Instalatii Electrice la Bord

1

ACADEMIA NAVALĂ “MIRCEA CEL BĂTRÂN” FACULTATEA DE MARINĂ CIVILĂ

DEPARTAMENTUL DE ÎNVĂŢĂMÂNT CU FRECVENŢĂ REDUSĂ

DOMENIUL INGINERIE ELECTRICĂ SPECIALIZAREA ELECTROMECANICĂ

INSTALAŢII ELECTRICE DE BORD

TUDOR AURELIAN TRAIAN

2010

2

CUPRINS

pag.

INTRODUCERE Obiectivele cursului Concepţia curriculară Scopul unităţilor de învăţare Tematica unităţilor de învăţare Bilbliografie

1. Unitatea de învăţare nr. 1 ILUMINATUL ELECTRIC NAVAL 1.1. Surse şi corpuri de iluminat naval. Regulile registrelor de clasificare privind

iluminatul electric la nave 1.2. Reţele de iluminat naval: iluminatul normal, iluminatul de avarie, felinarele

de navigaţie 1.3. Calculul iluminatului. Metode de calcul precise şi aproximative

2. Unitatea de învăţare nr. 2 INSTALAŢII DE TELECOMANDĂ, PROTECŢIE ŞI SEMNALIZĂRI PENTRU MOTORUL PRINCIPAL 2.1. Instalaţia de telecomandă, protecţie şi semnalizări pentru motorul principal de

tip ALCO 2.2. Instalaţia de telecomandă, protecţie şi semnalizări pentru motorul principal de

tip MAN

3. Unitatea de învăţare nr. 3 INSTALAŢII ELECTRICE DE PROTECŢIE ŞI SEMNALIZĂRI PENTRU MOTOARELE TERMICE DE ANTRENARE A GENERATOARELOR ELECTRICE NAVALE 3.1. Instalaţia electrică de protecţie şi semnalizări pentru un motor de 320 kW tip

SKL 3.2. Instalaţia electrică de protecţie şi semnalizări pentru un motor de 2800 CP tip

ALCO

4. Unitatea de învăţare nr. 4 INSTALAŢII DE AUTOMATIZARE A CALDARINEI NAVALE 4.1. Caracteristici generale. Elementele sistemului de automatizare. Pregătirea

pentru pornire. Funcţionarea instalaţiei în regim automat. 4.2. Funcţionarea instalaţiei în regim manual. Schema electrică de semnalizare şi

protecţie.

5. Unitatea de învăţare nr. 5 INSTALAŢII DE AUTOMATIZARE A INSTALAŢIEI FRIGORIFICE ŞI DE

3

CLIMATIZARE 5.1. Destinaţia instalaţiilor frigorifice. Agenţi frigorifici. Schema instalaţiei

frigorifice de cambuză: elemente componente, pregătirea pentru pornire şi pornirea instalaţiei.

5.2. Funcţionarea în regim automat. Degivrarea, schema electrică de semnalizare şi protecţie.

5.3. Instalaţia de climatizare. Pregătirea pentru pornire. Pornirea instalaţiei. Funcţionarea în regim automat şi manual. Protecţia instalaţiei.

6. Unitatea de învăţare nr. 6 APARATE ŞI SISTEME AUTOMATE DE COMANDĂ, CONTROL ŞI SEMNALIZĂRI SPECIFICE NAVEI 6.1. Telegrafe electrice cu contact de semnalizare şi fără contact de semnalizare.

Tahometre . Axiomatre. 6.2. Centrala automată de avertizare incendiu CUAM-N. 6.3. Centrale automate de avertizare incendiu SESAM-N

4

INTRODUCERE

OBIECTIVELE CURSULUI

1. Descrierea specificului instalaţiilor electrice navale în comparaţie cele terestre.

2. Categorisirea instalaţiilor electrice de bord. 3. Explicarea principiului de funcţionare a diferitelor instalaţii electrice de bord.

4. Descrierea părţilor componenete ale instalaţiilor electrice de bord şi a procedurilor de pregătire pentru pornirea lor.

5. Analiza procedurilor de pornire a instalaţiilor la funcţionarea în regim

manual şi automat.

CONCEPŢIA CURRICULARĂ

Lucrarea de faţă îşi propune să completeze pregătirea de specialitate a viitorului ofiţer maritim- inginer electrotetehnist privind instalaţiile electrice de la bordul navelor, ţinând cont de condiţiile specifice domeniului naval şi de cerinţele

prevăzute de regulile registrelor de clasificare a navelor. Parcurgerea, înţelegerea şi însuşirea unităţilor de învăţare se bazează pe

cunoştinţele dobândite în cadrul disciplinelor fundamentale: analiză matematică, matematici speciale, geometrie descriptivă, fizică, bazele electrotehnicii, materiale electrotehnice, maşini electrice, acţionări electrice, măsurări electrice şi electronice,

dispozitive şi circuite electronice, etc. Parcurgerea acestei discipline de către studenţi este necesară pentru o mai uşoară

încadrare a viitorului ofiţer în echipajul unei nave şi pentru scurtarea perioadei de adaptare pe postul de electrician naval. Unităţile de învăţare tratează instalaţii reale care sunt montate la bordul navelor.

După parcurgerea acestei discipline, studenţii trebuie să fie în măsură să identifice părţile componenete ale instalaţiilor electrice de bord, să descrie modul lor

de funcţionare, modul de pregătire pentru pornire, să le pornească, să interpreteze semnalizările care apar, să ia măsurile care se impun şi să remedieze defecţiunile care apar.

5

SCOPUL UNITĂŢILOR DE ÎNVĂŢARE

Unităţile de învăţare au fost stabilite astfel încât să ajute cursanţii să identifice

locul şi rolul unor instalaţii concrete care sunt montate la bordul navelor, să acumuleze cunoştinţe noi şi să-şi formeze deprinderile necesare în vederea exploatării şi întreţinerii instalaţiilor electrice navale.

Acest curs vine să aprofundeze algoritmi de calcul al iluminatului la nave, să ofere noţiuni noi care pot fi asimilate, evidenţiate şi puse în valoare în rezolvarea

situaţiilor practice pe care le poate întâlni ăn efectuarea serviciului la bordul navei. Ca disciplină de învăţământ, „Instalaţiile electrice de bord‖ sunt prezente în toate

planurile de învăţământ ale Academiei Navale „Mircea cel Bătrân‖, ceeace denotă

importanţa disciplinei în pregătirea viitorilor ofiţeri de marină.

TEMATICA UNITĂŢILOR DE ÎNVĂŢARE

Unitatea de învăţare nr.1

Iluminatul electric naval Unitatea de învăţare nr.2

Instalaţii de telecomandă, protecţii şi semnalizări pentru motorul principal Unitatea de învăţare nr.3

Instalaţii electrice de protecţie şi semnalizare pentru motoare termice de

antrenare a generatoarelor electrice navale. Unitatea de învăţare nr.4

Instalaţii de automatizare a caldarinei navale Unitatea de învăţare nr.5 Instalaţii electrice de automatizare a instalaţiei frigorifice şi de climatizare

Unitatea de învăţare nr.6 Aparate şi sisteme automate de comandă, control şi semnalizări specifice navei

BIBLIOGRAFIE

1. NANU D. Automatizări electrice navale, Editura Muntenia,

Constanţa,2001 2. NANU D. Instalaţii electrice navale (Îndrumar de laborator), Editura

Academiei Navale, Constanţa, 2006 3. NANU D. Sisteme electroenergetice Navale, Editura Muntenia,

Constanţa, 2004. 4. CĂLUEANU D,

STAN ST. Instalaţii electrice la bordul navelor, Editura tehnică, Bucureşti, 1981.

5. RAJDENCO Îndrumarul electricianului naval, Editura Transport, Moscova, 1978

6

Unitatea de învăţare nr. 1

ILUMINATUL ELECTRIC NAVAL

Obiective:

1. Identificarea tipurilor de corpuri de iluminat navale.

2. Descrierea organizării şi funcţionării reţelelor de iluminat de la bordul navelor.

3. Definirea metodelor de calcul al iluminatului la bordul navelor. CUPRINS

OBIECTIVE

1.1 Probleme specifice iluminatului naval. Mărimi şi unităţi fotometrice.

Tehnica iluminatului naval rezolvă problemele privind construcţia şi montarea

unor surse de lumină cu specific naval, a unor aparate, dispozitive şi instalaţii de iluminat şi semnalizare optică în conformitate cu cerinţele funcţionării de la bordul navelor civile şi militare precum şi a necesităţilor rezultate din practica exploatării şi

guvernării navelor. Problemele specifice instalaţiilor de iluminat navale, faţă de cele terestre, ţin cont

de :

Numărul mare al încăperilor interioare care necesită iluminare şi în timpul zilei; aceste încăperi sunt, de regulă, compartimente tehnice

(compartimentul maşini, posturi centrale de comandă, compartimentul cârmei, compartimentul acumulatoare, aparate electrice de navigaţie,

magazii, etc.) care necesită o iluminare pretenţioasă privind intensitatea luminoasă sau gradul de protecţie, fapt care impune mult discernământ în alegerea tipurilor corpurilor de iluminat, amplasarea şi modul de montaj,

etc.

Chiar şi în compartimentele care au legătură directă cu exteriorul,

incidenţa luminii naturale este variabilă şi influenţată de foarte mulţi factori. Unele încăperi sunt amplasate sub linia de plutire şi nu au acces la

iluminatul natural.

Instalaţiile de iluminat funcţionează într-un mediu umed şi sărat, supus

vibraţiilor şi şocurilor; ca urmare, corpurile de iluminat trebuie să fie în

7

execuţie navală (să suporte vibraţii şi şocuri, să fie rezistente la coroziune, să fie asigurate împotriva autodeşurubării, etc.).

Sunt accesibile din punct de vedere al manipulării echipajului şi/sau

pasagerilor, fapt care impune acordarea unei atenţii deosebite luării unor măsuri de protecţie a muncii atât la executarea armăturilor cât şi la

montarea lor, cu atât mai mult cu cât sunt amplasate în încăperi umede şi foarte umede, cu pereţi metalici.

Condiţiile care trebuie îndeplinite de instalaţiile de iluminat sunt prevăzute de regulile registrelor de clasificare a navelor.

1.1.1 Mărimi şi unităţi fotometrice

Mărimile fizice ce descriu fenomenele luminoase (mărimi fotometrice) necesare

calculului instalaţiilor de iluminat sunt:

Fluxul luminos Φ este acea parte din puterea radiantă a unei lămpi, evaluată dupăacţiunea radiaţiei respective asupra unui receptor selectiv (ochiul uman) în anumite condiţii de sensibilitate. Este o mărime de natura unei puteri evaluată pe baze fiziologice. Unitatea de măsură este lumenul (lm). Se defineşte ca produs dintre intensitatea luminoasă a unei surse de lumină într-o direcţie dată şi unghiul solid din jurul acelei direcţii:

dΦ = I dΩ, (1.1) în care I este intensitatea luminoasă măsurată în candele (Cd), iar dΩ este elementul de unghi solid măsurat în steradiani (Sr).

Lumenul reprezintă fluxul luminos emis într-un unghi solid de un steradian din jurul unei direcţii date de către o sursă de lumină punctiformă care are intensitatea luminoasă de o candelă.

1 lm = 1 Cd 1 Sr (1.2)

Intensitatea luminoasă I a unei surse de luminăpe o direcţie reprezintă densitatea spaţială a fluxului luminos în acea direcţie. Unitatea de măsură este candela (Cd). Candela reprezintă intensitatea luminoasă în direcţia normalei unei suprafeţe cu aria de 1/600000 m

2, a unui corp negru la temperatura de solidificare a platinei la

presiunea atmosferică normală (101.325 N/m2). În sistemul internaţional SI candela

este unitate fundamentală de măsură.

Iluminarea E într-un punct al unei suprafeţe reprezintă raportul dintre fluxul luminos dΦ primit de o suprafaţă elementară din jurul acestui punct şi aria acestei suprafeţe dA:

E = dA

d (1.3)

În cazul unei repartizări uniforme a fluxului luminos pe suprafaţa A, expresia iluminării devine:

E = A

(1.4)

Unitatea de măsură a iluminării luxul (lx) reprezintă iluminarea într-un punct al unei suprafeţe cu aria de 1 m

2, pe care cade uniform distribuit fluxul luminos de

1 lumen.

8

Luminanţa L într-o direcţie dată, într-un punct al suprafeţei sursei sau receptorului, este raportul dintre intensitatea luminoasă în direcţia considerată a suprafeţei elementare din jurul acestui punct şi aria proiecţiei acestei suprafeţe elementare pe un plan perpendicular pe direcţia aleasă.. Este o mărime care reprezintă impresia de luminozitate percepută de ochi. Are expresia:

L = dA

dI, (1.5)

în care Iε este intensitatea luminoasă în direcţia considerată. În ipoteza în care intensitatea luminoasă în direcţia Ω are aceeaşi valoare în toate punctele suprafeţei A, luminanţa suprafeţei izvorului respectiv de lumină privit din direcţia dată are valoarea:

L = cosA

I (1.6)

Unitatea de măsură a luminanţei este candela pe metrul pătarat Cd/m2 denumită

şi nit (nt) şi reprezintă luminanţa într-un punct al unei suprafeţe cu aria de 1m2,

într-o direcţie, a cărui intensitate luminoasă într-o direcţie perpendiculară pe suprafaţă este de 1 candelă.

Eficacitatea luminoasă K a unei surse de lumină este raportul dintre fluxul luminos şi fluxul energetic corespondent al unei radiaţii complexe (puterea radiantă) şi are expresia:

K = e

, (1.7)

în care K este eficacitatea luminoasă, Φ este fluxul luminos, iar Φe este fluxul energetic. Unitatea de măsură a eficacităţii luminoase este lumenul pe watt (lm/W) definită ca eficacitatea luminoasă a unei radiaţii complexe al cărei flux luminos este de 1 lm când fluxul energetic corespondent este de 1 W.

Factorul de reflexie ρeste raportul dintre fluxul luminos reflectat şi fluxul luminos incident; are expresia:

ρ = , (1.8)

în care Φρ este fluxul luminos reflectat, Φeste fluxul luminos incident.

Factorul de absorbţie α este raportul dintre fluxul luminos absorbit şi fluxul luminos incident; are expresia:

α = , (1.9)

în care Φα este fluxul luminos absorbit.

Factorul de transmisie τ este raportul dintrefluxul luminos transmis şi fluxul luminos incident; are expresia:

τ = , (1.10)

în care Φτ este fluxul luminos transmis. În conformitate cu legea conservării energiei rezultă: Φ = Φρ + Φα + Φτ , (1.11)

9

iar din însumarea coeficienţilor rezultă: ρ + α + τ = 1 (1.12) aceşti coeficienţi sunt daţi tabelar.

2. Surse de lumină

Sursele de lumină transformă energia electrică într-o energie electromagnetică

radiantă în domeniul vizibil. Vor fi prezentate sursele electrice de lumină utilizate în domeniul naval, care

sunt denumite lămpi electrice.

Principalele lămpi electrice utilizate în tehnica iluminatului naval sunt: - lămpi cu incandescenţă;

- lămpi fluorescente tubulare; - lămpi cu vapori cu mercur de înaltă presiune; - lămpi cu vapori de sodiu;

- tuburi cu descărcări în gaze de înaltă presiune; - lămpi cu arc electric.

2.1 Lămpi electrice cu incandescenţă

Radiaţia luminoasă a lămpilor electrice cu incandescenţă se realizează prin încălzirea cu ajutorul curentului electric a unui filament de wolfram la o temperatură

de 2000º - 3000º C. Filamentul se introduce într-un balon de sticlă în interiorul căruia se realizează vid înanintat sau se umple cu un gaz inert – argon, azot, cripton – pentru prevenirea oxidării wolframului încălzit.

Eficacitatea luminoasă a lămpilor cu incandescenţă este cuprinsă în domeniul 8 – 20 lm/W. Ea creşte odată cu mărimea puterii (fiind proporţională cu temperatura

filamentului la puterea a cincea) şi scade odată cu creşterea tensiunii. Pe de altă parte, creşterea temperaturii înseamnă şi o evaporare mai puternică a

filamentului şi deci, reducerea duratei de funcţionare.

Aceste efecte contradictorii presupun o optimizare economică a soluţiei constructive. O lampă cu incandescenţă normală are durata de funcţionare de

aproximativ 1000 de ore, dar pentru unele lămpi speciale cu eficacitate luminoasă mai mare, durata de funcţionare este redusă la 20 – 100 de ore. Pentru creşterea duratei de funcţionare, se fabrică lămpi electrice cu incandescenţă speciale cu durata

de funcţionare medie de 2500 ore. Parametrii funcţionali ai lămpilor cu incandescenţă depind de tensiunea de

alimentare: o scădere cu 15% a tensiunii de alimentare conduce la o scădere a fluxului luminos de până la 55%, la o scădere a luminanţei de până la 70%, iar o creştere a tensiunii de alimentare cu 15% conduce la scăderea duratei de funcţionare

cu până la 20%. Lămpile cu incandescenţă continuă să fie utilizate datorită avantajelor pe care le

prezintă:

10

- posibilitatea racordării directe la orice fel de curent şi la orice mărime a tensiunii până la 250 V;

- cost redus;

- lipsa oricărui aparat auxiliar pentru pornire şi funcţionare; - sunt gata de a fi puse în funcţiune în orice moment.

Ele prezintă însă o serie de dezavantaje:

- au o rezistenţă mică la sarcini şi vibraţii chiar şi în execuţiile speciale cu suportul filamentului întărit şi o încărcare redusă; din această cauză, este

indicat ca puterea lămpilor cu incandescenţă pentru tensiunea de 220 V să nu fie mai mică de 40 W decât în cazuri cu totul speciale. Pentru puterile de 15W şi 25W filamentul devine prea subţire pentru a mai fi

rezistent la şocuri şi vibraţii. Pentru tensiunile joase, situaţia se îmbunătăţeşte, impunându-se totuşi necesitatea ca lămpile de semnalizare

şi cele portative să aibă tensiunea nominală de maximum 24V.

- au o eficienţă luminoasă mică (8

– 20 lm/W); - au o luminanţă mare (2 · 106 – 12

· 106 cd/m2) provocând cu uşurinţă fenomenul de orbire;

- au o componenţă spectrală

tinzând spre galben şi roşu, denaturând culorile naturale;

- au o temperatură de culoare scăzută, putând asigura iluminări cu valori mici (până la 100 lx);

- au odurată de funcţionare de circa 1000 h;

- variaţiile de tensiune au o influenţă mare asupra fluxului luminos, a eficacităţii luminoase şi a duratei de utilizare.

Fig. 1.1 Dependenţa parametrilor lămpilor cu incandescenţă de tensiune

Lămpile cu incandescenţă utilizate pentru iluminarea compartimentelor au puteri de 40W şi 60W; în compartimentele maşinilor se utilizează lămpi de puteri de până

la 300W; pentru iluminatul punţilor de puteri de la 200W la 1000W, iar pentru proiectoare de până la 3000W.

Soclurile lămpilor cu incandescenţă pot fi de tipul:

- Edison E14, E27, E 40 în execuţie navală (cu cric – crestături pe filetul Edison pentru prevenirea autodeşurubării la vibraţii);

11

- Baionet B22. Soclurile trebuie construite astfel încât părţile sub tensiune să nu poată fi atinse

în mod accidental, chiar şi în timpul operaţiunii de introducere în dulie.

2.2 Lămpi fluorescente tubulare

Acestea sunt surse de lumină ale căror radiaţii luminoase, în cea mai mare parte

sunt rezultatul efectului de luminiscenţă fie a gazelor sau vaporilor metalici, fie a anumitor corpuri solide. Luminiscenţa gazelor şi a vaporilor metalici este provocată

de trecerea curentului electric. Sunt lămpi tubulare cu descărcări în argon şi vapori de mercur, de joasă presiune,

sticla lămpii fiind acoperită cu o substanţă fluorescentă (luminofor).

