Click here to load reader

BRODSKA POSTROJENJA I SUSTAVI

  • View
    245

  • Download
    5

Embed Size (px)

Text of BRODSKA POSTROJENJA I SUSTAVI

  • BRODSKA POSTROJENJA I SUSTAVI

    BRODSKI POMONI UREAJI I SUSTAVI

    dr.sc. Predrag Kraljwww.pfri.uniri.hr/~pkralj

  • Uvjeti

    ispit 30-ak pitanja 50 bodova prolazna ocjena 40% uspjenosti studenti s manje bodova, ali prisutni na

    satima mogu ispitu pristupati ponovo (uz dogovor s nastavnikom)

    studenti s manje bodova i bez uvjeta prisutnosti moraju sluati ponovo

  • Teme

    1. klasifikacijski i sistemski nacrti i simboli

    2. klasifikacijska drutva i propisi3. pomoni ureaji osnove rada4. sustavi i elementi

  • 1.Klasifikacijski i sistemski nacrti

    osnivanje (projektiranje) broda odobrava ih inspektor klasifikacijskog

    drutva osnova za izradu radionikih nacrta kontrola, tj. usporedba stvarnog stanja

    s nacrtima

    Ponekad stvarna izvedba cjevovoda odstupa od sheme. To se posebno odnosi na starije brodove, koji nisu proizvedeni kompjuterskom tehnologijom (CAD/CAM), ve su cjevari prema izvedbi strojarnice i razmjetaju strojeva i ureaja vukli cijevi, a po potrebi su dodavani elementi cjevovoda koji nisu naknadno uvedeni u nacrt. Drugi razlog koji moe dovesti do takve situacije su naknadne preinake u strojarnici.Dunost je asnika stroja detaljno se upoznati sa stvarnim cjevovodom, drugim rijeima, treba pratiti cijevi po cijeloj strojarnici i identificirati sve vane elemente. Neke se cijevi vuku ispod stropa, a neke ispod najdonje podnice strojarnice (pajola) pa to nije jednostavan posao. Pomo pri tome je oznaavanje cjevovoda bojama i glavnih elemenata cjevovoda natpisnim ploicama. Danas se cijevi oznaavaju prema ISO standardu, dok se nekad radilo o svojevrsnom standardu brodogradnje.

  • Pristup nacrtima

    (arhiva brodogradilita) arhiva brodarske kompanije kod upravitelja stroja u kontrolnoj prostoriji strojarnice sheme u informacijskom sustavu

    upravljanja strojarnicom

  • Cijevi

    materijali (elik, lijevano eljezo, bakar i slitine...)

    zatita (premazi, pocinavanje, guma) unutarnji promjer i debljina stjenke ispitni tlak (najee 50% vei od

    radnog tlaka) pad tlaka kroz cjevovod, dilatacije oznaavanje: boja i natpisna ploica

  • Oznaavanje bojama - ISO

    zelena (morska voda, sigurnost) plava (slatka voda) smea (gorivo) uta (ulje) crvena (opasnost: para visoki tlak i

    temperatura, PP oprema)

  • Natpisne ploice

    bakrene ugravirana skraenica naziva ne radi se o podacima proizvoaa

    ureaja (npr. pumpe, kompresora, elektromotora...) ve o oznaci brodogradilita

    svaki bitni element cjevovoda

  • Cijevni spojevi

    rastavljivi i nerastavljivi rastavljivi

    razne izvedbe prirubnikih spojeva, holender, ERMETO spoj...

    brtvljenje odgovara fluidu i temperaturi (guma, guma s pojaanjem, klingerit, metal...)

    nerastavljivi zavarivanje, lemljenje, posebne spojke primjena: spojevi cijevi u tanku, prolazak cijevi

    kroz nepropusnu pregradu

  • Ostali elementi cjevovoda

    zaporni elementi filtri regulacijski i kontrolni elementi kompenzatori dilatacija kondenzni lonci slijepe prirubnice (slijepo-prolazne) prigunice...

  • Zaporni elementi

    ventili, zasuni, pipci oblik zapornog elementa

    s pladnjem, kuglasti, valjkasti, stoasti, igliasti, leptir...

    smjer (ravni, kutni, troputni, etveroputni)

    upravljanje runo, daljinski, automatsko

  • Ostalo

    filtriranje po povrini ili po dubini, magnetski runi ili automatski zaprljanje: pad tlaka osjetnici:

    tlaka, temperature, razine, viskoziteta, udjela kisika...

    lokalni ili daljinski kompenziranje dilatacija samim cjevovodom

    ili poseban cijevni element

  • Dunosti asnika

    redovite provjere funkcionalnosti i proputanja

    priprema za ienje badarenje daljinskih osjetnika

  • Simboli elemenata cjevovoda

    pumpe, kompresori, turbine

    ventili

    mjerni instrumenti

    nazivni promjeri cijevi

  • 2. Propisi

    meunarodne konvencije SOLAS, MARPOL

    klasifikacijska drutva HRB, LR, ABS, BV, DNV, GL, RINA...

    kod definiranja nekih veliina uzimaju se u obzir i preporuke proizvoaa opreme, strukovne norme...

