B – ширина судна по миделю, м.,
h – высота от летней грузовой ватерлинии до края настила палубы
самой высокой надстройки, м.,
А – площадь парусности (боковая проекция), м2.,
3. Вес якоря: Gя ≥ к * χс
К – коэффициент учитывающий р-н плавания судна. Для судов неограниченного р-н плавания к = 3.
4. Суммарная длина цепей: L ≥ 87 * г * 4√χс
г = 1 для судов неограниченного района плавания
Величина выбирается кратной 25 (длина одной смычки) и делится на 2 части с учетом того, что длина правой цепи, как правило на одну смычку больше.
5. Калибр цепи: δц ≥ s * t * √ χс
s = 1 для судов неограниченного района плавания,
t = 1,75 для цепей обычной прочности,
t = 1,55 для цепей повышенной прочности,
t = 1,35 для цепей особо прочных.
6.Тяговое усилие при подъеме (якоря с глубины 80 м.):
Т/ = (Gя + q * l) * k * f, кг
q = 0.0226 – вес погонного метра якорной цепи,
k = 1 - ρв / ρст - коэффициент выталкивающей силы,
ρв = 1025, кг/м3 – плотность воды,
ρст = 7800, кг/м3 – плотность стали,
f = 1.28 – 1.35 – коэффициент трения цепи.
7. Усилие отрыва якоря: Тотр = 2Т/
8.Тяговое усилие при подъеме двух якорей с глубины 40 м.
T// = (2Gя +q * l) * k * f
Дальнейший расчет ведется на большее из усилий Т/ или Т//
9. Диаметр начальной окружности звездочки: Dно = 8δц / sin 36°
10. Крутящий момент на звездочке:
а) при подъеме двух якорей М//3 = (T// * Dно) / (2 * η3), кг*м
где η3 = 0,95 – КПД звездочки;
б) при отрыве якоря Мотр3 = (Тотр * Dно) / (2 * η3), кг*м.
11. Частота вращения звездочки: n3 = Сц / 40 бц, об/мин;
где Сц – скорость выбирания цепи;
Сц = 8 м/мин при подъеме двух якорей,
Сц = 10 м/мин при подъеме одного якоря.
12. Частота вращения электродвигателя выбирается: nдв = 1440; 960; 720 об/мин
|
|
13. Передаточное отжатие редуктора: ip = nдв / n3
14. Крутящий момент на валу электродвигателя:
а) при поднятии якорей Мдв = М3 / (ip * ηр), кг/м
ηр = от 0,5 до 0,75 – КПД редуктора (оценить по схеме редуктора);
б) при отрыве якоря Мотрдв = (Мотр3 / (ip * ηp)
15. Мощность электродвигателя: Nдв = (Mдв * nдв) / 975, квт.
Содержание отчета:
1. Составить кинематическую схему брашпиля. Оценить механический КПД редуктора.
2. Произвести расчет, определить основные параметры якорного устройства.
Контрольные вопросы:
1. Требования Регистра к якорному устройству.
2. В каких случаях запрещается эксплуатации якорного устройства?
3. Как производится обкатка и испытание брашпиля?
4. Швартовные испытания якорного устройства.
5. Типичные неисправности брашпиля.
6. Техника безопасности при якорно-швартовной операции.
7. Ходовые испытания якорного устройства.
Литература
1. Косыгин И.А., Тюрина О.А. Судовые вспомогательные системы и механизмы: курс лекций. М: Альтаир МГАВТ 2014г. 78 стр
Лабораторная работа №11
Тема: Расчет грузового устройства
Цель: Закрепить теоретические знания
Вводный контроль
- Перечислите грузовые устройства.
- Назначение грузовых устройств.
- Перечислите основные характеристики грузовых устройств.
Материальное обеспечение: справочная литература, плакаты, схемы лебедок.
