаты с отстойниками и запорным устройством.

Рис. 41Схема фановой системы

1, 2, 3–клапаны; 4–кормовая фекальная цистерна; 5–танк №19 ЛБ; 6–банная цистерна;

7–носовая фекальная цистерна; 8–танк №19 ПБ; 9, 10, 11–насосы.

Судовой валопровод

Валопровод «Профессор Хлюстин»:

Рис. 42Валопровод

Валопровод состоит из промежуточных валов (пять участков) гребного вала и гребного винта. Проход промежуточного через кормовую водонепроницаемую переборку машинного отделения уплотнен переборочным сальником. Каждый участок промежуточного вала установлен на одном опорном подшипнике (рис. 43). Вкладыши опорных подшипников стальные, залиты баббитом. В масляные ванны корпусов подшипников встроены емкости, по которым циркулирует забортная вода, охлаждающая смазочное масло. Опорный подшипник состоит из литого стального корпуса, крышки, стальных вкладышей, маслоуловительного кольца. В горловину, имеющую фильтрующую сетку, заливают масло, которое идет на смазку шейки вала. Смазка опорных подшипников индивидуальная, фитильное-кольцевая, осуществляется маслом. На шейку вала масло подается по двум фитилям из горловины, стекает в нижнюю полость, где охлаждается водой, прокачиваемой через охлаждающие емкости. Из нижней полости масло при вращении вала захватывается маслоуловительным кольцом и разбрызгивается. Таким образом, смазывается средняя часть шейки вала.

Кормовой подшипник представляет собой дейдвудную трубу сварной конструкции, внутри которой находятся две латунные втулки, выложенные бакаутом. Гребной вал по всей линии облицован рубашкой.

Валоповоротное устройство:

Рис. 43Валоповоротное устройство

Валоповоротноеустройство предназначено для поворота коленчатого вала с небольшой скоростью для выполнения различного рода ремонтных и профилактических работ. Оно установлено на кормовом торце двигателя возле маховика и имеет электрический привод. Электродвигатель приводит во вращение зубчатое колесо через две различные работающие в масляной ванне червячные передачи. Приводное зубчатое колесо может вдвигаться и выдвигаться от руки при помощи рычага, который блокируется в своих конечных положениях блокирующими болтами.Для предупреждения запуска двигателя с включенной валоповоротной машиной, выключающий механизм снабжен блокирующим клапаном в системе управления пускового воздуха.Для проверки уровня масляной ванны установлен указатель уровня масла.

Двигатель снабжен демпфером крутильных колебаний, который прикреплен к фланцу коленчатого вала на переднем свободном торце двигателя. Основным элементом его является маховая масса (успокоитель), которая соединяется со ступицей (корпусом), жестко закрепленной на свободном конце коленчатого вала, связью в виде вязкой жидкости, пакетов пружин или пальцев. Инерция массы успокоителя снижает колебания угловой скорости коленчатого вала, чем достигается уменьшение амплитуд крутильных колебаний всей системы валопровода и возникающих в его сечениях дополнительных напряжений.

Валопровод на судне служит для передачи энергии от главного двигателя к движителю. Валопровод включает валы, подшипники и гребной винт. Упор от винта на корпус судна также передается через валопровод.

В состав валопровода входят упорный вал, несколько промежуточных валов и гребной вал, которые вращаются соответственно на упорных, опорных и дейдвудных подшипниках. Дейдвудная труба с обеих сторон уплотняется сальниками.

Упорные подшипники.Эти подшипники служат для передачи упора, возникающего при работе винта, на корпус судна, поэтому упорный подшипник должен иметь прочную конструкцию и быть установлен на достаточно жесткой опоре. Подшипник может выполняться отдельно или составлять единую конструкцию с главным двигателем. Подшипник должен быть рассчитан на передачу упора при переднем и заднем ходе, а также на различные нагрузки, включая аварийные.

Корпус автономного упорного подшипника состоит из двух половин, соединяемых точными болтами. Упорная нагрузка воспринимается упорными подушками, благодаря которым можно изменять угол наклона. Эти подушки устанавливают в направляющих или на опорах и облицовывают белым металлом. Конструкции упорные подушки занимают три четверти окружности и передают весь упор на нижнюю часть корпуса подшипника. В других конструкциях упорные подушки расположены по всей окружности. Масло, увлекаемое упорным гребнем, при помощи скребка снимается с него и направляется к распорке, удерживающей подушки. Отсюда масло струей направляется к подушкам и подшипникам. Упорный вал имеет фланцы, при помощи которых он болтами крепится к фланцам валов двигателя или редуктора, или к фланцу промежуточного вала.

