1.                 POMOĆNI BRODSKI UREĐAJI

1.1.                     Osnove rada pumpiSvaka pumpa na brodu radi unutar nekog sustava. Kapljevina se usisava (iz mora, teretnih tankova, tankova goriva

i maziva, kolaktora mora idr.), prolazi kroz usisni cjevovod i ulazi u pumpu. Pumpa povedava ukupnu mehaničku

energiju kapljevine koja odlazi iz pumpe u tlačni cjevovod, te prema izlazu iz cjevovoda (iskrcajnom tanku tereta,

dnevnom tanku goriva, natrag u more i sl.).

Radni dio pumpe sastoji se od dva dijela i to usisnog dijela (Hs) koji obavlja radnju usisa od najniţe razine

tekućine do osovine pumpe i drugog dijela od osovine pumpe do najviše razine tlaĉne tekućine u spremištu (Ht).

Zbroj usisne i tlaĉne visine daje nam ukupnu geodetsku visinu pod kojom pumpa radi (Hg). Hg = Hs + Ht

Osim razlike visine pumpa mora svladati i razliku tlakova Dp = pt – ps i razliĉite otpore (h) koji se sastoje od

otpora trenja u cijevima.

Zbroj geodetske visine, visine razlike tlaka (Hp), visine razlike kinetiĉkih energija (Hu) i visine otpora (Htr) naziva se

manometarska visina (H)

H = Hg + Hp + Hu + Htr

Pri protjecanju tekućine kroz cjevovod pojavljuju se otpori koji ovise:

- o duljini cjevovoda i o tome da li je cijev ravna, ili ima zavoja

- o promjeru cjevovoda

- o vrsti i koliĉini ugraĊene armature

- o brzini protjecanja

- o hrapavosti, tj. o kvaliteti i materijalu izraĊenog cjevovoda

Najveća usisna visina pumpe ovisi o temperaturi i gustoći tekućine.

Pumpa moţe besprijekorno raditi samo ako se unutar pumpe ne pojavljuje para, tj. sve dok tlak ne padne ispod

tlaka zasićenja.

U praksi se ne moţe postići visina usisa veća od 5 –6, a u najpovoljnijem sluĉaju 8m.

Kroz pumpu prolazi tekućina. Koliĉina koju pumpa usiše jednaka je tlaĉnoj.

Osim usisnog tlaka pumpa posjeduje svoj tlak (tlaĉna visina) koji ovisi o predanoj energiji.

protok tekućine : Q = A W (m3 / s) A = popreĉni presjek ; W = srednja brzina tekućine

dobavna visina (visina energije) :

gm

WH

5.2. Pumpe (podjela, osnovne karakteristike i primjena na brodu

Pumpe su radni strojevi pomoću kojih se fluidu dodaje energija radi njegovog transporta dobave na višu razinu, ili

na viši tlak. Mehaniĉki rad koji se od pogonskog stroja predaje na pumpi pretvara se u potencijalnu i kinetiĉku

energiju tekućine. Pumpe su hidrauliĉni strojevi, ali postoje i zraĉne pumpe (vakuumske pumpe) za odvoĊenje zraka

i plinova iz kondenzatora ili cjevovoda.

Pumpe na brodu moţemo podijeliti prema namjeni, visini dizanja, protoku tekućine, konstrukciji.

Prema namjeni razlikujemo pumpe:

- za rad glavnih porivnih strojeva, kotlova i kondenzatora

- za sigurnost broda: kaljuţne, balastne i protupoţarne

- za upravljanje brodom: pumpe kod hidrauliĉnih kormilarskih ureĊaja

- za potrebe posade na brodu: pumpe pitke vode, tople vode, morske vode, pumpe sluţbe evaporatora...

- za brodsku sluţbu: pumpe balastiranja broda, za pretakanje goriva i maziva

- za sluţbu tereta: pumpe za ukrcaj i iskrcaj tekućeg tereta

Prema visini dizanja razlikujemo:

- pumpe koje diţu tekućinu na malu visinu: kaljuţne, balastne, rashladne

- pumpe koje diţu tekućinu na velike visine: napojne, protupoţarne, pumpe tekućeg tereta

Prema protoku tekućine pumpe dijelimo:

- na pumpe za velike protoke: rashladne, balastne, tekućeg tereta

- na pumpe za male protoke: napojne, pitke, tople i morske vode za brodske potrebe

Prema konstrukciji pumpe dijelimo s obzirom na element koji pokreće tekućinu:

- pumpe s linearno pokretnim elementom (stapne, klipne, membranske)

- rotacijske pumpe (centrifugalne, vijĉane, zupĉane)

_ mlazne pumpe (su ejektori kod kojih ne postoje pokretni dijelovi i pogonski stroj, već se koristi

pogonski fluid koji tjera tekudinu, giba se i miješa s tekudinom – para, zrak, voda odgovarajudeg tlaka

i brzine)

5.3.         Turbopumpe

- Dinamičke pumpe 

Radna komora dinamiĉke pumpe stalno je ispunjena tekućinom. Iz usisnog voda tekućina neprekidno ulazi u radnu

komoru, preuzimajući energiju od radnog dijela pumpe (rotora) i neprekidno napušta komoru kroz tlaĉni vod.

Prema naĉinu djelovanja dinamiĉke se pumpe mogu razvrstati u dvije glavne grupe:

- centrifugalne pumpe (turbopumpe)

- pumpe na principu posebnih hidrodinamičkih učinaka

Osnovni su djelovi centrifugalnih pumpi: pogonsko vratilo, koje se spaja s pogonskim motorom (11), brtvenica (6)

koja spreĉava da kapljevina izlazi iz kuĉišta (statora) pumpe (2), u koju je smješten rotor s lopaticama pumpe (9).

