Общий принцип проектирования судовых
систем заключается в оптимальном выборе
трассы трубопровода и расположении ее
элементов в соответствии с назначением,
архитектурой судна и экономической целесообразностью. Обычно
находят применение следующие два принципа проектирования
судовых систем: общесудовой и принцип автономных участков.
Общесудовой принцип предусматривает обслуживание всего
судна в целом при управлении системой из одного поста. Этот
принцип обеспечивает экономичность постройки, небольшие эксплуатационные расходы и может быть осуществлен как по линейной, так и по кольцевой схеме.
Принцип автономных участков характерен для судовых систем
судов, к живучести которых предъявляют повышенные требования.
Судно по длине в этом случае разбивают на несколько самостоятельных автономных участков с отдельными насосами.
В этом случае трубопровод может быть выполнен в виде линии
или кольца, что оказывает значительное влияние на маневренность системы, ее живучесть и вес. Кольцевая схема трубопровода
обеспечивает наибольшую живучесть системы, но требует большого количества разобщительной арматуры и других деталей, что
делает систему громоздкой.
Линейная схема трубопровода на 15—30% легче кольцевой,
требует меньшего внимания при эксплуатации, но обладает значительно меньшей живучестью.
Все трубопроводы должны быть проложены под защитой судовых конструкций, а там, где это невозможно, предусматривается
специальная конструкционная защита.
На рис. 68 приведены принципиальные схемы проектирования
судовых систем.
Рис. 68. Принципиальные схемы проводки трубопроводов судовых систем:
а — линейная (общесудовая); б — принцип автономных участков; в — кольцевая; г — групповая; д — автономная.
1— трубопровод магистрали; 2 — механизмы, обслуживающие системы; 3 — разобщительные клапаны; 4 — задвижки клинкетные.
Общее расположение на судне судовой системы вычерчивается
на специальной схеме, на которой в соответствии с отраслевой
нормалью обозначаются конструктивные элементы системы, а на
трубопроводах указываются длины прямых участков труб, их внутренние диаметры, расходы жидкости на участках, расположение
границ участков по высоте и другие данные.
Гидравлический расчет судовых систем основывается на законах гидравлики и производится для определения диаметра условного прохода, скорости движения жидкости, производительности
и напора насоса.
Методика расчета сложного трубопровода сводится к расчету
составляющих его простых трубопроводов. Для упрощения гидравлических расчетов в практике широко используют номограммы,
позволяющие определять различные расчетные величины.
Основой автоматизации судовых систем является выполнение
разнообразных переключений запорной арматуры, пуск и остановка машин и поддержание заданных режимов работы системы
без непосредственного участия обслуживающего персонала.
Для обеспечения автоматизации какого-либо элемента или всей
системы полностью применяется совокупность ряда технических
средств, представляющих собой автоматическую систему.
На судах применяются системы автоматического регулирования, автоматического контроля и сигнализации и автоматической
защиты.
Автохматическое регулирование судовых систем осуществляет
поддержание заданных параметров в системах через преобразователь, получающий информацию от параметра и действующий на
регулятор энергии. Кроме того, система автоматического регулирования выполняет перевод установки с одного режима на другой.
К объектам регулирования в судовых системах относятся гидравлические и пневматические емкости (цистерны, баллоны, трубопроводы и т. д.), машины (насосы, вентиляторы, компрессоры) и др.
Автоматический контроль параметров (давления, температуры
и др.) в системах осуществляется контрольными приборами с автоматическими самозаписывающими устройствами.
Автоматическая сигнализация делится по назначению на предупредительную, извещающую и аварийную.
Предупредительная сигнализация сообщает о достижении критического состояния параметров системы, которое может предшествовать ее аварии.
Извещающая сигнализация подает сигнал о наступлении заданного состояния системы или о выполнении команды.
Аварийная сигнализация извещает о наступлении аварийного
режима системы.
Автоматическая система обеспечивает предупреждение аварии
системы путем изменения параметра среды (сбрасывание угрожаемого давления, изменение подачи топлива и т. п.).