第二节扫舱泵扫舱泵的作用是抽吸货油舱底部残余液体。由于货油泵及其吸入喇叭口尺寸较大,对舱底各个角落等处不能卸除干净,故需有小型的扫舱泵、它的排量在300m/h左右。在现代装有自动扫舱装置的油船上一般都设置一台扫舱泵。除上述用途外,扫舱泵还有如下作用:在卸货完成时,用来清扫管线中的残油;抽除货油泵中的空气:排出泵舱中的舱底污水:在采用项装法时用以排出舱内的水分;排出兼用船在运输矿石航次中的舱内污水。扫舱泵一般都是蒸汽往复泵,往复泵是依靠活塞在泵缸中作往复运动,使泵缸内工作空间容积变化,产生吸排作用,从而实现能量传递的一种容积式泵。在泵缸内容积增大时,形成低压,液体经吸入阀吸入,当缸内容积减小时,压力提高,关闭吸入阀而顶开排出阀,排出液体。由于往复泵排量不均匀,惯性力影响较大。受活塞连杆机构运动加速度和吸排阀动作延滞的影响,活塞的尺寸、重量以及单位时间里往复次数均不宜过大。因此,往复泵适于用作排量相对较小而压头较高的扫舱泵,一般油船上配的都是双缸蒸汽直接作用式华盛顿泵。双缸蒸汽直接作用泵就是将蒸汽活塞杆与油活塞杆直接连在一起,以使作用在蒸汽活塞上的蒸汽压力直接传递给油活塞从而完成往复吸排动作的泵,这种泵具有以下特点:干吸性能好:适合在排量小、压头高的情况下使用:不怕混入空气,有自吸能力,能够在很大的范围内调节运行工况。往复式扫舱泵的构造如下:双缸蒸汽直接作用泵具有两个汽缸和两个油缸,两泵并列,一侧泵的动作通过十字头和摇臂带动另一侧的配汽滑阀。为了使供入汽缸的蒸汽压力在活塞的全行过程中保持不变,就需使配汽滑阀具有不变的开度,为此在配汽滑阀杆上具有空动。然而,空动过大又会使活塞的行程过长,从而造成“敲缸现象”,“敲缸”可能会使汽缸受到严重破坏。活塞在往复运动的过程中,在其运动接近汽缸的上死点和下死点之前就应将排气孔遮闭,以使残留在汽缸中的蒸汽受到压缩,起汽垫缓冲作用,从而使泵的运动比较圆滑。图3-5表示出了双缸扫舱泵的工作情况。18
18 第二节 扫舱泵 扫舱泵的作用是抽吸货油舱底部残余液体。由于货油泵及其吸入喇叭口尺寸较 大,对舱底各个角落等处不能卸除干净,故需有小型的扫舱泵、它的排量在 300m3 /h 左右。在现代装有自动扫舱装置的油船上一般都设置一台扫舱泵。 除上述用途外,扫舱泵还有如下作用:在卸货完成时,用来清扫管线中的残油; 抽除货油泵中的空气;排出泵舱中的舱底污水;在采用顶装法时用以排出舱内的水 分;排出兼用船在运输矿石航次中的舱内污水。 扫舱泵一般都是蒸汽往复泵,往复泵是依靠活塞在泵缸中作往复运动,使泵缸 内工作空间容积变化,产生吸排作用,从而实现能量传递的一种容积式泵。在泵缸 内容积增大时,形成低压,液体经吸入阀吸入,当缸内容积减小时,压力提高,关 闭吸入阀而顶开排出阀,排出液体。由于往复泵排量不均匀,惯性力影响较大。受 活塞连杆机构运动加速度和吸排阀动作延滞的影响,活塞的尺寸、重量以及单位时 间里往复次数均不宜过大。因此,往复泵适于用作排量相对较小而压头较高的扫舱 泵,一般油船上配的都是双缸蒸汽直接作用式华盛顿泵。 