Циркуляционный насос при выводе из действия утилизационного котла следует останавливать
Обновлено: 16.05.2024
Циркуляционный насос при выводе из действия утилизационного котла следует останавливать
2. При ручной прокачке - перед проворачиванием и непосредственно перед пуском
2. Стопорение крепежных элементов
3. Отсутствие протечек охлаждающей воды через уплотнения втулок
4. Возможность попадания топлива, масла и воды в рабочие цилиндры или в продувочный (всасывающий) и выпускной ресиверы двигателя
2. Продуть пусковой трубопровод при закрытом стопорном клапане дизеля
3. Подготовить к работе и пустить компрессор , убедиться в его нормальной работе
4. Проверить действие средств автоматизированного (дистанционного) управления компрессорами
5. Проверить давление воздуха в пусковых баллонах, продуть из баллонов конденсат, масло
2. Подпоршневых полостей, воздушных полостей воздухоохладителей
3. Убедиться в том, что все запорные устройства газоотвода дизеля закрыты
4. Спустить воду, масло топливо из ресивера продувочного воздуха, впускного и выпускного коллекторов
2. Проверить и подготовить к работе систему охлаждения подшипников
3. В установках с винтами регулируемого шага ввести в действие систему изменения шага винта
4. Подготовить к работе дейдвудный подшипник, обеспечив его смазку и охлаждение маслом или водой
2. Рычаг (штурвал) поста управления дизеля находится в положении «СТОП»
3. Клапаны на пусковых баллонах и трубопроводе пускового воздуха закрыты
4. На постах управления вывешены таблички с надписью «Валоповоротное устройство соединено»
2. Ротор турбокомпрессора вращается свободно
3. При прослушивании нет ненормальных шумов
4. Ротор турбокомпрессора вращается равномерно
2. В исправности системы реверса
3. Поступлении масла к подшипникам турбокомпрессоров
4. Работе всех цилиндров отсутствии посторонних шумов и стуков
2. Поддерживать давление пускового воздуха в баллонах
3. Поддерживать давление и температуру смазочного масла
4. Поддерживать давление и температуру охлаждающего масла
2. Установка оптимального угла опережения подачи топлива в цилиндры
3. Равномерностью подачи топлива в цилиндры при пусковой частоте вращения
4. Удаление воздуха из топливной системы, полным заполнением ее топливом и очисткой фильтров
5. Применение масла с допускаемым пределом вязкости и его подогревом, предварительным проворачиванием дизеля, заполнением системы маслом
6. Подбор сорта топлива по параметрам, характеризующим его самовоспламенение, испаряемость и текучесть в соответствии с условиями эксплуатации
2. Не подавать топливо в цилиндры и не запускать дизель в направлении противоположном заданному
3. Не запускаться при включенном ВПУ, незавершенном реверсе распределительного вала и кулачковых шайб воздухораспределителя
4. В дизелях с раздельным пуском должна быть предусмотрена блокировка, исключающая одновременную работу на воздухе и топливе
Основы эксплуатации судовых вспомогательных котлов
При обслуживании судовых вспомогательных котлов следует руководствоваться Правилами технической эксплуатации судовых паровых котлов Министерства морского флота. В соответствии с Правилами котлы должны работать с полной производительностью без ущерба для их технического состояния и обеспечивать безопасную и безаварийную работу установки при наименьшем расходе топлива. Решающее значение для выполнения этих требований имеет четкое знание и выполнение Правил технической эксплуатации, а также правильная организация труда и рабочего места. Нарушения Правил могут привести к аварии котлов. В последние годы более 70% аварий с судовыми паровыми котлами явились прямым следствием нарушений Правил технической эксплуатации и дисциплины, определяемой Уставом службы на судах морского флота.
В случае, если котел находился в ремонте или чистке, то перед вводом в действие проверяется его внутренняя чистота, отсутствие дефектов, надежность крепления арматуры, трубопроводов и кирпичной кладки. Закрытие горловин можно производить, лишь убедившись в том, что в котле нет посторонних предметов. Горловинная асбестовая прокладка и гнездо горловины должны быть промазаны графитом. Водой котел заполняется при открытом воздушном кране. Исправность водоуказательной арматуры проверяется путем открытия продувочных кранов. Исправность прочей арматуры определяется проверкой возможности ее открытия и закрытия. Заполненный водой котел обязательно должен подвергнуться наружному осмотру. В случае обнаружения течи воды в отдельных соединениях котла в виде капелек необходимо принять меры по их устранению.
