Определение режимов вентиляции на переходе

Цель работы. Выработка практических навыков определения параметров воздуха в конкретном грузовом помещении судна на переходе и решения вопросов о целесообразности и возможности вентиляции.

Общие указания. Большие материальные потери при перевозке приносит подмочка грузов. Для обеспечения сохранности груза в грузовом помещении необходимо предотвратить возможность конденсации влаги на грузе, на ограждениях помещения, создать оптимальные температурно-влажностные условия для груза.

Универсальные сухогрузные суда в основном оборудованы только системой механической вентиляции. На некоторых судах может встречаться система кондиционирования воздуха (осушения наружного воздуха). Полную подготовку вентиляционного воздуха могут производить, как правило, только рефрижераторные суда. Поэтому основным способом поддержания необходимых параметров воздуха в отсеках универсального судна является вентиляция наружным (неподготовленным) воздухом.

На твиндечных универсальных судах разделения отсека на трюм и твиндек не обеспечивает их взаимную герметизацию. Т. е. через разделяющую их палубу проникают различные воздействия (запах, пыль, влага, вода и т. п.), но такое воздействие очень медленное. Палуба между трюмом и твиндеком в основном принимает на себя статических нагрузок. Кроме того, система распределения воздуха на судах, как правило, размещаются так, чтобы обеспечить отдельную вентиляцию каждого грузового помещени я. Поэтому в вопросе вентиляции трюм и твиндек можно рассматривать как разные (отдельные) помещения. При этом надо учитывать то, что условия (параметры воздуха и температура груза) в трюме и твиндеке до вентиляции одинаковые, так как их загрузка осуществлялась в порту при одних и тех же погодных условиях.

Температура ограждений трюма определяется температурой забортной воды, т. к. в большинстве случаев почти весь трюм находится ниже ватерлинии. Температура ограждений твиндека определяется температурами верхней палубы, которая ограничивает его сверху, и наружного воздуха, который определяет температуру надводных бортов. Общей для трюма и твиндека является температура разделяющей их палубы, которая равна температуре воздуха в отсеке (рис. 35).

Необходимость вентиляции с точки зрения предотвращения подмочки (выпадении влаги) определяется по соотношению значения температур предметов (ограждений, груза и т. п.) в грузовом отсеке (t_i) и точки росы воздуха (t_п) в этом отсеке (трюме и твиндеке). Так как система вентиляции обладает определенной инерционностью (пока включат, пока изменятся параметры воздуха во всем помещении и т. п.) применяется так называемы «температурный запас груза » (Dt). Для большинства грузов Dt принимается равным 3°С. Наличие температурного запаса груза (Dt) дает определенный запас времени для принятия мер по предотвращению подмочки. К тому же наличие Dt сглаживает последствия воздействия эпизодического колебания температуры.

Рис. 35. Схема распределения температур в отсеке судна

При вентиляции грузового помещения, в любом случае, не должны ухудшиться параметры, связанные с конденсацией влаги. Поэтому возможность вентиляции определяется по соотношению значения температур предметов (ограждений, груза и т. п.) в грузовом помещении (t_i) и точки росы наружного воздуха (t_в).

Кроме предотвращения подмочки груза, вентиляция обеспечивает необходимый для обеспечения сохранности воздухообмен, который требуют транспортные характеристики некоторых грузов. Поэтому после решения вопросов о необходимости и возможности вентиляции, возникает вопрос о целесообразности вентиляции.

По лоциям, Атласу океанов и гидрометеорологическим справочникам можно до начала рейса, с достаточной достоверностью, определить параметры окружающей среды (температуру воздуха, воды и относительную влажность), сделать выводы о режимах вентиляции и произвести выбор типа судна, необходимого для перевозки.

В работе решаются три вопроса: необходимости, возможности и целесообразности вентиляции, а также выбора типа судна. Определение необходимых параметров осуществляется при помощи t‑t диаграммы.

Порядок выполнения работы. В соответствии с заданным вариантом определяем:

температуру сухого термометра психрометра (t_с), °С;

температуру влажного термометра психрометра (t_вл), °С;

температуру груза (t_гр), верхней палубы (t_п), забортной воды (t_вод) и воздуха снаружи (t_в), °С;

относительную влажность воздуха снаружи (j), %.

После чего определяем температуру ограждений трюма и твиндека (рис. 35):

бортовые ограждения и дно трюма – t_тр = t_вод;

палуба, разделяющая трюм и твиндек – t_р = t_с;

бортовых ограждений твиндека – t_тв = t_в;

палуба, закрывающая твиндек (люковые закрытия) – t_п.

