Lodní čerpadla: typy, klasifikace, vlastnosti, účel

Historie stavby lodí s kořeny se datuje do dávných dob - první zmínka o plaveckých prostředcích se objevila před více než pěti tisíci lety. Pak se lidi pohybovali po řekách a mořích na lodích poháněných vesly. Od té doby se stavba lodí stala obrovským průlomem a dnes tento průmysl zaujímá přední místo v hospodářském a politickém sektoru rozvoje země.

Dnes je obecně uznávána terminologie, podle které je námořní plavidlo velkým plaveckým zařízením určeným pro mořský rybolov, přepravu zboží nebo přepravu cestujících. Námořní plavidlo je vojenské plavecké zařízení. Pro správnou funkci některého z těchto typů plavidel je zapotřebí spolehlivé fungování všech prvků a systémů. Především je nutné zajistit optimální provoz lodních čerpadel, protože pohyb různých kapalin v potrubí nádoby je konstantní.

Proč potřebujeme čerpadla na lodi?

Zpočátku byly čerpadla vytvořena výhradně pro zvedání vody. První model lodního hydraulického zařízení, určený pro čerpání vody z nádrží, byl ruční čerpadlo s písty. Nyní je široce známý jako čerpadlový motor. Zavedení parních elektráren na lodích zajišťovalo vzhled pístových čerpadel s parním pohonem.

Další, modernější typy hydraulických mechanismů se začaly šířit v stavbě lodí spolu s vývojem technologií. Obrovskou roli při vývoji nových čerpadel hraje vzhled elektromotorů. Jejich zavedení zajišťovalo zvýšení rychlosti otáčení pracovní části zařízení a výkonu čerpadla.

Dnes mají čerpadla širokou nabídku ve všech odvětvích národního hospodářství. Lodní plocha se nestala výjimkou. V současné době jsou všechny existující typy těchto zařízení aktivně využívány v námořních stavbách.

Co je čerpadlo?

Čerpadlo je zařízení určené k pohybu tekutiny z dolní úrovně do horní. Někdy s pomocí tohoto mechanismu se kapalina dopravuje tak, aby jí poskytla určité množství energie nebo zvýšila tlak. V hlavních systémech námořní plavidla se čerpací stanice používají téměř všude: jsou umístěny v systémech elektráren, hydraulických pohonů, systémů podpory života posádky atd.

Princip činnosti čerpadla

Transformace energie lodní motor čerpadlo do energie pohybující se tekutiny způsobuje, že se pohybuje v požadovaném směru (vzestup nahoru, pohyb horizontálně nebo cirkulace uvnitř uzavřeného systému). Vytvoření nezbytného transportu určité pracovní tekutiny je takové hydraulické zařízení v každém případě zahrnuto do čerpacího systému, jehož základní schéma je vhodné pro dodávku vody nebo likvidaci odpadních vod.

Schematický diagram každé čerpací stanice plavidla

Jako hnací mechanismus v tomto schématu se používá elektrický motor připojený k síti. Přívod pracovní tekutiny pochází z dolní nádrže a pohybuje se podél potrubí tlakového potrubí na horní úroveň kvůli přeměně energie. Současně je energie pracovní tekutiny procházející čerpadlem vždy vyšší než energie před čerpadlem.

Výstupní hlava závisí na napájení, výkonu a účinnosti zařízení. Jedná se o přírůstek specifické energie tekutiny, která se dopravuje z místa vstupu do čerpadla před tím, než opustí. Vyjádřená v metrech určuje výšku výtahu nebo dráhu pracovního agenta.

Hlavní charakteristiky hydraulického zařízení

Dodávka kapaliny se vyznačuje objemem na jednotku času. Optimální výkon čerpadla je potřeba k vytvoření požadovaného tlaku a překonat všechny druhy ztrát vzniklých při proudění tekutiny v potrubí. Výkon čerpadla, vyjádřený v kW, určuje výkon pohonného motoru a instalovanou kapacitu celé čerpací stanice.

Koeficient účinnosti čerpadla určuje vhodnost jeho použití při změně hlavních parametrů čerpací stanice.

Jak lodní pumpy

Všechny typy čerpadel instalovaných na lodi jsou klasifikovány podle následujících charakteristik:

• Místo umístění hnacího hřídele (horizontální nebo vertikální).
• Podle typu jednotky (elektrický pohon, pohon turbíny nebo pohon z pístového mechanismu). Hnací mechanismus čerpadla lze připojit přímo k hnacímu hřídeli nebo přes převodovku. Může pracovat autonomně nebo autonomně. Samostatné čerpadla mohou pracovat nezávisle na jiných zařízeních a neautonomní (závěsná) čerpadla jsou poháněna mechanismem, který provozují.
• Na sílu vytvořené hlavy (nízkotlaký, středotlaký nebo vysokotlaký).
• K dispozici je také klasifikace lodních čerpadel po dohodě. Mohou být zvláštní, univerzální nebo určeny k obsluze určitých jednotek a mechanismů plavidla nebo lodní elektrárny.