Включение котельной установки в работу
Проверить уровень воды в котле. Убедиться, что в топке нет мазута. Во избежание взрыва скопившихся газов топка котла должна быть провентилирована воздухом. Подаваемое в топку распыленное форсункой топливо воспламеняется от электрического запального устройства либо от поднесенного к нему горящего факела. Разводку пара в котле необходимо производить медленно, чтобы детали котла прогревались равномерно, в противном случае в результате температурных напряжений возможны течи в швах, появление трещин в металле котла и другие дефекты. Подъем пара производить при открытом воздушном клапане. Время разводки огнетрубных котлов должно составлять 6—8 ч, а водотрубных — 2—3 ч в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей.
При заполнении котла горячей водой время разводки может быть сокращено на 1—2 ч. По мере подогрева котельной воды и подъема пара проверяется плотность крышек, люков и лазов.
При включении утилизационных котлов в работу убеждаются в нормальном уровне воды, включают питательные насосы, затем ставят газовые захлопки в положение, сообщающее котел с выхлопным коллектором двигателей внутреннего сгорания. Для пуска автоматизированных котельных установок на электрозащите ставят переключатель в положение «автоматическая работа». С включением автоматического управления вводится в действие котельный вентилятор, топливный насос, подается ток к электродам зажигания. С воспламенением топлива электроды зажигания отключаются, процесс горения регулируется терморегуляторами или реле давления пара. Воздушный кран закрывают при давлении пара более 1 ати. Водоуказательные приборы продувают, проверяя их показания с помощью пробных кранов в первый раз при достижении давления 1 кГ/см 2 . После того, как давление пара достигает 3 кГ/см 2 , осматривают все фланцы, лазы и горловины и обжимают ключом их гайки. При достижении давления около 5 кГ/см 2 котел подпитывают водой и продувают сначала через краны верхнего, а затем нижнего продувания.
При достижении примерно половины рабочего давления убеждаются в исправности предохранительных клапанов, поднимая их ручным приводом, а затем еще раз проверяют действие манометров и водоуказательных приборов.
Время от разведения огня в топке до появления пара в котле должно составлять не менее 1/з—1/2 общего времени подъема пара. После достижения рабочего давления пара в котле снова проверяют манометры, предохранительные клапаны и водоуказательные приборы, Уровень воды в котле к этому времени должен быть равен рабочему.
Уход за работающим котлоагрегатом
Современные паровые котлы высоконапряженны и имеют малую аккумулирующую способность. В этой связи, поддержание нормального уровня воды является важнейшим условием безаварийной работы котла, так как упуск воды на несколько минут приводит к пережогу водогрейных труб и полному выходу котла из действия. В исправном водоуказательном приборе уровень воды всегда слегка колеблется. Правильность показаний водоуказательных стекол проверяют продувкой один — два раза за вахту. При выходе водоуказательного прибора из строя до устранения неисправностей, но не более 10—15 мин, пользуются пробными кранами.
Категорически запрещается питание котла при падении уровня ниже нижнего водопробного крана. В этом случае, во избежание аварии, следует немедленно прекратить горение, выключить питательные насосы, перекрывать стопорные клапаны и принять все меры к тому, чтобы предохранить котел от резкого охлаждения. В противном случае возможны расстройство швов, появление трещин и другие тяжелые последствия.
Важнейшим условием поддержания нормального рабочего уровня воды в котле является постоянное наблюдение за водой в теплом ящике, работой питательных насосов, автоматическим управлением питания.
Повышение температуры воды в теплом ящике выше 50° С приводит к запариванию насоса (при всасывании, в результате испарения воды, водяной цилиндр заполняется паром), срыву его подачи. Прекращение подачи воды в котел может быть также из-за неисправности приемных и нагнетательных клапанов питательного насоса, отсутствия воды в теплом ящике и другим причинам.
Переполнение котла выше рабочего уровня и особенно его запрессование водой может привести к выходу из строя работающих вспомогательных быстроходных паровых механизмов.
Наблюдение за качеством процесса горения топлива
Контроль качества горения в топке осуществляется периодическим наблюдением через специальный глазок или с помощью газоанализатора ОРСа.