Tekućina dolazi kroz usisnu cijev (1) u kuĉište (2) i rotor (9). Rotor hvata lopaticama tekućinu i mijenja joj smijer

iz aksijalnog u radijalni. Centrifugalna sila koja pritom nastaje uzrokuje gibanje tekućine od središta prema obodu

rotora. Tekućina se od središta prema obodu giba povećanom brzinom, pa u središtu nastaje podtlak, te se usisava

nova tekućina. Iz kuĉišta se tekućina potiskuje u tlaĉni cjevovod.

Centrifugalna pumpa djeluje tako da se vrtnjom rotora s lopaticama tekućini daje velika brzina zbog koje tekućina

na izlazu iz lopatica dobiva kinetiĉku energiju. Kapacitet ovisi o promjeru rotora i koliĉini tekućine u rotoru.

Visina tlaka kod centrifugalnih pumpi ovisi o obliku lopatica, promjeru rotora i broju okretaja.

Što je veći broj okretaja, veća je centrifugalna sila, tj. veća je brzina i snaga pumpe.

NEDOSTATCI:

- Ako centrifugalna pumpa nije napunjena vodom, onda ne moţe raditi tj. sisati tekućinu.

Mora uvijek biti napunjena tekućinom bez zraka. S zrakom tj. plinom se zagrijava i dolazi do eksplozije.

Zbog toga na tankerima u pumpama postoje termostati. Kad temperatura preĊe 100oC, pumpa se automatski

iskljuĉuje.

Ukoliko nije montirana ispod razine tekućine, tada prije pogona mora biti napunjena tekućinom.

Dobavna visina (H) jednog rotora je ograniĉena, pa se kod većih dobavnih visina stupnjevi pumpe moraju spojiti u

seriju, tako da tekućina prolazi redom iz jednog rotora u slijedeći, pa se ukupni porast tlaka ostvaruje u nekoliko

stupnjeva.

Postoje dakle jednostupanjske i višestupanjske centrifugalne pumpe.

Kod višestupanjske centrifugalne pumpe u prvom stupnju usisna tekućina pritjeĉe iz usisnog cjevovoda prvom

rotoru. Rotorske lopatice usisavaju tekućinu, zatim je povećanom brzinom istiskuju iz rotora prema obodu.

Kada tekućina izaĊe iz prvog stupnja (rotora), skreće s njegova oboda i pritjeĉe ulazu u drugi rotor. U drugom

rotoru opet se djelovanjem centrifugalne sile povećava tlak i brzina tekućine i ona se na isti naĉin usmjerava k

idućem rotoru, te nakon zadnjeg rotora s povišenim tlakom protjeĉe u tlaĉnu cijev.

Gubici u dinamiĉkoj pumpi jesu:

- hidrauliĉki (trenje tekućine u lopaticama i kućištu pumpe)

- volumetrijski (propuštanje tekućine izmeĊu rotora i statora)

- mehaniĉki (trenje u leţajevima i brtvenicama)

Na osnovi ovih gubitaka svaka pumpa ima svoj ukupni stupanj djelovanja koji obiĉno iznosi:

- hp = 0,65 – 0,75 za visokotlaĉne pumpe

- hp = 0,70 – 0,80 za srednjetlaĉne pumpe

- hp = 0,75 – 0,85 za niskotlaĉne pumpe

Za pogon pumpe potrebna je snaga:

pri ĉemu je :

P = snaga pumpe [W]

Q = volumetarski protok [m3/s]

hp = stupanj djelovanja pumpe [%]

r = gustoća tekućine [kg/m3]

g = ubrzanje sile teţe [m/s2]

Kada minimalni apsolutni tlak tekućine u nekoj toĉki padne na vrijednost tlaka isparavanja, u toj toĉki poĉinje

isparavanje i stvaraju se mjehurići pare, tj dolazi do pojave KAVITACIJE. Kad kavitacijski mjehur dospije u

podruĉje statiĉkih tlakova većih od tlaka isparavanja, tj kada u tekućini poraste tlak, mjehur pare trenutno

kondenzira u obliku implozije (negativne eksplozije). Implozija kavitacijskih mjehura djeluje kao lokalni hidrauliĉki

udar koji uzrokuje visoka lokalna opterećenja na vrlo maloj površini. Posljedica toga je ubrzana erozija materijala

stijenke pumpe.

Kavitacija se prepoznaje po jakom šumu pri radu pumpe, smanjenju protoka i naglim trzajima kazaljke tlaĉnog

manometra.

5.4.         Stapne (klipne) pumpeOve pumpe pripadaju skupini volumetrijskih pumpi.

Za promjenu volumena koristi se linearno gibanje stapa, ili klipa. Mehaniĉka energija pogona pretvara se u energiju

tlaka fluida tako da se periodiĉki mijenja volumen radnog prostora, a transport fluida ostvaruje se periodiĉki.

Prema naĉinu rada ove pumpe dijelimo:

- na jednoradne, kod kojih se usis i tlaĉenje vrši samo s jedne strane stapa ili klipa

p

gHQP

h

r

- na dvoradne, kod kojih se usis i tlaĉenje vrši s obje strane stapa ili klipa

- na diferencijalne, kod kojih se usis vrši samo s jedne, a tlaĉenje s obje strane stapa ili klipa

Prostor u cilindru ovih pumpi sluţi za usisavanje i tlaĉenje tekućine. Pri linearnom gibanju stapa ili klipa u cilindru se

stvara podtlak i nadtlak kojim se regulira otvaranje i zatvaranje ventila.

Razlikujemo stap i klip. Ukoliko je promjer pokretnog cilindra pumpe većeg dijametra u odnosu na hod, naziva se

stap, a ako je promjer pokretnog cilindra manjeg dijametra u odnosu na hod, naziva se klip.

Kada klip ide iz GMT u DMT

stvara podtlak i usisava fluid.

Kada je u DMT i ide u GMT

zatvara se usisni ventil, a pod

tlakom se otvara tlačni ventil

i kretanje klipa izbacuje fluid.

