Судовые димові трубы

ГМТУ.

КАФЕДРА ПРОЕКТУВАННЯ СУДОВ.

РЕФЕРАТ.

ПО ПРЕДМЕТУ.

«МОРСЬКА ЭНЦИКЛОПЕДИЯ».

НА ТЕМУ.

«СУДНОВІ ДИМОВІ ТРУБЫ».

ВЫПОЛНИЛ.

студент ГМТУ групи 11КС2.

Нечаєв Алексей.

ПРОВЕРИЛ.

Гайкович.

Олександр Иосифович.

Санкт-Петербург.

ЗМІСТ ВВЕДЕНИЕ…2.

ДЫМОВАЯ ТРУБА ВО ЗОВНІШНЬОМУ ОБРАЗ СУДНА…3.

ПОПЫТКА ВПРОВАДЖЕННЯ ТЯГО-ДУТЬЕВЫХ МАШИН У СИСТЕМУ ДЫМООТВОДА…8.

МНЕНИЕ КАПИТАНА ГАЛАНИНА…9.

СВАРКА У ВИГОТОВЛЕННІ ДИМОВИХ ТРУБ…10.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

…14.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

…15.

Запровадження. Димова труба будь-якого судна, здавалося б звичайного обивателя, видасться найпростішим пристроєм на судні. Зазвичай, цю думку глибоко заблуждающегося людини. Насправді це одна з найскладніших арматурних пристроїв сучасного механічного судна. Поява димовою труби збіглося, звісно, з перших суднових двигунів. Пропозиція деякими інженерами на той час виведення відпрацьованих газів на кормі з невеличкий труби, як в автомобіля виявилося несерйозним. І це пропозицію виведення відпрацьованих газів горіння через сталеву конструкцію в вертикальному становищі схвалено. Однак такий спосіб побудови дымовыводной конструкції нині застосовується у основному для цивільних судах, але в військових кораблях і підводні човни використовується трохи інша система відводу диму. От і у своїй рефераті б хотів торкатися тему військових конструкторських розробок та обмежуся цивільними пасажирськими і вантажними судами.