Полного сгорания топлива можно добиться путем правильного ведения процесса горения. Для этого необходимо соблюдение соотношения подаваемого в топку топлива и воздуха, поддержание определенного (указанного инструкцией) давления воздуха. Распыл и сгорание топлива зависят от влажности, вязкости, степени подогрева, установки форсунок и ряда других факторов. Механические форсунки должны очищаться от нагара и отложений после каждых 8 ч работы. При внезапном прекращении горения необходимо немедленно закрыть мазутный клапан во избежание возможного скопления топлива на поде топки (что может явиться одной из причин взрыва котла).
Вывод котельной установки из действия
При выводе котельной установки из действия последовательно выключается система автоматического управления, подача топлива, воды и воздуха в котел. У котлов с ручным обслуживанием вывод из действия производится путем поочередного выключения форсунок, топливного насоса, вентилятора и питательных средств котла. Утилизационные котлы выключаются из работы после остановки питательных насосов и постановки газовой захлопки в нерабочее положение. В случае вывода котла из действия пар стравливается на вспомогательные механизмы, а оставшееся давление используется для производства верхнего продувания (для удаления с поверхности воды масла и других механических примесей), а затем нижнего продувания. После остывания котла оставшаяся вода полностью удаляется.
Если вспомогательный котел один, то арматура всех: систем ставится в нерабочее состояние, а из магистральных трубопроводов удаляется вода, пар и воздух. При двух или не скольких котлах, работающих параллельно, все клапаны, связанные системой трубопроводов с другими котлами, плотно закрываются и завязываются проволокой с закреплением дощечки с надписью «не открывать». При охлаждении котла воспрещается применение искусственных мер, как например, подкачивание-холодной воды, образование сквозняков и пр.
Очистка котла от накипи и сажи
Несоблюдение инструктивных норм обработки воды приводит к большим отложениям накипи уже через первые 1000 ч работы котла, что приводит к большим потерям топлива, перегреву металла и вызывает необходимость механической или химической очистки котла от накипи. Механическая очистка производится с помощью скребков, кирок, а также электрических и пневматических инструментов. В водотрубных котлах для этой цели используются проволочные щетки и шарошки. Шарошка представляет собой фрезу, соединенную гибким металлическим или прорезиненным шлангом с валом электромотора или насосом (инжектором); в последнем случае корпус фрезы будет представлять гидравлическую турбинку. После чистки котла его промывают струей горячей воды под давлением 2—3 ати и температуре до 65° С.
Химическая очистка производится путем щелочения котла или кислотной промывки. При щелочении котел заполняется на 20—30 мм выше нормального уровня водным раствором антинакипина и при давлении 1,5—2 ати через каждые 2 ч производится верхняя и нижняя продувки. Дозировка антинакипина применяется из расчета 8—10 кг на 1 т воды.
Продолжительность операции щелочения должна быть не менее 10 ч. Отложение сажи и минеральных продуктов со стороны газов служит главной причиной неэкономичной работы котлов. Очистка дымогарных и водогрейных труб от сажи производится банником.
Процесс очистки поверхности нагрева котла от сажи называется «банением». Банение трубок ручным или механическим банником производится при минимальной нагрузке котла через открытую прогарную дверцу у огнетрубных котлов или через специальные люки в кожухе у водотрубных котлов. В огнетрубных и комбинированных котлах применяют ручную очистку дымогарных труб ершами и обдувку с помощью переносного парового банника (рис. 122).
Сопло ручного банника открывается при нажиме его головки на края дымогарных труб. Обдувку банником труб можно производить перегретым или охлажденным паром при давлении его не менее 12 ати или сжатым воздухом. Обдувка радиационных поверхностей нагрева водотрубных котлов производится специальными сопловыми сажеобдувочными устройствами. Сопла этих устройств, с помощью которых производится обдувка поверхностей нагрева, приводятся в действие от специальных механических приводов, вынесенных наружу котла. Обдувка сажи облегчается с применением присадок типа ВНИИНП-102 и других, делающих сажу более рыхлой и пористой. В настоящее время присадки преимущественно вводятся на нефтебазах (в количестве 0,2% от веса мазута), т. е. судно бункеруется мазутом с растворенной присадкой.
В последнее время широко применяют промывку поверхностей нагрева котла со стороны газов. Промывку ведут струей горячей воды (60—70°С), подаваемой под давлением 12—13 ати к специальной длинной трубе с одним-четырьмя соплами диаметром 3—5 мм. Лучшие результаты получаются при промывке щелочным раствором, т.е. с добавлением соды и моющих веществ. Промывку ведут сверху вниз, а потом со стороны топки.