双缸蒸汽直接作用泵就是将蒸汽活塞杆与油活塞杆直接连在一起,以使作用在 蒸汽活塞上的蒸汽压力直接传递给油活塞从而完成往复吸排动作的泵,这种泵具有 以下特点:干吸性能好;适合在排量小、压头高的情况下使用;不怕混入空气,有 自吸能力,能够在很大的范围内调节运行工况。 往复式扫舱泵的构造如下: 双缸蒸汽直接作用泵具有两个汽缸和两个油缸,两泵并列,一侧泵的动作通过 十字头和摇臂带动另一侧的配汽滑阀。为了使供入汽缸的蒸汽压力在活塞的全行过 程中保持不变,就需使配汽滑阀具有不变的开度,为此在配汽滑阀杆上具有空动。 然而,空动过大又会使活塞的行程过长,从而造成“敲缸现象”,“敲缸”可能会使 汽缸受到严重破坏。 活塞在往复运动的过程中,在其运动接近汽缸的上死点和下死点之前就应将排 气孔遮闭,以使残留在汽缸中的蒸汽受到压缩,起汽垫缓冲作用,从而使泵的运动 比较圆滑。图 3-5 表示出了双缸扫舱泵的工作情况
S清姆室滑间交气调节摄母活排出口A吸入口DE闽瓶构进图3-5双缸扫舱泵第三节喷射泵喷射泵是利用压力流体经喷嘴高速流出而吸、排被输送介质的泵。被输送介质可以是气体、液体和有流动性的固体液体混合物。工作液体从喷嘴高速流出,在喷嘴出口周围形成低压,将被输送介质吸入。然后和工作流体混合并获得其能量(动能),在截面逐渐增大的扩压器中部分动能转换成压力能,一起排出。有液体喷射泵和蒸汽喷射泵两种。液体喷射泵与货油泵和有关管系可组合成为扫舱系统。液体喷射泵在运转时,必须有驱动液体,在进行扫舱作业时,由主货油泵带动。其工作原理如图3-6所示,高压液体经喷嘴射入喉管,在其周围形成真空,产生吸入作用。喷射泵的最大优点就是当吸入气体或气液混合物时,不影响其工作效率。因而它很适用于用来扫舱。但喷射泵的排量较小,杨程较低,尤其受背压和吸入高度的影响。因此,在安装喷射泵时,其安装位置一般均为较低,吸入管和排出管必须避免变曲。在使用时,还要很好的布置管系,尽可能避免弯曲的扫舱管线。喷射泵另一个特点是其结构简单,没有任何运动部件,无需特殊保养,起动迅速,能造成很高的吸入真空度,而它很少发生故障,只是喷嘴磨损较快,船舶每次进厂检修时都应对其进行拆检,以使其保持良好状态19
19 图 3-5 双缸扫舱泵 第三节 喷射泵 喷射泵是利用压力流体经喷嘴高速流出而吸、排被输送介质的泵。被输送介质 可以是气体、液体和有流动性的固体液体混合物。工作液体从喷嘴高速流出,在喷 嘴出口周围形成低压,将被输送介质吸入。然后和工作流体混合并获得其能量(动 能),在截面逐渐增大的扩压器中部分动能转换成压力能,一起排出。有液体喷射 泵和蒸汽喷射泵两种。液体喷射泵与货油泵和有关管系可组合成为扫舱系统。 液体喷射泵在运转时,必须有驱动液体,在进行扫舱作业时,由主货油泵带动。 其工作原理如图 3-6 所示,高压液体经喷嘴射入喉管,在其周围形成真空,产生吸 入作用。喷射泵的最大优点就是当吸入气体或气液混合物时,不影响其工作效率。 因而它很适用于用来扫舱。 但喷射泵的排量较小,扬程较低,尤其受背压和吸入高度的影响。因此,在安 装喷射泵时,其安装位置一般均为较低,吸入管和排出管必须避免变曲。在使用时, 还要很好的布置管系,尽可能避免弯曲的扫舱管线。 喷射泵另一个特点是其结构简单,没有任何运动部件,无需特殊保养,起动迅 速,能造成很高的吸入真空度,而它很少发生故障,只是喷嘴磨损较快,船舶每次 进厂检修时都应对其进行拆检,以使其保持良好状态