Dvoradna stapna pumpa na brodu se ĉesto koristi

kao kaljužna pumpa. Kod ovih pumpi protok je

jednoličniji jer koristimo rad s obje strane stapa.

Bolje su od jednoradnih stapnih pumpi, ali su

vede, glomaznije.

Diferencijalna pumpa izvedena je kao dvoradna stapna pumpa s ventilom manje. Pri kretanju stapa prema gore

otvara se usisni ventil (1) i tekudina ulazi u prostor ispod stapa. Istovremeno tekudina koja se nalazi iznad stapa

izlazi kroz ventil (3) u potisni cjevovod. Za vrijeme hoda cilindra ventil (2) je zatvoren. Pri kretanju stapa prema

dolje zatvara se ventil (1), a otvaraju se ventili (2) i (3) i dio tekudine usisava gornji dio stapa, a dio tekudine ide u

potisni cjevovod.

Klipne pumpe ugraĊuju se u hidrauliĉni sustav na brodu, u kormilarske ureĊaje, dizalice i druge ureĊaje.

Na brodu se primjenjuju za sustave kaljuţe, za dobavu i transfer goriva, kao napojne i hidrauliĉne.

Kućište im je od lijevanog ţeljeza ili ĉelika, cilindri od lijevanog ţeljeza, stapovi i stapajice od bronce.

- Najosjetljiviji je dio pumpe zaporni ureĊaj, odnosno ventili koji se izraĊuju od bronce.

karakteristike:

- mali broj okretaja

- pogonjena elektromotorom, mora imati reduktor za smanjenje broja okretaja

- samousisne, mogu stvarati vakuum ili podtlak

- glomazne su i teške

5.4.         Ostale (vijčane, zupčaste, lamelaste, mlazne)

Mlazne pumpe

Kao pogonsko sredstvo sluţi fluid pod tlakom.

Od mlaznih pumpi na brodovima se primjenjuju injektori i ejektori.

U pogonsku mlaznicu dovodi se pogonski fluid visokog tlaka. Fluid strujeći kroz mlaznicu zahvaća okolni fluid i

predaje mu dio svoje kinetiĉke energije. Tako velikom brzinom strujanja stvara podtlak u usisnoj komori i usisava

sekundarni fluid. U sapnici miješaju se pogonski i sekundarni fluid.

Fluidi mlazne pumpe mogu biti kapljevine, pare i plinovi.

Za ove pumpe upotrebljavaju se razni nazivi: ejektori, injektori, eduktori.

Ejektori na brodu sluţe kao vakuum pumpe. Upotrebljavaju se za kondenzatore parnih postrojenja, isušivanje

tankova tereta na tankerima...

Injektori su se koristili na ratnim parnim brodovima.

Zupčaste pumpe

Zupĉaste su pumpe rotacijske pumpe u kojima se kapljevina

transportira kroz prostor što ga ĉine prostori meĊu zupcima

zupčanika i kudišta pumpe. Sastoji se od kudišta i od dvaju ili

više zupĉanika, od kojih je jedan pogonski.

Pri rotaciji zupĉanika napuni se prostor izmeĊu zubaca i kućišta

tekućinom i ulaskom zubaca jednog zupĉanika u meĊuzublje

drugog zupĉanika nastaje tlak u potisnom vodu.

Volumenski stupanj djelovanja iznosi hv = 0,6 – 0,7.

Na brodu se upotrebljavaju za ulje ili gorivo. Kućište se izraĊuje

od lijevanog ţeljeza, a zupĉanici i osovina od ĉelika.

Tekućina u zupĉastim pumpama mora biti potpuno ĉista, jer bi

neĉistoća oštetila zupĉanike. Zato se ispred pumpe uvijek

ugraĊuje filter za otklanjanje mehaniĉkih neĉistoća iz tekućine.

Vijčana pumpa  

Sastoji se od jednog ili više spiralnih vijaka, pravokutnog ili okruglog navoja, u kojima se tekućina zahvaća i

potiskuje u smijeru kretanja spirale.

Prema smijeru strujanja tekućine kroz pumpu razlikujemo:

- jednovijĉana jednostrujna pumpa (na brodu se koristi kao pumpa kaljuţnog separatora u strojarnici)

- dvovijĉana jednostrujna pumpa (koristi se za transport nafte i ulja u strojarnici)

- trovijĉana dvostrujna pumpa (koristi se na brodu kao pumpa tereta)

- Zauzimaju manji prostor, vrlo su jednostavne i pouzdane u radu, gibanje tekućine je ravnomjerno, kontinuirano,

pa su gubitci kroz pumpu vrlo mali.

- UgraĊuju se horizontalno, koso i okomito, a radni tlak im iznosi i preko 200 bara pri 2800 o/min

5.4.         Centrifugalna pumpa sa zračnim ejektoromDinamiĉke pumpe nisu samous. Za normalan rad usisni cjevovod i kućište pumpe moraju biti napunjeni tekućinom.

Brodske pumpe koje su smještene ispod lake vodene linije i imaju direktnu vezu s morem uvijek su naplavljene.

Pumpe kaljuţe, te protupoţarne pumpe, koje nisu naplavljene tekućinom, izvode se sa samousisnim ureĊajem koji

moţe biti sastavni dio pumpe, ili neovisan o pumpi.

Sustav se sastoji od cijevi, pumpe i ejektora koji radi na komprimirani zrak, elektriĉne tlaĉne sklopke, te

magnetskog ventila koji propušta zrak za rad ejektora.