Димова труба у вигляді судна. Краса судна значною мірою залежить від форми, кольору, місцеположення димовою труби, від поєднання її з надбудовою і формою оконечностей. Спочатку труба пароплава являла собою високий і тонкий вертикальний циліндр, раскрепленный розтяжками. Висока димова труба створювала хорошу природну тягу, необхідну роботи парових котлів. Зі збільшенням потужності головного двигуна збільшувалася кількість труб та його розміри. На початку нашої століття великотоннажні пасажирські суду несли три-чотири димові труби, висловлюючи цим міць парових машин. Наприклад, англійською лайнері «Титанік», побудовану 1912 року, чотири високі, злегка похилені до кормі труби хіба що уособлювали могутність і вплив надійність енергетичної установки (рис 1, а). Запровадження штучного дуття і їх удосконалення енергетичних систем призвело до поступового зменшенню висоти димарів і їх кількості: побудований 1935 року лайнер «Нормандія» (рис 1, б) ніс три труби, причому кормова труба була суто декоративної; пізніше будувалися двухтрубные пасажирські лайнери, у яких використовувалася за призначенням лише одне, носова, труба; побудований 1968 року пасажирський лайнер «Куїн Елізабет» має вже тільки одну димову трубу (рис 1, в). Сучасні суду будують з одного димовою трубою (рис 1, г). Робота дизельної енергетичної установки непотрібна сильний потяг, на перших теплоходах встановлювали невисокі широкі труби. До середині ХХ століття і суднах із паровими турбінами після запровадження примусового дуття помітно зменшилася висота труб. Невисокі труби не забезпечували надійного відводу продуктів згоряння палива межі судна, вихлопні гази забруднювали головну палубу і палуби надбудови, потрапляли у всасывающие патрубки системи вентиляції, погіршували населеність судна, це пояснюється лише тим, що, рухаючись судна зустрічний повітряний потік, возмущаемый корпусом, надбудовою, кожухом димовою труби та інші значно виступаючими частинами, утворює вихрові, турбулентні зони з зниженим тиском. У цих зонах виникають повітряні течії, спрямовані до палубі і навіть у бік руху судна (рис 2). Характер руху повітряного набегающего потоку вздовж судна значною мірою залежить від форми надбудови, особливо від форми її лобовій стінки. Сучасні карбовані форми надбудов різко переривають повітряний потік. Чим ширше надбудова і що крутіше розташована її лобова стінка, адресована повітряному потоку, тим більше коштів область турбулентного повітряного потоку. На сучасних судах димові труби достатньо високі, щоб відпрацьовані гази виходили вище кордону зони турбулентності від надбудови, і мають досить обтічну форму, щоб у вихід із труби відпрацьованого газу меншою мірою впливала зона турбулентності від самого димовою труби. Поліпшенню відводу відпрацьованих газів сприяють направляючі устрою типу повітряних кільцевих сопла, створюють за периметром опорну струмінь повітря. Природно, що з збільшенні швидкості виведення відпрацьованого газу зменшується ймовірність захоплення його турбулентним потоком. У кормової частини кожуха димовою труби сучасних судів нерідко розміщений горизонтальний козирок (рис 3, а), форма якого попередньо відпрацьована на моделях, випробуваних в аеродинамічній трубі. Він відокремлює потік диму чи вихлопних газів від області розрідження за димовою трубою. Над козирком розміщена проницаемая для зустрічного потоку повітря частина кожуха, щоб дим не поширювався вниз по трубі, до зони розрядження (рис 3, б, в). Козирки на кожухах димарів встановлюють з урахуванням поширення повітряних потоків вздовж судна, з носа в корму. У разі експлуатації суду нерідко відчувають вплив бічного вітру. Щоб уникнути задимлення палуб цих умовах, на лайнері «Франс» димові гази відводяться з подветренной боку через широкі горизонтальні крила, зроблені, у верхній частині труби (рис 3, г). Таке архітектурне рішення дозволило підкреслити горизонтальну динаміку і додало судну яскраву індивідуальність. Незвична, ґратчаста форма кожухів димарів прийнята на пасажирських лайнерах «Микельанджелло» і «Рафаэлло» (рис 3, д). Повна проникність кожуха дозволила ліквідувати зону розрядження за трубою, а більшість козирка забезпечила горизонтальне поширення диму. На пасажирському судні «Айвазоский» гратчастої зроблено тільки п’яту частину кожуха, яка припускає прохід зустрічної повітряної струменя (рис 3, е). Щоб потік продуктів горіння не потрапляв до зони місцевих повітряних вихорів, які виникають біля крайки кожуха димовою труби, випускні отвори газовыхлопных трубопроводів дизелів і димоходів парових котлів розташовані вище верхнього зрізу кожуха димовою труби (рис 6.20). На пасажирському лайнері «Максим Горький» замість звичного козирка труби зроблено кругла спрямовуюча майданчик діаметром 11.5 метрів, возвышающаяся на 5.1 метри вище кожуха. Вихідні отвори димових газів розміщені 1 метр вище спрямовуючої майданчики (рис 3, ж). Така конструкція прикрасила зовнішній вигляд судна і забезпечила відвід газів його межі. Форми димарів сучасних судів дуже різні. Горизонтальні перерізу кожуха може бути прямокутними, круглими, овальними і каплевидными. При прямокутної системі побудови форму надпалубной частини силуету зазвичай застосовують труби прямокутного перерізу. При криволінійної системі найчастіше використовують труби каплевидного перерізу з закругленої чи загостреної задньої кромкою. Туби роблять конічними чи гранованими з горизонтальній чи скошеної убік корми верхньої кромкою кожуха. На ряді судів трубу об'єднують з щоглою, яка завершує лобову частина кожуха (рис 3, з). Для відводу вихлопних газів від дизельної установки використовують високі профільовані димові труби, виконані вигляді спарених полумачт (рис 3, и). На суднах із горизонтальним способом навантаження шахти машинного відділення роблять у бортів, щоб звільнити середню частина головною палуби для проходу колісної техніки. Відповідно на таких судах димові труби розносяться до бортах, симетрично діаметральною площині судна (рис 3, к). Висоту труби вибирають з урахуванням вимоги хорошого відводу вихлопних газів межі турбулентной зони надбудови. Нерідко труба виробляє враження надмірно високого елемента, тому її верхню частина забарвлюють в чорний колір, а нижню — в білий, прагнучи зорово зменшити розміри труби, гармонійно вписати їх у загальний силует судна. Таке рішення, наприклад, заведено англійському пасажирському лайнері «Куїн Элизабет-2» (рис 4, а) і вітчизняному плавучому рыбозаводе «П'ятдесятиріччя СРСР» (рис 4, б). Іноді щоб надати силуету труби більшої динаміки частину їх забарвлюють в чорний колір, домагаючись помилкового, а більш вигідного в естетичному відношенні враження значного нахилу труби. Так зроблено, наприклад, англійською судні «Кунард Каунті» (рис 4, в). При виборі форми димовою труби судновий архітектор, передусім, дотримується стильове єдність формообразующих елементів, узгодить форму труби з іншими елементами зовнішнього вигляду (надбудовами, щоглами). Змінюючи форму труби, можна надавати різні смислові відтінки всієї композиції. Наприклад, на рис 5, а, б показані два однотипних пасажирських судна — «Спіріт оф Лондон» і «Саутворд». У першому їх висока вертикальна труба, вивищуючись над надбудовою, що з щоглою створює ефект спрямованості вгору, компенсуючи недолік вертикальної динаміки, через якого судна з механічної установкою менш стрункі і легкі, ніж судна з спрямованими до неба вітрилами. Великі розміри труби підкреслюють міць енергетичної установки. Горизонтальна динаміка силуету першого судна виражена меншою мірою, що загалом відповідає його реальним можливостям. З другого краю судні дві похилі труби нагадують хвостову частина авіалайнера, надають композиції островыраженную горизонтальну динаміку. Серед різних композиційних рішень поєднання димовою труби з надбудовою як найхарактерніші виділяють такі: порівняно невисока димова труба вантажного теплохода хіба що виростає з загальної маси надбудови, врізаючись в кормову частину їх верхніх ярусів (рис 5); димова труба вантажного теплохода відділена ходового містка, зрушена в корму (рис 7); висока димова труба (чи дві симетрично встановлені димові труби) вантажного паротурбохода зміщено в корму від житлового блоку надбудови; масивна димова труба височить над розвиненою надбудовою, зазвичай ця труба зміщена в корму від миделя; дві димові труби, розташовані симетрично щодо діаметральною площині судна, височить над протяжної надбудовою, кормової її частки (рис 5, б).