Футеровка предохраняется брезентом. После промывки рекомендуется нанести слой защитной краски и сразу же просушить котел.
СРС при подготовке к лабораторным занятиям
В результате СРС студент должен с использованием методических указаний, конспекта лекций и учебника знать необходимый теоретический материал, основные расчетные формулы и сделать заготовку отчета (схема установки, таблица экспериментальных данных, таблица обработки экспериментальных данных и т.д.).
При подготовке к выполнению и защите отчета по лабораторной работе студенту следует использовать контрольные вопросу, приведенные в методических указаниях к лабораторным работам.
Перечень контрольных вопросов для составления отчета по лабораторным работам
| Наименование занятия | Контрольные вопросы |
| ЛР1.Подготовка котла к пуску | 1. Проверка состояния теплого ящика; 2. Допустимая разность температур питательной воды и котла; 3. Какая арматура котла должна быть открытой перед пуском котла; 4. Сколько минут необходимо вентилировать котел; 5. Как происходит проверка работоспособности центробежного насоса. |
| ЛР2. Подготовка питательной и топливной систем к пуску | 1. Показатели качества питательной воды; 2. Правила пуска электропитательного насоса; 3. Как удаляется «отстой» из топливных цистерн; 4. Как происходит подогрев тяжелого топлива; 5. Что такое «растопочная шайба»; |
| ЛР3. Растопка и подъем давления пара в котле | 1. На каком топливе растапливают котел? 2. Сколько форсунок работает в период растопки котла; 3. Зачем производят осмотр топки перед растопкой котла; 4. По какой причине происходят «хлопки» и взрывы в топке в период растопки; 5. При каком давлении производят ручной подрыв предохранительных клапанов. |
| ЛР4. Работа котла на полной нагрузке | 1. Когда производят верхнее продувание? 2. Когда производят нижнее продувание? 3. Как увеличит подачу топлива? 4. Как контролировать процесс горения? 5. Как повысить температуру питательной воды? |
| ЛР5. Неисправности, возникающие при работе котла и способы их устранения | 1. Причины появления «белого» дыма; 2. Причины потемнения факела; 3. Причины увеличения влажности пара; 4. Причины возникновения пожара в воздухоподогревателе; 5. Выход из строя обмуровки. |
| ЛР6. Ведение водного режима котла | 1. Показатели качества котловой воды; 2. Как проводят верхнее продувание? 3. Как определить фосфатное число? 4. Как ввести необходимое количество раствора фосфатов в котел. 5. Зачем вводят нитраты в котел? |
| ЛР7. Остановка котла в штатном и аварийном режимах. Способы хранения котла. | 1. На какой срок можно ставить котел на «мокрое» хранение? 2. Причины аварийной остановки котла; 3. Зачем перед остановкой котел переводят на работу на печном топливе? 4. При какой температуре можно выпускать воду из котла? 5. Что помещают в коллектор котла при организации сухого хранения? |
| № 1-7 «Дельта-тест: работа на программном комплексе по тестированию и оценке знаний» | «Дельта-тест: работа на программном комплексе по тестированию и оценке знаний» |
СРС при подготовке к текущему контролю
Текущий контроль осуществляется в процессе изучения дисциплины и и ставит целью проверит степень и качество усвоения изучаемого материала. В процессе текущего контроля оценивается СРС над изучаемым материалом: полнота выполнения заданий, уровень усвоения учебного материала по отдельным разделам дисциплины, работа с дополнительной литературой.
Текущий контроль может осуществляться в устной или письменной формах. О может быть выполнен в виде индивидуального или группового опроса.
Важнейшим условием положительных результатов текущего контроля является систематическая СРС в соответствии с графиком недельной загрузки СРС (табл. 3.1)
СРС при подготовке к итоговому контролю (промежуточной аттестации)
Промежуточная аттестация осуществляется:
7-й семестр ОФО: зачет ;
Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения ООП представлен в таблице 4.4.1.
Отличительные особенности работы комплекса ГД - гребной винт в период старта судна. Факторы, определяющие перегрузку ГД, валопровода. 5 страница
.10. неисправное состояние систем автоматики и защиты котла.
3.2.2. Признаками упуска воды в котле являются:
.1. отсутствие уровня воды в водоуказательных приборах, не появляющегося после их продувания;
.2. свист сухого пара при открывании нижних пробных клапанов:
.3. покраснение и побеление от перегрева видимых частей поверхности нагрева котла;
.4. заметные провисания групп или отдельных труб поверхностей нагрева.