Caracteristica tensiune – curent a unor asemenea lămpi este negativă, din acest motiv curentul având tendinţa de a creşte nelimtat. Pentru alimita creşterea

curentului se prevăd elemente de stabilizare care pot fi bobine cu miey de fier cu întrefier (drossel), rezistenţe, condensatoare, combinaţii ale acestora sau transformatoare cu flux magnetic de dispersie, etc.

Lampa fluorescentă se realizează sub forma unui tub cilindric de sticlă, drep t sau curbat ca un cerc sau ca litera U, prevăzut la fiecare din capete cu câte doi electrozi

spre interior, iar la exterior cu cîte două picioruşe. Electrozii susţin două filamente (câte un filament spiralat din Wolfram la fiecare din cele două capete); pe filamente se află depusă o anumită cantitate de oxizi alcalino-pământoşi (oxizi de bariu, de

stronţiu şi calciu) care emit o mare cantitate de electroni la temperatura de 800 - 1000ºC (emisiune termoelectrică). În interiorul tubului se află un gaz inert rarefiat la

joasă presiune (10-6 N/cm2), amestecat cu o cantitate redusă de mercur (Hg).

Descărcarea electrică într-un asemenea gaz este caracterizată printr-o puternică radiaţie în domeniul ultraviolet al spectrului. În scopul măririi eficacităţii luminoase

şi a modificării culorii şi compoziţiei spectrale a luminii radiate, interiorul tubului este acoperit cu o substanţă care absoarbe radiaţia ultravioletă şi o reemite sub formă

de radiaţie vizibilă. Fenomenul se numeşte fosforescenţă dacă luminiscenţa substanţei mai persistă un anumit timp după întreruperea iradierii şi fluorescenţă dacă luminiscenţa se întrerupe odată cu iradierea.

12

Placă de baza Bor na de contac t

Fig. 1.2 Construcţia unei lămpi fluorescente tubulare.

Pentru funcţionarea lampii fluorescente terbuie realizate două condiţii: - filamentele trebuie preîncălzite şi după preîncălzire să fie aplicată o

tensiune mai mare decât cea nominală (amorsarea);

- după amorsare curentul trebuie limitat, ţinând cont de caracteristica negativă tensiune – curent a lămpii.

Aceste condiţii se obţin cu ajutorul a două accesorii: starterul şi bobina de balast (drosselul).

Starterul se compune dintr-o lampă cu luminiscenţă cu electrozi reci, unul dintre

electrozi fiind constituit dintr-o lamă de nichel, iar celălalt dintr-un bimetal. În paralel cu bornele starterului se conectează un condensator de circa 10 nF pentru

protecţie împotriva paraziţilor radio. Balastul este realizat în diferite forme constructive. Balastul inductiv, cel mai

des utilizat, este o bobină cu miez de fier electrotehnic. Din punct de vedere electric

el reprezintă o impedanţă inductivă conectată în serie cu lampa fluorescentă. La conectarea lămpii, tensiunea se aplică la bornele starterului. Tensiunea de

aprindere a starterului fiind inferioară tensiunii de alimentare, între cei doi electrozi ai starterului se produce o descărcare luminiscentă; energia disipată pe electrozii starterului produce încălzirea lor şi în consecinţă bimetalul se deformează până

atinge celălalt electrod, moment în care încetează descărcarea luminiscentă.

lampă cu licărire

bimetal

condensator 10 nF

casetă

Fig. 1.3 Construcţia unui starter cu lampă luminiscentă

13

La atingerea celor doi electrozi ai starterului, în circuitul principal se stabileşte un curent electric suficient de intens care încălzeşte cele două filamente ale lămpii. Cum descărcarea luminiscentă din starter încetează, bimetalul se răceşte şi revine la

forma iniţială întrerupând circuitul de preîncălzire a filamentelor lămpii fluorescente. Variaţia rapidă a curentului, având loc într-un circuit cu impedanţă

mare, face să apară un vârf de tensiune aplicată atât la bornele starterului cât şi la bornele lămpii fluorescente; acest vârf de tensiune, găsind filamentele încălzite, produce aprinderea lămpii fluorescente. Din acest moment circuitul se închide prin

lampă, astfel că la bornele lămpii se stabileşte tensiunea nominală de funcţionare a acesteia, tensiune care este mai mică decât tensiunea minimă de aprindere a

starterului, funcţionarea acestuia fiind întreruptă. Dacă lampa nu s-a aprins, starterul acţionează din nou, fenomenele repetându-se

până la aprinderea lămpii.

Lămpile fluorescente, faţă de cele cu incandescenţă, prezintă următoarele avantaje: - eficacitate luminoasă mai mare (50 – 70 lm/W);

- sunt mai puţin sensibile la variaţiile de tensiune; - durata de funcţionare mai mare (6500h); - rezistenţă la vibraţii mai ridicată;

- temperatura de funcţionare a tubului este mai scăzută (40ºC); - fluxul luminos şi spectrul radiaţiilor este puţin dependent de tensiune.

Dezavantajele lămpilor fluorescente sunt: - lămpile au o pâlpâire - prezintă un efect stroboscopic supărător pentru

obiectele în mişcare (poate fi diminuat prin conectarea pe faze diferite ale

circuitelor trifazate); - au un factor de putere scăzut 0,4 (se poate îmbunătăţi dacă se conectează

un condensator în paralel cu bornele de conectare a lămpii); - racordarea la reţea nu se poate face direct, în circuit montându-se un balast,

starter şi un condensator;

- au dimensiuni relativ mari; - se fabrică într-o gama mică de puteri;

- fluxul luminos al lămpilor este maxim la 20 - 25ºC, aprinderea normală făcându-se la temperaturi ale mediului ambiant de peste +5ºC; sub această temperatură lămpile se aprind mai greu.

14

Fig. 1.4 Montaje ale lămpilor fluorescente

Pentru dezavantajele prezentate s-au găsit o serie de rezolvări tehnice, astfel

încât lampile fluorescente se utilizează tot mai mult şi în domeniul naval.

2.3. Lămpi cu vapori de mercur de înaltă presiune

Acestea se caracterizează prin faptul că descărcarea electrică ce are loc la

funcţionarea lor se produce în vapori de mercur la o presiune de câteva atmosfere. Sursa de lumină propriu-zisă o constituie un tub de cuarţ de dimensiuni de circa

10 x 40 mm, echipat cu electrozi de aprindere şi de funcţionare şi având în interior mercur în stare lichidă. Acest tub de cuarţ este introdus într-un balon de sticlă obişnuită acoperit la interior cu o substanţă fluorescentă.Pentru fixare, lămpile sînt

prevăzute cu soclu cu filet tip Edison sau cu soclu baionetă. Lampa funcţionează în asociaţie cu balaslturi speciale pentru limitarea curentului care se stabilizează la

valoarea de regim după circa 5-10 min.(fig.1.4. f). Aprinderea se face fără dispozitive speciale, direct la tensiunea reţelei cu ajutorul

electrodului auxiliar de aprindere.

Temperatura mediului ambiant de lucru normal este de (-25) - (+40)°C. Aceste lămpi se utilizează pe nave cu precădere în corpurile de iluminat montate pe catarge,

unde, fiind expuse unor vibraţii deosebit de intense, rezistă mult mai bine decât lămpile cu incandescenţă; deosebit de indicate sunt şi pentru compartimentele de maşini, acolo unde înălţimea de suspendare a corpului de iluminat este mai mare

decît cea normală.

1.2.4 Lămpi cu vapori de sodiu

Lămpile cu vapori de sodiu sînt indicate în mod special pentru iluminatul punţilor deschise şi a zonelor de încărcare. Aceste lămpi sunt de o construcţie

15

similară cu a lămpilor cu vapori de mercur de înaltă presiune. Lampa cu vapori de sodiu se cuplează direct la reţea prin intermediul unui balast de limitare a curentului.

Culoarea luminii emise de aceste lămpi este roşie sau galbenă pe măsură ce

presiunea vaporilor creşte, ajungind să fie în momentul stabilizării curentului portocalie.

1.2.5 Lămpi cu arc

Lampa cu arc a fost prima sursă de lumină folosită la bord încă de la sfîrşitul secolului trecut. In prezent se mai folosesc numai ca surse de lumină pentru

proiectoare.Lumina emisă de aceste lămpi se datoreşte pe de o parte radiaţiei termice, deci căldurii pe care curentul o dezvoltă la parcurgerea învelişului de gaz

dintre cei doi electrozi de cărbune, iar pe de altă parte efectului de luminiscenţă.Lămpile cu arc funcţionează atât în curent continuu cât şi în curent alternativ.Pentru limitarea curentului din momentul amorsării sau în timpul atingerii

electrozilor de cărbune, în serie cu lampa se montează o rezistenţă ohmică. Uneori în acelaşi scop, pentru alimentare se utilizează transformatoare speciale cu

caracteristică tensiune – curent pronunţat căzătoare.

1.3. Corpuri de iluminat navale

Prin corp de iluminat se înţelege orice dispozitiv, care posedînd o sursă de

lumină, redstribuie în mod raţional fluxul luminos al acesteia. Un corp de iluminat se compune dintr-un sistem optic şi o armătură, în sistemul optic intră toate

elementele corpului de iluminat care modifică fluxul luminos al sursei. Armătura cuprinde ansamblul elementelor care asigură fixarea lămpii, a sistemului optic şi a căilor de curent precum şi protejarea acestora împotriva deteriorărilor mecanice, a

murdăriei şi acţiunii fizico-chimice a mediului ambiant.

Orice corp de iluminat este destinat în primul rînd să facă o redistribuire a

fluxului luminos al lămpii într-un mod cît mai corespunzător. Astfel, trebuie să asigure :

- dirijarea fluxului luminos în mod corespunzător pentru obţinerea

repartiţiei spaţiale dorite;

- împiedicarea efectelor de orbire;

- realizarea unui grad de protecţie corespunzător împotriva pă trunderii prafului şi apei;

- evacuarea căldurii produsă de lampă şi elementele auxiliare ale acesteia;

- realizarea unei protecţii antiexplozive pentru folosirea în încăperi care prezintă pericol de explozie.

Corpurile de iluminat se pot clasifica după mai multe criterii şi anume :

16

a) după destinaţie — sînt corpuri de iluminat pentru iluminatul general al compartimentelor de locuit, de serviciu, de producţie şi auxiliare; corpuri de iluminat local; corpuri de iluminat speciale;

b) după felul sursei de lumină sunt: corpuri de iluminat cu lămpi cu incandescenţă; corpuri de iluminat pentru lămpi fluorescente tubulare;

corpuri de iluminat pentru lămpi cu vapori de mercur de înaltă presiune etc.

c) după dimensiunile de gabarit — sunt corpuri de iluminat normale, care folosesc lămpi cu incandescenţă de orice d imensiuni, corpuri de iluminat cu

gabarit redus;

d) după caracterul repartizării fluxului luminos între emisfera superioară şi cea

inferioară, corpurile de iluminat general se pot clasifica în :corpuri de iluminat cu repartiţie directă, la care sensul emisiunii este spre emisfera inferioară, iar fluxul luminos în emisfera inferioară reprezintă un procent de

minim 90% ;corpuri de iluminat cu repartiţie semidirectă, la care sensul emisiunii este spre emisfera inferioară, iar fluxul luminos în emisfera

inferioară reprezintă un procent de minim 40% şi maxim 90% ; corpuri de iluminat cu repartiţie mixtă, la care fluxul luminos este emis în fiecare din cele două emisfere, în emisfera inferioară şi respectiv cea superioară fluxul

reprezentînd procente de minim 40% şi respectiv maxim 60%; corpuri de iluminat cu repartiţie indirectă la care fluxul luminos este emis în emisfera

superioară şi reprezintă un procent de minim 90%.

In fig. 1.5. sunt arătate curbele fotometrice reprezentative pentru clasificările făcute în funcţie de repartiţia fluxului luminos.

Fig. 1.5 Curbe fotometrice

reprezentative ale corpurilor de iluminat

17

Modul de repartiţie al fluxului luminos este determinat în primul rînd de forma constructivă a corpului de iluminat respectiv. Ea depinde însă în foarte mare măsură de forma reflectorului şi dispersorului şi de

caracteristicile de reflexie şi refracţie ale acestora.

Calităţile fotometrice ale unui corp de iluminat naval trebuie însă corelate cu

cele de rezistenţă şi fiabilitate solicitate

de condiţiile specifice existente la bordul navelor. Acestea din urmă uneori trebuie

să primeze, din care cauză sînt necesare unele concesii în special în privinţa formelor constructive, mai puţin suple

decît cele terestre şi care în general duc la creşterea dimensiunilor de gabarit şi a

greutăţii. Pentru ameliorarea acestor deficienţe este necesară utilizarea unor materale de calitate superioară,

rezistente la temperatură, la umiditate, la ulei şi combustibil.

Printre principalele măsuri care trebuie luate în vederea asigurării unei construcţii şi tehnologii de execuţie corespunzătoare se menţionează : - executarea globurilor şi lentilelor din sticlă termorezistentă;

- realizarea armăturilor corpurilor de iluminat din materiale rezistente la acţiunea apei de mare ;

- utilizarea de amortizoare în vederea protecţiei lămpilor împotriva şocurilor şi vibraţiilor;

- asigurarea protecţiei mecanice a globurilor de sticlă prin utilizarea de grătare de

protecţie;

- asigurarea gradelor de protecţie corespunzătoare conform prescripţiilor

societăţilor de clasificare;

- utilizarea de dulii prevăzute cu dispozitive speciale care să împiedice autodeşurubarea lămpilor în cazul celor cu filet sau, ieşirea din soclu la cele cu

soclu sistem baionetă.

Ceea ce determină însă în cea mai mare măsură forma construc tivă a unui corp

de iluminat sînt locul de amplasare şi particularităţile sistemului de fixare. Din aceste puncte de vedere corpurile de iluminat se pot clasifica în :

a) corpuri de iluminat fixate de perete denumite aplici ;

b) corpuri de iluminat fixate pe plafon, denumite plafoniere ; c) corpuri de iluminat fixate sub punte ;

18

d) corpuri de iluminat suspendate la extremitatea unui cablu, lanţ, tub etc., denumite corpuri de iluminat suspendate ;

e) corpuri de iluminat destinate a fi folosite pe masă, denumite lămpi de masă sau de birou ;

f)corpuri de iluminat destinate a fi ţinute în mînă pe timpul folosirii, denumite corpuri de iluminat portabile ;

g) corpuri de iluminat destinate punţilor de încărcare,

spaţiilor de peste bord pentru lansarea bărcilor de salvare, emblemele şi firmele navelor, mesele de navigaţie, mesele

de operaţii etc., care nu se încadrează în nici una din categoriile menţionate mai sus întîlnite de obicei sub denumirea generală de corpuri de iluminat cu destinaţie

specială.

1.4 Reţele de iluminat naval

In functie de tipul şi destinaţia navei se pot utiliza urmatoarele sisteme de

iluminat :

Iluminatul principal (interior şi exterior) destinat iluminării compartimentelor,

punţilor deschise şi suprastructurilor.

Reţeaua acestui sistem de iluminat se alimentează direct de la sursa principală

de energie electrică, prin intermediul tabloului principal de distribuţie sau prin

tablouri auxiliare de distribuţie.

Iluminatul de avarie (mare şi mic) este destinat asigurării iluminării minime

temporare, în locurile în care, la dispariţia iluminatului principal, este necesară

prezenţa personalului de deservire, precum şi creării condiţiilor de evacuare sigură a

oamenilor din compartimentele navei. Reţeaua iluminatului mare de avarie are

aceeaşi tensiune ca şi cea a iluminatului principal. Alimentarea ei se face de la

diesel-gencratorul de avarie prin tabloul de distribuţie de avarie, a cărui pornire

automată de regulă se realizează după cel mult 7...10 secunde de la căderea tensiu nii

de la barele tabloului principal de distribuţie.

In cazul funcţionării normale a centralei electrice a navei din tabloul principal de

distribuţie primesc alimentare prin intermediul tabloului de avarie, următorii

consumatori din reţeaua iluminatului de avarie :

Fig.1.6. Proiector

19

- felinarele de navigaţie; - corpurile de iluminat din culuare, treceri, scări, platforme, din compartimentul

maşini, compartimente sociale (în care se pot aduna membrii echipajului sau

pasagerii în diverse ocazii) la ieşirile din aceste încăperi, la ieşirile din compartimentele maşini şi compartimentele căldurilor, timoneriei, camera

hărţilor, de pe punţile bărcilor, spaţiile de peste bord în paralel cu lansarea la apă a bărcilor, la scările de peste bord, la posturile de comanda ale motoarelor principale, la mecanismele auxiliare de importanţă vitală, în compartimentul

diesel-generatorului de avarie, la tabloul principal de distribuţie şi la cel al instalaţiei electrice de propulsie, la posturile de comandă a instalaţiilor de stins

incendiu, în tunelele liniilor de arbori şi la ieşirile din acestea; - felinarul de semnalizare pe timp de zi; - proiectorul de navigaţie;

- lampa pentru iluminatul girocompasuilui.

Locurile pentru amplasarea corpurilor de iluminat din reţeaua iluminatului d e

avarie precum şi condiţiile de utilizare a acestora sînt precizate în Regulile societăţilor de clasificare.

Pe toate navele, inclusiv pe cele echipate cu diese- lgenerator de avarie, se

prevede iluminat mic de avarie. Acest iluminat se alimentează în mod centralizat de la

o baterie de acumulatoare.

În ultimul timp pe scară largă se utilizează şi soluţia cu corpuri de iluminat

prevăzute cu sursă proprie, care constă dintr-un acumulator montat în tampon cu reţeaua, care stă în permanenţă la încărcare.

Capacitatea bateriilor de acumulatoare trebuie să fie suficient de mare pentru a se asigura alimentarea reţelei de iluminat de avarie timp de 3—36 h (în funcţie de tipul navei şi zona de navigaţie) în cazul în care nava este prevăzută cu diesel-

generator de avarie şi timp de 30 min cînd nava nu este prevăzută cu diesel-generator de avarie.

Corpurile de iluminat din reţeaua instalaţiei iluminatului mic de avarie se prevăd

la ieşiri, pe scări, în rufuri, la pupitrele de comandă, la T.P.D, la tablourile de avarie, în cabina radio.

Iluminatul portativ. Se foloseşte în completare la iluminatul general pe timpul

executării diverselor lucrări de reparaţii şi întreţinere a instalaţiilor şi mecanismelor navei, în locuri greu accesibile. Această re ţea se alimentează la tensiunea de 12 sau

24 V în funcţie de gradul de pericol din punct de vedere a electrocutării pe care îl prezinttă locul de muncă.

Prizele iluminatului portativ se pot alimenta fie centralizat de la unul sau două

transformatoare coborâtoare de tensiune, fie din reţeaua iluminatului principal. Îîn acest din urmă caz, transformatorul este încorporat în carcasa prizei.

Locurile de montare a prizelor sunt stabilite în Regulile Societăţii de Clasificare.

Iluminatul festiv se foloseşte pentru iluminarea decorativă a navei în zilele de

sărbătoare pe timp de noapte.

20

Iluminatul de serviciu asigură iluminatul minim al încăperilor în cazurile în care

nu este necesar iluminatul principal. Acest iluminat se realizează cu corpuri de iluminat proprii.

Iluminatul de camuflaj este destinat asigurării condiţiilor pentru executarea de lucrări pe punte noaptea fără demascarea obiectului.

Iluminatul general, realizează iluminarea generală a compartimentului în

ansamblu şi a diverselor suprafeţe de lucru din compartiment (când acestea există) suprafeţe pe care nu este necesară asigurarea unei iluminări suplimentare.

Există două moduri de amplasare a corpurilor de iluminat pentru realizarea

iluminării cerute şi anume: amplasarea uniformă şi neuniformă.

