Устройство для охлаждения судового оборудования

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5!) В 63 3 2/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двторенсм СвиДЕ.п=льСтв

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изоБРетений и QTHpbfTHA (21I 3648097/27-11 (22) 04.10 ° 83 (ч6) 23.06,85. Бюл. Р 23 (72) А. А. Журавлев, Г. В. Смирнов и E. Л. Антонова (531 629.12.011.516 (088.81 (561 1. Дунин В. М. и др. Централи.зованное управление судовыми системами. Л, "Судостроение", 1976, с. 122-!

24, рис. 73 74. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ

СУДОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ, содержащее расширительную цистерну с хладагентом, сообщенную нагнетательным и слив-. ным трубопроводами с охлаждаемым судовым оборудованием, причем с нагнетательным трубопроводом сообщены два последовательно соединенных основных электронасоса и параллельно сообщенные с ними два последовательно соединенных резервных электронасоса, управляемых магнитными пускателями, и последовательно сообщенные между собой теплообменник, фильтр и редуктор, а также сигнализатор перепада давления, каждый из которых связан с соответствующим электронасосом, и сигнализатор давления на входе нагнетательного трубопровода,снабженный несколькими контактными входами, четырехпозиционный переключатель с положениями Автомат Нейтраль", "Основные электронасосы", "Резервные электронасосы" и трехпозиционный переключатель с положениями Пуск", "Нейтраль", Стоп" и самовозвратом в положение "Нейтраль" из других положений1 выход положения

"Пуск" которого, соединен с первыми входами первого и третьего элементов

„„SU„„»mate А

И, а выход положения "Стоп" этого переключателя соединен с первыми входами второго и четвертого элементов

И, вторые входы первого и второго элементов И подключены к выходу положения "Основные электронасосы четырехпозиционного переключателя, а вторые входr третьего и четвертого элементов И подключены к выходу положения "Резервные электронасосы" указанного переключателя, выход первого элемента И подключен через первый вход первого элемента ИЛИ к первым входам магнитных пускателей пуска основных электронасосов, выход вто-. ! с рого элемента И подключен через пер-, вые входы второго и третьего элементов ИЛИ к вторым входам указанных магнитных пускателей остановки основ- Се ных электронасосов, выход третьего элемента И подключен через первый вход четвертого элемента ИЛИ к первым входам магнитных пускателей пуска резервных электронасосов, а выход четвертого элемента И подключен че рез первые входы пятого и шестого элементов ИЛИ к вторым входам магнитных пускателей остановки резерв= ных электронасосов,. о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения эффективности использования, в устройство введены два элемен» та ЗАДЕРЖКА, при этом первые входы магнитных пускателей пуска основных электронасосов подключены к вторым входам пятого и шестого элементов

ИЛИ, первые входы магнитных пускателей резервных электронасосов подключены к вторым входам второго и

1162559 третьего элементов ИЛИ, а выход положения "Автомат" четырехпозиционного переключателя подключен через параюйтельно соединенные первые размыкающие контакты сигнализаторов перепада давления основных электронасосов к первому элементу ЗАДЕРЖКА, через параллельно соединенные первые размыкающие контакты сигнализаторов перепада давления резервных электронасосов — к второму элементу ЗАДЕРЖКА, через замыкающий контакт сигнализатора давления и последовательно соединенные вторые размыкающие контакты сигнализаторов перепада давления основных электронасосовИзобретение относится к судостроеиию, в частности к устройствам для охлаждения судовых технических средств.

Известно устройство для охлаждения судового оборудования, содержащее расширительную цистерну с хладагентом, сообщенную нагнетательным и сливным трубопроводами, и с охлаждаемым судовым оборудованием, причем с нагнетательным трубопроводом сообщены два последовательно соединенных основных электронасоса и параллельно сообщенные с ними два последовательно соединенных резервных электронасоса, управляемых магнитными пускателями, и последовательно сообщенные между собой теплообменник, фильтр и редуктор, а также сигнализатор перепада давления, каждый из которых связан с соответствующим электронасосом, и сигнализатор давления на входе нагнетательного трубопровода, снабженный несколькими контактными входами, четырехпозиционный переключатель с положениями "Автомат", "Нейтраль"-, "Основные электронасосы", "Резервные электронасосы" и трехпозиционный переключатель с положениями "Пуск", "Нейтраль", "Стоп" и самовозвратом в положение