3.2.3. При быстром снижении уровня воды в водоуказательном приборе следует уменьшить подачу топлива, снизить или прекратить расход пара на потребители, установить и устранить причины быстрого снижения уровня.
3.2.4. При упуске воды из котла необходимо немедленно:
.1. прекратить горение;
.2. прекратить питание;
.3. прекратить подачу воздуха;
.4. закрыть стопорные клапаны;
.5. сообщить вахтенному помощнику капитана и старшему механику. Затем:
.6. открыть вручную предохранительные клапаны, клапаны продувания пароперегревателя и спустить пар;
.7. закрыть заслонки воздухонаправляющих устройств и принять другие меры к недопущению местного и общего резкого охлаждения котла.
3.2.5. Питание котла категорически запрещается, если уровень воды в нем упал ниже нижнего пробного клапана в газотрубных и газоводотрубных котлах и ниже нижней кромки водоуказательного прибора в водотрубных котлах.
3.2.6. После вывода котла из действия в результате упуска воды необходимо тщательно осмотреть котел и при отсутствии видимых повреждений (проседаний топок, выпучин, трещин, деформации труб, пропусков пара и воды) провести гидравлическое испытание котла на рабочее давление. Если течи и деформации элементов не обнаружены, котел может быть допущен к дальнейшей эксплуатации, о чем должны быть произведены соответствующие записи в машинном журнале. По приходе в порт котел должен быть предъявлен Регистру для освидетельствования
2.11. Особенности обслуживания утилизационных котлов
2.11.1. В утилизационных котлах с полным или частичным перепуском газов при подготовке к пуску необходимо проверить положение заслонок и плавность работы их приводов и сервомоторов. На режимах малых нагрузок двигателей следует производить перепуск выпускных газов для предотвращения интенсивного отложения сажи.
2.11.2 Если вводу в действие утилизационного котла с принудительной циркуляцией предшествовало "сухое хранение", необходимо проверить закрытие воздушных и дренажных клапанов секций змеевиков. Перед вводом в действие утилизационного котла на контуре принудительной циркуляции необходимо открыть все клапаны, кроме нагнетательного клапана циркуляционного насоса. Если в качестве сепаратора пара используется котел на жидком топливе, то он должен быть в действующем состоянии до пуска циркуляционного насоса. Если пуск циркуляционного насоса производится при отсутствии давления пара в котле на жидком топливе, его воздушный клапан должен быть открыт.
2.11.3. Пуск и включение циркуляционных насосов котла следует производить до пуска двигателя.
2.11.4. Во время работы утилизационных котлов необходимо периодически контролировать:
.1. уровень воды в барабане котла или сепараторе;
.2. давление перегретого и насыщенного пара;
.3. температуру перегретого пара;
.4. давление и температуру питательной воды на входе в котел;
.5. давление и температуру воды в циркуляционном контуре;
.6. температуру газов на входе в котел и выходе из него;
.7. сопротивление газового тракта;
.8. химический состав котловой и питательной воды.
2.11.5. Следует систематически удалять сажу и гудрон из приемных частей и с поверхностей нагрева котла всеми наличными средствами как на ходу судна, так и на стоянках. Признаками загрязнения котлов являются увеличение температуры газов за котлом, газового сопротивления и снижение давления пара при неизменных нагрузке котла и параметрах выпускных газов двигателя. Не реже одного раза в сутки, а также перед вводом котла в действие следует спускать гудрон из гудроносборника приемной камеры.
2.11.6. Необходимо следить за работой водяного затвора приемной камеры котла. Появление воды в сливных воронках и сигнальных трубках свидетельствует о повреждениях "труб и змеевиков. При подготовке котла к вводу в действие после ремонта и очистки поверхности нагрева с газовой стороны, а также в других случаях вскрытия камеры, следует проверять исправность дренажной системы и заполнять водой водяные затворы.
2.11.7. При работе утилизационного котла допускаются колебания уровня воды в пределах видимости водоуказательного прибора и колебания давления, не препятствующие нормальной работе потребителей пара. Если колебания давления или уровня превышают допускаемые, необходимо отключить котел и устранить неисправности средств автоматизированного регулирования.
2.11.8. Следует принимать своевременные меры для устранения неплотностей обшивки утилизационных котлов и попадания выпускных газов в машинные помещения.