Speciální čerpadla mohou být používána pro přemístění vody do paty nebo oříznutí nádrže plaveckého zařízení, pro přepravu tekutého nákladu nebo pro odstranění zbytků z nákladového prostoru. S jejich pomocí mohou dodávat horkou vodu do mycích zařízení těchto oddílů. Záchranné plavidla mohou být vybaveny silnými odvodňovacími čerpadly a protipožárními palivy - požárními čerpadly s obrovskou produktivitou.

Čerpadla používaná při vybavení hlavních a pomocných jednotek nádoby se používají pro nepřerušený a účinný provoz těchto prvků. Obvykle se zavádějí do strojovny-kotelny a elektrárny. Zahrnují: čerpání paliva, palivo, olej, živiny, kondenzát, vodu a další typy zařízení.

Lodní čerpadla a jejich vlastnosti

V závislosti na principu provozu jsou umístěny volumetrická čerpadla - čepel, převodovka, šroub. Čerpadla mohou být odstředivá nebo proudová. Mohou být klasifikovány podle účelu a typu použití. Například tam jsou pumpy zátěž, útes, živiny (používané k dodávce oleje nebo vody do chladicího systému), oheň, tlak a další. Podstatou činnosti objemových čerpadel je periodické dodávání odděleného množství pracovní tekutiny ze sací komory do kompresní komory.

Nejjednodušší objemové hydraulické mechanismy jsou čerpadla s rotačními písty. Vratná čerpadla se běžně používají v obecných lodních systémech, v mechanismech a mechanismech hydraulických pohonných jednotek, v hlavním systému motoru av údržbě řízení.

Odstředivá čerpadla se týkají zařízení s hydrodynamickým účinkem. Hlavním pracovním tělem v nich je otočné kolo, na kterém jsou lopatky nebo lopatky. Jsou to ty, které přenášejí potřebnou energii a řídí tok. Tato zařízení poskytují kontinuální tryskový proud kapaliny, tj. zdroj je rovnoměrně rozložen. Napájení pracovního činidla (výkon čerpadla) je ovlivněno velikostí oběžného kola a jeho rychlostí otáčení. Velké průměry oběžného kola při vysokých rychlostech zaručují vyšší hydraulický výkon.

Odstředivé čerpadla jsou charakterizovány nepřetržitým proudem kapaliny a v důsledku toho stejnorodostí dodávky. Krmivo (propustnost) závisí na oběžném kole čerpadla a frekvenci otáčení jeho rozměrů: čím větší je průměr oběžného kola a rychlost otáčení, tím vyšší je výkon čerpadla. Velmi často se zvyšuje tok kapalinových odstředivých čerpadel, které se provádějí v několikakolových konstrukcích.

Podle typu pracovního agenta jsou lopatková čerpadla rozdělena na odstředivá a axiální čerpadla (někdy nazývaná vrtule). To také zahrnuje vířivé hydraulické zařízení. V odstředivé a vírové čerpadla Pracovní kapalina se může pohybovat radiálně a v axiální (vrtuli) - podél osy hřídele.

V tryskových čerpadlech se energie dodává společně s proudem pracovního prostředku (kapalina nebo pára). Potenciální energie průtoku v trysce čerpadla se stává kinetickou. Díky vysokorychlostnímu průtoku pracovního toku do sací komory samotné pracovní činidlo přivádí kapalinu nebo plyn z této komory. Směsný tok se pohybuje podél vypouštěcího potrubí difuzérem. Schopnost vysušit sání a vytvořit hluboké vakuum může zajistit provoz čerpadla pod vodou. Nicméně nízká účinnost a neautonomie tohoto typu čerpadel jsou jejich nevýhodou.

Jetové čerpadlo určené k vstřikování pracovní tekutiny, tj. Ke zvýšení jeho tlaku, se nazývá injektor. Vstřikovací čerpadla se často používají k pohonu parních generátorů malých plavidel. Injektory jsou volány proudové čerpadla, zajištění absorpce pracovní tekutiny. Používají se při odstraňování vzduchu nebo kondenzátu z jakýchkoli prostor nebo jednotek.

