Файл: Модернизация электрооборудования систем жизнеобеспечения экипажа и управления судном проекта 576.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 42
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В настоящее время на практически всех судах внутреннего и смешанного плавания используются озонаторные станции приготовления питьевой воды, которые сочетают технологические методы озонирования и фильтрации. Среди отечественных станций приготовления питьевой воды широко распространены «Озон-0,1», «Озон-0,5УТ», «Озон-4В», которые осуществляют непосредственное озонирование. Преимуществом таких станций является возможность приготовления питьевой воды из различных источников, таких как забортная, с берега или судов-водолеев. Среди недостатков можно выделить низкую надежность системы плазменной обработки питьевой воды вследствие пробоя диэлектриков или заброса воды при остановке. Также, процессы окисления, происходящие в накопительной цистерне, могут привести к высокой концентрации озона в питьевой воде, поступающей к потребителям, что может оказаться вредным для людей на борту. [1]
Изготовление станций для очистки воды отличается сложностью конструкции, а также требует использования материалов, устойчивых к коррозии и озону, что ведет к повышению их стоимости. Незначительные зазоры в соединениях озонатора увеличивают затраты на обслуживание, а стеклянные колбы могут подвергаться выщелачиванию. Такие недостатки могут служить причиной для внедрения изменений в конструкцию и технологии приготовления питьевой воды.
Метод обратного осмоса представляет собой наиболее простой технический метод опреснения воды, основанный на способности специально обработанных пленок, подвергнутых высокому давлению около 100 атмосфер, пропускать молекулы воды, но не пропускать ионы растворенных солей.
Этот метод имеет благоприятные перспективы и находит применение в аварийных опреснителях на спасательных шлюпках в море.
Рассмотрим опреснительную установку воды, широко используемую на основе принципа обратного осмоса. Она включает в себя следующие компоненты: центробежный насос, гидроциклонный сепаратор, фильтр, два фильтр-патрона, мембраны, трехплунжерный насос и датчик солености.
Согласно принципу работы, забортная вода, подаваемая центробежным насосом, проходит через гидроциклонный сепаратор для удаления взвешенных частиц. Затем она направляется в фильтр для дальнейшей очистки. Водный поток проходит через фильтрующий материал сверху вниз, в результате чего твердые частицы оседают в верхней части фильтра и удаляются через клапан обратной промывки. Очищенная вода затем проходит через два последовательно включенных фильтр-патрона, предназначенных для тонкой очистки от частиц размером 30 мк и 5 мк соответственно.
После прохождения фильтрации очищенная вода поступает в трехплунжерный насос для увеличения давления. Под действием этого давления вода проходит через мембраны обратного осмоса определенного диаметра. Мембраны исключают пропускание солевого концентрата и пропускают опресненную воду. Часть не прошедшей воды идет к клапану регулирования давления, который поддерживает нужное давление перед мембранами, а оставшаяся вода идет в отходы за борт. Опресненная вода, прошедшая мембраны, поступает к отводному трехходовому крану через солемер. В зависимости от качества питьевой воды она может направляться в цистерну питьевой воды или уходить за борт [4].
Водоподготовка с использованием данной системы основана на процессе обратного осмоса. Этот метод фильтрации основывается на прохождении растворов через полупроницаемые мембраны, которые позволяют проходить только молекулам воды.
Составим сводную таблицу с интересующими нас процессами приготовления воды. В данной таблицы приведены основные виды органических загрязнений неорганических загрязнений, радиохимических загрязнений, биологических загрязнений.
Таблица 3 - Соотношение процессов очистки
| Изученные показатели | Озонирование | Обратный осмос |
| Органическое загрязнение | ||
| Тригалометаны | ++ | + |
| Пестициды (ХОС, ФОС) | ++ | ++ |
| Нефтепродукты | ++ | ++ |
| Фенол | ++ | ++ |
| Синтетические поверхностно- активные вещества | ++ | ++ |
| Полициклические активные вещества | ++ | ++ |
| Неорганическое загрязнение | ||
| Металлы I и II класса опасности | ++ | + |
| Металлы, влияющие на органолептические свойства | ++ | ++ |
| Азотосодержащие соединения (NO2 и NO3) | - | + |
| Солевой состав и микроэлементы (фтор, бор, бром) | - | ++ |
| Радиохимическое загрязнение | ||
| Объемная радиоактивность | + | ++ |
| Биологическое загрязнение | ||
| Микробиологическое | ++ | ++ |
| Паразитарное | ++ | ++ |
| Вирусологическое | ++ | ++ |
Учитывая указанные выше недостатки метода озонирования по соответствующим параметрам, мы рассмотрим процесс обратного осмоса как альтернативу. Обратный осмос - это процесс, при котором под давлением неочищенная вода проходит через полупроницаемую мембрану из более концентрированного раствора в менее концентрированный, противоположно направлению осмоса. При этом мембрана пропускает только молекулы воды, но не пропускает некоторые растворенные в ней вещества. Обратный осмос применяется с 1960-х годов для очистки воды, производства дистиллята для медицинских, промышленных, бытовых и других нужд, а также для получения опресненной воды из морской воды [4].
Рассмотрим зарекомендовавшую опреснительную установку шведской фирмы ENWA AB [3], которая установлена на пассажирском т/х «Мустай Карим» производительностью 75 м³/сутки и т/х «Александр Грин» производительностью 60 м³/сутки. А для теплохода проекта 576 мы подберем установку от этой же компании, но с низкой производительностью так как установка будет рассчитана только для членов экипажа.