Теоретическое обоснование
К судовым грузовым устройствам относятся грузовые краны, стрелы, тали, лифты, транспортеры. Промысловые суда имеют большое количество стрел и кранов, которые используются при грузовых операциях, а также многих операциях промыслового лова. Стрелы грузоподъемностью до 20 тон условно называются легкими. Стрелы обслуживаются грузовыми лебедками, которые могут иметь электропровод постоянного тока 220В или переменного тока 380В. На судах имеющих большое количество стрел (плавбазы, транспортные рефрижераторы), лебедки постоянного тока питаются от выпрямителя и могут работать в рекуперативном режиме. Лебедки выпускаются правого и левого исполнения.
|
|
Лебедки должны обеспечивать:
- скорость подъема номинального груза. 1 - 1,25 м/с;
- скорость спуска 2 - 2,5 м/с;
- скорость отрыва и приземления 0,1 - 0,25 м/с;
- удержание номинального груза на весу при отключении питания.
Эксплуатация грузового устройства запрещается при:
- наличии трещин, вмятин, прогибов стрелы;
- износ грузовой цепи и гака более 10% калибра;
- обрыве более 10% проволок на длине 8 диаметров троса;
- неисправности тормозов;
- при наличии крупных заусенцев и сколов реборд блоков;
- истечении срока испытаний.
Грузоподъемные средства.
1 — легкие грузовые стрелы; 2 — спаренный бортовой поворотный кран;
3 — грузоподъемное устройство для тяжеловесов со стрелой качающегося типа
Задание:
1. Составить схему грузового устройства. Определить крепость грузовых талей (на схеме к=4)
 |
Дано:
G =
k =
Cгр =
dтр= Т
ηT = 0,95 – 0,98
Определить:
тяговое усилие Т лебедки,
мощность двигателя лебедки
2. Тяговое усилие на барабане лебедки:
Т = G / (k* ηт)
3. Скорость шкителя:
|
|
Сш = Сгр * к
4. Диаметр грузового барабана:
D = (20 ÷ 3О)du
5. Крутящий момент на барабане:
Мб =((Dб + dш) * Т) / 2ηб
ηб - КПД барабана = 0,48 - 0,99
6. Частота вращения электродвигателя: nДВ = 1440; 960; 720 об/мин
7. Частота вращения грузового барабана:
nб = Сш / ((Dб + dш) * π
8. Передаточное число редуктора:
iр = nдв / nб
9. Крутящий момент на валу электродвигателя:
Мдв = Мб / (iр* ηр)
ηр = 0,6 - 0,9 — КПД редуктора (оценить по схеме)
10. Мощность электродвигателя лебедки:
Ne = (Мдв * nдв) / 975 кВт
Содержание отчета:
1. Составить схему грузового устройства.
2. По исходным данным (получить у преподавателя) произвести расчет.
3. Сравнить результаты с прототипом.
Контрольные вопросы:
1. Требования к грузовому устройству.
2. В каких случаях эксплуатация грузового устройства не разрешается?
3. Обкатка грузовой лебедки.
4. Испытание грузового устройства после ремонта.
5. Сравнительная характеристика различных видов привода грузовой лебедки.
Литература
1. Косыгин И.А., Тюрина О.А. Судовые вспомогательные системы и механизмы: курс лекций. М: Альтаир МГАВТ 2014г. 78 стр
Лабораторная работа №12
Тема: Изучение конструкции и расчет траловой лебедки
Цель: Закрепление теоретических знаний. Ознакомление с устройством лебедки.
Вводный контроль
- Перечислите виды тралового лова.
- Какие операции выполняет траловая лебедка..
- Перечислите основные параметры для расчета траловой лебедки.
Материальное обеспечение: справочная литература, плакаты, кинематические схемы лебедок.
Теоретическое обоснование:
Траловый лов – один из основных активных видов океанического лова. Различают донный траловый лов (треска, пикша, палтус) и пелагический (разноглубинный) – сельдь, сардина, сардинелла и др.. Траулеры - мощные, мореходные суда с большой автономностью плавания. Поскольку главные двигатели должны как в режиме перехода, так и в режиме (крупные тралы создают сопротивления 20-25т при скорости 5-6 узлов), то траулеры снабжаются винтом регулируемого шага (ВРШ).
Включение в сеть такого мощного потребителя, как траловая лебедка вызывает провалы напряжения. Эта проблема решается за счет включения в энергоустановку траулера мощных валогенераторов; питание траловой лебедки от отдельного дизель-генератора; компоновка энергоустановки по схеме «отец –сын».
Траловая лебедка – основной промысловый механизм обеспечивающий выполнение следующих операций:
- пуск трала и траление ваеров;
- удержание гаеров при буксировке трала;
- выбирание ваеров и подъем трала на палубу.