Amplasarea uniformă a corpurilor de iluminat pe plafon se foloseşte acolo unde este necesară asigurarea unei distribuiri uniforme pe întreaga suprafaţă a încăperii. În cazul utilizării celui de al doilea mod, amplasarea fiecărui corp de iluminat se determină în funcţie de elementele amenajării din compartimentul respectiv sau a locurilor de muncă.

Iluminatul combinat cuprinde atit corpuri de iluminat local amplasate direct la locurile de muncă pentru iluminarea suprafeţelor de lucru cît şi corpuri de iluminat general care echilibrează distribuirea strălucirii în cîmpul de vedere şi care crează iluminarea necesară în toată încăperea.

Acest gen de iluminat are avantajul că dă posibilitatea asigurării unui nivel

ridicat de iluminare pe suprafeţele de lucru, la puteri ale instalaţiei de iluminat

relativ mici. 1.4.1 Lumini de navigaţie şi semnalizare Luminile de navigaţie şi semnalizare se folosesc pentru evitarea abordajelor pe

mare şi pentru transmiterea unor informaţii altor nave. Ele se aprind la apusul

soarelui. Componenţa lămpilor de navigaţie este prescrisă de „Regulamentul internaţional pentru prevenirea abordajelor pe mare din 1972, reguli care se regăsesc

şi în prescripţiile Registrelor de clasificare a navelor. După apusul soarelui nu trebuie să se vadă nici o altă lumină care să poată fi

confundată cu luminile de navigaţie şi semnalizare şi care să poată stânjeni vederea

sau caracterul distinctiv al acestora sau care pot împiedica efectuarea unei veghi corespunzătoare.

Luminile de navigaţie şi semnalizare trebuie să fie folosite de asemenea de la răsăritul la apusul soarelui şi pe timp cu vizibilitate redusă, precum şi în toate celelalte împrejurări în care această măsură este necesară.

Aceste lumini sînt produse cu ajutorul unor corpuri de iluminat speciale cunoscute sub denumirea de felinare de navigaţie şi semnalizare.

Numărul şi tipul acestora, modul de distribuţie şi culoarea luminii, bătaia (distanţa pînă la care trebuie să fie vizibilă lumina) precum şi modul lor de amplasare la bord, sînt stabilite pentru fiecare tip de navă atît în convenţia referitoare

la Regulamentul internaţional din 1972 pentru prevenirea abordajelor pe mare, cât şi în Regulile Registrelor de clasificare a navelor.

Avînd în vedere importanţa acestor felinare pentru asigurarea siguranţei navigaţiei pe mare, ele trebuie să fie de o construcţie deosebit de îngrijită în conformitate cu prescripţiile de construcţie şi verificare foarte severe.

21

Pentru obţinerea vizibilităţii (bătăii) necesare în conformitate cu modul prescris de distribuire a luminii, felinarele de navigaţie se prevăd cu lentile Fresnel, şi cu filltre de lumină pentru obţinerea culorilor corespunzătoare. În acelaşi scop este de

asemenea necesar ca centrul sursei de lumină să fie aşezat în focarul lentilei. Aceasta se asigură fie printr-o construcţie specială care să permită reglarea înălţimii sursei de

lumină (construcţie rar întîlnită), fie prin montarea numai acelor surse de lumină care au înălţimea corespunzătoare centrului focal al lentilei (înălţime prescrisă, de regulă, de către constructorul felinarului).

De foarte mare importanţă pentru felinarele cu lumina colorată este şi puterea maximă a lămpii care se montează, deoarece culoarea filtrelor de lumină corespunde

la aşa-zisă temperatură de culoare a filamentului (în cazul lămpilor cu incandescenţă), fiind posibil ca la lămpile mai puternice, culoarea acestuia să se schimbe iar filtrul să coloreze lumina altfel decît cea necesară, spre exemplu : din

verde în cenuşiu şi din roşu în roşu-galben. De obicei, felinarele de navigaţie se echipează cu lămpi cu incandescenţă, fiind

prevăzute atît cu dulii baionetă (B22) cît şi cu dulii Edison (E 27) de execuţie specială (cu cric) care să împiedice autodeşurubarea lămpii din soclu, din cauza vibraţiilor şi şocurilor.

România a aderat la „Convenţia referitoare la Regulamentul Internaţional din 1972 pentru prevenirea abordajelor pe mare.

Corpul felinarelor, ca o măsură de prevedere, se execută de obicei din bronz sau alamă, deoarece din cauza locului de amplasare (pe punţi dcschise) ele vin în permanenţă în contact cu apa de mare fiind din acest punct de vedere mult mai

expuse decît celelalte corpuri de iluminat de pe navă. Materialul din care se fabrică lentila şi filtrul de lumină trebuie să fie de calitate

superioară atît din punct de vedere al clarităţii, cit şi al rezistenţei la şocuri de temperatură.

Alimentarea, conectarea şi controlul funcţionării felinarelor de navigaţie se face

printr-un tablou sau panou special care, în caz de defectare a unuia din felinare sau a circuitului acestuia, dă un semnal optic şi acustic.

Pînă în prezent în România s-au fabricat felinare de navigaţie la EL-BA Timişoara, dar s-au mai importat şi de la diverşi furnizori străini, printre care cei mai obişnuiţi au fost firme din U.R.S.S. şi R.P.Polonă.

1.5 Metode de calcul al iluminatului la bordul navelor

Scopul principal al calculului iluminatului este acela de a determina numărul,

tipurile şi amplasarea corpurilor de iluminat în compartimentul respectiv în aşa fel

încît să se obţină iluminarea cerută in planul util. In afară de aceasta se mai

urmăreşte şi îndeplinirea unor cerinţe ca:

22

- limitarea efectului de orbire care se obţine prin amplasarea co respunzătoare a

corpurilor de iluminat, prin utilizarea unor ecrane de dispersie, prin lallegerea

corespunzătoare a tipului şi puterii izvorului luminos;

- uniformitatea iluminării, care se asigură în special prin amplasarea raţională a

corpurilor de iluminat în interiorul compartimentului.

Metodele de calcul al iluminatului depind de felul instalaţiei de iluminat. Dintre

metodele mai întîlnite se vor prezenta :

- metoda coeficientului de utilizare;

- metoda puterii specifice;

- metoda punct cu punct;

- metoda de calcul al iluminatului cu proiectoare.

1.5.1. Metoda coeficientului de utilizare Pentru simplificarea calculelor se consideră că toate sursele de iluminat sunt

punctiforme. Acest lucru este valabil în general pentru cazurile în care raportul dintre diametrul sau cea mai mare dimensiune a sursei si distanţa până la planul util

este mai mic de . Această condiţie este în general valabilă pe nave.

Metoda coeficientului de utilizare este aplicabilă pentru calculul iluminatului

interior şi permite să se ţină cont şi de fluxul reflectat de plafon şi pereţi. Pentru

iluminatul exterior, local, portativ etc. metoda nu este aplicab ilă.

Pentru prezentarea metodei este necesar sa se introducă noţiunea de coeficient de

utilizare. Pentru iluiminarea suprafeţei de lucru denumită şi plan util, se utilizează

numai o parte din fluxul total emis de izvoarele de iluminat din încăpere, denumit

flux util. Raportul dintre fluxul util şi fluxul total al izvoarelor de iluminat nΦ

(n fiind numărul de izvoare, iar Φ fluxul unui izvor) se numeşte coeficient de

utilizare şi se notează de obicei cu u, adică

u = (1.13)

Dar fluxul util se poate scrie :

(1.14)

unde Emed este valoarea iluminării medii a suprafeţei de lucru impusă de

normative sau de registrul naval ; S — suprafaţa totală de lucru în plan orizontal. De

regulă această suprafaţă, pentru compartimentele închise se consideră la 0,8 m de la

paiol, adică la nivelul suprafeţelor meselor, pupitrelor etc.

23

Din fluxul luminos emis de izvoarele de iluminat numai o parte cade pe

suprafaţa utilă, restul pierzîndu-se la trecerea prin corpul de iluminat şi prin reflexii

multiple pe pereţi şi plafon. Fluxul luminos Φ care trece prin corpurile de iluminat se

calculează cu formula :

(1.15)

în care : η este randamentul unui corp de iluminat, considerîndu-se că toate

corpurile de iluminat sînt identice. Coeficientul specific de utilizare us se defineşte în

acest caz ca fiind raportul dintre fluxul util şi fluxul care trece prin corpurile de

iluminat, adică

us = (1.16)

Prin unmare se poate constata că cei doi coeficienţi de utilizare sînt

legaţi prin relaţia :

u = usη (1.17)

Plecînd de la formula :

u = = (1.18)

se obţine valoarea fluxului dat de un corp de iluminat, adică

Φ= = (1.19)

Practic însă, această formulă nu este aplicabilă întrucît nu permite să se ţină cont

de micşorarea în timp a fluxului luminos datorită : vola tilizării filamentului,

murdăririi balonului, pereţilor şi plafonului. Pentru aceasta, formula se corectează

prin introducerea unui coeficient numit coeficient de depreciere K care are valoare

supraunitară. Valorile coeficientului K sînt date în tabelul 1.3.

24

Tabelul 1.3

V alor i le coe f ic ien t u lu i de deprec iere K

Caracteristicile şl denumirea

compartimentelor şi punţilor

Coeficient de

depreciere K

Perioadele Ia care se

curăţă lămpile

LI LF

Compartimente de mare degajare de fum,

praf, scame (magazie de cabluri etc.)

2,0 1.7 4 ori pe lună

Compartimente cu degajare medie de fum,

praf, scame (compartimente caldarină,

cambuze :

a) la o înălţime de amplasare a corpului de

iluminat de pînă la 2,5 m ;

1,5 1,3 4 ori pe lună

b) la o înălţime de amplasare a corpului de

iluminat mai mare de 2,5 m.


Compartimente cu degajare mică de fum,

praf, scame (compartimente de masini ;

compartimente de mecanisme auxiliare,

ateliere, cabine, cabine de locuit, compar-

timente de serviciu etc.) :





iluminat mai mare de 2.5 m.

1,5 2 ori pe lună

Punţi deschise :



1,3 1,15 4 ori pe an


iluminat mai mare de 2,5 m.

1,5 1,3 3 ori pe an

Uneori, în norme nu este menţionata iluminarea medie ci minimă (v. anexa I).

Deoarece în formula (1.19) intră iluminarea medie este necesar ca aceasta să fie

calculată în funcţie de iluminarea minimă înmulţită cu un coeficient numit coeficient de

uniformitate mediu-minim, notat în general cu Z. Valorile acestui coeficient sînt date

în tabelul 6.4.

Prin urmare, introducînd aceste două corecţii se obţine :

Φ = (1. 20 )

sau

Φ = (1. 21 )

Această formulă sugerează etapele de calcul al iluminatului prin :

metoda coeficientului de utilizare, care sunt :

— se aleg din tabel Emin, K ş i Z ;

25

Valorile coeficientului de uniformitate mediu-minim Z

Tabel 1.4

-se alege tipul corpurilor de iluminat ce urmează a fi amplasate în compartimentul

respectiv. în acest fel us şi sau u pot f i determinate din tabelul conceput pentru fiecare

tip de corp de iluminat in parte ;

— alegîndu-se n se calculează Φ, sau cunoscindu-se Φ se calculează n, astfel încît

relaţia să fie satisfăcută acoperitor. Apoi se amplasează corpurile de iluminat cit mai

uniform.

în continuare se va prezenta pe scurt posibilitatea alegerii din tabele a mărimilor din

membrul drept al formulei (1.21).

Determinarea iluminării minime . Iluminarea minimă cerută în

compartimentele navei este reglementată în R.N.R. Normele de iluminat cuprinse în

R.N.R. sînt menţionate în anexa I. Prin urmare pentru alegerea iluminării minime este

necesar să se cunoască destinaţia compartimentului, tipul iluminatului şi tipul sursei de

iluminat.

Determinarea coeficientului de uniformitate mediu-minim Z . Acest coeficient

depinde de o serie de factori ca :

— coeficienţii de reflexie ai pereţilor şi tavanului ;

— modul de distribuţie al fluxului luminos în spaţiul dat de corpurile de iluminat ;

— raportul L/hc , în care : L este distanţa dintre corpurile de iluminat şi

— hc — înălţimea pînă la planul de iluminat.

Pentru determinarea valorii coeficientului Z cu o bună aproximaţie se poate folosi

tabelul 6.4.

Pentru corpurile de iluminat cu lumină indirectă, semidirectă sau uniform

dispersată Z=1 la aceleaşi valori ale raportului L/hc

Repartiţia aparatelor de iluminat

Tipul aparatului de iluminat

Pe un singur

rind cu distanţa L.

între aparatele

de iluminat

Pe

vîrfurile pătratului

cu latura L

Pe vîrfurile

triunghiului echilateral

cu latura L

=

Raportul L/h

Cu distribuţie concentrată

cu oglinzi

1,6 1,15 1,40 1,2

Cu distribuţie modic, emailate

1,9 1,35 1,65 1,2

Cu distribuţie largă 2,0 1,40 1,70 1,2

Cu distribuţie largă,

iluminat exterior

2,6 1,90 2,30 1,3

26

Determinarea coefic ientului de depreciere K. Valorile acestui

coeficient se pot determina din tabelul 1.3 în funcţie de condiţiile concrete

respective.

Determinarea coeficientului de ut ilizare. Valoarea coeficientului

de utilizare depinde de următorii factori :

— randamentul şi curba fotometrică a corpului de iluminat ;

— înălţimea de calcul hc a corpului de iluminat (distanţa pe ver-

ticală dintre corpul de iluminat şi planul de iluminat). Coeficientul de

utilizare creşte la scăderea înălţimii de calcul ;

— suprafaţa încăperii S . Coeficientul de utilizare creşte odată cu

creşterea suprafeţei încăperii ;

— raportul dintre lungimea şi lăţimea compartimentului. Coeficien-

tul de utilizare se micşorează odată cu creşterea acestui raport ;

coeficienţii de reflexie ai plafonului, pereţilor şi paiolului : , ,

. Valorile medii ale coeficienţilor de reflexie ai materialelor utilizate pe navă sunt date în tabelul 1.5.

Tabelul 1.5

Valorile coeficienţilor dc reflexie

Material

Valoarea coeficientului

de reflexie. %

Valoarea medie

Valoarea de calcul

Vopsea albă 65—75 70

Vopsea galbenă 69—77 70

Vopsea gri 40 – 55 50

Linoleum 10 - 15 10

Sorturi închise de lemn 5 – 10 10

Sorturi deschise de lemn 20—40 30

Covoare închise la culoare 10 10

Draperii închise la culoare 10 10

Pentru comoditatea luării în consideraţie a formei şi dimensiunilor

compartimentului se introduce noţiunea de indice de local. Indice le de local se calculează cu formula :

i=

în care : a este lungimea compartimentului, în metri ; b — lăţimea

compartimentului, în metri ; hc — înălţimea de calcul, în metri.

Pentru compartimentele cu lungimea a care depăşeşte lăţimea b de 3,5

ori şi mai mult, indicele de local se calculează cu formula :

i =

27

Dacă in urma calculului se obţine pentru indicele de local o valoare

mai mică de 0,6 sau mai mare de 3,0 atunci se iau in consideraţie aceste

valori limită.

Prin urmare, din cataloagele de corpuri de iluminat, sau pentru unele

lămpi poate fi determinat coeficientul de utilizare.

In acest fel, cunoscind toate mărimile din membrul drept al formulei

se poate determina fluxul necesar al corpului de iluminat, sau dacă sunt

disponibile numai anumite corpuri de iluminat de flux cunoscut rezultă

numărul necesar de corpuri din formula

n=

E xe mp lu de ca lc u l. Să se calculele numărul de corpuri de

iluminat necesare pentru iluminarea unei cabine cu suprafaţa S =ab= =

4*2,5 = l0 m2. Iluminarea medie cerută de norme este E=100 Ix.

Pentru iluminarea cabinei se utilizează corpuri de iluminat de tip CC-

755 fiecare avind patru lămpi fluorescente te de dte 15 W, fiecare corp de

iluminat având fluxul luminos Φ =700 lm. Înălţimea de calcul este de 2,2

m iar tensiunea de alimentare de 220 V.

Cu formula (1.22) se determină indicele de local:

n =

Ţinind cont de culorile şi materialul pereţilor se determină (vezi

tabelul 1.5) coeficienţii de reflexie ai pereţilor şi plafonului: =70%,

=50%, =30%. Din tabele se determină prin interpolare coeficientul

de utilizare u = 0,27.

Cu ajutorul formulei (6.23) se determină numărul total de corpuri de

iluminat:

n = =1,72

Coeficientul de depreciere s-a luat egal cu 1,3 (din tabelul 1.3), iar

coeficientul de itumînare mediu-minim s-a luat egal ca unitatea, deoarece

in calcul s-a luat iluminarea medie.

Prin urmare se vor instala două corpuri de iluminat, de tip CC—755.

1.5.2. Metoda puterii specifice

Puterea specifică p este raportul dintre puterea instalată a lămpii şi

mărimea suprafeţei iluminate. Calculul iluminatului general uniform cu

ajutorul acestei metode se recomandă pentru majoritatea compartimentelor

navei, avind practic orice suprafaţă (la creşterea suprafeţei precizia de

calcul creşte). Principiul metodei constă în aceea că în funcţie de tipul

corpului de iluminat ales, de înălţimea de amplasare a corpului deasupra

suprafeţei de lucru, de iluminarea normată în plan orizontal şi de suprafaţa

28

compartimentului din anexa II a—k se determină valoarea puterii specifice

p. Cunoscînd suprafaţa compartimentului S şi puterea lămpii din corp Pe se

obţine numărul de corpuri de iluminat cu formula:

n= (1.24)

în cape p se dă în W/m2, S în m2, Pe în W.

În anexa II se dau mărimile puterii specifice pentru diferite corpuri în

funcţie de suprafaţa iluminată S, de înălţimea de calcul h C , de coeficienţii

de reflexie : , şi , de iluminarea E şi de coeficientul de

depreciere K.

Valorile puterii specifice pentru aceleaşi corpuri de iluminat, dar cu

alţi parametri ai lămpii sau a i coeficientului de depreciere pot fi de-

terminate cu formulele :

Px= (1.25) .'(6.25)

P'x= (1.26)

în care : px şi p'x .sînt valorile puterilor specifice în ambele cazuri, şi

— valorile fluxurilor luminoase, K şi Kx — valorile coeficienţilor de

depreciere.

Exemplu de calcul. Datele iniţiale sînt aceleaşi din exemplul anterior

în care se utilizează metoda coeficientului de utilizare.

Din anexa II se determină pentru corpul de iluminat tip CC-755

puterea specifică p= 12,2 W/m2.

Prin urmare rezultă puterea totală a lămpilor P = 12,2*10 = 122 W

şi numărul lămpilor n=

Avînd în vedere că în fiecare corp de iluminat se amplasează cite patru

lămpi, rezultă că sînt necesare două corpuri de iluminat tip CC-755.

1.5.3. Metoda punct cu punct

Metoda punct cu punct dă posibilitatea să se determine iluminarea

într-un punct dat al suprafeţei de iluminat amplasat în orice plan : ver tical,

orizontal si oblic. O bună precizie de calcul se obţine în acel caz în care

distanţa de la corpul de iluminat la suprafaţa de iluminat este de cel puţin

cinci ori mai mare decît dimensiunea cea mai mare a corpului de iluminat

cînd punctul este depărtat de suprafeţele reflectorizante şi cind corpurile de

iluminat au o lumină directă sau semidirectă.

29

Presupunem că punctul respectiv este iluminat de cîteva corpuri de

iluminat, a căror amplasare este cunoscută, iar in fiecare corp este am

plasată convenţional o lampă avînd fluxul luminos de 1000 Im. In acest

caz iluminarea totală dată de corpurile de iluminat în punctul respectiv se

notează cu Ʃ e. Influenţa corpurilor de iluminat îndepărtate şi a reflexiei

luminii se introduce prin coeficientul μ. In acest fel, pentru obţinerea în

punctul dat a unei iluminări reale E, ţinînd cont şi de coeficientul de

depreciere K, în fiecare corp de iluminat trebuie să fie introdusă o lampă

cu fluxul luminos

Φ= (1.27)

unde n este numărul de lămpi în corpul iluminat, celelalte mărimi fiind

prezentate anterior.