Спроба впровадження тяго-дутьевых машин систему дымоотвода судна. Донедавна сферу застосування дутьевых машин обмежувалася тиском 300−400 кгсм2 і продуктивністю 150−300 тис. м3ч. У останнім часом знадобилися дутьевых машинах, які забезпечують продуктивність до 1,8−2,0 млн. м3ч. Впровадження в енергетику потужних блоків із казанами, що працюють із наддувом, вимагає заміни низконапорных вентиляторів і дымососов высоконапорными вентиляторами, забезпечують підвищення тиску повітря до 1600−1800 кгсм2 за дуже великий продуктивності. З’явилася потреба у дутьевых машинах, від раніше які застосовувались вентиляторів і дымососов значно більше високим напором і дуже великий продуктивністю, тобто. высоконапорных дутьевых машин великий продуктивності. Ця група машин є різновид компресорних машин, мають деякі специфічні особливості, кілька що відрізняють її як від які застосовувались досі тяго-дутьевых машин, і від власне компресорів і нагнітачів. Значно вищі напори проти звичайними вентиляторами і дымососами вимагають принципової зміни підходу до питань розрахунку проектування. Спрощені методи проектування, що базуються на допущенні про несжимаемости робочої середовища, що застосовуються в вентиляторостроении, неприйнятні до высоконапорным дутьевым машинам. Тут як і, як і компрессоростроении крім аеродинамічних явищ потрібно враховувати термодинамические процеси. З іншого боку, до машин аналізованої групи пред’являється ряд додаткових вимог. Необхідність широкого діапазону зміни навантажень істотно ускладнює умови регулювання. У в зв’язку зі необхідністю обліку сжимаемости газу машині кілька ускладнюються умови застосування методів моделювання у процесі дослідження та конструювання цих машин. На відміну від власне компресорів і нагнітачів, основне призначення яких полягає у створенні значних тисків, машини аналізованої групи призначаються для переміщення великих мас газу при напорах, здебільшого достатніх тільки до подолання опору комунікації. Термін «высоконапорные», присваиваемый машинам цієї групи, є у порівнянні зі звичайними тяго-дутьевыми машинами (по порівнянню з компрессорами і нагнетателями ці машини є низконапорными). У конструктивному і технологічному відносинах розглянута група машин дуже близька до вентиляторам. Робота створення высоконапорных дутьевых машин Росії сконцентрована переважно у конструкторських колективах, які займаються загальною вентиляторостроением. На жаль, система дымоотсоса з допомогою використання дутьевых машин не отримала схвалення иженеровкораблебудівників і залишилося лише проектним предложением.