Kada padne tlak na tlaĉnoj strani pumpe, tlaĉni prekidaĉ (2) ukljuĉi magnetski ventil (6), koji se otvori i propusti

komprimirani zrak u ejektor (5). Protok komprimiranog zraka preko cijevi (4) otvara

pneumatski ventil (8) a strujanjem komprimiranog zraka kroz ejektor stvara se podtlak u cijevi (7) i kućištu pumpe

(1). Kada se usisna cijev i kućište napune tekućinom, djelovanjem stvorenog podtlaka, pumpa poĉinje normalno

raditi. Na tlaĉnom cjevovodu poveća se tlak i preko tlaĉne sklopke (2) zatvara magnetski ventil (6) i dotok zraka u

ejektor (5). Zbog mogućnosti kvara magnetskog ventila i tlaĉne sklopke ugraĊena je vremenska sklopka kao zaštita.

Automatski ejektorski uređaj centrifugalne pumpe

- Ejektori mogu imeti funkciju kod kaljuţe, isisavanja iz tankova tereta i kod centrifugalnih pumpi za ĉiji rad je

potrebno da budu uvijek pune tekućine.

5.4.         Kompresori (osnove rada, podjele, primjena na brodu)

Kompresori su toplinski radni strojevi koji zrak, plin ili paru stlaĉivanjem prevode iz jednog energetskog stanja u

drugo, energetski vrijednije stanje (pri višem tlaku), trošeći energiju dobivenu od elektromotora, motora s unutarnjim

izgaranjem i sl.

Veliĉine koje utvrĊuju energetsko stanje plina jesu tlak, temperatura i volumen.

Kompresija plina moţe se postići:

- volumetrjskim princpom - karakterizira ga periodična pulsirajuda dobava komprimiranog plina

(klipni kompresori)

- dinamičkim principom – karakteristika mu je neprekidna dobava i postojano strujanje plina kroz kompresor

(turbokompresori)

Prema postignutom tlaku razlikujemo:

- vakuumski kompresori (usisavaju plin iz prostora znatno niţeg tlaka od okolišnog)

- puhaljke (usisavaju plin okolišnog tlaka i komprimiraju ga najviše do 5 bara)

- kompresori niskog tlaka (komprimiraju plinove do 10 bara)

- kompresori srednjeg tlaka (komprimiraju plin do oko 100 bara)

- kompresori visokog tlaka (postiţu tlak i do 500 bara)

- superkompresori (postiţu ekstremno visoke tlakove iznad 1000 bara)

Kompresori se na brodu primjenjuju

- za dobivanje zraka pod tlakom , koji nam sluţi za upućivanje strojeva

- za automatiku broda, za pogon pneumatskih alata

- za brodsku sirenu

- za rashladnu tehniku tereta, provijanta i klime

TLACNA

SKLOPKA

UPRAVLJAĈKI

ORMARIĆ

EJEKTOR

MOTOR

PUMPE

PUMPA

- Ukoliko u pumpu doĊe zrak, na

tlaĉnoj strani pumpe stvara se podtlak

koji ukljuĉuje tlaĉnu sklopku.

- Tlaĉna sklopka daje impuls u

upravljaĉki ormarić koji upravlja

ejektorom

- Ejektor iz pumpe isiše sav zrak i

kroz pumpu ponovo poteĉe fluid, te na

tlaĉnoj strani daje veći tlak koji

iskljuĉuje tlaĉnu sklopku, te se potom

iskljuĉuje i ejektor

- Ovo iskljuĉivanje moţe se vršiti i

pomoću ventila na plovak ( na usisnoj

strani)

Kompresore se moţe podijeliti

- prema konstrukciji: stapni, turbokompresori, rotacijski kompresori i ventilatori

- prema naĉinu rada: jednoradni, dvoradni, jednostupanjski, višestupanjski

- prema hlaĊenju: hlaĊeni vodom, hlaĊeni zrakom, nehlaĊeni

Stapni kompresori su kompresori koji se najĉešće upotrebljavaju na brodu i to za dobavu zraka za upućivanje

motora i u rashladnoj tehnici.

To su strojevi koji kretanjem stapa unutar cilindra dobavljaju plinove iz prostora niţeg tlaka u prostor višeg tlaka.

Sastoje se od stapa, usisnog i tlaĉnog ventila. Podmazivanje je tlaĉno i cirkulacijsko pomoću privješene zupĉaste

ili vijĉane pumpe.

Turbokompresori su toplinski radni strojevi koji mehaniĉku energiju dobivenu od pogonskog stroja pretvaraju u

potencijalnu energiju plina ili zraka.

- prednosti su im što postiţu velike brojeve okretaja, nemaju usisnotlaĉnih ventila, rade tiho, bez udaraca i

lako se odrţavaju. Broj okretaja im je 1500 – 3000 o/min.

- problemi s ovim kompresorima su što im rotor mora biti izbalansiran,jer bi i najmanja razlika u raspodjeli

masa kod velikog broja okretaja mogla proizvesti kritiĉne vibracije koje bi uništile kompresor.

Broj lopatica statora jednak je broju lopatica rotora.

Skrene li kolo rotora struju plina tako da na njegovom izlazu struja ima okomit, radijalan smijer s obzirom na

osovinu rotora, turbokompresor je radijalan. Ako struja plina i nakon napuštanja kola rotora struji paralelno s

osovinom rijeĉ je o aksijalnom turbokompresoru.

Široka je primjena turbokompresora na brodu i to za dobavu zraka plinskih turbina, za ispiranje i prednabijanje

cilindara dizelskih motora, kod transporta žitarica, kod parnih kotlova i dr.

Rotacijski kompresori

U rotacijske kompresore spadaju kompresori kod kojih stap izvodi rotacijsko kretanje, kao što su:

- kompresori s lamelama

- kompresori s ekscentriĉnim rotorom

- rotori raznih profila

- vijĉani kompresori

Kontrola rada kompresora moţe biti automatska i ruĉna.

5.4.         Ventilatori (osnove rada, podjele, primjena na brodu)

Ventilatori na brodovima sluţe za dobavljanje svjeţeg zraka ili isisavanje neĉistog zraka.