  • HRB dio 7 Strojni ureaj dio 8 Cjevovodi dio 9 Strojevi dio 10 Kotlovi, izmjenjivai topline i posude

    pod tlakom dio 11 Rashladni ureaj dio 13 Automatizacija dio 17 Protupoarna zatita dio 22 Spreavanje zagaivanja

  • 3. Pomoni ureaji

    3.1. pumpe (crpke)3.2. kompresori, puhala, ventilatori3.3. kormilarski ureaj3.4. pritezna i sidrena vitla3.5. zatita okolia3.6. rashladni ureaji dr.

  • Pumpe

    hidrauliki strojevi koji uloenu energiju (rad) pretvaraju u energiju fluida

    poveanje energije fluida oituje se u poveanju potencijalne (tlak, poloaj) i kinetike enegije (brzina)

    manometarska visina manometri na usisnoj i tlanoj strani pumpe

  • Podjela pumpi

    prema nainu predaje energije fluidu: dinamike volumenske

    dinamike: turbopumpe, pumpe s posebnim uincima

    volumenske: stapne i klipne, vijane, zupaste, renjaste, membranske...

  • Osnove rada pumpe

    Hg

    pt

    pscs

    ctHt

    Hs

    mstg HHH

    trstst

    g

    trupg

    hgcc

    gppHH

    hHHHH

    2

    22

  • Turbopumpe

    centrifugalne, dijagonalne, aksijalne najea primjena (slatka i morska

    voda, teret) velike dobave, male visine dizanja upuivanje sa zatvorenim ventilima na

    tlanoj strani jednostavna regulacija paralelni i serijski spoj

  • Paralelni i serijski spoj

    paralelnim se poveava protok serijskim se poveava napor

    H

    Q

    AA

    A

    QI QII QIII

    Tri jednake pumpe:QIII

  • Pumpe s posebnim uincima

    mlazne pumpe najvanija izvedba nemaju pokretnih dijelova ve trebaju

    pogonski (porivni, radni) fluid primjena

    posuivanje tankova tereta i balasta vakuumiranje usisnih cijevi centrifugalne

    pumpe pumpa s vodenim prstenom

  • Stapne i klipne pumpe

    stapne pumpe kaljue, jer su samosisne

    klipne visoki tlakovi, hidrauliki sustavi nejednolika dobava dvoradne, diferencijalne, viecilindrine

  • Vijane pumpe

    primjena: viskozni fluidi gorivo, ulje za podmazivanje, neki tereti jedan, dva, tri vijka

  • Zupaste i sl.

    primjena: viskozni fluidi privjeene pumpe ulja kompresora,

    dizel agregata

  • Vani pojmovi

    samosisnost kavitacija pogonski stroj NPSH instrumenti za praenje rada

  • 3.2. Ventilatori - kompresori

    uloenu energiju predaju fluidu (plinu) ventilatori za mala poveanja tlaka puhala za srednja poveanja superkompresori ak do 1000 bar najvanija primjena na brodu:

    startni zrak rashladni ureaji

    startanje s otvorenim ventilima na tl. strani

  • Tipovi

    ventilatori turbostrojevi (propelerni, centrifugalni)

    kompresori stapni klipni rotacijski: lamelasti, puni, turbo, vijani

  • 3.3. Kormilarski ureaj

    hidrauliki ili elektrohidrauliki krilni ili klipni glavni i pomoni snaga N=M=M2/t pri najveem gazu

    i plovidbenoj brzini kormilarenje u nudi gubitak

    upravljake ili povratne veze s mostom

  • 3.4. Pritezna i sidrena vitla

    hidraulina ili elektrina dvije brzine pritezanja dizanja zajedniki pogonski stroj izvrstiva

    spojka konica (pojasna)

  • 3.5. Zatita okolia

    MARPOL: zatita morskog okolia od isputanja s brodova ulja, kemikalija, krutog otpada, fekalija, plinova

    Separator kaljue Ureaj za preradu fekalnih voda Spaljiva smea

  • Separator kaljue

    zauljena i zaprljana voda sakuplja se u sabirnom tanku i ne smije se ispustiti u more bez obrade

    razdvajanje vode i ulja ostvaruje se djelovanjem sile gravitacije (+centrifugalne) zbog razliite gustoe

    do 15 ppm ulja i do 30 l/NM

  • Prerada fekalnih voda

    sive vode (pranje) i crne vode bioloki i kemijski ureaji bioloki koriste aerobne bakterije