ДУМКА. Капітан Арсеній Галанин про димових трубах. «Втім, зараз труби димлять рідко навіть у моторних судах. Пароплавів на морях майже залишилося, а теплоходи, дизель-электроходы й інші осучаснені «ходи «спалюють у машинах нафта чи газ. Від такої палива диму небагато, величезні труби там непотрібні. Дедалі частіше можна побачити лайнери, суховантажні судна та інші моторні суду без звичних очей труб. Це — найсучасніші. Але хто корабельні архітектори кажуть, що морському судну без труби не. Негарно. Порушуються, мовляв, давні традиції. І влаштовують в великанских трубах усе, що може прийти на думку: господарські приміщення, ангари для вертольотів і навіть ресторани. Річ й у тому, що у корабельних трубах з давніх-давен прийнято зображати емблеми суднових компаній. Там їх у світі безліч й кожна хоче нести свого знака на видноті. Краще, ніж широкої і високої трубі, такого місця шукати. І тільки цих трубах немає! Величезні різнобарвні букви і цифри, всякі символічні знаки, птахи, звірі, лицарські герби, зірки, дракони… Один знайомий капітан збирав колекцію таких «трубних «емблем. В нього був товстий альбом з малюнками, фотографіями і вирізками з морських журналів. Почнеш розглядати — не оторвешься…».

Зварювання у виготовленні суднових димарів. При виготовленні димовою труби і його установці не уникнути зварювання. Сталева конструкція що така має бути дуже міцної, і, тому, в суднобудуванні застосовують три «види зварювання: Зварювання — економічно вигідний, високопродуктивну й у значної ступеня механізований технологічний процес, широко застосовуваний у суднобудуванні, зокрема на виготовлення димарів. Фізична сутність процесу зварювання залежить від освіті міцних перетинів поміж атомами і молекулами на соединяемых поверхнях заготовок. Для освіти сполук необхідним є дотримання наступних умов: звільнення свариваемых поверхонь від забруднень, оксидів і адсорбированных ними сторонніх атомів; енергетична активація поверхневих атомів, яка полегшує їхню взаємодію друг з одним; зближення свариваемых поверхонь на відстані, порівнянні з межатомным відстанню в свариваемых заготовках. Залежно від форми енергії, використовуваної для освіти зварного сполуки, всі види зварювання поділяють втричі класу: термічний, термомеханический і механічний. До термическому класу ставляться види зварювання, здійснювані плавленням з використанням теплової енергії (дуговая, плазменная, электрошлаковая, електронно-променеве, лазерна, газова та інших.). До термомеханическому класу ставляться види зварювання, що здійснюються з використанням теплової енергії і тиску (контактна, диффузионная і др.).

До механічному класу ставляться види зварювання, що здійснюються з використанням механічної енергії і тиску (ультразвукова, вибухом, тертям, холодна та інших.). Свариваемость — властивість металу чи поєднання металів утворювати при встановленої технології зварювання з'єднання, що відповідає вимогам, обумовленою конструкцією і експлуатацією вироби. Контактна зварювання належить до видів зварювання з короткочасним нагріванням місця сполуки без оплавлення чи з оплавленням і осіданням розігрітих заготовок. Характерна риса цих процесів — пластична деформація, у якої формується зварне з'єднання. Місце сполуки розігрівається які пройшли по металу електричним струмом, причому якомога більше теплоти виділяється на місці зварювального контакту. На поверхні свариваемого металу є плівки оксидів і забруднення з малої электропроводимостью, які теж збільшують электросопротивление контакту. У результаті точках контакту метал нагрівається до термопластического стану або до оплавлення. При безупинному здавлюванні нагрітих заготовок утворюються нових точок дотику, доки станеться повне зближення до межатомных відстаней, т. е. зварювання поверхонь. Контактну зварювання класифікують на кшталт зварного сполуки, визначального вид зварювальної машини, і з роду струму, яке живить зварювальний трансформатор. На кшталт зварного сполуки розрізняють зварювання стыковую, крапкову, шовную. Стыковая зварювання — різновид контактної зварювання, коли він заготівлі зварюються на всю поверхню дотику. Свариваемые заготівлі закріплюють в затисках стикового машини. Затиск 1 установлено в рухомий плиті, переміщується в направляють, затиск 2 укріплений на нерухомій плиті. Зварювальний трансформатор з'єднаний із плитами гнучкими шинами і харчується від мережі через у тому числі пристрій. Плити переміщаються, і заготівлі стискуються під впливом зусилля, развиваемого механізмом опади. Стыковую зварювання з розігрівом стику до пластичного гніву й наступної осадкою називають — зварюванням оплавленням. Зварювання оплавленням має переваги перед зварюванням опором. У процесі оплавлення вирівнюються все нерівності стику, а оксиди і забруднення видаляються, тому потрібні особливої підготовки місця сполуки. Можна зварювати заготівлі з перерізом, різнорідні метали (быстрорежущую і углеродистую стали, мідь і алюміній і т.д.).

