На морских судах системы сжатого воздуха являются незаменимыми устройствами. Они обеспечивают работу механизмов и систем: от запуска главных двигателей до управления пневматическими устройствами. Элементом этих систем являются судовые воздушные компрессоры, предназначенные для создания и поддержания необходимого давления воздуха. Рассмотрим подробнее назначение, типы и классификацию устройств.
Зачем на судне нужен воздушный компрессор
Судовые воздушные компрессоры – это часть системы жизнеобеспечения современного морского судна. Их назначение выходит за рамки накачивания шин, как это может показаться на первый взгляд. Сжатый воздух, производимый этими установками, используется для решения задач, необходимых для нормальной эксплуатации судна и безопасности экипажа.
Рассмотрим виды назначения компрессорной установки на судне.
- Запуск главных и вспомогательных дизельных двигателей. Установки используются для реализации данной задачи чаще всего. Поток под давлением приводит в движение поршни двигателя, обеспечивая его запуск. Судовой компрессор пускового воздуха обязан обеспечивать безотказный запуск, независимо от условий.
- Работа пневматических систем. Сжатый воздух питает пневматические устройства, такие как клапаны, тормоза, пневмоинструмент. Это позволяет автоматизировать процессы и повысить эффективность работы судна.
- Управление судовыми системами. Воздух под давлением используется для управления такими системами как балластные, системы пожаротушения и другие механизмы.
- Аварийные нужды. В аварийных ситуациях сжатый воздух может быть использован для питания резервных систем, таких как аварийные дизель-генераторы и системы вентиляции.
- Обеспечение работы системы управления. Современные суда оснащены сложными системами автоматики и контроля. Их работу обеспечивает сжатый воздух.
Таким образом, без судовых воздушных компрессоров невозможно представить нормальную работу современного судна. Их надежность и эффективность напрямую влияют на безопасность плавания и выполнение поставленных задач.
Типы судовых компрессоров по принципу работы
В зависимости от принципа работы судовые компрессоры делятся на несколько видов. Каждый из них имеет особенности, преимущества и недостатки. Выбор конкретного типа воздушных компрессоров зависит от необходимых параметров производительности, давления, а также от условий эксплуатации и типа судна.
- Винтовые компрессоры
Основное применение на судне: Главные воздушные компрессоры.
- Задача: Создание запасов пускового воздуха высокого давления (обычно 25-30 бар) для запуска главных и вспомогательных судовых дизелей.
- Почему они: Идеально подходят для этой роли благодаря способности создавать высокое давление, высокой надежности и производительности. Они обеспечивают быструю "зарядку" пусковых баллонов (ресиверов) после запуска двигателей.
- Пластинчатые и спиральные компрессоры
Основное применение на судне: Вспомогательные и хозяйственные системы.
- Задача:
- Пластинчатые: Часто используются для подачи воздуха на различные механизмы, пневмоинструмент в мастерской, системы управления заслонками.
- Спиральные (масляные и безмасляные): Идеальны для систем, требующих чистого воздуха, например, для контрольно-измерительных приборов (КИПиА) или систем вентиляции и кондиционирования.
- Почему они: Относительно компактны, надежны и обеспечивают воздух достаточного качества для этих целей (как правило, давление 7-10 бар).
- Центробежные компрессоры
Основное применение на судне: Турбокомпрессоры и крупные системы кондиционирования воздуха (СКВ).
- Задача:
- Турбокомпрессоры: Это центробежные компрессоры, приводимые выхлопными газами. Их задача — наддув воздуха в цилиндры главного двигателя для повышения его мощности и эффективности.
- СКВ: Очень крупные суда (пассажирские лайнеры, круизные суда) могут использовать центробежные компрессоры в своих мощных системах кондиционирования воздуха из-за их большой производительности.
- Почему они: Обеспечивают очень большой поток воздуха (производительность) и в случае турбокомпрессоров используют бесплатную энергию выхлопных газов.
Классификация компрессоров также может быть произведена по другим критериям, например, по количеству ступеней сжатия или по типу привода.
Системы охлаждения: водяное, воздушное и комбинированное
В процессе сжатия воздуха выделяется тепло. Для предотвращения перегрева компрессора и обеспечения его работы необходима система охлаждения. Популярными среди видов систем являются водяное, воздушное и комбинированное охлаждение. От их работы напрямую зависит срок службы и надежность компрессорной установки.
- Водяное охлаждение. В этой системе тепло от компрессора отводится с помощью воды, которая циркулирует через рубашку охлаждения, окружающую цилиндры и головки компрессора. Водяное охлаждение дает больший результат, чем воздушное, и позволяет поддерживать температуру компрессора. Судовые компрессоры с водяным охлаждением часто используются на крупных судах, где есть доступ к воде. Однако система водяного охлаждения требует регулярного контроля качества воды и использования специальных присадок для предотвращения коррозии.
- Воздушное охлаждение. В данной схеме отвод тепла от компрессорного агрегата осуществляется посредством циркуляции воздуха, направленного на цилиндры и головки устройства. Воздушное охлаждение отличается простотой установки и невысокой стоимостью, однако его эффективность уступает жидкостному. Компрессоры, использующие воздушное охлаждение, применяются на малогабаритных судах, где установка водяной системы невозможна. Необходима систематическая очистка радиаторных элементов и вентиляторов от загрязнений.