    (potreban im je zrak) separacija krutih tvari sterilizacija klorom te isputanje

  • Izmjenjivai topline

    bez promjene faze (senzibilna toplina) s promjenom faze (latentna toplina,

    isparivai, kondenzatori) izmjenjivake povrine: ploe, cijevi smjer strujanja: istosmjerni,

    protusmjerni, unakrsni praenje rada termometrima na ulazu i

    izlazu obaju medija

    [T] [T]ISTOSMJERNI PROTUSMJERNI

    L L

  • 3.6. Rashladni ureaj

    ohladiti ispod temperature okoline i odrati tu temperaturu

    parnokompresijski ureaji rade poput dizalica topline radni fluidi isparavaju pri niskim

    temperaturama, a zatim ih se komprimira te kondenzacijom predaju toplinu okolini

    najvanija primjena: provijant

  • Ostalo

    hidrofor propelerno vratilo i statvena cijev separatori goriva i ulja

  • 4. Sustavi i elementi

    pogonski sustavi omoguuju rad porivnog stroja tj. poriv broda

    sustavi ope slube osiguravaju sigurnost broda, okolia, komfor...

    sustavi specijalne namjene - teret

  • Pogonski sustavi - DM

    GORIVO

    ULJE ZA

    PODMAZIVANJE

    STARTNI ZRAK

    ISPIRNI ZRAK

    ISPUNI PLINOVI

    RASHLADNA VODA

    PARA

    (ZAGRIJAVANJE)

  • Uspostava pogona

    u svakom trenutku mora postojati mogunost uspostavljanja pogona

    potrebno: izvor elektrine energije u nudi, gorivo (grijanje?), ulje za podmazivanje, rashladna voda

  • Sustav goriva ukrcaj, skladitenje, transfer, obrada, priprema i

    distribucija skladini tankovi i preljevni tank transfer pumpe (2x) taloni tankovi prvo ienje separatori goriva koriste razliku u gustoi goriva i

    neistoa dnevni tankovi (HFO, DO) distribucija do potroaa i priprema potroai: GM, DG, BGP... priprema: zagrijavanje i filtriranje

  • Dunosti asnika stroja

    praenje stanja u tankovima dnevno stanje

    rukovoenje ukrcajem transfer goriva po potrebi upravljanje radom separatora praenje rada sustava i motora kod

    pripreme za rad i tijekom rada odravanje plansko ili po potrebi

  • Sustav ulja za podmazivanje

    ovisi o tipu motora cirkulacijski sustav slivni tank smjeten u dvodnu

    strojarnice hlaenje i filtriranje ulja cilindarsko ulje dolazi gravitacijski separator ulja radi neovisno

  • Dunosti asnika stroja

    praenje stanja sustava, posebno u radu (iako postoji automatska zatita)

    praenje potronje cilindarskog ulja dolijevanje (transfer) ulja po potrebi upravljanje radom separatora ulja odravanje

  • Sustav rashladne vode

    indirektno hlaenje = slatka voda hladi postrojenje, a slatku vodu hladi more

    glavne pumpe i pumpe luke slube usisne kutije morske vode visoki i niski centralni rashladnici slatke vode regulacija temperature slatka voda je zatvoreni sustav ekspanzijska

    posuda, nadolijevanje, dodavanje aditiva i oduivanje

  • Dunosti asnika stroja

    praenje stanja (temperatura i tlakova) odravanje elemenata, prije svega

    ienje morska voda stvara kamenac nadopuna sustava slatke vode oduivanje isputanje zraka iz

    cjevovoda kako bi se izbjegli zrani depovi

  • Sustav komprimiranog zraka

    startni zrak i radni zrak upuivanje motora, prekretanje motora,

    daljinsko upravljanje i dr. spremnici zraka kompresori zraka, potrebno hlaenje razvod prema potroaima

  • Dunosti asnika stroja

    praenje rada kompresora stanje tlaka u spremnicima dnevno isputanje vode iz spremnika isputanje vode prije upuivanja

    glavnog porivnog stroja

  • Sustav pare, kondenzata i napojne vode

    generatori pare: loeni i utilizatori zatvoreni ciklus: para (suhozasiena ili

    pregrijana) ide prema potroaima, ekspanzija i kondenzacija, napajanje generatora pare

    stanje pumpi: napojnih, kondenzata, cirkulacijskih

    ienja grijaa, kondenznih lonaca...

