Технология 4 класс как сделать цистерну: Технология 4 кл. УМК “Школа России” “Цистерна. Сборка вагона” | План-конспект урока по технологии (4 класс):
О способе подогрева воды в пожарной цистерне Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»
М. А. Савин
докторант, начальник кафедры Уральского института ГПС МЧС России
А. М. Боровских
канд. техн. наук, профессор, доцент Уральского государственного лесотехнического университета
В. В. Семиноженко
старший преподаватель Уральского института ГПС МЧС России
УДК 614.846.63:536
О СПОСОБЕ ПОДОГРЕВА ВОДЫ В ПОЖАРНОЙ ЦИСТЕРНЕ
Экспериментально показана эффективность трехступенчатого подогрева воды в цистерне пожарного автомобиля посредством ее рециркуляции (перепуска) по кругу цистерна – пожарный насос – кавитаторная насадка -цистерна.
Ключевые слова: нагрев, вода, пожарная цистерна, пожарный насос.
Исключить замораживание емкости с водой пожарной спецтехники при выполнении слу-жебно-боевых задач на открытом воздухе в условиях низких температур возможно путем реализации пассивных технических решений — теплоизоляцией, а также активных — подогревом тем или иным способом, в частности посредством многократной рециркуляции (перепуска) воды по кругу цистерна – пожарный насос – кавитаторная насадка – цистерна [1]. При этом вода подвергается трехступенчатому подогреву.
Так, первая ступень подогрева воды имеет место в насосе. Это связано с низким КПД пожарных центробежных насосов, например, КПД пожарного насоса ПН-40УВ не превышает 60 % [2].
При соударении струи воды со стальной дефлек-торной пластиной кавитаторной насадки (рис.
кин /т = тУ2/2т = рвУ’Агде РГкин — кинетическая энергия струи, Дж;
т — время, с;
т — масса, кг;
р — плотность жидкости, кг/м3;
в — подача струи воды, м3/с;
У— средняя скорость струи, м/с.
Средняя скорость струи может быть определена из уравнения неразрывности потока:
У=в/ю
где ю — площадь живого сечения струи, м2.
N =в • 10″3. ‘
2ю
Результаты расчетов эффективной мощности струй воды на различных режимах приведены в табл. 1.
Сопоставление величин эффективных мощностей, развиваемых пожарным насосом (табл. 2, колонка 7), и эффективных мощностей струй (см. табл. 1, колонка 5) на различных режимах указыва-
Таблица 1. Величины эффективных мощностей струй воды на различных режимах
9 10
№ п/п Подача затопленной струи 2-10-3, м3/с Площадь живого сечения струи, ю-10-6, м2 Средняя скорость струи V, м/с Эффективная мощность струи воды Nэ струи ; кВт
1 7,8 490,6 15,89 0,986
2 7,5 490,6 15,29 0,876
3 12,2 4415,6 7,29 0,865
4 28,8 4415,6 6,52 0,613
ет на значительные потери мощности струи при движении потока воды от насоса к месту слива.. 10-3.
2ю2 Б
(2)
Далее, из анализа формул (1) и (2) следует в частности, что для увеличения эффективности механического воздействия струи, например на очаг пожара, необходимо посредством применения соответствующих насосов обеспечить прежде всего рост подач воды и напоров наряду с уменьшением площади живого сечения струи, а также сопротивления потоку. Применительно же к данному случаю — с затопленными струями — очевидно целесообразно дефлекторную пластину приблизить к кави-таторной насадке на оптимальное расстояние.
Тепловые эффекты гидродинамической кавитации [3], т.е. третьей ступени подогрева воды, реально могут проявить себя вблизи острой кромки фаски дефлекторной пластины кавитаторной насадки при обтекании ее водой.
Для предварительной оценки предложенного технического решения были спланированы и поставлены две серии поисковых экспериментов.
Пожарная автоцистерна АЦ-2,0-40(4333)17ВР с приведенным пробегом 13000 км, оборудованная
4 и
— 3 — / —
3 2
Рис. 2. Схема подключения гидравлического оборудования для осуществления подогрева воды в цистерне пожарного автомобиля: 1 — стальная емкость с водой; 2 — всасывающий патрубок; 3 — задвижка “Из цистерны”; 4 — пожарный насос; 5 — задвижка левого борга; 6 — задвижка “В цистерну”; 7 — напорный патрубок; 8 — напорно-всасывающие рукава; 9 — пожарный ствол РС-70; 10 — кавитаторная насадка с дефлекторной пластинойнасосом ПН-40УВ заднего расположения, наработка которого составила 132 ч (при ресурсе спецагрегата 1100 ч), размещалась под навесом для исключения попадания на нее осадков и была закрыта с трех сторон сплошными экранами, что обеспечивало полный штиль.
Гидравлическое оборудование было подключено к цистерне и насосу согласно схеме (рис. 2). Стальная цистерна автомобиля массой 303 кг и вместимостью 2000 л не имела теплоизоляции и была полностью заполнена пресной водой. Забор воды из емкости и заполнение ею пожарного насоса ПН-40УВ (масса с коллектором, задвижками и патрубками составляла 62,2 кг) производились через открытую штатную задвижку “Из цистерны”, а слив в цистерну — от левого напорного патрубка коллектора насоса ПН-40УВ с помощью двух армированных напорно-всасывающих рукавов (масса каждого 10 кг) с внутренним диаметром соединительных головок 75 мм.
Напоры на коллекторе насоса измерялись манометром МТП-160 (класс точности 1,5; пределы измерений 1-16 атм), разрежение — мановакууммет-ром (класс точности 1,5; пределы измерений — от минус 1 до 6 атм).
Температура окружающего воздуха в экспериментах составляла (5+1) °С. Динамика прогрева воды определялась термометрами манометрического типа ТКП-60/3М с пределами измерений 0-120 °С (класс точности 1,5). Два датчика были жестко закреплены на специальной штанге, которая была опущена вертикально через заливную горловину цистерны автомобиля. Один датчик располагался на 200 мм выше дна, другой — на 200 мм
Таблица 2. Сводные результаты экспериментов по подогреву воды в цистерне пожарного автомобиля АЦ-2,0-40(4333)17ВР способом многократной рециркуляции (перепуска) ее по кругу цистерна – пожарный насос – цистерна с применением кавитаторной подогревательной насадки и без нее
Температура воды в системе, °С
начальная
конечная
Пожарный насос ПН-40УВ
Давление, атм
во вса-сываю-
на кол-
щем
патрубке
Подача,
л/с
Мощность, кВт
Параметры термодинамической системы Масса, кг / теплоемкость отдельных компонентов и теплоносителя, кДж/°С
переданная потоку воды
рассеянная насосом
потребляемая от двигателя
базового с коллектором шасси и патрубками всего
насос ПН-40УВ
цистерна стальная
запас воды в цистерне
два на-
порно-
всасыва- ствол
ющих РС-70
рукава с
головками
количество
теплоты, аккумулированной системой за время эксперимента, кДж
Тепловая мощность системы, кВт
КПЭ подогрева,
%
5 13
5 15
5 19
Подогрев подачей воды в цистерну посредством напорно-всасывающихрукавов и ствола РС-70 (внутренний диаметр 25 мм) без насадки 3,0 -0,15 3,15 7,8 2,41 16,13 18,54 62,2/47,97 303,0/140,0 2000,0/8360,0 20,0/23,8 1,85/1,7 68587,76 9,53
3,0
-0,2 3,20 7,5 2,35 17,23 19,58 62,2/47,97 303,0/140,0 2000,0/8360,0 20,0/23,8 1,85/1,7 94308,17 11,91
Подогрев подачей воды в цистерну посредством напорно-всасывающих рукавов (внутренний диаметр головки 75 мм) без насадки 1,5 -0,75 2,25 32,2 7,11 7,70 14,81 62,2/47,97 303,0/140,0 2000,0/8360,0 20,0/23,8 – 120004,78 16,66
Подогрев подачей воды в цистерну посредством напорно-всасывающих рукавов (внутренний диаметр головки 75 мм) с насадкой кавитаторной подогревательной (отбойной пластиной), размещенной поперечно потоку воды
1,5 -0,65 2,15 28,8 6,07 7,13 13,20 62,2/47,97 303,0/140,0 2000,0/8360,0 20,0/23,8
51,40
Подогрев подачей воды в цистерну посредством напорно-всасывающих рукавов и ствола РС-70 (внутренний диаметр 25 мм) с насадкой кавитаторной подогревательной (отбойной пластиной), размещенной поперечно потоку воды
60,82 112,49
137148,32 19,05 144,31
ниже горловины цистерны. Датчик третьего термометра был размещен по оси всасывающего патрубка насоса ПН-40УВ. Среднеобъемная температура воды Tv определялась как среднее арифметическое показаний этих приборов.
В первой серии экспериментов к свободному концу напорной рукавной линии, опущенному в воду через горловину цистерны, был присоединен пожарный ствол РС-70 со свинченным спрыском, таким образом, диаметр выходного отверстия ствола составил 25 мм. Это было условие контрольной части первого эксперимента.
Для оценки эффективности влияния на тепловыделение гидродинамических, а также кавитаци-онных явлений ствол РС-70 во второй части данного эксперимента был оборудован специально изготовленной в металле съемной кавитаторной насадкой. Одна из двух конструкций кавитаторных насадок представлена на рис. 1.
Условия второй серии экспериментов предусматривали слив воды из свободного конца напорно-всасывающего рукава также под слой воды в цистерне, причем без какого-либо ствола, т.е. диаметр напорно-всасывающего рукава составил 75 мм — это внутренний диаметр его соединительной головки. Такова была контрольная часть второго эксперимента. Кроме того, в другой части опыта на расстоянии 75 мм от свободного конца рукава, т.е. на расстоянии одного его диаметра, была размещена поперечно потоку воды стальная дефлекторная пластина-отражатель кавитаторной насадки.
Продолжительность каждого эксперимента составляла 120 мин, при этом измерения температур проводились каждые 15 мин. Напор на насосе поддерживался постоянным. В первом эксперименте он составил 3,0 атм, во втором — 1,5 атм. В процессе экспериментов для оценки полного напора, развиваемого пожарным насосом, фиксировалось также разрежение в его всасывающем патрубке.
Частоты вращения вала рабочего колеса ПН-40УВ измерялись штатным тахометром. Данный параметр, также как и величина подачи воды, необходим для определения величин КПД пожарного насоса ^ (рис. 2/у –
0,1 – /’_’.-**
0- А”‘
60 50 40 30 20 § ю о
1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 Подача, л/с
Рис. 3. Зависимость КПД и потребляемой мощности насоса ПН-40УВ от подачи: 1 — мощность; 2 — КПД при 2700 об./мин; 3 — КПД при 2100 об./мин; 4 — КПД при 1600 об./мин
t,° С 20 15 10 5 0
-5
3
J_____
h
fnd
0
15 30 45 60 75 90 105 т, мин
Рис. 4. Динамика прогрева воды в цистерне пожарного автомобиля АЦ-2,0-40(4333)17ВР способом многократной рециркуляции по кругу цистерна – насос – цистерна (температура окружающего воздуха (5±1) °С): 1, 2 — среднеобъемная температура воды при ее подаче в цистерну посредством напорно-всасывающих рукавов и ствола РС-70 с кавитаторной насадкой и без нее соответственно; 3, 4 — среднеобъемная температура воды при ее подаче в цистерну посредством напорно-всасываю-щих рукавов с кавитаторной насадкой и без нее соответственно
величины тепловой мощности, выделившейся в термодинамической системе, на величину мощности, потребляемой насосом ПН-40УВ от двигателя базового шасси. При этом КПД насоса ПН-40УВ в опытах с применением ствола РС-70 принимался равным 13 и 12 % (см. рис. 3) при подачах 7,8 и 7,5 л/с соответственно, поскольку частота вращения вала рабочего колеса в этих экспериментах была одинаковой и составляла 1600 об./мин. В остальных экспериментах КПД насоса принимался равным 48 и 46 %, поскольку измеренная тахометром частота составляла 2100 об./мин при соответствующих подачах 32,2 и 28,8 л/с. Таким образом, был достигнут КПЭ водоподогрева (см. табл. 2) в пределах 51,4-144,3 % соответственно в случаях наличия ствола РС-70 (с внутренним диаметром на срезе — 25 мм) и без него (внутренний диаметр рукава — 75 мм).
Обсуждение полученных и обработанных экспериментальных данных позволяет сделать следующие заключения.
Прежде всего, несколько смущает эффективность подогрева, поскольку достижение КПЭ величиной больше единицы на первый взгляд вступает в противоречие с законами физической науки. Тем не менее получение столь высокого значения КПЭ подогрева в принципе, по-видимому, возможно. Так, например, некоторым исследователям [4] удалось довести КПЭ подогрева воды до 200 и даже 350 % [5].
Вместе с тем обращает на себя внимание (см. рис. 4) превалирующий вклад в гидродинамический подогрев собственно пожарного насоса и относительно низкий — кавитаторной насадки. Отсюда очевидно, что дальнейшее повышение эффективности предложенного способа водоподогрева целесообразно попытаться достичь по двум основным направлениям.
Первое. Кривая КПД пожарного насоса является функцией расходов. Поскольку КПД при малых подачах возрастает не скачкообразно, а монотонно (см. рис. 3), то на пожарных автомобилях, предназначенных для применения в низкотемпературных условиях, целесообразно устанавливать более мощные спецагрегаты с номинальными подачами не менее 60 л/с с тем, чтобы обеспечить, при необходимости, большую эффективность гидродинамического подогрева воды непосредственно в центробежном пожарном насосе. Однако реализация такого конструктивного решения — вопрос будущего.
На практике же, при необходимости форсированного подогрева воды в цистерне, как следует из формул (1) и (2), необходимо тем или иным образом увеличить подачу воды и, особенно, напор, для чего следует полностью открыть задвижки насоса “Из цистерны” и “В цистерну” наряду с повышением частоты вращения вала рабочего колеса, тем самым обеспечить максимально большую подачу воды через кавитаторную насадку. =/) и N =/) вплоть до номинальных подач располагаются практически эквидистантно. Следовательно, по мере увеличения подач большая часть мощности, потребляемой насосом, трансформируется им в механическую мощность потока. Поэтому перспективны эксперименты по подогреву воды с помощью кавитаторной насадки именно на режимах с повышенными подачами.
Относительно низкий вклад кавитаторной насадки в эффект подогрева может быть объяснен значительным (75 мм) расстоянием между ее дефлек-торной пластиной и соединительной головкой напорно-всасывающего рукава (или спрыском ствола РС-70). Для дальнейших исследований по поиску путей повышения эффективности примене-
ния кавитаторной насадки для водоподогрева, очевидно, необходимо провести дополнительные эксперименты, в которых предполагается исполнить зазор между дефлекторной пластиной кавита-торной насадки и стволом меньше 6,25 мм при диаметре спрыска 25 мм и меньше 18,7 мм при диаметре 75 мм, что будет способствовать превращению кинетической энергии струи в теплоту непосредственно на дефлекторной жесткой пластине. При этом будет автоматически обеспечен еще более весомый вклад кавитационных эффектов в результирующий водоподогрев.
Возможно, имеет смысл на пожарной технике, предназначенной для эксплуатации в низкотемпературных условиях, использовать теплоизолированную цистерну с погружным электронасосом типа “Родничок”, оборудованным кавитаторной насадкой. Для привода данного насоса следует предусмотреть на двигателе базового шасси монтаж более мощного электрогенератора.
Таковы технология и перспективы многофакторного воздействия на процесс генерации теплоты для подогрева воды в пожарной емкости, когда вода последовательно энергизуется сначала в спецагрегате — пожарном центробежном насосе, затем при ударе о препятствие — кавитаторную насадку и, наконец, благодаря кавитационным эффектам.
Выводы
1. Экспериментально показана практическая возможность исключить замораживание цистерны с водой пожарного автомобиля посредством многократной рециркуляции (перепуска) воды по кругу цистерна – пожарный насос – кавитаторная насадка – цистерна. При этом эффективность подогрева воды прямо пропорциональна величинам ее подачи и напора.
2. Дальнейшее повышение эффективности предложенного способа водоподогрева возможно достичь по двум основным направлениям. Первое — это гидродинамический подогрев воды непосредственно в центробежном пожарном насосе. Для этого в конструкциях пожарных машин для низкотемпературных условий целесообразно предусматривать более производительные спецагрегаты. Второе направление предполагает перспективность работы по подогреву воды с помощью кавитаторной насадки именно на режимах с повышенными подачами и напорами.
3. Намечены меры по модернизации конструкции кавитаторной насадки.
4. Анализ имеющихся литературных данных позволяет утверждать, что в процессе настоящего исследования впервые получены аналитические зависимости (формулы) для расчета эффективной мощности струи (потока) жидкости.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Патент РФ № 2245729 / М. А. Савин, Ю. А. Кошмаров [и др.].
2. Пожарная техника : учебник/ Под ред. М. Д. Безбородько. — М.: Академия ГПС МЧС России, 2004. — 550 с.
3. Кнэпп, Р. Кавитация / Р. Кнэпп, Дж. Дейли [и др.]. — М. : Мир, 1974. — 688 с.
4. Потапов, Ю. С. Вихревая энергетика и холодный ядерный синтез с позиции теории движения / Ю. С. Потапов, Л. П. Фоминский. — Кишинев-Черкассы : ОКО-плюс, 2000. — 386 с.
5. Патент РФ № 2142604 / А. Д. Петраков.
Материал поступил в редакцию 16.03.09. © Савин М. А., Боровских А. М., Семиноженко В. В., 2009 г.
(тел.: +7 (343) 360-81-46, 360-81-50).
Экспериментальные исследования технического состояния вагонов-цистерн Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»
УДК 629.463.33
Воропай В.С.,ассистент (ПГТУ)
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВАГОНОВ-ЦИСТЕРН
Введение. Проблема обеспечения максимально возможного срока службы, «замедления» старения таких сложных технических систем как вагоны, продления сроков их эксплуатации в условиях жестко ограниченных средств является одной из актуальнейших. Не диагностируемые своевременно, дефекты в жизненно важных узлах вагонов могут приводить к нежелательным последствиям: катастрофам, поражениям окружающей среды, человеческим жертвам, большим финансовым и материальным потерям.
Техническая диагностика – это объективное определение фактического технического состояния цистерны или ее составных частей без разборки с целью прогнозирования возможности его эксплуатации на определенный период или отправки в ремонт.
Исследование различными средствами диагностики подлежащей ремонту цистерны позволяют выявить скрытые дефекты, отказы и нарушения регулировки отдельных механизмов еще на стадии их зарождения, что очень важно для определения оставшегося моторесурса.
Анализ исследований и публикаций .Накопленный опыт экспертизы промышленной безопасности грузовых вагонов различных типов и моделей показал техническую возможность их эксплуатации после выработки проектных сроков эксплуатации, но традиционно применяемые методы неразрушающего контроля (рентгеноскопия, ультразвуковой контроль, магнитопорошковый контроль, контроль проникающими веществами и др.]
Сочетание различных методов диагностики, необходимое для достоверного обнаружения дефектов, весьма дорогостояще и трудоемко, и, кроме того, сохраняется значительная субъективность отработки изделия. Таким образом, применение традиционных методов диагностирования зачастую приводит к выводу объектов из эксплуатации, материальным
затратам по проведению подготовительных и диагностических мероприятий.
Устаревшие методики и оборудование не позволяют в полном объеме использовать передовые технологии и сделать вывод о наличии в обследуемом объекте структурных изменений металла, характерных для склонных к развитию и развивающихся дефектов.
Как показала практика, применение новых технологий и методик диагностики позволяет в несколько раз сократить затраты на подготовку и проведение технического диагностирования и принятия решения о возможной дальнейшей безопасной эксплуатации грузовых вагонов.
К примеру, метод акустической эмиссии дает наиболее полную информацию о состоянии объектов с указанием степени опасности дефектов и в то же время позволяет провести контроль при минимальных затратах на подготовку и проведение данного контроля и является наиболее эффективным в выявлении дефектов вагонов- цистерн.