"Нейтраль" из других положений, выход положения "Пуск" которого соединен с первыми входами первого и третьего элементов И, а выход полок третьему входу шестого элемента

ИЛИ, а через указанный замыкающий контакт сигнализатора давления и последовательно соединенные вторые размыкающие контакты сигнализаторов перепада давления резервных электронасосов - к третьему входу третьего элемента ИЛИ, выход первого элемента

ЗАДЕРЖКА подключен через первый размыкающий контакт сигнализатора давления к второму входу четвертого элемента ИЛИ, а выход второго элемента ЗАДЕРЖКА через второй размыкающий контакт сигнализатора давления подключен к второму входу первого элемента ИЛИ. жения "Стоп" этого переключателя соединен с первыми входами второго и четвертого элементов И, вторые входы первого и второго элементов И, 5 подключены к выходу положения "Основные электронасосы" четырехпозиционного переключателя, а вторые входы третьего и четвертого элементов И подключены к выходу положения "Резерв ° ные электронасосы" указанного переключателя, выход первого элемента И подключен через первый вход первого элемента ИЛИ к первым входам магнитных пускателей пуска основных электронасосов, выход второго элемента И подхлючен через первые входы второго и третьего элементов ИЛИ к вторым входам указанных магнитных пускателей остановки основных электронасосов, 20 выход третьего элемента И подключен через первый вход четвертого элемента ИЛИ, к первым входам магнитных пускателей пуска резервных электронасосов, а выход четвертого элемента

25 И подключен через первые входы пятого и шестого элементов ИЛИ к вторым входам магнитных пускателей остановки резервных электронасосов (1). устройство содержит дистанционное

ЗО управление, т.е. все технологические операции производятся оператором, обслуживающим это устройство.

Однако в известном устройстве .не предусматриваются автоматические ре3 11625 жимы, в частности перехода на работу резервных устройств и наоборот.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение эффективности использования устрой- 5 ства.

Цель достигается тем, что в устройство для охлаждения судового оборудования, содержащее расширительную

10 цистерну с хладагентом, сообщенную нагнетательным и сливным трубопроводами с охлаждаемым судовым оборудованием, причем с нагнетательным трубопроводом сообщены два последовательно соединенных основных электронасо t5 са и параллельно сообщенные с ними два последовательно соединенных резервных электронасоса, управляемых магнитными пускателями, и последовательно сообщенные между собой теплообменник, фильтр и редуктор, а также сигнализатор перепада давления, каждый из которых связан с соответствующим электронасосом, и сигнализатор давления на входе нагнета25 тельного трубопровода, снабженный несколькими контактными входами, четырехпозиционный переключатель с положениями "Автомат", "Нейтраль", "Основные электронасосы", "Резервные электронасосы" и трехпозиционный переключатель с положениями "Пуск", "Нейтраль, Стоп" и самовозвратом в положение "Нейтраль" из других положений, выход положения "Пуск" которого сое- 35 динен с первыми входами первого и третьего элементов И, а выход положения "Стоп" этого переключателя соединен с первыми входами второго и четвертого элементов И, вторые входы 40 первого и второго элементов И подключены к выходу положения "Основные электронасосы" четырехпозиционного переключателя, а вторые входы третьего и четвертого элементов И подключе- 45 ны к выходу положения "Резервные электронасосы" указанного переключателя, выход первого элемента И подключен через первый вход первого элемента

ИЛИ к первым входам магнитных пускателей пуска основных электронасосов, выход второго элемента И подключен через, первые входы второго и третьего элементов ИЛИ к вторым входам указанных магнитных пускателей остановки основных электронасосов, выход третьего элемента И подключен через первый вход четвертого элемента