Koriste se za:

- ostvarenje prisilne cirkulacije zraka u stambenim i sluţbenim prostorijama

- dobavu zraka za rad dizelskih motora i kotlova

- sniţavanje temperature u strojarskim i kotlovskim prostorijama

- odvoĊenje štetnih, eksplozivnih, zapaljivih plinova iz prostora za teret

Prema principu rada ventilatori se dijele na:

- centrifugalne (radijalne)

- propelerske (aksijalne)

Ovisno o tipu ventilacije ventilatori se dijele na:

- usisne

- tlaĉne

- cirkulacijske

Zavisno o tlaku kojeg daju, ventilatori mogu biti:

- niskog tlaka (do 1100 Pa)

- srednjeg tlaka (od 1100 do 2500 Pa)

- visokog tlaka (više od 2500 Pa)

Pogon brodskih ventilatora izvodi se najĉešće pomoću elektromotora.

- Ventilator se sastoji od lopatica, kućišta i rotora

Centrifugalni ventilatori koriste se za dobavu zraka pod svim mogućim uvjetima.

- Zrak se usisava kroz otvor koji je u centralnom dijelu kućišta i usmjerava se na lopatice rotora. One potiskuju

zrak u spiralno kućište. Pod djelovanjem centrifugalne sile ovaj zrak teţi prema obodu , stvarajući veći tlak u

izlaznom otvoru.

Aksijalni ventilatori obiĉno se koriste tamo gdje je potreban veliki protok zraka pri relativno niskim tlakovima.

Kapacitet aksijalnih ventilatora velikih snaga moţe se regulirati zakretanjem krila propelera.

- Aksijalni ventilatori sigurniji su od centrifugalnih

- Aksijalni ventilator neće povećati broj okretaja ako se strujanje zraka prekine ili smanji.

Centrifugalni de ventilatori u tim uvjetima osjetno povedati broj okretaja

- Aksijalni ventilatori konstrukcijski su većih dimenzija i mase

- Aksijalni ventilatori, za razliku od centrifugalnih ne utjeĉu jedan na drugog kad rade pod razliĉitim

opteredenjem i tlače u isti prostor.

Snaga ventilatora : P = Q p Q = protok zraka ; p = ukupno povećanje tlaka

Efektivna snaga za pogon ventilatora :

h = stupanj djelovanja ventilatora (0,3 – 0,8)

5.4.         Separatori teškog goriva, lakog dizel goriva i ulja za podmazivanje

- Sustav separatora goriva i ulja

Separator teškog goriva proĉišćava gorivo iz taloţnog ili dnevnog tanka (recirkulacija) i tlaĉi u dnevni tank.

Separator ulja proĉišćava ulje za podmazivanje i hlaĊenje u recirkulaciji iz sabirnog u sabirni tank i mora biti

uvijek u pogonu.

Separator dizel goriva proĉišćava gorivo iz taloţnog u dnevni tank dizel goriva.

Separator se upućuje s lokalnog panela kako slijedi:

1. ukljuĉiti grijaĉ, tj. otvoriti ventile pare na grijaĉu

2. postaviti ulazni ventil ulja ili goriva u separator na poziciju ˝zatvoren˝

3. provjeriti da li ima dovoljno vode u radnom tanku i ako treba nadopuniti je pomoću nadolijevnog ventila

4. provjeriti da li temperatura goriva ili ulja na izlazu iz zagrijaĉa ima radnu veliĉinu

5. uputiti separator i kontrolirati da li se je nakon dvije minute broj okretaja separatora ustalio

- gorivo ili ulje cirkulira kroz zagrijaĉ pomoću pumpe privješene na separatoru

- Kada je gorivo ili ulje dostiglo radnu temperaturu, a separator radni broj okretaja, separator se moţe

uključiti u radni proces

Separatori su osposobljeni i za automatski rad. Poslije svakog ispiranja separatora bubanj mora biti ĉist.

Ako se blato nakupi iznad gornje granice u bubnju, uništava se vodena brtva. Zbog toga se separator mora

redovito ispirati prije nego se nakupi prevelika količina taloga u bubnju. Kada temperatura ulaznog goriva ili ulja

padne na donju kritičnu točku, separator de se zaustaviti zbog preopteredenja (inače bi došlo do uništenja

vodene brtve). Zbog stalne potrošnje radne vode tank se mora ručno nadopunjavati.

Radna temperatura separiranja je:

- teške nafte  90 – 98oC

- mazivog ulja  80 – 85oC

- dizel goriva  40 – 60o C

h

PPe

SUSTAV SEPARATORA GORIVA I ULJA

TOPLA NAPOJNA

(POTROŠAĈI)

REG TEMP

BY PASS

RADNI NAPOJNI

GRIJAC VENTIL VENTIL

U TALOŢNI ILI DNEVNI TANK

TALOG, BLATO

IZ TALOŢNOG ILI DNEVNOG TANKA

U BLATNI TANK

TANK

NAPOJNE

VODE

SEPARATOR ULJA ZA PODMAZIVANJE

GRIJAĈ

ULAZ TOPLE

ULAZ TOPLEVIDOKAZNO VODE

STAKLO

ULAZ U

SEPARATOR

PUMPA ZA

PODMAZIVANJE

IZLAZ TALOGA GL. MOTORA

IZLAZ VODE U

KALJUŢNI

TANK IZ GLAVNOG

MOTORA

ĈISTO ULJE

U separatoru se odvaja samo voda. Separator moţe raditi samo ako mu uvijek dotiĉe ista koliĉina ulja, stoga

se ruĉno pomoću ventila kontrolira koliĉina protoka koja ovisi o temperaturi koju imamo u zagrijaĉu ulja.

Tada separator radi ispravno.

Cijelokupno ulje iz sustava se mora u 24 sata separirati 1,5 – 2 puta, a ako su ulja aditivna , separacija se mora

izvršiti 4 – 5 puta.

Ulja dijelimo na:

- mineralna (voda iz ulja se u separatoru uspješno odvaja)

- deterdţentna (prodorom vode u ulje nastaje emulzija koja se ne moţe separirati)

Na brodu se koriste mineralna ulja.