Основной раздел. Техническое диагностирование (освидетельствование) цистерн проводится испытательным центром, который имеет аттестацию Госстандартом Украины на право проведения испытаний вагонной продукции и имеет разрешение Госнадзорохрантруда Украины.
В объем исследований входит обследование технического состояния (100% цистерн). Производится изучение условий эксплуатации путем анализа конструкторской и технико-эксплуатационной документации (паспорта, другие документы), ремонтной базы, характера, объема, сроков и качества ремонтов и предыдущих технических освидетельствований, получения данных по среднесуточному пробегу, перевозимым грузам.
Далее следует подготовка цистерн к обследованию. Ее должен проводить владелец по своей технологии дегазации, обеспечив безопасность работы на цистерне и внутри котла.Обследование технического состояния включает в себя, в первую очередь, визуальный контроль (внутренний и наружный осмотр).
В процессе обследования производится измерение толщин стенок котлов цистерн.При внутреннем и наружном осмотре и гидроиспытаниях выявляются дефекты сварных швов и основного металла котлов цистерн. При осмотре выявляются трещины, коррозионные язвины, изменения размеров и формы элементов и другие дефекты, которые могут возникнуть при изготовлении, монтаже, ремонте и эксплуатации котлов. Первоочередное внимание обращается на состояние сварных соединений и основного металла в местах концентрации напряжений (пересечения сварных швов, швы приварки горловин люков и штуцеров к обечайке, швы приварки лап и других
приварных устройств к котлу, район опор, район поддона и т.д.) Согласно расчетной документации [1,3] отклонения наружного (внутреннего)диаметра обечаек не должно превышать ± 1% номинального диаметра. Производится обследование и контрольный демонтаж разъемных соединений. При загрязнении осматриваемых элементов места предполагаемых неисправностей предварительно зачищаются.
При контроле сварных соединений и основного металла котла используются методы неразрушающего контроля, включая метод акустико-эмиссионного контроля (АЭ), который совмещается с гидро- и пневмоиспытаниями. Места контроля швов определяются индивидуально, предпочтительно в зонах Т-образных стыков, продольных швов, контролируемая длина швов 25…50%. При выявлении недопустимых дефектов объем контроля увеличивается вдвое и (или) проводится по индивидуальным схемам.
Согласно схеме проведения технического освидетельствования производится отбор цистерны-представителя для контрольных испытаний с целью определения остаточного ресурса. Проводятся : контрольные испытания цистерны-представителя, статические испытания, малоцикловые испытания на внутреннее рабочее и пробное давление, типовые и ресурсные ударные испытания, другие исследования (при необходимости).
Необходимость проведения других видов исследований (металлография, исследование химического состава, исследования методом акустической эмиссии и т.д.) определяется диагностирующей организацией на основании результатов диагностирования и имеющегося опыта проведения технического диагностирования ж.д. цистерн.
После проведения контрольных испытаний по определению остаточного ресурса цистерна-представитель подлежит списанию и не может быть допущена к дальнейшей эксплуатации и транспортировке по магистральным ж.д. путям.
Перед началом статических и динамических прочностных испытаний конструкции кузова опытного образца производилась наклейка тензорезисторов, распайка и проверка кабелей измерительных схем и разъемов аппаратуры, тарировка динамометрической автосцепки, а также проверка работы приборов с записью результатов в журнал испытаний.
Тензорезисторы располагаются на расстоянии 25 – 30 мм от сварного шва и 15 – 20 мм от кромки сопрягаемых деталей.
Рисунке 1. – Датчики деформаций установленные на раме и котле
вагона-цистерны
Нормативные продольные квазистатические усилия в соответствии с действующими нормами [1] принимались равными: – 2500 кН и + 2000 кН по I режиму и ±1000 кН по III режиму. Нагружение рамы осуществлялось ступенчато с шагом 500 кН и промежуточным анализом полученных данных. Статическая нагрузка от веса груза моделировалась заполнением котла вагона-цистерны водой. Замер напряжений проводился при пустом котле, а также при загрузке на 25, 50, 75 и 100% объема. Перед нагружением котла вагона-цистерны избыточным давлением произведен демонтаж предохранительного клапана и на освободившийся фланец подключен стенд гидравлических испытаний. Нагружение котла вагона-цистерны, полностью заполненного водой, выполнялось избыточным
давлением, создаваемым ступенями по 0,05 МПа от нуля до 0,50 МПа. Снижение давления до нуля производилось теми же ступенями. На каждой ступени нагружения последовательно регистрировались напряжения в исследуемых точках конструкции. После этого выполнялся слив воды из котла с замером напряжений при порожнем котле и производился повторный налив с замером напряжений при нулевом давлении и последующее нагружение избыточным давлением с тем же шагом, что и при первом наливе. За время испытаний выполнено три цикла нагружения-разгрузки котла вагона-цистерны избыточным давлением, продольными усилиями растяжения-сжатия и весом груза.
На следующем этапе экспериментальных исследований проводились ударные испытания вагона-цистерны. Ударные ресурсные испытания проводились в режиме многократных соударений сериями до 0,5 общего количества соударений, после чего вагон разворачивается и испытания завершаются. При всех видах ударных испытаний регистрируется скорость набегания вагона-бойка на испытуемый вагон, сила удара в автосцепку, число ударов, а также регистрируются возникающие при этом повреждения. [2]
При испытаниях на прочность при соударении имитируются ударные нагрузки, возникающие при маневровых работах. Проведение испытаний на соударения производят в светлое время суток на прямом участке пути с применением локомотива. Выполняется серия соударений вагона-бойка в загруженный вагон-цистерну, сцепленный с вагонами подпора. Величина сил соударения вагонов определяется по показаниям динамометрической автосцепки, а скорость соударений вычисляется по времени прохождения вагоном-бойком контрольной базы. Схема расположения вагонов при испытаниях на прочность при соударении приведена на рисунке 2.1 Режимы нагружений при испытаниях опытного образца на прочность при соударении представлены в таблице 1. Испытания на статическую прочность проводились на специальном стенде растяжения-сжатия (рисунок 2.2).
Таблица 1. – Режимы нагружения (испытания на прочность при соударении).
№ режима Диапазоны сил первого удара Количество соударений, не менее Промежуточный осмотр
1 от 1,0 до 1,5 МН 3 Производится после 3го удара
2 от 1,5 до 2,0 МН 3
3 от 2,0 до 2,5 МН 3
4 от 2,5 до 3,0 МН 3 Производится после каждого удара
5 от 3,0 до 3,5 МН 2
При испытаниях используются приборы и оборудование, указанные в таблице 2
Таблица 2. – Наименование приборов и оборудования.
Назначение средств испытаний Наименование средств испытаний Основные характеристики средств испытаний
Измерение толщины элементов котла Толщиномер ультразвуковой УТ-93П
Усилие соударения Автосцепка-динамометр Диапазон измерений (0,6 – 1000) мм Дискретность 0,1 мм Погрешность измерения + 1%
Создание удара Вагон-боек №3046 Диапазон измерений (0 – 3,5) МН
Удержание испытываемой цистерны при соударении Сцеп груженых заторможенных вагонов Масса 102,1 т
Проведение испытаний на соударение Прямолинейный участок ж.д. пути № 17Т Общая масса не менее 300 т
Измерение скорости соударения Секундомер электронный с таймерным выходом СТЦ-1 Колея 1520 мм, длина 130 м
Измерение деформаций Тензорезисторы КФ5 П1 Диапазон измерений от 0 до 999,999 с. Погрешность ± (15 10-6 Т+ С) Т – значение измеренного интервала времени, с. С – цена деления – 0,001 с
Продолжение таблици 2.
Система R = (100 ± 0,1) Ом
Измерение информационно- Коэффициент
геометрических измерительная тензочувствительности
параметров тензометрическая СИИТ- 3 2,1 – 2,2
Аппаратура Число каналов – 100
тензометрическая R = (100 – 400) Ом
на несущей частоте 8-АНЧ-26 Погрешность ± 1,5 %
Аналого- Количество каналов – 8.
цифровой Диапазон частот измеряемых
преобразователь сигналов при:
Е330 & = 10000 Гц (0 – 1500) Гц & = 20000 Гц (0 – 7000) Гц Погрешность от разной чувствительности к сигналам разной мощности: 0,1 при & = 10000 Гц 0,2 при & = 20000 Гц Погрешность от взаимовлияния между каналами: 0,2 при & = 10000 Гц, 0,4 при & = 20000 Гц
Рулетка Р-30 НЗК Количество каналов – 32. Погрешность + 1,2 %
Линейка Диапазон измерений (0-30000) мм
измерительная Цена деления – 1мм
металлическая Класс точности 3,0
Создание Насосная Диапазон измерений
внутреннего избыточного установка АНВ-112-18,5 (0 – 150) мм Погрешность ± 0,05 мм
давления
Манометр МТИ Подача номинальная 0,816 л/с Давление на выходе – 16 МПа
1 – балка продольная;
2 – балка поперечная передняя;
3 – балка поперечная задняя;
4 – планка регулировочная;
5 – шкворень;
6 – стойка продольной балки;
7 – шток;
8 – цилиндр гидравлический;
9 – заменитель поглощающего аппарата.
Материалы элементов конструкции цистерны модели 15-1408 и допускаемые напряжения приведены в таблице 4
Таблица 4. – Материалы элементов конструкции и допускаемые напряжения.
Наименование узлов и элементов, материал Предел текучес ти, ат, МПа Допускаемые н М апряжения, [а], Иа
I режим и ремонтный III режим Испыт. режим Режим соудар.
Хребтовая балка -сталь 09Г2С ГОСТ 19281-89 [25] 325 0,9 Ст 292,5 195 – 325
Шкворневая балка -сталь 09Г2С ГОСТ 19281-89 [25] 325 0,9 ст 292,5 195 – 325
Котел и его ээлементы -сталь 09Г2С-14 ГОСТ 5520-79 [7] 375 0,9кСт 303,75 207 ат/п 340,9 337,5
Передние, боковые балк раскосы – сталь 09Г2С ГОСТ 19281-89 [25] 325 0,95ст 308,75 205 – 325
k – коэффициент, учитывающий работу сосуда под высоким давлением; п – коэффициент запаса прочности
г
Испытуемый вагон
Рисунок 2.1
I юдпор
Схема расположения вагонов при испытаниях на прочность при соударен
Рисунок 2.2 – Схема стенда для проведения испытаний на продольные нагрузк
Выводы. По результатам проведенных экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы:
1.Проведенные статические и ударные испытания вагона-цистерны подтвердили, что его конструкция после проведения необходимого объема ремонта, определенного при использовании методики оценки ресурса, соответствует действующим нормативным требованиям и позволяет в достаточной степени утверждать о возможности эксплуатации такого вагона по путям общего пользования колеи 1520 мм.
2.Выполненная оценка усталостной прочности подтвердила работоспособность конструкции при многоцикловом нагружении.
3.Наименьший из полученных расчетно-экспериментальным методом коэффициентов запаса усталостной прочности (зона лап, т.9, n=2,2) превышает допускаемый “Нормами…” [1], чем подтверждается наличие у испытуемой цистерны остаточного ресурса свыше 5 лет.
Список литературы
1. Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных), М., 1996 г.
2 Вагоны-цистерны и контейнеры-цистерны, выслужившие назначенный срок службы. Методика обследования технического состояния и контрольных испытаний (технического диагностирования), Мариуполь, 1993
3 РД 30277055.001-2000. Методика технического диагностирования котла для определения остаточного ресурса и возможности продления сроков службы
4 Третьяков А.В. Управление индивидуальным ресурсом вагонов в эксплуатации. -Дис.д.т.н., Санкт-Петербург, 2004.
Жидкость N 2 O2 Ar CO2 цистерну Полуприцепе танкер
Жидкость N 2 O2 Ar CO2 цистерну Полуприцепе танкер
Следует отметить, что наша компания является гигантский криогенного оборудования компании с более чем 40 лет истории.
Носитель данных
LO2,, LN2, LAr, ЛСО2, LNG и т.д.
Функции
1. объем перевозок в пределах от 5м3 до 52м3.
2. полуприцепа танкер принимает прочного Германии BMP вала. Более чем 10 лет применения доказывает свою rigidness.
3. Функция измеритель уровня жидкости является более точным по сравнению с обычными цифровой измеритель уровня жидкости.
4. степень вакуума в баке для транспортировки, статические бак для хранения. Без разгрузки жидкость, предохранительный клапан в полном объеме танкер не будет открывать в 15-30 дней.
Список моделей
Модель | Приводные валы | Средний | Размеры (мм) | Вес (Кг) | Вес танкеров (Кг) | Общий вес (Кг) | Регулятор громкости (M3) |
CF-20/20 | 3 | Лсо2 | 10700 ×2500 ×3995 | До 20400 | 15500 | 35900 | 20 |
CF-25/25 | 3 | Лсо2 | 12060 ×2500 ×3800 | 22500 | 22560 | 45060 | 25 |
KQF9403GDYWSD | 3 | Лсо2 | 10700 ×2500 ×3995 | 23200 | 16600 | 39800 | 26.4 |
KQF5141GDYFEQ | 2 | LO2 | 7850 ×2480 ×2950 | 4365 | 9100 | 13660 | 4.21 |
KQF9310GDYFTH | 2 | LO2 | 11200 ×2480 ×3365 | 17100 | 13900 | 31000 | 16.17 |
KQF9400GDYFSD | 3 | LO2 | 12230 ×2480 ×3750 | 24000 | 15890 | 39890 | 23.3 |
KQF9401GDYFSD | 3 | LN2 | 12060 ×2500 ×3800 | 21600 | 18000 | 39600 | 28 |
KQF9320GDYFTH | 2 | LN2 | 12700 ×2480 ×3482 | 19576 | 12100 | 31676 | 23.7 |
KQF9362GDYFSD | 3 | Латинская Америка | 11750 ×2500 ×3600 | 22983 | 12950 | 35933 | 17.2 |
CF-20/16 | 3 | Спг | 10500 ×2500 ×3720 | 9000 | 13500 | 22500 | 20 |
CF-46.4/7 | 3 | Спг | 2500 ×3875 ×12990 | 20050 | 19950 | 40000 | 46,4 |
Введение
В криогенных полуприцепа танкера в основном состоит из горизонтальных бак для хранения, половина прицеп, работа в салоне, Криогенные жидкости насос, автоматический компрессор, шланг и кусочки между баком и шасси. Он является необходимым газа перевозчика в криогенной жидкостью.
Мы LO2 танкера, LN2 танкера, LAr танкера, ЛСО2 танкерных перевозок, LNG полуприцепе танкера, и все они характеризуются высоким уровнем безопасности, большая емкость системы хранения данных и гибкие возможности использования и хорошая теплоизоляция. Они могут быть установлены различные принадлежности в соответствии с конкретными требованиями.
Фотографии продукции
Наш семинар
Руководство по покупке
Если вы хотите приобрести нашу полуприцепа танкера, дайте нам знать следующую информацию, мы незамедлительно предоставить вам расценки:
1. Средние, объема и давления
2. дорог местного значения ограничения веса
3. У вас есть конкретные требования в отношении производственные стандарты? Если это не так, дизайна и производства будут осуществляться в соответствии с Китайским ГБ.
Часто задаваемые вопросы
1. Q: Мы хотели бы купить бак для хранения.
Re: Перед тем как сделать цитата для вас, пожалуйста, укажите следующую информацию:
1):
2) Средний (LO2,LN2,LAR или ЛСО2?):
3), Рабочее давление:
4) вертикальный или горизонтальный:
2. ВОПРОС: Каково Ваше производство стандартных? Можете ли вы производство своей продукции в соответствии с ASME стандартный?Re: наши изделия проектируются, изготавливаются и испытываются в соответствии стандартов в ГБ150, безопасность технологии контроля положения сосуды под давлением и некоторые другие справочные стандарты Китая.
Наша компания получила в A2 и C2, C3 сосуд под давлением изготовление Certifcates , Класс GC1 давления& судна строительство Certifcates, сертификат качества ISO9001, ASME сертификат и U. Таким образом, если вы обратите внимание на ASME штамп, мы имеем возможность изготовления вашей продукции в соответствии с ASME.
3. ВОПРОС: Какие гарантии для цистерн для хранения?
Re: нашей гарантии составляет один год после отгрузки. В течение одного года, мы отправим сломанных запасных частей на наши расходы по их просьбе, если будет доказано на наших производственных дефектов. По сути дела, мы редко получают все запасные части запрос. Если резервуары должны быть сохранены надлежащим образом, они могут быть использованы в течение 15-20 лет.
4. ВОПРОС: Вы уже входит в комплект поставки танков для любых известных компаний?
Re: нашей компании – это очередной стратегического партнера в некоторых крупных нефтегазовых компаний, таких как Messer, Boc, Air Liquide воздуха и продукта и т.д. в Китае. Мы представили многие цистерн для хранения их с разных размеров. Самый большой размер мы никогда не является 3000м3 очередной давления бак для хранения. Мы также сосуды для хранения высокого давления для них, такие как 100м3 ЛСО2 Цистерны, 10m3 (20м3, 30m3)LO2 (LN2, Латинская Америка). В то же время мы являемся одной из долгосрочных бак для хранения поставщиков для Pepsi и Кока-Кола в Китае.
Только для Вашего сведения, наша компания имеет также два производителя производящих разделения воздуха растений в Китае. Самый большой завод разделения воздуха мы никогда не сделал – 60,000м3/ч, знаменитого своей передовой технологии и надежность и производительность. Наш завод разделения воздуха также подается на Messer Вьетнама.
Подробно об ошибке IIS 7.5 – 404.11
Описание ошибки:
Ошибка HTTP 404.11 – Not Found
Модуль фильтрации запросов настроен для блокировки запросов, содержащих последовательности двойного преобразования символов.
Подробные сведения об ошибке| Модуль | RequestFilteringModule |
|---|---|
| Уведомление | BeginRequest |
| Обработчик | StaticFile |
| Код ошибки | 0x00000000 |
| Запрашиваемый URL-адрес | http://nc.sch34.ru:80/%d0%a3%d0%a7%d0%95%d0%91%d0%9d%d0%98%d0%9a%d0%98/%d0%9d%d0%90%d0%a7_%d0%a8%d0%9a%d0%9e%d0%9b%d0%90/4/4%20%d0%ba%d0%bb%d0%b0%d1%81%d1%81%20%d0%a8.%d0%a0/tekhnolog_2013.pdf |
|---|---|
| Физический путь | C:\Program Files\NetCity2\Web\%d0%a3%d0%a7%d0%95%d0%91%d0%9d%d0%98%d0%9a%d0%98\%d0%9d%d0%90%d0%a7_%d0%a8%d0%9a%d0%9e%d0%9b%d0%90\4\4%20%d0%ba%d0%bb%d0%b0%d1%81%d1%81%20%d0%a8.%d0%a0\tekhnolog_2013.pdf |
| Способ входа | Пока не определено |
| Пользователь, выполнивший вход | Пока не определено |
- Этот запрос содержал последовательность двойного преобразования символов, тогда как средства фильтрации запросов настроены на веб-сервере для блокировки таких последовательностей.
- Проверьте настройку configuration/system.webServer/security/[email protected] в файлах applicationhost.config или web.config
Дополнительные сведения…»
система и способ активной и пассивной стабилизации судна – патент РФ 2507105
Изобретение относится к системе активной и пассивной стабилизации судна, такого как корабли, суда для работ на мелководье, буровые вышки, баржи, платформы и подъемные краны, работающие на море. Судно (10) снабжено цистернами (11a-d) для обеспечения плавучести и/или балласта. Цистерны (11a-d) имеют отверстия (12a-d) в днище, обращенные в сторону среды, в которой плавает судно (10). Цистерны (11a-d) независимы одна от другой и имеют отверстия (12a-d), через которые может пройти значительный объем текучей среды без кавитации или другого сопротивления. Система содержит средства (13a-d) подачи текучей среды в цистерны (11a-d), управляемые с обеспечением противодействия воздействию внешних сил на перемещения судна (10). Изобретение также содержит способ активной и способ пассивной стабилизации судна с использованием этой системы. Повышается безопасность экипажа и судов, работающих в условиях открытого моря. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 11 ил.