2.11.9. При загорании сажи и гудрона в обшивке котла необходимо принять меры к прокачиванию водой всех исправных секций, после чего дать пар на паротушение, дать воду для тушения пожара через систему водообмыва котла. Подготовить к действию пожарную водяную систему и протянуть к котлу шланги. В процессе тушения пожара следует контролировать работу системы дренажа приемной камеры котла и газохода двигателя, температуру кожуха по высоте котла, температуру газов на входе в котел и выходе из него, наличие искр на выхлопе. При необходимости, если позволяет обстановка, на время тушения пожара следует остановить двигатель и загерметизировать его всасывание.
2.11.10. При выводе утилизационного котла из действия циркуляционный насос следует останавливать не ранее трех часов после остановки двигателя.
ВОПРОС 37
Причины и источники вибрации на судне на ходовом режиме работы СЭУ. Характеристики оценки интенсивности вибрации. Пути борьбы с вибрацией механизмов.
§ 1.3. ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ВИБРАЦИИ МЕХАНИЗМОВ И ОБОРУДОВАНИЯ
1.неуравновешенность вращающихся масс;
2.несоосность вращающихся деталей;
3.двоякая жесткость роторов;
Источники вибрации ДЭУ:
давление газа в цилиндрах и сил инерции вращающихся и поступательно движущихся деталей.
качество изготовления и сборки деталей, их износ и некачественная смазка
крутильные колебания коленчатого вала.
неуравновешенность сил и моментов ГД (некачественная балансировка масс валопровода, винта и маховика).
периодически меняющийся упор винта
неравномерности нагрузки по цилиндрам
ударами поршней о втулки цилиндров при их перекладке
Интенсивность составляющих этого шума возрастает с увеличением частоты вращения, сил инерции, давления газов (действующих на поршень), зазоров между поршнем и втулкой. На их интенсивность также влияю тактность, число цилиндров, материал и жесткость блока и цилиндровой крышки, отношение радиуса кривошипа к длине шатуна, величина поверхности соударяющихся деталей и другие факторы.
Источники вибрации паровых турбин:
Основными источниками вибрации судовых паротурбинных установок являются редуктор и паровая турбина. Шум редуктора, достигает 105—110 дБ по общему уровню и 100 дБ на частотах 1000—2000 Гц.
Величина колебательной энергии, излучаемой в виде воздушного шума и передаваемой на фундамент, зависит от частоты вращения зубчатых колес, полезной нагрузки на зубья, точности изготовления, сборки и балансировки. Особенно значительное влияние на увеличение шума и вибрации оказывает неточность изготовления колес, а именно: отклонение размеров, шага и профиля зубьев. Резонансные явления, возникающие в результате совпадения частот, собственных колебаний сдельных элементов, зубчатых передач с вынужденными колебаниями, также могут усиливать шум и вибрацию.
Шум и вибрация турбины возникают по технологическим и эксплуатационным причинам, а именно: в результате некачественной балансировки и монтажа ротора,
турбины, износа подшипников, некачественной смазки
Значительный шум и вибрацию создают также вспомогательные паровые турбины, соединенные с генераторами (турбогенераторы).
Вибрации оценивают с помощью виброперемещения а, виброскорости á, и виброускорения ä.. Вибрационная (колебательная) мощность N определяется произведением действующей силы F на виброскорость á.
где F^á — угол между направлением силы и виброскорости.
Логарифмические уровни виброскоростиLá, дБ, определяют по формуле Lá=201g[á /(5-10-8)], где á - среднее квадратическое значение виброскорости, м/с.
Виброускорение часто выражают в логарифмических единицах относительно ускорения силы тяжести g: Lä ==201g(á /g). Обычно g =9,81 м/с2.
Параметром вибрации является также величина механического сопротивления колебательной системы Zm — отношение силы F, действующей на систему, к виброскорости á , Н-с/м.
§ 3.1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ УМЕНЬШЕНИЯ ВИБРАЦИИ И ШУМА МЕХАНИЗМОВ И ОБОРУДОВАНИЯ. Решение проблемы снижения шума и. вибрации оказывается значительно более легким, если заниматься ею на стадии проектирования машин и оборудования. В числе общих мероприятий, которые при этом должны быть проработаны, можно выделить следующие:
- выбор таких способов и средств достижения, поставленной перед механизмом задачи, которые создавали бы минимальные шум и вибрацию (например, замена электромеханических преобразователей постоянного тока в переменный на полупроводниковые) ;
- проектирование малошумных механизмов с пониженной вибрацией;
- рациональное размещение шумящих механизмов с тем, чтобы уменьшить их влияние на защищаемые помещения.