Найпоширенішими виробами, виготовлені стикового зварюванням, служать елементи трубчастих конструкцій, колеса і кільця, інструмент, рейки, залізобетонна арматура. Точкова зварювання — різновид контактної зварювання, коли він заготівлі з'єднуються окремими точках. При точкової зварюванні заготівлі збирають внахлестку і затискають між електродами, подводящими струм доречно зварювання. Стикаються з мідними електродами поверхні свариваемых заготовок нагріваються повільніше своїх внутрішніх верств. Нагрівання триває до пластичного стану зовнішніх верств населення та до розплавлювання внутрішніх верств. Потім виключають струм і знімають тиск. У результаті виходить лита зварена точка. Точкова зварювання залежно розміщення електродів стосовно свариваемым заготівлям то, можливо двосторонньої і односторонньої. Многоточечная контактна зварювання — різновид контактної зварювання, коли за цикл зварюються кілька точок. Многоточечную зварювання виконують по принципу односторонньої точкової зварювання. Багатоточкові машини може мати від однієї пари до 100 пар електродів, відповідно зварювати 2 -200 точок одночасно. Многоточечной зварюванням зварюють це й послідовно. У першому випадку все електроди відразу притискають до виробу, що забезпечує менше коробление ще більшу точність складання. Струм розподіляється між притиснутими електродами спеціальним токораспределителем, які мають електроди попарно. У другий випадок пари електродів опускають по черзі чи одночасно, а струм підключають по черзі до кожної парі електродів від зварювального трансформатора. Многоточечную зварювання застосовують у основному масовому виробництві, де потрібно велика кількість зварних точок на заготівлі. Шовная зварювання — різновид контактної зварювання, коли він між свариваемыми заготовки утворюється міцне і щільне з'єднання. Електроди виконують у вигляді пласких роликів, між якими пропускають свариваемые заготівлі. У процесі шовной зварювання листові заготівлі з'єднують внахлестку, затискають між електродами і пропускають струм. При русі роликів по заготівлям утворюються що перекривають одне одного зварні точки, у результаті виходить суцільний геометрично шов. Шовную точку, як і і крапкову, можна виконати при двосторонньої і однобічному розташуваннях электродов.

Заключение

.

Наприкінці свого реферату хотів би сказати кілька слів можливий розвитку дымовыводящей системи у майбутньому. Як і від початку розвитку котельної котельної системи двигуна судна, димова труба мало змінила свій зовнішній вигляд. Гадаю, що з можливості розвитку суднобудування з допомогою котлів, суднові димові труби не зміняться від початку, а будуть просто вдосконалюватися. Однак у дійсності людство прагне зараз заощаджувати исчерпаемые ресурси, і слово за атомної енергетикою. Розвиток практично безвідхідних технологій робить використання димарів безглуздим. Через впровадження в суднобудування атомної енергетики від початку змінюється і системи виведення відходів. Логіка проста і зрозуміла навіть дитині: немає диму, ніяких димових відходів, отже, немає і необхідності споруджувати на судні систему дымоотвода. Це заощаджує та палестинці час будівлі судна, і гроші, і корисне місце на судні. На жаль, нашій країні через фінансових труднощів не розроблятися як судна з атомними установками, його практично ніякі. Тому сьогодні украй необхідна дозволити фінансове питання, а потім вибирати, як будувати судно: по-новому — атомна енергетична установка, чи «як колись» — з допомогою котлів і димарів. Але розв’язання цих двох питань, на мою думку, найближчим часом знайти удастся.

1) Хрустецкий В. Р. «Судові системи» Світ+ 1990.

2) Лівшиць С.П. «Высоконапорные дутьевые машины».

Машинобудування 1989.

3) Залесский В. М. «Художні стандарти у судостроении».

Алкор 1985.

4) internet.

5) internet.

6) internet.

———————————;

Рис 5.