1. Решение вопроса о необходимости вентиляции производится по параметрам воздуха и предметов внутри отсека.

Находим по t‑t диаграмме (рис. 33) шкалу температур на которой находятся оба значения – t_с и t_вл. От точки t_вл проводим кривую линию вверх налево, а от точки t_с проводим горизонтально налево прямую линию до пересечения линий t_с и t_вл. Из точки пересечения опускаем вертикальную линию до пересечения со шкалой t и снимаем значение t_п.

Сравниваем t_п с температурой предметов в трюме и твиндеке, при этом могут возникнуть следующие ситуации:

если (t_п + Dt) < t_i, то вентилировать не надо;

если t_п < t_i £ (t_п + Dt), то вентилировать рекомендуется;

если t_п ³ t_i, то вентилировать надо.

Для трюма значения t_i – t_гр, t_тр, t_р, а для твиндека – t_гр, t_тв, t_р, t_п. Приведенные условия расписываем отдельно для трюма, твиндека и каждого значения t_i с соответствующим комментарием (не надо, рекомендуется, надо). На основании этого делаем следующие выводы:

если для всех t_i помещения – не надо, то помещение вентилировать не надо;

если хотя бы для одного t_i помещения – рекомендуется, то помещение вентилировать рекомендуется;

если хотя бы для одного t_i помещения – надо, то помещение вентилировать надо.

2. Решение вопроса о возможности вентиляции производится по параметрам воздуха снаружи и предметов внутри отсека.

Находим по t‑t диаграмме (рис. 33) шкалу температур на которой находится значение t_в. От точки t_в проводим горизонтально налево прямую линию до пересечения с наклонной прямой линией j. Из точки пересечения опускаем вертикальную линию до пересечения со шкалой t и снимаем значение t_в.

Сравниваем t_в с температурой предметов в трюме и твиндеке, при этом могут возникнуть следующие ситуации:

если (t_в + Dt) < t_i, то вентилировать можно;

если t_в < t_i £ (t_в + Dt), то вентилировать не рекомендуется;

если t_в ³ t_i, то вентилировать нельзя.

Для трюма значения t_i – t_гр, t_тр, t_р, а для твиндека – t_гр, t_тв, t_р, t_п. Приведенные условия расписываем отдельно для трюма, твиндека и каждого значения t_i с соответствующим комментарием (можно, не рекомендуется, нельзя). На основании этого делаем следующие выводы:

если для всех t_i помещения – можно, то помещение вентилировать можно;

если хотя бы для одного t_i помещения – не рекомендуется, то помещение вентилировать не рекомендуется;

если хотя бы для одного t_i помещения – нельзя, то помещение вентилировать нельзя.

3. Решение вопроса о целесообразности вентиляции производится на основании ранее сделанных выводах о необходимости и возможности вентиляции. При этом могут возникнуть следующие ситуации:

если вентиляция не нужна, но возможна, невозможна и не рекомендуется – то она не производится;

если вентиляция рекомендуется и возможна – то она производится;

если вентиляция нужна и возможна – то она производится;

если вентиляция нужна или рекомендуется, но невозможна или не рекомендуется – то решается вопрос до каких параметров необходимо изменить вентиляционный воздух.

В первых трех случаях для перевозки подходит универсальное сухогрузное судно.

Для последнего случая производим расчет о возможности изменения параметров воздуха. Для этого определяем то минимальное значение t_min, которое позволит осуществить вентиляцию, °С:

t_min = min {t_i} – 3.

Для трюма значения t_i – t_гр, t_тр, t_р, а для твиндека – t_гр, t_тв, t_р, t_п. Приведенные условия расписываем отдельно для нужного помещения (трюма, твиндека).

Находим по t‑t диаграмме (рис. 33) шкалу температур на которой находится значение t_в. От точки t_в проводим горизонтально налево прямую линию. На шкале t находим значение t_min через которое проводим вертикальную линию (вверх или вниз) до пересечения с прямой t_в. Для точки пересечения определяем минимальную допустимую влажность наружного воздуха j_min. Определяем разницу (Dj) между этим значением (j_min) и фактической влажностью наружного воздуха (j), %:

Dj = j – j_min.

На основании значения Dj производим выбор типа судна:

если Dj £ 15, то подходит универсальное сухогрузное судно с кондиционером;

если Dj > 15, то нужно рефрижераторное судно.

Все выводы и расчеты по всем трем решаемым вопросам приводятся в протоколе.