Mărimea coeficientului fi este cuprinsă între limitele 1—1,05 pentru

corpurile de iluminat cu lumină directă şi pentru cazul in care punctul de

calcul este departe de pereţii camerei, între limitele 1,25—1,3 pentru

corpurile de iluminat cu lumină semidirectă, pentru cazul în care

suprafeţele sînt bune reflectorizante, punctul de calcul se găseşte lingă

perete sau pentru cazul în care corpurile de iluminat sînt prea depărtate.

Cunoscînd fluxul unei lămpi din interiorul corpului de iluminat se

determină iluminarea reală cu formula :

E= (1.28)

Această metodă este aplicabilă pentru calculul iluminatului local şi

exterior şi de asemenea pentru compartimente de dimensiuni mari, cum

este compartimentul de maşini.

Iluminarea Σe se determină pentru fiecare corp de iluminat în parte din

curbele izolux ale acestuia. Aceste curbe sînt obţinute pentru diferite plane,

dar de regulă se dau în special pentru planul orizontal. Un exemplu de

asemenea curbe este cel din fig. 1.9.d fiind distanţa pe orizontală între

punct şi piciorul perpendicularei care cade din centrul corpului de iluminat,

iar hc fiind înălţimea de calcul.

30

Fig. 1.9. Curbe izolux (exemplu)

Exemplu de calcul. Să se calculeze iluminatul cabinei căpitanului care are

următoarele date:

S=4*3 m2;h=2,5m; =0,7; =0,5 ; =0,5 ; K =1,5 înălţimea dc calcul

este hc=h—0,8 = 1,7 m; (planul util este la 0,8 m de la paiol).

In prealabil se consideră că iluminarea se asigură cu ajutorul a patru tuburi

fluorescente de cile 15 W fiecare, incluse în patru corpuri de iluminat de tip CC-775, amplasate după planul din fig. 6.10.

Punctele 1-4 sunt punctele în care se verifică iluminarea. Pentru aceasta se

determină distanţele dintre aceste puncte şi picioarele perpendicularelor din centrele luminoase fata de iluminat:

d1I = 1,25; d2I = 2,8 ; d3I = 1,0; d4I = 1,5;

d1II = 1.25; d2II= 1,0 ; d3II =1,0; d4II =2,5 ;

d1III = 1,25; d2III = 1,8 ; d3III = 1.8; d4III = 2,0 ;

d1IV = 1,25; d2IV = 2,8 ; d3IV = 1,8; d4IV = 0.

Cu ajutorul acestor valori d şi a valorii kc utilizînd curbele izolux spaţiale ale corpurilor de iluminat tip CC-775 (fig. 1.11) se determină iluminările conven-

ţionale in punctele respective :

31

∑e1= 24 + 24 + 24 + 24 = 96 lx ;

∑e2= 5 + 30 + 30 + 5 = 70 lx; ∑e3= 30 + 30 + 12 + 12 = 84 lx ; ∑ e4 = 17 + 5 + 9 + 55 =86 lx.

Valorile reale ale iluminărilor în punc tele 1-4 se determină cu formula (1.28)

pentru u =1,2

E2=157 lx;

E3=187 lx;

E4=192 lx.

După calcularea iluminări în punctele 1-4 se calculează iluminarea medie în

cabină cu ajutorul formulei:

In acest fel se constată că iluminarea medie este mai mare decît cea stabilită

prin norme, adică

Emed = 187 Ix > Enorm = 150 lx, şi prin urmare alegerea corpurilor de iluminat este corectă.

32

Dacă E ed < Enorm se măreşte numărul de corpuri de iluminat, păstrîndu-se uniformitatea amplasării lor şi se reia calculul.

1.6 CERINŢE ALE REGISTRULUI NAVAL ROMÂN PRIVIND

ILUMINATUL ELECTRIC LA NAVE

1.6.1 CERINŢE GENERALE

1.6.1.1In toate încăperile, locurile şi spaţiile, a căror iluminare este importantă pentru siguranţa navigaţiei, comanda mecanismelor şi instalaţiilor, pentru condiţii de locuit şi evacuare a pasagerilor şi a echipajului, trebuie să fie

montate lămpi de iluminat fixe alimentate de la sursa principală de energie electrică.

1.6.1.2 Corpurile de iluminat, instalate în încăperile şi în spaţiile unde este posibilă deteriorarea globurilor, trebuie să fie protejate cu grătare de protecţie.

1.6.1.3 Instalarea corpurilor de iluminat trebuie să se facă astfel, încît să fie

exclusă încălzirea cablurilor şi a materialelor din apropiere pînă la temperatura care depăşeşte pe cea admisibilă.

1.6.1.4 In încăperile sau în locurile iluminate cu tuburi fluorescente, în care se află părţi vizibile de mecanisme în rotaţie, trebuie să se ia măsuri pentru înlăturarea efectului stroboscopic.

1.6.1.5 Lămpile de iluminat exterior trebuie montate astfel încât să nu producă dificultăţi la conducerea navei în timpul nopţii.

1.6.1.6 In încăperile şi spaţiile iluminate cu lămpi cu descărcare cu gaze, care nu asigură continuitatea iluminării la variaţiile de tensiune prevăzute in tabelul 2.1.3 trebuie să se prevadă, de asemenea, şi lămpi cu incandescenţă.

1.6.1.7 Incăperile de acumulatoare şi alte încăperi cu pericol de explozie trebuie să fie iluminate cu corpuri de iluminai normale dinspre încăperile

învecinate care nu prezintă pericol de explozie prin deschideri acoperite cu sticlă, etanşe la gaze sau cu corpuri de iluminat în execuţie antiexplozivă montate în interiorul încăperii.

1.6.2 ALIMENTAREA CIRCUITELOR ILUMINATULUI PRINCIPAL

1.6.2.1 Tablourile de distribuţie ale iluminatului principal trebuie să fie alimentate prin circuite de alimentare separate, destinate numai pentru acest scop. De la tablourile de iluminat principal, în afara circuitelor terminale de ilu minat,

se pot alimenta dispozitive de acţionare electrică de mică importanţă cu o putere pînă la 0,25 kW şi radiatoare electrice de cabină cu un curent nominal pînă la 10

A.

33

1.6.2.2 Dispozitivele de protecţie ale circuitelor terminale de iluminat din încăperile de locuit şi spaţiile sociale trebuie să se calculeze pentru un curent

nominal de cel mult 16 A, curentul însumat în sarcină al consumatorilor cuplaţi nu trebuie să depăşească 80% din curentul nominal al dispozitivului de protecţie. Numărul surselor de iluminare care se alimentează de la circuitele finale trebuie

să fie astfel încât încărcarea pe circuit să nu depăşească valorile menţionate în tabelul 6.2.2.

Tabelul 1.6.1

Nr.crt. Tensiune Curentul maxim al circuitelor de iluminat

[A]

1 plnâ la 50 V 10

2 tic la 51 V la 120 V 14

3 dc la 121 V la 250 V 24

Ventilatoarele de cabină şi alţi consumatori de mică putere pot fi alimentaţi

de la circuitele terminale de iluminat. 1.6..2.3 Iluminatul coridoarelor, compartimentelor de maşini, tunelurilor

liniilor de axe, aparatelor de măsură pentru nivelul apei in căldări, iar pe navele

de pasageri şi iluminatul saloanelor, scărilor, schelelor şi trecerilor care duc la puntea bărcilor trebuie să fie alimentat cel puţin prin două circuite independente,

avînd corpurile de iluminat aşezate astfel, încît să fie asigurată o uniformitate cît mai marc a iluminării. Aceste circuite trebuie să primească alimentarea de la tablouri de grup diferite. În cazul cînd se folosesc bare secţionate la tabloul

principal de distribuţie aceste circuite trebuie să primească alimentarea de la secţii diferite. Pe navele de marfă, cu instalaţii electrice de putere mică, se permite ca alimentarea iluminării încăperilor enumerate mai sus, în afara

compartimentelor de maşini, să se facă pe un singur circuit de la tabloul de grup sau direct de la tabloul principal de distribuţie.

1.6.2.4 Corpurile de iluminat local în încăperile de locuit, precum şi prizele de curent trebuie să fie alimentate de la tabloul de iluminat printr-un circuit de alimentare separat, altul decît circuitul de alimentare a corpurilor pentru

iluminatul general. 1.6.2.5 Dacă nava este împărţită în zone principale de protecţie împotriva

incendiilor, iluminatul fiecărei zone trebuie să fie alimentat de la două circuite dc alimentare, independente de circuitele de alimentare care alimentează iluminatul altor zone protejate împotriva incendiilor. Circuitele pentru instalaţia dc iluminat

trebuie să fie montate astfel, încît incendiul dintr-o zonă să nu deterioreze circuitele care alimentează iluminatul din a lte zone. In cazul cînd se folosesc bare

34

secţionate la tabloul principal de distribuţie aceste circuite trebuie să primească alimentarea de la diferite secţii ale barelor.

1.6.2.6 Instalaţia iluminatului principal trebuie executată astfel încît în caz de incendiu sau altă avarie în încăperile în care sînt amplasate sursele principale de erergic electrică şi/sau transformatoarele de iluminat principal (dacă există),

instalaţia iluminatului de avarie să nu iasă din funcţiune. 1.6.2.7 Corpurile de iluminat fixe, din magaziile de mărfuri, trebuie să fie

alimentate de la un tablou de distribuţie special. Pe acest tablou, în afară de siguranţe şi întrerupătoare, trebuie să se prevadă un sistem de semnalizare optică a prezenţei tensiunii în circuitele de a limentare a corpurilor de iluminat. La

navele cu instalaţie electrică de putere mică se admite ca alimentarea lămpilor de iluminat magazii să se facă de la tabloul de distribuţie montat în timonerie; în

acest caz se cere să existe o semnalizare luminoasă pentru existenţa tensiunii în circuitele de alimentare a corpurilor de iluminat magaziile.

1.6.3 ILUMINATUL DE AVARIE

1.6.3.1 Iluminarea diferitelor încăperi, a locurilor şi spaţiilor de la iluminatul de avarie trebuie să fie de cel puţin 10% din iluminatul tolal al iluminatului principal. Se admite ca iluminatul de la corpurile de iluminat de avarie din

încăperea de maşini să fie de 5% din iluminatul de la cel principal dacă se prevăd prize alimentate de reţeaua de iluminat de avarie. Iluminatul căilor de evacuare a oamenilor din încăperi la puntea bărcilor trebuie să fie cel puţin 0,2 Lx.

1.6.3.2 Pentru a obţine iluminatul cerut, corpurile de iluminat ale iluminatului de avarie cu becuri cu incandescenţă se pot combina cu lămpi

luminiscente.

1.6.3.3 Corpurile de iluminat de la iluminatul principal se pot utiliza ca iluminat de avarie dacă ele pot obţine alimentarea şi de la sursele de energie de

avarie.

1.6.3.4 Reţeaua iluminatului de avarie trebuie astfel executată, încît în caz

de incendiu sau alte cazuri de avarie, în încăperile în care sînt amplasate sursele de avarie pentru energia electrică şi/sau transformatoarele ilumina tului de avarie (dacă există), să nu se defecteze instalaţia iluminatului principal.

1.6.3.5 In scopul iluminatului de avarie se pot utiliza corpurile staţionare separate cu acumulatori încorporaţi şi cu reîncărcarea lor automată de la reţeaua

iluminatului de bază cu comutare prin releu.

1.6.3.6 Fiecare corp de iluminat din iluminatul de avarie şi corpurile de iluminat combinate (conţinînd becuri pentru iluminatul normal şi de avarie) vor

fi marcate cu culoarea roşie.

35

1.6.4 ÎNTRERUPĂTOARELE DIN CIRCUITELE DE ILUMINAT

1.6.4.1 În toate circuitele de iluminat, trebuie să se utilizeze întrerupătoarele

bipolare. În încăperile de locuit şi de serviciu uscatle se admite folosirea

întrerupătoarelor monopolare in circuitele care deconectează corpuri de iluminat

separate sau grupe de corpuri deiluminat cu un curent nominal de max. 6 A precum şi corpuri de iluminat la tensiune nepericuloasă.

1.6.4.2 Pentru corpurile de iluminat staţionare ale instalaţiei de iluminat exterior, se va prevedea un dispozitiv de deconectare centralizată, din timonerie sau de la un alt post de cart permanent de pe puntea super ioară.

1.6.4.3 Intrerupătoarele circuitelor de iluminat ale staţiilor de stingere a incendiilor trebuie să se monteze în exteriorul acestor încăperi.

1.6.4.4 Intrerupătoarele lămpilor de iluminat din spatele tablourilor de distribuţie liber aşezate trebuie să fie montate la fiecare intrare în spaţiul din spatele tabloului.

1.6.4.5 In reţelele iluminatului de avarie nu trebuie utilizate întrerupătoare locale ale corpurilor de iluminat. Se admite utilizarea în trerupătoarelor locale în

circuitele corpurilor de iluminat ale iluminatului de avarie care, în condiţii normale, sînt corpuri de iluminat ale iluminatului principal.

Iluminatul de avarie din timonerie trebuie să fie dotat cu întrerupător.

1.6.5 CORPURI DE ILUMINAT

1.6.5.1 Bobinele de şoc, condensatoarele şi celelalte armături ale corpurilor de iluminat fluorescent, trebuie să fie protejate priu carcase metalice legate

eficient la părnînt. 1.6.5.2 Condensatoarele cu o capacitate de 0,5 μF şi mai mult trebuie să fie

prevăzute cu dispozitive de descărcare. Dispozitivul de descărcare trebuie executat in aşa fel, încît la 1 min după

deconectarea condensatorului, tensiunea la bornele lui să nu depăşească 50 V.

1.6.5.3 Bobinele de şoc şi transformatoarele cu o mare reactanţă inductivă trebuie să fie instalate cît mai aproape de corpul de iluminat pentru care sunt

destinate.

1.6.5.4 La dispozitivele de iluminat fluorescent, alimentate cu o tensiune de peste 250 V, trebuie prevăzute inscripţii de avertizare, care indică tensiunea.

Toate piesele acestor corpuri de iluminat, trebuie protejate.

1.6.6 PRIZELE DE CURENT PENTRU ILUMINATUL PORTATIV

1.6.6.1 Prizele de curent pentru iluminatul portativ trebuie să fie instalate cel puţin în următoarele puncte:

.1 pe punte, în apropierea vinciului de ancoră;

36

.2 încăperea girocompasului;

.3 încăperea convertizoarelor instalaţiei radio;

.4 încăperea instalaţiei de cîrmă (guvernare);

.5 încăperea agregatului de avarie;

.6 compartimentele de maşini;

.7 spatele tabloului principal de distribuţie;

.8 încăperile electrice speciale;

.9 tunelul arborelui port-elice;

.10 timonerie;

.11 cabina radio;

.12 zona de amplasare a vinciurilor;

.13 zona lochului şi al sondei ultrason;

.14 încăperile instalaţiilor centralizate de ventilaţie şi de aer condiţionat. 1.6.6.2 Prizele de curent, alimentate cu tensiuni diferite, trebuie să aibă o

construcţie care să excludă posibilitatea introducerii fişelor pentru a anumită tensiune la o priză cu o tensiune mai mare.

1.6.6.3 Prizele pentru iluminatul portativ şi pentru alţi consumatori de energie electrică, instalate pe punţi deschise, trebuie să fie montate cu cupla în jos.

1.6.6.4 Nu se vor instala prize de curent în încăperile de maşini aproape de paiol, în încăperile închise ale separatoarelor de ulei şi combustibil şi în locurile în care se cer numai echipamente în execuţie antiexplozivă.

1.6.7 ILUMINAREA

Iluminarea anumitor încăperi şi spaţii nu trebuie să fie mai mică decît valorile date în tabelul 1.6.2. Aceste condiţii nu se referă la navele a căror reţea de iluminat are o tensiune mai mică de 30 V.

Normele menţionate în tabelul 1.6.2 pentru iluminatul general se referă la un nivel de 800 mm deasupra paiolului încăperii, iar normele iluminatului general +

local la nivelul suprafeţelor de lucru.

1.6.8 FELINARELE DE NAVIGAŢIE

1.6.8.1 Tabloul felinarelor de navigaţie va alimenta prin circuite separate felinarele de catarg, felinarele din borduri şi de pupa, iar pe remorchere, nave de

pescuit, nave pilot şi alte nave cu destinaţie specială, de asemenea, ş i felinarele

37

instalate permanent enumerate în tabelul 2.4.1 din partea B-III „Mijloace de sem-nalizare" a Regulilor pentru echipamente conforme convenţiei, ale navelor

maritime.

1.6.8.2 Tabloul felinarelor de navigaţie se va alimenta prin două circuite de alimentare, astfel:

.1 printr-un circuit de alimentare de la tabloul principal de distribuţie, prin tabloul de distribuţie de avarie (dacă există);

.2 printr-un al doilea circuit de alimentare, de la cel mai apropiat tablou de grup care nu primeşte alimentarea de la tabloul de distribuţie de avarie.

Se admite instalarea dispozitivelor de comandă a felinarelor de navigaţie

într-un pupitru aşezat în timonerie. Pentru navele la care sursa principală de energie este bateria de

acumulatoare şi la care tabloul principal de distribuţie este montat în timonerie, se admite ca dispozitivele pentru comanda felinarelor de navigaţie să se monteze direct pe tabloul principal de distribuţie.

1.6.8.3 Felinarele de navigaţie trebuie să fie conectate la reţeaua de alimentare, printr-un cablu flexibil cu fişă.

1.6.8.4 Circuitele de alimentare a felinarelor de navigaţie trebuie executate după un sistem cu doi conductori; pe fiecare circuit trebuie prevăzut un întrerupător bipolar, montat pe tabloul felinarelor de navigaţie.

1.6.8.5 Fiecare circuit al felinarelor de navigaţie trebuie să fie protejat pe ambii conductori şi prevăzut cu un indicator optic automat al funcţionării felinarelor de navigaţie conform cerinţelor capitolului — „Mijloace de

semnalizare". Indicatorul vizual trebuie executat şi montat astfel, încît ieşirea sa din

funcţiune să nu provoace deconectarea felinarului de navigaţie. Căderea de tensiune pe elementul indicatorului, conectat în circuitul felinarului de navigaţie, nu trebuie să depăşească 3% din tensiunea nominală.

1.6.8.6 Pe lîngă semnalizarea cerută la 1.8.3 se va prevedea şi o semnalizare acustică care să acţioneze automat în cazul ieşirii din furicţiune a oricărui felinar

de navigaţie cu întrerupălorul în poziţia „CONECTAT". Alimentarea semnalizării acustice trebuie să se facă de la o altă sursă sau de la alt circuit decât sursa sau circuitul de alimentare a tabloului felinarelor de navigaţie sau de la o

baterie dc acumulatoare.

1.6.8.7 La felinarele de navigaţie, trebuie să se utilizeze dulii şi lămpi care

corespund cu cerinţele părţii „Mijloace de semnalizare".

38

Tabelul 1.6.2

Nr. crt.

Iluminarea (Lx)

Incăperea şi suprafeţele

Iluminat fluorescent

Iluminat cu lampi cu incandescenţă

general + local

general General + local

general

1 Cabina radio Iluminat general la

nivelul punţii

- - - 100

Mesele de lucru în cabina radio

- - 200 -

2 Camera hărţilor Iluminat general la nivelul punţii

- 100 - 50

Mese de hărţi 150 - 150 -

3 Timonerie Iluminat general la nivelul punţii

- 75 - 50

Iluminat general la

nivelul punţii

- 75 75

4 Compartimentul maşini, Încăperile

tablourilor de

distribuţie, ale pupitrelor şi posturilor

de manevră şi de control din încăperea

instalaţiilor

automatizate şi ale girocompasuriior

Suprafeţele instalaţiilor de distribuţie şi ale

pupitrelor de comandă

200

100

150

75

Locurile dc comandă a

mecanismelor prin-cipale

150 100 150 75

Treceri intre căldări,

mecanisme, scări, plat-forme ş.a.m.d.