59 ф

ИЛИ к первым входам магнитных пускателей пуска резервных электронасосов, а выход четвертого элемента И подключен через первые, входы пятого и шестого элементов ИЛИ к вторым входам магнитных пускателей остановки резервных электронасосов, введены два элемента ЗАДЕРЖКА, при этом первые входы магнитных пускателей пуска основных электронасосов подключены к вторым входам пятого и шестого элементов ИЛИ, первые входы магнитных пускателей резервных электронасосов подключены к вторым входам второго и третьего элементов ИЛИ, а выход положения "Автойат" четырехпозиционного переключателя ЯЩ лючецбчерез параллельно соединенные первые размыкающие контакты сигнализаторов перепада давления основных электронасосов к первому элементу ЗАДЕРЖКА, через параллельно соединенные первые

1 размыкающие контакты сигнализаторов перепада давления резервных электронасосов - к второму элементу ЗАДЕРЖКА, через замыкающий контакт сигнализатора давления и последовательно соединенные вторые размыкающие контакты сигнализаторов перепада давления основных электронасосов - к третьему входу шестого элемента ИЛИ, а через указанный замыкающий контакт сигнализатора давления и последовательно соединенные вторые размыкающие контакты сигнализаторов перепада давления резервных электронасосов - к третьему входу третьего элемента ИЛИ, выход первого элемента ЗАДЕРЖКА-подключен через первый размыкающий контакт сигнализатора давления к второму входу четвертого элемента ИЛИ, а выход второго элемента ЗАДЕРЖКА через второй размыкающий контакт сигнализатора давления подключен к второму входу пер» вого элемента ИЛИ.

На фиг. 1 приведена электрическая схема устройства для охлаждения судового оборудования; на фиг. 2гидравлическая схема (мнемосхема) этого устройства.

Устройство содержит расширительную цистерну 1, соединенную нагнетатель-. ным 2 и сливным 3 трубопроводами с судовым оборудованием 4.

В нагнетательном трубопроводе 2 размещены два последовательно соединенных основных электронасоса 5 и 6

116255 ,и параллельно подключенные к ним два последовательно соединенных резервных электронасоса 7 и 8, управляемые магнитными пускателями 9-2, теплообменник 13, фильтр 14 и редуктор 15. 5

Каждый электронасос 5-8 имеет сигнализатор 16-19 перепада давления соответственно, снабженный несколькими размыкающими контактами. На входном нагнетательном трубопроводе 2 судо- 10 вого оборудования 4 установлен сиг нализатор 20 давления, снабженный несколькими контактными выходами.

Устройство также содержит четырехпозиционный переключатель 21 с положени.15 ями "Автомат", "Нейтраль", "Основные электронасосы Резервные электрона) сосы и трехпозиционный переключатель

22 с положениями "Пуск", "Нейтраль", "Стоп" и самовозвратом в положение 20

"Нейтраль" из других положений.

Выход положения "Пуск" трехпозиционного переключателя 22 соединен с первыми входами элементов И 23 и

24, а выход положения "Стоп" этого 25 переключателя соединен с первыми входами. элементов И 25 и 26, вторые входы элементов И 23 и 25 подключены к выходу положения "Основные электронасосы" четырехпозиционного переклю- щ чателя 21, а вторые входы элементов

И 24 и 26 — к выходу положения "Резервные электронасосы" переключателя 21.

Выход элемента И 23 подключен через первый вход элемента ИЛИ 27 к первым входам магнитных пускателей 9 и

10 пуска основных электронасосов 5 и

6, выход элемента И 25 через первые входы элементов ИЛИ 28 и 29 - к вторым входам магнитных пускателей 9 и 40

10 остановки основных электронасосов

5 и 6„ выход элемента И 24 через первый вход элемента ИЛИ 31 - к первым входам магнитных пускателей 11 и 12 пуска резервных электронасосов 7 и 8. „ а выход элемента И 26 через первые входы элементов ИЛИ 31 и 32 - к вторым входам магнитных пускателей 11 и

12 остановки резервных электронасо-. сов 7 и 8.

Ю

Первые входы магнитных пускателей

9 и 10 подключены к вторым входам элементов ИЛИ 31 и 32, а первые входы магнитных пускателей II и 12 подключены к вторым входам элементов ИЛИ 28 и 29.

