Раздел 14. Система автоматического управления комбинированнойсистемой нейтрализации вредных выбросов отработавших газов. Обоснование

При установке на двигатель системы РОГ и фильтра – нейтрализатора, на определенных режимах работы, из-за увеличения противодавления и коэффициента остаточных газов происходит уменьшение коэффициента избытка воздуха, что приводит к увеличению удельного расхода топлива (см.рис).

В связи с этим целесообразно при длительной работе на данных режима производить отключение системы РОГ и фильтра – нейтрализатора. Для этих целей в проект включена система автоматического управления работой системы РОГ и фильтра – нейтрализатора.

Анализируя графики представленные на вышеприведенном рисунке можно сказать, что эксплуатация двигателя 3Д6 с комплексной системой нейтрализации отработавших газов на режиме, приводящий к увеличению удельного расхода топлива более чем на 4-5% экономически не выгодна. В связи с этим на данном режиме комплексная система нейтрализации отработавших газов должна быть отключена.

Выполнение приведенных выше условий можно осуществить с помощью приведенной ниже схемы управления

Замыкаем контакты выключателяQ1 получает питание лампа сигнализации L1.Запускаем дизель.

При достижении температуры газов порядка 250 ^С срабатывает термореле ТР (это связано с тем что нейтрализатор начинает работать эффективно только при температуре выше 250^С.).

Получает питание катушка К2 и замыкает свои контакты К2.1. Система автоматического управления переходит в режим ожидания.

Начинаем разгонять дизель. Так как ток, вырабатываемый тахогенератором, пропорционален угловой скорости якоря то пружина на реле времени отрегулирована на ток соответствующий 930 об/мин. При достижении этой угловой скорости реле времени замыкает контакты КР1.1. ,получают питание силовые катушки выключателей системы РОГ и системы обвода.

При срабатывании выключателей происходит замыкание контактов датчиков DC1 и DC2 .Получит питание лампа L2 – сигнализируя о включении комплексной системы нейтрализации отработавших газов в работу.

При снижении оборотов двигателя менее 930 об/мин. В течении 10-15 сек контакты реле времени будут замкнуты .Тем самым будет повышена надежность работы выключателей системы РОГ и системы обвода. В случае необходимости систему можно включить с помощью выключателя В1.

Также схеме установлен соленоид для включения клапана, установленного во внешней системе охлаждения главного двигателя.

На схеме он обозначен как КВ1

Раздел 15. Охрана окружающей среды

В целях обеспечения экологической безопасности проектируемого судна, начиная с этапа проектирования, определяется автономность плавания его по условиям экологической безопасности (АП) по каждому виду образующихся на судне загрязнений. В дальнейшем при ежегодном и классификационном освидетельствовании судна инспектор Российского Речного Регистра проверяет расчеты автономности судна по условиям экологической безопасности.

Автономность плавания по условиям экологической безопасности (АП) – длительность эксплуатации судна без необходимости подхода к приемным устройствам для сдачи загрязненных сточных вод, нефтесодержащих вод, мусора и других отходов.

Экологическая характеристика водного пути (ЭХВП) – минимально допустимая автономность плавания судна, определяемая количеством и дислокацией приемных устройств в районе предполагаемой эксплуатации судна.

АП определяется по следующим видам загрязнений:

нефтесодержащие воды;

сточные воды;

мусор (включая пищевые отходы).

Расчет АП производится с учетом состава судового оборудования экологической безопасности. Под судовым оборудованием экологической безопасности понимается совокупность судовых устройств и систем, обеспечивающих экологическую безопасность в соответствии с Правилами классификации судов и водных объектов.

АП для судов, имеющих на борту фильтрующее оборудование и установки для обработки сточных вод, принимается неограниченной по этим видам загрязнений.

АП по мусору для судов, имеющих на борту инсинераторы, принимается неограниченной в части отходов, подлежащих уничтожению в инсинераторе.

10.1 Автономность плавания по сточным водам

АП по сточным водам определяется для всех типов судов с количеством людей на борту 20 и более человек и рассчитывается по формуле:

АПсв = 0,9 V_CВ /Q_CВ n =0.9*20/0.12= 7.5 сут.

Где: V_CB - объем сборной цистерны для СВ, 20 м³

n - количество людей на борту судна, 21 чел.

