При работе ДВС на ВРШ установка регулятора, включенного по всережимной схеме, обязательна, так как скоростной режим судна меняется не только изменением частоты вращения ВРШ, но и изменением угла разворота его лопастей. С уменьшением шага винтовые характеристики становятся пологими, нагрузка уменьшается и становится минимальной при нулевом развороте лопастей ВРШ, а регулятор поддерживает заданную частоту вращения в пределах неравномерности АСР.
В АСР дизель-генераторов устанавливают однорежимные регуляторы, обеспечивающие поддержание заданной частоты вращения вала и частоты тока в электрической сети в пределах допускаемой статической неравномерности, а включают их в работу по всережимной схеме.
Видом потребителя механической энергии и требованиями, предъявляемыми к качеству его работы, определяются требования к точности поддержания частоты вращения вала ДВС. Согласно. ГОСТ 10511—72 АСР с регуляторами прямого и непрямого действия делятся по точности на четыре класса.
Первый класс точности АСР обеспечивается однорежимпыми. регуляторами двухимпульсными (ОРД), устанавливаемыми на ДГ переменного тока с повышенными требованиями к качеству регулирования. На транспортных судах ОРД распространения пока не получили.
На ДГ судовых электростанций устанавливаются одноимпульс-ные однорежимные регуляторы непрямого действия (ОРН), обеспечивающие 2-й и 3-й классы точности АСР, либо однорежимные регуляторы прямого действия (ОРП), обеспечивающие 3-й и 4-й класс, точности АСР. Для каждого класса точности АСР установлены предельные значения динамического заброса частоты вращения от начальных значений по на установившемся режиме и длительности переходного процесса Тпп при полном мгновенном сбросе или увеличении нагрузки, а также нестабильности частоты вращения v.
Регуляторы ОРП и ОРН должны обеспечивать возможность установки степени неравномерности АСР в пределах не уже 2—4%.
АСР ГД с всережимными регуляторами непрямого (ВРН) и прямого (ВРП) действия должны обеспечивать динамический заброс частоты вращения не более 18% и длительность переходного процесса не более 10 с при мгновенном сбросе нагрузки. Нестабильность АСР при номинальной уставке задания ВРН или ВРП (т. е. при работе АСР по номинальной регуляторной характеристике) должна отвечать требованиям 3-го и 4-го классов точности, а степень неравномерности АСР не должна превышать 12%. Эти же требования предъявляются к АСР Регистром.
Вопрос 6. Судовые холодильные установки, их классификация по принципу работы и холодильному агенту. Определить холопроизводительность установки.
Ответ
Рассмотрим назначение, холодильных установок на судах различного типа.
Сохранение и обработка пищевых продуктов.
Холодильные машины наиболее широко применяются для сохранения пищевых продуктов при их перевозке на транспортных рефрижераторных судах, грузовые трюмы которых снабжены тепловой изоляцией и охлаждающими устройствами. Имеется также значительное количество судов, на которых только часть грузовых помещений оборудована под рефрижераторные перевозки. Для сохранения пищевых продуктов, предназначенных для питания команды и пассажиров, на всех судах, совершающих продолжительные рейсы, оборудуются специальные провизионные камеры с искусственным охлаждением. На многих судах рыбопромыслового флота холодильные машины используются не только для сохранения продуктов промысла, но и для их охлаждения или замораживания (траулерах, плавбазах, китобазах и т. д.).
Остановимся кратко на консервирующем действии холода и оптимальных условиях перевозки скоропортящихся грузов. Наиболее совершенный вид консервации, пригодный для любого скоропортящегося продукта,— его охлаждение или замораживание. При понижении температуры значительно замедляется развитие микроорганизмов и распад составных частей продуктов: белков, жиров и углеводов. Кроме того, охлажденные или замороженные пищевые продукты наилучшим образом сохраняют свои питательные и вкусовые качества, а также витамины.
При охлаждении пищевые продукты не доводятся до крио-скопической температуры, т. е. температуры замерзания соков, находящихся в их тканях.
При замораживании температура продукта понижается настолько, что все соки или часть их превращаются в кристаллы льда. Замораживание — более эффективный способ консервации, чем охлаждение;- позволяет хранить и перевозить груз в течение продолжительного времени. Это объясняется не только тем, что продукт приобретает более низкую температуру, но и тем, что благодаря превращению соков в кристаллы льда продукт как бы обезвоживается. Эти два обстоятельства в значительной мере препятствуют развитию бактерий.
Однако процесс замораживания продуктов не всегда обратим с процессом оттаивания (дефростацией). Некоторые продукты после дефростации не восстанавливают своих первоначальных качеств. Например, яйца не подвергаются замораживанию и перевозятся только в охлажденном состоянии.
Кроме температуры, на сохранность грузов большое влияние оказывает относительная влажность воздуха в охлаждаемых помещениях. При пониженной влажности воздуха замедляется развитие бактерий, но вместе с тем происходит значительная усушка большинства скоропортящихся грузов. Усушка не только связана с потерей веса, но зачастую приводит к снижению питательных свойств и ухудшению внешнего вида продукта.