По роду привода траловые лебедки бывают электроприводными и гидравлическими. На современных судах получила распространение промысловая схема с раздельными ваерными лебедками. Это весьма мощные механизмы с двигателями мощностью до 400 кВт, а иногда и более.
Основанием лебедки, изображенной на рис. 19, служит литая чугунная станина 5, состоящая из двух половин, соединенных болтами. На приливах станины установлены две средние 6 и две крайние 24 литые чугунные стойки с подшипниками, в которые уложены ваерный 32, вспомогательный 9 и приводной (машинный) 4 валы. Стойки предохраняются от перемещения клиньями, поставленными между их основаниями и упорными выступами станины 5. К обработанным боковым поверхностям передних углов станины 5 болтами крепятся кронштейны 1, к которым в свою очередь крепятся цилиндры паровой машины лебедки. Подшипники стоек станины разъемные, с бронзовыми вкладышами. Смазка к ним подается из колпачковых масленок. Со стороны поста управления к стойкам станины крепится швеллер 8, на котором закреплены щитки, закрывающие зубчатые передачи, и подшипники валика 30 управления кулисами паровой машины.С передней стороны лебедки боковые 24 и средние 6 стойки соединены двумя верхними направляющими 16 каретки 15 ваероукладчика.
На цельнокованом ваерном валу 32, изготовленном из стали 5, между средними стойками на шпонке закреплено шевронное колесо 29, отлитое из стали ЗОЛ. По концам вала 32 на конусных шейках на шпонках насажены двойные турачки 22, отлитые из стали ЗОЛ и закрепленные гайками, которые застопорены болтиками. Вал 32 уложен в подшипники всех четырех стоек станины.
Между средними 6 и крайними 24 стойками станины на валу 32 свободно вращаются на бронзовых втулках, запрессованных в их ступицы, два ваерных барабана 28. Барабаны стальные, литые, с приклепанными ребордами. Бронзовые втулки барабанов смазываются маслом из внутреннего пространства барабана, куда масло наливается через отверстие, закрытое нарезной пробкой. Втулка ступицы барабана, расположенная у средней стойки, дополнительно может смазываться через отверстие, закрытое пробкой. К наружной реборде приклепывается стальной диск с двумя кулачками, с которыми входит в зацепление кулачковая муфта 12, соединяющая барабан 28 с валом 32. Муфты отлиты из стали ЗОЛ и перемещаются вдоль квадратных шеек вала 32 рычажным приводом. Перемещение барабана в сторону муфты ограничивается разъемным кольцом, поставленным в выточку ваерного вала. Обе половины кольца соединяются винтами. На ступице ваерного барабана у средней стойки станины призонными болтами закреплена цепная звездочка 21 привода ваероукладчика.
Каждый ваерный барабан 28 снабжен ленточным тормозом, шкив которого закреплен болтами на внешней реборде барабана. Тормозная лента 11 из стали 35 имеет фрикционную облицовку из ферродо, закрепленную винтами. Лента состоит из двух частей, к нижним концам которых приклепаны уши с отверстиями, стянутые болтом. На конце этого болта имеется головка с отверстием, сквозь которое проходит палец, шарнирно связывающий тормозные ленты с башмаком, закрепленным на станине лебедки. Уши и болт выполнены из стали 4, палец — из стали 5, а башмак — из чугуна СЧ18—36. К верхним концам ленты приклепаны также уши из стали 4, в отверстия которых вставлены цапфы бронзовых камней. Сквозь нарезные отверстия этих камней проходит тормозной винт из стали 4 с правой и левой нарезкой. Винт вручную поворачивается маховиком 26 из чугуна СЧ18—36. Винт вращается в подшипнике кронштейна, по обеим сторонам которого винтами закреплены установочные кольца. Бронзовые камни служат гайками нарезкам тормозного винта и при его вращении сжимают или разжимают тормоз. Болт, стягивающий нижние концы лент тормоза, соединяет их со станиной, а его гайки служат для регулировки зазора между лентой и тормозным шкивом.