Q_CВ - расчетное (удельное) значение накопления сточных вод для различных типов судов, 0,12 м³/чел.сут., приведено в таблице:

Расчетные значения суточного накопления сточных вод Qcb

№ п/п	Тип судна	N проекта	Расчетное значение Qсв м3/чел.сут
1	Крупные пассажирские суда с индивидуальными душевыми и умывальниками в каютах	301,302,92-16 Ку-040, Ку-056	0,18
2	Крупные пассажирские суда с умывальниками в каютах и общими душевыми	588, 26-37	0,14
3	Средние пассажирские суда с умывальниками в каютах	305, 646, 785	0,12
4	Крупные грузовые и буксирные суда	507, 1565, 781, 791, 613, 1557, 758, 2-95	0,12
5	Средние грузовые и буксирные Суда	276, 866, Н3181, Р 98 и др.	0,09
б	Мелкие буксирные суда 1 гр.	Мощность до 220 кВт (включительно)	0,07
7	Пассажирский внутригородской и скоростной флот	ОМ, Метеор, Ракета, Восход и др.	0,003
8	Технический флот*		0,09

10.2 Автономность плавания по нефтесодержащим водам

АП по нефтесодержащим водам (НВ) рассчитывается по формуле:

АПнв = 0,9 V_HB /Q_НВ =0.9*12/0.32 =34 сут.,

Где: V_HB - объем сборной цистерны для НВ, 12 м³. (При отсутствии специальной цистерны для НВ значение V_HB определяется как объем пространства под сланью машинного отделения или объем переносных емкостей)

Qhb - расчетное суточное накопление НВ, зависящее от мощности главных двигателей и типа судна, 0,15 м³/сут., приведено в таблице.

Расчетные значения суточного накопления нефтесодержаших вод Q_HВ

N п/п	Мощность главных двигателей, КВт (л.с.)	Расчетные суточные накопления Qhb, м^3/сут
		транспортные суда	рейдовые, разъездные, вспомогательные суда, суда технического
1	74 - 220 (100 - 300)	0,05 - 0,12	0,03 - 0,08
2	220 - 440 (300 - 600)	0,12 - 0,18	0,08 - 0,14
3	440 - 660 (600 - 900)	0,18 - 0,24	0,14 - 0,20
4	660 - 890 (900 - 1200)	0,24 - 0,30	0,20 - 0,25
5	более 890 (1200)	0,32	0,27

Для проектируемого судна, у которого значение мощности главного двигателя находится внутри одного из интервалов, указанных в таблице, Q _НВ определяется по формуле:

Q _НВ = (Ni / N_max) x Q_max,=(640/704)*0.32=0,29м³/сут

Где: Ni - мощность главного двигателя конкретного судна, кВт;

Nmax - наибольшая мощность главного двигателя в интервале, кВт;

Q_max - значение суточного накопления для наибольшей мощности главного двигателя в интервале, м3 /сут.

10.3. Автономность плавания по мусору

АП по мусору определяется как меньшее из значений, рассчитанных по формуле:

АП_М = 0,9 V_M /Q_М n =0.9*2/0.002*21= 43, сут.

Где: V_M - объем устройства для сбора сухого мусора, пищевых отходов - 2 м³

n - количество людей на борту судна – 21 чел;

Q_M - расчетное значение суточного накопления сухого мусора и пищевых отходов 0,002 м³/чел.сут., приведено в таблице:

АП по отходам определяется по формуле:

АПо=0.9Vo/Qo*n=0.9*2/0.0004*21=214, сут

Принимаем автономность плавания по мусору АПм=43 сут.

Расчетные значения суточного накопления сухого мусора и

пищевых отходов Qм

N п/п	Вид загрязнений	Расчетное накопление на 1 человека
		масса, кг/чел.сут.	объем, м^3/чел.сут.
1	Сухой бытовой мусор	0,6	0,002
2	Твердые пищевые отходы	0,3	0,0004

Полученные в результате выполненных расчетов значения АП по каждому виду судовых загрязнения сопоставляются с соответствующей экологической характеристикой водного пути (ЭХВП) бассейна, в котором предполагается эксплуатация судна. ЭХВП устанавливается в начале каждой навигации Российским Речным Регистром или признанной им организацией.

Вывод:

Полученные результаты превышают соответствующие ЭХВП по каждому виду загрязнений для района предполагаемой эксплуатации судна, в связи с этим проектируемое судно является экологически безопасным и может получить Судовой документ, подтверждающий его экологическую безопасность, т.е. Свидетельство о предотвращении загрязнения нефтью, сточными водами и мусором по форме РР-1.8.