Typy

Velmi běžným typem hydraulického zařízení je zubové čerpadlo (NS). Podavač je pár ozubených kol v hermeticky utěsněném krytu. Když se kola začnou otáčet, zuby, které nepřicházejí do styku, zvyšují objem a kapalina je nasávána dolním přívodem. Části příchozí kapaliny se postupně hromadí v prostoru mezi koly a jsou nuceny k jejich vnější straně. Pracovní prostředek tak vstupuje do kompresní komory a prochází do výstupní trubky. Tento typ lodních čerpadel se používá k čerpání viskózních kapalin s dobrými mazacími vlastnostmi, například paliva nebo oleje.

Šroubové čerpadla na lodích také odkazují na objemné. V závislosti na počtu pracovních prvků, které má čerpadlo, rozlišujte jedno, dvou, tří nebo více šroubových zařízení.

Když se hnací hřídel otáčí, šroub provádí složitý rotační pohyb, při kterém pracovní tekutina přicházející ze sací trysky vstupuje do mezikružícího prostoru. Když je šroub natočen do určitého úhlu, je pracovní prostředek v komoře šroubu uzamčen. Provoz šroubů má za následek vstřikování pracovního činidla do tlakového potrubí. Pokud se kapalina příliš nahromadí a vznikne tlak, otevře se v kompresní komoře speciální pojistný ventil - přebytečná kapalina se vypustí zpět do vstupní komory.

Princip činnosti vertikálního odstředivého čerpadla nádoby je založen na nepřetržitém přívodu pracovní tekutiny. Pracovní těleso čerpadla je rotor se speciálními lopatkami upevněnými na otočné hnací hřídeli. Pohon se provádí pomocí elektromotoru. Když je odstředivé čerpadlo v chodu, energie motoru se přenáší do kapaliny otáčejícími se lopatkami. V tomto případě vytvářejí potřebný tlak, při kterém je zajištěn pohyb pracovního prostředku od vstupu do výstupu.

Vertikální vícestupňová odstředivá čerpadla používán téměř univerzálně ve všech elektrárnách. Vícestupňová čerpadla se používají pro lodě, kde je potřeba vytvořit vysokotlaké prostředí. Princip činnosti těchto zařízení je, že kapalina dosažení požadovaného tlaku v jediném stupni, protéká potrubím k výstupu do další fáze, kde se jeho tlak znovu zvýšil.

V závislosti na výkonu mohou být čerpadla různého provedení. Obrovská síla tlakových čerpadel velkých tankerů může dosáhnout desítky tisíc tun tekutiny za hodinu.

Účel čerpadla na nádobě

Čerpadla na plavidlech jsou potřebná pro čerpání mořské vody nebo pro použití v různých základních systémech plaveckého zařízení. Obvykle se jedná o univerzální systémy, jako jsou:

• Protipožární.
• Vysoušedlo.
• Chlazení
• Sanitární.
• Kanalizace.
• Předřadník.

Nejdůležitější systémy plaveckých zařízení, kde se používají různé typy čerpadel

Pro zajištění požární bezpečnosti na palubě každé lodi by měla být lodní požární čerpadlo. Obvykle jsou tyto jednotky kompaktní a lehké. Abyste mohli účinně reagovat na požár a rychle nalézt ohniště, musí být čerpadlo rychle spuštěno. V tomto případě musí požární čerpadlo zajistit potřebnou hlavu a tok, aby zajistilo silný proud vody.

V případě plnění nádrží s mořskou vodou se používá sušicí čerpadlo. Pro bezpečnostní požadavky by měly být na obchodních nebo přepravních plavidlech alespoň dvě čerpadla. Pro vložky pro cestující jsou nutné tři takové pumpy. A jeden z nich by měl vyrábět pouze odvlhčování a ostatní dva mohou být použity k jiným účelům, ale nutně musí být zahrnuty do celkového odvodňovacího systému.

Chladicí nebo vytápěcí systémy jsou potřebné k ohřevu nebo snížení teploty pracovních kapalin lodních instalací. Takže například před přívodem paliva do spalovacího motoru je třeba ho vyčistit a zahřát. Mazací olej je však nutný, naopak, aby se ochladil. Pohyb pracovní tekutiny je zajištěn provozem speciálních čerpadel.

Aby bylo zajištěno pohodlné bydlení posádky, je nezbytný hygienický systém lodě. Provoz takového systému zajišťují sanitární čerpadla. S jejich pomocí se do koupelny dodává pitná voda nebo voda z vodovodu.

Systém balastu slouží k vypouštění a plnění nádrží nádrže nádoby mořskou vodou.