SABIRNI

TANK

FILTER

Na slici je prikazan bubanj samoĉistilac posebno

izrađen za primjenu na brodovima za pročišdavanje

i odstranjivanje vode. Bubanj samočistilac ima slog

tanjura. Može se koristitikao čistilac (purifikator)

ili bistrilac (klarifikator), ovisno o namjeni. Talog i

krute tvari se izbacuju iz bubnja pri radu, pri punoj

brzini vrtnje čistioca. Za izbacivanje taloga u

dovodnom cjevovodu vode za upravljanje ugrađuje

se kuglasti ventil kojim se upravlja ručno, ili

automatski elektromagnetski ventil, koji se otvara

približno svakih 8 – 10 sekundi. Bubanj ima slog

tanjura koji mu omoguduju savršeno odjeljivanje

ulja od vode i odstranjivanje krutih čestica.

Sustavi pročišćavanja

Proĉišćavanje lakih goriva vrši se u jednom stupnju tj. u purifikatoru, a proĉišćavanje teških goriva moţe se vršiti u

jednom ili u dva stupnja. U prvom stupnju u purifikatoru, odstranjuju se glavni dijelovi nečistode i vode.

U drugom tzv. sigurnosnom stupnju, u klarifikatoru odstranjuje se ostatak nečistode. U novijim separatorima

samočistiocima proces pročišdavanja teških goriva vrši se u jednom stupnju.

Na slici je prikazan bubanj separatora za

proĉišćavanje teškog goriva u dva

stupnja i u jednom stupnju.

Ĉista mineralna ulja, ako u njima ima

vode, proĉišćavaju se uvijek u

centrifugalnom ĉistiocu s bubnjem

purifikatorom.

U komori izgaranja dizel motora u

izvjesnim okolnostima može se stvarati

sumporna kiselina, koja dođe li u dodir

sa sustavom ulja može izazvati štete

(npr. korozija određenih dijelova dizel

motora). Da se to izbjegne, ulje se u

bubnju čistioca pere toplom vodom.

Ako se za to koriste deterdžentna ulja,

pranje se smije vršiti samo prema

uputama proizvođača ulja, jer ona sadrže

dodatke koji se mogu u vodi rastvarati,

ili pak s vodom mogu stvarati štetnu

emulziju. Ako je i potrebno prati ulje

vodom uvijek treba koristiti bubanj

čistilac – purifikator.

Pročišćavanje ulja za podmazivanje

Ulje za podmazivanje dizel motora izloţeno je oneĉišćenju od metalnih i ugljenih ĉestica, hrĊe iproizvoda oksidacije

asfalta, te u njemu ima vode koja nastaje kao kondenzat, ili zbog propuštanja iz rashladnog sustava.

Teška goriva koja se upotrebljavaju za rad dizel motora u pravilu izazivaju oneĉišćenje, jer odreĊene koliĉine kiselina

nastalih tijekom izgaranja u cilindru dospiju u karter motora i pomiješaju se sa uljem. Sva navedena oneĉišćenja

izazivaju trošenje okretljivih dijelova dizel motora.

Zbog toga je vaţno neĉistoću stalno odstranjivati, što se uĉinkovito obavlja u

centrifugalnom ĉistiocu.

Proĉišćavanje ulja za podmazivanje i hlaĊenje stapa dizel motora moţe se vršiti na dva naĉina:

- mimovodni način (by – pass), gdje se kroz centrifugalni čistilac provodi samo dio količine ulja koja je u protoku

- pročišdavanje s punim protokom kroz centrifugalni čistilac

Automatski rad separatora goriva

FUNKCIJE:

1. optimalan rad separatora

- gubitci prilikom izbacivanja taloga moraju biti što manji

- vrijeme između dva izbacivanja taloga treba biti što duže, a da ne dođe do skrudivanja taloga na obodu bubnja

2. ušteda na eksploatacijskim troškovima produljenjem rada separatora izmeĊu dva redovna ĉišćenja

3. sigurnosna zaštita od velikih vibracija

PRINCIP RADA:

- neĉisto gorivo se kontinuirano dovodi u separator (ĉak i pri izbacivanju taloga)

- ĉisto gorivo kontinuirano izlazi

- separirana voda i mehaničke nečistode skupljaju se na obodu bubnja i granična ploha se pomiče

prema unutrašnjosti

- ako u ĉistom gorivu ima puno vode to je znak slabe separacije, te treba ispustiti vodu i talog

5.10. Automatizacija rada suvremenih separatora (teškog goriva i ulja za podmazivanje

FUNKCIJE AUTOMATSKOG UPRAVLJANJA UREĐAJA SEPARATORA:

a) regulacija temperature separiranog medija (alarm niske i visoke temperature)

b) slab protok ĉistog medija (slijedi alarm)

c) nema signala o poĉetku izbacivanja taloga (alarm)

d) vibracije pri radu (alarm)

Kontrola rada separatora

Kontrola rada separatora je dio Power Chief-a i ukljuĉuje automatsku kontrolu rada separatora. Vremenski razmak

izmeĊu dva ispiranja separatora moţe se odrediti i regulirati za svaki separator posebno.

Upućivanje separatora

Separator se upućuje i zaustavlja s lokalne ploĉe gdje se moţe odabrati da li će rad separatora biti automatski ili

ruĉno kontroliran

Prebacivanje s ručnog na automatski rad separatora

Separator se ispire – proĉišćava u odreĊenim intervalima prema preporukama proizvoĊaĉa ili prema radnim

uvjetima. Ako je separator zaustavljen pri automatskoj kontroli rada, već je izvršen prvi dio procesa ispiranja i

bubanj ostaje otvoren i spreman za slijedeće operacije, te ima dovoljno rotacionog momenta inercije za izvršavanje

ovog kratkog proĉišćavanja.