Вспомогательный вал 9 откован из стали 5 и лежит в подшипниках крайних 24 и правой средней 6 стоек станины. Он фиксируется от осевого перемещения установочным кольцом у левой крайней стойки и буртом у шейки, лежащей в подшипнике средней стойки станины. На концах вала 9 закреплены одинарные турачки 23 тем же способом, что и турачки ваерного вала. У левой крайней стойки на валу 9 на шпонке закреплено зубчатое колесо 31 с прямыми зубьями, отлитое из чугуна СЧ21—40.
Приводной (машинный) вал 4, откованный из стали 35, лежит в подшипниках всех четырех стоек станины и имеет по концам насаженные на шпонки горячей посадкой кривошипные диски 13, отлитые из стали ЗОЛ, в которые запрессованы цапфы кривошипов, откованные из стали 45. Между подшипниками средних стоек станины на вал 4 на шпонке насажена шевронная шестерня 7, откованная из стали 6. Шестерня 7 находится в зацеплении с колесом 29 ваерного вала. У левой крайней стойки на вал 4 на шпонке насажена цилиндрическая прямозубая шестерня 3, находящаяся в зацеплении с колесом 31 вспомогательного вала 9. Рядом с шестерней 3 и у правой крайней стойки станины на валу 4 на шпонках насажены по две пары эксцентриков 2 золотникового привода машины.
Каретка 15 ваероукладчика сварная с двумя парами вертикальных и горизонтальных ролов для направления ваера. Каретка скользит по верхним направляющим 16 и одной нижней (не показанной на рисунке). Ходовой винт 17 вращается в бронзовых втулках, запрессованных в отверстия стоек станины. На квадрат, выступающий из подшипника крайней стойки, можно надеть маховик 14 с защелкой на пружине, удерживающей маховик на ходовом винте. Маховики служат для ручной установки кареток. На противоположный конец винта на шпонке надета закрепленная гайкой шестерня 18, которая находится в зацеплении с шестерней 19. Последняя крепится шпонкой на валике; на другом конце валика болтами закреплена звездочка 20, которая цепью соединена со звездочкой 21 ваерного барабана. Натяжение цепи производится поворотом кронштейна, в подшипниках которого вращается валик со звездочкой 20. Для выключения механического привода ваероукладчика нужно либо снять цепь, либо снять звездочку 20 (можно также снять шестерню 19). Отдельные узлы ваероукладчика сходны с подобными узлами электрической лебедки польской постройки, описание которой помещено ниже. Так как ваероукладчик лебедки WT3-3 по конструкции аналогичен этому же узлу лебедки WT3-1, освещенному в работах по промысловым механизмам, более подробного описания в настоящей главе не помещаем.
Лебедка приводится в действие двухцилиндровой паровой машиной простого расширения, управляемой пазовой кулисой. Машинная лебедка управляется рычагами 27, поворачивающими валик 30. Последний в свою очередь передвигает переводной механизм кулис золотниковых приводов обоих цилиндров машины.
Задание:
Для выполнения работы необходимо изучить и зарисовать кинематическую схему одной из траловых лебедок.
Данные для расчетов:
| ЛЭТр - 10 | ЛЭТр 0 - 3 | ЛГВ | |
| Диаметр ваера, d в | 26 мм | 22 мм | 28 мм |
| Длина ваера, L в | 2*1250 м | 2*1000 м | 2*1500 м |
| Вытяжное усилие, P в | 10000 кг | 6300 кг | 10000 кг |
| Скорость выбора ваера, C в | 100 м/мин | 60 м/мин | 124 м/мин |
1. Диаметр ваерного барабана: Dб = (14 - 23) d l
2. Длина ваерного барабана: Lб = (2,7 - 3,2) Dб
Размеры Lб и Dб округляются до ближайших стандартных значений.
Весь запас ваеров хранится на ваерном барабане, поэтому трос намотан большим числом слоев. Для укладки троса правильными шлангами лебедка имеет ваероукладчики.