Формула изобретения
1. Система активной и пассивной стабилизации судна (10), такого как корабли, суда для работ на мелководье, буровые вышки, баржи, платформы и подъемные краны, работающие на море, снабженного одной или большим количеством цистерн (11a-d) для обеспечения плавучести и/или балласта, которые имеют отверстия (12a-d) в днище, обращенные в сторону среды, в которой плавает судно (10), и которые независимы друг от друга, отличающаяся тем, что указанные одна или несколько цистерн (11a-d) расположены так, что они имеют такую протяженность, что когда судно (10) плавает в нормальных условиях без какой-либо нагрузки, по меньшей мере существенные части цистерн (11a-d) проходят выше уровня текучей среды, в которой плавает судно (10), и по меньшей мере части цистерн (11a-d) проходят ниже уровня текучей среды, в которой плавает судно (10), при этом система содержит средства (13a-d) создания положительного или отрицательного давления в цистернах (11a-d) соответственно для удаления или подачи текучей среды путем непосредственного добавления положительного или отрицательного давления во внутреннюю часть цистерн (11a-d), которое воздействует непосредственно на поверхность текучей среды в цистернах (11а-d), причем указанные средства (13a-d) являются управляемыми с обеспечением противодействия воздействиям внешних сил на перемещения судна (10).
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства, такие как датчики/измерители давления, поплавки, датчики пульсации давления для обеспечения информации о состоянии в цистернах (11a-d).
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства обнаружения информации о перемещениях судна, такие как блок отсчета перемещений, и/или блок отсчета вертикальных смещений, и/или система динамического позиционирования, которые обеспечивают информацию о перемещениях судна (10), главным образом, о вертикальных перемещениях.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит детекторные средства (14), такие как датчики давления, и/или радиолокатор, и/или лазер, и/или устройство для определения характеристик волн, причем указанные средства (14) предпочтительно расположены вдоль бортов судна и предназначены для обеспечения информации о высоте и периоде повторения волны.
5. Система по п.4, отличающаяся тем, что она содержит средства прогнозирования перемещений судна на основе информации о перемещениях судна и/или показаний детекторных средств (14) с обеспечением противодействия движениям волны перед воздействием волны на судно.
6. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит систему управления, предназначенную для регулирования объема текучей среды в цистернах (11a-d) путем создания в цистернах (11a-d) отрицательного давления для балласта или положительного давления для плавучести.
7. Система по п.1, отличающаяся тем, что средства (13a-d) подачи текучей среды в цистерны (11a-d) представляют собой вакуумный/нагнетающий компрессор и/или клапаны, причем по меньшей мере одно из этих средств (13a-d) присоединено к каждой из цистерн (11a-d).
8. Система по п.1, отличающаяся тем, что цистерны (11a-d) приспособлены к судну (10) в отношении размера и формы в доступном пространстве на судне (10) и размещены вблизи передней, задней и/или средней частей судна (10) для обеспечения судна (10) требуемыми характеристиками.
9. Система по п.6, отличающаяся тем, что система управления выполнена с возможностью расчета текущих значений балласта и/или плавучести для различных цистерн (11a-d), основываясь на информации от средств обнаружения/прогнозирования перемещений судна, и/или средств информирования о состоянии в цистернах (11a-d), и/или детекторных средств (14) для информирования о высоте и периоде повторения волны и/или заданных определенных параметрах режима работы судна, и с возможностью обеспечения средств (13a-d) подачи текучей среды в цистерны (11a-d) параметрами настройки.
10. Система по п.1, отличающаяся тем, что она может работать в ручном или автоматическом режиме.
11. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства, такие как клапаны, дроссельные заслонки, пропеллеры (20, 21), связанные с отверстиями (12a-d) цистерн (11a-d) и предназначенные для закрытия этих отверстий и/или подачи текучей среды в цистерны (11a-d).
12. Система по п.7, отличающаяся тем, что свободная мощность вакуумных/нагнетательных компрессоров (13a-d) используется для:
обеспечения подачи воздуха в цистерны, расположенные у дна судна, или
перемещения охлаждающей воды из судовых водозаборников морской воды через охлаждающие устройства судна, или
испарения воды из загрязненной трюмной воды и выбрасывания чистого водяного пара наружу в атмосферу.
13. Способ активной стабилизации судна (10), снабженного системой по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:
1 – получение информации о перемещениях судна,
2 – получение информации о состоянии в цистернах системы,
3 – расчет степени заполнения цистерн, то есть должно ли быть давление в цистерне положительным или отрицательным, основываясь на информации, полученной на этапах 1 и 2,
4 – подача в средства регулирования давления в цистернах параметров настройки, основанных на расчете, проведенном на этапе 3,
5 – увеличение или уменьшение давления в цистернах с применением средств регулирования объема текучей среды в цистернах до тех пор, когда средства контроля состояния в цистернах ответят системе управления, соответствующей изобретению, что требуемое положительное или отрицательное давление достигнуто,
6 – повторение этапов 1-5.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что на этапе 1 получают информацию от блока отсчета перемещений, и/или от блока отсчета вертикальных смещений, и/или системы динамического позиционирования, которая содержит информацию о перемещениях судна.
15. Способ по п.13, отличающийся тем, что на этапе 2 получают информацию о состоянии в цистернах с помощью подходящих для этого средств, таких как датчики/измерители давления, поплавки, датчики пульсации давления, которая является исходным условием для системы управления, соответствующей изобретению, для задания, что подавать в цистерны, давление или вакуум.
16. Способ по п.13, отличающийся тем, что на этапах 1 и/или 2 также получают информацию о высоте и периоде повторения волн с помощью предназначенных для этого детекторных средств, причем эта информация обеспечивает возможность для системы управления составить представление о периоде повторения волны, направлении волны и общем изменении плавучести, создаваемом волной.
17. Способ по п.13, отличающийся тем, что на этапах 4 и 5 подают в средства регулирования количества текучей среды в цистернах параметры настройки для достижения требуемого балласта или плавучести в цистернах.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что давление в цистернах увеличивают или уменьшают до тех пор, когда средства контроля состояния цистерн ответят системе управления, что требуемое давление достигнуто.
19. Способ по п.13, отличающийся тем, что этапы с 1 по 5 непрерывно повторяют для приспособления судна к непрерывно изменяющимся внешним условиям, что делает систему самокорректирующейся.
20. Способ пассивной стабилизации судна, снабженного системой по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:
1 – получение информации о перемещениях судна,
2 – получение информации о состоянии в цистернах системы,
3 – расчет, должны ли цистерны иметь уменьшенную и/или увеличенную плавучесть, основываясь на информации, полученной на этапах 1 и 2,
4 – подача в средства регулирования количества текучей среды в цистернах параметров настройки на открытие клапана для подачи текучей среды в цистерны, если требуется уменьшенная плавучесть в цистернах, и/или на закрытие клапана, если требуется увеличенная плавучесть в цистернах.
5 – непрерывное повторение этапов 1-4.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что на этапе 1 получают информацию от блока отсчета перемещений, и/или от блока отсчета вертикальных смещений, и/или системы динамического позиционирования, которая содержит информацию о перемещениях судна.
22. Способ по п.20, отличающийся тем, что на этапе 2 получают информацию о состоянии в цистернах с помощью подходящих для этого средств, таких как датчики/измерители давления, поплавки, датчики пульсации давления, которая является исходным условием для системы управления, соответствующей изобретению, для задания, что подавать в цистерны, положительное или отрицательное давление.
23. Способ по п.20, отличающийся тем, что на этапах 1 и/или 2 также получают информацию о высоте и периоде повторения волны с помощью подходящих для этого детекторных средств, причем эта информация обеспечивает возможность для системы управления составить представление о периоде повторения волны, направлении волны и общем изменении плавучести, создаваемом волной.
24. Способ по любому из пп.20-23, отличающийся тем, что если на этапах 1 и 2 не получают информации, то клапан может регулироваться вручную с использованием испытаний и опыта для наилучшего возможного действия.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к системе активной и пассивной стабилизации судна в соответствии с ограничительной частью п.1 формулы изобретения. Изобретение также относится к способам активной и пассивной стабилизации судна с помощью указанной системы, описанным соответственно в пунктах 13 и 20 формулы изобретения.
Предпосылки изобретения
В настоящее время большинство судов не снабжены активной стабилизацией, хотя для судов, работающих совместно со стационарными установками, наличие такой стабилизации желательно и только теперь стало рассматриваться как естественное и само собой разумеющееся дело. Когда судно не имеет этой характерной черты, оно должно при плохой погоде и неблагоприятных условиях волнения воды укрываться подальше, дожидаясь изменения погоды. Даже когда погодные условия относительно хороши и раскачивание судна мало, оно очень уязвимо в отношении колебательных движений и полностью в их власти. Не только для судов, таких как корабли или суда для работ на мелководье, но также для буровых вышек, платформ, кранов и тому подобному, активная стабилизация будет очень полезной. Судно без подходящей системы активной стабилизации можно сравнить с автомобилем без амортизаторов, что немыслимо по соображениям дорожной безопасности.
Как известно, морские суда находятся под воздействием движения волн и других статических нагрузок.
Из предшествующей патентной литературы, среди прочего, известно использование цистерн, которые имеют отверстия в днище, в частности, на нефтяных буровых вышках. Эти цистерны работают с использованием регулируемого клапана на их верхней части, который ведет в атмосферу. Вследствие статического перемещения, которое испытывает буровая вышка в открытом море, соотношение наполнения морской водой в цистернах можно регулировать для компенсации и уменьшения перемещения.
Другие системы, которые используются в настоящее время для устранения бортовой качки, представляют собой стабилизирующие цистерны и насосы антикреновой системы, хотя в этих случаях большая доля несущей нагрузку емкости судна не может быть использована. Кроме того, судно подвергается постоянной нагрузке без какой-либо возможности управления изменениями, например, в осадке. Насос антикреновой системы представляет собой активную насосную систему, но она часто имеет недостаточную производительность по отношению к тому, что требуется.
В известных системах, таких как эта, громадная проблема состоит в том, что при перекачивании текучей среды из одной полной цистерны в другую действующими являются две цистерны, каждая из которых заполнена наполовину балластом со свободной поверхностью текучей среды. В смысле стабильности это опасная ситуация. Другая проблема с известными системами состоит в том, что только один клапан используется для перекрывания потока текучей среды между цистернами, что приводит к нестабильности системы, в частности, в случае, если клапан заклинило в открытом положении, так что текучая среда в этих двух цистернах может свободно течь между обеими цистернами от правого борта к левому.
Из патента Великобритании 2091192 А известно судно, которое снабжено цистернами для стабилизации. Эти цистерны имеют отверстия в днище и используются для активной и пассивной стабилизации. Главный недостаток этого судна состоит в том, что для активной и пассивной стабилизации используются только сжатый воздух и накопительные цистерны с низким давлением (от 1/ 4 до 3/4 бар) и высоким давлением (от 3 до 7 бар), что означает, что все изменения в уровне в балластных цистернах должны происходить ниже уровня воды и только плавучесть в балластных цистернах может быть изменена. Также это означает, что доступен только ограниченный объем балласта.
Суда, выполняющие операцию постановки на якорь, часто снабжены большим машинным оборудованием и имеют большой расход дизельного топлива, так что запланированные операции могут занять значительно больше времени, чем ожидалось, что приведет к уменьшению стабильности при постепенном опорожнении топливных баков.
Существующие суда со стабилизационными цистернами уязвимы при возникновении критических ситуаций, например, при поломке двигателя или чего-нибудь в этом роде, в таких случаях, когда судно не в состоянии перемещать балласт.
Когда суда должны выполнять операцию буксировки, она выполняется путем изменения направления отклонения руля, в результате нагрузка может очень быстро переместиться с правого борта на левый, и с существующими в настоящее время системами нет возможности достаточно быстрого перемещения для стабилизации.
В связи с операциями буксировки между буксирующим судном и буксируемым объектом используют длинный буксировочный трос с грузами. Это делается для уменьшения изменений натяжения буксировочного троса вследствие постоянных изменений сопротивления волн. После каждой волны судно должно ускориться для того, чтобы восстановить скорость, которую судно имело до того, как оно ударилось о волну. Чем значительнее будет понижено это сопротивление волн, тем экономичней будет запланированная операция.
Это вообще очень желательно для снижения влияния со стороны судов на окружающую среду, равно как в отношении экономичности, так и в отношении выбросов окислов азота NО х. Это сказывается на улучшении окружающей среды и уменьшении загрязнения – важной теме в современном обществе.
Отсутствие активной стабильности по отношению к перемещению также воздействует на все суда, где людьми должен выполняться некоторый объем ручной работы. Рыболовные суда представляют пример типа судна, где может быть нанесен значительный ущерб в результате многих выполняемых вручную задач, решаемых во время ловли и обработки рыбы. Скорость стабилизации может отличаться в аварийной и в нормальной работе. Более востребована система, которая может более быстро стабилизировать и компенсировать силы, воздействующие на судно.
Многие суда сконструированы для прохождения через некоторую систему шлюзов, по протокам или мелководью, и эти суда проектируются так, что они всегда имеют малую осадку, что может вызывать проблемы со стабилизацией.
Ледоколы представляют собой суда другого типа, которые имеют корпус специальной конструкции, связанной со способностью разрушения льда. Эти суда могут нести большое количество балласта, который следует перемещать от кормы к носу судна, и это может создать неуправляемые ситуации. Перемещение балласта всегда имеет неуправляемые эффекты на всех судах.
Большое количество судов по всему миру находятся в ожидании из-за волнения на море, и при этом требуется их обслуживание. Это может приводить к излишнему загрязнению окружающей среды и излишней стоимости, так как судно должно простаивать без употребления в резерве. Поэтому очень желательно, чтобы судно было приспособлено к работе в более худших условиях, чем современные суда, при этом одновременно обеспечивалась безопасность судна и команды.
Для судов, имеющих вертолетную палубу, также требуется улучшенная стабильность и компенсация вертикальных перемещений, так как вертолет не сможет совершить посадку, если перемещения судна будут слишком велики.
Поэтому очевидно, что для большинства судов имеется потребность в наличии более быстрой и более активной стабилизации судна, чем имеются в настоящее время. Сейчас также существует нехватка систем пассивной стабилизации судов.
Цель изобретения
Главная цель изобретения состоит в создании системы и способов активной и пассивной стабилизации судна, в частности управления вертикальным перемещением всех плавающих судов/барж и буровых вышек/платформ, вызванным воздействием волн, перераспределением или перемещением груза/балласта и работой грузоподъемного крана.
Дополнительно цель изобретения состоит в уменьшении максимального перемещения, которое испытывают современные суда, то есть в уменьшении килевой качки, бортовой качки и осадки судна.
Кроме этого, цель изобретения состоит в возможности поддерживания расстояния между судном и дном моря постоянным, насколько это возможно.
И, наконец, цель изобретения состоит в том, чтобы указанные система и способы ослабили или полностью устранили упомянутые выше недостатки известных систем и привели к повышению безопасности и экипажа, и судов, работающих в условиях открытого моря, обеспеченных предложенными в изобретении системой и способами.
Сущность изобретения
Предложенная система активной и пассивной стабилизации судов, таких как корабли, суда для работ на мелководье, буровые вышки, баржи, платформы и подъемные краны, работающие в условиях открытого моря, описана в пункте 1 формулы изобретения. Предпочтительные признаки описаны в пунктах 2-12.
Предложенный способ активной стабилизации судов, таких как корабли, суда для работ на мелководье, буровые вышки, баржи, платформы и подъемные краны, работающие в условиях открытого моря, с использованием предложенной системы описан в пункте 13 формулы изобретения. Предпочтительные признаки этого способа описаны в пунктах 14-19.
Предложенный способ пассивной стабилизации судов, таких как корабли, суда для работ на мелководье, буровые вышки, баржи, платформы и подъемные краны, работающие в условиях открытого моря, с использованием предложенной системы описан в пункте 20 формулы изобретения. Предпочтительные признаки этого способа описаны в пунктах 21-24.
Все плавучие объекты, на которые будут сделаны ссылки и которые должны управляться в соответствии с изобретением, в дальнейшем упоминаются как суда.
Предложенная система содержит, в основном, цистерны, средства подачи текучей среды в цистерны и ее удаления из цистерн и систему управления, предназначенную для управления указанными средствами подачи и удаления, на основе информации о перемещениях судна и воздействиях окружающей среды на судно. Для полезного применения предложенных системы и способов судно предпочтительно оборудовано/спроектировано с приспособленными цистернами на определенных местах, имеющими отверстия в днище, которые достаточно велики для прохождения внутрь значительного объема текучей среды без кавитации или другого сопротивления в отверстиях цистерн.
Кроме этого, предпочтительно, цистерны имеют значительную высоту по отношению к уровню моря, так что значительный объем текучей среды может компенсировать плавучесть, которая создается изменениями в килевой качке, бортовой качке и осадке судна. На верхней части цистерн расположены средства подачи текучей среды в цистерны и ее удаления из цистерн, например вакуумный насос или подобное устройство, которое используют для регулировки давления/вакуума над поверхностью текучей среды в цистернах, и таким путем может увеличить уровень текучей среды в цистернах для создания необходимого балласта или понизить уровень текучей среды для обеспечения плавучести судна в любое время. Объем текучей среды в цистернах регулируется системой управления, так что уровень текучей среды изменяется для компенсации сил, воздействующих на судно, таких как движение моря на судно или других компонентов/нагрузок, воздействующих на судно, которые вызывают вертикальные перемещения.
В традиционном судне бортовую качку, килевую качку и изменения осадки обычно компенсируют с использованием перемещения блуждающей текучей среды в цистернах, причем количество этой текучей среды является частью грузоподъемности судна. Как описано выше, это «закрытые» системы, которые могут приводить к проблемам в стабильности, особенно в случае отказа, так как эти системы не обеспечивают достаточного (соотношения) балласт/плавучесть в пределах приемлемого времени благодаря ограничениям в общем объеме доступной текучей среды и производительности насосов. К тому же, они уменьшают общую грузоподъемность судна, так как масса текучей среды составляет часть массы судна.
При использовании изобретения цистерны, в основном, не содержат какое-либо количество текучей среды, но в них будет подаваться текучая среда при работе системы, и то – только если потребуется. Таким образом, судно будет иметь максимальную грузоподъемность. Так как для обеспечения балласта для судна система использует среду, в которой плавает судно, то это приводит к отсутствию ограничений в отношении объема текучей среды, так как цистерны присущи судну и расположены в соответствующих местах судна. Так как цистерны открыты в сторону среды, в которой плавает судно, то судно будет иметь возможность использовать эту среду как источник текучей среды.
Как было отмечено выше, предложенная система содержит систему управления, предназначенную для регулировки балласта/плавучести в цистернах. Система управления будет принимать информацию от различных источников о состоянии цистерн в любое время и информацию о перемещениях судна. Информация о перемещениях судна, например, в одном варианте выполнения может быть предоставлена блоком ОП (отсчета перемещений) и блоком ОВС (отсчета вертикальных смещений), которые предоставляют информацию о вертикальных или подобных перемещениях судна, то есть, например, о бортовой качке, килевой качке и осадке относительно исходного положения. При этом также будет полезна, например, гиростабилизация. В производственной деятельности, осуществляемой в открытом море, большинство судов снабжены системами ДП. ДП – Динамическое Позиционирование – является основным способом удержания корабля и полупогруженных буровых вышек в одинаковом горизонтальном положении над морским дном, сохраняя одинаковое направление или одно и то же положение по отношению к другому судну или плавающей конструкции без использования якоря, используя собственный гребной винт и поворотный движитель. Система ДП содержит средства прогнозирования изменений до того, как они в действительности происходят, для компенсации изменений в окружающей среде вокруг судна, обеспечивая посредством этого, устойчивую работу. Если судно оборудовано системой ДП, то система управления, соответствующая изобретению, может использовать информацию от нее о перемещении судна.