- Комбинированное охлаждение. В этой системе используются как элементы водяного, так и воздушного охлаждения. Например, цилиндры компрессора могут охлаждаться водой, а головки – воздухом. Комбинированное охлаждение позволяет достичь баланса между эффективностью и стоимостью системы охлаждения.
Тип охлаждения определяется мощностью компрессорной установки, условиями ее работы и наличием необходимых средств. Для компрессоров, функционирующих при высоких температурах, предпочтительнее использовать водяное охлаждение. В то же время, воздушное охлаждение хорошо подходит для малых компрессоров, эксплуатируемых в умеренном климате. Существенно помнить, что любая система охлаждения нуждается в регулярном техническом обслуживании и мониторинге для гарантии эффективной работы.
Дополнительные параметры классификации
Помимо принципа работы и системы охлаждения, судовые воздушные компрессоры классифицируются и по другим параметрам. Их также важно учитывать при выборе оборудования. Они определяют область применения компрессора и его соответствие требованиям конкретного судна.
Производительность и рабочие характеристики
Производительность компрессора – это объем воздуха, который он способен сжать и выдать за единицу времени. Измеряется в кубических метрах в час (м³/ч) или в литрах в минуту (л/мин).
Рабочее давление – это давление сжатого воздуха на выходе из компрессора. Измеряется рабочее давление в барах (bar) или в мегапаскалях (MPa).
Подбор компрессора, исходя из его производительности и рабочего давления, определяется нуждами судовых устройств, функционирование которых он призван поддерживать. Необходимо учитывать расход воздуха подключенными устройствами и запас мощности для обеспечения надежной работы системы сжатого воздуха на судне. Данные о производительности и рабочем давлении должны быть указаны в технической документации на компрессор.
Силовая установка: электрическая или дизельная
Компрессоры делятся на дизельные и электрические в зависимости от типа силовой установки. Это разделение связано с тем, что для работы компрессоров необходим источник механической энергии: дизельный двигатель или электродвигатель. На судах используют как дизельные, так и электрические компрессоры в зависимости от задач и условий эксплуатации.
Применение: запуск двигателей, пневмосистемы, аварийные нужды
Компрессоры могут быть предназначены для таких целей: запуск двигателей, питание пневматических систем, обеспечение аварийных нужд.
- Компрессоры для запуска двигателей должны обладать повышенной производительностью и способностью быстро создавать высокое давление.
- Компрессоры для питания пневмосистем должны обеспечивать бесперебойную подачу воздуха при необходимом давлении.
- Аварийные компрессоры должны быть надежными и готовыми к работе при создании аварийной ситуации.
Важно учитывать требования к надежности и безопасности работы компрессора в зависимости от его назначения.
Итоги: что учитывать при выборе судового компрессора
Выбор судового воздушного компрессора требует анализа необходимых параметров и условий эксплуатации. При выборе следует учитывать следующие факторы.
- Производительность и рабочее давление. Они должны соответствовать потребностям судовых систем, которые компрессор должен обеспечивать. Необходимо учитывать перспективу увеличения потребления воздуха в будущем.
- Тип компрессорной установки — винтовой или центробежный механизм — окончательный выбор определяется исходя из требуемых характеристик и специфики рабочих условий. Проводится оценка затрат на техническое обслуживание и ремонт, которые варьируются в зависимости от типа компрессора.
- Система охлаждения. Водяное, воздушное или комбинированное – выбор зависит от мощности компрессора и доступности ресурсов. Необходимо учитывать требования к качеству воды для водяного охлаждения.
- Тип привода. Компрессоры делятся на дизельные и электрические в зависимости от типа силовой установки. Это разделение связано с тем, что для работы компрессоров необходим источник механической энергии: дизельный двигатель или электродвигатель. На судах используют как дизельные, так и электрические компрессоры в зависимости от задач и условий эксплуатации.
- Направленность. Запуск двигателей, питание пневмосистем, обеспечение аварийных нужд – компрессор должен соответствовать поставленным задачам. Необходимо учитывать требования к надежности и безопасности работы компрессора в зависимости от его назначения.
- Надежность и долговечность. Компрессор должен быть способен работать в тяжелых морских условиях и обеспечивать бесперебойную работу продолжительное время. Важно выбирать компрессоры от проверенных компаний.
- Стоимость. Цена компрессора должна соответствовать его возможностям и достоинствам. Важно принимать во внимание не только цену приобретения, но и расходы, связанные с техобслуживанием и ремонтом в течение периода эксплуатации.
ООО "Торговый Дом АЭРО" предлагает своим клиентам сотрудничество по техническому сопровождению (диагностика, ремонт, техническое обслуживание) компрессорного оборудования.
Своевременно, правильно, и в необходимом объёме проведённое техническое обслуживание компрессора обеспечит его бесперебойную работу, как в гарантийный, так и в послегарантийный период.
Правильный выбор судового воздушного компрессора обеспечит надежную работу судовых систем и повысит безопасность плавания.