75 30

Frontul căldărilor 100 75 75 75

5 Camera

acumulatoarelor

Iluminat general la

nivelul punţii

- 75 - 50

6 Turnurile liniei de ar-bori, puţurile locului,

sondei ultrason, puţu-rile lanţului

Iluminat general la nivelul punţii

- 50 - 20

Suprafeţele lagărelor

arborilor, precum şi ale flanşelor de racordare şi

altele

75

50

7 Trecerile pe punţi, pa-

sarele şi zonele dc amplasare a bărcilor

şi plutelor de salvare

Iluminat general la

nivelul punţii

50 20

39

TEST DE AUTOEVALUARE

1. Metoda coeficientului de utilizare este aplicabilă pentru calculul iluminatului :

a) exterior;

b) interior;

c) cu proiectoare;

d) local.

2. Asupra lămpilor cu incandescenţă, variaţiile de tensiune au:

a) o influenţă mică;

b) nu au nici o influenţă;

c) o influenţă mare;

d) au influenţă numai dacă tensiunea scade sub 150 V.

LUCRARE DE VERIFICARE

Descrieţi aprinderea şi funcţionarea lămpilor fluorescente tubulare.

RĂSPUNS LA TESTUL DE AUTOEVALUARE

1: b; 2: c.

8 Spaţii in afara bordu-

lui in zona de coborirc a bărcilor şi

plutelor de salvare

În apropierea liniei de

plutire corespunzătoare încărcăturii maxime

- 5

40

Unitatea de învăţare nr. 2 INSTALAŢII DE TELECOMANDĂ, PROTECŢII ŞI SEMNALIZĂRI

PENTRU MOTORUL PRINCIPAL CUPRINS

2.1. Motor principal de propulsie ALCO 2.1.1. Instalaţia pneumatică 2.1.2. Instalaţia electrică de forţă 2.1.3. Pregătirea pentru lansare

2.1.4. Lansarea motorului principal 2.1.5. Cuplarea reductorului

2.1.6. Funcţionarea motorului 2.1.7. Oprirea motorului 2.1.8. Protecţia şi semnalizarea funcţionării motorului 2.1.9. Anularea protecţiei

2.2. Motor principal de propulsie MAN 2.2.1. Dispozitivul de comandă pneumatică 2.2.2. Instalaţia electrică de alimentare şi modulul de alarmă 2.2.3. Semnalizări MP, treapta I

2.2.4. Semnalizare şi protecţie motor principal treapta a II-a şi a III-a 2.2.4. Semnalizare şi protecţie motor principal treapta a II-a şi a III-a 2.2.5. Semnalizări reductor MP 2.2.6. Subtelegraf MP

OBIECTIVE - de a descrie studenţilor instalaţiile componente a două dintre tipurile

de motoare de utilizate la propulsia navelor; - de a defini rolul şi importanţa fiecărei instalaţii - de a descrie ordinea operaţiunilor care trebuie efectuate la pregătirea

pentru lansarea, funcţionarea, cuplarea reductorului şi oprirea motorului;

- de a explica semnificaţia şi importanţa semnalizărilor ce pot să apară, precum şi măsurile ca re trebuie luate.

Instalaţia de telecomandă, protecţie şi semnalizări realizează comanda şi

supravegherea motorului principal de la distanţă (timonerie) sau, în situaţii speciale, de

la postul local aflat în compartimentul maşini (C.M.). Instalaţia de telecomandă asigură:

- lansarea motorului;

- reglarea turaţiei;

41

- oprirea motorului;

- inversarea sensului de rotaţie al arborelui portelice;

- semnalizarea depăşirii parametrilor nominali;

- protecţia motorului la apariţia unor avarii care pot pune în pericol

funcţionarea acestuia.

Diversitatea instalaţiilor de telecomandă, protecţie şi semnalizări existente este

creată de diferite firme constructoare care realizează motoare de propulsie pentru nave.

Principiile după care sunt construite şi scopul, fiind comun pentru toate

variantele. În cele ce urmează se prezintă două variante de instalaţii de telecomandă,

protecţie şi semnalizări realizate pentru motorul de propulsie de tip ALCO (licenţă

S.U.A.), 3280 CP, 1000 rot/min, cuplat cu axul portelice printr-un reductor inversor cu

raportul de transmisie i = 5 şi pentru motorul de propulsie de tip MAN (licenţă

Germană), 8440 CP, 430 rot/min, cuplat cu arborele portelice printr-un reductor

nereversibil cu raportul de transmisie i = 2.

2.1. Motor principal de propulsie ALCO

2.1.1. Instalaţia pneumatică

Instalaţia pneumatică pentru comanda motorului principal este prezentată în

figura 2.1.

Se prezintă, în continuare, elementele schemei pneumatice şi rolul lor funcţional

pentru telecomanda motorului principal.

Dispozitiv pneumo-electric PN-1. Este folosit pentru comanda pneumatică locală şi

de la distanţă (timonerie) a turaţiei motorului principal şi a reductorului. Acest dispozitiv

realizează următoarele funcţiuni:

- comandă reglarea turaţiei motorului;

- blochează protecţia şi semnalizarea pentru regimul de suprasarcină, valabil

numai pentru mersul ―înainte‖ (poziţia manetei la limita extremă pentru a obţine

turaţia maximă);

- realizează telecomanda reductorului inversor, cu posibilitatea de blocaj pentru

interzicerea mersului în alt sens decât cel comandat;

- interzice lansarea motorului cu reductorul cuplat.

Pentru a realiza aceste funcţiuni, dispozitivul PN-1 este echipat cu un reductor de presiune acţionat de maneta dispozitivului folosită pentru accelerarea sau decelerarea

motorului. Pe poziţia ―STOP‖ presiunea aerului de comandă a acceleraţiei este zero şi pe măsură ce se deplasează maneta din această poziţie presiunea creşte în limitele 0 – 3,2 bar. Această presiune este transmisă printr-un sistem de valvule la regulatorul de turaţie

al motorului realizându-se accelerarea acestuia la creşterea presiunii şi decelerarea la scăderea presiunii atunci când maneta se deplasează spre poziţia ―STOP‖.

Pentru regimul de suprasarcină, valabil numai pe poziţiile ―ÎNAINTE‖, maneta se

împinge în poziţia extremă. Pe această poziţie este blocată acţiunea protecţiei şi

42

presiunea aerului de comandă, la ieşire, creşte peste valoarea nominală, până la 3,4– 3,8 bar.

Fig. 2.1. – Schema instalaţiei pneumatice pentru telecomanda motorului principal

Mişcările manetei se transmit mecanic unui ax cu came care acţionează patru ordine realizând: semnalizarea poziţiilor, STOP, ÎNAINTE, ÎNAPOI; indicarea locului

43

de unde se comandă, LOCAL sau DISTANŢĂ; interzicerea lansării motorului cu reductorul cuplat.

Ordinea de închidere a contactelor microîntrerupătoarelor în funcţie de poziţiile

manetei dispozitivului PN-1 este prezentată în tabelul 2.1.

Tabelul 2.1

Poziţia manetei PN-1

MICROÎNTRERUPÃTOARE

I

ÎNAINTE

II

ÎNAPOI

III

Supra-

sarcină

IV

Prot.

Relansare

ÎNA

INT

E

Suprasarcină x x

Atenţie suprasarcină x

100 % x 80 % x

. .

. .

. . Atenţie cuplare x

Reductor necuplat STOP x

ÎNA

PO

I

Reductor necuplat Atenţie cuplare x

10 % x

. .

. .

. .

. .

100 % x

Comutator pneumatic b5 – cu două poziţii: LOCAL (L) şi DISTANŢĂ (D). Acest

comutator permite trecerea aerului care comandă regulatorul de turaţie al motorului de la

postul de comandă locală sau de la postul de comandă de la distanţă (timonerie). În construcţia lui are înglobate microîntrerupătoare prin care se semnalizează în punctele

de comandă locul din care se efectuează comanda motorului.

Electromagnetul s2 – este inclus în regulatorul de turaţie. La alimentarea acestui

electromagnet se descarcă uleiul din cilindrul de forţă al regulatorului de turaţie aducând

cremalierele pompelor de injecţie în poziţia de debit nul şi motorul se opreşte.

Comanda de acţionare a electromagnetului s2 se dă în una din următoarele situaţii:

- manual, prin apăsarea butonului STOP, atunci când se comandă oprirea voită a motorului;

- automat, când apare una din situaţiile:

a) întreruperea funcţionării exhaustoarelor de gaze;

b) presiunea uleiului de ungere a motorului a scăzut sub limita minimă treapta a II-a (1,

35 bar);

44

c) presiunea uleiului de ungere a reductorului a scăzut până la valoarea minimă

treapta a II-a (0, 5 bar).

Electrovalvula s1 – comandă circuitul de aer pentru alimentarea demarorului

pneumatic. La lansarea motorului se alimentează electrovalvula şi se deschide circuitul

de aer spre demarorul pneumatic şi aceasta execută rotirea motorului principal.

Electrovalvula s3 – în timpul funcţionării motorului, electrovalvula s3 este

alimentată şi deschide circuitul de aer de la unul din posturile de comandă la regulatorul

de turaţie. Când se comandă întreruperea alimentării electrovalvulei s3 se închide

circuitul aerului de comandă spre regulatorul de turaţie. La anularea presiunii aerului de comandă, regulatorul de turaţie menţine turaţia motorului corespunzătoare mersului în

gol.

Întreruperea alimentării electrovalvulei s3 urmată de trecerea motorului la turaţia de relanti se realizează în următoarele situaţii:

- manual prin aducerea manetei de comandă PN – 1 pe poziţia STOP. - automat când apare una din situaţiile:

a) temperatura apei de răcire a motorului a ajuns la limita maximă, treapta a II-a (81

0 C);

b) temperatura uleiului de ungere a motorului principal a ajuns la limita maximă, treapta a II-a (92

0 C);

c) temperatura uleiului de ungere în lagărul axial al reductorului a ajuns la limita maximă (80

0 C);

d) maneta de comandă (PN-1) s-a trecut pe poziţia ÎNAINTE sau ÎNAPOI dar nu s-a confirmat cuplarea reductorului. Asemenea situaţii pot apare la trecerea bruscă de pe poziţia STOP pe poziţia ÎNAINTE sau ÎNAPOI, precum şi la trecerea bruscă de pe poziţiile ÎNAINTE pe poziţiile ÎNAPOI. În aceste situaţii electrovalvula s3 întrerupe transmiterea aerului de comandă până la trecerea regimului tranzitoriu dat de timpul necesar pentru umplerea cilindrilor de forţă, care execută cuplarea reductorului.

Electrovalvulele s4, s5 – prin intermediul lor se realizează o uşoară accelerare a motorului în momentul cuplării reductorului. În funcţionare normală, electrovalvula s4 deschide circuitul care permite trecerea aerului de comandă de la electrovalvula s3 iar electrovalvula s5 închide circuitul. Aerul de comandă are circuitul deschis spre regulatorul de turaţie.

Când se comandă ÎNAINTE sau ÎNAPOI pe poziţia manetei ―ATENŢIE CUPLARE‖ se alimentează electrovalvulele s4, s5. Electrovalvula s4 blochează circuitul aerului de comandă şi deschide o nouă cale care permite trecerea aerului de la electrovalvula s5.

Electrovalvula s5 permite trecerea aerului pe un alt circuit. Reductorul de presiune montat pe acest circuit asigură o presiune de cca. 0,6 bar. sub acţiunea căreia motorul este accelerat uşor, peste turaţia de mers în gol. Acest lucru este necesar pe durata cuplării reductorului pentru a prelua sarcina.

După confirmarea cuplării reductorului se întrerupe alimentarea electrovalvulelor s4, s5 şi se revine la situaţia normală. Motorul urmăreşte comenzile de accelerare sau decelerare date din postul de comandă.

Electrovalvulele 30, 31 – pentru comanda sertarului distribuitor în vederea cuplării reductorului pentru mersul ÎNAINTE sau ÎNAPOI, după cum este alimentată

45

electrovalvula 30 sau 31. Stabilirea electrovalvulei care este alimentată se face prin deplasarea corespunzătoare a manetei PN-1 din postul de comandă.

2.1.2. Instalaţia electrică de forţă

În figura 2.2. se prezintă instalaţia electrică pentru telecomandă, protecţie şi semnalizări motor principal. Figura 2.2. conţine 9 scheme care grupează elementele după rolul lor funcţional.

Instalaţia de forţă, schema 1 din figura 2.2., conţine următoarele elemente:

m1 – motor de acţionare a pompei de preungere. Se pune în funcţiune prin închiderea contactului releului 2 d8 şi se opreşte la întreruperea alimentării releului 2 d8.

m2 – motor de acţionare a pompei auxiliare pentru ungerea reductorului. Punerea sub tensiune a schemei de comandă se face prin contactul releului 2 d8. Pe timpul funcţionării motorului, traductoarele de presiune comandă pornirea la scăderea presiunii până la o valoare minimă şi oprirea la atingerea valorii maxime a presiunii.

m3, m4 – electroventilatoare exhaustoare de gaze din carterul motorului. Sunt alimentate în curent continuu la 24V. Pornirea şi oprirea este comandată de contactele releului 2 d8. Funcţionează fără întrerupere pe toată durata de funcţionare a motorului.

n1, n2 – redresoare pentru alimentarea exhaustoarelor de gaze şi pentru alimentarea schemei de comandă, protecţie şi semnalizări pe trei circuite: A-B; C-D şi E-F.

2.1.3. Pregătirea pentru lansare Principalele elemente ale schemei electrice de pregătire pentru lansare,

prezentate în schema 2 din figura 2.2. sunt:

2d0 – releu pentru cuplarea tensiunii de alimentare a schemei de comandă.

b5 – comutator pentru stabilirea locului de unde se dau comenzile: LOCAL sau

DISTANŢĂ. Un comutator se află la postul de comandă local iar al doilea, similar cu

primul, se instalează în postul de comandă de la distanţă (timonerie).

2d1, 2d5 – relee alimentate atunci când comutatoarele b5 de la postul local şi din timonerie sunt

pe poziţia LOCAL.

2d2, 2d6 – relee alimentate atunci când comutatoarele b5 din cele două posturi de comandă sunt

fixate pe poziţia DISTANŢĂ.

b3 – buton pentru comanda pregătirii pentru lansare. Se montează atât la postul local de

comandă cât şi la postul de comandă de la distanţă.

2d7, 2d8a,

2d8

– relee pentru pregătirea lansării.

La transferul comenzii, de exemplu de la postul local la distanţă, se pune

comutatorul b5 din timonerie pe poziţia DISTANŢĂ (D) şi ca urmare perechile de

relee: 2d1, 2d5 şi 2d2, 2d6 nu mai sunt în concordanţă fiind alimentate releele 2d1,

2d6. În această situaţie intră în funcţiune alarma sonoră care semnalizează această

situaţie în cele două puncte de comandă. Alarma sonoră încetează atunci când şi la

postul local de comandă se comută comutatorul b5 pe poziţia DISTANŢĂ.

46

La transferul comenzii, de exemplu de la postul local la distanţă, se pune

comutatorul b5 din timonerie pe poziţia DISTANŢĂ (D) şi ca urmare perechile de

relee: 2d1, 2d5 şi 2d2, 2d6 nu mai sunt în concordanţă fiind alimentate releele 2d1,

2d6. În această situaţie intră în funcţiune alarma sonoră care semnalizează această

situaţie în cele două puncte de comandă. Alarma sonoră încetează atunci când şi la

postul local de comandă se comută comutatorul b5 pe poziţia DISTANŢĂ.

Prin închiderea întrerupătorului b0 se aplică tensiunea de alimentare pentru

schema electrică de telecomandă. În prima fază, la aplicarea tensiunii este alimentat

releul 5d4 (schema 5) care în schema 2 din figura 2.2, închide contactul 5d4 (2-4) şi

deschide contactul 5d4 (3-5).

Pornirea instalaţiei pentru pregătirea lansării se execută prin apăsarea pe butonul

b3. Este alimentat releul 2d7 care prin închiderea contactului 2d7 (9-11) şi prin contactul

închis 5d4 (2-4) realizează circuitul de automenţinere a alimentării releului 2d7, după

încetarea apăsării pe butonul b3. Se închide contactul 2d7 (6-7) şi este alimentat releul

2d8a care la rândul său închide contactul 2d8a (6-7) prin care este alimentat releul 2d8.

Prin închiderea contactelor releului 2d8 sunt puse în funcţiune pompele de

preungere şi electroventilatoarele exhaustoare de gaze prezentate în schema 1 din figura 2.2. După trecerea regimului tranzitoriu de pregătire a lansării se stabileşte presiunea uleiului de ungere şi se închid contactele din circuitul releului 5d2, (schema 5). Este alimentat releul 5d2 şi prin deschiderea contactului 5d2 (5-6) se întrerupe alimentarea releului 5d4. În schema 2 din figura 2.2 se deschide contactul 5d4 (2-4) şi se întrerupe alimentarea releului 2d7 iar prin închiderea contactului 5d4 (3-5) se menţine alimentarea releului 2d8a.

54

Fig

. 2.2

.- I

nst

alaţ

ia t

eleco

man

dă,

pro

tecţ

ie ş

i se

mnalizăr

i M

.P.

8)

SE

MN

AL

IZA

RE

LA

PA

NO

UL

LO

CA

L M

.P.

56

2.1.4. Lansarea motorului principal

Principalele elemente ale schemei electrice de lansare a motorului principal sunt

prezentate în schema 3 din figura 2.2. Se consideră că lansarea motorului se face din postul de comandă local (comutatoarele b5 sunt fixate pe poziţia LOCAL).

Maneta dispozitivului de comandă PN-1 este fixată pe poziţia STOP. Pe această poziţie, conform tabelului 2.1, este închis contactul microîntrerupătorului IV care permite efectuarea lansării. De asemenea, în urma efectuării operaţiunii de pregătire a lansării sunt alimentate contactoarele 1C1 – 1C4.

Prin contactul 1C1 (2-4) este alimentat releul 3d8 şi acesta închide contactele 3d8 (7-6) pregătind circuitul de lansare şi 3d8 (9-11) (schema 6) prin care alimentează lămpile 6h9 în timonerie şi 7h3 în PSCM şi se semnalizează ―Comanda posibilă‖.

Lansarea motorului se execută prin apăsarea butonului b1. Este alimentat releul 3d1 care realizează:

- închide contactul 3d1 (2-4) prin care se alimentează electrovalvula s1 şi se deschide circuitul de aer spre demarorul pneumatic. Demarorul roteşte motorul pentru pornire;

- se închide contactul 3d1 (6-8) (schema 5) şi este alimentat releul 5d5 care prin închiderea contactului 5d5 (1-3) blochează acţiunea protecţiei şi îşi menţine acest contact închis cca. 5 secunde după încetarea alimentării acestui releu;

- se deschide contactul 3d1 (3-5) din circuitul releului 5d3 de oprire voită a motorului.

Demarorul funcţionează cât timp se menţine apăsarea pe butonul b1. Când motorul porneşte, încetează apăsarea pe butonul b1.

La încetarea apăsării pe butonul b1 se întrerupe circuitul de alimentare a electrovalvulei s1 şi a releului 5d5. Se închide circuitul de aer spre demaror şi prin deschiderea cu întârziere a contactului 5d5 (1-3) se restabileşte acţiunea protecţiei.

De asemenea se închide contactul 3d1 (3-5) restabilind posibilitatea de oprire voită a motorului.