Предложенный способ активной стабилизации может быть кратко изложен в следующих этапах:
1. Получение информации о перемещениях судна от блока ОП, и/или от блока ОВС, и/или от системы ДП или аналогичных устройств, которые доставляют информацию о перемещениях судна,
2. Получение информации о состоянии цистерн системы,
3. Основываясь на информации, полученной на этапах 1 и 2, расчет, с помощью системы управления, соответствующей изобретению, степени заполнения для различных цистерн, то есть должен ли быть приложен к ним вакуум и/или давление, причем давление прикладывают только в том случае, если уровень в цистерне должен быть ниже, чем уровень текучей среды, в которой плавает судно.
4. Подача в средства регулирования вакуума и/или давления в цистернах параметров настройки, основанных на расчете на этапе 3.
5. Подача давления и/или вакуума к цистернам с применением средств контроля объема текучей среды в цистернах до тех пор, когда средства контроля состояния цистерн ответят системе управления, соответствующей изобретению, что требуемое давление и/или вакуум достигнуты.
6. Повторение этапов 1-5.
На этапах 1 и/или 2 могут в дополнение к получению информации о перемещениях судна также получать информацию о высоте и периоде повторения волн, которую получают подходящими средствами, такими как устройство определения характеристик волн, и/или датчики давления, и/или радиолокатор и/или лазер или аналогичные устройства, которые предпочтительно расположены вдоль бортов судна и предназначены для получения информации о высоте и периоде повторения волн.
Определение характеристик волн, то есть измерение их высоты, основано на использовании трубок, которые предпочтительно располагают в вертикальном направлении вдоль борта судна. Начальной точкой для уровня нижней части трубок является горизонтальная линия судна, соответствующая уровню среды, в которой плавает судно, при правильном размещении груза и балласта. При расположении датчика уровня в каждой трубке высота волны относительно начальной точки может быть определена в каждой трубке. Для индикации с помощью этого принципа направления движения волн должно быть использовано как минимум три датчика. При условии, что эти, по меньшей мере, три детекторные трубки размещены в каждом периоде повторения волны, становится возможным определить направление волны. Путем калибровки и синхронизации уровней в каждом отдельном датчике между правым и левым бортами и носом судна в любое время может быть получено действительное направление волн, воздействующих на судно.
Этот принцип также может быть использован для расчета изменения массы/распределения текучей среды, которое вызывает перемещение корпуса судна относительно вертикального перемещения судна, а именно ПЦП – продольного центра плавучести, ВЦП – вертикального центра плавучести и ПЦВ – продольного центра всплывания.
Система также может действовать как пассивная стабилизация судна, снабженного системой, соответствующей изобретению. Для выполнения пассивной стабилизации, средства подачи текучей среды в цистерны и ее удаления из цистерн, содержат управляемый клапан, размещенный в связи с каждой цистерной. Когда судно идет против течения и контролируемый поток воздуха был вычислен над верхней частью цистерн, тогда цистерна (цистерны) будет наполняться в зависимости от воздействия моря. Когда затем цистерна (цистерны) на судне наполнится максимально, оно будет иметь свою максимальную осадку в этой точке. Когда судно начнет подниматься благодаря размерам своего корпуса и плавучести, поток воздуха в цистерну (цистерны) будет перекрыт, так что судно будет нагружено таким образом, что будет предотвращен его подъем. Однако эта загрузка должна рассеяться с течением времени, когда судно достигнет своего наивысшего положения. Этого достигают открытием потока воздуха в цистерну (цистерны), и текучая среда немедленно выходит из нее (них).
Если рассмотреть цистерну в носу судна, то степень заполнения внутри носа должна следовать уровню моря, полученному под воздействием волн, и поэтому плавучесть носа уменьшена, так как цистерна заполнена текучей средой. Когда внешние волны проходят заднюю часть носа, волна будет воздействовать на корпус с увеличением плавучести, но как только волна проходит нос, масса текучей среды уменьшит волновую плавучесть на корпусе позади носа. Когда судно начинает терять плавучесть из-за волны, проходящей нос судна, тогда желательно, чтобы масса текучей среды в цистерне в носу была уменьшена, вследствие чего вакуум в цистерне в носу устраняют, и цистерна затем теряет текучую среду, которая использовалась как противовес волне, проходящей нос. Когда следующая волна ударяет в нос судна, цистерна в носу опять готова к заполнению текучей средой, так что степень заполнения начинает приспосабливаться к действительной высоте волны. Один способ пассивной стабилизации, соответствующий изобретению, может быть коротко изложен в следующих этапах:
1. Получение информации о перемещениях судна от блока ОП, и/или от блока ОВС, и/или от системы ДП или аналогичных устройств, которые доставляют информацию о перемещениях судна,
2. Получение информации о состоянии цистерн системы,
3. Основываясь на информации, полученной в этапах 1 и 2, расчет того, должны ли цистерны уменьшить или увеличить плавучесть,
4. Открытие клапана по требованию уменьшения плавучести и/или закрытие клапана по требованию увеличения плавучести в цистернах.
На этапах 1 и/или 2 в дополнение к получению информации о движениях судна, также предпочтительно могут получать информацию о высоте и периоде повторения волн, которая приобретается с помощью подходящих средств, таких как датчики давления, радиолокатор и/или лазер или аналогичные устройства, как устройство определения характеристик волн, которые предпочтительно расположены вдоль бортов судна для получения информации о высоте и периоде повторения волн.
С использованием предложенных системы и способов судно может быть обеспечено балластом и/или плавучестью в соответствии с тем, что требуется в связи с происходящими изменениями в окружающей обстановке, путем пассивной или активной стабилизации судна или сочетанием активной и пассивной стабилизации судна, и таким путем компенсацией этих изменений, в особенности вертикальных перемещений.
Предложенные система и способы будут способны работать в различных условиях, например:
1. Уменьшение килевой качки во время плавания, что обеспечивает снижение расхода топлива, безопасность судна и людей, увеличение удобства для пассажиров и моряков.
2. Уменьшение килевой и бортовой качки, которое обеспечивает те же самые преимущества, что и в предыдущем пункте, и безопасность работы на борту или совместно с другими установками или судами.
3. Уменьшение килевой качки, бортовой качки и регулирование осадки, что обеспечивает те же самые преимущества, что и в предыдущих пунктах, и работу с установками на дне моря.
4. Регулирование осадки, которое может быть использовано во время трудного сближения или с подводными судами, выполняющими работу в качестве транспортных судов, судов погрузки/разгрузки, которые работают у пристани, где низкое и высокое расположение уровней может усложнить погрузку/разгрузку.
Предложенная система не будет иметь каких-либо упомянутых выше проблем, на которые наталкиваются известные системы, так как цистерны могут работать независимо одна от другой, что имеет результатом стабильную систему с малой вероятностью ошибок и опасных ситуаций, таких как нестабильность или потеря способности обеспечить балласт из-за ограниченной массы текучей среды. Также стабильность может быть обеспечена более быстро по сравнению с существующими системами, так как обычные насосы не способны обеспечить такую же производительность, как система, соответствующая изобретению.
Система дополнительно приведет к тому, что суда будут способны противостоять неблагоприятной погоде и условиям волнения, так как судно может компенсировать воздействия изменений окружающей обстановки, такие как силы волн, в большей степени, чем раньше. Общий объем, предназначенный для активной стабилизации, может быть использован для увеличения плавучести судна во время экстремальных условий по волнению и/или нагрузке. Даже если судно в нормально нагруженном состоянии стоит в воде низко, это может быть изменено использованием объема плавучести, что доступно, если не использовать текучую среду в цистернах. Это приведет к уменьшению затрат на энергию, так как судно будет более способно противостоять воздействию волн и, следовательно, будет способно лучше удерживать свое положение, чем это возможно только с использованием гребных винтов и поворотных движителей. Таким путем судно будет иметь возможность уменьшить затраты энергии меньшим использованием поворотных движителей и гребных винтов.
Там, где судно оборудовано системой ДП, она принимает сигналы от спутников, относящиеся к его действительному положению, через антенну, расположенную высоко на судне над точкой, относительно которой, как вокруг центра, происходит и бортовая и килевая качка, и ее положение изменяется на несколько метров, в зависимости от реального положения судна. Если судно наклоняется в сторону правого борта, то положение судна покажет несколько метров к правому борту, соответствующих разнице в длине между средней точкой центра вращения судна и вертикалью через приемную антенну. Гребные винты и поворотные движители при этом попытаются предотвратить это изменение в положении и переместить судно на соответствующее расстояние в метрах к левому борту. Если такое движение существует на регулярной основе, то система ДП может компенсировать его с помощью своей «обучающей функции». Система ДП обычно использует приблизительно 20 минут для каждого определения места положения для установления области изменений в ветре, волнах, течении и тому подобном. Если судно оборудовано системой, соответствующей изобретению, то эти пределы ошибки могут быть значительно уменьшены. Другое связанное с изобретением преимущество, которое не получило большого внимания в последующем описании, состоит в том, что предложенная система имеет возможность изменения области обучения системы ДП. В одной ситуации используют активную стабилизацию, и обучающая система ДП думает, что волны, течение и ветер соответствуют ей, и в следующей ситуации система отключается, и волны воздействуют иначе на судно. Поэтому система ДП будет способна более быстро получить последние новости об изменениях путем получения информации от различных датчиков в системе, представленной в изобретении, так что быстрые изменения в погоде и/или условиях работы могут быть быстро и точно обновлены.
В дополнение к приведенному выше описанию представленное изобретение может служить для изменения осадки судна вместо использования судов, предназначенных работать на мелкой воде, постоянно имеющих очень маленькую осадку.
Выбросы окислов азота также могут быть радикально уменьшены с активной и пассивной стабилизацией, соответствующей изобретению. Там, где судно подвержено перемещениям, оно особенным образом находится под воздействием дизельных двигателей, где изменение мощности дизеля постоянно изменяет регулирование нагрузки, которая воздействует на судно. Чем больше изменения в сопротивлении этой активности, тем хуже сгорание, достигаемое в дизельном двигателе. Это также может быть сравнено со снижением максимальной скорости, например, от 15 до 14 узлов, приводящим к тому, что конечная дистанция может быть пройдена почти за одно и то же время, но при существенной экономической выгоде.
Представленное изобретение также обеспечивает увеличенную стабильность по сравнению со стабильностью существующих судов. Из известных несчастных случаев в судоходстве известно, что перемещение балласта не было выполнено, например, вследствие отказа источника энергии. Если бы суда были оборудованы системой, соответствующей изобретению, то ничего бы не воздействовало на судно в ситуации отказа источника энергии, так как жидкость из стабилизационных цистерн только вытекла бы наружу. Если система дополнительно снабжена системой аварийного резервного оборудования, то оно может приводить в действие клапаны для достижения стабилизации, даже когда случается отказ источника энергии.
Круизные суда также получат большую пользу от изобретения, так как они могут использовать систему для того, чтобы уменьшить килевую качку во время плавания, что приведет к снижению расхода топлива и большему удобству для пассажиров в том, что касается морской болезни. Это также уменьшит задержки плавания и предотвратит вынужденное укорочение части маршрута.
Использование предложенной системы на ледоколах, которые имеют нос специальной формы для того, чтобы ломать лед, приводит к возможности мореплавания в более трудных условиях, чем для обычных кораблей, это обеспечит, что ледокольные суда будут обеспечены условиями большей стабильности во время плавания. Вместо того чтобы иметь большое количество балластной воды для накачивания балласта из кормы в нос судна, судно может иметь нормально спроектированную корму и набирать морскую воду в корму и в нос с помощью вакуума вместо насосов. Вместо перемещения текучей среды из кормы в нос судна, судно по-прежнему будет иметь полный вес балласта, но забирая его внутрь непосредственно из моря и выпуская наружу этот вес также в море, вес будет изменяться быстро. Судно может быть относительно легким при подъеме на лед и быстро увеличить вес, если имеются проблемы с разрушением льда.
С помощью изобретения все суда, где задачи решаются вручную, будут иметь возможность достичь лучшей стабильности, что приведет к меньшим вертикальным перемещениям, что, в свою очередь, приводит к лучшим условиям труда и, поэтому, уменьшению числа несчастных случаев.
Использование изобретения уменьшит потребность в компенсации подъема кранов и буровых вышек, так как суда будут иметь меньшее вертикальное перемещение, чем те, что имеют место в известном оборудовании, делая работу в море более быстрой и точной.
Описанные выше примеры показывают, что область использования предложенной системы велика и ее возможности многочисленны. В современном обществе, где велико внимание к окружающей среде, будет понятно, что все суда, использующие представленное изобретение, будут сберегать топливо и, следовательно, будут иметь меньше выбросов.
Очевидно, что все суда должны удовлетворять теоретическим требованиям стабильности, которые предъявляются сегодня, и что представленное изобретение направляет внимание на это.
Также очевидно, что система может быть ручной и/или автоматической и что будут возможности устанавливать горизонтальную линию уровня спокойного моря при правильном расположении груза и балласта в соответствии с требованиями. В некоторых случаях для судна будет достаточно иметь только заполненные цистерны стабилизации для увеличения общего веса судна. Если судно не совершает плаваний, этого может быть достаточно для некоторых целей. Осадка и вес судна могут быть отрегулированы до наиболее выгодных рабочих условий для каждой ситуации и могут быть быстро изменены. В современных условиях плавания часто случается, что суда берут избыточный балласт при плавании в плохую погоду, но даже если погода улучшается, плавание продолжается с тем же балластом, что и при плохой погоде.
Дополнительные подробности очевидны из следующего ниже описания.
Пример
Ниже изобретение описано подробно со ссылками на чертежи, на которых:
Фиг.1а и b изображают схематично судно в одном состоянии соответственно в разрезе сбоку и сверху,
Фиг.2а и b изображают судно, показанное на фиг.1а и b, в другом состоянии,
Фиг.3 изображает поперечный разрез судна, показанного на фиг.1а-b и 2а-b, через его среднюю часть в третьем состоянии,
Фиг.4а-b изображают судно с датчиком, расположенным на его борту,
Фиг.6а и b иллюстрируют пример того, как система может использовать отдельную волну, и
Фиг.6а и b иллюстрируют пример использования пропеллера, установленного в отверстии цистерны.
Фиг.1а и b изображают пример судна 10, на котором установлена предложенная система. Система содержит, например, четыре цистерны 11a-d, которые расположены в подходящих местах судна 10, при этом, например, одна цистерна 11а расположена в передней части судна 10, две цистерны 11b и 11 с расположены на каждом из бортов, вблизи середины судна 10, и одна цистерна 11d расположена в задней части судна 10. Таким образом, судно с использованием цистерн 11a-d будет способно противодействовать влияниям окружающей обстановки, таким как волны, ударяющие о судно вдоль борта и на траверзе или их комбинации.
Каждая из цистерн 11a-d приспособлена к определенному судну 10 в том, что касается размера (объема) и высоты над уровнем жидкости, в которой плавает судно, такого как уровень моря, причем цистерны имеют отверстия 12a-d в днищах. Отверстия 12a-d достаточно велики для прохождения через них достаточного объема текучей среды без кавитации или другого сопротивления.
По высоте текучей среды в цистернах 11a-d будет ограничение примерно в 8 метров, связанное с физическими законами вакуума в текучих средах и для предотвращения испарения текучей среды под воздействием вакуума вместо обеспечения ее подъема. Чем выше вакуум, который будет необходим в цистернах, тем менее благоприятно это будет в том, что касается отношения экономичность/энергия. Чем большую поверхность имеют цистерны 11а-b, тем меньше энергии нужно для достижения полного наполнения. Что касается судна, то цистерна в передней части судна в любом случае будет выше цистерны в середине судна, потому что при плавании изменение воздействия волн в передней части судна больше, чем в середине судна.
Расположение цистерн 11a-d будет зависеть от того, каким является судно 10 и какие качества требуются от судна 10. Цистерны 11a-d, которые должны будут работать для устранения килевой качки и бортовой качки, будут тем более эффективны, чем дальше наружу от наружных точек корпуса они будут расположены, тогда как цистерны 11a-d, которые должны работать для регулировки осадки судна, наиболее выгодно располагать в середине судна 10.
Чем ниже на судне расположены отверстия 12a-d, тем более стабильным будет управление вакуумом/давлением в цистернах 11a-d.
Далее, цистерны 11a-d снабжены средствами 13a-d регулирования объема текучей среды в цистернах, причем эти средства предпочтительно являются вакуумными компрессорами или подобными устройствами и используются для регулирования давления/вакуума на поверхности текучей среды и таким путем для понижения или поднятия уровня текучей среды для обеспечения плавучести или соответственно балласта в цистернах 11a-d при нахождении судна в различных положениях. Средства 13a-d предпочтительно расположены снаружи цистерн 11a-d для обеспечения их легкого обслуживания. Цистерны 11a-d также могут быть опорожнены от текучей среды путем подведения атмосферного давления к верхней части цистерн 11a-d, если ситуация позволяет это, и таким путем нет необходимости подводить мощность для опорожнения цистерн 11a-d.
Для управления системой и получения информации о состоянии цистерн 11a-d цистерны 11a-d дополнительно снабжены измерительными устройствами (не изображены), такими как датчики/измерители давления, поплавки, измерители скачков давления или аналогичными устройствами, для выдачи информации о состоянии цистерн 11a-d системе управления.
Как было упомянуто, система дополнительно содержит систему управления, которая снабжена программным обеспечением/алгоритмом и/или запрограммирована для управления средствами 13a-d регулирования уровня текучей среды в цистернах 11a-d в зависимости от предстоящих перемещений судна 10, в особенности, вертикального перемещения, которое может быть подразделено на бортовую качку, килевую качку и осадку.
Система управления будет принимать информацию от средств, информирующих о состоянии в цистернах в любое время, и информацию о перемещениях судна. Информация о перемещениях судна в одном варианте выполнения может быть получена от блока ОП и блока ОВС, предпочтительно с гиростабилизацией, или от аналогичных устройств, дающих информацию о вертикальных перемещениях судна. Если судно оборудовано системой ДП, то система управления может быть обеспечена прямым входом от нее.
Кроме того, судно предпочтительно снабжено детекторными средствами 14 (см. фиг.4а и 4b), такими как датчики давления, радиолокатор, и/или лазер, и/или устройство определения характеристик волн или аналогичными устройствами, причем средства 14 предпочтительно расположены вдоль бортов судна для обеспечения информации о высоте и периоде повторения волн. В изображенном примере средства 14 выполнены в форме устройств определения характеристик волн. Устройство определения характеристик волн использует водомерные трубки, которые предпочтительно расположены вертикально по борту судна. Начальная точка в нижней части водомерных трубок – это горизонтальная линия уровня моря на судне при правильном распределении нагрузки и балласта на судне. При размещении датчика уровня в каждой трубке высота волны в данном месте может быть определена в каждой трубке. Для указания с помощью этого принципа направления движения волны должны быть использованы как минимум три датчика. При условии, что имеются как минимум три детекторных трубки для любого периода волны, будет возможно определить направление волны. При калибровке и синхронизации уровня каждого датчика между правым бортом, левым бортом и передней частью судна в любое время может быть определено фактически существующее направление волны, воздействующей на судно в любое время. Этот принцип также может быть использован для расчета массы/расположения текучей среды, которая действует на движение корпуса, такие как движения ПЦП – продольного центра плавучести, ВЦП – вертикального центра плавучести и ПЦВ – продольного центра всплывания, в связи с вертикальными перемещениями судна.
Таким образом, система управления может быть обеспечена информацией для создания описания периода повторения волны, направления волны и общего изменения плавучести, создаваемого волной. Информация создает возможности прогнозировать влияние волны, прежде чем судно начнет реагировать.
Информацию от средств 14 предпочтительно отслеживают отдельным блоком 15, который распределяет информацию для управляющих средств.
Система управления обрабатывает полученную информацию и затем рассчитывает параметры настройки для средств 13a-d, которые затем задают правильное давление и/или вакуум в действующих цистернах 11a-d.