Prebacivanje s automatskog na ručni rad separatora

Proces ispiranja momentalno se prekida. Prekinuta je elektriĉna veza s kontrolnim relejima i alarmi su poništeni,

a funkcije kontrole ili regulacije nisu izvršene

5.4.         Kormilarski uređaj

Kormilarski ureĊaj mora udovoljiti zahtjevima koji se odnose na upravljanje brodom. Pod time se podrazumijeva:

- stabilnost smijera voţnje (sposobnost dobrog odrţavanja ţeljenog smijera)

- sposobnost okretanja (osobina kormila da sluša, a brod da napravi što manji krug okreta)

- osjetljivost ureĊaja (sposobnost ureĊaja da brzo promijeni ţeljeni smijer)

Propisi klasifikacijskih društava zahtijevaju da svi brodovi budu opremljeni nezavisnim glavnim i pomoćnim

kormilarskim ureĊajem.

                                      hidraulički kormilarski uređaj

Ruĉnim kormilom s upravljaĉkog mjesta (6) pokreće se rotacijska klipna pumpa , koja se nalazi u upravljaĉkom

stalku (6), a sluţi kao davaĉ telemotora. Prema smijeru okretanja kormilarskog stroja tj. pumpe – davaĉa pokreće

se klip primaĉa telemotora u jednom ili drugom smijeru. Time se preko sklopa poluga podešava kapacitet rotacijske

klipne pumpe (10) hidrauliĉkog kormilarskog stroja.

Ako pri preopterećenju prekotlaĉni ventil (3) propusti tekućinu i kormilo zauzme neki neţeljeni poloţaj, pumpa se

pomoću poluga opet postavi u poloţaj dobave i avtomatski vraća kormilo u poĉetni poloţaj.

Stvarni poloţaj kormila moţe se oĉitati pomoću elektriĉnog indikatora(4) na mostu povezanog izravno s osovinom

kormila. Ţiropilot je obiĉno izveden kao elektriĉno daljinsko upravljanje

UreĊaj ţiro – pilota omogućava dvije vrste elektriĉnog daljinskog upravljanja:

- ruĉno elektriĉno upravljanje s mosta

- automatsko upravljanje pomoću ţiro – kompasa

Rotacijski kormilarski uređaji

U novije vrijeme poĉeli su se graditi hidrauliĉki

kormilarski ureĊaji s rotacijskim krilima kako

je prikazano na slici.

Vidljivo je da ovakav stroj zauzima vrlo malo

prostora.

Kod ove je izvedbe na osovinu kormila

priĉvršćen rotor s tri krilca koja se pod pritiskom

tekućine okreću u. kućištu s tri komore

Kada prijemnik impulsa pomakne motku za

upravljanje dobave pumpe s promjenljivim stapajem,

poĉinje u lijevi ili desni dio svake komore ulaziti

tekućina pod tlakom – ovisno o potrebnom smijeru

otklona kormila – i pritiskati na krilca rotora,

te tako zakretati kormilo.

Danas brodovi transportiraju izmeĊu ostalog i velike koliĉine tereta koji tijekom prijevoza mora biti podvrgnut

procesima hlaĊenja ili zamrzavanja.

Svi brodovi imaju ugraĊen rashladni ureĊaj za oĉuvanje ţiveţnih namirnica neophodnih za boravak posade i

putnika na brodu.

Trajnost prehrambenih proizvoda na brodu ograniĉena je uslijed:

- fizikalnih promjena (isparavanje vode, gubitak arome ili okusa)

- kemijskih i biokemijskih promjena (proces sazrijevanja, hidrolize, vrenja i oksidacije)

- djelovanja mikroorganizama (gljivica, bakterija, kvasca i dr.)

5.12.  Rashladni uređaji (primjena na brodu, osnove rada parnih 

kompresorskih rashladnih uređaja)

Sve se ove negativne promjene usporavaju i sprijeĉavaju niskom temperaturom i dobro izabranom relativnom

vlaţnošću, te ravnomjernim strujanjem rashladnog zraka.

Za ugodniji boravak u prostorijama koriste se ureĊaji za klimatizaciju zraka.

Za prijevoz ukapljenih plinova (LNG,LPG) grade se specijalni brodovi koji teret prevoze pod tlakom uz

odgovarajuću termiĉku izolaciju spremnika tereta.

Rashladne sustave na brodovima moţemo podijeliti na:

a) rashladni sustav za brodsko skladištenje ţiveţnih namirnica (provijant)

b) rashladni sustav za hlaĊenje i odrţavanje tereta na potrebnoj temperaturi

c) rashladni sustav za ukapljivanje plinova

d) sustav klimatizacije

e) rashladni ureĊaji za oĉuvanje sredstava za gašenje poţara sa CO2

Veliĉina i tip rashladnog sustava na brodu ovise o veliĉini i vrsti broda.

U rashladnim skladištima i u skladištima ţiveţnih namirnica javljaju se dugi cjevovodi od isparivaĉa do kompresora.

Iako je cjevovod izoliran, zbog njegove dužine dolazi do hlađenja plina iz suho zasidenog stanja u zasideno stanje.

Da tekudina rashladnog medija ne bi dospjela u kompresor gdje može izazvati hidraulički udar, u usisnom vodu

ispred kompresora , a u cjevovodu ispred regulacijskog ventila, ugrađuje se pothlađivač.

Na slici je shematski prikazan takav sustav.

Kaskadno – parni kompresijski rashladni uređaji

Brodovi za prijevoz ukapljenih plinova opremljeni su rashladnim sustavom za ukapljivanje plina na vrlo niskim

temperaturama, niţim od – 70oC. Za ovako niske temperature vrlo su povoljni kaskadni rashladni ureĊaji koji

mogu biti višestupanjski.

Na slici je shematski prikazan kaskadni rashladni ureĊaj s dva kompresora.