Выход положения "Автомат" четырех

7 позиционного переключателя 21 под9

6 ключен через параллельно соединенные первые размыкающие контакты сиг-нализаторов 16 и 17 перепада давле- ния к элементу ЗАДЕРЖКА 33,выход которого подключен через первый размыкающий контакт сигнализатора 20 давления к второму входу элемента

ИЛИ 30. Выход положения "Автомат" четырехпозиционного переключателя

2l также подключен через параллельно соединенные первые размыкающие контакты сигнализаторов 18 и 19 перепада давления к элементу ЗАДЕРЖКА 34, выход которого подключен через второй размыкающий контакт сигнализатора 20 давления к второму входу элемента ИЛИ 27. Указанный выход четырехпозиционного переключателя 21 дополнительно подключен через замыкающий контакт сигнализатора

20 давления и через последовательно соединенные вторые размыкающие конI такты сигнализаторов 16 и 17 перепара давления к третьему входу элемента ИЛИ 32, а через последовательно соединенные вторые размыкающие контакты сигнализаторов 18 и 19 nepe-vàäà давления к третьему входу эле-мента ИЛИ 29.

Судовое оборудование 4 может со-. держать различное оборудование (главные распределительные щиты, электрические машины, судовую аппаратуру, аппаратное, специальное оборудование и другие судовые технические средства, для которого установлено требование непрерывности подачи холодоносителя под определенным давлением, но не выше установленного. Первое требование обеспеч1ивается выбором определенной производительности электронасосов и установки их последовательно по два электронасоса для одного трубопровода (-,:или в другом сочетании, при этом одна пара 5 и 6 электронасосов работает, а вторая пара 7 и 8 находится в резерве, или наоборот. Второе требование обеспечивается сигнализатором

20 давления, Устройство должно обес» печивать переключение с работающей пары электронасосов на резервные не только при остановке любого одного работающего электронасоса, но и при потере производительности одним из них 1,например, поломке крыпьчатки ), а при повышении давления выше установленного на нагне1162559 тательном трубопроводе 2 судового оборудования 4, т ° е, срабатывании сигнализатора 20 давления, один электронасос должен выключаться, при этом не должен осуществляться 5 переход на резервную группу электронасосов.

В устройство введены два элемента

ЗАДЕРЖКА 33 и 34, которые преобразуют непрерывный сигнал в импульс длительностью, например 1 с, для обеспечения .тепловой защиты электронасосов и возможности осуществлять остановку их с местных постов (в аварий" ных случаях ). 15

В устройстве используются сигнализаторы 16-19 перепада давления, которые работают на принципе сравнения давления на приеме электронасоса и его напоре. Переключатели 21 и 22 20 введены для выполнения начальных операций или завершения их, а также для обеспечения возможности дистанционно производить переход с работающих электронасосов на резервные 25 и наоборот, для равномерного использования их моторесурса.

В устройстве для упрощения описания указан однополюсный принцип управления, т.е. управление одним ЗО полюсом (фазой-)питания, другой полюс питания непосредственно может быть заведен на магнитные пускатели 9-12 (импульсные реле магнитных пускателей ).

3S

При подаче электропитания и при на1 хождении переключателей 21 и 22 в нейтральном, положении никаких включе- ний не происходит. При установке четырехпозиционного переключателя 21 в "© положение, например "Основные элект.ронасосы" и последующей установке тоехпозиционног0 переключателя в положение "Пуск" на оба входа элемента

И 23 подаются сигналы. С выхода указанного элемента формируется сигнал, который проходит через первый вход элемента ИЛИ 27 и поступает на первые входы (П) магнитных пускателей 9 и

10 а через вторые входы элементов

ИЛИ 31 и 32 указанный сигнал поступает на вторые входы (С) магнитных пус» кателей 11 и 12 соответственно. Происходит запуск электронасосов 5 и 6 и дублирование остановки электронасосоа 7 и 8. После и сылки команды трехпозиционный переключатель 22 воз вращается в нейтральное положение и таким образом, на элементе И 23 один вход не задействован, что приводит к прекращению подачи сигнала на входы магнитных пускателей 9-12 (обеспечивается тепловая защита электронасосов, а также возможность управления ими с местного поста ). !