Судно 10, оборудованное системой, соответствующей изобретению, будет более приспособлено противодействовать влиянию среды вокруг судна, такому как волны и другие внешние факторы, воздействующие на судно. Судно также будет более приспособлено к удержанию его положения, чем только при использовании гребных винтов и поворотных движителей, которые обычны для существующих судов. Это также приводит к снижению расхода энергии, так как система, подобная этой, требует меньших ресурсов, чем при использовании поворотных движителей и гребных винтов, так как суда в меньшей степени будут подвержены воздействию условий вокруг судна, таких как волны. Это, например, для судов в открытом море, обеспечено системой ДП, которая удерживает судно в его положении, в то время как система, соответствующая изобретению, противодействует воздействиям со стороны среды, окружающей судно, таким как воздействия волн, которые, главным образом, определяют вертикальные перемещения.
Фиг.1а-b изображают пример того, как волны ударяют о судно 10, находящееся в положении носом напротив силы F. Например, судно находится в (этом) положении относительно другого судна или другой находящейся в открытом море установки (не изображена). Например, из расчетов системы ДП перемещений судна или из информации блока ОП и блока ОВС и информации от измерительных средств в цистернах и детекторных средств вдоль бортов судна система управления, соответствующая изобретению, вычисляет степень наполнения в различных цистернах 11a-d, которая необходима для судна, чтобы воздействие этой волны было таким малым, какое только возможно. В этом примере это приведет к тому, что система управления на основе данных параметров посылает управляющие сигналы к средствам 13a-d о степени заполнения для различных цистерн 11a-d. Для противостояния плавучести, созданной волной, цистерны 11а-с, например, окажутся заполненными на 100%, тогда как цистерна 11d в кормовой части судна 10 не подвергнется воздействию волны в такой же степени и будет заполнена только на 10%. Таким образом, система может обеспечить необходимый балласт в передней части судна 10 для удержания его в вертикальном положении, то есть, например, удерживая то же самое направление, то же самое расстояние от дна моря или то же самое расстояние по отношению к морской установке. В качестве иллюстрации можно рассмотреть пример, что судно 10 должно иметь цистерну 11а в передней части судна, содержащую 200 м3 балласта для компенсации изменений плавучести в передней части судна при волнах в 3 метра, как изображено на фиг.1а-b.
Если период повторения волны в данном примере составляет 10 секунд, это приведет к тому, что цистерна 11а, например, должна быть наполнена на 200 м3 за 10 секунд, что приведет к тому, что уровень текучей среды в цистерне 11а, например, должен быть поднят на 4 метра по отношению к уровню текучей среды 100, в которой плавает судно, то есть к уровню моря. В соответствии с изобретением это может быть быстро выполнено с использованием вакуумного компрессора 13а, расположенного в соединении с цистерной 11а, как описано выше. Вакуумный компрессор 13а обеспечивает отрицательное давление в верхней части цистерны 11, приводящее к всасыванию текучей среды внутрь через отверстия 12а в цистерну 11а для уравновешивания давления.
Вакуумный компрессор, который приводится в действие мотором с мощностью, например, 200 кВт, будет способен выполнить это. При сравнении традиционных морских водяных насосов, таких как насос антикреновой системы, потребуется производительность примерно в 72000 м3/час для подачи такого же объема. Для приведения в действие такого насоса потребуется двигатель мощностью 3850 кВт. Это показывает, что здесь может быть получена большая экономия расходуемой энергии и что этого невозможно достичь в системе, подобной той, что представлена в изобретении, при использовании известной технологии. Кроме этого, также существуют проблемы с насосами, которые должны работать в морской воде; это могут быть проблемы с коррозией насосов, так как морская вода является коррелирующей средой, и вода должна постоянно накачиваться внутрь или наружу из цистерны, которая в этом случае должна быть закрыта в днище. Это также означает, что эта масса текучей среды уменьшает возможности судна перевозить грузы.
Открытая балластная цистерна будет, по определению, также уменьшать общую грузоподъемность, если в днище цистерны нет клапана, который может быть закрыт. С другой стороны, много обсуждений показывает, что было бы удобно обеспечить цистерны средствами для закрывания отверстий в днище. Даже если балластная цистерна, которая открыта в днище, имеет двойную защиту в верхней части цистерны для предотвращения выхода воздуха из цистерны, теоретически будет поддерживаться плавучесть так, как если бы цистерна имела клапан в днище. При введении в днище цистерны средства закрывания, такого как клапан или аналогичное устройство, будет возможно, когда не используют активную стабилизацию, закрывать клапан и использовать судно, как обычно. Даже хотя из опыта известно, что такой клапан будет подтекать, на трубе компрессора, которая соединена с цистерной, может быть использован запорный клапан. Таким образом воздух будет удерживаться в верхней части цистерны, так что вода сможет только сжать воздух в цистерне, и плавучесть будет такая же, как если бы цистерна была закрыта в днище. (При введении воздушных трубок во все донные цистерны на существующих судах, это могло бы способствовать предотвращению посадки на мель судов, которые плавают по мелководью, и повреждению балластных цистерн.)
Так как в примере волна проходит вдоль судна, то изменяется потребность изменять соотношение плавучести/балласта в разных цистернах 11a-d для противодействия влиянию волны. Фиг.2а и 2b изображают ситуацию, в которой вершина волны проходит мимо кормовой части судна. Из расчета системой ДП будущих движений судна и/или информации от блока ОП и блока ОВС и информации от измерительных средств в цистернах и детекторных средств, расположенных вдоль бортов судна, система управления, соответствующая изобретению, рассчитывает степень заполнения различных цистерн 11a-d, которая необходима для судна для того, чтобы воздействие волны на него было настолько малым, насколько это возможно в описанной ситуации. Результатом этого является то, что система управления, основываясь на данных параметрах, посылает управляющие сигналы средствам 13a-d о степени заполнения цистерн 11a-d. Так как здесь судно 10 находится под воздействием, главным образом, волны в кормовой части судна, цистерна 11d в кормовой части судна заполнена на 100%, в то время как цистерны 11b-с вблизи середины судна заполнены на 75%, а цистерна 11а в передней части судна заполнена на 10%. Таким путем система, соответствующая изобретению, может противодействовать силам со стороны волн, воздействующих на судно, и удерживать судно 10 в стабильном положении по вертикали, то есть поддерживать одно и то же направление, одно и то же расстояние от дна моря и поддерживать одно и то же расстояние относительно морских установок. Если цистерна 11d имеет такие же параметры, что использованы для цистерны 11а, то такие же самые расчеты, что и для цистерны 11а, обеспечат такой же самый результат для цистерны 11d. Аналогичные расчеты также могут быть выполнены для двух цистерн вблизи середины судна.
Так как в цистернах 11а-с должен уменьшиться объем текучей среды по сравнению с ситуацией, показанной на фиг.1а-b, то должно быть приложено давление над поверхностью текучей среды в цистернах 11а-с. Если отверстия 12а-с в цистернах 11а-с достаточно велики для опорожнения цистерн в течение 10 секунд, каковым был период повторения волны в приведенном выше примере, то может быть использовано атмосферное давление. В этом случае не потребуется энергии для опорожнения цистерн. В таком случае в данном примере расход энергии составит только половину расхода энергии вакуумным компрессором за этот период для цистерн 11а и 11d, в то время как этот расход будет значительно меньше для цистерн 11b и 11с в данный период, когда судно находится в своем положении относительно морской установки при одинаковых окружающих условиях. Если имеется потребность в изменениях, которые являются следствием потребности в плавучести в одной из цистерн, то вакуумный компрессор может добавить дополнительное давление в цистерны и таким образом внести вклад в увеличенную плавучесть в цистернах. Как отмечено выше, цистерны могут быть снабжены средствами закрывания отверстий цистерн, если потребуется.
Что касается фиг.3, то она изображает поперечный разрез средней части и середины цистерн 11b и 11с судна, снабженного системой, соответствующей изобретению. В этом случае проиллюстрирован пример, который показывает волну, толкающую судно 10 на траверзе с силой F. Здесь система, соответствующая изобретению, наполнит цистерну 11b, которая расположена ближе всего к борту, в который ударила волна, полностью обеспечивая судно 10 балластом по левому борту и таким образом противодействуя силам со стороны волн и предотвращая наклон. Таким образом судно удерживают примерно в горизонтальном положении. Когда волна переходит к правому борту и обеспечивает общую плавучесть корпуса, общая степень заполнения цистерн 11b и 11с должна быть изменена, и цистерна 11с, следовательно, должна быть заполнена, а цистерна 11b опорожнена для противодействия силам со стороны волны.
Фиг.6а и b иллюстрируют, что предложенная система является энергосберегающей. Эта система может использовать отдельные удары волны, например цистерна 11а, как изображено на фиг.5а-b. Вакуумный компрессор 13а или выпускной клапан 13а может сделать цистерну 11а свободной от давления при находе волны, и текучая среда свободно войдет в цистерну 11а. Цистерна 11а, следовательно, не приведет к плавучести из-за того, что волна первой ударяет о поверхность судна, в то время как высота волны задаст степень заполнения цистерны 11а текучей средой. Так как волна продолжается дальше назад, по направлению вдоль корпуса, то она подействует на плавучесть судна. Вакуумный компрессор 13а затем примет сигнал для увеличения вакуума в цистерне 11а, который посредством этого обеспечит цистерну 11а требуемой массой текучей среды для уменьшения плавучести, созданной проходящей волной. Это проиллюстрировано на фиг.6b, которая изображает цистерну 11а, постепенно заполняемую балластом благодаря волне (серая окраска), а дополнительный балласт, доставленный вакуумным компрессором 13а, изображен заштрихованной площадью в цистерне 11а.
Способ активной стабилизации судна с использованием системы, соответствующей изобретению, более подробно описан ниже.
Способ активной стабилизации судна содержит следующие этапы:
1. Получение информации о перемещениях судна от блока ОП, и/или ОВС, и/или от ДП системы или подобных устройств,
2. Получение информации о состоянии цистерн системы,
3. Расчет степени заполнения различных цистерн, основываясь на информации, полученной на этапах 1 и 2, с применением системы управления, соответствующей изобретению, то есть следует ли приложить вакуум или давление, причем следует приложить только давление, если уровень в цистерне должен быть ниже, чем уровень текучей среды, в которой плавает судно,
4. Подачу средствам регулировки вакуума и давления в цистернах параметров настройки, основанных на расчете, проведенном на этапе 3,
5. Приложение давления или вакуума к цистернам с применением средств регулирования объема текучей среды в цистернах до тех пор, когда средства, информирующие о состоянии цистерн, сообщат системе управления, соответствующей изобретению, что требуемое давление или вакуум достигнуты,
6. Повторение этапов 1-5.
Этап 1 включает получение информации от блока ОП и блока ОВС и системы ДП или аналогичных устройств, которая содержит сведения о перемещениях судна и/или сведения о высоте и периоде повторения волны, с применением подходящих устройств, таких как устройства определения характеристик волн. С использованием этой информации судном можно управлять для противодействия этим ожидаемым изменениям. Как отмечалось, система ДП, главным образом, включена для управления гребными винтами и поворотными движителями судна, но с использованием системы, соответствующей изобретению, информация о перемещениях судна может быть использована для активной и пассивной стабилизации судна путем подачи балласта или плавучести судну с помощью соответствующих цистерн, расположенных в соответствующих местах. Это обеспечит совершенно новые возможности управления судном.
Так как в настоящее время существуют законы и правила относительно ветра и перемещений на море, которые устанавливают границы того, когда приемлемо выполнять работу на судне совместно с другими судами/установками, изобретение приведет к тому, что в плане вертикальных перемещениях судно будет менее подвержено воздействию волн и ветра и что судно будет способно вести работу при более неблагоприятных условиях и все еще находиться в пределах установленных границ, относящихся к волнам и ветру, что означает, что судно будет меньше простаивать в ожидании более спокойной погоды перед продолжением начатого дела.
Посадка вертолетов также может иметь возрастающие проблемы из-за указанных перемещений, и представленное изобретение может создать существенный вклад в решение этой проблемы.
Этап 2 включает получение информации о состоянии цистерн системы, что является предпосылкой для системы управления, соответствующей изобретению, для определения того, что должно быть приложено к цистерне, давление или вакуум.
Этапы 1 и/или 2 могут дополнительно к получению информации о перемещениях судна также включать получение информации о высоте и периоде повторения волны, и эта информация делает возможным для системы управления формировать представление о периоде повторения волны, направлении волны и общем изменении плавучести, производимом волной. Это предпочтительно выполняют с использованием детекторных средств, таких как датчики давления, радиолокатор, и/или лазер, и/или устройство определения характеристик волны или аналогичные устройства, предпочтительно располагаемые вдоль бортов судна.
Этап 3 включает расчет степени заполнения в цистернах, основанный на информации, полученной на этапах 1-2, и предопределенных параметрах. Степень заполнения регулируют подачей в цистерны вакуума и/или давления. Если в цистерну должен быть подан балласт, то система рассчитает, насколько большой вакуум требуется для достижения требуемого балласта, и посредством этого наполнит цистерну текучей средой. Если цистерна должна быть обеспечена плавучестью, система рассчитает, насколько большое давление нужно подать в цистерну для достижения требуемой плавучести.
Система управления, соответствующая изобретению, будет заранее снабжена предварительно определенными параметрами характеристик судна и характеристик системы. Различные суда будут иметь различные характеристики, различные цистерны, различную производительность вакуумных компрессоров и так далее, и поэтому система управления включает такие параметры, чтобы требуемый режим работы и характеристики судна были достигнуты. Система управления также содержит сведения о запасе прочности и другие инструкции по технике безопасности, которым нужно следовать при возникновении критической ситуации. Система управления также обеспечена возможностями изменять параметры вручную, так что судно может быть обеспечено требуемыми характеристиками в связи с требуемым режимом работы. Система также может быть обеспечена специальными средствами для критических ситуаций, такими как цистерны, снабженные дроссельной заслонкой в верхней части, которая быстро удаляет вакуум из цистерны, и поэтому текучая среда вытекает. Во многих обстоятельствах также уместно иметь дополнительный запасной компрессор для каждой цистерны, который будет принимать нагрузку от основного компрессора, если с ним что-нибудь произойдет.
Система также может быть расположена таким образом, чтобы, например, если колебания осадки являются критичными для судна во время работы, то система будет компенсировать дополнительно и их, если возникнет критическая ситуация. Это подобно плаванию по мелководью, как описано выше.
Этапы 4 и 5 включают подачу средствам регулирования вакуума и давления в цистернах параметров настройки для достижения требуемого балласта или плавучести в цистернах. Давление или вакуум создают в цистернах до тех пор, когда средства информации о состоянии в цистернах ответят системе управления, что требуемый вакуум или давление достигнуты.
Этап 6 включает повторение этапов 1-5. Если положение судна и окружающая среда непрерывно изменяются, то предложенная система должна также непрерывно изменяться, так чтобы судно показывало бы требуемый режим работы. Система, соответствующая изобретению, поэтому обеспечивает замкнутый контур управления, который сам себя корректирует.
Система также может действовать как пассивная стабилизация для судна, оборудованного системой, соответствующей изобретению. Когда судно движется по течению и рассчитана регулируемая вентиляция в верхних частях цистерн, цистерны будут наполнены в соответствии с уровнем моря. Когда потом судно подвергнется большему наполнению цистерн, то оно получит большую осадку в обстоятельствах, о которых идет речь. Когда судно начинает подниматься благодаря размерам корпуса и плавучести позади цистерны 11а, воздушный поток в цистерну закрывают, так что судно так поэтому тяжелеет, что его подъем будет предотвращен, но это утяжеление рассеется в то время, когда судно достигнет наибольшего подъема при открывании воздушного потока цистерн, так что текучая среда вытекает наружу немедленно. То есть произошло использование как статического перемещения судна, полученного благодаря волне, и изменения уровня волны снаружи корпуса. Это изменение между уменьшением плавучести и свободным притоком текучей среды в цистерну, и в следующий момент свободная текучая среда, которая втекла в цистерну, сохраняется как балласт. Таким путем пассивная стабилизация будет работать таким же образом, как амортизатор на автомобиле. Степень открытия воздушного потока, естественно, будет контролироваться и автоматизироваться системой управления, так что система найдет наилучшую степень открывания для предотвращения чрезмерного износа механических частей системы.
Когда система, соответствующая изобретению, должна использоваться как пассивная система, можно извлечь пользу из информации, которая уже присутствует в активной стабилизации, для управления клапаном в верхней части цистерн, вместо управления вакуумным компрессором. Закрытый клапан соответствует максимальной мощности компрессора, а открытый клапан соответствует минимальной мощности компрессора.
Способ пассивной стабилизации, соответствующий изобретению, может быть кратко изложен в следующих этапах:
1. Получение информации о перемещениях судна от блока ОП, и/или от блока ОВС, и/или от системы ДП или подобных устройств, которые обеспечивают информацию о перемещениях судна,
2. Получение информации о состоянии цистерн системы,
3. Расчет того, должны ли цистерны иметь балласт или увеличенную плавучесть, на основе информации, полученной на этапах 1 и 2,
4. Обеспечение средств управления количеством текучей среды в цистернах параметрами настройки на открытие, когда требуется уменьшить плавучесть в цистернах, и/или на закрытие, если требуется увеличить плавучесть в цистернах,
5. Непрерывное повторение этапов 1-4.
Здесь на этапах 1 и/или 2 могут также в дополнение к получению информации о перемещениях судна также предпочтительно получать информацию о высоте и периоде повторения волны, получаемую с помощью подходящих средств, таких как датчики давления, радиолокатор, и/или лазер, и/или устройство определения характеристик волны или аналогичных устройств, которые предпочтительно расположены вдоль бортов судна для обеспечения информации о высоте и периоде повторения волны.
Если информация отсутствует, то клапан должен регулироваться вручную для наилучшего возможного действия с использованием проб и опыта таким же образом, как это делается в цистерне для стабилизации, препятствующей крену, которую заполняют в соответствии с опытом и обстоятельствами. В регулируемом амортизаторе на автомобиле отверстие сопла изменяет размер, и таким же образом клапан может быть настроен для наилучшего возможного воздействия на килевую качку судна.
Варианты
Цистерна в соответствии с изобретением может иметь различную форму, размер, высоту и должна быть приспособлена к каждому судну. Кроме того, каждое судно будет иметь требуемые режимы работы и характеристики, к которым должна быть приспособлена система, соответствующая изобретению, для достижения требуемого режима работы и характеристик.
Средства регулирования плавучести и балласта в цистернах – это предпочтительно вакуумные компрессоры/насосы, но цистерны также могут заполняться с использованием, например, горизонтальных боковых пропеллеров, расположенных в нижней части цистерны, которая представляет собой отверстие в цистерне.
Даже несмотря на то, что подача в емкость может быть возможна, использовать горизонтальный боковой пропеллер представляется менее предпочтительным:
1) пропеллер должен работать под водой,
2) для обслуживания судно должно приходить в док,
3) возможности утечки и загрязнений окружающей среды,
4) повышенные расходы на обслуживание,
5) зависимость от бригады рабочих по обслуживанию,
6) повышение стоимости капиталовложений,
7) более дорогостоящая установка.
Обратимся теперь к фиг.6а-b, которые иллюстрируют этот пример. Горизонтальный пропеллер расположен в отверстиях 12a-d балластных цистерн 11a-d (изображен только для цистерны 11а), причем пропеллер 20 может быть аналогичен принципу бокового пропеллера с регулируемым углом лопастей пропеллера. Лопасти пропеллера могут быть регулируемыми для возможности наполнения или опорожнения цистерн 11a-d. Лопасти пропеллера могут быть выполнены так, что если они работают с нулевым углом расположения, то они закрывают отверстие цистерны. В описанной выше ситуации может также использоваться убирающийся курсовой пропеллер 21. Когда этот пропеллер 21 не используют для маневрирования, он может быть повернут так, что сопло пропеллера оказывается соединенным с отверстием цистерны в днище цистерн 11a-d. Затем он может быть использован для наполнения цистерн 11a-d текучей средой или их опорожнения. Фиг.6а изображает неподвижный пропеллер в отверстии цистерны 11а, тогда как фиг.6b изображает убирающийся курсовой пропеллер 21 в нижнем положении М для использования при маневрировании и в убранном положении О для наполнения или опорожнения цистерны 11а.