La terminarea operaţiunii de lansare motorul funcţionează cu turaţia de mers în gol (relanti). Presiunea aerului de comandă a acceleraţiei este zero, dispozitivul de comandă PN-1 este pe poziţia STOP.

2.1.5. Cuplarea reductorului

După pornirea motorului cu turaţia de mers în gol este necesar să se menţină o anumită perioadă în acest regim pentru încălzirea motorului înaintea cuplării sarcinii.

Pentru valori normale ale temperaturilor apei de răcire şi uleiului de ungere contactele traductoarelor sunt închise, releele 4d4, 4d6, 4d10 (schema 4) sunt alimentate şi contactele acestora din circuitul releului 5d1 sunt închise. Ca urmare acest releu este alimentat şi menţine închis contactul 5d1 (1-3) din circuitul electrovalvulelor de cuplare a reductorului 30 şi 31.

Principalele elemente ale schemei de cuplare a reductorului sunt prezentate în schema 3 din figura 2.2.

57

Cuplarea reductorului, de exemplu pentru mersul ÎNAINTE, se face prin împingerea manetei dispozitivului de comandă PN-1 pe poziţia ATENŢIE CUPLARE. Corespunzător acestei poziţii, conform tabelului 2.1., se închide contactul microîntrerupătorului I şi se stabileşte circuitul de alimentare pentru releul 3d2 care execută:

- închide contactul 3d2 (2-4) şi prin contactele închise 5d4 (7-9), 3d6 (1-4), 5d1 (1-3) se stabileşte circuitul de alimentare al electrovalvulei 30. Electrovalvula 30 permite trecerea uleiului spre cilindrul de forţă care urmează să execute cuplarea reductorului pentru mers ÎNAINTE.

- închide contactul 3d2 (10-12) (schema 5) şi pe durata cuplării reductorului sunt alimentate electrovalvulele s4, s5. Prin circuitul creat de electrovalvulele s4, s5 trece aer spre regulatorul de turaţie la presiunea de cca. 0,6 bar. ceea ce permite o uşoară accelerare a motorului pe durata cuplării, necesară pentru preluarea sarcinii.

- închide contactul 3d2 (6-8) care pregăteşte circuitul de acţionare la terminarea cuplării.

După efectuarea cuplării sertarul distribuitor se blochează la limita extremă şi închide contactul microîntrerupătorului ÎNAINTE. Este alimentat releul 3d6 care realizează:

- deschide contactul 3d6 (1-4) şi întrerupe alimentarea electrovalvulei 30. Sertarul rămâne blocat în poziţia extremă şi presiunea în cilindrul de forţă se menţine constantă.

- închide contactul 3d6 (6-7) şi alimentează releul 3d7. Releul 3d7, cu temporizare cca. 15 secunde, deschide contactul 3d7 (1-4) şi

întrerupe alimentarea releului 3d6. Realizarea presiunii normale de cuplare a reductorului pentru mers ÎNAINTE

este sesizată de traductorul de presiune care închide contactul din circuitul releului 3d4. Este alimentat releul 3d4 şi prin acţionarea contactelor sale execută:

- deschide contactul 3d4 (3-5) din circuitul releului de pornire 3d1 interzicând o nouă comandă de pornire atâta timp cât reductorul este cuplat;

- deschide contactul 3d4 (7-9) (schema 5) şi se întrerupe alimentarea electrovalvulelor s4, s5. Se închide circuitul de aer realizat pe durata cuplării şi se reface circuitul PN-1-s3-s4 – regulator de turaţie. În continuare aerul de comandă pentru modificarea turaţiei va fi dat de deplasarea manetei dispozitivului de comandă PN-1;

- se închide contactul 3d4 (2-4) (schema 6) prin care se alimentează lampa de semnalizare 6h5 din timonerie, REDUCTOR CUPLAT ÎNAINTE.

De asemenea, după cuplarea reductorului se închide contactul b6 (schema 4) stabilind circuitul de alimentare al releului 4d12 care execută:

- deschide contactul 4d12 (1-4) din circuitul releului 3d1, interzicând o nouă pornire cu reductorul cuplat.

- deschide contactul 4d12 (11-8) (schema 6) şi în timonerie se stinge lampa de semnalizare 6h9, COMANDA POSIBILÃ.

- închide contactul 4d12 (7-6) (schema 8) şi la postul local se aprinde lampa 8h1, REDUCTOR CUPLAT.

58

2.1.6. Funcţionarea motorului

În continuare, prin deplasarea manetei dispozitivului de comandă se măreşte

presiunea aerului de comandă spre regulatorul de turaţie şi se obţine sporirea vitezei motorului care prin intermediul reductorului antrenează axul portelice. Presiunea aerului de comandă variază în limitele 0 – 3, 5 bar. obţinându-se creşterea turaţiei de la valoarea de relanti la valoarea nominală.

Dacă pe timpul funcţionării se doreşte schimbarea punctului de comandă, se aduce maneta dispozitivului de comandă pe poziţia zero, turaţia scade la valoarea de relanti, după care se pune comutatorul b5 pe poziţia DISTANŢĂ.

Avertizarea sonoră intră în funcţiune şi avertizează în cele două puncte de comandă că s-a solicitat schimbarea punctului de comandă. Atunci când şi în celălalt post de comandă se pune comutatorul b5 pe poziţia DISTANŢĂ avertizarea sonoră încetează şi în continuare comanda turaţiei motorului se execută de la distanţă (timonerie).

Pentru regimul de suprasarcină, valabil numai pentru mersul ÎNAINTE se împinge maneta dispozitivului de comandă PN-1 până la limita extremă. Presiunea aerului de comandă creşte până la 3, 8 bar. şi turaţia motorului creşte peste valoarea nominală.

2.1.7. Oprirea motorului

Elementele schemei electrice care realizează oprirea motorului sunt prezentate în schema 5 din figura 2.2.

Pentru oprirea voită se apasă pe butonul b2, STOP. Prin apăsarea pe acest buton este alimentat releul 5d3 care realizează:

- închide contactul 5d3 (5-7) şi se alimentează electromagnetul s2 care acţionează asupra cremalierei pompelor de injecţie aducându-le în poziţia de debit nul. Prin această operaţiune se întrerupe alimentarea cu combustibil şi motorul se opreşte;

- închide contactul 5d3 (9-11) şi întrucât este închis şi contactul 3d1 (3-5) se realizează un circuit de autoalimentare a releului 5d3 la întreruperea apăsării pe butonul b2;

- închide contactul 5d3 (1-3) şi este alimentat releul 5d6. La oprirea motorului se micşorează treptat presiunea uleiului de ungere şi

schema de protecţie acţionează similar cu situaţiile de avarie. Pentru a opri semnalizarea acestei situaţii ca o avarie, releul 5d6 prin contactele sale execută:

- deschide contactul 5d6 (1-4) (schema 6) şi întrerupe alimentarea lămpii de semnalizare 6h1, ALARMA MP

- închide contactul 5d6 (schema 9) şi blochează alarma sonoră.

2.1.8. Protecţia şi semnalizarea funcţionării motorului

Prin circuitele de protecţie şi semnalizare se urmăresc: a) valorile temperaturilor pentru:

- apă răcire motor principal; - ulei ungere motor principal; - ulei reductor;

59

- ulei lagăr axial. b) valorile presiunilor pentru:

- ulei ungere motor principal; - ulei comandă reductor; - ulei ungere reductor.

Instalaţia electrică a traductoarelor şi releelor care acţionează pentru controlul acestor parametrii este prezentată în schema 4.

În funcţie de gradul avariei, protecţia şi semnalizarea funcţionează în trei trepte.

Treapta I. Semnalizare.

Se semnalizează optic şi sonor la depăşirea parametrilor nominali atunci când apare una sau mai multe din următoarele defecţiuni posibile:

a) presiunea uleiului de ungere a motorului principal a scăzut până la valoarea minimă, treapta I. Se deschide contactul traductorului din circuitul releului 4d1 şi se întrerupe alimentarea acestuia.

b) temperatura apei de răcire a motorului principal a crescut până la valoarea maximă, treapta I. Traductorul de temperatură deschide contactul şi întrerupe alimentarea releului 4d3.

c) temperatura uleiului de ungere a MP a crescut până la valoarea maximă, treapta I. Traductorul de temperatură deschide contactul şi se întrerupe alimentarea releului 4d5.

d) presiunea uleiului de comandă a reductorului a scăzut la valoarea minimă, treapta I. Traductorul deschide contactul şi se întrerupe alimentarea releului 4d7.

e) Presiunea uleiului de ungere a reductorului a scăzut la valoarea minimă, treapta I. Traductorul de presiune întrerupe alimentarea releului 4d8.

f) temperatura uleiului de ungere a reductorului a crescut peste limita normală. Traductorul de temperatură întrerupe alimentarea releului 4d9.

Prin întreruperea alimentării releelor 4d1, 4d3, 4d5, 4d7, 4d8, 4d9, se execută: - la postul de comandă locală (schema 8) se aprind lămpile de semnalizare:

8h2 ―Tmax apă răcire MP tr.I.‖, 8h4 ―Tmax ulei MP tr.I.‖. - la postul de comandă de la distanţă (schema 6) se aprind lămpile de

semnalizare: 6h1 ―Alarmă MP‖, 6h3 ―Alarmă reductor‖. - punerea în funcţiune a alarmei sonore în PSCM, postul local de comandă şi

postul de comandă de la distanţă – Alarma sonoră, prezentată în schema 9 din figura 1.2., intră în funcţiune la deschiderea unui circuit sau mai multor circuite, din cele controlate. În situaţia normală toate circuitele controlate sunt închise şi alarma sonoră nu funcţionează. La apariţia uneia sau mai multe din defecţiunile corespunzătoare treptei I de protecţie, releele respective întrerup circuitele şi pun în funcţiune semnalul sonor.

Treapta a II-a. Semnalizare şi reducerea automată a turaţiei la valoarea de relanti

Treapta a II-a funcţionează la apariţia unor defecţiuni sau mai multor defecţiuni din cele menţionate mai jos:

60

a) temperatura apei de răcire a motorului principal a crescut până la valoarea maximă, treapta a II-a. Traductorul de temperatură deschide contactul şi întrerupe alimentarea releului 4d4.

b) temperatura uleiului de ungere a lagărului axial a ajuns la valoarea maximă admisă. Traductorul de temperatură întrerupe alimentarea releului 4d10.

c) temperatura uleiului de ungere a MP a ajuns la valoarea maximă, treapta a II-a. Traductorul de temperatură întrerupe alimentarea releului 4d6.

Prin întreruperea alimentării unuia sau mai multe din releele 4d4, 4d6, 4d10 se execută:

deschiderea contactelor acestor relee din circuitul releului 5d1 şi întreruperea alimentării acestui releu. Ca rezultat se deschide contactul 5d1 (9-11) şi se întrerupe alimentarea electrovalvulei s3. Electrovalvula închide circuitul aerului de comandă spre regulatorul de turaţie şi la presiunea zero a aerului de comandă turaţia motorului se reduce până la valoarea de relanti.

se deschid contactele acestor relee din circuitele controlate de alarma sonoră (schema 9) şi alarma sonoră intră în funcţiune.

la postul local de comandă se aprind lămpile de semnalizare 8h3 ―Tmax apă MP tr.II‖ şi 8h5 ―Tmax ulei MP tr.II‖.

la postul de comandă de la distanţă se aprind lămpile de semnalizare 6h2 ―Avarie MP‖ şi 6h4 ―Avarie reductor‖.

Treapta a III-a. Semnalizare şi oprirea motorului

Treapta a III-a funcţionează la apariţia uneia din situaţiile posibile: a) presiunea uleiului de ungere a MP a scăzut la valoarea minimă, treapta a

II-a. Traductorul de presiune întrerupe alimentarea releului 4d2. b) presiunea uleiului de ungere a reductorului a scăzut la valoarea minimă,

treapta a II-a. Traductorul de presiune întrerupe alimentarea releului 4d11. Prin întreruperea alimentării acestor relee se realizează

întreruperea alimentării releului 5d2 (schema 5). Cu temporizare se închide contactul 5d2 (5-6) şi se alimentează releul 5d4. Temporizarea este necesară pentru ca acţiunea să se producă numai în situaţiile în care cauza se menţine o anumită durată. Releul 5d4 fiind alimentat realizează:

oprirea motorului. Se închide contactul 5d4 (6-8) prin care se alimentează electromagnetul s2 de aducere a cremalierei pompelor de injecţie în poziţie de debit nul şi motorul se opreşte.

decuplarea reductorului. Se deschide contactul 5d4 (7-9) şi se întrerupe alimentarea electrovalvulelor 30 şi 31.

încetarea funcţionării pompelor de preungere şi electrovent ilatoarelor exhaustoare de gaz. Se deschide contactul 5d4 (3-5) şi se întrerupe alimentarea releelor 2d8a şi 2d8. Se deschid contactele releului 2d8 şi se întrerupe funcţionarea instalaţiilor de forţă (schema 1)

În acelaşi timp, prin contactele releelor 4d2 şi 4d11 se semnalizează la posturile de comandă de la distanţă şi local această avarie:

la punctul de comandă local se aprinde lampa de semnalizare 8h7 ―Pmin ulei MP tr.II‖.

61

la punctul de comandă de la distanţă se aprind lămpile 6h2‖Avarie MP‖ şi 6h4‖Avarie reductor‖

funcţionează alarma sonoră la toate posturile de comandă. După înlăturarea cauzelor, pentru o nouă pornire se efectuează toate manevrele

prezentate pentru pornirea normală a motorului. În afara semnalizărilor pentru situaţii de avarie, schema mai conţine semnalizări

care în funcţionarea normală a motorului indică anumite stări, cum sunt: a) semnalizarea cuplării reductorului

– la mersul ÎNAINTE după terminarea cuplări reductorului se alimentează releul 3d4 şi prin închiderea contactului 3d4 (2-4) se aprinde lampa de semnalizare 6h5‖Reductor cuplat înainte‖.

– la mersul ÎNAPOI după terminarea cuplării reductorului se alimentează releul 3d5 şi prin închiderea contactului 3d5 (2-4) se aprinde lampa de semnalizare 6h6‖Reductor cuplat înapoi‖.

– la mersul ÎNAINTE sau ÎNAPOI după terminarea cuplării se închide contactul b6, este alimentat releul 4d12 şi prin închiderea contactului 4d12 (6-7) se aprinde lampa 8h1‖Reductor cuplat‖.

b) semnalizarea locului de unde se comandă. Atunci când poziţiile comutatoarelor b5 coincid la postul local şi la distanţă sunt

alimentate releele 2d1 şi 2d5 când se execută comanda din postul local sau releele 2d2 şi 2d6 dacă comanda se execută de la distanţă. Semnalizarea locului din care se efectuează comanda se face:

la postul local prin aprinderea lămpilor de semnalizare 8h10 LOCAL sau 8h9 DISTANŢĂ.

la postul de comandă de la distanţă prin aprinderea lămpilor de semnalizare 6h7 LOCAL sau 6h8 DISTANŢĂ.

la PSCM prin aprinderea lămpilor de semnalizare 7h1 LOCAL sau 7h2 DISTANŢĂ.

c) semnalizarea în situaţia în care de la unul din posturile de comandă se solicită schimbarea punctului de comandă.

De exemplu, comanda se execută de la postul local şi de la timonerie se solicită transferul comenzii la distanţă. Solicitarea se face prin fixarea comutatorului b5 de la timonerie pe poziţia DISTANŢĂ. În această situaţ ie sunt alimentate releele 2d1 – 2d6 şi în schema 7 din figura 2.2 se închide contactul 2d1 (14-16) şi se deschide contactul 2d6 (5-6). Prin contactele închise 2d1 (14-16) şi 2d5 (5-6) se alimentează releul 7d1 care prin închiderea contactului 7d1 (6-7) alimentează blocul de pâlpâire. Contactul de ieşire al acestui bloc se închide şi se deschide cu intermitenţă şi în acelaşi mod va funcţiona şi releul 7d2.

Contactele releului 7d2 pun în funcţiune alarma sonoră intermitentă la postul de comandă locală şi la postul de comandă de la distanţă.

Semnalizarea sonoră intermitentă încetează atunci când la postul local se pune comutatorul b5 pe poziţia DISTANŢĂ, poziţie care coincide cu cea de la timonerie.

62

d) blocare alarme false.

La întreruperea voită a motorului, prin apăsarea pe butonul b2, scăderea presiunilor uleiului de ungere ar urma să pună în funcţiune schema de protecţie şi semnalizare. Pentru blocarea alarmei false acţionează, aşa cum s-a prezentat la subcapitolul 2.1.7., releul 5d6 şi prin contactele sale se întrerupe semnalizarea.

2.1.9. Anularea protecţiei

În anumite situaţii este necesară anularea protecţiei pentru a împiedica scoaterea motorului din funcţiune. O asemenea situaţie poate apare uneori şi la pornire, dacă timpul de întârziere la deschidere al contactului 5d5 (1-3) care blochează acţiunea protecţiei la pornire nu este suficient pentru ca presiunile uleiului de ungere pentru motor şi reductor să ajungă la valori peste limitele minime corespunzătoare treptei a II-a.

Pentru anularea protecţiei se apasă pe butonul b4 (schema 5). Pe durata apăsării pe butonul de anulare a protecţiei se realizează:

– închiderea contactului b4 (6-8) prin care se menţine alimentarea releului 5d2 interzicând posibilitatea de oprire automată a motorului indiferent de situaţia contactelor schemei de protecţie din circuitul său. De asemenea se blochează acţiunea de protecţie a releului 5d1.

– se deschide contactul b4 (3-5) (schema 5) şi se interzice posibilitatea de alimentare a electromagnetului de oprire s2.

– se închide contactul b4 (2-4)2耀are scurtcircuitează contactul 3d8 (6-7) din circuitul releului 3d1.

– se deschide contactul b4 (7-9) din circuitul releului 3d6. Pe timpul apăsării butonului b4 acţiunea protecţiei este anulată. La încetarea

apăsării schema revine în poziţia avută înainte de apăsarea pe acest buton.

2.2. Motor principal de propulsie MAN

Instalaţia de telecomandă, protecţie şi semnalizări prezentată corespunde unui compartiment maşini cu două motoare de propulsie de tip MAN: motorul principal babord (MP-Bb) şi motorul principal tribord (MP-Tb).

Schema electrică de alimentare şi modulul de alarmă sunt comune pentru cele două motoare, iar instalaţiile de semnalizare şi protecţie fiind identice, se prezintă complet instalaţia pentru motorul babord şi pentru ambele motoare în situaţiile când schemele sunt comune.

Pentru uşurinţa înţelegerii şi a simbolizării aparatelor electrice cât şi pentru a păstra sistemul de notare folosit în documentaţia navei, instalaţia electrică de telecomandă, protecţie şi semnalizări este împărţită în mai multe scheme care reprezintă anumite funcţiuni numerotate în ordine, astfel:

1. Instalaţia electrică de alimentare - şi modulul de alarmă - 2 planşe. 2. Semnalizări motor principal treapta I - 3 planşe. 3. Semnalizări şi protecţie motor principal treapta a II-a şi a III-a - 3 planşe. 4. Semnalizări reductor, motor principal - 2 planşe.

63

5. Subtelegraf motor principal - 4 planşe. Pentru fiecare schemă electrică aparţinând unui domeniu s-a început

numerotarea coloanelor de la zero iar aparatele electrice (relee, traductoare, siguranţe, întrerupătoare) sunt notate cu numărul coloanei pe care se află.

Atunci când contactele unui releu dintr-o schemă sunt folosite în altă schemă, s-au adaptat notaţii corespunzătoare pentru identificare. De exemplu, pentru releul do din schema 2 care are un contact normal deschis în schema 1, notaţiile sunt:

– în schema 2 contactul normal deschis al releului do este notat 1.44 precizându-se că se află în schema 1 pe coloana 44.

– în schema 1 contactul este notat cu 2 do şi se înţelege că acest contact aparţine releului do din schema 2.