Существуют следующие основные способы уменьшения звуковых вибраций и воздушного шума работающих механизмов:
- уменьшение энергии возмущающих сил или перераспределение ее во времени;
- отстройка частот собственных колебаний деталей механизмов от частот возмущающих сил;
- уменьшение интенсивности колебаний деталей механизма путем использования задемпфированных конструкций;
- применение в конструкции механизмов средств вибро- и звукоизоляции, звукопоглощения и вибродемпфирования.
Уменьшение энергии возмущающих сил может быть осуществлено снижением размеров вращающихся масс и соответственно линейных скоростей. Перераспределение энергии во времени может быть обеспечено использованием буферных устройств.
Рекомендуется применять технологические процессы и оборудование, не создающие повышенного шума. К ним могут быть отнесены электрофизические методы в металлообработке; создание неразъемных соединений сваркой (а не клепкой), склеиванием, прессованием; автоматизация формовки и зачистки в литейном производстве, литье под давлением, технология профильного шлифования, уплотнение прессованием взамен ударного уплотнения, применение гидравлического привода взамен пневматического и т.
Виды шумов. Основные источники и причины шума. Основные элементы пропульсивного комплекса, создающего наибольший шум при работе СЭУ. Мероприятия по борьбе с шумом механизмов СЭУ.
Современное судно насыщено механизмами и устройствами разного типа, при работе которых возникают колебания широкого спектра частот. Эти колебания появляются из-за специфики и нарушения работы механизмов и устройств, несовершенства их конструкций, неисправностей и износов. Эти колебания в свою очередь могут являться возбудителями вибрации смежных конструкций, устройств, и механизмов, быть причиной нарушения их работы или повреждения, а также быть источниками звуковой вибрации—шума.
Шум от источников на судах распространяется прямым или косвенным путем к объекту восприятия по воздушной среде (воздушный шум) и по корпусным конструкциям (структурный шум).
Воздушный шум является определяющим, в основном, для помещений, где сосредоточены источники его. В жилые и служебные помещения он может проникать непосредственно через переборки, палубы, подволоки, по вентиляционным каналам, через отверстия.иллюминаторы, открытые капы машинного отделения, неплотные двери и т. п.
Структурный шум распространяется от источников (механизмов, устройств и др.) через фундаменты или всевозможные неопорные связи (трубопроводы, тяги дополнительного крепления и пр.) на корпусные конструкции судна, достигает ограждающих конструкций (палуб, переборок) помещений и вызывает при определенных условиях их вибрацию, что обусловливает в ряде случаев шумность в помещениях. По мере удаления от источника за счет потерь энергии в местах соединения корпусных конструкций и вследствие потерь на излучение структурный шум ослабевает, но может и усиливаться при совпадении собственных и вынужденных колебаний корпусных конструкций. Структурный шум может возникать в результате действия воздушного шума на корпусные конструкции, ограждающие помещение, в котором находится источник его.
Шум может быть механического, аэродинамического (гидродинамического) и электромагнитного происхождения.
Шум механического происхождения вызывается возмущающими силами, возникающими вследствие неуравновешенности вращающихся частей механизмов и устройств, ударами деталей в сочленениях и других причин.
К основным аэродинамическим относятся следующие возникающие шумы:
вихревой — при срыве вихрей с обтекаемых тел (рабочих лопаток вентиляторов, лопастей воздушных винтов и т. п.),
пограничного слоя — из-за турбулентности потока и у стенок поверхности обтекаемых тел;
свободной струи — вдали от твердых границ при перемешивании потоков, движущихся с различными скоростями (например, шум, возникающий при работе реактивных двигателей);
неоднородности потока.поступающего на лопасти или лопатки, — из-за периодических изменений давлений на них; вращения — вследствие пульсации давления в среде из-за прохождения лопастей мимо фиксированных точек пространства и вытеснения среды лопастями (лопатками);
кавитационный — в потоке жидкости в результате разрыва сплошности вследствие разряжения и возникновения каверн (полостей), заполненных парами жидкости и растворенными в ней газами, при захлопывании которых возникают звуковые импульсы. К аэродинамическим относится и шум, происходящий из-за периодических пульсации давления во впускных и выпускных системах двигателей.