Цистерны в их отверстиях могут быть снабжены средствами закрывания цистерн, например, для обеспечения плавучести.
Пропеллер, установленный вертикально на днище цистерны, также может использоваться для закрывания цистерны, для чего он содержит лопасти специальной формы и ступицу, которые приводят к тому, что если его шаг находится в специальной зоне, то достигается совершенно закрытая конструкция, почти как клапан.
Для этой цели также будет возможно использовать гидравлический клапан, например разработку гидравлического клапана, имеющего вид пропеллера.
Устройство «Vross», которое представляет собой пригодный для работы под водой пропеллер, в резервном режиме (открытое положение) может быть предназначен для мгновенного закрывания отверстия в днище стабилизирующей цистерны, и, таким образом, он может обеспечить изменение количества текучей среды в стабилизирующей цистерне. Он может замещать вакуумные компрессоры или использоваться как дополнение к вакуумным компрессорам.
Существующие компрессоры в современной системе также могут использоваться для надежного соединения всех балластных цистерн с подачей воздуха. При возникновении возможных несчастных случаев, которые вызовут повреждение корпуса или бортов судна, компрессор может подать значительное количество воздуха в поврежденную цистерну для поддержания первоначальной плавучести в цистерне, так что будет предотвращен крен и возможное затопление судна. Поврежденная цистерна должна быть снабжена запорным клапаном для обычного потока воздуха.
Суда, снабженные цистернами для морской воды, грязи и вяжущих веществ, могут использовать их в качестве буферных цистерн для вакуума и давления воздуха для предотвращения быстрых изменений нагрузки компрессора.
Вакуумные компрессоры также могут использоваться для перемещения охлаждающей воды из морского водозаборника и через охлаждающую установку судна, при этом нет нужды использовать традиционные насосы для морской воды.
Вакуумный компрессор может использоваться вместо традиционных дренажных насосов и сепараторов масло/вода.
Цилиндрическая цистерна, которая может выдерживать нагрузки от вакуума и давления, может быть присоединена к вакуумному компрессору, который имеет трубу, соединяющую его с трюмными помпами судна. Здесь отрицательное давление может быть использовано вместо современных дренажных помп. При закрытых клапанах для трюмных помп вакуумный компрессор испарит воду из загрязненной трюмной воды и выведет чистый водяной пар наружу в атмосферу. После удаления воды из загрязненной трюмной воды вакуум в цистерне реверсируют на избыточное давление, и клапан открывается для опорожнения цистерны в цистерну с отстоем. Таким образом, с использованием изобретения сепаратор масло/вода, который исключительно трудно заставить работать удовлетворительно в соответствии с новыми правилами по перекачке трюмной воды за борт, которые допускают удаление воды с содержанием масла по максимуму 5 ppm.
Следует отметить, последние два упомянутых выше варианта могут быть реализованы только, если вакуумный компрессор имеет значительную свободную мощность.
танк | Факты, история и изображения
танк , любая тяжеловооруженная и бронированная боевая машина, которая движется на двух бесконечных металлических цепях, называемых гусеницами. Танки – это, по сути, оружейные платформы, которые делают установленное в них оружие более эффективным благодаря их мобильности по пересеченной местности и защите, которую они обеспечивают своим экипажам. Оружие, установленное на танках, варьировалось от пулеметов винтовочного калибра до, в последние годы, длинноствольных орудий калибра 120 или 125 мм (4,72 или 4,7 мм).92 дюйма) калибра.
В статье рассматривается развитие танков с начала 20 века до наших дней. Для статей о связанных военных платформах, см. десантно-штурмовая машина и бронетранспортер.
Британская викторина
Викторина для любителей военной истории
Можете отличить свой саламин от своего Сталинграда? Проверьте свои знания о некоторых из величайших моментов военной истории.
Ранние разработки
Использование транспортных средств для ведения боевых действий относится ко 2-му тысячелетию до нашей эры, когда конные боевые колесницы использовались на Ближнем Востоке египтянами, хеттами и другими в качестве мобильных платформ для боя с луками и стрелами. Концепция защищенных транспортных средств прослеживается от колесных осадных башен и таранов средневековья до аналогичных устройств, используемых ассирийцами в 9 веке до нашей эры. Эти две идеи начали сливаться в боевых машинах, предложенных в 1335 году Гвидо да Виджевано, в 1484 году Леонардо да Винчи и другими, вплоть до Джеймса Коуэна, который получил патент в Англии в 1855 году на вооруженный, колесный, бронированный. Автомобиль на базе парового трактора.
Под прикрытием лучников штурмовой отряд, перейдя подъемный мост средневековой осадной башни, подошел к стене замка.
Ян В. ХоггНо только в начале 20 века боевые бронированные машины начали приобретать практический вид. К тому времени стала доступна их основа с появлением тягового двигателя и автомобиля. Таким образом, первая самоходная бронированная машина была построена в 1900 году в Англии, когда John Fowler & Company бронировала один из своих паровых тяговых двигателей для перевозки грузов во время южноафриканской (англо-бурской) войны (1899–1902).Первым автомобилем, использовавшимся в качестве носителя оружия, был квадрицикл с двигателем, на котором Ф. Симмс установил пулемет в 1899 году в Англии. Следующим неизбежным шагом была машина, которая была вооружена и бронирована. Такая машина была построена по заказу Vickers, Sons and Maxim Ltd. и была выставлена в Лондоне в 1902 году. Два года спустя во Франции Société Charron, Girardot et Voigt построили полностью бронированный автомобиль с башней. построенный по совместительству в Австрии компанией Austro-Daimler.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчасДля завершения эволюции основных элементов современной боевой бронированной машины оставалось только принять гусеницы в качестве альтернативы колесам. Это стало неизбежным с появлением гусеничного сельскохозяйственного трактора, но стимулов для этого не было до начала Первой мировой войны. Гусеничный бронетранспортер был предложен во Франции еще в 1903 году, но не вызвал интереса у военных властей. как и подобное предложение, сделанное в Англии в 1908 году.Три года спустя проект гусеничной бронированной машины был отклонен австро-венгерским, а затем немецким генеральным штабом, а в 1912 году британское военное министерство отклонило еще один проект.
Начало Первой мировой войны в 1914 году коренным образом изменило ситуацию. Его начальная стадия мобильной войны ускорила разработку бронированных автомобилей, количество которых было быстро импровизировано в Бельгии, Франции и Великобритании. Последовавшая за этим окопная война, положившая конец использованию броневиков, выдвинула новые предложения по гусеничной бронетехнике.Большинство из них было результатом попыток сделать броневики способными двигаться по бездорожью, по пересеченной местности и через колючую проволоку. Первый гусеничный бронетранспортер был импровизирован в июле 1915 года в Великобритании путем установки корпуса броневика на трактор Киллен-Стрейт. Машина была построена подразделением бронетранспортеров Королевской военно-морской авиации, идеи которого, поддержанные Первым лордом Адмиралтейства Уинстоном Черчиллем, привели к созданию Комитета по сухопутным кораблям Адмиралтейства. Серия экспериментов этого комитета привела в сентябре 1915 года к созданию первого танка, получившего название «Маленький Вилли».Вторая модель, названная «Большой Вилли», быстро последовала за ней. Разработанный для преодоления широких траншей, он был принят на вооружение британской армии, которая в феврале 1916 года заказала 100 танков этого типа (названных Mark I).
Танк Mark IБританский танк Mark I с противоминной крышей и «хвостом». 1916.
Предоставлено Имперским военным музеем, Лондон; фотография, Camera Press / Globe PhotosОдновременно, но независимо, танки разрабатывались и во Франции. Как и самый первый британский танк, первый французский танк (Schneider) представлял собой бронетранспортер на тягаче; 400 были заказаны в феврале 1916 года.Но французские танки не использовались до апреля 1917 года, тогда как британские танки впервые были введены в бой 15 сентября 1916 года. В наличии было всего 49, и их успех был ограничен, но 20 ноября 1917 года 474 британских танка были сосредоточены в битве при Камбре и добился впечатляющего прорыва. Однако эти танки были слишком медленными и имели слишком малую дальность действия, чтобы воспользоваться прорывом. В результате вырос спрос на более легкий и быстрый тип танка, и в 1918 году появился 14-тонный Medium A со скоростью 8 миль (13 км) в час и дальностью полета 80 миль (130 км).Однако после 1918 года наиболее распространенным танком стал французский Renault F.T. – легкая шеститонная машина, предназначенная для непосредственной поддержки пехоты.
Когда в 1918 году закончилась Первая мировая война, Франция произвела 3870 танков, а Великобритания – 2636. Большинство французских танков дожили до послевоенного периода; это были Renault F.T., гораздо более пригодные к эксплуатации, чем их более тяжелые британские аналоги. Более того, Renault F.T. Это хорошо соответствовало традиционным представлениям о главенстве пехоты, и французская армия приняла доктрину, согласно которой танки были всего лишь вспомогательным средством пехоты.Примеру Франции последовали в большинстве других стран; США и Италия назначили танки для поддержки пехоты и скопировали Renault F.T. Американской копией был легкий танк M1917, итальянской – Fiat 3000. Единственной страной, производившей танки к концу войны, была Германия, которая построила около 20.
французских Renault F.T. легкий танк, 1918 год.
Предоставлено Имперским военным музеем, Лондон; фотография, Camera Press / Globe Photos17% подростков иногда не могут закончить домашнее задание из-за цифрового разрыва
17-летняя Катрина Арчулета помогает своей 5-летней сестре Амани Гонсалес с домашним заданием по математике в их доме в Денвере в январе.Их семья из восьми человек жила в квартире с тремя спальнями, так как из-за резкого роста цен на жилье и арендной платы для покупателей начального уровня и с низким доходом было сложно найти более крупные дома. (AAron Ontiveroz / The Denver Post через Getty Images)Согласно новому анализу Pew Research Center по данным Бюро переписи населения США за 2015 год, около 15% американских семей с детьми школьного возраста не имеют дома высокоскоростного подключения к Интернету. Новые результаты опроса, проведенного Центром, также показывают, что некоторые подростки с большей вероятностью столкнутся с цифровыми препятствиями, пытаясь выполнить домашнее задание.
Дети школьного возраста из семей с низкими доходами особенно часто не имеют доступа к широкополосной связи. Примерно одна треть домохозяйств с детьми в возрасте от 6 до 17 лет, годовой доход которых ниже 30 000 долларов в год, не имеют дома высокоскоростного подключения к Интернету, по сравнению с только 6% таких семей, зарабатывающих 75 000 долларов и более в год. Эти различия в широкополосной связи особенно заметны для чернокожих и латиноамериканских семей с детьми школьного возраста, особенно для семей с низкими доходами.(Общая доля домохозяйств с детьми школьного возраста, не имеющими высокоскоростного подключения к Интернету в 2015 году, сопоставима с данными, обнаруженными Центром при анализе данных переписи населения 2013 года.)
Этот аспект цифрового разрыва – часто называемый «пробелом в выполнении домашних заданий» – может стать академическим бременем для подростков, у которых нет доступа к цифровым технологиям дома. Согласно новому исследованию Центра, проведенному 743 U.S. teens в возрасте от 13 до 17 лет проведено с 7 марта по 10 апреля 2018 г.
В самом крайнем случае, перерыв в выполнении домашних заданий может означать, что подросткам трудно даже закончить домашнее задание. В целом 17% подростков говорят, что они часто или иногда не могут выполнять домашние задания, потому что у них нет надежного доступа к компьютеру или подключению к Интернету.
Это еще более распространено среди чернокожих подростков. Четверть чернокожих подростков говорят, что они, по крайней мере, иногда не могут выполнить домашнее задание из-за отсутствия цифрового доступа, в том числе 13%, которые говорят, что это часто случается с ними.Только 4% белых подростков и 6% латиноамериканских подростков говорят, что с ними такое часто случается. (В этой выборке не было достаточно респондентов из Азии, чтобы их можно было выделить в отдельный анализ.)
Подростки также различаются по уровню дохода, когда дело доходит до выполнения заданий: 24% подростков, чей годовой семейный доход составляет менее 30 000 долларов, говорят, что отсутствие надежного компьютера или подключения к Интернету часто или иногда мешает им закончить домашнее задание, но эта доля падает. до 9% среди подростков, которые живут в семьях, зарабатывающих 75 000 долларов и более в год.
В других случаях подростки, у которых нет надежного доступа в Интернет дома, говорят, что ищут другие места, чтобы завершить учебу: 12% подростков говорят, что они хотя бы иногда используют общедоступный Wi-Fi для выполнения заданий, потому что у них нет подключения к Интернету дома. . Опять же, эта проблема чаще встречается у чернокожих или менее обеспеченных подростков. Примерно каждый пятый чернокожий подросток (21%) сообщает, что хотя бы иногда ему приходится использовать общедоступный Wi-Fi по этой причине, в том числе 10%, которые говорят, что они часто это делают. А подростки, чей семейный доход составляет менее 30 000 долларов в год, с гораздо большей вероятностью, чем те, чей годовой семейный доход составляет 30 000 долларов или выше, скажут, что они делают это (21% vs.9%).
Наконец, 35% подростков говорят, что им часто или иногда приходится делать домашнее задание по мобильному телефону. Хотя молодые люди при любых обстоятельствах нередко выполняют задания таким образом, это особенно распространено среди подростков с низкими доходами. Действительно, 45% подростков, которые живут в семьях с доходом менее 30 000 долларов в год, говорят, что они хотя бы иногда полагаются на свой мобильный телефон, чтобы выполнить домашнее задание.
Эти выводы отражают более широкую дискуссию о влиянии цифрового разрыва на американскую молодежь.Многочисленные политики и защитники выразили обеспокоенность по поводу того, что студенты с меньшим доступом к определенным технологиям могут отставать от своих сверстников, более подключенных к цифровым технологиям. Есть некоторые свидетельства того, что подростки, у которых есть доступ к домашнему компьютеру, с большей вероятностью закончат среднюю школу, чем те, у кого его нет.
Опрос подростков, проведенный Центром, действительно показывает резкие различия в доступе подростков к компьютеру в зависимости от их семейного дохода. Четверть подростков, чей семейный доход составляет менее 30 000 долларов в год , не имеют доступа к домашнему компьютеру, по сравнению с 4% тех, чей годовой семейный доход составляет 75 000 долларов и более.
Примечание. См. Полные основные результаты и методологию здесь (PDF).
Моника Андерсон – заместитель директора исследовательского центра Pew Research Center. Эндрю Перрин – аналитик-исследователь, специализирующийся на Интернете и технологиях в Pew Research Center.основных боевых танков мира: 10 лучших
Leopard 2A7 + – основной боевой танк нового поколения, представленный Krauss-Maffei Wegmann (KMW) в 2010 году.Новая версия использует технологию ОБТ Leopard 2 и была принята на вооружение Бундесвером (немецкая армия) для ведения боевых действий в городских районах, а также для выполнения традиционных военных задач. 2A7 + в настоящее время также развернут в Афганистане Канадой под командованием НАТО.
Leopard 2A7 + вооружен 120-мм гладкоствольной пушкой L55, способной вести огонь стандартными боеприпасами НАТО и новыми программируемыми 120-мм осколочными снарядами. В танк встроен дистанционно управляемый модуль легкого вооружения FLW 200 с установкой 7.62-мм / 12,7-мм пулемет или 40-мм гранатомет.
Прикрепленные модули пассивной брони обеспечивают всестороннюю защиту от противотанковых ракет, мин, самодельных взрывных устройств (СВУ) и огня РПГ. Дымовые гранатометы по бокам башни скрывают танк от вражеских наблюдений. MBT может быть оснащен дополнительным навесным оборудованием, таким как минный плуг, минный каток или бульдозерный отвал для разминирования мин и препятствий. Этот высокомобильный танк развивает максимальную скорость 72 км / ч и запас хода 450 км.
Abrams M1A2 – проверенный в боях основной боевой танк, разработанный General Dynamics Land Systems в первую очередь для армии США. Танк был разработан на основе опыта, полученного при исполнении M1A1, и включает в себя новые технологии, обеспечивающие превосходную огневую мощь и подвижность, что делает его одним из лучших боевых танков в мире.
Основным орудием танка является 120-мм гладкоствольная пушка XM256 с ручным снаряжением, которая может стрелять различными боеприпасами НАТО по бронетехнике, пехоте и низколетящим самолетам.Танк также вооружен двумя 7,62-мм пулеметами M240 и пулеметом M2 .50 калибра и вмещает 42 патрона калибра 120 мм, 11400 патронов калибра 7,62 мм, 900 патронов калибра 50, 32 экранирующие гранаты и 210 патронов калибра 5,56 мм. боеприпасы.
Abrams M1A2 объединяет в себе тяжелую внешнюю композитную броню и стальную броню из обедненного урана на носовой части корпуса и башни, что обеспечивает высокий уровень защиты экипажа. Дальность плавания – 426 км, максимальная скорость – 67 км.5 км / ч.
Т-14 Армата – российский ОБТ нового поколения, производимый Уралвагонзаводом (УВЗ) для российской армии. Танк в настоящее время находится в производстве, поставки намечены на 2020 год.
Основным орудием танка является 125-мм гладкоствольная пушка 2А82-1М с автоматом заряжания. Вспомогательное вооружение включает 12,7-мм пулемет «Корд» и 7,62-мм пулемет ПКТМ. Танк может нести 45 выстрелов и вести огонь ракетами с лазерным наведением.
Ожидается, что ОБТ T-14 Armata обеспечит защиту уровня 5 по стандарту STANAG 4569.Система активной защиты «Афганит» на борту танка может обнаруживать, отслеживать и поражать приближающиеся противотанковые боеприпасы. Оснащенный дизельным двигателем с турбонаддувом А-85-3А, танк развивает максимальную скорость 90 км / ч и дальность полета 500 км.
Challenger 2 (CR2) – основной боевой танк британской армии и Королевской армии Омана. ОБТ был разработан и изготовлен компанией British Vickers Defense Systems (ныне BAE Systems) на базе танка Challenger 1.Заявленный производителями как самый надежный основной боевой танк в мире, возможности Challenger 2 были подтверждены во время боевых вылетов в Боснии, Косово и Ираке.
120-мм пушка L30 CHARM (CHallenger main ARMament) Challenger 2 обеспечивает основную огневую мощь, в то время как C-осевая 7,62-миллиметровая цепная пушка и установленный на башне 7,62-миллиметровый пулемет служат в качестве вспомогательного оружия. Танк может нести 50 бронебойных, стабилизированных плавников, сбрасывающих сабо (APFSDS), фугасных головок для сквоша (HESH) и сокэ, а также 4000 патронов из 7 патронов.62-мм боеприпасы.
Броня Chobham второго поколения Challenger 2 обеспечивает высокий уровень защиты от оружия прямой наводки. Двигатель Perkins-Condor CV12 этого танка обеспечивает максимальную скорость по шоссе 59 км / ч и скорость по бездорожью 40 км / ч.
K2 Black Panther (новый корейский основной боевой танк) – современный ОБТ, разработанный Hyundai Rotem для армии Республики Корея (RoKA). ОБТ предназначен для обеспечения высокой мобильности, огневой мощи и самозащиты. Black Panther поступил на вооружение RoKA в 2014 году.
Основным оружием K2 Black Panther является 120-мм гладкоствольное орудие, которое может стрелять боеприпасами с кинетической энергией и оснащено автоматом заряжания для заряжания боеприпасов на ходу даже на пересеченной местности. Вспомогательное вооружение – 7,62-мм и 12,7-мм пулеметы.