  • Dunosti asnika stroja

    praenje stanja odravanje elemenata ienje

    kamenca i dr. nadopuna sustava vodom i aditivima oduivanje isputanje plinova

  • Sustavi ope slube

    kaljua i balast ventilacija i klimatizacija oduivanje, sondiranje, preljevi i naljevi sanitarna voda otpadna voda protupoarni sustavi daljinsko upravljanje (pneumatika i

    hidraulika)

  • Sustav kaljue svaki brodski prostor u koji se namjerno ili

    nenamjerno moe naliti tekuina mora imati mogunost pranjenja

    pranjenje se moe izvesti isputanjem (drenaom tj. ocjeivanjem, gravitacijski)

    neki brodski prostori, koji se nalaze u donjem dijelu trupa, ne mogu se prazniti gravitacijski te se prazne pumpama

    sakupljena tekuina je prljava i zauljena te je zabranjeno isputati je direktno u more skupljanje o obrada

  • Dunosti asnika stroja

    redovito prepumpavanje kaljunih voda u sabirni tank kaljue

    upravljanje separatorom kaljue isputanje proiene vode s broda je

    automatizirano, tj. automatski se prekida ako se postignu odreeni uvjeti

  • Sustav balasta

    balast dodatna masa balastni se tankovi pune morem s ciljem

    postizanja potrebnog trima, nagiba trupa te naprezanja u brodskoj konstrukciji

    balastni tankovi su tankovi dvodna, boni tankovi, pramani i krmeni pikovi

    dvije pumpe balasta

  • Ventilacija strojarnice

    dovoenje svjeeg zraka vano zbog ispravnog rada strojeva i

    temperature zraka u strojarnici vei broj ventilatora - fleksibilnost 50% ukupne koliine dovodi se na

    usisne filtre turbopuhala glavnog motora

    pretlak u strojarnici

  • Klimatizacija

    kondicioniranje zraka temperatura i vlanost centralne klima jedinice nadgrae, kontrolna prostorija

    strojarnice i dr.

  • Neki elementi i odravanje filtri

    oni su zatita, provjera zaprljanja i zamjena pumpe

    tlakovi na usisnoj i tlanoj strani kompresori

    tlakovi na usisnoj i tlanoj strani izmjenjivai topline

    zaprljanje izmjenjivakih povrina - ienje hidrofori

    nadopuna zraka

  • Mjerenje i automatizacija klasa automatiziranosti strojarnice definira mjerna mjesta, nain indikacije, mjesto

    prikaza, alarmiranje, zatitno djelovanje mjerno mjesto: npr. prije i poslije pumpe nain indikacije: stalno ili na poziv, analogno ili

    digitalno mjesto prikaza: lokalno, ECR, BCR alarmiranje: donja ili gornja vrijednost zatitno djelovanje: SLOWDOWN i SHUTDOWN

    motora, ukljuivanje rezervne pumpe, gaenje plamena na gen. pare itd.

  • Automatizacija rada pomonih ureaja

    automatski rad pogonskih pumpi rezervne kod pada tlaka nakon odreenog broja radnih sati po uspostavi EE sustava

    automatsko ukljuivanje komp. zraka dvopoziciona regulacija, kod donje se vrijednosti tlaka u spremniku komp.

    ukljuuje, a kod gornje iskljuuje

    automatski rad rashladnog ureaja dvopoz. regulacija temperature u komori, dvop. reg. usisnog tlaka

    automatski rad separatora goriva i ulja potpuno automatiziran rad i javljanje greeke, iskljuivanje kod prevelikih

    vibracija

  • Automatizacija rada pomonih ureaja

    automatski prekid isputanja proiene kaljune vode >15 ppm, >30 l/NM

    automatski rad samoistivih filtara (suioca): gorivo, ulje, kontrolni zrak

    automatski rad ureaja za proizvodnju destilirane vode

  • Automatizirana brodska elektrana

    ukljuivanje i iskljuivanje stand-bygeneratora u skladu s optereenjem

    stand-by generator mora biti spreman za upuivanje (predgrijan, podmazan, pripremljeno gorivo)

    nakon upuivanja automatski se izjednaava frekvencija, dovodi se u fazu, izjednaava napon te nakon prikluenja na mreu izvri raspodjela optereenja

  • Mjerni instumenti

    tlak u pravilu pretlak (manometarski tlak) temperatura razina protok viskozitet (kinematiki) udio plinova (npr. kisika), slanost... elektrine veliine

  • Prekidai

    tlaka, temperature, razine np. LPS i HPS

  • Zakljuak

    zahtjevan i odgovoran posao asnika pomae automatski nadzor, ali... fizikalne osnove procesa i mjernih

    instrumenata redovite kontrole i praenja rada uvjebavanje reakcija i razmiljanje

    unaprijed o moguim situacijama i rjeenjima