Система охлаждения судового оборудования Советский патент 1986 года по МПК B63J2/12 

Изобретение относится к судостроению, 11 частности к системам охлаждения судового оборудоваия.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На фи1 . 1 приведена электрическая схема системы охлаждения судового оборудования; на фиг. 2 - гидравлическая схема (мнемосхема) этой системы.

Система содержит электронасосы 1-3; ма нитные пускатели 4-6,(снабженные входами нуска н остановки электронасосов 1 3 соответственно), элементы И 7-9, элементы ЗАДЕРЖКИ , элементы ИЛИ 13 18, четырехнозиционный переключатель 19 с положениями «Автомат - «Электронасосы 1, 2 - «Электронасосы 1, Ь «Электронасосы 2, 3, трехпозицион- ный переключатель 20 с положениями «Иуск «Нейтраль - «Стоп и с самовозвратом из крайних положений в нейтральное, сигнализаторы 21-23 перепада давления (сигнализаторы производительности работы электронасосов), расширительную цистерну 24, нагнетательный трубопровод 25, теплообменник 26, фильтр 27, редуктор 28, судовое оборудование 29, сливной трубопровод 30,сигнализатор 31 давления (на нагнетательном трубопроводе 25 при входе в судовое оборудование 29), А, Н, П и С -- «.Автомат, «Нейтраль, «Пуск и «Стоп соответственно.

В системе расширительная цистерна 24 сообщена нагнетательным 25 и сливным 30 трубопроводами с судовым оборудованием 29.

В нагнетательном трубопроводе 25 установлены три параллельно сообщенные электронасоса 1-3, теплообменник 26, фильтр 27, редуктор 28, сигнализатор 31 давления. На напоре электронасосов 1 3 установлены сигнализаторы 21-23 перепада давления, контролирующие работу электро насосов.

Система содержит также четырехпози- ционный переключатель 19 с положениями «Автомат -«Электронасосы 1,2 - «Электронасосы 1,3 - «Электронасосы 2, 3, трех- позиционный переключатель 20 с положениями «Иуск - - «Нейтраль - «Стоп и с самовозвратом из крайних положений, магнитные пускатели 4-6, имеющие входы для пуска и остановки электронасосов 1-3, три элемента И 7-9, шесть элементов ИЛИ 13 -18 и три элемента «Задержка 10-12.

Выход положения «Пуск трехпозицион- ного переключателя 20 подключен к первым входам элементов И 7-9.

Выходы положений «Электронасосы 1, 2 «Электронасосы 1,3 и «Электронасосы 2, 3 чегырехпозиционного переключателя 19 подключены соответственно к вторым входам элементов И 7 --9.

Выход элемента И 7 подкупючен к первым входам элементов ИЛИ 13, 15 и 18.

5

0

5

0

5

Выход элемента и 8 подключен к первому входу элементов ИЛИ 16 и 17 и второму входу элемента ИЛИ 13. Выход элемента И 9 подключен к первому входу элемента ИЛИ 14 и второму входу элементов ИЛИ 15 и 17. Выход положения «Стоп трех- позиционного переключателя подключен к второму входу элементов ИЛИ 14, 16 и 18. Выход положения «Автомат четырехпози- ционного переключателя 19 подключен через размыкающие контакты сигнализаторов 21 - 23 перепада давления к элементам ЗАДЕРЖКА 10-12 соответственно, а через замыкающий контакт сигнализатора 31 давления и да. 1ее через последовательно соединенные замыкающие контакты сигнализаторов 21 и 22 давления к третьему входу элемента ИЛИ 16, через последовательно соединенные замыкающие контакты сигнализаторов 21 и 23 перепада давления к третьему входу элемента ИЛИ 14 и через последовательно соединенные замыкающие контакты сигнализаторов 22, 23 перепада давления к третьему входу элемента ИЛИ 18.