2.2.1. Dispozitivul de comandă pneumatică Lansarea motorului se realizează prin introducerea aerului din buteliile de

lansare în cilindrii motorului. Dispozitivul pneumo-electric de comandă de la distanţă este prezentat în figura 2.3.

Fig.2.3 - Dispozitiv de comandă

1. ventil principal de comandă (valvula L125);

2. aer de comandă pentru limitarea umplerii;

3. ventil de reglare fină pentru limitarea umplerii;

4. buton oprire de avarie;

5. buton manevră rapidă;

6. buton de anulare a protecţie

Maneta de comandă a dispozitivului asigură manevra unei valvule notată în schema instalaţiei pneumatice cu L 125.

Poziţia A corespunde situaţiei STOP motor principal. Punerea în funcţiune a

motorului principal se realizează prin deplasarea manetei de comandă într-un sens sau altul corespunzător mersului ÎNAINTE sau ÎNAPOI al motorului.

Deplasarea din A până în B corespunde lansării motorului pentru mers ÎNAINTE. Pe durata deplasării din B în C se introduce aer de lansare în cilindrii motorului şi motorul este rotit pentru pornire. Continuând deplasarea manetei de comandă, începând cu poziţia D se introduce şi combustibil în cilindri. Când motorul a atins turaţia de aprindere, 65-70 rot/min, aprinderea combustibilului asigură mişcarea. În punctul E

pornirea s-a terminat şi se întrerupe aerul de lansare. În continuare, pentru creşterea turaţiei, se deplasează maneta de comandă pe

domeniul F, obţinându-se la capătul cursei, în G, turaţia maximă a motorului la mers

64

ÎNAINTE. Pentru inversarea sensului de rotaţie a arborelui portelice, antrenat de motor prin intermediul reductorului nereversibil, se aduce maneta de comandă în poziţia A-STOP şi motorul se opreşte. Deplasarea manetei de comandă din A în H fixează lansarea motorului pentru mersul ÎNAPOI şi în continuare se parcurg aceleaşi etape ca în cazul prezentat pentru mersul înainte. În poziţia K se obţine turaţia maximă la mersul ÎNAPOI.

În figura 2.4 se prezinta dagrama de functiuni pentru ventilul L125 manevrat prin deplasarea manetei dispozitivului de comandă.

Fig.2.4 Diagrama de funcţiuni pentru ventilul de comandă L 125

1. poziţia STOP; 2. reversare şi pornire fără combustibil; 3. pornire cu combustibil;

4. terminarea pornirii.

Variaţia turaţiei motorului MAN, ca şi în cazul motorului ALCO, se obţine prin modificarea presiunii aerului de comandă care se aplică regulatorului de turaţie al motorului. Valvula L 125 alimentată la presiunea de 7 bar., în funcţie de poziţia manetei dispozitivului de comandă, asigură:

- 0,7 bar. pentru turaţia minimă 130 rot/min.; - 4,2 bar. pentru turaţia maximă 450 rot/min.

În cazul defectării comenzii de la distanţă sau a automatizării este prevăzută şi posibilitatea funcţionării în regim de avarie. În acest regim comanda motorului se execută de la postul local aflat pe motor.

2.2.2. Instalaţia electrică de alimentare şi modulul de alarmă Elementele instalaţiilor de supraveghere, semnalizare şi protecţie a motoarelor

principale sunt montate în tabloul de semnalizări şi alarmă maşini (TSAM) dispus într-un compartiment P.C.C. climatizat, izolat de zgomotul şi temperaturile excesive din compartimentul maşini.

Schema electrică a instalaţiei de telecomandă, protecţie şi semnalizări este prezentată în figura 2.5.

Instalaţia electrică de alimentare T.S.A.M. şi modulul de alarmă sunt prezentate în schema 1 din figura 2.5.

Alimentarea cu 3 x 220 V, 50 Hz, se face pe două circuite: unul din tabloul principal de distribuţie (T.P.D.) şi al doilea din tabloul de distribuţie la avarie (T.D.A.). În mod normal alimentarea se face din T.P.D. prin fixarea comutatorului b03 pe poziţia 1.

65

Staţiile de măsurarea a temperaturii, detectoarele de ceaţă şi iluminatul panoului frontal al tabloului T.S.A.M. se alimentează la 220 V pe circuite protejate cu siguranţe.

Circuitele de semnalizare şi protecţie sunt alimentate cu 24 V curent continuu obţinut de la redresorul format din transformatorul trifazat şi puntea redresoare.

67

Rel

eu a

larm

ã

Anulare alarmã presiuni MP cu MP oprit Anulare semnal acustic

Pre

siun

e d

ifer

enþ

ialã

m

axim

ã fi

ltru

co

mbu

stib

il M

P

Pre

siun

e m

inim

ã

aer

com

and

ã o

pri

re

avar

ie

Pre

siun

e m

inim

ã

aer

com

and

ã

MP

Pre

siun

e m

inim

ã

aer

înai

nte

de

val

vu

le

lan

sare

Tem

per

atur

ã m

inim

ã

aer

supra

alim

enta

re d

upã

rãci

tor

79

Prezenţa tensiunii de 24 V c.c. este sesizată de releul d15 care prin închiderea contactului d15(1-3) stabileşte alimentarea contactorului C16. Se închid contactele C16 (R-A), C16 (T-C) şi se stabileşte alimentarea circuitelor de protecţie şi semnalizări de la redresor. Se deschid contactele C16 (3-5), C16 (7-9) prin care se întrerupe alimentarea contactorului C2 şi a releului d19.

În cazul în care se întrerupe alimentarea de la redresor, se întrerupe alimentarea contactorului C16 şi automat sunt conectate circuitele de alimentare a contactorului C2 de la bateria de automatizări şi a releului d19 de la tabloul de încărcat acumulatori T.I.A. Prin contactele C2 (R-A), C2 (T-C) circuitele importante pentru semnalizări şi protecţie treapta a II-a şi a III-a sunt alimentate de la bateria de acumulatori iar modulul de alarmă este alimentat de la tabloul de încărcat acumulatori prin închiderea contactelor d19 (2-4), d19 (14-16).

Schema electrică de semnalizare a prezenţei tensiunii de alimentare şi modulul de alarmă este prezentată în schema 1, planşa 2/2.

Releul d44 controlează prezenţa tensiunii de la sursa de alimentare prin închiderea contactelor d18 (1-3), d20 (1-3), precum şi a tensiunii de alimentare care se aplică circuitelor de semnalizare şi protecţie, prin închiderea contactelor: 2do (1-3) - semnalizare treapta I, 3do (1-3) - semnalizare treapta a II-a şi a III-a, 4do (1-3) - semnalizare reductor, 5do (1-3) - alimentare subtelegraf MP.

În situaţia normală, când toate circuitele sunt alimentate, contactele din circuitu l releului d44 sunt închise şi se realizează alimentarea releului.

Releul d45 controlează alimentarea circuitelor de protecţie pentru comanda ventilelor STOP motor principal şi comanda electromagnetului de reducere a turaţiei. Prezenţa tensiunii de alimentare este sesizată de releele d41, d44 (schema3) care închid contactele 3d41 (1-3) din circuitul releului d45. Stabilind alimentarea acestuia.

Situaţia fiecărui circuit este controlată de câte două relee şi o lampă de semnalizare, astfel: alimentare 24Vc.c. de la redresor, d15 (C16), d51 şi lampa h53; alimentarea circuitelor de protecţie motor Bb, d45, d46 şi lampa h54; alimentare module de semnalizare d44, d52 şi lampa h56.

La funcţionarea normală sunt alimentate releele d15, d44 şi d45, contactele comutatoare de acestor relee din circuitele lămpilor de semnalizare sunt în poziţia 6-7 şi lămpile sunt stinse. De asemenea sunt închise contactele d45 (1-3), C16 (2-4), d44 (1-3) şi releul d60 este alimentat întrucât, aşa cum se va prezenta ulterior, şi celelalte contacte din circuitul releului d60 sunt închise.

Releul d60 deschide contactul d60 (1-4) din circuitul releului d64 şi întrerupe funcţionarea acestuia. Releul d64 este un releu de pâlpâire realizat cu un releu obişnuit şi o schemă cu tranzistori astfel încât la alimentarea acestuia contactele lui se închid şi se deschid cu intermitenţă obţinându-se întreruperi periodice de scurtă durată ale semnalului luminos sau acustic produs de surse alimentate prin contactele acestui releu. Contactele releului d64 sunt multiplicate de releul d66.

Întrucât semnalizarea avariei este asemănătoare pe toate circuitele controlate, se prezintă, pentru exemplificare, circuitul care controlează alimentarea pentru modulele de semnalizare.

La dispariţia uneia sau mai multe din tensiunile controlate, se deschide unul sau mai multe contacte din circuitul releului d44. Prin întreruperea alimentării releului d44 se realizează: se deschide contactul d44 (1-3) şi se întrerupe alimentarea releului d60, se închide d60 (1-4) şi este pus în funcţiune releul de pâlpâire d64, în circuitul lămpi de

80

semnalizare h56‖Alimentare module de semnalizare‖ se comută contactul d44 în poziţia 6-5 şi prin contactul închis d52 (5-6) lampa de semnalizare este conectată la bara alimentată de contactul releului d64. Lampa funcţionează cu pâlpâire indicând întreruperea alimentării modulelor de semnalizare. De asemenea prin întreruperea releului d60 se închide contactul d60 (11-8), intră în funcţiune alarma sonoră locală h72 iar prin contactele releului d66 funcţionează cu intermitenţă semnalizarea sonoră în compartimentul maşini, h73.

După constatarea avariei se apasă pe butonul b70 de anulare a alarmei acustice. Prin apăsarea pe acest buton este alimentat releul d70, se închide contactul d70 (1-3) şi prin contactul închis d44 (11-8) este alimentat releul d52 care realizează: închide contactul d52 (11-9) de automenţinere după încetarea apăsării pe butonul b70, închide contactul d52 (1-3) şi restabileşte circuitul de alimentare al releului d60, comută contactul din circuitul lămpi de semnalizare în poziţia d52 (6-7). Ca rezultat încetează funcţionarea semnalului acustic iar lampa de semnalizare h56 funcţionează cu lumină continuă. Această situaţie se menţine atât timp cât durează avaria. La înlăturarea avariei este din nou alimentat releul d44, care prin acţionarea contactelor sale întrerupe alimentarea releului d52, întrerupe funcţionarea lămpii de semnalizare iar alimentarea releului d60 se menţine prin contactul d44 (1-3).

Pentru verificarea lămpilor de semnalizare se apasă pe butonul b68, este alimentat releul d68 şi prin închiderea contactului d68 (2-4) se aplică tensiunea la bara la care, în situaţia normală, prin comutarea contactului d44 în poziţia 6-7, este conectată lampa de semnalizare. Situaţia fiind normală pe toate circuitele controlate, lămpile de semnalizare sunt conectate la o bară comună prin contactele 6-7 şi se aprind la apăsarea pe butonul b68. La încetarea apăsării pe acest buton se sting şi lămpile de semnalizare.

Întrucât în schemele de semnalizări sunt necesare mai multe contacte, multiplicarea acestora se realizează punându-se în paralel mai multe relee: d66-d67 contactele releului de pâlpâire, d68-d69 contactele releului de verificare lămpi, d70-d71 contactele releului de anulare a semnalului acustic.

2.2.3. Semnalizări MP, treapta I

În schema 2 din figura 2.5 este reprezentată instalaţia electricã de semnalizări treapta I. În regim normal de funcţionare contactele traductoarelor f. care controlează parametrii motorului, prezentaţi în schemã sunt închise şi sunt alimentate releele aflate pe circuitele traductoarelor. Întrucât atunci când motorul este oprit presiunile sunt nule iar după pornire este necesară a anumită durată pentru ca presiunile să ajungă la valorile nominale, în această perioadă releele de semnalizare de pe circuitele de controlul presiunii pentru a nu semnaliza situaţia ca avarie, sunt alimentate prin contactul închis al butonului b44‖Anulare semnal acustic‖. După un timp, suficient pentru stabilirea presiunilor normale, contactele traductoarelor de presiune se închid şi prin apăsarea pe butonul b44, cu reţinere în poziţia apăsat, se activeazã schema de semnalizare. Releele de semnalizare sunt alimentate prin contactele traductoarelor care controlează presiunile.

În situaţia în care unul sau mai mulţi parametrii controlaţi depăşesc limitele normale, se deschid contactele traductoarelor şi este pusă în funcţiune semnalizarea acustică şi optică. Semnalizarea acustică locală în compartimentul TSAM (h47) şi la distanţă în compartimentul maşini (h73) avertizează personalul despre depăşirea limitelor normale ale unuia sau mai mulţi parametri controlaţi. Identificarea parametrului sau parametrilor care au depăşit limitele normale se realizează prin

81

semnalizare optică cu pâlpâire individuală pentru fiecare din circuitele controlate (lămpile de semnalizare h52÷h71).

Funcţionarea circuitelor de semnalizare pentru parametrii controlaţi de schema de protecţie şi semnalizare treapta I este aceeaşi. Pentru exemplificare se prezintă primul circuit care controlează‖presiunea diferenţială maximă filtru automat ulei de ungere‖. Pentru valoarea normală a presiunii diferenţiale contactul traductorului f.01 este închis şi este alimentat releul do1. Se închide contactul do1 (1-3) din circuitul releului d48 şi pentru că situaţia este normală pe toate circuitele de semnalizare controlate de releul d48 sunt închise toate contactele înseriate cu do1 (1-3) având ca urmare alimentarea releului

d48. Releul d48 alimentat în situaţia normală închide contactul său 1d48 (1-3) aflat în schema 1 pe coloana 60 şi menţine alimentarea releului de alarmă d60. De asemenea se deschide contactul do1 (11-8) din circuitul releului do2 şi se comută contactul do1 din circuitul lămpii de semnalizare h52‖Presiune diferenţială maximă filtru ulei de ungere‖ pe poziţia 6-7. Lampa de semnalizare nu funcţionează. Situaţia fiind normală pe toate circuitele, contactele traductoarele sunt închise, releele corespunzătoare fiecărui circuit sunt alimentate şi contactele acestora din circuitele lămpilor de semnalizare sunt comutate în poziţia 6-7 în care lămpile de semnalizare h52÷h71 sunt stinse. Pentru verificarea lămpilor de semnalizare se apasă pe butonul 1.b68 (cifra 1 scrisă înaintea simbolului indică faptul că acest buton se află în schema 1). Prin apăsarea pe acest buton este alimentat d68 (schema1) şi se închide contactul 1d68. prin care se pune sub tensiune linia comună la care, prin contactele 6-7, sunt conectate toate lămpile de semnalizare. Aprinderea lămpilor de semnalizare indică starea normală de funcţionare a acestora.

Urmărind în continuare circuitul ales pentru exemplificare, atunci când presiunea diferenţială de ulei depăşeşte limitele normale, se deschide contactul traductorului f01 şi se întrerupe alimentarea releului do1 care realizează: deschide contactul do1 (1-3) prin care întrerupe alimentarea releului d48., închide contactul do1 (8-11) din circuitul releului do2, comută contactul do1 din circuitul lămpii de semnalizare h52 în poziţia 6-5. Prin întreruperea alimentării releului d48 se pune în funcţiune modulul se alarmă prezentat în schema 1., astfel: se întrerupe alimentarea releului d60 prin deschiderea contactului 1d48 (1-3) se închid contactele d60 (1-4), care pune în funcţiune releul de pâlpâire d64, şi d60 (11-8) care pune în funcţiune alarma sonoră locală. De asemenea prin contactul releului d64 (6-7) sunt alimentate releele d66-67 de multiplicare a contactelor. Funcţionează cu intermitentă alarma sonoră în compartimentul maşini iar prin contactul 1d66 se aplică semnal de tensiune intermitent liniei la care este conectată lampa h52 prin contactele închise do1 (5-6), do2 (5-6).

Semnalizarea sonoră indică starea de avarie iar aprinderea cu pâlpâire a lămpii h52 arată parametrul care a depăşit limitele normale.

După identificarea circuitului de semnalizare a avariei, operatorul comandă anularea semnalului acustic prin apăsarea butonului b70 din schema 1 (modulul de alarmă). Este alimentat releul d70-71 de anulare a semnalului acustic, se închide contactul 1d70 (6-8) şi este alimentat releul do2 care realizează: închide contactul do2 (9-11) de automenţinere a alimentării după încetarea apăsării pe butonul b70, închide contactul do2 (1-3) şi restabileşte circuitul de alimentare al releului d48, comută contactul do2 din circuitul lămpii de semnalizare h52 în poziţia 6-7. Prin alimentarea releului d48. şi închiderea contactului 1d48 (1-3) se restabileşte alimentarea releului d60 şi încetează funcţionarea alarmei sonore precum şi a releului de pâlpâire. Lampa de

82

semnalizare h52 funcţionează cu lumină continuă, fiind conectată prin contactele do1 (5-6) şi do2 (6-7) la tensiunea de alimentare. Funcţionarea lămpii se menţine pe toată durata în care presiunea diferenţială de ulei este în afara limitelor normale. După revenirea parametrului controlat în limitele normale, se închide contactul traductorului fo1, este alimentat releul do1 şi schema revine la situaţia iniţială. Se deschide contactul do1 (11-8) şi se întrerupe alimentarea releului do2, se comută contactul do1 din circuitul lămpii de semnalizare h52 în poziţia 6-7 şi lampa se stinge, se închide contactul do1 (1-3) din circuitul releului de alarmă d48.

Întrucât sunt multe circuite de semnalizare, în schemă s-au folosit două relee de alarmă, d48, d51 a căror funcţionare este identică şi care acţionează prin intermediul modului de alarmă prezentat în schema 1. Contactele acestor relee 1d48 (1-3), 1d51 (1-3) sunt înseriate în circuitul de alimentare al releului d60 prin intermediul căruia se pune în funcţiune alarma sonoră şi releul de pâlpâire d 64.

2.2.4. Semnalizare şi protecţie motor principal treapta a II-a şi a III-a

Instalaţia de semnalizare şi protecţie motor principal treapta a II-a şi a III-a este prezentată în schema 3 din fig.2.5 şi conţine 3 planşe.

Treapta a II-a semnalizare şi reducerea turaţiei acţionează la depăşirea limitelor normale pentru următorii parametrii:

- temperatură maximă apă răcire MP (releul d 23 şi lampa de semnalizare h24);

- temperatură maximă ulei ungere MP (releul d25 şi lampa de semnalizare h26);

- temperatură maximă gaze evacuare MP (releul d27 şi lampa de semnalizare h28);

- suprasarcină MP (releul d29 şi lampa de semnalizare h30). În situaţia normală, contactele traductoarelor care măsoară parametrii controlaţi

sunt normal deschise, releele de pe aceste circuite nu sunt alimentate şi lămpile de semnalizare sunt stinse.

La depăşirea limitelor normale, de exemplu pentru temperatura apei de răcire MP, se închide contactul traductorului f23, este alimentat releul d23 şi lampa de semnalizare h24 ―Temperatură maximă răcire MP‖. Releul d23 închide contactul d23 (1-3) prin care este alimentat releul d34 şi contactul d23 (6-7) prin care conectează semnalizarea de alarmă în timonerie. Releul d34 fiind alimentat anclanşează cu temporizare. Temporizarea este necesară pentru a evita acţiunea releului la şocuri de scurtă durată. După un timp, stabilit de temporizarea releului, se închide contactul d34 (7-6) de automenţinere a alimentării şi contactul d34 (9-11) prin care este alimentat releul d40. Releul d40 realizează: închide contactele d40 (2-4), d40 (14-16) şi stabileşte circuitul de alimentare al electrovalvulei s46 de reducere a turaţiei, în schema 5 (subtelegraf MP) închide contactul 3d40 (16-18) şi pe panoul de semnalizare MP - Bb se aprinde lampa h30 ―Reducere turaţiei MP - Bb‖, în schema 4 (semnalizări reductor) se deschide contactul 3d40 (11-8) şi este pus în funcţiune circuitul de semnalizare format din releele d13 şi d14 a cărui funcţionare este identică cu cea prezentată pentru semnalizare treapta I-a. Se întrerupe alimentarea releului d21 prin deschiderea contactului d13 (1-3). Releul d21, la rândul său, întrerupe alimentarea releului d60 din schema 1 (modulul de alarmă) prin deschiderea contactului 4d21 (1-3). Prin contactele

83

releului d60 este pusă în funcţiune alarma sonoră şi este alimentat releul de pâlpâire. Prin contactele de multiplicare ale releului d66 funcţionează cu intermitenţă alarma sonoră în compartimentul maşini şi în schema 4 (semnalizări reductor) se aprinde cu pâlpâire lampa de semnalizare h31 ―Reducere sarcină MP‖.