Максимальная скорость 70 км / ч и дальность полета 450 км делают K2 очень мобильным на поле боя. Танк включает в себя композитную броню и динамическую реактивную броню (ERA) для всесторонней защиты от огня прямой наводкой.Стойка для боеприпасов также оснащена обдувными панелями для защиты от взрывов.
Merkava Mark IV – последняя версия линейки основных боевых танков Merkava, построенных MANTAK (Merkava Tank Office). Танк поступил на вооружение Армии обороны Израиля в 2004 году и считается одним из самых защищенных танков в мире.
Mk.4 вооружен 120-мм гладкоствольной пушкой MG253, способной вести огонь осколочно-фугасными противотанковыми (HEAT) и подрывными снарядами, а также противотанковыми управляемыми ракетами LAHAT.Спаренные 7,62-мм и 12,7-мм поворотные пулеметы и 60-мм гранатомет дополняют огневую мощь танка.
Merkava Mk.4 оснащен специальной разнесенной броней, подрессоренными боковыми юбками, лазерной системой предупреждения Elbit и встроенными противодымными гранатами IMI. Система активной защиты Trophy на борту танка защищает экипаж от современных противотанковых ракет. Танк движется с максимальной скоростью 64 км / ч.
Type 10 (TK-X) – усовершенствованный основной боевой танк четвертого поколения, построенный компанией Mitsubishi Heavy Industries для Сухопутных сил самообороны Японии (JGSDF).Танк поступил на вооружение JGSDF в 2012 году и отличается выдающейся подвижностью.
Огневая мощь ОБТ Type 10 дополняется 120-мм гладкоствольной пушкой, 12,7-мм крупнокалиберным пулеметом и 7,62-мм пушкой Type 74. Сложная система C4I обеспечивает взаимодействие с пехотными войсками во время комплексных боевых задач.
Корпус танка имеет модульную композитную керамическую броню, обеспечивающую защиту от выстрелов реактивных гранат (РПГ), кумулятивных снарядов и противотанковых ракет.Дополнительные модули можно легко удалить и установить, чтобы изменить уровни защиты. Дизельный двигатель с водяным охлаждением мощностью 1200 л.с. обеспечивает максимальную скорость 70 км / ч.
Leclerc – французский основной боевой танк, разработанный GIAT Industries (ныне Nexter Systems) для французской армии и в настоящее время состоящий на вооружении армии ОАЭ. Первый танк Leclerc был передан DGA (Французское агентство по закупкам) в январе 1992 года.
Leclerc – танк третьего поколения, вооруженный стандартной 120-мм гладкоствольной пушкой CN120-26 НАТО, спаренная с ней 12.7-мм пулемет и 7,62-мм пулемет на крыше. Танк может нести 40 патронов калибра 120 мм и более 950 патронов калибра 12,7 мм.
Усовершенствованная модульная броня из стали, керамики и кевлара обеспечивает всестороннюю защиту экипажа, которую можно поднять для защиты от СВУ, мин и гранатометов. Система самозащиты Galix, установленная на танке, еще больше увеличивает его живучесть. Танк развивает максимальную скорость 72 км / ч и может поражать цели со скоростью 50 км / ч на любой местности.
Т-90МС, модернизированная версия основного боевого танка Т-90, построенного на Уралвагонзаводе, впервые был представлен на выставке Russian Expo Arms в сентябре 2011 года. Т-90МС был значительно модернизирован для повышения боевых характеристик в настоящее время. сценарии ведения войны.
125-мм пушка 2А46М-5 танка ведет огонь разными типами боеприпасов с высокой точностью. Танк также вооружен 7,62-мм зенитным пулеметом 6П7К на дистанционно управляемом боевом модуле.
Модульные панели ERA, установленные на задней и боковой части танка, обеспечивают защиту от стрелкового оружия и осколков снарядов.В носовой части корпуса и башни может быть установлена реактивная броня РЕЛИКТ для защиты от противотанковых ракет. Т-90МС также оснащен оптико-электронной системой экранирования и системой электромагнитной защиты. Двигатель В-92С2Ф мощностью 1130 л.с. обеспечивает танку максимальную скорость 60 км / ч.
MBT VT4 (ранее MBT-3000) – танк третьего поколения, разработанный и изготовленный China North Industries Corporation (Norinco) в первую очередь для экспортных рынков. Танк поступил на вооружение Королевской армии Таиланда в 2017 году.
Основной боевой танк вооружен 125-мм гладкоствольной пушкой, способной стрелять снарядами APFSDS, кумулятивными боеголовками, артиллерией и управляемыми ракетами. Вспомогательное вооружение включает дистанционно управляемый зенитный пулемет калибра 12,7 мм и спаренный с ним 7,62 мм пулемет.
Танк снабжен композитной и фугасной реактивной броней. Система активной защиты (APS) GL5 на борту машины защищает танки, бронетехнику, противотанковые управляемые ракеты и противотанковое вооружение. Максимальная скорость VT4 MBT составляет 70 км / ч, а максимальная дальность полета – 500 км.
Связанное содержаниеПять стран, а именно США, Российская Федерация, Великобритания, Франция и Китай, считаются «государствами, обладающими ядерным оружием» (ГОЯО) в соответствии с Договором о нераспространении ядерного оружия (ДНЯО), в то время как Индия, Пакистан, Израиль и Северная Корея также имеет запасы ядерных боеголовок.
Связанные компании
ДЕСАПРО
Прочные транспортировочные ящики
28 августа 2020
У-пр.
Проекты полевых госпиталей для оборонных приложений
28 августа 2020
Новые технологии в Первой мировой войне
В этом упражнении учащиеся сопоставят первоисточники, чтобы визуализировать новые военные технологии, которые появились или оказали влияние во время Первой мировой войны.После того, как все совпадения будут подобраны, студенты прочитают рассказ очевидцев войны и поразмышляют о том, как технический прогресс повлиял на исход войны и увеличил масштабы разрушений.
Предлагаемые инструкции для преподавателей
Используйте это упражнение, рассказывая о Первой мировой войне или новых технологиях. Студенты будут сравнивать фотографии и документы, определять новые технологии и размышлять о влиянии технологий на войну. Для 7-12 классов. Приблизительное время – 25 минут.Учащиеся могут выполнять задание индивидуально или в парах, либо его можно использовать в рамках всего класса.
Для начала просмотрите действие для всего класса и выберите один документ из таблицы, с помощью которого будет моделироваться анализ документа. Щелкните оранжевый значок «Открыть в новом окне», чтобы увеличить его.
Попросите учащихся выполнить задание самостоятельно, выполняя аналогичный анализ для каждого документа, на который они нажимают. В ходе этого занятия учащимся будет предложено сопоставить документы в соответствии с шестью технологическими достижениями Первой мировой войны.Каждый матч представляет одну технику:
- Танков
- Химическое оружие или отравляющий газ
- Укрепленные окопы (включая колючую проволоку, бетон и т. Д.) (Обратите внимание, что окопы давно использовались на войне.)
- Самолеты (Обратите внимание, что самолеты использовались на войне и раньше, но Первая мировая война была первым крупным конфликтом, в котором их использование получило широкое распространение.)
- Пулеметы
- Подводные лодки
После того, как ученики подберут все совпадения, они увидят отрывок из письма американского солдата по имени Уэйн, служившего во Франции во время Первой мировой войны, своим «людям».В письме содержится подробное описание войны и ее злодеяний. С его точки зрения, студенты получают представление о влиянии «тотальной войны» на участников и увеличении масштабов разрушений во время Первой мировой войны.
Затем они должны щелкнуть «Когда вы готовы», чтобы ответить на последующие вопросы. Проведите в классе обсуждение их ответов на эти вопросы:
- Новые военные технологии, использованные в Первой мировой войне, могут уничтожить больше жизней и имущества намного быстрее, чем в предыдущих войнах.Судя по письму американского солдата, которое вы прочитали после изготовления спичек, каково это было находиться на войне в окружении этого оружия?
- Как вы думаете, какое влияние эта более разрушительная война оказала на людей, воюющих, и на места, где велась война?
- По вашему мнению, какая технология, вероятно, оказала наибольшее влияние на более поздние войны после Первой мировой войны? Было ли это хорошим развитием событий или миру было бы лучше без него?
Чтобы расширить эту деятельность, вы можете познакомить студентов с другими новыми технологиями или изменениями в обществе, которые произошли во время Первой мировой войны.См., Например:
Спросите студентов: После войны, какие технологии, по вашему мнению, повлияли (или, может быть, продолжают влиять) на мир больше всего в нашей повседневной жизни?
Возможность использования водосберегающих технологий: системы сбора дождевой воды
- Система сбора: Поверхность крыши и желоба для улавливания дождевой воды и ее отправки в систему хранения
- Входной фильтр: Сетчатый фильтр для улавливания крупного мусора
- Дивертер первой промывки: Дивертер, который удаляет мусор, не захваченный входным фильтром, из первоначального поток дождевой воды
- Резервуар для хранения: Резервуары для хранения, состоящие из материала пищевой полиэфирной смолы, одобренного U.S. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), который имеет зеленый цвет и помогает уменьшить рост бактерий
- Перелив: сливной патрубок, который допускает переполнение, если резервуар для хранения заполнен
- Органы управления: Система управления, которая контролирует уровень воды и систему фильтрации
- Система очистки: Система фильтрации и дезинфекции, которая обрабатывает воду в соответствии с непитьевыми или питьевыми стандартами
- Насос: Насос для перемещения воды через систему туда, где она будет использоваться
- Предотвращение обратного потока: Предотвращение обратного потока для обеспечения отрицательного давления вода не может течь обратно через систему в систему подпиточной воды
- Расходомер: Расходомер (с регистратором данных) для измерения производства воды
- Электропитание: в системах могут использоваться либо обычные источники энергии, либо, для улучшения автономных возможностей , альтернативные источники, такие как автономные или связанные с сетью солнечные системы
- Индикатор уровня воды: контролирует уровень воды в накопительном баке
Технологические соображения
Ниже приведены важные соображения при планировании проекта сбора дождевой воды.
- Конечное использование: Предполагаемое конечное использование собранной дождевой воды определит тип оборудования для очистки, которое потребуется системе.
- Местоположение участка: выберите участки с достаточным количеством осадков для применения. Для получения дополнительной информации см. Карту доступности дождевой воды.
- Приложения: выберите место, где есть несколько приложений, которые могут использовать дождевую воду, например мытье транспортных средств, орошение ландшафтов и пылеподавление.
- Размер водосборной площади (размер крыши): большая площадь крыши может улавливать значительное количество осадков, даже в районах с малым количеством осадков.
- Емкость накопления дождевой воды: в районах с менее частым выпадением осадков могут потребоваться резервуары большего размера, чтобы обеспечить большую емкость накопления между подзарядкой воды. Увеличенный размер резервуара увеличит стоимость оборудования.
- Уклон и тип кровли: Материал и уклон кровли влияют на количество собираемой воды. Крыши с более низким скатом, как правило, улавливают больше воды, чем крыши с крутым скатом. Крыша с более гладкой текстурой облегчает сток воды лучше, чем крыши с текстурой.
- Расходы на воду: в районах с более высокими расходами воды проекты по сбору дождевой воды станут более экономически жизнеспособными.
- Разрешения: Могут потребоваться разрешения на сбор дождевой воды. Проконсультируйтесь с местным правительством или правительством штата. Для получения дополнительной информации см. Карту правил сбора дождевой воды.
Размер системы
Вот основные шаги для правильного определения размера резервуара для сбора дождевой воды.
- Определите, сколько дождевой воды доступно для сбора урожая. Инструмент для сбора дождевой воды FEMP можно использовать для оценки количества ежемесячных осадков за типичный год, которые могут быть собраны с крыши или других твердых поверхностей.
- Оцените потребность приложения в воде за тот же период. Если возможно, определите ежемесячный спрос на приложение за полный год.
- Сравните количество ежемесячных осадков, которые могут быть собраны, с ежемесячной потребностью в воде в течение года. Достаточно ли осадков, чтобы удовлетворить значительную часть потребностей приложения?
- Определите оптимальный размер резервуара для хранения, который обеспечивает достаточный объем для хранения достаточного количества осадков для удовлетворения спроса, не превышая при этом размер резервуара.
Примечание. Если в течение года выпадают большие осадки, может потребоваться резервуар большего размера для хранения дождевой воды во время влажных месяцев для использования в более засушливые месяцы. Для поддержания качества воды может потребоваться дополнительная обработка. Кроме того, может быть полезно сравнить еженедельные осадки с недельной потребностью, чтобы получить более точное представление о наличии осадков, необходимых для удовлетворения потребностей в воде.
Инструмент для сбора дождевой воды FEMP использует следующую формулу для расчета ежемесячного количества дождевой воды, доступной для сбора урожая:
Собранных осадков за месяц (галлоны)
= Площадь водосбора (размер крыши) (квадратные футы) × Ежемесячное количество осадков (дюймы)
× Преобразование Фактор × коэффициент сбора
Где:
- Площадь водосбора (размер крыши) – это размер крыши, на которой будут собираться осадки
- Ежемесячное количество осадков – это общее количество осадков (в дюймах) за месяц
- Коэффициент сбора – это коэффициент, применяемый к общему ежемесячному потенциалу сбора урожая для учета потерь в системе.Техасское руководство по сбору дождевой воды рекомендует использовать от 75% до 90%, в зависимости от того, насколько эффективно система сбора дождевой воды собирает осадки. площадь крыши для общего ежемесячного потенциала сбора урожая в галлонах.
Эксплуатация и обслуживание
Системы сбора дождевой воды требуют регулярной эксплуатации и технического обслуживания. Как правило, компоненты системы рассчитаны на регулярное техническое обслуживание, и производители часто предоставляют гарантию на несколько лет, от 15 до 30 лет на резервуары для хранения и трубопроводы и обычно от двух до 10 лет на насосы.
В таблице 1 перечислены рекомендуемые действия по эксплуатации и техническому обслуживанию (O&M) для основных компонентов. Эти действия должны сопровождать действия, рекомендованные в материалах производителя, относящихся к установленному оборудованию.
Таблица 1. Компоненты для сбора дождевой воды, показанные на рисунке 1, и связанные с ними действия по техническому обслуживанию
| Номер | Компонент | Описание | Действия по техническому обслуживанию | Рекомендуемая частота | Поверхность крыши и желоба для сбора дождевой воды и отправки ее в систему хранения. | Содержите в чистоте и вдали от чрезмерного количества мусора, особенно после продолжительных периодов засухи или после штормов. Осмотрите поверхность крыши и убедитесь, что вода течет и стекает должным образом. | Еженедельно |
|---|---|---|---|---|
| 2 | Входной фильтр | Сетчатый фильтр для улавливания крупного мусора. | Очищайте фильтр и заменяйте его через регулярные промежутки времени, указанные производителем. | Еженедельно; интервалы, указанные производителем |
| 3 | Отводное устройство для первой промывки | Отводное устройство, которое удаляет мусор, не захваченный входным фильтром, из первоначального потока дождевой воды. | Содержите в чистоте и вдали от чрезмерного количества мусора, особенно после продолжительных периодов засухи или после штормов. Убедитесь, что дивертер работает должным образом, отводя только первоначальный смыв воды во время дождя. | Ежемесячно и после продолжительных штормов |
| 4 | Резервуар для хранения | Резервуары для хранения, состоящие из одобренного FDA материала из пищевой полиэфирной смолы зеленого цвета, который помогает уменьшить рост бактерий. | Осмотрите бак на предмет трещин или утечек. Может потребоваться нечастая продувка для удаления осадка со дна резервуара. При регулярном обслуживании фильтров накопление осадка должно быть минимальным (от 2 мм до 2 дюймов в год). | Ежегодно |
| 5 | Перелив | Дренажный патрубок, допускающий перелив при заполнении накопительного бака. | Осмотрите сливной штуцер, чтобы убедиться, что в нем нет мусора. | Ежемесячно |
| 6 | Элементы управления | Система управления, контролирующая уровень воды и система фильтрации. | Убедитесь, что органы управления работают должным образом, визуально подтвердите реакцию на команды управления. При необходимости обратитесь к производителю для устранения проблем с элементами управления. Убедитесь, что проводка в хорошем состоянии. | Ежемесячно |
| 7 | Система очистки | Система фильтрации и дезинфекции, обрабатывающая воду в соответствии со стандартами, не пригодными для питья или питья. | Очищайте и заменяйте фильтры через интервалы, указанные производителем. Убедитесь, что интервалы дозирования системы очистки достаточны для удовлетворения требований к качеству воды в системе. | Интервалы, указанные производителем |
| 8 | Насос | Насосы перемещают воду через систему к конечному использованию. | Проверить состояние двигателя. Проверьте чрезмерную вибрацию, шум или температуру. Выполняйте техническое обслуживание насоса, например смазку подшипников, в соответствии со спецификациями производителя. | Ежемесячно; Интервалы, указанные производителем |
| 9 | Предотвращение обратного потока | Предотвращение обратного потока для предотвращения протекания воды при отрицательном давлении. | Пройдите утвержденный профессиональный тест ежегодно или с частотой, требуемой местным законодательством. | Ежегодно |
| 10 | Расходомер | Расходомер (с регистратором данных) для измерения добычи воды. | Убедитесь, что расходомер откалиброван в соответствии с инструкциями производителя прибора. Регулярно отслеживайте потребление воды по показаниям счетчиков автоматически (с помощью регистратора данных) или вручную с помощью журнала регистрации. | Ежемесячно |
| 11 | Электропитание | В системах могут использоваться обычные источники энергии или, для улучшения автономных возможностей, могут использоваться альтернативные источники, такие как автономные или связанные с сетью солнечные системы. | Проверьте источник питания и оборудование после отключения электроэнергии и убедитесь в отсутствии повреждений компонентов. Следуйте инструкциям производителя по эксплуатации и обслуживанию альтернативных автономных источников питания (например,г., солнечные фотоэлектрические панели). | По мере необходимости; Интервалы, указанные производителем |
| 12 | Индикатор уровня воды | Контролирует уровень воды в накопительном баке. | Убедитесь, что индикатор работает должным образом. | Ежемесячно |
| 13 (не показано на рисунке 1) | Подключение питьевой воды | Подача подпиточной воды (например, городская вода) для удовлетворения потребностей системы, когда количество осадков недостаточно для удовлетворения спроса (не показано) . | Осмотрите соединение подачи питьевой воды и устройство предотвращения обратного слива, а также убедитесь, что соединения находятся в хорошем состоянии и не имеют утечек. Соблюдайте все правила проведения испытаний, требуемые местными постановлениями. | Ежегодно |
Очистка питьевой воды
Собранная дождевая вода обычно используется в непитьевых целях, но может соответствовать стандартам питьевой воды при дополнительной очистке. Для питьевых систем лицензированный оператор должен обслуживать систему, чтобы гарантировать, что она продолжает производить воду с качеством, пригодным для потребления человеком.Дополнительные соображения и компоненты, более характерные для питьевых систем, показаны в таблице 2.
Таблица 2. Дополнительные соображения по эксплуатации и техобслуживанию, относящиеся к системе сбора дождевой питьевой воды
| Компонент | Описание | Действия по техническому обслуживанию | Рекомендуемая частота |
|---|---|---|---|
| Качество воды | Вода должна регулярно проверяться лицензированным оператором, чтобы убедиться, что она безопасна для потребления человеком. | Провести проверку качества воды; проверьте качество воды на предмет правильного химического баланса. Контролировать уровень мутности. Проверьте pH, температуру и остаток дезинфицирующего средства. | Daily |
| Фильтрующие картриджи / мембраны | Вода прокачивается через фильтры / мембраны, которые должны удалять не менее 99% частиц диаметром 3,0 микрона и более. Иногда это достигается поэтапно, когда фильтры устанавливаются последовательно. | При необходимости замените фильтры в соответствии с рекомендациями производителя. | Интервалы, указанные производителем |
| Системы дезинфекции – Может представлять собой комбинацию озона, хлорирования и ультрафиолетового (УФ) излучения. | Системы дезинфекции способны инактивировать (или уничтожить) вирусы, которые могут находиться в воде. | Убедитесь, что интервалы дозирования установлены так, чтобы обеспечить достаточную дезинфекцию количества воды, обрабатываемой через систему. Для выполнения этого требования необходим постоянный мониторинг. Убедитесь, что уровень подачи и впрыска химикатов в системе достаточен. Замените оборудование, такое как ультрафиолетовые (УФ) лампы, по истечении срока их службы. Срок службы УФ-лампы обычно составляет около года, и с возрастом ее эффективность начинает снижаться. Керамические и титановые пластины, предохранители и фильтры в генераторах озона могут нуждаться в очистке или замене. Проконсультируйтесь со спецификациями производителя относительно периодичности технического обслуживания. | Ежедневно; Указанные производителем интервалы |
Ссылки по теме
FEMP создал серию альтернативных водных карт, чтобы помочь федеральным агентствам стратегически спланировать, где реализовать альтернативные водные проекты.Три из этих карт и один инструмент охватывают сбор дождевой воды:
Дополнительные возможности
Прочтите об этих дополнительных возможностях водосберегающих технологий.