В тех случаях, когда упорный подшипник является частью главного двигателя, корпус подшипника составляет продолжение фундаментной рамы, к которой он крепится болтами. Принудительная смазка этого подшипника осуществляется от системы смазки двигателя, а в остальном конструкция подшипника такая же, как и у независимого подшипника.

Рис. 44Схема валопровода

1 -дейдвудные подшипники, поддерживающие вал и винт; 2 - кормовая втулка; 3 - носовая втулка (устанавливается не всегда); 4 - дейдвудная труба; 5 - гребной вал; 6 - ахтерштевень; 7 - переборка ахтерпика; 8 - промежуточный вал; 9 - опорные подшипники (устанавливаются не всегда); 10 - упорный вал; 11 -двигатель внутреннего сгорания, непосредственно передающий мощность на гребной вал; 12 - двигатель внутреннего сгорания или турбина с передачей мощности на вал через редуктор; 13 - главный двигатель; 14 - автономный упорный подшипник, служащий для передачи упора винта на корпус судна; 15 - промежуточные опорные подшипники, поддерживающие вал снизу; 16 - кормовой опорный подшипник, поддерживающий вал сверху и снизу; 17 - дейдвудный сальник в машинном отделении; I - мощность двигателя; II - упор винта

Рис. 45Опорный подшипник

Опорные подшипники.Не все опорные подшипники валопровода имеют одинаковую конструкцию. Крайний кормовой опорный подшипник имеет как нижний, так и верхний вкладыш, так как он должен воспринимать и массу винта, и вертикальную составляющую упора при работе винта, направленную вверх. Другие опорные подшипники служат лишь для поддержания массы вала и поэтому имеют только нижние вкладыши. Обычный для подшипников вкладыш заменен здесьподушками на шарнирной опоре.

Рис. 46Упорный подшипник:

1 - указатель уровня масла; 2 - масляный скребок; 3 - упорный гребень 4 - дефлектор;

5 - вал; 6 - стопор упорных подушек; 7 - упорная подушка; 8 - змеевик охлаждения;

9 - вкладыш опорного подшипника

Рис. 47Опорный подшипник:

1 - масляное кольцо; 2 - масляный скребок; 3 - дефлектор; 4 - шарнирные опорные подушки

Такие подушки лучше воспринимают перегрузки и способствуют сохранению масляного клина достаточной толщины. Смазка осуществляется из масляной ванны, расположенной в нижней части корпуса. При помощи кольца, опущенного в ванну, масло при вращении вала увлекается вверх и поступает на смазку. Охлаждается масло в холодильнике трубчатого типа, помещенном в ванне, через которую пропускается забортная вода.

Дейдвудные подшипники выполняют две основные функции: поддерживают гребной вал; выполняют роль сальника, который предотвращает попадание забортной воды вдоль вала в машинное отделение. В дейдвудном подшипнике в качестве облицовки ранее применялось бакаутное дерево (отличающееся особо высокой плотностью), а смазка осуществлялась забортной водой. В применяемых в последнее время подшипниках используются залитые белым металлом вкладыши, смазываемые маслом.

Масло подается к втулке подшипника через наружные каналы, расположенные аксиально, и через радиальные боковые отверстия с двух сторон во внутренние аксиальные каналы. В торцовой части втулки масло выходит и направляется к насосу и маслоохладителю. В системе смазки имеются два напорных масляных бака, причем для поддержания системы в рабочем состоянии в случае выхода из строя масляного насоса достаточно использовать один масляный бак.

Рис. 48Дейдвудный подшипник

I - подвод масла; II - отвод масла; III - слив масла через клапан слива

На каждом из баков устанавливается аварийная сигнализация, предупреждающая о снижении уровня масла ниже допустимого.

На наружном и внутреннем концах гребного вала установлены специальные уплотнения. Давление в системе смазки устанавливается несколько выше статического давления забортной воды, чтобы предотвратить попадание воды в дейдвудную трубу, если уплотнение будет повреждено.Валы валопровода.В составе валопровода на участке между упорным и гребным валом, в зависимости от расположения на судне машинного отделения, может быть один или несколько промежуточных валов. Все валы цельнокованые стальные с выполненными заодно фланцами соединяются при помощи кованых стальных точных болтов. Каждый промежуточный вал имеет фланцы с обеих сторон и, если он опирается на подшипник, в этом месте его диаметр увеличен. На гребном валу также имеется фланец для соединения его с промежуточным валом.