Выходы элементов «Задержка 10-12 через первый, второй и третий размыкающие контакты сигнализатора 31 давления подключены к первому входу элемента ИЛИ 14, к второму и первому входу элемента ИЛИ 13 соответственно.

Выходы элементов ИЛИ 13, 15 и 17 подключены к первым входам магнитных пускателей 4-6 пуска электронасосов 1--3 соответственно, а выходы элементов И 14, 16 и 18 подключены к вторым магнитных пускателей 4-6 останова электронасосов 1 3 соответственно.

Судовое оборудование может содержать | лавные распределительные щиты, электрические мащины, электронные вычислительные, радиолокационные и другие комплексы, которые работают с высокой точностью. Поэтому для систем, обс-луживающих судовое оборудование и обеспечивающих непрерывный съем тепла, установлены повышенные требования к непрерывности подачи холодоносителя под определенным давлением, но не выше установленного. Первое требование обеспечивается выбором определенной производительности электронасосов, например,- работой двух электронасосов из трех на один нагнетательный трубопровод, а резервный электронасос включается не только при остановке любого работающего, но и при потере производительности одним из них (электронасос, потерявший свою производительность, например при поломке крыльчатки, должен выкл-ючаться при включении резервного электронасоса).

Второе требование обеспечивается сигнализатором 31 давления, которы-й срабатывает при повышении давления на нагнетательном трубопроводе 25 и выключает один из работающих электронасосов, при этом НС должен включаться резервный

электронасос. Второе требование выполняется для того, чтобы предотвратить возможность разрыва охлаждающих капиллярных трубок принудительного охлаждения электронного оборудования и попадания холо- доносителя непосредственно в судовое оборудование.

Выключение одного из работающих электронасосов в этом случае должно сопровождаться аварийной сигнализацией, которая в предлагаемой системе не указана, как и обычная сигнализация, так как выполнена по известным принципам.

В системе используются сигнализаторы 21-23 давления, которые работают на принципе сравнения давления на приеме электронасоса и его напоре. Переключатели 19 и 20 введены для выполнения начальных операций или заверщения их, а также для обеспечения дистанционного переключения электронасосов, т. е. замены одного из работающих электронасосов резервным для равномерной выработки их моторесурса, а также профилактического осмотра. В системе использованы элементы ЗАДЕРЖКА 10-12 для преобразования непрерывного сигнала в импульсный, например, длительностью в 1-2 с в целях обеспечения тепловой защиты электронасосов и возможности управления ими с местных кнопочных постов.

В системе для упрощения описания указан однополюсный принцип управления, т.е. управление одним полюсом (фазой) питания, второй полюс питания может быть заведен непосредственно на магнитные пускатели 4-6 (импульсные реле магнитных пускателей). Поэтому цепи подачи второго полюса не изображены на фиг. 1 и не описаны в работе системы.

Система работает следующим образом.

При подаче электропитания и нахождении переключателя 20 в положении «Нейт- раль никаких включений не произойдет (при нахождении переключателя 19 в положении «Автомат сигналы пройдут через элементы «Задержка 10-12, элементы ИЛИ 13-18 на оба входа магнитных пускателей 4-6, что не вызовет включение какого- либо электронасоса).

При установке четырехпозиционного переключателя 19, например, в положение «Электронасосы 1, 2, а затем трехпозицион- ного переключателя 20 в положение «Пуск на элементе И 7 будут под действием сигналов оба входа, т.е. с его выхода снимется сигнал, который пройдет через эле- меты ИЛИ 13 и 15 на первые входы магнитных пускателей 4 и 5 пуска электронасосов 1 и 2, а через элемент ИЛИ 18 на второй вход магнитного пускателя 6 остановки электронасоса 3. Электронасосы I и 2 запустятся и начнут подавать хладагент в нагнетательный трубопровод 25. Сигнализаторы 21 и 22 перепада давления при этом

5

сработают и перебросят в противоположное (показанному на фиг. 1) состояние размыкающие и замыкающие контакты.

