НОВЫЕ СРЕДСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ ДЛЯ ПРОМЫВКИ СУДОВЫХ ВОДЯНЫХ СИСТЕМ И ОБОРУДОВАНИЯ | Опубликовать статью РИНЦ

Канаев Д.Н.¹, Лямин П.Л.², Лебедева Е.Г.³, Александров Н.И.⁴

^1,2 Кандидат технических наук; ^3,4 кандидат технических наук, ОАО « Центр технологии судостроения и судоремонта»

НОВЫЕ СРЕДСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ ДЛЯ ПРОМЫВКИ СУДОВЫХ ВОДЯНЫХ СИСТЕМ И ОБОРУДОВАНИЯ

Аннотация

В статье рассмотрено – создание новых средств технологического оснащения для гидродинамической промывки судовых водяных систем и оборудования, одного из этапов их изготовления, сборки и монтажа на судостроительных заводах.

Ключевые слова: промывка, судовые системы, судовое оборудование.

Kanaev D.N.¹, Lyamin P.L.², Lebedeva E.G.³, Alexandrov N.I.⁴

^1,2 Candidate of technical science; ^3,4Candidate of technical science, JSC Shipbuilding and Shiprepair Technology Center

NEW TECHNOLOGICAL FACILITIES FOR FLISHING OF SHIP-BORNE WATER SYSTEMS AND EQUIPMENT

Abstract

Present article reviews development of new technological facilities for hydrodynamic flushing of ship-borne water systems and equipment; this procedure is one of stages of construction and installation on shipyards.

Keywords: flushing, ship-borne systems, ship-borne equipment.

Безопасность и надежность эксплуатации, стабильность режимов работы объектов морской техники зависят от качественной технологии изготовления, монтажа систем и их оборудования. К некоторым системам, таким как ядерных энергетических установок, охлаждения судового оборудования выставляются повышенные требования к чистоте внутренних полостей. Для них небольшое присутствие механических примесей технологического или эксплуатационного происхождения, отклоняет рабочие параметры процессов от расчетных, ухудшает процессы теплосъёма, а также  способствует раннему износу и выходу из строя механизмов, арматуры, нарушает режимы управления, повышает уровень наведенной активности. Для указанных систем контролируются также химические показатели промывочной воды и воды заполнения перед эксплуатацией.

К завершающему этапу очистки внутренних полостей сложных изделий и систем относится гидродинамическая промывка по замкнутому контуру. Интенсификация, автоматизация  процесса промывки и контроля позволяет повысить её эффективность, существенно сократить время проведения с экономией материально-технических ресурсов и энергопотребления, улучшить экологическую обстановку.

По мнению авторов к наиболее эффективным приемам интенсификации процесса промывки относятся ускоренная смена направления циркуляции (пульсация направления) и барботаж сжатым воздухом промывочной воды [1, 2].

В ОАО «ЦТСС» завершены в рамках ОКР исследования, проектирование и изготовление полуавтоматизированных опытных образцов установок пульсации и барботажа промывочной воды.

Технические характеристики устройства пульсации промывочной воды (УППВ):

– расход промывочной воды (м³/час)   от 500 до 1000

– масса устройства (тонн)   3,9

– входные (выходные) фланцы устройства (DN)   300

– периодичность пульсации (два реверса)(мин)    от 1

– рабочее давление при промывке (кгс/см²)     не более 10

– габаритные размеры устройства (длина, ширина, высота)(метр)   1,6х1,60х2,22

Принцип работы УППВ состоит в следующем.

Мотор-редуктор УППВ, управляемый системой автоматики вращает ведущий вал с зубчатым колесом.

 

Рис. 1 – Устройство пульсации и схема работы

От ведущего вала через зубчатое зацепление вращение передаётся одновременно четырём роторам баков, что приводит к синхронному вращению всех четырех роторов баков.

Внутри каждого бака ротор вращаясь подводит к проходному сечению среднего патрубка поочерёдно то верхнюю, то нижнюю полку zet-образной крыльчатки, тем самым гидравлически соединяет средний (внешний) патрубок бака то с нижним, то с верхним патрубком этого бака.

Синхронная работа всех четырёх баков с роторами приводит к периодическому или запрограммированному реверсу потока воды в промываемом изделии.

Схемы потоков промывочной среды при различных положениях ротора представлены на рисунке 1.

Разработка УППВ сопровождалась оформлением патента на изобретение.

Для промывки с интенсификацией трубопроводов методом барботажа сжатым воздухом промывочной воды создано устройство барботажа с вихревым способом подачи воздуха и через ступенчатое сопло с учетом исследований [2].

Технические характеристики устройства барботажа промывочной воды (УБПВ) (без компрессора и ресивера):

– расход воды в промываемом трубопроводе (м³/час)   не более 200

– масса модуля пневмоаппаратуры (тонн)   0,1

– диаметр промываемого трубопровода (DN)   150

– рабочее давление воды (кгс/см²)    не более 10

– габаритные размеры (длина, ширина, высота)(метр)   1,9х0,5х1,9

Рис. 2 – Устройство барботажа с фрагментом промываемой системы

Принцип работы УБПВ состоит в следующем. Безмасляный сжатый воздух УБПВ, пройдя расходомер, регулирующий клапан, подается через специальное сопло в систему, где смешивается с промывочной водой. Сопло спрофилировано таким способом, что создает в потоке колебательный процесс с целью организации устойчивого пузырькового или эмульсионного режима. Колебательный процесс настроен таким образом, чтобы двухфазный поток не расслаивался, не допускал роста и слияния газовых пузырьков в потоке жидкости. Устойчивый, таким образом, поток способствует выносу мелких частиц загрязнений, находящихся в пристеночной зоне (зоне ламинарного подслоя).

Подача сжатого воздуха в систему промывочного стенда регулируется по давлению регулирующего клапана, управление которым производится от электропривода по программе.

Установки пульсации и барботажа промывочной воды являются дополнениями к стендам промывки – необходимому оборудованию при изготовлении сложных изделий судового машиностроения, сборке систем, а также могут применяться при промывке смонтированных систем штатными насосами.

По результатам испытания установки пульсации получены следующие показатели эффективности:

Ускорение удаления загрязнений по усредненным показателям:

– на начальной стадии промывки в 2 раза;

– на конечной стадии промывки в 3,5 раза.

По результатам испытания установки барботажа ускорение удаления загрязнений составило:

– на начальной стадии промывки на 17 … 37%;

– на конечной стадии промывки до 3 … 5 раз.

Для установки барботажа определена возможность снижения расхода промывочной воды и электропотребления до 30%.