Электронасосы 5 и 6 начинают перекачивать холодоноситель иэ расширительной цистерны 1 в судовое обору" дование 4, при этом на напоре электронасосов 5 и 6 создается давление до срабатывания сигнализаторов 16 и

;7 перепада давления, которые разI мыкают свои раэмыкающие контакты.

Таким образом, холодоноситель прокачивается по следующему тракту. расширительная цистерна I нагнетательный трубопровод 2, в котором установ1 лены электронасосы 5 и 6, темлообменник 13, фильтр 14, редуктор 15 и далее судовое оборудование 4, сливной трубопровод 3, расширительная цистерна 1. Устройство выходит на режим. Для замены работающих электронасосов 5 и 6 на резервные 7 и 8 (пля оавномерной выработки ресурса ) необходимо установить четырехпозиционный переключатель 21 в положение

"Резервные электронасосы, а трехпозиционный переключатель 22 в положение "Пуск". В этом случае на оба входа элемента И 24 подаются- сигналы (один длительный, другой кратковременный), т.е. на выходе этого элемента появляется сигнал, который проходит через элемент ИЛИ 30 на первые

tI II входы Пуск магнитных пускателей

11 и 12 электронасосов 7 и 8, а также через элементы ИЛИ 28 и 29 на вторые входы "Стоп" магнитных пускателей 9 и 10 электронасосов 5 и 6

Электронасосы 7 и 8 запускаются, а электронасосы 5 и 6 останавливаются.

Таким образом, замена работающих электронасосов на резервные производится одной операцией и процесс замены происходит одновременно, что обеспечивает подачу холодоносителя непрерывно без провалов. Переход с работающих электронасосов 7 и 8 на резервные 5 и 6 аналогичен указанному.

Если необходимо остановить работающие электронасосы. (например, насосы 7 и 8 ), устанавливают четырехпозиционный переключатель 21 в полов жение Резервные электронасосы", а

1162559

1О трехпоэиционный переключатель 22 в положение "Стоп".

Оба входа элемента И 26 оказываются под действием сигналов. С выхода этого элемента. снимается сигнал, который поступает через первые входы элементов ИЛИ 31 и 32 на вторые входы магнитных пускателей 11 и 12 соответственно на остановку электронасосов 7 и 8. Указанные электрона- !О сосы останавливаются. Остановка электронасосов 5 и 6 аналогична, Указанные режимы являются начальными или конечными операциями.

Процесс охлаждения судового обо!

5 рудования является длительным процессом, поэтому в системе предусмотрено производить замену работающих электронасосов на резервные автоматически в ю случае непроизвольного выключения одного из работающих электронасосов или при потере установленной производительности его (поломка крыльчатки или по другой причине ). Для, обеспечения

25 автоматического режима необходимо установить четырехпозиционный переключатель 21 в положение Автомат" при и работающих, например, электронасосах

5 и 6. С выхода положения "Автомат" четырехпозиционного переключателя

21 выдается непрерывный сигнал, который поступает на первые выводы первых размыкающих контактов сигнализаторов

16-19 перепада давления и замыкающего контакта сигнализатора 20 давления. 35

Поскольку электронасосы 7 и 8 не работают, сигнализаторы 18 и 19 перепада давления находятся в исходном состоя" нии. т.е. их размыкающие контакты замкнуты. Таким образом, сигнал поступает через первые размыкающие контакты сигнализаторов 18 и 19 перепада давления на элемент ЗАДЕРЖКА 34, который на выходе формирует из непрерывного сигнала импульсный, например длительностью 1 с, Указанный импульсный сигнал проходит через второй размыкающий контакт сигнализатора 20 давления и поступает через второй вход элемента ИЛИ 27 на первый вход (П) магнитных пускателей 9 и 10 на пуск электронасосов 5 и 6 и далее через вто" вторые. входы элементов ИЛИ 31 и 32 на вторые входы (С) магнитных пускателей

