Вентиляция машинного отделения
Для поддержания необходимых условий работы двигателей и обеспечения безаварийного функционирования всего оборудования необходимо обратить внимание на вентиляцию машинного отделения и подачу воздуха горения.
Воздухозаборники машинного отделения должны быть расположены и спроектированы таким образом, чтобы водяные брызги, капли дождя, пыль и выхлопные газы не могли попасть в вентиляционные каналы и машинное отделение. Минимальные требования по вентиляции машинного требования и дополнительные детали см. в документе «Концепция безопасности двухтопливных двигателей для применения на танкерах СПГ» и в соответствующих стандартах.
Необходимый для вентиляции объем воздуха рассчитывается исходя из совокупного выделения теплоты Φ, которую нужно эвакуировать. Для определения Φ необходимо учесть все источники тепла. Например:
- Главные и вспомогательные дизельные двигатели
- Выхлопные трубы
- Генераторы
- Электрические приборы и освещение
- Бойлеры
- Паровые и конденсатные трубы
- Танки
Рекомендуется считать температуру окружающего воздуха не менее 35°C, повышение температуры для вентиляционного воздуха 11°C.
Таким образом, необходимый для вентиляции объем воздуха можно подсчитать по следующей формуле:
Выделяемые двигателями объемы тепла перечислены в разделе Технические данные.
Вентиляционный воздух должен подаваться в машинное отделение раздельными вентиляторами. Желательно, чтобы эти вентиляторы имели двухскоростные электрические моторы (или переменную скорость). Тогда можно будет снижать уровень вентиляции в зависимости от температуры окружающего воздуха и выделения тепла в машинном отделении, например, во время ремонта главного двигателя, когда он не разогрет и, таким образом, не нагревает машинное отделение.
Вентиляционный воздух должен равномерно распределяться по машинному отделению с учетом воздушных потоков от точек подачи воздуха к выходам. Это обычно устраивается таким образом, что вентиляционная труба служит выходом для большей части воздуха. Для того чтобы избежать застоя воздуха, можно использовать вытяжные вентиляторы.
Принято снабжать площади со значительными источниками тепла, такие как сепараторные, собственным подводом воздуха и вытяжными вентиляторами.
Следует избегать переохлаждения машинного отделения при любых условиях (обслуживании, на медленном ходу и на стоянке). Также следует избегать холодных сквозняков, особенно в местах частых работ по техническому обслуживанию. Для очень холодных условий в системе должен быть предусмотрен подогреватель. Необходимыми для избежания замерзания средствами могут служить термальное масло или вода/гликоль. Если судно обогревается паром, подогреватель должен быть включен во вторичный контур.
Качество воздуха горения
Температура воздуха на входе ГТН должна поддерживаться, насколько это возможно, в пределах 15…35°С. Временно допустимая максимальная температура 45°С.
Схема системы подачи воздуха горения
Обычно воздух горения выводится из машинного отделения через фильтр на ГТН. Это снижает опасность слишком низких температур и загрязнения воздуха для горения. Важно чтобы в воздухе горения не было забортной воды, пыли, испарений, дыма и т.д.
Насколько это возможно, температура воздуха на впускном отверстии ГТН должна держаться между 5 и 35°C. На некоторое время допустимо макс. 45°C. О необходимом объеме воздуха горения см. раздел Технические данные.
Воздух горения доставляется раздельными вентиляторами воздуха горения, мощность которых должна слегка превышать максимальное потребление воздуха. Количество воздуха горения, указанное в технических данных, определяется для температуры окружающей среды 25°С. Производите подсчет плотности воздуха при температурах 30°С и выше при переводе массы протока в объем. Формула, аказанная ниже, может быть использована при определении объема протока:
Желательно, чтобы эти вентиляторы имели двухскоростные электрические моторы (или переменную скорость) для повышенной маневренности. В дополнение к ручному управлению скорость вентилятора может регулироваться с помощью нагрузки двигателя.
В установках с несколькими двигателями желательно, чтобы каждый из главных двигателей был оснащен собственным вентилятором воздуха горения. Таким образом, поток воздуха может быть адаптирован к количеству работающих двигателей.
Воздух горения должен поступать по специальному воздуховоду, расположенному около ГТН и направленному на воздухозаборник ГТН. Выпускное отверстие воздуховода должно быть оборудовано створкой для регулирования направления и количества воздуха. Другие потребители воздуха горения, например, другие двигатели, газовые турбины и бойлеры, должны также обслуживаться соответствующими воздуховодами воздуха горения.
В случае необходимости, воздуховод воздуха для горения может быть подсоединен непосредственно к ГТН с помощью гибкого соединительного шланга. К такому приспособлению в воздуховоде должен быть установлен внешний фильтр для защиты ГТН и предотвращения засорения охладителя зарядного воздуха. Максимальный разрешенный перепад давления в воздуховоде – 1,5 Кпа.
Воздуховод должен быть оснащен плавно переключающейся перекидной створкой с тем, чтобы забирать воздух из машинного отделения или снаружи, в зависимости от нагрузки двигателя и температуры воздуха.
Для очень холодных условий необходимо наладить подогрев приточного воздуха. Вентилятор воздуха горения остановлен во время запуска двигателя, и необходимый воздух горения поступает из машинного отделения.
После запуска двигателя подача вентиляционного воздуха, воздуха горения или сочетания того и другого должна поддерживать минимальную требуемую температуру воздуха горения. В тех случаях, когда всасываемый воздух холодный, поток воздуха, подаваемый с помощью вентилятора воздуха горения, должен быть направлен от двигателя, чтобы воздух мог прогреваться в машинном отделении.
Отсечной клапан наддувного воздуха («rigsaver», опцион)
В установках, в которых воздух горения может содержать горючий газ или пар, двигатель может быть оборудован отсечным клапаном наддувного воздуха. Это обязательно там, где возможно всасывание двигателем горючего газа или дыма.
Конденсация в холодильниках наддувного воздуха
Содержащаяся в воздухе влага может конденсироваться в холодильнике наддувного воздуха, особенно в условиях тропиков. Двигатель оснащен небольшой дренажной трубкой для водяного конденсата, идущей от холодильника наддувного воздуха.
Количество водяного конденсата может быть подсчитано с помощью приведенной ниже диаграммы.
Литература
Двухтопливные двигатели WARTSILA 50DF руководство по проектированию [2010]