Трехпозиционный переключатель 20 само- . произвольно (под действием возвратной пружины) возвратится в положение «Нейтраль, что обеспечит прекращение формирования выходного снгнала на элементе И 7, а, следовательно, на вышеуказанных входах магнитных пускателей 4-6 будут отсутство0 вать сигналы.

Таким образом, система приводится в работу. С этого момента два любых электронасоса должны постоянно работать, подавая хладагент к судовому оборудованию 29. Хладагент из расширительной цистерны 24 электронасосами 1 и 2 через теплообменник 26 (где охлаждается до установленной температуры), через фильтр 27 и редуктор 28 подается к судовому оборудованию 29. Весь указанный трубопровод является нагнета0 тельным трубопроводом 25, а возврат хладагента в расширительную цистерну 24 производится по сливному трубопроводу 30. Для обеспечения равномерной выработки ресурса электронасосами 1-3 необходимо производить их переключение, т.е. какой5 либо из работающих электронасосов остановить и запустить резервный. Такое переключение достигается одной операцией. При переходе на работу, например, электронасосов 1 и 3 необходимо установить четырех- позиционный переключатель 19 в положение

«Электронасосы 1, 3, а затем трехпозицион- ный переключатель 20 - в положение «Пуск. В этом случае на оба входа элемента И 8 поступят сигналы, т.е. с его выхода снимется сигнал, который поступит через элементы ИЛИ 13 и 17 на первые входы магнитных пускателей 4 и 6 запуска электронасосов 1 и 3 и через элемент ИЛИ 16 на второй вход магнитного пускателя 5 остановки электронасоса 2.

Таким образом, одновременно электронасос 3 запустится, а электронасос 2 остановится, при этом контакты сигнализатора 22 перепада давления придут в исходное состояние, а сигнализатор 23 перепада давления сработает и перебросит свои размыкающие и замыкающие контакты в противо5 положное состояние. Трехпозиционный переключатель 20 вернется в положение «Нейтраль, т.е. на указанных входах магнитных пускателей 4-6 будут отсутствовать сигналы. Произошло без остановки предыдущей группы электронасосов I и 2 включе° ние новой группы электронасосов 1 и 3, что обеспечило вышеуказанную непрерывность подачи хладагента к судовому оборудованию 29.

Переход на работу следующей группы электронасосов 2 и 3 аналогичен указанному выше.

Если необходимо вывести систему в нерабочее состояние, трехпознционный пере

s, K) ;;n4Mb 20 устанавливают в положение ( :ии (иечавиенмо от состояния четыр ех- пи «иционного переключателя 19), с его кы хода снимется сигнал, который поступает через : лементы ИЛИ 14, 16 и 18 на вторые нходы магнитных нускателей 4 - 6 остановки (лектрсшасосов 1 3, которые остановятся, ;i контакгы сигнализаторов 21 и 23 перепада и1в.и-ипя придут в исходное состояние (элек- ipoiiacoc 2 не работал и контакты сигнали- (атора 22 п.ерепада давления его находи- ,1ись в исходном состоянии). Трехпозицион- ный нерек.лючатель 20 возвратится в io- ложение «Нейтраль. Так система управляется при дисганпионном управлении, которое не является осповным режимом работы.

Для исключения наругпения непрерывности подачи х.1адагента к судовому оборудованию 29 при самопроизвольной остановке любoгiJ из работающих электронасосов (например, сработала тепловая защита, отключилось силовое питание или сломалась крыльч атка) в системе предусмотрен автоматический режим.

