Конструктивными элементами — частями — судовых систем являются: трубы и
гибкие шланги; соединительная арматура;
арматура для закрывания, регулирования
или переключения трубопроводов; механизмы, осуществляющие
процесс энергообмена и перемещающие среды в трубопроводах;
контрольно-измерительные и сигнальные приборы; аппараты теплообмена; защитные устройства; цистерны, баллоны, расходные
баки и другие емкости; подвески, кронштейны и детали для крепления труб и арматуры к судовым конструкциям; компенсаторы
удлинений и сжатий трубопроводов и т. п.
Среда, перемещаемая в судовых системах, может быть очень
агрессивна, скорость ее течения, температура и давление очень
различны, поэтому для изготовления конструктивных элементов
судовых систем используют различные материалы.
Трубы — основные конструктивные элементы судовых систем.
Для изготовления труб судовых систем чаще всего используют
углеродистую сталь. Для сохранения физико-химических качеств
среды, протекаемой в трубах, их изготовляют также из легированной стали, медными, биметаллическими (сталь — медь), латунными и из легких сплавов.
Кроме этих труб, в судовых системах используют также стальные, футерованные изнутри полиэтиленом, а также полиэтиленовые и из винипласта.
Соединение труб, присоединение их к запорной, переключающей и регулирующей арматуре, к стенкам цистерн, к механизмам
и аппаратам может быть разъемным и неразъемным (путевые соединения). К разъемным соединениям относятся фланцы, муфты,
штуцера и дюриты. Для создания плотности разъемных соединений между ними устанавливают прокладки из картона, паронита,
резины, фибры, полиэтилена и других материалов. К неразъемным
относятся сварные, паяные и клееные соединения.
Фасонные части трубопроводов — колена, тройники, четверники
и переборочные стаканы — применяют для разветвления трубопроводной сети, прохода труб через настилы, переборки и т. п.
Компенсаторы служат для восприятия температурных удлинений или смещения труб вследствие деформаций судовых конструкций. Компенсаторы монтируются в трубопроводах больших
диаметров с переменной температурой среды (таких, как паропроводы высокого давления); для прочих систем их роль выполняют
самокомпенсаторы — изогнутые участки труб.
Подвески и кронштейны, выполненные из полосового или профильного металла, служат для крепления труб к элементам судовых конструкций.
Арматура судовых систем служит для закрывания,
регулирования или переключения трубопроводов. Она обеспечивает отключение, изменение количества протекаемой среды, изменение направления движения среды в разные трубопроводы, поддержание в трубопроводах постоянного давления и защиту систем
от попадания в них посторонних предметов.
Арматура может быть стальной, латунной и бронзовой.
Всю арматуру судовых систем классифицируют по назначению
и конструкции на следующие группы (рис. 66).
1) Клапаны, характерной деталью которых является тарелка,
перекрывающая живое сечение проточной части внутри его
корпуса.
В зависимости от способа управления тарелкой и назначения
клапаны разделяются на запорные, невозвратные, невозвратно-запорные, невозвратно-управляемые, предохранительные, дроссельные и редукционные.
Клапаны запорные перекрываются тарелкой, регулируемой
шпинделем. Клапаны невозвратные, предохранительные и редукционные работают автоматически. В невозвратном клапане
шпинделя нет, тарелка прижимается к седлу в корпусе собственным весом и давлением среды, протекающей в трубопроводе, или
пружиной.
Рис 66 Схема действия арматуры судовых систем: а—запорный клапан; б — клинкетная задвижка; в — дроссельный кран; г — проходной пробковый кран; д — кран —трехходовой манипулятор; е — захлопка.
Клапаны предохранительные работают автоматически: среда
проходит, отжимая тарелку, прижимаемую к седлу клапана пружиной, сжатие которой заранее регулируется. При повышении
в трубопроводе давления на величину более 20% рабочего тарелка
отжимается от седла и клапан открывается, сбрасывая избыточное
давление.
Клапаны дроссельные применяются для уменьшения давления
в трубопроводах путем изменения гидравлического сопротивления
среды, регулируемого положением тарелки.
Клапаны редукционные применяются для снижения статического давления среды в трубопроводах и поддержания его постоянства независимо от колебания давления до и после места установки этого клапана.
2) Задвижки клинкетные (клинкеты) с клиновидным диском
перекрывающим сечения трубопровода. Клинкеты используются
как запорные органы или как спускные или перепускные средства
в качестве донной и бортовой арматутры.
3) Краны проходные, трехходовые и крановые манипуляторы— запорно-регулирующая арматура в виде пробки, установленной в корпусе крана с одной или несколькими прорезями
Манипуляторы используются для переключения трех, четырех
и более трубопроводов;
4) Захлопки — особый вид арматуры, рабочая тарелка которой шарнирно закреплена на оси.
Приводы управления арматурой, аппаратами и другими элементами систем бывают местными и дистанционными, приводимыми в действие вручную, с помощью механических двигателей
или работающих автоматически. Дистанционные приводы могут
быть валиковыми, гидравлическими, пневматическими и электрическими.
Гидравлические механизмы, преобразующие энергию движущейся в них жидкости в механическую работу рабочего органа,
используются для управления арматурой, приводами и аппаратами.
Насосы — машины, преобразующие механическую энергию,
получаемую от двигателей, приводящих их в движение, в приращение механической энергии протекающей в них жидкости.
В зависимости от конструкции и способа, которым совершается
энергообмен, насосы подразделяются (рис. 67) на поршневые
(объемные или вытеснения), в которых жидкость перемещается
под действием поршня, совершающего возвратно-поступательное
движение в рабочем цилиндре машины;
ротационные (роторные), в которых перемещение жидкости
совершается под действием вращения зубчатых колес или винтов;
лопастные, в которых жидкость перемещается под действием
Рис. 67 Схема действия насосов : а - поршневой простого действия ;
б - центробежный; в - пропелерный; г - ротационный; д - водоотливной эжектор.
центробежных сил, возникающих при проходе жидкости через вращающееся рабочее колесо с лопатками;
струйные (эжекторы), в которых нагнетаемая жидкость получает приращение энергии под действием другой рабочей жидкости,
обладающей необходимой кинетической энергией.
Газодувки — машины, преобразующие механическую энергию приводящих их в движение двигателей в приращение энергии
перемещаемых ими газов. Так же, как и насосы, газодувки бывают
лопастные, объемные (вытеснения) и струйные. В зависимости от
величины развиваемого напора они разделяются на
1) вентиляторы, машины, служащие для перемещения воздуха
и создающие давление до 0,3 атм;
2) газодувки-машины, служащие для сжатия и перемещения
газа (воздуха) при давлении в пределах от 1,1 до 3,5 атм;
3) компрессоры, машины, осуществляющие сжатие и перемещение газов (воздуха) под давлением свыше 2,0 атм.