Para stanja 1 usisava se u kompresor (LK2) i adijabatski tlaĉi (od toĉke 1 do toĉke 2) i pri stanju2 ulazi u

kondenzator – isparivaĉ gdje se ohladi i kondenzira (od toĉke 2 do 4) predajući svu toplinu kondenzacije isparivaĉu

prvog sustava koji je u sprezi s drugim sustavom. Ekspanzijskim ventilom (RV2) prigušuje se tekući radni medij

(od toĉke 4 do toĉke 5). U isparivaĉu se postiţe niska temperatura isparavanja (od toĉke 5 do toĉke 1), te se tako

oduzima toplina (Qo) za potrebe rashlade.

U gornjoj kaskadi ciklus radi na višoj temperaturnoj razini. Paru radnog medija pri stanju 6 kompresor LK1 usisava,

te usisani plin tlaĉi (od toĉke 6 do toĉke 7) i u stanju 7 s odreĊenim i temperaturom dovodi u kondenzator, gdje se para

kondenzira i pothlaĊuje (od toĉke 7 do toĉke 10). PothlaĊeni tekući medij stanja 10 prigušuje se u regulacijskom ventilu

(RV) do stanja 11 i onda ulazi u isparivaĉ – kondenzator.

U isparivaĉu gornje kaskade isparava rashladni medij oduzimajući toplinu plinovito – tekućem rashladnom mediju donje

kaskade (isparivač – kondenzator). Zbog sprezanja, temperatura isparavanja gornje kaskade za nekoliko je

stupnjeva niža od temperature kondenzacije donje kaskade.

5.13.    Automatski rad rashladnog uređaja provijanta

Za skladištenje svjeţe hrane na brodu predviĊeni su specijalni rashladni prostori i sustavi.

Ovakva postrojenja nisu u principu konstruirana za rashlaĊivanje ili zamrzavanje velikih koliĉina robe, već za

skladištenje ved rashlađene ili zamrznute robe. Njihova je namjena da za određeno vrijeme očuvaju kvalitet

proizvoda i nazivaju se Provijanti.

Na tlaĉnoj strani kompresora nalazi se manotermometar za oĉitavanje tlaka i temperature na izlazu rashladnog fluida

iz kompresora. Visokotlačni presostat ugrađen na cjevovodu manometra štiti kompresor od povedanog tlaka u

sustavu. U sklopu kompresora ugrađen je odvajač ulja kojem je namjena izdvajati što više ulja iz toplog

rashladnog medija na izlazu iz kompresora. U kondenzatoru se stlačeni plin hladi i ukapljuje rashladnom

morskom vodom. Na cjevovodu morske vode ugrađen je regulacijski ventil kojim se regulira protok vode kroz

kondenzator. Prolaskom kroz razna klimatska područja, temperatura mora je promjenljiva, Što bi negativno

utjecalo na rad rashladnog sustava kad ne bi bilo ragulacijskog ventila. Iz kondenzatora kapljevina odlazi u

spremnik tekudeg rashladnog medija. Kondenzator i spremnik zaštideni su sigurnosnim ventilima reguliranim na

tlak 10% vedi od radnog. Iz spremnika medij prolazi kroz sušilac zbog odstranjivanja eventualne vlage.

Na daljnjem putu tekudi medij prolazi kroz pokazivač protoka i izmjenjivač topline (pothlađivač), koji pregrijava

plin koji ide prema kompresoru i pothlađuje kapljevinu koja ide prema isparivačima. Tekudi medij dalje se krede

preko filtera u magnetski ventil koji je upravljan termostatom, u ekspanzijski ventil i zatim u isparivač. U slučaju

kvara magnetskog ventila ili ekspanzijskog ventila, postoji zaobilazna (by-pass) mogudnost rada sustava s ručnim

ekspanzijskim ventilom. Svaki magnetski ventil upravljan je termostatom (ts) odgovarajude rashladne prostorije.

U isparivaču medij ispari oduzimajudi toplinu okolini. kada se u rashladnim prostorijama postigne odgovarajuda

(minimalna) temperatura termostat prekida dovod struje magnetskom ventilu, čime se zatvara protok

rashladnog medija, tlak na ulazu u kompresor pada, a povedava se na tlačnoj strani kompresora. Presostat niskog

tlaka koji se nalazi na usisnoj strani kompresora prekida dovod napajanja pogonskom elektromotoru kompresora.

Zbroj geodetske visine, visine razlike tlaka (Hp), visine razlike kinetiĉkih energija (Hu) i visine otpora (Htr) naziva se

kondenzira u obliku implozije (negativne eksplozije). Implozija kavitacijskih mjehura djeluje kao lokalni hidrauliĉki

Prostor u cilindru ovih pumpi sluţi za usisavanje i tlaĉenje tekućine. Pri linearnom gibanju stapa ili klipa u cilindru se

Pri rotaciji zupĉanika napuni se prostor izmeĊu zubaca i kućišta

Na brodu se upotrebljavaju za ulje ili gorivo. Kućište se izraĊuje

Tekućina u zupĉastim pumpama mora biti potpuno ĉista, jer bi

ugraĊuje filter za otklanjanje mehaniĉkih neĉistoća iz tekućine.

drugo, energetski vrijednije stanje (pri višem tlaku), trošeći energiju dobivenu od elektromotora, motora s unutarnjim

Ulje za podmazivanje dizel motora izloţeno je oneĉišćenju od metalnih i ugljenih ĉestica, hrĊe iproizvoda oksidacije

Teška goriva koja se upotrebljavaju za rad dizel motora u pravilu izazivaju oneĉišćenje, jer odreĊene koliĉine kiselina

kormila. Ţiropilot je obiĉno izveden kao elektriĉno daljinsko upravljanje

upravljanje dobave pumpe s promjenljivim stapajem,

U rashladnim skladištima i u skladištima ţiveţnih namirnica javljaju se dugi cjevovodi od isparivaĉa do kompresora.