3. Число шлагов по длине барабана: nш = Lb / dв
4. Число слоев троса на барабане: Lb = nш *π (Dб * nc + dв * nc2)
π * nш * dв * nc2 + π * nш * Dб * nc – Lc = 0
a * nc2 + b * nc – Lb = 0
nc = (-b ±√b2 + 4 * Lb) / 2a; a = π * nш * dв, b = π * nш * Dб
5. Расчетный диаметр барабана с намотанным ваером:
D/б = Dб + dе (2nc – 1)
6. Частота вращения ваерного барабана: nб = cв / (π * D/б)
7. Передаточное отношение редуктора: ip = nэдв / nб
8. Крутящий момент на барабане: Мкр.б = (Рb * Dб) / 2ηб,
где ηб =0,95-0,98
9. Крутящий момент электродвигателя: Мкр.э.дв = Мкр.б / (ip * ηб)
где ηб = 0,8-0,85
10. Мощность электродвигателя: Nэ.дв = (Pb * cb) / (6120 * ηр),
где ηр= 0,75-0,80
Содержание отчета:
1. Составить схему траловой лебедки.
2. Произвести расчет траловой лебедки.
3. Сравнить результаты расчета с прототипом.
Контрольные вопросы:
1. Рассказать о сущности тралового лова.
2. Функции траловой лебедки.
3. Особенности энергетической установки траулера.
4. В чем различия применения многооперационных траловых лебедок и раздельных ваерных лебедок.
5. Что такое донный и пелагический траловый лов?
Литература
1. Косыгин И.А., Тюрина О.А. Судовые вспомогательные системы и механизмы: курс лекций. М: Альтаир МГАВТ 2014г. 78 ст
Лабораторная работа №13
Тема: Изучение конструкции и расчет подвесного механизма выборки кощелька(ПМВК)
Цель: Пробное изучение конструкции ПМВК и краткий расчет привода.
Вводный контроль
- Назначение подвесного силового блока.
- Условия хранения силовых блоков.
- Какие факторы необходимо учитывать при выборе типа подъемный механизм выбирания кошелькаПМВК.
Материальное обеспечение: справочная литература, плакаты: устройство ПМВК 4 и ПМВК 5.
Теоретическое обоснование:
Кошельковый вид лова используется в настоящее время в рыбном промысле, как один из активных видов лова. Этим способом ловят сельдь, сардинеллу и ряд пород рыб. Для подъема кошелькового невода на борт судна после выловки улова используются подвесные силовые блоки типа ПМВК – подъемный механизм выбирания кошелька. Блок нечетных моделей выпускается с электроприводом, четных – с гидравлическим приводом. В остальном, их конструкция аналогична. Кошельковый невод выбирается, проходя в виде жгута между щек вращающегося барабана. Для увеличения трения щеки облицованы резиновыми прокладками. ПМВК различной мощности могут устанавливаться на судах типа СЧС, МРС, МРСР и некоторых других.
На переходах силовые блоки хранятся в трюме или на палубе, на неводной площадке. На период хранения ПМВК рекомендуется смазать солидолом (резьбовые соединения) и закрыть брезентом. Шланги (у блоков с гидроприводом) так же должны быть обернуты брезентом. Перед пуском блок подвешивают над палубой. Для страховки через отверстия в траверсе пропускают дублирующий трос, конец которого закрепляют на палубе. При выборе типа ПМВК следует учесть, что он создает значительный крепящий момент. Использовать блоки при волнении свыше 5 баллов запрещается.
Нельзя использовать блоки для подъема грузов.
Запрещается находиться под блоком во время его работы.
Кошельковый лов
Задание:
1. Ознакомление с устройством ПМВК 4 и ПМВК 5.
2. По рисунку составить кинематическую схему привода ПМВК.
3. Зарисовать схему насосной установки.
4. Произвести краткий расчет силового блока.
Данные для расчета
Тяговое усилие Т = 2500 кг
Скорость выбирания С = 20 м/мин
Средний диаметр барабана D = 500 мм
1. Частота вращения барабана: n = C/ ПD об/мин
2. Частота вращения электродвигателя: n = 750; 1500; 3000 об/мин
3. Передаточное отношение редуктора: i = nэ / nб
4. Крутящий момент барабана: М = Т*Dб /2ηб кг м где ηб – КПД барабана ηб=0,9
5. Крутящий момент двигателя: Мдв = Мб / ηip кг м где ηр = 0,7 - 0,85 - КПД редуктора
6. Мощность электродвигателя: N = (Mдвnэ)/ 975 квт
Содержание отчета:
1. Схема ПМВК.
2. Расчет блока.
Контрольные вопросы:
1. Сущность кошелькового лова.
2. Назначение ПМВК.
3. Техника безопасности.
4. Устройство ПМВК.