扩管本体填球013nt排出W项频出口周时#高产生真空吸入流乐体图3-6喷射器(泵)的工作原理第四节自动扫舱系统现代油船尤其是大型油船都装有自动扫舱装置。自动扫舱装置的出现,不仅使扫舱作业的劳动强度大大减轻,也使卸货速率有所提高,并且省去了专用的扫舱管路。自动扫舱装置即是在主货油泵旁装设一些必要的装置,从而在卸货的最后阶段能有效连续的进行扫舱作业,将舱内的残油抽除卸到岸上。自动扫舱装置主要有循环式自动扫舱系统:喷射式自动扫舱系统:真空式自动扫舱系统和抽逐式自动扫舱系统。在这里仅介绍其中的几种自动扫舱系统。一、循环式自动扫舱系统循环式自动扫舱装置结构简单、装置紧凑,运转操作容易,不像其他扫舱装置那样需要外部控制装置,因而在现代油船上被广泛使用。这种装置同离心式货油泵组合成一体,使卸油作业从开始一直到扫舱结束都用同一台泵来完成,而无需再使用扫舱泵。该装置如图3-7所示,主要由循环自吸阀组、回流吸入箱、吸入管、排出止回阀、抽气止回阀以及抽气管路等组成。该装置以能感受泵排量的变化而自动动作的循环自吸阀组为主体,能使泵自动地进行“吸入”,从而达到连续抽入残油和排岸的目的。20
20 图 3-6 喷射器(泵)的工作原理 第四节 自动扫舱系统 现代油船尤其是大型油船都装有自动扫舱装置。自动扫舱装置的出现,不仅使 扫舱作业的劳动强度大大减轻,也使卸货速率有所提高,并且省去了专用的扫舱管 路。自动扫舱装置即是在主货油泵旁装设一些必要的装置,从而在卸货的最后阶段 能有效连续的进行扫舱作业,将舱内的残油抽除卸到岸上。自动扫舱装置主要有循 环式自动扫舱系统;喷射式自动扫舱系统;真空式自动扫舱系统和抽逐式自动扫舱 系统。在这里仅介绍其中的几种自动扫舱系统。 一、循环式自动扫舱系统 循环式自动扫舱装置结构简单、装置紧凑,运转操作容易,不像其他扫舱装置 那样需要外部控制装置,因而在现代油船上被广泛使用。这种装置同离心式货油泵 组合成一体,使卸油作业从开始一直到扫舱结束都用同一台泵来完成,而无需再使 用扫舱泵。 该装置如图 3-7 所示,主要由循环自吸阀组、回流吸入箱、吸入管、排出止回 阀、抽气止回阀以及抽气管路等组成。该装置以能感受泵排量的变化而自动动作的 循环自吸阀组为主体,能使泵自动地进行“吸入”,从而达到连续抽入残油和排岸 的目的
联货抽气止回阀主排出止回阀抽气管回流国流管系插气管正国网系抽气管停止阁系拍气管吸入箱放气间请环自吸阅组推工命必铺的液面回流吸入箱(叶吸入眼顶部)(内装滤器)SV卧式高心泵立式高心系吸入管液位检验能塞纹闯图3-7循环式自动扫舱系统V-为供给引水所需液体排出管应具有的容量:V2-使泵恢复正常排液吸入侧必须具有的引水循环式自动扫舱装置可防止由于泵的空转和超速进而造成金属密封件的损伤以及泵在吸、排阀全关闭下运转时所引起的损伤。除此而外,还有一个特点是完全不需其它辅助的控制装置。循环式自动扫舱装置的工作原理如下:1.循环自吸阀组循环自吸阀组的结构如图3-8所示,其作用是为感受泵排量的变化以使系统自动地工作。它由文丘里管、感压管、活塞式驱动阀(循环阀)等部件构成。当泵工作时,排出油液流过文丘里管并在其喉部增加流速,降低压力,经感压管传递到循环阀控制活塞的后方。液体通过文里管后,随着流速的降低,压力又将回复到原来的数值,并作用在循环阀控制活塞的前方,因此,在控制活塞的前后就会产生压差。21