Повышенная влажность способствует, даже при весьма низких температурах, развитию бактерий, а также интенсивному образованию плесени на поверхности продуктов и деревянной внутренней зашивке трюмов. Поэтому выбор величины влажности воздуха для охлаждаемых трюмов — весьма существенный вопрос. С плесенью и грибками борются обычно дезинфекцией и вентиляцией охлаждаемых помещений. Вообще искусственная вентиляция грузовых трюмов рефрижераторных судов желательна при перевозке почти всех грузов как один из эффективных методов борьбы с посторонними запахами.
Некоторые грузы подлежат обязательной вентиляции: к ним в первую очередь следует отнести фрукты и овощи, которые при хранении выделяют значительное количество углекислоты.
На сохранность груза влияет также циркуляция воздуха, обеспечивающая более равномерное распределение температуры и влажности воздуха в трюмах и препятствующая образованию зон, в которых может скапливаться затхлый воздух Интенсивность естественной циркуляции воздуха в трюме зависит от многих факторов, например, от высоты трюма, системы охлаждения, размещения охлаждающих батарей и т. д. На интенсивности циркуляции воздуха сказываются также способы укладки груза и погрузочные нормы. При очень высоких погрузочных нормах, или погрузочной плотности, трудно обеспечить нормальную циркуляцию воздуха.
В связи с необходимостью вентиляции охлаждаемых помещении и интенсивной циркуляции воздуха в них применяют воздушные системы охлаждения, обеспечивающие принудительную циркуляцию воздуха.
Выбор температуры и относительной влажности воздуха в грузовых охлаждаемых помещениях, а также кратности вентиляции и циркуляции воздуха в них зависит от рода перевозимого груза и сроков его перевозки.
Изготовление искусственного льда. На некоторых пассажирских судах устанавливают льдогенераторы для приготовления искусственного льда из пресной воды, который используется для бытовых и медицинских целей. Производительность таких льдогенераторов сравнительно невелика и, как правило, не превышает 200кг в сутки. Некоторые типы промысловых судов снабжают льдогенераторами для изготовления из забортной воды снежного и чешуйчатого льда, предназначенного для интенсивного охлаждения и кратковременного хранения улова ряд судов оборудован весьма мощными льдогенераторными устройствами (на некоторых краболовных судах общая суточная производительность льдогенераторов составляет 25г). Имеются также плавучие льдозаводы производительностью до 100г в сутки, снабжающие в море рыболовецкие суда льдом.
На большинстве рыбопромысловых судов для охлаждения рыбы пользуются дробленым естественным льдом. Однако применение льда, заготовляемого в естественных водоемах, мало приемлемо с санитарной и технологической точек зрения. Такой лед зачастую содержит значительное количество микроорганизмов и других вредных примесей. Пересыпка рыбы дробленым льдом, имеющим довольно крупные размеры, не обеспечивает хорошего контакта между льдом и телом рыбы; кроме того, крупные куски льда наносят рыбе механические повреждения. Поэтому наиболее целесообразным и эффективным является охлаждение и хранение рыбы в мелком чешуйчатом или снежном льде, изготовленном на борту судна.
Кондиционирование воздуха осуществляется с целью поддержания в помещениях наиболее благоприятных для человека так называемых комфортных условий. Эти условия в первую очередь определяются температурой и влажностью воздуха в сочетании с его скоростью движения, а также определенным химическим составом воздуха и очисткой его от вредных примесей. Кондиционирование воздуха является развитием техники отопления и вентиляции служебных (машинные отделения, рулевые рубки, камбузы, госпитали и т. д.) и бытовых (каюты, кают-компании, салоны, кинотеатры) помещений. Весьма существенное, а иногда и решающее значение имеет кондиционирование воздуха в помещениях, где расположены различные вычислительные приборы, так как точность результатов вычислений во многом зависит от постоянства температуры и влажности воздуха в этих помещениях. В некоторых приборах осуществляется непосредственное охлаждение отдельных деталей.
При кондиционировании воздуха в зимнее время года производятся его подогрев и увлажнение, а в летнее — охлаждение и осушка. Для этого на судах используются холодильные машины, которые в технике кондиционирования воздуха играют большую роль. Производительность холодильных машин, установленных на некоторых судах для кондиционирования воздуха, превышает 1 млн. ккал/час.
Следует сказать, что использование холодильных машин на судах не ограничивается перечисленными областями их применения. В некоторых случаях холодильные машины используются для охлаждения питьевой воды, грузовых танков бензиновозов и спиртовозов, для создания искусственных катков на крупных пассажирских лайнерах и других целей.
Перспективно использование холодильных машин для опреснения забортной воды путем вымораживания из нее кристаллов пресного льда.
Для получения пресной воды, а также отопления помещений весьма эффективно применение на-некоторых судах холодильных машин, работающих по циклу теплового насоса, так как в этом случае количество тепла, выдаваемого машиной, в несколько раз больше теплового эквивалента затрачиваемой электроэнергии.
В последние годы ведутся исследования по использованию холодильных машин в составе судовых энергетических установок для повышения их мощности и экономичности. Здесь намечаются два пути.