Компания «НОРТА МИТ» с 2001 года осуществляет поставку, монтаж и дальнейшее обслуживание (техническую консультацию, модернизацию, плановые и ремонтные работы, поставку расходных материалов и запчастей) судового оборудования как представитель различных зарубежных компаний на российском рынке [3].
Установки шведской компании ENWA AB, официальным представителем которой мы являемся, работают по принципу обратного осмоса и обеспечивают производство и очистку технической и питьевой воды без применения химикатов из морской, скважиной или речной воды [3].
Система управления и контроля этого устройства следит за качеством производимой воды в режиме реального времени, выводя информацию на ЖК-монитор. Если качество воды низкое, устройство автоматически выводит ее в отходы. Для предотвращения биологического роста установка также имеет автоматическую промывку пресной водой. Конструкция оптимизирована для обеспечения эффективного технического обслуживания.
Существующая установка для очистки воды имеет скорость производства в 0,5 кубометра в час. Для того чтобы обеспечить нужды потребителей в воде, требуется установка с меньшей производительностью. Рекомендуется использовать опреснительную установку MT 10T NF от компании ENWA, которая имеет производительность 10 кубометров в сутки. Технология обратного осмоса, на которой основана данная установка, является одной из самых современных и экономичных для очистки загрязнений в воде. Ниже будет рассмотрена принципиальная схема предлагаемой опреснительной установки [3].
Рисунок 1 - Принципиальная схема водоочистительной установки с опреснителем забортной воды
Выбранная опреснительная установка сертифицирована РМРС и РКО, а компания ENWA обладает соответствующими свидетельствами на право проведения работ от классификационных учреждений, таких как Российское Классификационное Общество и Российский Морской Регистр Судоходства.
Опреснительная установка MT 10T NF - это устройство, которое использует однопроходный блок для отделения растворенных твердых веществ от сырой воды. С помощью обратного осмоса она производит 10 м3 пресной воды в день при TDS 31,59 и температуре 10 ̊ С. Установка имеет предварительную обработку, компоненты обратного осмоса, оборудование для очистки, последующую обработку и систему управления. Она может быть установлена на стальных полозьях или встроенных ножках. Устройство также имеет встроенную систему рекуперации, которая позволяет минимизировать количество воды, которая уходит в отходы.
Система контроля непрерывно мониторит качество произведенной воды и автоматически выбрасывает ее в отходы, если качество не соответствует установленным стандартам. Кроме того, опреснительная установка обеспечивает автоматическую промывку пресной водой для предотвращения развития биологических отложений. Конструкция установки была оптимизирована для того, чтобы удовлетворять требованиям эффективного технического обслуживания.
В качестве фильтра для питательной воды используется патронный фильтр с съемными картриджами номинальных размеров 100 мкм или 50 мкм и корпусом из армированного стекловолокном пластика. Картридж содержит пропитанные смолой целлюлозные и полиэфирные волокна.
Согласно санитарным нормам, вода, производимая опреснительной установкой, не рекомендуется употреблять для питья до коррекции солевого состава. Для достижения нужного уровня минерализации вода проходит через минерализатор.
Существующие недостатки в конструкции и технологии озонаторных станций для приготовления питьевой воды требуют поиска новых, комплексных решений для этой проблемы. Необходимо улучшить как отдельные компоненты, так и систему в целом. Исходя из этого, можно сделать вывод о том, что модернизация водоочистительной установки на теплоходе проекта 576 целесообразна, так как установка озонирования и опреснительная установка имеют недостатки, которые можно исправить с помощью модернизации. Такая модернизация поможет избежать негативных факторов, свойственных старой станции, таких как физический износ и деградацию материалов, необходимость в больших затратах на обслуживание и вредное воздействие озона на персонал, а также решит проблемы с запасными частями, компонентами и расходными материалами.
После модернизации, станция приготовления питьевой воды будет способствовать улучшению качества производимой питьевой воды и снижению трудозатрат, связанных с обслуживанием водоочистительной установки. Установка автоматической системы контроля и индикации приготовления питьевой воды позволит персоналу контролировать процесс.
Капиталовложения в модернизацию водоочистительной установки теплохода проекта 576.
Таблица 4 – Затраты на проведение модернизации
| Статья затрат | Сумма, руб. |
| Стоимость устанавливаемого оборудования | 550 000 |
| Затраты на монтаж | 66 000 |
| Стоимость демонтируемого оборудования | 275 000 |
| Затраты на демонтаж | 33 000 |
| Доход от реализации демонтируемого оборудования с учетом затрат на демонтаж | 242 000 |
| Прочие затраты на модернизацию | 24 750 |
| Общие затраты на модернизацию | 349 250 |
Таблица 5 – Расходы по содержанию объекта в эксплуатации
| Статья затрат | Сумма, руб. |
| Заработная плата в год | 116 251,2 |
| Затраты на амортизацию объекта после модернизации | 32 037 |
| Норматив отчислений в ремонтный фонд после модернизации | 3 203 |
| Затраты на электроэнергию: | |
| - до модернизации | 1 509 600 |
| - после модернизации | 1 273 725 |
Таблица 6 – Остальные прямые расходы
| Статья затрат | Сумма, руб. |
| Прямые расходы до модернизации | 162 585 |
| Прямые расходы после модернизации | 142 521 |
| Затраты по содержанию объекта в эксплуатации до модернизации | 1 788 436 |
| Затраты по содержанию объекта в эксплуатации после модернизации | 1 567 739 |