Электромагнитный шум, возникающий в электрических машинах, создается колебаниями статора и ротора под влиянием переменных магнитных сил, действующих в воздушном зазоре между полюсом и якорем.
В машинных отделениях (на открытых рабочих постах), а также в некоторых случаях и в звукоизолированных постах управления энергетической установкой, рулевых рубках, жилых помещениях экипажа и пассажирских помещениях современных судов уровни звукового давления превышают значения, установленные санитарными нормами.
Более высокой шумностью отличаются суда на подводных крыльях и воздушной подушке. Легкий корпус, мощная энергетическая установка (дизельная, газотурбинная и т. д.) в небольшом по размерам машинном отделении, высокие скорости движения с поднятым над водой корпусом способствуют усилению и распространению шума и вибрации на судне. Кроме того, суда на воздушной подушке при движении создают мощный аэродинамический шум, достигающий на расстоянии 30 м уровня 100 дБ.
Источником звуковых вибраций может быть руль. Интенсивность вибрации в значительной мере зависит толщины его: чем тоньше руль, тем сильнее он может вибрировать.
Причинами возникновения шума, обусловленного работой винта, являются также его «пение» и кавитация Пение винта — явление сравнительно редкое. Оно представляет собой тональное звучание (состоит из одного, двух или трех тонов), вызванное вибрацией вращающихся лопастей винтов под действием набегающего потока. Такое звучание возникает на тех частотах вращения винта, при которых частоты гидродинамических сил совпадают с собственными частотами лопастей гребных винтов.
Кавитационный шум возникает вследствие захлопывания воздушных и паровых каверн, образующихся на лопастях гребного винта при определенных его скоростях и нагрузках. Кавитационный шум охватывает широкий диапазон частот от десятков сотен до сотен тысяч герц. По интенсивности шум кавитирующего винта на 15—20 дБ больше шума некавитирующего.
По причине механической или гидродинамической неуравновешенности винта, различия геометрических размеров лопастей и некачественной укладки гребного вала возникают колебания с частотой, кратной частоте вращения гребного винта.
Гидродинамическая неуравновешенность винта - наиболее вероятная причина вибрации корпуса судна с частотой первого порядка по отношению к частоте вращения гребного вала. Гидродинамическая неуравновешенность гребного винта объясняется либо различным шагом его лопастей, либо отклонением номинального значения центрального угла между лопастями. В том случае, если одна из лопастей отличается от остальных величиной шага сечений, то такой винт, даже полностью механически уравновешенный, при работе в воде станет гидродинамически неуравновешенным. При постоянстве величины и направления скорости набегающего на винт потока величина угла атаки вследствие отличия шагового угла будет уже другой и величина упора и момента, создаваемого этой лопастью, будет отличаться от таковых для других лопастей. В результате сила упора всего винта не будет приложена к его центру и создаст момент, изгибающий гребной вал.
Борьба с шумом и вибрацией на судах ведется по следующим основным направлениям:
первое - уменьшение шума и вибрации в самом источнике их возникновения путем выполнения мероприятий конструктивного, технологического и эксплуатационного характера. К этим мероприятиям относятся:
уменьшение энергии возмущающих сил или перераспределение ее во времени; предотвращение или устранение резонансных колебаний; улучшение технологии изготовления и сборки; надлежащая эксплуатация, например соблюдение режимов работы механизмов спецификационным условиям; поддержание механизмов в исправном состоянии и т. д. Комплекс таких мероприятий, осуществляемых в процессе проектирования и изготовления главных двигателей, вспомогательных механизмов и устройств, позволяет наиболее успешно решать проблему борьбы с шумом и вибрацией на транспорте;
второе - ослабление колебательной энергии, распространяющейся от ее источников по воздуху и судовым корпусным конструкциям путем применения соответствующих средств звуко- и виброизоляции, звуко- и вибропоглощения, а также виброгашения;
третье - выполнение мероприятий по ограничению и предупреждению вредного действия шума и вибрации на членов экипажей судов, а также вредного действия вибрации на конструкции, работу механизмов, оборудования и устройств.
К этим мероприятиям относится планировка помещений, подбор типов и марок механизмов и оборудования и расположение источников шума вибрации с учетом требований акустики; оборудовании дистанционного управления судовой энергетической установки, применение комплексной автоматизации; осуществление технической диагностики; организации рационального режима труда; обеспечение вахтенных средствами индивидуальной защиты от шума и вибрации; организация периодического медицинского контроля.
Читайте также: