Теплові процеси в компресорах суднових холодильних установок

 

РЕФЕРАТ


Дипломна робота бакалавра «Аналіз циклів та схем суднових парових багатоступінчастих холодильних машин», виконана курсантом Мазуром В.В. на кафедрі технічної експлуатації флоту і присвячена аналізу теплових процесів, що протікають в парових багатоступінчастих холодильних машинах.

Об'єктом дослідження є теплові процеси в компресорах суднових холодильних установок.

Предметом дослідження є суднова холодильна машина з поршневими двоступінчастими компресорами.

Дипломна робота складається із вступу, 6 розділів та висновку, загальним обсягом 61 сторінка. Робота містить 14 таблиць, 7 рисунків, 12 листів презентації та 6 літературних джерел.

В роботі розглянуті питання з безпеки та охорони праці, боротьби з пожежею, забруднення навколишнього середовища та цивільної оборони.

СУДНОВА ХОЛОДИЛЬНА МАШИНА, ДВОСТУПІНЧАСТИЙ КОМПРЕСОР, ХОЛОДИЛЬНИЙ АГЕНТ, ТЕМПЕРАТУРА КИПІННЯ, ТЕМПЕРАТУРА КОНДЕНСАЦІЇ.


ЗМІСТ


Перелік умовних позначень

Вступ

.Компресори суднових холодильних машин

.1Призначення компресорів холодильних машин

.2Класифікація компресорів

.3Класифікація поршневих компресорів

.Загальні принципи переходу холодильних машин на двоступінчасте стискання

.Зіставлення характеристик холодильних машин, що працюють на різних холодильних агентах

.Аналіз робочих характеристик двоступінчастих поршневих холодильних компресорів

.1.Розрахунок теплових процесів двоступеневої холодильної машини без проміжного відбору пари

.2.Розрахунок циклу двоступеневої холодильної машини з проміжним відбором пари і неповним проміжним охолодженням

.3.Визначення оптимальної величини проміжного тиску в циклі двоступеневої холодильної машини з проміжним відбором пари і повним проміжним охолодженням

.4. Розрахунок циклу двоступеневої холодильної машини з змійовиком в проміжному сосуді

.5 Розрахунок циклу двоступеневої холодильної машини з підтискаючим ежектором в схемі з повним проміжним охолодженням пари

.Безпека життєдіяльності

.1 Манільські поправки до Додатка до Міжнародної Конвенції по стандартам підготовки, дипломуванню моряків і несенню вахти (STCW 78/95). Аналіз Глави ІІІ. Машинна команда. Правила ІІІ/1 - ІІІ/7

.2 Мікрокліматичні умови виробничого середовища і приміщень для відпочинку екіпажу

.3 Дії аварійної партії при боротьбі з пожежею, способи і прийоми боротьби з пожежею

.4 Правила попередження забруднення повітряного середовища з суден

.Цивільна оборона

.1 Умови задачі

.2. Оцінка масштабів хімічного зараження території

.3 Висновки і рекомендовані заходи для зменшення людських втрат

Висновки

Список використаних джерел та літератури



УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ


КМ ? компресор

ПК ? поршньовий компресор

ХА ? холодильний агент

ВП ? випарник

КД ? конденсатор

РК ? регулювальний клапан

ПРС ? паро-рідинна суміш

ПХ ? проміжний холодильник

ВМТ ? верхня мертва точка

ТО - теплообмінник

ПП ? проміжна посудина

СДОР ? сильнодіюча отруйна речовина



Вступ


Установки, що виробляють штучний холод , широко застосовують у багатьох галузях народного господарства. Особливе значення такі установки мають для рибного господарства країн. Штучний холод став одним з основних технологічних засобів при виробництві продукції високої якості, так як з його допомогою забезпечуються швидка обробка риби та морепродуктів безпосередньо після їх видобутку, а потім тривале зберігання отриманої продукції. Штучний холод застосовують також і при тривалому зберіганні рибної продукції, виробленої іншими способами, наприклад консервуванням.

Холодильна установка являє собою комплекс холодильних машин, обладнання, трубопроводів та інших пристроїв, що забезпечують виробництво штучного холоду. Холодильна машина включає технічні елементи, за допомогою яких здійснюється перенесення теплоти від середовища з низькою температурою до середовища з більш високою температурою за рахунок споживаної при цьому енергії.

Рибопромислове виробництво залежить від роботи рибопромислового флоту і стаціонарних холодильників як портових , так і перебуваючих у складі рибообробних комплексів. До складу сучасного рибопромислового флоту входять великотонажні судна - великі морозильні траулери і супертраулери, рибообробні бази, приймально-транспортні судна, обладнані новітнім пошуковим, промисловим, високоефективним холодильним і технологічним обладнанням. В основному рибопромисловий флот є рефрижераторним. Рівень холодофікації рибопромислового флоту (видобувного, обробного і приймально-транспортного) досяг 80%. Рівень холодофікаціі визначається відношенням сумарного обсягу охолоджуваних трюмів до загального обсягу всіх трюмів.

У складі суднових холодильних установок широко застосовують гвинтові компресори, повітряно-безканальні системи охолодження трюмів, повітряні конвеєрні, плиткові горизонтальні і роторні морозильні агрегати, льодогенератори лускатого льоду і установки для попереднього охолодження риби. Рівень автоматизації суднових холодильних установок значно збільшився, що дозволило створити повністю автоматизовані системи управління і відмовитися від постійної вахтової служби в рефрижераторному відділенні.

Судно рибопромислового флоту - найбільш важлива ланка безперервного холодильного ланцюга. Не менше значення для рибопромислового виробництва мають і наступні ланки - берегові холодильники, наземний холодильний транспорт, а також холодильники торгівельних мереж. Велике значення для збереження якості продукції рибопромислового виробництва має транспортування продукції в охолоджуваних контейнерах з автономною системою охолодження, при цьому усуваються проміжні перевантаження рибної продукції з одного виду транспорту на інший.



1. Компресори суднових холодильних машин


.1 Призначення компресорів холодильних машин


Компресор - основний елемент холодильної машини, призначенний для відсмоктування пари холодоагенту з випарника, стиснення пари і переміщення холодоагенту в машині. Енергія, що підводиться двигуном до вала компресора і перетворюється в ньому в енергію стисненої пари, забезпечує здійснення холодильного циклу.

У випарнику хладагент кипить за рахунок теплоти, що надходить від середовища, що охолоджується. В результаті кипіння утворюється пара, яка відсмоктується компресором, який підтримує у випарнику заданий тиск і температуру кипіння.

Необхідною умовою підтримки постійної величини параметрів р0 і t0 в випарнику для сталого режиму є відповідність холодопродуктивності компресора і теплового потоку в випарнику. В цьому випадку вся пара, що утворилася в випарнику відсмоктується компресором.

Стиснутий в компресорі пар, що має високі тиск і температуру, направляється в конденсатор, де віддає теплоту навколишньому середовищу. В результаті передачі теплоти пар конденсується і утворена рідина після пониження тиску до р0 надходить у випарник .

Холодильні компресори, на відміну від загальнопромислових (повітряних), мають такі особливості:

залежно від зовнішніх умов (температури в охолоджуваному об'єкті і температури навколишнього середовища) працюють при різних тисках нагнітання і всмоктування;

працюють з холодоагентами, що мають різні фізичні та хімічні властивості (густина, в'язкість, текучість, хімічну активність, тощо);

технічною характеристикою (крім масової або об'ємної подачі робочої речовини) є холодопродуктивність;

- усмоктувана пара може містити краплі рідини, які зменшують холодопродуктивність, порушують систему змащення і призводять до гідравлічного удару.


.2 Класифікація компресорів


За принципом дії компресори ділять на дві основні групи:

компресори об'ємного стиснення, в яких пара холодоагенту стискається завдяки зменшенню замкнутого обсягу робочого простору, це - поршневі, гвинтові і ротаційні машини;

компресори динамічного стиснення, в яких процес стиснення відбувається при безперервному примусовому переміщенні робочої речовини через проточну частину компресора (при цьому кінетична енергія потоку переходить в потенційну), це відцентрові, осьові і вихрові машини.

Для тільки що випущених холодильних компресорів об'ємного стиснення прийняті наступні умовні позначення: П - поршневий (сальниковий), ПБ - поршневий безсальниковий, ПГ - поршневий герметичний, Р - ротаційний (сальниковий), РБ - ротаційний (безсальниковий), ГХ - гвинтовий (сальниковий), ГБ - гвинтовий безсальниковий.

Залежно від виду застосовуваного холодоагенту компресори діляться на аміачні і хладонові (R12, R22, R502 та ін.) В даний час випускають уніфіковані компресори, які можуть бути використані для роботи на різних хладагентах .

Залежно від температурного діапазону роботи компресори поділяють на високотемпературні (від 10 до - 15?C) , середньо температурні (від -10 до -30 °С) і низькотемпературні (нижче -30 ?С).

За холодопродуктивністю компресори, як і машини, для яких вони призначені, умовно ділять на малі (Q0 < 15 кВт), середні (Q0= 15-120 кВт) і великі (Q0 > 120 кВт).

По частоті обертання вала розрізняють компресори з частотою обертання 12, 16, 25 і 50 с-1.

За ступенем герметичності компресори класифікують на відкриті (сальникові), напівгерметичні (безсальникові) з вбудованим електродвигуном, але з від'ємними кришками і герметичні з вбудованим електродвигуном в завареному кожусі без роз'ємів.

Залежно від типу приводу компресори бувають з електродвигунами, двигунами внутрішнього згоряння та ін.

За характером мастильного пристрою розрізняють компресори з примусовою змазкою і розбризкуванням. В даний час набувають поширення компресори, в яких циліндри не змащуються. У дослідних зразках вітчизняних конструкцій безкрейцкопфних хладонових компресорів шатунні підшипники виконані з антифрикційного самозмащувального матеріалу АФ-ЗТ, що складається з порошкових вуглецевих матеріалів і фенолформальдегідної суміші. Ущільнювальні кільця з встановленими в них сталевими пружними кільцями виготовлені з фторлонококсової композиції Ф4К20 .

До холодильних суднових компресорів пред'являють підвищені вимоги. Суднові компресори повинні мати невелику масу і габарити, а також високі технічні показники; володіти високою надійністю і довговічністю. При експлуатації бути безвідмовними в роботі; володіти високою енергетичною ефективністю при різних режимах роботи; мати низький рівень шуму і вібрації; володіти високим ступенем автоматизації.

На суднах флоту рибної промисловості найбільше застосування отримали поршневі, гвинтові і ротаційні компресори.


1.3 Класифікація поршневих компресорів


Поршневі компресори розрізняються за такими ознаками: типом кривошипно-шатунного механізму - крейцкопфні і безкрейцкопфні; напрямку руху пари холодоагенту в циліндрі - прямоточні і непрямоточні; числу ступенів стиснення - одно-, двох - і триступінчасті; кількості циліндрів - одно- і багатоциліндрові (2, 4, 6, 8 і 16); розташуванню осей циліндрів - горизонтальні, U-, W-, UU- і зіркоподібні.


Рис . 1.1 Схеми роботи безкрейцкопфних компресорів.


Крім цього, поршневі компресори поділяються: за конструкцією корпусу компресора - блок-картерні і блок-циліндрові; характером охолодження - з водяним та повітряним охолодженням, і т. д.

Крейцкопфні компресори з великою холодопродуктивністю, масою і габаритами на суднах застосування не знайшли.

У суднових холодильних установках поширені безкрейцкопфні (прямоточні і непрямоточні) швидкохідні, блок-картерні, багатоциліндрові компресори з U- i UU-подібним розташуванням циліндрів.

Схеми роботи безкрейцкопфних компресорів показані на рис. 1.1. У прямоточних компресорах (рис. 1.1, а) всмоктувальні клапани 5 розташовані в днищі поршня 6, а нагнітальні клапани 1 - у верхній внутрішній кришці безпеки 4 . Всмоктуючий патрубок 7 компресора зєднується з порожниною поршня. Нагнітальний патрубок 2 розташований у верхній частині циліндра.

При ході поршня вниз в робочій порожнині циліндра тиск над поршнем знижується, всмоктуючий клапан відкривається і пар через всмоктуючий патрубок 7 надходить у надпоршневий простір. При русі поршня вгору всмоктуючий клапан закривається, пар стискається і виштовхується через відкритий нагнітальний клапан 1 і через патрубок 2 в конденсатор. Хибна кришка 4 притискається до циліндра буферною пружиною 3, охороняє компресор від гідравлічного удару при попаданні рідкого хладагенту в циліндр.

У прямоточних компресорах об'ємні втрати, викликані підігрівом всмоктуваної пари зменшуються за рахунок меншого нагрівання пари, що надходить в циліндр.

Недоліки прямоточних компресорів - велика маса поршня, що обмежує частоту обертання колінчастого валу, і неможливість регулювання холодопродуктивності компресору шляхом примусового відкриття всмоктуючих клапанів.

Непрямоточний компресори виконуються двох видів: з розташуванням всмоктуючих і нагнітальних клапанів в клапанній плиті (рис. 1.1, б) і з периферійним розташуванням всмоктуючого клапану (рис. 1.1, в).

У малих хладонових компресорах всмоктувальні 5 і нагнітаючі 1 клапани розташовані в нерухомій клапанній плиті 9 (див. рис. 1.1, б). Кришка циліндрів розділена перегородкою 8 на всмоктуючу і нагнітаючу порожнини. При ході поршня вниз тиск в циліндрі знижується і через всмоктуючий клапан 5 в робочу порожнину циліндра всмоктується пар з випарника. При ході поршня вгору всмоктуючий клапан закривається, пара стискується і через нагнітаючий клапан виштовхується в конденсатор.

У непрямоточних компресорах середньої і великої холодопродуктивності всмоктувальні клапани розміщені периферійно (див. рис. 1.1, в), що дозволяє збільшити прохідний перетин клапанів (всмоктуючих і нагнітальних) і, отже, зменшити дросельні втрати.

Поршні непрямоточних компресорів мають меншу масу, що робить можливим збільшення частоти колінчастого валу.

Конструкції сучасних вітчизняних компресорів максимально стандартизовані й уніфіковані.

Одноступінчасті компресори. Кожна конструкція компресора має умовне позначення. Позначення марок компресорів, що знаходяться в експлуатації наступні: А - аміачний, Ф - хладоновий; потім вказуються розташування циліндрів і ступінь герметичності компресора: В - вертикальний, UU-подібний, W- віялоподібний, БС - безсальниковий, Г - герметичний, Ге - герметичний з екранованим статором. За буквами цифрами вказується холодопродуктивність (у тисячах стандартних ккал/год) при стандартному температурному режимі (t0=-15°С, tk=30°С, tп=-25°С, tвс=-10°С); букви за цифрами позначають: РЕ - з електромагнітним регулюванням холодопродуктивності.

Двоступінчасті компресори. На суднах широко застосовують двоступеневі поршневі компресори, які працюють у складі суднових холодильних установок з діапазоном температур кипіння від - 25 до - 45 ° С при температурі конденсації не вище 40°С і температурі навколишнього середовища від 5 до 50°С. При цьому різниця тисків нагнітання і всмоктування рк - р0 в ступені низького тиску 1,2 МПа, в ступені високого тиску 1,5 МПа, а ставлення тисків Рк/Р0 < 9.



. Загальні принципи переходу холодильних машин на двоступінчасте стиснення


У разі переходу до низьких температур випаровування або підвищення температури конденсації холодильного агента виникає ряд ускладнень, які погіршують умови роботи холодильної машини, а саме:

збільшується ступінь підвищення тиску рк0 та різниця тисків рк0, що призводить до погіршення обємних показників компресора. Внаслідок цього холодопродуктивність компресора знижується, а при великих відношеннях рко може знизитися навіть до нуля;

погіршуються енергетичні показники через зріст необоротних втрат при дроселюванні та зніманні перегріву, що знижує холодильний коефіцієнт теоретичного циклу;

Збільшення відношення тисків рк0 призводить до зростання температури кінця адіабатного стискання, що може викликати неприпустимі температурні деформації у компресорі, пригорання мастила у нагнітальних клапанах та навіть його займання, а також розкладання холодильного агенту;

збільшуються навантаження на підшипники циліндро-поршньової групи, що призводить до зниження моторесурсу компресора;

часто-густо, особливо на рибопромислових суднах та транспортних рефрижераторах, виникає необхідність одержання холоду за різних температур, оскільки використання холоду низького потенціалу для одержання холоду більш високого потенціалу економічно невигідне та недоцільне.

Усі перелічені раніше чинники є важливими причинами, через які переходять до двоступінчастого стискання. Практично встановлено, що при рк0>8 доцільно переходити на двоступінчасте стискання. Це співвідношення також враховується у розрахунках на міцність та виготовленні компресорів холодильних машин.

Перехід на двоступінчасте стискання за інших рівних умов поліпшує економічні та експлуатаційні показники роботи холодильної машини внаслідок зменшення ступеня стискання у кожному ступені. У цьому разі зменшуються обємні втрати компресорів. Окрім того, розділення ступеня стискання дозволяє застосувати проміжне охолодження, а також ввести подвійне дроселювання з проміжним відведенням баластної пари, яка стискується тільки у високому ступені, минаючи випарник. Таким чином, перехід на двоступінчасте стискання не тільки знижує необоротні втрати, але й дозволяє застосовувати нові, більш оборотні теоретичні цикли.

У циклах двоступінчастих холодильних машин проміжний тиск між ступенями впливає на економічність їх роботи. Існує кілька способів визначення проміжного тиску р01. Якщо у схемі передбачене одержання холоду за двох різних температур, то проміжний тиск р01 визначається за температурою кипіння у випарнику більш високого потенціалу. За наявності споживача холоду тільки одного потенціалу проміжний тиск визначається з умови порівнювання ступенів стискання у кожному ступені:


(2.1)


Якщо холодильний агент є ідеальним газом то температура всмоктування в обох ступенях однакова, то й питома робота циклу буде розподілена рівномірно між ступенями (lв=lн). Але у реальних умовах це припущення не витримується і робота високого ступеня lв буде вищою за lн, оскільки у високий ступінь всмоктується пара з більш високою температурою. Через це визначення р01 за рівнянням (2.1) буде приблизним.

Точнішим є метод визначення р01 за максимальним холодильним коефіцієнтом двоступінчастої холодильної машини. Для цього спочатку визначають значення р01 за рівнянням (2.1), будують теоретичний цикл двоступінчастої холодильної машини за відомими значеннями рк та р0 і визначають холодильний коефіцієнт циклу ?. Потім задають близьке до одержаного значення р01 повторюють розрахунок ?, графічно будують залежність ?=f(p01) та вибирають оптимальне значення р01опт за максимальним значенням ?mах. Для спрощених розрахунків циклів рекомендують користуватися формулою (2.1).


. Зіставлення характеристик холодильних машин, що працюють на різних холодильних агентах


Порівняння властивостей природних виробничих речовин, що застосовуються у парокомпресійних холодильних машинах (R717, R744,R290), а також синтетичних холодоагентів та їх азеотропних сумішей, дозволених використовувати у найближчому майбутньому (R22, R134а, R404а, R407С, R410А) дозволили визначити, що значення теплопровідності рідкого аміаку у широкому діапазоні температур у 5,5 разів, а насиченої пари у 1,5...2,5 разів вище, ніж у інших холодильних агентів. Через низьку кінематичну вязкість аміаку можна дійти висновку: коефіцієнти тепловіддачі в усіх апаратах аміачних холодильних установок за однакових умов найвищі порівняно з іншими холодоагентами.

Відносно високе значення коефіцієнта теплопровідності пари аміаку дозволяє створювати малоємкі за холодоагентом холодильні машини, в тому числі і машини невеликої потужності з насосною подачею рідкого аміаку в охолоджувальні прилади.

Порівняння значень питомої теплоємності рідин холодильних агентів за плюсових температур дало можливість встановити, що питома теплоємність фреонів та їхніх сумішей у 3 рази нижча від аміаку.

Густина рідкої фази пропану та аміаку менша за густину мастила (приблизно 0,8 кг/дм3), тому можна видаляти мастило з нижньої частини апаратів і повертати у компресор. Густина рідких фреонів вдвічі більша, ніж аміаку, що призводить до помітного впливу гідростатичного стовпа рідини на теплопередачу у фреонових випарниках з нижньою подачею холодоагенту, особливо низькотемпературних, і до збільшення енерговитрат на виробництво холоду.

Тиск сумішевого агенту R410А при температурі конденсації 30°С в 1,6 рази вищий ніж у аміаку, що не відповідає вимогам до серійного обладнання для аміачних і фреонових установок, і не дозволяє використовувати його для установок, що працюють на R410А.

Залежність відносної питомої холодопродуктивності q0* холодоагентів від температури кипіння порівняно з R717 має вигляд


(3.1)


де - питома масова холодопродуктивність аміаку, розрахована для одноступінчастих циклів поршневих компресорів при температурі конденсації tk=30°С без переохолодження рідини і при перегріві пари на всмоктуванні 10К;

- питома масова холодопродуктивність порівнюваного холодоагенту для одноступінчастих регенеративних циклів з поршневими компресорами при tk=30°С, з переохолодженням рідкого холодильного агенту в теплообміннику за рахунок перегріву його пари на 20К при загальному перегріві на всмоктуванні 30К.

Порівняння питомої масової холодопродуктивності холодоагентів свідчить про те, що величина складає лише (11... 16)% від величин , і тільки для пропану = 0,27...0,29. Ці дані були підтверджені публікаціями у журналі «Холодильная техника» стосовно малих аміачних і фреонових холодильних машин.

Відносні теоретичні обєми компресорів Vt*, розраховані для порівнюваних холодоагентів при однаковій холодопродуктивності компресорів та температурі випаровування t0=-10 °С. Інші умови розрахунків були такі самі, як при визначенні q0*.

Холодильні машини на озонобезпечних фреонах або їхніх азеотропних сумішах порівняно з аміачними мають гірші теплофізичні, термодинамічні та експлуатаційні показники.

При однакових частоті обертання колінчастого валу компресора і ході поршня величина (Vt)a пропорційна розмірам циліндра компресора.

Компресори, які працюють на холодоагентах високого тиску (R744 і R410А), мають циліндри менших розмірів, ніж у аміачного компресора. Порівняння властивостей аміаку з хладонами дозволяє зробити певні висновки і сформулювати рекомендації щодо застосування аміачних систем:

аміак - один з найбільш вивчених і дешевих природних холодильних агентів. Він має нульові значення потенціалів руйнування озонового шару (ODP) і глобального потепління (OWP);

токсичність аміаку та його пожежна небезпечність при певних концентраціях у повітрі компенсується опрацьованими надійними, перевіреними часом методами безпечної експлуатації аміачних холодильних установок і легкістю виявлення найменших витоків агенту чутливими сигнальними приладами.

Холодильні машини, що працюють на природному холодильному агенті R717 (аміак), мають переваги порівняно з машинами, які використовують інші холодильні агенти:

- низькі витрати електроенергії на виробництво холоду завдяки високій питомій масовій холодопродуктивності, незначному впливу від стовпа рідини на теплопередачу холодильних приладів, малим втратам тертя при його переміщенні у трубопроводах;

аміачні холодильні машини задовольняють усім сучасним вимогам щодо озонобезпеки і запобігання глобальному потеплінню. Критерій TEWI аміачних холодильних машин набагато нижчий, ніж у машин, які працюють на фреонах та їхніх сумішах.



4. Аналіз робочих характеристик двоступінчастих поршневих холодильних компресорів


.1 Розрахунок теплових процесів двоступінчастої холодильної машини без проміжного відбору пари


Вихідні дані для розрахунку наступні:

Температура кипіння T0, К…………………………………..233

» конденсації Т, К…………………………….....298

» переохолодження робочого тіла Ти, К……...295

» всмоктування Т1, К…………………………....243

Робоче тіло…………………………………………………Аміак

Стосовно до схеми машини і циклу, що зображені на рис.4.1, параметри агенту у вузлових точках циклу наведено в табл. 4.1.

компресор холодильний двоступінчатий стиснення

Рис. 4.1. Схема і цикл двоступінчастої холодильної машини в i - lg р-діаграмі.


Таблиця 4.1 Параметри вузлових точок

ПараметриТочки123455'р, МПа0,071790,26830,26831,00311,00310,07179Т, К243329298399295233і, кДж/кг1650,861826,841758,121969,3522,33522,33?, м3/кг1,64-0,5364---

Проміжний тиск визначаємо по формулі:


.


Питома масова холодопродуктивність



Кількість теплоти, що відводиться з конденсатора



Кількість теплоти, що відводиться з проміжного охолоджувача



Робота компресора низького тиску (1-й ступені)



Робота компресора високого тиску (2-й ступені)


Робота циклу



Холодильний коефіцієнт



Зіставлення дійсних обсягів пара, що стискається в компресорах низького і високого тисків, визначається з умов рівності вагових кількостей робочого тіла, що стискається по ступеням: для першого ступеня Vд1=G?1, для другого ступеня Vд2=G?3

Тоді



4.2 Розрахунок циклу двоступінчастої холодильної машини з проміжним відбором пари і неповним проміжним охолодженням для умов попереднього розрахунку


Параметри вузлових точок процесів стосовно до схеми машини і циклу, що зображені на рис. 4.2, наведемо в табл. 4.2.

Питома масова холодопродуктивність



Кількість робочого тіла, що стискається циліндром високого тиску,



Кількість теплоти, що відводиться з проміжного охолоджувача,



Рис. 4.2. Схема і цикл двоступінчастої холодильної машини з проміжним відбором пари і неповним проміжним охолодженням в i - lg р-діаграмі.


Стан пари, що надходить в компресор високого тиску, визначається, з рівняння процесу змішування пари, що виходить з проміжного судини і Проміжного охолоджувача:




Таблиця 4.2 Параметри вузлових точок

ПараметриТочки123678р, МПа0,071790,26830,26831,00310,26830,2683Т, К243329298295261261і, кДж/кг1650,861826,841758,12522,33363,901667,87?, м3/кг1,64-----

По ентальпії і4 і тиску рm визначається температура Т4=293,5K і питомий обєм пари ?4=0,52м3/кг, що надходить в компресор високого тиску, а також ентальпія (і3=1952,54 кДж/кг ) і температура пари (Т5=392К) в кінці процесу стиснення.

Кількість теплоти, що відводиться з конденсатора,



Робота циліндра низького тиску,



Робота циліндра високого тиску,



Робота циклу


Холодильний коефіцієнт



Ставлення дійсних обсягів пари, що стискається в компресорах низького і високого тисків,



4.3 Визначення оптимальної величини проміжного тиску в циклі двоступінчастої холодильної машини з проміжним відбором пари і повним проміжним охолодженням. Для умови 4.1


Стосовно до схеми машини і циклу, зображеним на рис. 4.3, параметри вузлових точок циклу наведено в табл. 4.3.

Питома масова холодопродуктивність.



Кількість робочого тіла, що стискається компресором високого тиску (2-й ступені),



Кількість теплоти, що відводиться з конденсатора,


Кількість теплоти, що відводиться проміжним охолоджувачем,



Робота компресора низького тиску (1-ї ступені),



Робота компресора високого тиску (2-ї ступені)



Робота циклу



Рис. 4.3 Схема і цикл двоступінчастої холодильної машини з проміжним відбором пари і повним проміжним охолодженням в i - lg р-діаграмі.


Таблиця 4.3 Параметри вузлових точок

р, МПаі, кДж/кг для точок12345670,151661650,861745,55-1649,681925,30522,33304,940,191311650,861778,231763,171657,071891,78522,33327,530,236421650,861810,911759,801663,931866,22522,33350,240,268301650,861826,841758,121667,871853,23522,33363,900,290941650,861846,951755,611670,421841,08522,33373,030,355021650,861875,861751,421676,581817,62522,33395,950,429581650,861908,541747,231682,361797,51522,33419,01

Холодильний коефіцієнт


Результати розрахунків при різних проміжних тисках зведені в табл.4.4.


Таблиця 4.4 Основні розрахункові величини циклу

р, МПаq0,кДж/кг1+?+?, кг/кг(1+?+?)q, кДж/кгqохл, кДж/кгl1, кДж/кг(1+?+?)l2 кДж/кгl1+(1+?+?)l2, кДж/кг?0,151661345,911,27821792,90-94,69352,30446,993,0110,191311323,331,26521732,6415,08127,38297,01424,393,1180,236421300,621,23471659,3351,12160,06249,77409,833,1740,268301286,961,21721619,8368,72175,98225,61401,593,2050,290941277,781,20421578,0591,34196,09205,51391,613,2630,355021254,911,17431521,09124,44225,00165,62390,623,2130,429581231,861,14491459,96161,42257,69131,83389,523,163

Побудований графік ?=f(pm) дозволяє визначити проміжний тиск, при якому холодильний коефіцієнт має максимальне значення (рис.4.4): рm=0,29094 МПа; Тm=263 К.


Рис. 4.4. Залежність холодильного коефіцієнта від проміжного тиску.



4.4 Розрахунок циклу двоступінчастої холодильної машини із змійовиком в проміжній посудині (рис. 4.5)


Параметри вузлових точок циклу прийняті за даними розділу 4.3 і відповідають умовам оптимального проміжного тиску: рm=0,29094 МПа. Стан робочого тіла перед другим регулюючим (після змійовика) визначається з умови прийнятої різниці температур: Т7m=5°. Тоді:



Питома масова холодопродуктивність



Кількість робочого тіла, що стискається компресором високого тиску (2-ї ступені)



Кількість теплоти, що відводиться з конденсатора,



Кількість теплоти, що відводиться з проміжного охолоджувача,



Рис. 4.5. Схема і цикл двоступінчастої холодильної машини з проміжним відбором пари, повним проміжним охолодженням і змійовиком в проміжній посудині в i - lg р-діаграмі.


Кількість теплоти, що відводиться від робочого тіла, що проходить через змійовик,



Робота компресора низького тиску (1-ї ступені)



Робота компресора високого тиску (2-ї ступені)


Робота циклу



Холодильний коефіцієнт



4.5 Розрахунок циклу двоступінчастої холодильної машини з підтискаючим ежектором у схемі з повним проміжним охолодженням пари


Вихідні дані для розрахунку наступні:

Температура кипіння T0'', К……………………………………………..223

» кипіння при проміжному тиску Т0', К…………………..243

» робочого тіла на виході з випарника Т1', К……............228

» конденсації Т, К………………………………………….293

» охолодження робочого тіла в конденсаторі Ти5, К…290

Робоче тіло…………………………………………………………….Аміак

Для схеми машини і циклу, зображених на рис.4.6, параметри вузлових точок наведено в табл. 4.5.


Рис. 4.6. Схема двоступінчастої холодильної машини з пароструйним апаратом і її цикл в s-T-діаграмі.


Теоретична кількість пари, необхідної для підтискання 1 кг холодної пари з випарника,



Таблиця 4.5 Параметри вузлових точок

ПараметриТочки121'2'р, МПа0,04090,11960,04090,1196Т, К223-228-і, кДж/кг1592,22011,21621,51755,6?, м3/кг----ПараметриТочки33'456р, МПа0,11960,04090,85750,85750,1196Т, К243223-290243і, кДж/кг1643,71526,01931,5498,6280,7?, м3/кг0,963----

Стан пара перед камерою змішання знаходиться з рівняння змішання



Звідки

При адіабатному процесі стиснення змішаної пари в дифузорі по діаграмі станів знаходиться ентальпія в точці 2; аналогічно визначається і ентальпія в точці 3'.

Кількість робочого тіла, що проходить через конденсатор, визначається з рівняння теплового балансу проміжної посудини



Питома масова холодопродуктивність



Кількість теплоти відводиться з конденсатора,



Робота компресора,


Холодильний коефіцієнт



Таблиця 4.6 Результати аналізу робочих характеристик двоступінчастих поршневих холодильних машин

Холодильна машина?Двоступінчаста холодильна машина без проміжного відбору пари2,91Двоступінчаста холодильна машина з проміжним відбором пари і неповним проміжним охолодженням3,01Двоступінчаста холодильна машина з проміжним відбором пари і повним проміжним охолодженням3,263Двоступінчаста холодильна машина із змійовиком в проміжній посудині3,157Двоступінчаста холодильна машина з підтискаючим ежектором у схемі з повним проміжним охолодженням пари2,67

. БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ


5.1 Манільські поправки до Додатку до Міжнародної Конвенції по стандартам підготовки, дипломуванню моряків і несенню вахти (STCW 78/95). Аналіз Глави ІІІ. Машинна команда. Правила ІІІ/1 - ІІІ/7


З 21 по 25 червня 2010 року в Манілі на прохання Президента Філіппін і запрошення Уряду Філіппін під егідою Міжнародної морської організації ( IМО ) пройшла Дипломатична конференція Сторін Міжнародної конвенції 2010 про підготовку , дипломування моряків і несення вахти ( STCW -78)

Конференція прийняла поправки до Конвенції та Кодексу STCW-78/95, фінальний акт підписаний представниками 82 держав, що є Сторонами Конвенції, включаючи представників України. Конференція використовувала проект тексту поправок до Конвенції і Кодексу STCW-78/95 , підготовлений Підкомітетом з підготовки , дипломування моряків та несення вахти на його 41-ї сесії в січні 2010 р. і затверджених Комітетом з безпеки на морі на його 87 -й сесії в травні 2010 р.

Новими правилами Конвенції ( Правила II / 5 , III / 5 , III / 7 ) введені вимоги до стандартів компетентності для кваліфікованого матроса, кваліфікованого моториста та електрика . Встановлено , що кожна Сторона Конвенції в термін до 01.01.2012 р. повинна порівняти діючі стандарти компетентності цих осіб з тими , які передбачені розділами частини А новій версії Кодексу ПДНВ ( A- II/5, A- III/5, A- III/7 ) і визначити необхідність підвищення кваліфікації цими особами.

Уточнено Правило III/1 щодо загального стажу підготовки в майстернях і на судах, необхідного для отримання диплома вахтового механіка. Передбачено , що не менш 6 місяців стажу плавання має бути на морських судах , з виконанням обов'язків вахтового механіка , що повинно бути документально підтверджено у схваленій Книзі реєстрації підготовки ; в іншому випадку - стаж плавання повинен ставити не менше 30 місяців.

Новим правилом III/5 введені стандарти компетентності для електромеханіків на рівні експлуатації та порядок їх дипломування . Передбачено, що загальний час підготовки в майстернях і на судні для отримання диплома електромеханіка повинно бути не менше 12 місяців , з яких не менше 6 місяців - під час плавання на суднах з виконання обов'язків електромеханіка , що повинно бути документально підтверджено у схваленій Книзі реєстрації підготовки ; в іншому випадку - стаж плавання повинен ставити не менше 30 місяців.

У стандарти компетентності осіб командного складу на рівнях управління і експлуатації введені нові компетенції , знання та вміння , які передбачають різноманітні види підготовки , викликані впровадженням на сучасних судах нових технологій і складного сучасного обладнання .

Для суднових механіків додатково передбачені стандарти компетентності з управлінню ресурсами машинного відділення, вмінню здійснювати керівництво персоналом, по установкам сепаратора лляльних вод , з управління судновими системами: паливної, мастила , баластних вод та іншими , з охорони навколишнього середовища.

До ІІІ глави було внесено такі основні зміни:

Кожен кандидат на отримання диплома повинен пройти повний курс професійної підготовки та мати підтверджений стаж роботи на морських судах , що в загальній складності має становити не менше 12 місяців , як частина схваленої програми підготовки , яка включає підготовку на судні відповідно до вимог розділу A- III/1 Кодексу ПДНВ , і повинно бути документально підтверджено у схваленому журналі реєстрації підготовки ; або іншим чином - схвалений стаж роботи на судні повинен становити не менше 36 місяців; Виконувати протягом необхідного стажу роботи обов'язки вахтового механіка в машинному відділенні під керівництвом старшого механіка або досвідченого особи командного складу не менше 6 місяців;

для отримання диплома старшого механіка мати підтверджений стаж роботи на судні не менше 36 місяців, однак цей період може бути скорочений до 24 місяців, за умови, що не менше 12 місяців свого робочого стажу кандидат пропрацював у якості другого механіка;

кожен моторист повинен відповідати вимогам, що пред'являються до дипломування рядових осіб, що входять до складу машинної вахти з вахтовим або періодично безвахтенно які обслуговує машинним відділенням;

для отримання кваліфікації рядового, що входить до складу машинної вахти, мати підтверджений стаж роботи в машинному відділенні: не менше 12 місяців, або не менше 6 місяців і закінчити схвалену підготовку; і відповідати стандарту компетентності, відповідно до розділу А-III/5 Кодексу ПДНВ.


5.2 Мікрокліматичні умови виробничого середовища і приміщень для відпочинку екіпажу


Мікрокліматичні умови в суднових приміщеннях визначаються температурою повітря і середньої радіаційної температурою огорож та обладнання, відносною вологістю і швидкістю руху повітря, а також барометричним тиском . Загальні санітарно-гігієнічні вимоги щодо повітря робочої зони визначені ГОСТ 11.1.005-88 ССТБ.

Сталість газового складу атмосфери - найважливіша умова існування і розвитку життя на землі. Ця сталість обумовлено фізичними законами. Створення здорової повітряного середовища, що відповідає санітарним нормам для даних робочих приміщень, є важливою умовою підвищення продуктивності праці та культури виробництва. На температуру повітря у виробничих приміщеннях впливають зовнішні метеорологічні умови, а також тепловиділення нагрітих поверхонь виробничих об'єктів (обладнання, оброблюваних матеріалів і деталей) і працюючих людей.

Величина надлишкових тепловиділень визначається кількістю теплоти, припадає на одиницю об'єму приміщення.

Джерелами надлишкових тепловиділень на судах є, наприклад, агрегати енергетичного обладнання в машинно-котельних відділеннях, електропечі на камбузі, а в промисловості - плавильні агрегати, нагрітий метал і пр.

Питомі тепловиділення враховуються при визначенні оптимальних параметрів повітряного середовища, а також у процесі розрахунку вентиляції виробничих приміщень. Джерела тепловиділень можуть створювати повітряні потоки зі значною швидкістю руху повітря (3...5 м/c), супроводжуються підсмоктуванням зовнішнього більш холодного повітря. Різна щільність холодного і нагрітого повітря сприяє його циркуляції (переміщення). Таке явище зване природною вентиляцією, покращує мікроклімат виробничого середовища. Але часто надлишкові тепловиділення бувають настільки значними (наприклад, в машинно-котельному відділенні), що природна циркуляція повітря не забезпечує нормальних умов праці. У цьому випадку застосовують штучну (механічну) вентиляцію і кондиціювання повітря.

Значну роль при створенні сприятливого мікроклімату на виробництві грає вологість повітря. Кількість водяної пари, що знаходяться в повітрі виробничих приміщенні, залежить як від зовнішніх метеорологічних умов, так і від характеру технологічних процесів, властивостей матеріалів, сировини тощо

Для вимірювання вологості повітря користуються показником відносної вологості, яка являє собою процентне відношення абсолютної вологості до максимальної при даної температурі.

Велике значення для створення комфортних умов навколишнього середовища має швидкість руху повітря . Рухомий повітря значною мірою сприяє інтенсифікації теплопередачі між людиною і навколишнім середовищем. Барометричний тиск робить істотний вплив на процес дихання людини. Нормальним барометричним тиском прийнято вважати 1013 ГПa (760 мм рт. Ст.). Людський організм може зберігати життєдіяльність в широкому діапазоні барометричного тиску від 733 до 1266 гПа (від 550 до 950 мм рт. ст.). Однак людина погано переносить швидку зміну рівнів барометричного тиску, яка може викликати у нього хворобливі відчуття.

На самопочуття людини та її працездатність істотний вплив роблять всі розглянуті вище параметри повітряного середовища. Для нормального функціонування людського організму необхідно забезпечити оптимальне поєднання всіх цих параметрів. Складні хімічні процеси, що відбуваються в організмі людини в результаті його життєдіяльності, супроводжуються утворенням тепла. Залежно від категорії виконуваної роботи (легкої або важкої), віку людини і стану його здоров'я швидкість протікання цих процесів, а отже, і кількість утвореного тепла буде неоднаково. У результаті теплового взаємодії з навколишнім середовищем в організмі людини відбувається постійний теплообмін, тобто утворення тепла і част...кова його віддача. Передача тепла, або теплообмін, - це мимовільний процес передачі внутрішньої енергії тіл з більшою температурою тілам з меншою температурою. Кількість утвореного в організмі тепла і його витрата (теплообмін) повинні бути збалансовані, що є обов'язковою умовою збереження сталості температури тіла людини. Співвідношення між кількістю відданого організмом тепла і здатністю навколишнього середовища сприймати це тепло визначає так звані комфортні умови середовища . У нормальних, або комфортних умовах, людина позбавлений від неприємних теплових опущень (спеки або холоду).

Необхідно відзначити, що організм людини дуже добре пристосований до часто змінюваних температурних умов зовнішнього середовища. Ця пристосовність (автоматична терморегуляція) зумовлює збереження теплового балансу організму при температурних коливаннях середовища. При зміні параметрів зовнішнього середовища навіть в широкому діапазоні нервові центри найтоншого механізму автоматичного терморегуляції забезпечують сталість температури внутрішніх органів людини (близько 36,6?С).

Процес віддачі людським організмом тепла відбувається шляхом конвекції, радіації (випромінювання) і випаровування вологи з поверхні шкіри і легень. Цей процес відбувається безперервно при будь-яких умовах зовнішнього середовища. Кількість теплоти, віддане організмом, незалежно від виду її передачі, визначається характером фізичних зусиль, а також параметрами метеорологічною та робочої середовищ. Так, на інтенсивність конвективного теплообміну людини з зовнішнім середовищем впливають температура навколишнього повітря і значною мірою швидкість його руху. Наприклад, низька температура повітря в поєднанні з великою швидкістю його переміщення сприяють збільшенню віддачі теплоти за допомогою конвекції, що може призвести до небезпечного переохолодження тіла. Також небажаний і перегрів організму, який може супроводжуватися порушенням терморегуляції і функцій серцево-судинної системи, зміною складу крові, значним підвищенням температури тіла, занепадом сил. Тривалий перегрів організму може призвести до теплового удару, який викликає раптову втрату свідомості і погіршення серцевої діяльності.

Сонячний удар виникає в результаті безпосереднього впливу короткохвильової інфрачервоної сонячної радіації на незахищені ділянки людського тіла. Сонячний удар викликає хворобливі явища, що завершуються, як правило, втратою свідомості.

Теплообмін радіацією залежить від температури поверхностей оточуючих людини предметів. Якщо ця температура виявиться вище температури людського тіла, то тепловіддача радіацією в напрямку від людини до поверхні предметів припиниться.

Віддача теплоти організмом шляхом конвекції і радіації відбувається найбільш інтенсивно при температурі зовнішнього середовища, що не перевищує 30 про С. При більш високих температурах навколишнього середовища терморегуляція організму продовжує здійснюватися в основному за рахунок випаровування вологи (поту) з поверхні тіла. Якщо виникає можливість перегріву, то організм автоматично збільшує виділення поту, який випаровується з поверхні шкіри і інтенсивно віднімає в організму надлишок теплоти.

Випаровування вологи, а, отже, і тепловіддача відбувається також з поверхні легенів. Однак цей процес може вплинути на теплообмін організму лише при порівняно низьких температурах навколишнього середовища (нижче + 10 про С).

На тепловіддачу випаровуванням вологи в значній мірі впливають відносна вологість повітря і швидкість його руху. Рясне потовиділення може становити певну небезпеку для людини, оскільки разом з вологою він втрачає багато солей і вітамінів, що призводить до порушення водно-сольового рівноваги. Особливо небезпечним для організму людини є поєднання високої температури і великої вологості повітря . У такому випадку випаровування поту значно скорочується і може припинитися зовсім, що призведе до перегріву організму. Тому для людини дуже важливо, щоб стан навколишнього його середовища завжди допускало подальше насичення повітря водяними парами.

Тривала робота в умовах низької температури навколишнього середовища може призвести до переохолодження організму, яке наступає тим швидше, чим вище вологість і швидкість руху повітря. Переохолодження може призвести до обмороження, а також до змін функцій серцево-судинної і нервової систем. Відповідно до санітарних норм СН 295-71 для кожного виробництва, у тому числі для підприємств морського транспорту, встановлюються оптимальні значення параметрів повітряного середовища: температури, відносної вологості повітря і швидкості його руху. При цьому обов'язково враховуються пори року, категорія роботи (легка, середньої важкості, важка), а також величина питомих тепловиділень у виробничу середу. Мікрокліматичні умови в суднових приміщеннях нормуються Санітарними правилами. Залежно від призначення приміщень нормуються один, два, три або чотири параметри. Для визначення мікрокліматичних параметрів суднових приміщень, обладнаних системами кондиціювання повітря, використовується метод результуючих температур, що встановлює залежність усіх чотирьох параметрів. Методика визначення параметрів мікроклімату за заданим нормою значенням результуючої температури викладається в додатку 2 Санітарних правил.

В якості заходів щодо поліпшення метеорологічних умов у сучасних виробництвах використовуються: вентиляція і кондиціювання повітря, захист від джерел теплових випромінювань, механізація і автоматизація виробничих процесів, дотримання заходів особистої профілактики, правильний підбір одягу і взуття стосовно до сезонним умов роботи.


5.3 Дії аварійної партії при боротьбі з пожежею, способи і прийоми боротьби з пожежею


Гасіння пожежі починається негайно після його виявлення. Розгортання - один з найважливіших етапів пожежогасіння. Воно полягає в організованому введення в дію необхідних сил і засобів.

У всіх випадках аварійна партія одночасно з розвідкою пожежі здійснює підготовку до бойового розгортання: включає пожежні насоси і перевіряє їх роботу ; прокладає пожежні лінії до місця пожежі ; підносить вогнегасники та пожежні інструменти . Успіх гасіння пожежі багато в чому залежить від своєчасності введення в дію першого стовбура.

При гасінні пожежі кожен член аварійної партії зобов'язаний :

беззаперечно, точно і швидко виконувати команди і накази начальників ;

без дозволу начальника аварійної партії не залишати свого місця на пожежі;

для швидкого використання вигідних умов при зміненій обстановці пожежі, якщо немає часу і можливості доповісти начальнику аварійної партії про становищі, що склалося для отримання нового накази, діяти швидко і самостійно, використовуючи вигідні умови;

допомагати товаришам, які беруть участь у гасінні пожежі;

у разі виявлення небезпеки, що загрожує товаришам, попередити їх про ; цьому , а при необхідності вжити заходів до їх рятуванню;

надавати першу допомогу постраждалим при пораненні, опіку або отруєнні;

при виконанні бойового завдання дотримуватися правил а ' техніки безпеки .

рятування людей та майна

Аварійна партія зобов'язана приступити до рятування людей на пожежі негайно. Всі дії з порятунку повинні виконуватися швидко , чітко і впевнено. Зволікання в діях екіпажу не тільки вселяє в що знаходяться в небезпеці людей невпевненість, але й може викликати Пацики серед них і навіть призвести до загибелі.

Щоб швидше надати людям допомогу, треба насамперед вирішити, якими шляхами їх евакуювати у безпечне місце. Подальші дії екіпажу визначаються цим рішенням. Якщо рятування проводиться за розпорядженням керівника пожежогасіння, то він вказує шляхи евакуації і способи надання допомоги людям. Однак і члени екіпажу, погодившись з обстановкою, приймають необхідні рішення.

Для рятування людей слід:

з'ясувати, скільки людина і хто саме потребує допомоги і в яких каютах перебувають люди;

обрати найближчий шлях і економити свої сили, уникаючи зайвих рухів;

не перевантажувати себе непотрібними предметами спорядження ( з собою взяти рятувальну мотузку, електричний ліхтар і найнеобхідніше для надання допомоги потерпілим);

залишаючись спокійним і холоднокровним, гучним голосом сповіщати спасаємося, що до них йде допомога .

Найбільш зручними для рятування шляхами є звичайні виходи з кают , основні і запасні коридори , а також внутрішні трапи через вестибюлі . У першу чергу потрібно скористатися ними , а також ілюмінаторами , якщо це дозволяє їх площа, або світловими люками. У разі заклинювання дверей потрібно вибити дверні фільонки.

Розшукуючи людей у палаючих приміщеннях , слід мати на увазі , що дорослі здорові люди найімовірніше будуть знаходитися біля дверей, ілюмінаторів, в коридорах і біля виходів. Діти зазвичай ховаються під ліжками , каютного столами , диванами , в темних кутках і навіть в шафах. Грудних дітей, важкохворих та престарілих осіб слід шукати на ліжках, диванах або біля них.

Нерідко буває так, що загроза життю людей створюється не вогнем, а димом, який проник з сусіднього палаючого приміщення. У цьому випадку треба випустити дим в ілюмінатори, і люди самі вийдуть або залишаться в приміщеннях, залежно від умов розвитку пожежі або локалізації його.

Виводячи дорослих людей по трапах, треба допомагати їм. Дітей, престарілих і хворих потрібно винести на руках. Якщо обставини змусять проходити через полум'я, то в цілях самозахисту і захисту спасаємось треба всім накриватися з головою -якими полотнищами - ковдрами, драпіровками або верхнім одягом , змоченими водою. Захищаючись таким чином від вогню, треба просуватися вперед дуже швидко. Через вогонь слід проходити тільки у виняткових випадках, коли інших шляхів немає.

Переносити людини , нездатного самостійно рухатися, може один член екіпажу або двоє. Людини , що не втратив свідомість, може перенести один матрос, посадивши його на спину. Якщо переносять постраждалого два члени екіпажу, вони, стоячи один до одного обличчям, беруться за руки, схрещуючи їх, а спасаємось сідає їм на руки і охоплює їх за шию.

Зазвичай скрутно розшукувати людей в задимленому приміщенні, особливо якщо вони втратили свідомість. Для рятування людей, що знепритомніли, з трюмів машинно-котельного приміщення і тому подібних місць необхідно використовувати рятувальну мотузку. Для підйому людей з трюмів можуть бути застосовані і вантажопідйомні засоби, тобто вантажні парашути та сітки, піднімаються вантажними стрілами.

Винос цінного майна пов'язаний з меншими труднощами. Отримавши вказівку, де і що з цінного майна лежить, матрос, прийнявши заходи самозахисту від диму і вогню, направляється у вказане місце найкоротшим шляхом і здає врятоване майно під охорону спеціально призначених осіб.

При виникненні пожежі особливу увагу слід звернути на збереження рятувальних шлюпок, не допускаючи проникнення до них вогню. Шлюпки , що опинилися під загрозою вогню, спускають на воду негайно.

З метою дієвої організації рятування людей з приміщень і відсіків судна при пожежах, капітаном кожного судна розробляються і затверджуються керівництвом пароплавства «Схеми шляхів евакуації», з чітким зазначенням всіх можливих шляхів евакуації людей з різних приміщень і відсіків, включаючи і ілюмінатори.

На пасажирських суднах «Схеми шляхів евакуації» мають бути вивішені по кожному борту кожної пасажирської палуби.

До початку ремонту, пов'язаного з виробництвом вогневих робіт, капітан судна спільно з особою, уповноваженою директором судноремонтного підприємства і пожежним наглядом ВОХР, здійснює коригування Схеми з урахуванням намічених аварійних вирізів в бортах, перегородках, палубах для надання допомоги і порятунку людей з приміщень і відсіків судна у разі виникнення пожежі:

Судова адміністрація зобов'язана вивісити відкориговані Схеми на штатних місцях до початку ремонту, включаючи пост вахтового матроса.

Крім того, в машинному і котельному відділеннях та інших приміщеннях, на розсуд адміністрації судна, необхідно вивісити окремі частини загальної схеми, що відображають шляхи евакуації тільки з конкретного приміщення.

Якщо в ході ремонту відбулися зміни в шляхах евакуації, адміністрація судна повинна негайно відкоригувати « Схеми шляхів евакуації ».

У період ремонту адміністрація судна зобов'язана:

ознайомити весь екіпаж з правилами внутрішнього розпорядку судноремонтного підприємства;

спільно з адміністрацією судноремонтного підприємства передбачити можливість швидкого обладнання шляхів евакуації від аварійних вирізів на причал , палубу дока або сусіднє судно трапами, сходнями , шторм - трапами і т. п.

Вахтовий помічник капітана і механік зобов'язані знати характер проведених судоремонтним підприємством робіт в кожному приміщенні і відсіку і кількість робітників, зайнятих на зазначених роботах.

Перебування на борту судна осіб, що не мають відношення до проведених робіт, а також сімей членів екіпажу допускається тільки у виняткових випадках з дозволу капітана судна або особи , що його замінює.

Для забезпечення швидкої евакуації людей з небезпечних місць при пожежах адміністрація судна зобов'язана не допускати захаращення шляхів евакуації та місць розташування протипожежного обладнання та інвентарю.

Забороняється закривати на замки двері, розташовані на шляхах евакуації.

При виникненні пожежі вахтовий помічник капітана судки зобов'язаний:

негайно оголосити загальносуднову тривогу і діяти згідно «Наставлянню з боротьби за живучість суден морського флоту Союзу РСР» (НБЖС - 70);

направити аварійну партію для порятунку людей, вказавши конкретні та можливі шляхи до аварійного відсіку або приміщенню, і способи евакуації людей;

ввести в дію системи зрошення, водорозпилених і водяні завіси в тих приміщеннях і на тих шляхах евакуації, в яких виникла або може виникнути безпосередня загроза для здоров'я і життя пасажирів, робітників і членів екіпажу судна;

при неможливості швидкої евакуації людей з приміщень і відсіків через штатні виходи негайно приступити до вирізу аварійних виходів з відсіків і приміщень, прийнявши всі необхідні заходи до забезпечення безпеки проведення робіт з порятунку людей.

Забороняється використовувати паротушения, рідинне гасіння і газотушенія, а також відключати освітлення у відсіках та приміщеннях, де знаходяться люди.

При знаходженні судна в рейсі у разі пожежі капітан зобов'язаний:

зупинити судно і вжити необхідних заходів з порятунку людей і при виникненні пожежі в надбудовах або примі- пах, Евакуація з яких можлива тільки через ілюмінатори за борт;

вести посилене спостереження за поверхнею моря, застосовуючи всі можливі види освітлення в нічний час.

Командир аварійної партії , прийнявши наказа про порятунок людей , зобов'язаний:

виділити необхідну кількість членів аварійної партії і приступити до негайного порятунку людей , чітко визначивши обов'язки кожного члена цієї партії;

по можливості сповістити спасаємось про те , що до них йде допомога;

організувати винесення постраждалих з охоплених полум'ям приміщень і задимлених районів і направити їх на пост медичної допомоги;

доповідати про результати рятувальних робіт на головний командний пост, а за відсутності з ним зв'язку, залежно від сформованої обстановки, самостійно приймати рішення і діяти на свій розсуд, використовуючи будь-які засоби, що сприяють якнайшвидшому порятунку людей з відсіків і приміщень судна.

При виникненні ситуації, що загрожує загибеллю людей на судні , а також у разі , коли сил і засобів для організації гасіння пожежі та проведення операції з порятунку людей не вистачає , необхідно в першу чергу вжити всіх заходів до евакуації та порятунку людей .

З метою забезпечення швидкої і організованої евакуації і порятунку людей при пожежах, на кожному судні у встановлені терміни повинні проводитися навчальні тривоги з відпрацюванням завдань по взаємодії екіпажів суден, загонів ВОХР, міських пожежних команд і робочих судноремонтних підприємств і портів.

Капітан судна зобов'язаний здійснювати підготовку членів аварійних партій з вироблення навичок рятувальних робіт.


5.4 Правила попередження забруднення повітряного середовища з суден


Містяться в Додатку VI до Конвенції МАРПОЛ 73/78 - Інструкції щодо запобігання забруднення атмосфери з суден.

Інструкції в цьому Додатку встановлюють межі емісії оксидів сірки та азоту від енергетичної установки судна і забороняє неконтрольовану емісію речовин, що руйнують озоновий шар атмосфери.

Також нові інструкції Додатка VI встановлюють глобальне обмеження в 4,5 % на вміст сірки в паливі і зобов'язує ІМО контролювати середній вміст сірки в паливі.

Додаток VI містить умови, що дозволяють встановлювати « особливі зони контролю емісії SOx » з більш суворим контролем емісії оксидів сірки. У цих зонах вміст сірки в паливі , використовуваному на судах, не повинно перевищувати 1,5 %. В іншому випадку на судах повинна бути встановлена ??система очищення випускних газів , або використаний будь-який інший технологічний метод обмеження емісії SOx .

Протокол надав Балтійському морю статус «особливої ??зони контролю емісії SOx».

Додаток VI забороняє неконтрольовану емісію речовин, що руйнують озоновий шар атмосфери , таких як галогени і граничні фторхлоруглеродов (CFC). Установки, що містять речовини, що руйнують озоновий шар, заборонені на всіх судах, але до 1 січня 2020 дозволена експлуатація установок, що містять фреони.

Вимоги Додатка VI знаходяться у відповідності з Монреальським Протоколом 1987 р., виправленому в Лондоні в 1990.

Монреальський Протокол - міжнародна угода з охорони навколишнього середовища, складене під егідою ООН, згідно з яким країни погодилися скоротити споживання і виробництво CFC, щоб захистити озоновий шар.

Додаток VI встановлює межі емісії оксидів азоту ( NOx ) від дизельних двигунів. Обов'язковий технічний кодекс NOx, розроблений ІМО, визначає послідовність введення в дію цих обмежень.

Додаток також забороняє спалювання на борту судна деяких виробів, таких як забруднених пакувальних матеріалів і поліхлорбіфенілів.

Формат Додатка VI

Додаток VI складається з трьох Глав і безлічі Доповнень :

Глава І - Основна частина

Глава II - Огляд, сертифікація та засоби контролю

Глава III - Вимоги до контролю емісії з суден

Програми включають форму Міжнародного свідоцтва про запобігання забруднення атмосфери; критерії та процедури для визначення зон контролю емісії SOx; інформацію для включення в сертифікат бункерування; експлуатаційні межі для суднових інсинераторів; тестові цикли і основні фактори для перевірки відповідності суднових дизелів обмеження емісії NOx; деталі планованих оглядів і інспекцій.



. ЦИВІЛЬНИЙ ЗАХИСТ/ОБОРОНА


6.1 Умови задачі


Круїзне судно «Асторія » стоїть біля пасажирського причалу № 2 порту Нью Йорк (США). Отримано повідомлення про інцидент зі скрапленим газом: на відстані 2 км від судна на території операційної зони вантажних причалів при проведенні навантажувальних робіт сталося падіння і руйнування контейнера-цистерни. У результаті аварії зі зруйнованої ємності витекло 5 т фосгену, що є сильнодіючою отруйною речовиною ( СДОР). Характер розливу СДОР - «вільно». Метеорологічні умови на момент аварії: час доби - день , 11.00 , температура повітря 20 , швидкість вітру 2 м/с, вітер - зустрічний, суцільна хмарність. Відстань від судна до місця аварії - 2 км. Характер місцевості - територія порту.

Виконати оперативний прогноз хімічної обстановки на час через 1 годину після аварії. Запропонувати заходи щодо зменшення можливих втрат серед екіпажу і пасажирів судна.


6.2 Оцінка масштабів хімічного зараження території


Виконання розрахунків ведеться за допомогою формул і таблиць, наведених у Методиці прогнозування наслідків надзвичайних ситуацій на об'єктах морського транспорту (Додаток 1 до «Методичних вказівок по виконанню розділу «Цивільний захист/оборона» дипломних проектів (робіт)»).

а) Визначення ступеня вертикальної стійкості повітря

За заданими метеорологічнимиумовами (час доби - день, швидкість вітру 2 м/с, суцільнахмарність) визначаємо по таблиці 6.1 ступень вертикальної стійкості повітря - ізотермія.


Таблиця 6.1 - Визначення ступеня вертикальної стійкості повітря за прогнозом погоди

Швидкість вітру, м/сЧасдобиденьнічНаявністьхмарностівідсутнясереднясуцільнавідсутнясереднясуцільна0,5конвекціяконвекціяізотерміяінверсіяінверсіяізотермія0,6-2,0конвекціяконвекціяізотерміяінверсіяінверсіяізотермія2,1 - 4,0конвекціяізотерміяізотерміяізотерміяізотерміяізотермія> 4,0ізотерміяізотерміяізотерміяізотерміяізотерміяізотермія

Ступінь вертикальної стійкості повітря - ізотермія.

б) Розрахунок еквівалентної кількості СДОР у первинній хмарі

Кількісні характеристики викиду СДОР для розрахунку масштабів зараження визначаються за його еквівалентними значеннями.

При розливі рідин первинна хмара не утворюється, тому еквівалентна кількість Qэ1 (т) речовини у первинній хмарі:


Qэ1 = К1·К3·К5·К71·Qо= 0,05·1·0,23·0·5 = 0т


в) Розрахунок площі розливу, тривалості вражаючої дії та еквівалентної кількості СДОР у вторинній хмарі

Площа розливу Sр2) фосгенудорівнює:


== 70м2


де:

- об'єм фосгену, що розлився, м3;

Qо= - кількість фосгену, що розлився при аварії, т.

? = - щільність фосгену, т/м3 (таблиця 6.2);

h= 0,05 - товщина шару фосгену (для характеру розливу - «вільно»), м.


Таблиця 6.2 - Характеристики СДОР і значення допоміжних коефіцієнтів

Найме-нування СДОРЩільність СДОР, т/ м3Температуракипіння, °СПорогова токсодоза, мг·хв/лЗначеннядопоміжнихкоефіцієнтівГазРідинаК1K2K3K7 для температури повітря (°С)-40-2002040Фосген0,00351,4328,20,60,050,0611,00/0,10/0,30/0,71/12,7/1

Примітка:

. У таблиці наведені значення К7 для вторинної хмари, тобто К77.ІІ

Тривалість вражаючої дії СДОР визначається часом, що потрібний на його випаровування з площі розливу, і часом, протягом якого триває спад його концентрації до безпечного рівня після відходу хмари зараженого повітря від заданої точки.

Розраховуємо тривалість вражаючої дії Т (год.) фосгену:


= = 1,29= 1год.17 хв


де: К2= 0,061- коефіцієнт, що залежить від фізико-хімічних властивостей фосгену (таблиця 6.2);

К4= 1,33- коефіцієнт, що враховує швидкість вітру (таблиця 6.3);

К7ІІ =1 - коефіцієнт, що враховує вплив температури навколишнього повітря на швидкість утворення вторинної хмари (таблиця 6.2);

Км= 0,2 - коефіцієнт, що враховує вплив місцевості на швидкість поширення хмари фосгену(таблиця6.4);п = 12 - швидкість перенесення переднього фронту хмари зараженого повітря, км/год(таблиця6.5).


Таблиця 6.3 - Значення коефіцієнту К4 залежно від швидкості вітру

Швидкість вітру(u), м/с1?2345678910К411,331,672,02,342,673,03,343,674,0

Таблиця 6.4 - Значення коефіцієнту Км залежно від впливу характеру місцевості

Рельєф місцевості, вид рослинності і забудовиВертикальнастійкістьповітряконвекціяізотерміяінверсіяВоднаповерхня, відкритамісцевість111Рівнинний, поодинокідерева0,50,60,6Поодинокібудівлі0,20,30,4Міська (промислова) забудова0,20,20,3Територія порту0,20,20,3

Таблиця 6.5 - Швидкість (км/год.) перенесення vп переднього фронту хмари зараженого повітря залежно від швидкості вітру

СтупеньвертикальноїстійкостіповітряШвидкість вітру (u), м/с1?2345678910Інверсія5101621------Ізотермія6121824293541475359Конвекція7142128

Розраховуємо еквівалентну кількість фосгенуQэ2 (т) у вторинній хмарі:


= = 1,23 т


де: К1 = - коефіцієнт, що залежить від умов зберігання СДОР (таблиця 6.2);

К3 = - коефіцієнт, що дорівнює відношенню порогової токсодози хлору до порогової токсодози фосгену(таблиця 6.2);

К5 = 0,23 - коефіцієнт, який враховує ступень вертикальної стійкості повітря для ізотермії (п. 3.2. Методики прогнозування наслідків надзвичайних ситуацій на об'єктах морського транспорту);

К6 = N0,8 = 10,8 = 1- коефіцієнт, що залежить від часу N, що пройшов з моменту початку аварії; за умовами завдання N= 1 год.

г) Визначення глибини і площі зони зараження

Глибину зони зараження первинною (вторинною) хмарою СДОР при аваріях на технологічних ємностях, сховищах і транспорті визначаємо за допомогою таблиці 6.6.


Таблиця 6.6 - Глибина (км) зони зараження

Швидкістьвітру, м/сЕквівалентна кількість СДОР, т0,010,050,10,513510201 и менше0,380,851,253,164,759,1812,5319,2029,5620,260,590,841,922,845,357,2010,8316,4430,220,480,681,532,173,995,347,9611,9440,190,420,591,331,883,284,366,469,6250,170,380,531,191,682,913,755,538,19

Так як первинна хмара Qэ1 = 0 т та швидкості вітру u = 2 м/с глибина зони зараження буде дорівнювати: Г1= 0км.

Для Qэ2 = 1,23т та швидкості вітру u = 2 м/с визначаємо глибину зони зараження вторинною хмарою фосгену: Г2= 2,84км.

Визначаємо повну глибину зони зараження Г? (км), що обумовлена дією первинної і вторинної хмари СДОР:


Г? = Г + 0,5 ·Г= 2,84 + 0,5· 0= 2,84 км ,


де: Г - найбільший, Г - найменший з розмірів Г1 и Г2.

Визначаємо гранично можливе значення глибини перенесення повітряних мас Гп (км):


Гп = N · vп=1·12 = 12 км.


За остаточну розрахункову глибину зони зараження Г (км) приймаємо менше з двох порівнюваних між собою значень Г? и Гп :


= 2,84км.


Визначаємо площу зони можливого зараженняSв (км2) хмарою фосгену:


Sв=? · Г2 · ? / 3600 =3,14 · 2,842 · 900 / 3600 =6,3км2 ,


де: Г= 2,84 - розрахункова глибина зони зараження, км;

? = 900 - кутовий розмір зони зараження, град (таблиця 6.7).


Таблиця 6.7 - Кутові розміри зони можливого зараження СДОР залежно від швидкості вітру

Швидкість вітру(u), м/с? 0,50,6 - 11,1 - 2>2? , град3601809045

Визначаємо площу зони фактичного зараження Sф (км2):


Sф= К8 · Г2 · N0,2= 0,133 · 2,842 · 10,2 = 1,07 км2 ,


де: К8 = 0,133 - коефіцієнт, що залежить від ступеня вертикальної стійкості повітря - ізотермії (п. 3.4. Методики прогнозування наслідків надзвичайних ситуацій на об'єктах морського транспорту).

д) Розрахунок глибин поширення хмари СДОР у вражаючих концентраціях при смертельному, важкому, середньому і легкому ураженні

Територія можливого хімічного зараження представляє собою сектор, що має кутовий розмір ? = 900 (таблиця 6.7) і радіус, який дорівнює значенню розрахунковій глибині зони зараження Г= 2,56 км. Центр сектора співпадає з джерелом зараження. Бісектриса сектора співпадає з віссю сліду хмари та орієнтована по напряму вітру.

У районі хімічного зараження виділяють зони смертельної концентрації, важкого, середнього і легкого ураження.

Розраховуємо глибину зони смертельних уражень Г (км):


,


де: ? = 2,31; ?= 0,580- коефіцієнти, що залежать від швидкості вітру (таблиця6.8);

Qэ = Qэ1 + Qэ2= 0 + 1,23= 1,23 - загальна еквівалентна кількість СДОР, що перейшла в первинну і вторинну хмару, т;

Д = 6 - летальна токсодоза для фосгену, мг.хв/л.


Таблиця 6.8 - Коефіцієнти ? и ?, що залежать від швидкості вітру

КоефіцієнтиШвидкість вітру(u), м/с1 и менше23456710?3,732,311,801,521,341,201,110,92?0,6060,5800,5630,5510,5420,5370,5310,515

Розраховуємо глибину зони важких уражень Г0,4 (км):


,


де: Д0,4 = 0,4 Д = 0,42,4 - значення токсодози, що відповідає 40% летальної токсодози для фосгену, мг.хв/л.

Розраховуємо глибину зони уражень середньої важкості Г0,2 (км):


,


де: Д0,2 = 0,2 Д = 0,21,2 - значення токсодози, що відповідає 20% летальної токсодози для фосгену, мг.хв/л.

Глибина зони легких уражень відповідає значенню розрахунковій глибині зони зараження Г = 2,56 км.

е) Визначення часу підходу зараженого повітря до об'єкту (до надбудови судна)

Час підходу хмари СДОР до заданого об'єкту t (год.) залежить від швидкості перенесення хмари повітряним потоком і визначається за формулою:



де: x - відстань від джерела зараження до заданого об'єкту, км.


6.3 Висновки і рекомендовані заходи для зменшення людських втрат


Проведена оцінка масштабів хімічного зараження території в результаті аварійного розливу фосгену показала, що хмара зараженого повітря досягне межі судна через 50 хв. В результаті утворення хмари зараженного повітря при розливі фосгену судно потрапляє в зону легких уражень, що у свою чергу є загрозою для життя моряків та пасажирів. Це значною мірою ускладнює можливість проведення ефективних заходів по забезпеченню безпеки членів екіпажу судна та пасажирів.

Для запобігання можливих людських втрат необхідно терміново евакуювати всіх членів екіпажу та пасажирів судна до безпечного місця перебування, що займе значно менше часу, а ніж вихід судна в море, контролювати напрям переміщення хмари зараженого повітря і концентрацію аміаку в повітрі. Враховуючи, що час дії вражаючих концентрацій не великий - 1год.17 хв.. Слід протягом цього часу забезпечувати підвищену готовність екіпажу до виконання додаткових заходів, пов'язаних із загрозою хімічного зараження.


Висновки


Перехід на двоступінчасте стискання холодильного агенту призводить до:

поліпшення економічних та експлуатаційних показників роботи холодильної машини внаслідок зменшення ступеня стискання у кожній ступені;

зменшення обємних втрат компресорів;

надання можливості застосування проміжного охолодження;

можливості введення подвійного дроселювання з проміжним відведенням баластної пари, яка стискується тільки у високому ступені, минаючи випарник.

Зіставлення характеристик холодильних машин, що працюють на різних холодильних агентах показало, що:

коефіцієнти тепловіддачі в усіх апаратах аміачних холодильних установок за однакових умов найвищі порівняно з іншими холодоагентами;

питома теплоємність фреонів та їхніх сумішей у 3 рази нижча від аміаку;

холодильні машини на озонобезпечних фреонах або їхніх азеотропних сумішах порівняно з аміачними мають гірші теплофізичні, термодинамічні та експлуатаційні показники;

аміак - один з найбільш вивчених і дешевих природних холодильних агентів. Він має нульові значення потенціалів руйнування озонового шару і глобального потепління;

токсичність аміаку та його пожежна небезпечність при певних концентраціях у повітрі компенсується опрацьованими надійними, перевіреними часом методами безпечної експлуатації аміачних холодильних установок і легкістю виявлення найменших витоків агенту чутливими сигнальними приладами;

аміачні холодильні машини мають низькі витрати електроенергії на виробництво холоду завдяки високій питомій масовій холодопродуктивності, незначному впливу від стовпа рідини на теплопередачу холодильних приладів, малим втратам тертя при його переміщенні у трубопроводах.

Аналіз робочих характеристик двоступінчастих поршневих холодильних машин показав, що найбільшою енергетичною ефективністю володіє двоступінчаста холодильна машина з проміжним відбором пари і повним проміжним охолодженням, схема якої представлена на рис.4.3. Це проілюстровано в табл.4.6.


Список використаних джерел та літератури


1.Загоруйко В.О., Голіков О.А. Суднова холодильна техніка. - Київ:Наукова думка, 2002, - 576с.

.Петров Ю.С. Судовые холодильные машины и установки. - Л.:Судостроение, 1991, - 400с.

.Сакун И.А. и др. Тепловые и конструктивне расчеты холодильних машин. - Л.:Машиностроение, 1987. - 424с.

.Чумак І.Г., Чепурненков В.П., Оніщенко В.П. та ін. Холодильні установки. - Одеса:Пальміра, 2006 - 552с.

.Колегаев М.А., Иванов Б.Н., Басанец Н.Г. Безопасность и выживание на море. Одесса, 2007 - 351с.

.Пипченко А.(ред.) Управление борьбой с пожаром на судне. - Одеса:ЦПАП, 1997 - 122с.


РЕФЕРАТ Дипломна робота бакалавра «Аналіз циклів та схем суднових парових багатоступінчастих холодильних машин», виконана курсантом Мазуром В.В

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