11 и 12 остановки электронасосов 7 и

8. Из указанного следует, что происходит дублирование предыдущей дистан- ционной команды или приведение системы в соответствие, после чего она отслеживает выход из строя работающих электронасосов 5 и 6 или их остановку, Если, например, теряет установленную производительность электронасос 5, его сигнализатор 16 перепада давления приходит в исходное состояние и замыкает свои размыкающие контакты. Непрерывный сигнал от положения "Автомат" четырехпозиционного переключателя 21 проходит через первый размыкающий контакт сигнализатора 16 перепада давления. поступает на элемент ЗАДЕРЖКА 33, формирующий на выходе импульсный сигнал, который проходит через первый размыкающий контакт сигнализатора 20 давления и поступает через второй вход элемента ИЛИ 30 на первые входы (П) магнитных пускателей

11 и 12 запуска электронасосов 7 и

8. Указанный сигнал проходит также через вторые входы элементов ИЛИ 28 и 29 на вторые входы (С) магнитных пускателей 9 и 10 остановки электронасосов 5 и 6, Таким образом, электронасосы 7 и 8 запускаются, а электронасосы 5 и 6 останавливаются.

Аналогичный переход с работающих электронасосов 5 и 6 на резервные 7 и 8 происходит, если не электронасос

5 вышел из строя, а электронасос 6. Автоматический переход с работающих электронасосов 7 и 8 на резервные 5 и 6 при остановке или поломке одного из работающих электронасосов

7 и 8 аналогичен рассмотренному.

При автоматическом охлаждении судового оборудования 14 и работе, например, электронасосов 5 и 6 на входе подачи холодоносителя в судовое оборудование 4 может повыситься давление. Повышение давления выше установленного в нагнетательном трубопроводе 2 судового оборудования 4 недопустимо.

Для устранения указанного предусмотрен сигнализатор 20 давления, который при повышении давления выше допустимого срабатыв ает и замыкае т свой замыкающий контакт, а также размыкает оба размыкающих контакта. Через замыкающий контакт сигнализатора

20 давления проходит сигнал от выхода положения "Автомат" четырехпозиционного переключателя 21 и поступает на первые выводы вторых размыкающчх контактов сигнализаторов

16-19 перепада давления, Поскольку

1162559

l2 работают электронасосы 5 и 6, то оба

\ размыкающих контакта сигнализаторов 16 и 17 перепада давления разомкнуты, а оба размыкающих контакта сигнализаторов 18 и 19 перепада давления соответственно замкнуты.

Таким образом, указанный непрерывный сигнал поступает через второй размыкающий контакт сигнализатора 19 перепада давления, через второй раэмы- 10 кающий контакт сигнализатора 18 перепада давления, через третий. вход элемента ИЛИ 29 на второй вход (С) магнитного пускателя 10 остановки электронасоса 6, который останавлива- ется и его сигнализатор 17 перепада давления проходит в исходное состояние и при этом замыкает свои размыкающие контакты. Непрерывный сигнал от выхода положения "Автомат" четы- 1111 рехпозиционного переключателя 21 поступает через первый размыкающий контакт сигнализатора !7 перепада давления на вход элемента ЗФ ЦЕРЖКА 33, с выхода которого снимается импульс- д ный сигнал, который не может пройти через первый размыкающий контакт сигнализатора 20 давления, поскольку, этот контакт в данном случае разомкнут. Таким образом, не происходит пе- реход с работающей группы электронасосов 5 и 6 на резервные 7 и 8 при остановке или поломке работающего электронасоса. В результате давление в трубопроводе судового оборудования

4 снижается, сигнализатор 20 давления при этом приходит в исходное состояние, т.е. замыкаются оба размыкающих контакта и размыкается замыкающий контакт. Однако и в этом случае не происходит переход на работу резервной группы электронасосов 7 и 8 так как элемент ЗАДЕРЖКА 33 уже не выдал одиночный импульсный сигнал.

Остановка электронасоса 8 при работе электронасосов 7 и 8 и повышении давления, срабатывании сигнализатора

20 давления аналогична указанному.

Работа устройства контролируется сигнализацией, в том числе предупредительной и аварийной., Таким образом, работа устройства обеспечивает непрерывный процесс охлаждения судового оборудования, производит автоматический переход с работающих электронасосов на резервные при выходе из строя любого работающего или. остановке его, а также обеспечивает выключение одного иэ работающих электронасосов при повышении давления в трубопроводе судового оборудования, т.е. расширяет функциональные возможности и повышает эффективность использования системы по сравнению с известной.!!62559