Литература
1. Косыгин И.А., Тюрина О.А. Судовые вспомогательные системы и механизмы: курс лекций. М: Альтаир МГАВТ 2014г. 78 стр
Лабораторная работа №14
Тема: Изучение схемы сепаратора коалесцирующего модернизированного(СКМ).
Цель: Познакомиться с устройством сепаратора льяльных вод. Закрепить теоретические знания.
Вводный контроль
- Назначение сепаратора коалесцирующего модернизированного (СКМ).
- Какие еще типы сепараторов вы знаете?
- Какие элементы автоматики имеет сепаратор?
Материальное обеспечение: справочная литература, плакаты: устройство ПМВК 4 и ПМВК 5.
Теоретическое обоснование:
Судно может служить источником трех видов загрязнений по отношению к морской среде: льяльных (нефтесодержащих) вод; сточных вод; твердого мусора.
В отечественном законодательстве и МК МАРПОЛ 73/78 указан порядок очистки их до установленных норм. Согласно МК МАРПОЛ 73/78 сброс очищенных льяльных вод вне особых районов разрешается при одновременном выполнении условий:
1. содержание нефти не более 15 мг/л;
2. расстояние до берега не менее 12 морских миль;
3. скорость судна не менее 7 узлов;
4. сброс производиться постепенно, через одобренное
Регистром оборудование и без разбавления забортной
водой.
Сепаратор СКМ относится к коалесцирующим. После предварительной очистки в правой части корпуса вода поступает для дальнейшей очистки на коалисцирующие элементы. Они представляют собой латунные цилиндры с двойными перфорированными стеклами. На внутреннюю поверхность цилиндров напылен полипропиленовый ворс. Мелкие частицы нефти благодаря электростатическому заряду и поверхностному натяжению прилипают к ворсу, сливаются, укрупняются, пока сила всплытия (флотационная) не превышает силу сцепления с ворсом. Крупные частицы нефти быстро всплывают, что улучшает качество очистки.
Загрязненная вода отправляется в сепаратор насосом и подогревается до 35-40ºС. Нефтепродукты собираются в двух нефтесборниках. После накопления определенного количества нефти срабатывает датчик уровня, который открывает электромагнитный клапан на сбросном трубопроводе и нефть вытесняется в сборную цистерну. Сепараторы СК дают очистку до 20 мг/л, что несколько превышает нормы МАРПОЛ. Сепараторы СКМ дополнены двумя поролоновыми фильтрами. Предварительный фильтр улавливает механические загрязнения, к которым чувствительны коалисцирующие элементы, а второй доочищает воду.
Сепаратор имеет элементы автоматики.
Реле температур отключает сепаратор, если температура воды в нем ниже 20ºС.
Второе реле поддерживает заданную температуру воздействуя на электромагнитный перепускной клапан.
Реле давления отключает насос, если давление перед коалисцирующими элементами превышает 3.5 кг/см2 (0.35 Мпа).
Второе реле включает насос при отсутствии перепада давлений во всасывающей и нагнетательной магистралях.
| 1.Корпус. 2.Коалисцирующие элементы. 3.Нефтесборники. 4.Подогреватель воды. |
Задание:
1. Зарисовать схему сепаратора и кратко описать его работу.
2. Ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы:
1. Правила сброса очищенных льяльных вод.
2. Как работают коалисцирующие элементы.
3. Устройство сепаратора СКМ.
4. Элементы автоматики сепаратора СКМ.
5. Зачем нужны фильтры в СКМ?
Литература
1. Наставления по предотвращению загрязнения с судов. –Л.: Транспорт
Лабораторная работа №15
Тема: Изучение схемы станции ЛК 50
Цель: Ознакомление со схемой и технические характеристики станции ЛК50.
Вводный контроль
- Назначение станции ЛК 50.
2. Устройство станции ЛК 50.
3. Принцип действия ЛК50.
Материальное обеспечение: методические указания, схемастанции ЛК 50
Теоретическое занятие:
Согласно международной конвенции по предотвращению загрязнений с судов 1973 год (МАРПОЛ 73/78) Лондон, Балтийской – Хельсинки 1974г. и «Наставление по предотвращению загрязнения моря нефтью» утвержденное Минрыбхозом СССР 1.07.1976 г. в настоящее время сброс с судов сточных вод без предварительной обработки запрещен.