21 图 3-7 循环式自动扫舱系统 V1-为供给引水所需液体排出管应具有的容量;V2-使泵恢复正常排液吸入侧必须具有的引水 循环式自动扫舱装置可防止由于泵的空转和超速进而造成金属密封件的损伤 以及泵在吸、排阀全关闭下运转时所引起的损伤。除此而外,还有一个特点是完全 不需其它辅助的控制装置。 循环式自动扫舱装置的工作原理如下: 1.循环自吸阀组 循环自吸阀组的结构如图 3-8 所示,其作用是为感受泵排量的变化以使系统自 动地工作。它由文丘里管、感压管、活塞式驱动阀(循环阀)等部件构成。当泵工 作时,排出油液流过文丘里管并在其喉部增加流速,降低压力,经感压管传递到循 环阀控制活塞的后方。液体通过文里管后,随着流速的降低,压力又将回复到原来 的数值,并作用在循环阀控制活塞的前方,因此,在控制活塞的前后就会产生压差
环阀盘循环阀海我口回流管惠压管文丘里智在此部位随容集体的增大压力鼠小文丘里营循环阅开的状态德体通过新业站提动间按销头所示方向流动图3-8循环自吸阀组示意图图3-9是循环阀放大示意图。循环阀是为内部装有弹簧的常开型阀,正如上面所述在有液体流经文丘单管时,循环阀控制活塞的两侧就要产生压差,靠此压差克服弹簧的张力,就会使阀关团,而压差的大小则与流经文丘单管的液流量的二次方成比例。因此,在泵的排量下降时,由于文丘里管的作用,控制活塞两侧的压差就将变小,而当流量等于零时则即消失。这样,当泵的排量降低到额定排量的40%以下时,由于活塞两侧的压差小于弹簧的张力,循环阀就会开启。图3-9所示即为循环阀开启的状态,这时,液体就会按箭头所示,经阀口而流入回流吸入箱中。2.液体循环在正常卸货期间,循环式自动扫舱装置如图3-10所示,循环阀处于关闭状态。此时没有让装置动作的必要。如图3-11所示,当泵失去吸入能力时,泵的吸入端口充满了空气。这时通过文丘里管中的液体不再流动,因而循环阀便开启。22
22 图 3-8 循环自吸阀组示意图 图 3-9 是循环阀放大示意图。循环阀是为内部装有弹簧的常开型阀,正如上面 所述在有液体流经文丘里管时,循环阀控制活塞的两侧就要产生压差,靠此压差, 克服弹簧的张力,就会使阀关闭,而压差的大小则与流经文丘里管的液流量的二次 方成比例。因此,在泵的排量下降时,由于文丘里管的作用,控制活塞两侧的压差 就将变小,而当流量等于零时则即消失。这样,当泵的排量降低到额定排量的 40% 以下时,由于活塞两侧的压差小于弹簧的张力,循环阀就会开启。图 3-9 所示即为 循环阀开启的状态,这时,液体就会按箭头所示,经阀口而流入回流吸入箱中。 2.液体循环 在正常卸货期间,循环式自动扫舱装置如图 3-10 所示,循环阀处于关闭状态。 此时没有让装置动作的必要。 如图 3-11 所示,当泵失去吸入能力时,泵的吸入端口充满了空气。这时通过文 丘里管中的液体不再流动,因而循环阀便开启