Iloc.ie запуска, например, электронасосов 1 и 2 и установки четырехпозиционного исрек,1ючателя 19 в положение «Автомат, система переходит в автоматический ре- жим работы, при этом с выхода положения «Автомат указанного переключателя будет поступать непрерывный сигнал через размыкающий контакт сигнализатора 23 перепада давления на вход элемента «Задержка 12, который сформирует кратковременный сигнал. Этот сигнал пройдет че- ре 1 размыкаюпшй контакт сигнализатора 31 давления и поступит через элементы ИЛИ 13. 1Г) и 18 на первые входы магнитных пускателей 4, 5 и второй вход магнитного пускателя 6 соответственно запуска электронасосов 1 и 2 и остановки электрона- CDca 3. Прои.и)П1ло дублирование предыду- П1ей дисганпионной команды.

В гаком положении система будет находиться продолжительное время.

ЬАМИ остановился, например, электронасос 1 или поломалась его крыльчатка, 10 размыкак)Н1.ий контакт сигнализатора 21 д;)ВЛ1Ния замкнется и на вход элемента 1адсржка 10 поступит непрерывный сигнал с выхода положения «Автомат четырехгк;- чшионнок) переключателя 19. Элемент . 10 сформирует крагковремен- пый сигнал, KOTopi m ностунит через размыкающий контакт сигна;|изатора 31 давления и через элементы ИЛИ 14, 15 и 17 на вто- рой вход магнитного пускателя 4 и нервый иход viai HHTHbix пускате,:1ей 5 и 6 соответ

0

5

0

5 0

0

5

ственно на остановку электронасоса 1 и включение электронасосов 2 и 3 (при этом электронасос 2 был включен ранее)

Ес.ти в работающей группе электрона сосов 1 и 2 остановится электронасос 2 или поломается его крыльчатка, то произойдет аналогичное переключение электронасосов, при этом запустится электронасос 3 и продублируются сигналы на пуск электронасоса 1 и остановку электронасоса 2.

Другие автоматические нерек-тючения электронасосов 1-3 в системе аналогичны.

При работе, например, электрО)1асосов 1 и 2 и засорении капилляров в судовом оборудовании 29 (например, в охлаждающих капиллярах радиолокационного и вычис- ,1пгельного к(;мплексов) или по другим при- чипам начнет возрастать давление на нагнетательном трубопроводе 25 и при достижении давления выпге установленного срабо- гает сигнализатор 31 давления, который перебросит свои контакты в противоположное состояние. При этом замкнется замыкающий контакт, через который пройдет сигнал от выхода положения «Автомат четырехпозиционного переключателя 19 и поступит через последовательно соединенные замыкаюн1,ие контакты сигнализаторов 21 и 22 перепада давления, через элемент ИЛИ 16 на второй вход магнитного пускателя 5 остановки электронасоса 2, который остано- ится. Сигнализатор давления 22 придет в исходное состояние. Через размыкаю1ций контакт этого сигнализатора пройдет сигнал от положения «Автомат четырехпозиционного переключателя 19 на вход элемента ЗАДЕРЖКА 11, с выхода которого снимется импульсный сигнал и поступит на размыкающий контакт сигнализатора 31 давления. Указанный контакт будет разомкнут, т. е. кратковременный сигнал не пройдет на пуск резервного электронасоса, как рас- сматривалсх ь выще. Выключение одного электронасоса из работающей группы электронасосов других групп при повыщении давления на нагнетательном трубопроводе 25 аналогично.

Таким образом, при срабатывании сигнализатора 31 давления происходит выключение одного работающего электронасоса. При этом давление в нагнетательном трубопроводе 25 понизится и сигнализатор 31 давления придет в исходное состояние, т.е. замкнет свои размыкающие контакты и разомкнет замыкающий контакт. В этом случае включение резервного электронасоса не произойдет, т.к. элементы «Задержка 1 1 и 12 ен;е ранее сработали и выдали кратковременные сигналы.

Электронасосы 1,2 I Электронасосы 1.3 Электронасосы 2,3

113 т тТр/

X

2

23 7 V

1

2/

26

W 27 25 / f

/ / 2tf

29 j 5 iI

Составитель Ю. Серов

Редактор НМарголинаТехред И. ВересКорректор И. Муска

Заказ 4581/22Тираж 422Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фнлиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.2