На современных отечественных рыбопромысловых судах БАТ, РДОС «Моряна» и др. установлены установки биологической очистки сточных вод ЛК50. Описание в литературе и инструкций по эксплуатации нет. Настоящая разработка позволит познакомить курсантов судомеханического отделения с данной установкой.
Техническая характеристика установки:
1. Производительность – 3,25 м3/сутки, (Рассчитана на экипаж 50 человек, принимая нагрузку в пределах 60-65 литров на одного человека в сутки);
2. Потребляемая мощность – 8,7 квт;
3. Наибольшая высота нагнетания насосов 22 м в ст.;
4. Давление воздуха в системе – 0,35-0,4 атм.;
5. Напряжение питания – 380 В (50 Гц);
6. Температура сточных вод - +10° - +35° С;
7. Масса пустого устройства – 2720 кг.;
8. Масса загрузочного устройства – 8750 кг.
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ ЛК – 50
Основным элементом является бак, разделенный на четыре камеры:
1. Предварительная камера;
2. Камера аэрирования (с активным илом);
3. Осадочная камера;
4. Камера хлорирования.
1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ КАМЕРА
В предварительной камере на входе сточных вод находится решетка на которой задерживаются большие твердые частицы загрязнения, не поддающиеся раздроблению в воде. Соответствующая установка и конструкция сопла в циркуляционном трубопроводе обеспечивает непрерывную промывку решетки. Решетка соединена с крышкой люка.
Два поплавка реле управляют уровнем сточных вод в камере.
2. КАМЕРА АЭРИРОВАНИЯ (АКТИВНОГО ИЛА)
Снабжена шестью перфорированными решетками для аэрирования. Система решеток обеспечивает направленное течение сточных вод и соответствующую степень аэрирования.
3. ОСАДОЧНАЯ КАМЕРА
Имеет нижнюю часть в форме воронки. Система перегородок обеспечивает правильную сехиментацию (распределение) осадка. На дне камеры находится всасывающая воронка циркуляционного трубопровода, по которому оседающий активный ил может быть возвращен в камеру аэрирования. Вторую систему циркуляции образует «поплавок», который собирает на поверхности плавающие мелкие частицы грязи и возвращает их в камеру аэрирования.
4. КАМЕРА ХЛОРИРОВАНИЯ
Снабжена поплавковыми реле максимального и минимального уровня при помощи которых осуществляется управление работой откачивающего насоса.
Дополнительное поплавковое реле сигнализирует дополнительный уровень жидкости в камере, в верхней части камеры находится вход сточных вод из ванн и умывальников. К камере присоединен пластмассовый трубопровод для подачи дезинфицирующего агента.
Камера снабжена так же сливом, который в зависимости от места установки отводится за борт или в льяло.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ УСТАНОВКИ
Работа установки для очистки санитарных сточных вод, и прежде всего фекальный фонд, основана на биологических процессах проходящих в соединенных камерах активного ила. Процессы, проходящие в установке соответствуют процессам происходящим при само очистке сточных вод, имеющихся в естественном состоянии аэробными бактериями.
Основной задачей очистительной установки является защита акваторий портов и прибрежных вод от загрязнения их санитарными сточными водами с судов.
Однако для обеспечения непрерывности биологических процессов установка должна работать непрерывно в продолжении всей эксплуатации судна.
Степень очистки сточных вод обеспечивает соответствие требованиям «Международной конвенции по предотвращению загрязнения с судов».
ОПИСАНИЕ ДЕЙСТВИЯ
Фекальные воды направляются в предварительную камеру (I), рабочий объем которой соответствует 5-6 часовому среднему притоку новых сточных вод.
Сточные воды в этой камере подвергаются непрерывному обороту при помощи циркуляционного насоса и при возвращении в камеру находящиеся в них измельчаются на предварительной решетке. Одновременно решетка промывается сточными водами.
На ответвлении циркуляционного трубопровода установлен дистанционно-управляемый клапан (2). Перед дозирующим клапаном находится прочное сито, с отверстиями 6 мм, задерживающее все механические загрязнения больше 6 мм. Сито промывается сточными водами циркулирующими в циркуляционной системе.