Обзор
Что такое жидкость для выхлопных газов дизельных двигателей (DEF)?
Что такое избирательное каталитическое восстановление (SCR)?
Жидкость для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF) используйте
Где я могу купить жидкость для выхлопных газов дизельных двигателей (DEF)?
Сколько жидкости для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF) будет потреблять мой грузовик?
Сколько я могу ожидать платить за жидкость для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF)?
Что произойдет, если в моем грузовике закончится жидкость для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF)?
Существует ли опасность заправки топливного бака с жидкостью для отработавших газов (DEF) дизельным топливом и какие проблемы это вызовет?
Если я поменяю поставщика жидкостей для дизельных выхлопных газов (DEF), что мне делать с жидкостью, которая остается в резервуарах для бестарного хранения, и нужно ли мне их очищать?
Технология избирательного каталитического восстановления (SCR)
Почему производители используют селективное каталитическое восстановление (SCR) для выполнения рекомендаций 2010 года?
Есть ли производители тяжелых грузовиков, которые не используют технологию избирательного каталитического восстановления (SCR)?
Как избирательное каталитическое восстановление (SCR) влияет на характеристики автомобиля?
Какой экономии топлива я могу ожидать от грузовика, оборудованного технологией избирательного каталитического восстановления (SCR)?
Когда впервые была использована технология избирательного каталитического восстановления (SCR)?
Работа с жидкостью для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF)
Является ли жидкость для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF) едкой?
Нужно ли мне надевать защитную одежду при наполнении бака DEF?
Что делать при разливе DEF?
Каков срок хранения жидкости для выхлопных газов дизельных двигателей (DEF)?
Большая часть жидкости для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF) представляет собой деионизированную воду. Должен ли я беспокоиться о замерзании бака или других частей системы избирательного каталитического восстановления (SCR)?
Испаряется ли DEF и что происходит, если он испаряется?
В чем разница между сельскохозяйственной мочевиной и мочевиной, используемой в жидкости для выхлопных газов дизельных двигателей (DEF)?
Что произойдет, если я проглочу жидкость для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF)?
Что произойдет, если я вдыхаю пары дизельной выхлопной жидкости (DEF)?
Что такое жидкость для выхлопных газов дизельных двигателей (DEF)?
Diesel Exhaust Fluid (DEF) – неопасное решение, то есть 32.5% мочевины и 67,5% деионизированной воды. DEF впрыскивается в выхлопные газы дизельных транспортных средств, чтобы разбить опасные выбросы NOx на безвредные азот и воду. Эта система называется селективным каталитическим восстановлением (SCR) и может быть найдена на грузовиках 2010 года и более поздних моделей, а также во многих дизельных пикапах и внедорожниках. DEF не является добавкой к топливу и никогда не вступает в контакт с дизельным топливом. Он хранится в отдельном баке, обычно с синей крышкой заливной горловины.
Что такое избирательное каталитическое восстановление (SCR)?
В технологииSCR используется каталитическая система для разложения опасных выбросов NOx, производимых дизельными двигателями, на азот и воду.Химические реакции, используемые в системах SCR, требуют постоянной подачи газообразного аммиака. В автомобилестроении система SCR обеспечивает подачу аммиака с использованием раствора мочевины, называемого жидкостью для выхлопных газов дизельных двигателей (DEF). DEF впрыскивается в выхлопной поток с помощью усовершенствованной системы впрыска, а затем превращается в аммиак на катализаторе. Аммиак разлагает опасные выбросы NOx, производимые дизельными двигателями, на азот и воду.
Где я могу купить жидкость для выхлопных газов дизельных двигателей (DEF)?
На сайтеdiscoverDEF.com есть обширные списки остановок для грузовиков и розничных точек, где вы можете приобрести жидкость для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF) в кувшинах или на насосе, а также список поставщиков автопарка, которые могут доставить на ваш объект.Чтобы найти ближайшего к вам поставщика, посетите наши страницы поиска по снабжению автопарком и розничной торговле DEF.
Сколько жидкости для дизельных выхлопных газов (DEF) будет потреблять мой грузовик?
Расход жидкости для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF) измеряется как коэффициент использования дизельного топлива, обычно называемый «скоростью дозирования» или «скоростью обработки». В автомобилях средней и большой грузоподъемности дозировка составляет 2-3%. Это означает, что если топливная эффективность вашего грузовика составляет шесть миль на галлон, а скорость дозирования составляет 3%, он будет использовать примерно 1 галлон DEF каждые 200 миль.
Отзывы ряда автопарков показывают, что скорость дозирования немного ниже, чем первоначально прогнозировалось производителями, на уровне 2,0–2,5%.
Сколько я могу ожидать платить за жидкость для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF)?
Цена на жидкость для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF) будет зависеть от вашего местоположения, способа подачи и объема жидкости, которую вы покупаете. Упакованные поставки, которые поставляются в кувшинах на 1, 2,5 и 4 галлона, являются наиболее дорогим методом из расчета на галлон, за ним следуют бочки на 55 галлонов и бочки на 275 или 330 галлонов.Оптовые партии, которые доставляются непосредственно на терминалы автопарка, – самый дешевый способ купить DEF. DEF также можно купить на насосе в Pilot Flying J, Love’s Travel Stops и других цепях для остановок грузовиков. Экономия затрат при перемещении от стоянки грузовиков к поставке грузовиков составляет примерно 30%.
Integer Research издает ежеквартальную публикацию, в которой отслеживаются изменения на рынке и цены на DEF в Северной Америке. Щелкните здесь, чтобы узнать больше о The Monitor.
Что произойдет, если в моем грузовике закончится жидкость для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF)?
The U.S. Агентство по охране окружающей среды требует, чтобы производители автомобилей принимали меры, гарантирующие, что автомобили не могут работать без жидкости для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF). Перед тем, как бак DEF грузовика опустеет, водитель получает серию предупреждений на дисплеях приборной панели (почти так же, как если бы у него кончалось дизельное топливо). Обычно, когда уровень DEF в баке опускается ниже 10%, загорается желтая сигнальная лампа, при 5% эта лампа начинает мигать, а ниже 2,5% загорается непрерывная желтая сигнальная лампа.
Если у грузовика закончится DEF, мощность двигателя будет снижена, будет отображаться сплошное красное предупреждение, а скорость автомобиля будет ограничена 5 милями в час до тех пор, пока бак DEF не будет заправлен.
Существует ли опасность заправки топливного бака с жидкостью для отработавших газов (DEF) дизельным топливом и какие проблемы это вызовет?
Существует ряд мер безопасности, направленных на предотвращение путаницы между заправочными горловинами дизельного топлива и жидкостью для отработавших газов (DEF). Стандартный диаметр сопла для DEF равен 0.75 дюймов (19 мм) по сравнению с 0,87 дюйма (22 мм) для дизельного топлива, что предотвращает попадание форсунки дизельного топлива в бак DEF. Кроме того, наливная крышка бака DEF синего цвета с четкой маркировкой «Diesel Exhaust Fluid» с соответствующим номером стандарта ISO.
Однако сообщалось о небольшом количестве случаев, когда дизельное топливо было залито в бак DEF. Дизель менее плотный, чем DEF, и будет плавать поверх DEF в баке, но даже небольшое количество дизельного топлива может повредить вашу систему SCR, и мы рекомендуем вам немедленно связаться с вашим дилером и не управлять транспортным средством.
Если в топливный бак залить DEF, двигатель почти сразу перестанет работать, и автомобиль нужно будет доставить в сервисный центр для ремонта.
Если я поменяю поставщика жидкости для дизельных выхлопных газов (DEF), что мне делать с жидкостью, которая остается в резервуарах для бестарного хранения, и нужно ли мне их очищать?
Нет, просто дайте баку максимально пустой перед заправкой. Жидкость для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF) является чистым химическим веществом, поэтому резервуар для хранения больших объемов не нужно очищать, если он не загрязнен.DEF от разных поставщиков, сертифицированных API, могут быть смешаны.
Почему производители используют селективное каталитическое восстановление (SCR) для выполнения рекомендаций 2010 года?
Избирательное каталитическое восстановление (SCR) – это технология, которую выбирают все производители грузовиков и двигателей, чтобы соответствовать стандартам выбросов Агентства США по охране окружающей среды 2010 года для автомобилей средней и большой грузоподъемности, которые являются одними из самых строгих в мире. Большинство производителей грузовиков пришли к выводу, что единственный способ соблюдать эти правила без ущерба для характеристик двигателя и топливной экономичности – это использовать SCR.Для получения дополнительной информации о руководящих принципах 2010 г. см. Нашу страницу «Регулирование выбросов».
Есть ли производители тяжелых грузовиков, которые не используют технологию избирательного каталитического восстановления (SCR)?
Navistar был единственным производителем тяжелых грузовиков, который не использовал селективную каталитическую нейтрализацию (SCR) на своих автомобилях, чтобы соответствовать стандартам выбросов EPA 2010. До 2013 года в его моделях 2010 года использовалась комбинация рециркуляции выхлопных газов (EGR) и квот на выбросы, заработанных в результате досрочного выполнения нового законодательства в рамках банковской и торговой программы.Это означало, что грузовикам Navistar было разрешено выбрасывать NOx на уровнях, превышающих указанные в правилах 2010 года, до предела 0,5 г / бч-час. Однако в 2012 году Navistar объявила, что будет использовать технологию SCR для своих новых автомобилей средней и большой грузоподъемности, и эти новые модели были представлены в 2013 году.
Как селективное каталитическое восстановление (SCR) влияет на характеристики автомобиля?
С момента введения законодательства о выбросах дизельных двигателей производители грузовиков боролись за сокращение выбросов при сохранении и повышении крутящего момента двигателя.Селективное каталитическое восстановление (SCR) – это технология последующей обработки, что означает, что она имеет дело с выбросами без адаптации условий сгорания. Напротив, рециркуляция выхлопных газов (EGR) работает за счет снижения температуры сгорания, тем самым уменьшая NOx. Использование SCR позволило производителям настраивать двигатели, улучшая топливную экономичность и увеличивая крутящий момент по сравнению с технологиями 2007 года.
Какую экономию топлива можно ожидать от грузовика, оборудованного технологией избирательного каталитического восстановления (SCR)?
Селективное каталитическое восстановление (SCR) – это технология контроля выбросов выхлопных газов после обработки, которая имеет дело с выбросами за пределами двигателя.Это означает, что производители могут настраивать двигатели для повышения производительности и экономии топлива. Степень этой экономии может быть разной, но опыт эксплуатации грузовых автомобилей большой грузоподъемности после 2010 года показывает, что экономия топлива составляет около 5% по сравнению с моделями 2007 года с аналогичными характеристиками двигателей. PACCAR, Daimler и Cummins используют этот показатель в своих характеристиках модели 2010 года. Отчеты клиентов, использующих внедорожные машины с SCR, сообщают об экономии топлива на 5% и выше.
Когда впервые была использована технология избирательного каталитического восстановления (SCR)?
Технология избирательного каталитического восстановления(SCR) была впервые запатентована в 1957 году и в течение многих лет использовалась для сокращения выбросов NOx от угольных электростанций и других стационарных источников.Эта технология была впервые использована в серийном производстве дизельных автомобилей компанией Nissan Diesel в Японии в 2004 году, чтобы соответствовать самым строгим в то время стандартам выбросов в мире. С тех пор SCR широко применяется во всем мире на дизельных транспортных средствах, и к концу 2012 года только в Европе более миллиона коммерческих автомобилей были оснащены технологией контроля выбросов SCR.
Является ли жидкость для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF) едкой?
Diesel Exhaust Fluid (DEF) не токсичен, не вреден и не опасен.Фактически, из всех жидкостей, используемых в грузовых автомобилях, таких как дизельное топливо, моторное масло, тормозная жидкость, антифриз и стеклоомыватель, DEF является наименее опасным. Однако DEF вызывает коррозию некоторых металлов, таких как углеродистая сталь, алюминий, медь и цинк, и DEF не следует хранить в контейнерах из этих материалов. Ваш поставщик DEF может проконсультировать вас. ISO22241 предоставляет список материалов, которые рекомендуются и не рекомендуются, но дает понять, что ни один из перечисленных материалов не является исчерпывающим.
Нужно ли мне надевать защитную одежду при наполнении бака DEF?
При работе с DEF носить защитную одежду не обязательно, однако жидкость для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF) может испачкать одежду.Если вы пролили DEF на одежду, смойте ее водой.
Что делать при разливе DEF?
Если вы пролили небольшое количество жидкости для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF), ее можно смыть водой или протереть. Если оставить сохнуть, он превратится в белые кристаллы. Их можно смыть водой. Если вы пролили большое количество DEF, обратитесь за советом к своему поставщику DEF.
Каков срок хранения жидкости для выхлопных газов дизельных двигателей (DEF)?
Diesel Exhaust Fluid (DEF) имеет срок годности два года.Однако это можно уменьшить, если жидкость подвергается воздействию прямых солнечных лучей или если температура DEF остается выше 86 ° F (30 ° C) в течение продолжительных периодов времени. На всей упаковке DEF должен быть указан срок годности. Если у вас есть DEF, срок годности которого истек, обратитесь к поставщику за советом или разбавьте его водой в соотношении 1:10 и используйте на лужайке!
Большая часть жидкости для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF) представляет собой деионизированную воду. Должен ли я беспокоиться о замерзании бака или других частей системы избирательного каталитического восстановления (SCR)?
Diesel Exhaust Fluid (DEF) замерзает с образованием кристаллической кашицы при температуре 12 ° F (-11 ° C), и ее нельзя хранить при температурах выше 86 ° F (30 ° C).Если DEF замерз на вашем автомобиле, например, ночью или в выходные дни, вам не нужно предпринимать никаких действий. Используйте автомобиль как обычно. Производители грузовиков используют различные методы нагрева для размораживания замороженных резервуаров DEF, включая нагревательные элементы внутри резервуара. Пока идет процесс оттаивания, характеристики автомобиля не пострадают (количество используемого DEF будет уменьшено, поскольку холодный двигатель производит низкий уровень выбросов NOx). В некоторых случаях трубки подачи DEF также нагреваются, чтобы предотвратить замерзание, или трубки опорожняются после выключения двигателя.Короче говоря, нет причин для беспокойства по поводу использования вашего грузовика SCR в холодную погоду.
Испаряется ли DEF и что будет, если он испарится?
Diesel Exhaust Fluid (DEF) испаряется при хранении при более высоких температурах в течение длительного периода, поскольку она на 67,5% состоит из воды. Чтобы избежать любого риска испарения, держите крышку резервуара DEF и контейнеров для хранения плотно закрытыми.
Полевые испытания показали, что даже при высоких температурах отсутствует значительный риск испарения из резервуаров DEF.
В чем разница между мочевиной в сельском хозяйстве и мочевиной, используемой в жидкости для выхлопных газов дизельных двигателей (DEF)?
Diesel Exhaust Fluid (DEF) использует мочевину автомобильного качества, которая имеет гораздо более высокую чистоту, чем мочевина удобрений. Использование мочевины более низкого качества вызовет ухудшение работы системы избирательного каталитического восстановления (SCR), что в конечном итоге приведет к поломке грузовика. В краткосрочной перспективе это также может привести к тому, что датчики решат, что бак DEF грузовика пуст, и вызовут событие снижения номинальных характеристик, которое снизит мощность двигателя и, в конечном итоге, предотвратит повторный запуск двигателя.
Что произойдет, если я проглочу жидкость для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF)?
Diesel Exhaust Fluid (DEF) нельзя глотать. В случае проглатывания следует немедленно обратиться к врачу.
Что произойдет, если я вдыхаю пары дизельной выхлопной жидкости (DEF)?
При нормальных условиях использования вдыхание не ожидается. Однако при перекачивании жидкости для выхлопных газов дизельного двигателя (DEF) в закрытом помещении возможно вдыхание небольшого количества паров аммиака из DEF. Если вы вдыхаете пары DEF, выйдите на свежий воздух.Если вы испытываете какие-либо симптомы, такие как раздражение носа или горла, следует проконсультироваться с врачом. DEF иногда имеет легкий запах аммиака (аналогично домашним чистящим средствам), но это не вредно.
Студент района Фэрфакс Технологический конкурс «Shark Tank»
Нижеследующее предназначено для предоставления основы для оценки студенческих проектов. Не стесняйтесь задавать свои вопросы. Если вы не видели эпизод с «Танком с акулами», рассмотрите возможность его просмотра, чтобы познакомиться с окружающей средой «танка», включая тон, ход, обсуждение, вопросы и т. Д.,. Спасибо, что согласились стать судьей. Это должно быть очень приятным занятием как для вас, так и для участников.
Продукт / инновация будут оцениваться по следующим критериям.
1. Максимизирует самостоятельное использование пожилыми людьми / взрослыми с ограниченными возможностями, сводит к минимуму потребность в коучинге.
2. Простота конструкции и использования, безопасная, легкая для понимания и использования.
3. Отвечает целям категории.
4. Демонстрирует понимание проблем, с которыми сталкиваются пожилые люди / взрослые с ограниченными возможностями, использующие технологии.
5. Демонстрирует наличие рыночного спроса.
6. Демонстрирует положительное влияние на жизнь пожилых людей / взрослых с ограниченными возможностями.
Продукт / инновация должны быть направлены на удовлетворение потребности по крайней мере в одной из следующих категорий.
1. Здоровье и отдых: Содействовать здоровому старению, e.ж., поощрять физическую активность, постоянное участие в рекреационных мероприятиях и досуге, правильное питание, следить за состоянием здоровья, обеспечивать интеллектуальную стимуляцию, самоконтроль хронических заболеваний, мобильность.
2. Безопасность: Повышение физической безопасности, например, решение проблем риска падения, общение с опекунами / семьей / друзьями, безопасность пищевых продуктов, мониторинг рисков для здоровья.
3. Уход: Поддерживать членов семьи в выполнении их функций по уходу.
Предлагаемый круг вопросов конкурсантам.
1. Миссия: Что вы пытались выполнить?
а. Какая потребность / проблема была выявлена и как она была выявлена?
б. Какая целевая аудитория – возраст, среда проживания?
c. Какие преимущества предлагает этот продукт / инновация?
2. Вдохновение / мотивация
а. Почему была выбрана эта потребность / проблема?
б. Какое исследование было проведено для выявления проблемы / поиска решения?
c. Что делает этот продукт уникальным?
3.Товарность
а. Откуда вы знаете, что этот продукт выполняет свою миссию?
б. Как это было проверено?
c. Сколько людей это тестировали?
d. Какие доработки были внесены в продукт по результатам тестирования?
е. Какие данные подтверждают вышеизложенное?
4. Стоимость / осуществимость
а. Как создавался продукт?
б. Какие инструменты – оборудование, программное обеспечение, экспертиза – необходимы?
c. Какова / была стоимость производства?
Дополнительные сведения:
1. Стоит ли этот продукт дорабатывать? Кем?
2. Какие советы можно дать участнику по дальнейшему тестированию, развитию?
Загрузите PDF * версию Руководства для судей.