Управление клапаном осуществляется при помощи реле времени, что позволяет равномерно дозировать в течении целых суток новые порции сточных вод для биологической обработки. С целью подачи соответствующего количества кислорода необходимого для протекания процесса биологической очистки все содержимое камеры (2) подвергается непрерывному аэрированию. Если перед запуском установка будет заполнена чистой водой до рабочего уровня и затем включена в эксплуатацию по прямому назначению согласно инструкции поставщика, тогда параметры качества очистки обеспечиваются. Жизнедеятельность бактерий стабилизируется через 7-14 дней. Но если в устройство наполненное чистой водой и включенное в эксплуатацию будет направлен активный осадок, например из другого работающего устройства, тогда время сократится до 3-7 суток. За чистую воду принимают пресную воду, потребляемую санитарными системами судов (не хлорированная).
Допускается так же пуск устройства на море, применяя загрязненную (соленую) воду.
Для обеспечения соответствующих условий развития активного ила необходимо, чтобы температура не превышала 35°С. Превышение этой температуры приводит к исчезновению осадка, а это выражает плохую работу установки.
Обработанные сточные воды проходят в осадочную камеру (3), в которой происходит сендоментация осадок и частиц, плавающих на поверхности осветляют жидкость, через систему циркуляции возвращаются в камеру аэрирования.
В камеру хлорирования подведен так же трубопроводов, по которому в нее стекают сточные воды из ванны и умывальников. Эти сточные воды направляются в камеру хлорирования, если необходимо произвести дезинфекцию.
Дезинфицирующие средства в виде раствора хлорноватистокислого натрия подается в камеру при помощи дозатора. После дезинфекции сточные воды сбрасываются за борт при помощи откачивающего насоса.
Рабочим веществом в системе рециркуляции и хлорирования является сжатый воздух.
Содержание отчета:
1. Цель разработки.
2. Техническая характеристика устройства.
3. Описание установки ЛК – 50.
4. Принцип действия установки.
5. Описание действия установки.
Контрольные вопросы:
1. Порядок запуска и остановки станции.
2. Правила эксплуатации станции ЛК – 50.
3. Почему вещества не должны попадать в станцию?
4. Как очистить станцию в случае ее выхода из строя?
Литература
1. Наставления по предотвращению загрязнения с судов. –Л.: Транспорт
Лабораторная работа №16
Тема: Изучение схемы станции ЭОС – 5.
Цель: Ознакомление со схемой и устройством станции.
Вводный контроль
- Назначение станции ЭОС – 5.
- Устройство станции ЭОС – 5..
3. Принцип действия станцииЭОС – 5.
Материальное обеспечение: методические указания, схемастанции ЛК 50
Теоретическое обоснование:
Электрохимическая обработка сточных вод проводится электролизом с использованием растворимых и нерастворимых электродов. В качестве растворимых применяют железные и алюминиевые электроды, ионы которых обладают хорошими коагулирующими свойствами. В качестве нерастворимых – электроды из материала, мало или совсем невзаимодействующего с обрабатываемой жидкостью (графита, магнетита, на основе окислов металлов).
При электрохимической очистке происходит ряд процессов, обеспечивающих очистку стоков.
На растворимых электродах происходит ионизация металла с переходом в раствор его ионов, образуются гидроксиды служащие хорошим адсорбентом загрязнений. Кроме того, происходит разложение воды с подщелачиванием жидкости у катода и подкислением у анода.
Образующиеся при разложении воды пузырьки газа (водорода и кислорода) выносят скоагулированные загрязнения на поверхность в виде пены. Таким образом, происходит очистка флотицией.
На нерастворимых электродах также идет процесс флотиции, при этом происходит электрохимическая деструкция (разрушение) загрязнений на катоде и аноде.
Обеззараживание сточных вод при электролизе происходит ионами гидрохлоридов образующихся на аноде (при наличии ионов хлоридов в сточных водах, а также в результате образования перекиси водорода и озона).
Кроме того, обеззараживание происходит за счет действия электрического поля между электродами.
Установка типа ЭОС.
На судах типа РДОМС «Волга», а также на перспективном судне пр. 12920 для очистки сточных вод используются установки электрохимической очистки ЭОС 5 отечественного производства. Установка относится к установкам открытого типа и обрабатывает сточные и хозяйственно-бытовые воды.