Ca şi în cazul schemei de semnalizare treapta I-a, întreruperea semnalului acustic se face prin apăsarea pe butonul b70 din schema 1 (modulul de alarmă).

După reducerea automată a sarcinii ca urmare a acţiunii protecţiei, schema rămâne blocată pe această poziţie atât timp cât electrovalula s46 este alimentată.

Pentru deblocare şi repunerea motorului în funcţionare normală, se apasă pe butonul b36 (schema 3 din fig.2.5). Prin apăsarea pe acest buton se întrerupe alimentarea releului d34 care la rândul său întrerupe alimentarea releului d40. Se întrerupe alimentarea electrovalvulei s46 şi încetează funcţionarea semnalizării optice a avariei prin închiderea contactului 3d40 (11-8) şi restabilirea alimentării releului d13 din schema 4 (semnalizări reductor MP).

În mod asemănător funcţionează şi celelalte circuite pentru parametrii controlaţi pe treapta a II-a de semnalizare şi reducere automată a turaţiei.

Treapta a III-a semnalizare şi oprirea motorului acţionează la depăşirea limitelor normale pentru următorii parametrii:

- supraturaţiei MP (releul d01 şi lampa de semnalizare h02); - presiune minimă ulei ungere MP (releul d07 şi lampa de semnalizare h08); - presiune minimă ulei ungere T.S. (releul do9 şi lampa de semnalizare h10); - ceaţă ulei carter MP (releul d11 şi lampa de semnalizare h12); - presiune minimă apă răcire intrare cilindrii MP (releul d13 şi lampa de

semnalizare h14); - presiune minimă apă răcire intrare injectoare MP (releul d15 şi lampa de

semnalizare h16); - temperatură maximă aer supraalimentare MP (releul d2 şi lampa de

semnalizare h18); - presiune minimă ulei ungere reductor MP (releul d19 şi lampa de semnalizare

h20); - presiune minimă ulei ungere MP (releul d21 şi lampa de semnalizare h22).

În condiţii normale contactele traductoarelor sunt normal deschise, releele şi lămpile de semnalizare corespunzătoare nu sunt alimentate.

La depăşirea limitelor normale, de exemplu la scăderea presiunii uleiului de ungere MP sub valoarea minimă, se închide contactul traductorului f.07 şi sunt alimentate releul d07 şi lampa de semnalizare h08 ―Presiune minimă ulei ungere MP‖. Releul d07 închide contactele do7 (1-3), prin care este alimentat releul cu temporizare d33 şi contactul d07 (6-7) prin care pune în funcţiune semnalizarea de alarmă în timonerie. La rândul său, releul d33, după un timp stabilit de temporizarea acestuia, închide contactul d33 (6-7) de automenţinere a alimentării şi contactul d33 (11-9) prin care alimentează releul d38. Prin alimentarea releului d38 se realizează:

- alimentarea ventilelor STOP - MP prin închiderea contactelor d38 (2-4), d38 (6-8), d38 (10-12), d38 (14-16). Prin acţiunea ventilelor se întrerupe alimentarea cu combustibil şi motorul se opreşte.

- pe panoul motorului (schema 5 - subtelegraf MP) se aprinde lampa de semnalizare h29 ―STOP avarie MP - Bb‖ conectată prin închiderea contactului 3d38 (26-28).

84

- în schema 4 (semnalizări reductor), prin deschiderea contactului 3d38 (1-3), este pus în funcţiune circuitul de semnalizare format din releele d11 şi d12 a cărui funcţionare este identică cu cazul prezentat anterior pentru treapta a II-a de protecţie. Prin intermediul modului de alarmă este pusă în funcţiune alarma sonoră şi se aprinde cu pâlpâire lampa h30 ―STOP automat MP‖

În mod asemănător funcţionează şi celelalte circuite pentru parametrii controlaţi pe treapta a III-a de semnalizare şi oprire automată a motorului.

Oprirea motorului, în condiţii normale, se realizează prin aducerea manetei dispozitivului de comandă pe poziţia STOP. În caz de urgenţă se poate comanda oprirea manual folosind elementele cu care acţionează schema de protecţie treapta a III-a. Comanda STOP manual de urgenţă se poate da din P.C.C. prin apăsarea butonului b03, din timonerie prin apãsarea butonului b04 (schema 3 din fig. 1.5) sau de la panoul local al motorului prin apăsarea butonului b05. În toate cazurile, prin apăsarea unuia din butoane, este alimentat releul do3 şi lampa de semnalizare h05 ―STOP manual de urgenţă‖. Releul do3 prin închiderea contactului do3 (1-3) alimentează releul fără temporizare d32 şi prin închiderea contactului do3 (6-7) pune în funcţiune semnalizarea de alarmă. La rândul său releul d32 acţionează ca şi releul d33 realizând alimentarea releului d38 şi prin deschiderea contactului 3d32 (8-11) din schema 4 (semnalizări reductor) pune în funcţiune circuitul de semnalizare format din releele d11, d12. Prin contactele releului d38 sunt alimentate ventilele STOP-MP, iar circuitul de semnalizare prin intermediul modulului de alarmă pune în funcţiune semnalizarea acustică şi se aprinde cu pâlpâire lampa de semnalizare h 30 ―STOP automat MP‖. Spre deosebire de releul d 33, releul d 32 nu are termorizare şi acţiunea sa este imediată în cazul primirii comenzii de stop manual, precum şi în cazul producerii ceţii de ulei în carterul MP.

După oprirea motorului, ca urmare a acţiunii protecţiei sau la darea comenzii manuale STOP de urgenţă, schema rămâne blocată în această poziţie, ventilele întrerup alimentarea cu combustibil a motorului.

Pentru deblocare, în vederea repunerii în funcţiune a motorului, se apasă pe

butonul b35 de anulare a acţiunii protecţiei. La apăsarea pe acest buton se întrerupe

alimentarea releelor d32, d33, se deschid contactele lor din circuitul releului d38 şi se întrerupe alimentarea acestuia. Deschiderea contactelor releului d38 întrerupe

alimentarea ventilelor STOP-MP şi se reface circuitul de alimentare cu combustibil. De

asemenea încetează semnalizarea acustică şi optică. Anularea protecţiei treapta II-a şi a III-a este necesară uneori în situaţii limită

care necesită menţinerea în funcţiune a motorului principal. Anularea protecţiilor se face pe durata apăsării pe butonul b39 (schema 3 din.1.5). Prin apăsarea pe acest buton se întrerupe alimentarea releelor d38, d40 şi se anulează toate protecţiile cu excepţia protecţiei la supraturaţiei care se menţine întrucât prin contactul releului do1 este alimentat direct releul d38.

Anularea protecţiei este semnalizată acustic şi optic. La apăsarea pe butonul b39 de anulare a protecţiei, în schema 4 (semnalizări reductor MP) se închide contactul 3b39 şi este pus în funcţiune circuitul de semnalizare format din releele d15 şi d16. Ca şi în cazurile prezentate pentru semnalizări treapta a II-a şi semnalizări treapta a III-a, circuitul de semnalizare prin intermediul modulului de alarmă pune în funcţiune alarma sonoră şi se aprinde cu pâlpâire lampa de semnalizare h32 ―Anulare protecţie MP‖. Anularea semnalizării sonore se obţine prin apăsarea pe butonul b70 din schema modului de alarmă.

85

Pe fiecare circuit de semnalizare şi protecţie treapta a II-a şi a III-a este montat un buton cu reţinere sau întrerupător basculant având contactul normal închis. La deschiderea acestui contact este anulat circuitul respectiv de protecţie. De exemplu, prin deschiderea întrerupătorului bo7 se scoate din funcţiune circuitul de semnalizare şi protecţie care controlează presiune minimă a uleiului de ungere MP Anularea protecţiei pentru un parametru este necesară în anumite situaţii limită sau dacă traductorul este defect. Pentru ca aceste întreruperi să nu fie accidentale, maneta acestor întrerupătoare este blocată cu un capac de protecţie fixat pe panoul tabloului T.S.A.M.

Verificarea lămpilor de semnalizare se face prin apăsarea butonului b70 din schema 1. Este alimentat releul d68 şi se închide contactul 1d68 (22-24) prin care sunt alimentate toate lămpile de semnalizare.

2.2.4. Semnalizare şi protecţie motor principal treapta a II-a şi a III-a

Instalaţia de semnalizare reductor motor principal (MP) este prezentată în schema 4 din fig.2.5. funcţionarea schemei electrice de semnalizare este asemănătoare

cu schema de semnalizare treapta I MP prezentată în subcapitolul 1.2.3. Instalaţia de semnalizare reductor acţionează la depăşirea limitelor normale

pentru următorii parametrii:

- presiune minimă ulei ungere reductor (releele do1, do2 şi lampa de semnalizare h25)

- nivel minim baie ulei reductor (releele do3, do4 şi lampa de semnalizare

h26) - temperatură maximă ulei ungere reductor (releele do5, do6 şi lampa de

semnalizare h27)

- temperatură maximă lagăr axial reductor (releele do7, do8 şi lampa de semnalizare h28)

În regim normal de funcţionare contactele traductoarelor de pe circuitele de

semnalizare sunt închise. La depăşirea limitelor unui parametru, se deschide contactul traductorului şi se întrerupe alimentarea releului de pe circuitul respectiv se întrerupe alimentarea releului d19 şi prin deschiderea contactului 4d19 din schema 1 a modului de

alarmă se întrerupe alimentarea releului d60. Se închid contactele d60 şi este pusă în funcţiune semnalizarea acustică şi optică prin aprinderea cu pâlpâire a lămpii de semnalizare corespunzătoare circuitul pe care parametrul controlat a depăşit limitele

normale. Întreruperea alarmei sonore se face prin apăsarea butonului b70 din schema modulului de alarmă. Este alimentat releul d70, se închide contactul 1d70 (14-16) şi este alimentat al doilea releu de pe circuitul de semnalizare. Prin acţiunea acestei releu se

întrerupe alarma sonoră şi lampa de semnalizare trece din regim de funcţionare cu pâlpâire în regim de iluminare continuă.

În afara parametrilor prezentaţi, schema de semnalizare reductor permite de asemenea, punerea în funcţiune a alarmei sonore şi optice în cazul acţiunii protecţiei motorului, precum şi la anularea acesteia, astfel:

- reversare greşită MP (relele do9, d10 şi lampa de semnalizare h29); - STOP automat MP (releele d11, d12 şi lampa de semnalizare h30); - reducere sarcină MP (releele d13, d14 şi lampa de semnalizare h31); - anulare protecţii MP (releele d15, d16 şi lampa de semnalizare h32).

86

În cazul în care a acţionat una din protecţiile controlate, circuitul de semnalizare care-i aparţine, prin intermediul releului d21, pune în funcţiune modulul de alarmă (schema1). Funcţionează alarma sonoră şi optică cu pâlpâire.

În subcapitolul 2.2.4. la prezentarea semnalizării şi protecţiei au fost incluse şi circuitele de semnalizare din schema 4 (semnalizări reductor MP). Circuitul de semnalizare reversare greşită este pus în funcţiune prin deschiderea contactului 5d47 (6-5). Releul 5d47 care acţionează acest contact aparţine schemei 5 (subtelegraf MP) care se va prezenta în continuare.

2.2.5. Semnalizări reductor MP

Instalaţia de semnalizare reductor motor principal (MP) este prezentată în

schema 4 din fig.17.5. funcţionarea schemei electrice de semnalizare este asemănătoare cu schema de semnalizare treapta I MP prezentată în subcapitolul 1.2.3.

Instalaţia de semnalizare reductor acţionează la depăşirea limitelor normale

pentru următorii parametrii: - presiune minimă ulei ungere reductor (releele do1, do2 şi lampa de

semnalizare h25)

- nivel minim baie ulei reductor (releele do3, do4 şi lampa de semnalizare h26)

- temperatură maximă ulei ungere reductor (releele do5, do6 şi lampa de

semnalizare h27) - temperatură maximă lagăr axial reductor (releele do7, do8 şi lampa de

semnalizare h28)

În regim normal de funcţionare contactele traductoarelor de pe circuitele de semnalizare sunt închise. La depăşirea limitelor unui parametru, se deschide contactul traductorului şi se întrerupe alimentarea releului de pe circuitul respectiv se întrerupe

alimentarea releului d19 şi prin deschiderea contactului 4d19 din schema 1 a modului de alarmă se întrerupe alimentarea releului d60. Se închid contactele d60 şi este pusă în funcţiune semnalizarea acustică şi optică prin aprinderea cu pâlpâire a lămpii de

semnalizare corespunzătoare circuitul pe care parametrul controlat a depăşit limitele normale. Întreruperea alarmei sonore se face prin apăsarea butonului b70 din schema modulului de alarmă. Este alimentat releul d70, se închide contactul 1d70 (14-16) şi este

alimentat al doilea releu de pe circuitul de semnalizare. Prin acţiunea acestei releu se întrerupe alarma sonoră şi lampa de semnalizare trece din regim de funcţionare cu pâlpâire în regim de iluminare continuă.

În afara parametrilor prezentaţi, schema de semnalizare reductor permite de asemenea, punerea în funcţiune a alarmei sonore şi optice în cazul acţiunii protecţiei motorului, precum şi la anularea acesteia, astfel:

- reversare greşită MP (relele do9, d10 şi lampa de semnalizare h29); - STOP automat MP (releele d11, d12 şi lampa de semnalizare h30); - reducere sarcină MP (releele d13, d14 şi lampa de semnalizare h31); - anulare protecţii MP (releele d15, d16 şi lampa de semnalizare h32).

În cazul în care a acţionat una din protecţiile controlate, circuitul de semnalizare care-i aparţine, prin intermediul releului d21, pune în funcţiune modulul de alarmă (schema1). Funcţionează alarma sonoră şi optică cu pâlpâire.

În subcapitolul 17.2.4. la prezentarea semnalizării şi protecţiei au fost incluse şi circuitele de semnalizare din schema 4 (semnalizări reductor MP). Circuitul de

87

semnalizare reversare greşită este pus în funcţiune prin deschiderea contactului 5d47 (6-5). Releul 5d47 care acţionează acest contact aparţine schemei 5 (subtelegraf MP) care se va prezenta în continuare.

2.2.6. Subtelegraf MP

Pregătirea motoarelor principale pentru funcţionare se face din compartimentul

maşini prin punerea în funcţiune a agregatelor auxilare care deservesc aceste motoare. Întrucât lansarea motoarelor principale şi reglarea turaţiei se realizează de la

distanţă, subtelegraful electric permite comunicarea între punctul de comandă şi compartimentul maşini pentru transmiterea ordinului de pregătire a motoarelor şi liber de la maşini după încheierea misiuni şi ancorarea sau acostarea navei.

De asemenea subtelegraful semnalizează postul din care se execută comanda motoarelor principale, local sau distanţă, reversarea greşită a motoarelor, poziţia vizorului, cuplat sau decuplat, precum şi acţiunea protecţiei.

Subtelegraful MP este prezentat în schema 5 din fig.2.5. şi corespunde pentru ambele motoare principale: MP- Bb şi MP- Tb.

Elementele din schema de protecţie şi semnalizare care aparţine motorului MP - Tb, cu acelaşi simbol şi rol funcţional ca şi în cazul prezentat pentru MP - Bb, sunt puse între paranteze.

Comanda “Pregătire MP” - se dă de la distanţă, din timonerie, prin apăsare pe butonul bo1. Este alimentat releul do1 care realizează: închide contactul do1 (2-4) de automenţinere a alimentării după încetarea apăsării pe buton, închide contactul do1 (6-8) prin care se alimentează releul de semnalizare d18, închide circuitele de alimentare pentru lămpile de semnalizare la distanţă h21 ―Comandă pregătire MP‖ şi local, pe panourile motoarelor, a lămpilor h26 şi h33 ―Pregătire MP‖. Releul d18 în schema 1 a modulului de alarmă închide contactele 5d18 (6-7) prin care pune în funcţiune alarma sonoră şi releul de pâlpâire. Lămpile de semnalizare alimentate prin contactul 1d66 funcţionează cu pâlpâire.

Darea comenzii de pregătire a motoarelor este semnalizată la distanţă şi local prin alarma sonoră şi optică. Alarma încetează în momentul în care din compartimentul maşini se transmite confirmarea ordinului primit.

Confirmarea comenzii “Pregătire MP” se dă din C.M. sau din P.C.C. (punct comandă control) prin apăsarea pe unul din butoanele b09, b10 sau b11. De exemplu, prin apăsarea pe butonul b09 de pe panoul MP- Bb este alimentat releul do9 care execută: deschide contactul do9 (7-9) prin care întrerupe alimentarea releului de semnalizare d18, închide contactul do9 (2-4) de automenţinere a alimentării după încetarea apăsării pe buton. Ca urmare, semnalizarea acustică încetează, este deconectat releul de pâlpâire şi prin contactul 1d66 (7-9) normal închis se menţine funcţionarea cu lumină continuă a lămpilor de semnalizare de la tabloul de comandă, h21 şi de pe panourile locale ale motorului h26 şi h33 ―Pregătire MP‖.

În continuare în compartimentul maşinii se trece la pregătirea motoarelor prin punerea în funcţiune a mecanismelor auxiliare care le deservesc. Terminarea operaţiunilor de pregătire şi aducerea motoarelor în situaţia de a fi gata lansare se comunică la punctul de comandă.

Comunicare din C.M.”MP - Pregătite” se execută prin apăsarea pe butonul bo3 de pe panoul local pentru MP - Bb sau bo5 de pe panoul local pentru MP Tb. Prin apăsarea, de exemplu, pe butonul bo3 este alimentat releul do3 care execută: deschide

88

contactul do3 (3-5), se întrerupe alimentarea releului do1 şi se stinge lampa de semnalizare h21 ―Pregătire MP‖ de la comandă, se închide contactul do3 (6-8) şi este alimentat releul de semnalizare d18 care prin modul de alarmă pune în funcţiune alarma sonoră şi releul cu pâlpâire, se închide contactul do3 (10-12) şi se deschide contactul do3 (15-2), se stinge lampa h26 ―Pregătire MP‖ de pe panoul MP - Bb şi se aprind cu pâlpâire lămpile h22 ―MP -Bb pregătit‖ la punctul de comandă şi h27 ―Pregătit‖ de pe panoul MP - Bb.

În cazul în care şi motorul MP - Tb a fost pregătit, se apasă şi pe butonul bo5, funcţionarea este identică cu cea prezentată anterior şi ca urmare se aprind cu pâlpâire şi lămpile h23 ―MP -Tb pregătit‖, h34 ―Pregătit‖.

Semnalizarea acustică şi funcţionarea cu pâlpâire a lămpilor se menţine până când de la punctul de comandă se transmite recepţionarea mesajului transmis.

Confirmarea comunicării “MP - Pregătite” din timonerie se face prin apăsarea pe unul din butoanele b11 sau b12 în situaţia în care s-a transmis pregătirea numai a unui singur motor, MP - Bb sau MP - Tb, sau prin apăsarea pe ambele butoane în situaţia în care ambele motoare sunt pregătite pentru lansare. La apăsarea pe butoanele b11 şi b12 sunt alimentate releele d12 şi d14 care prin deschiderea contactelor d12 (15-2), d14 (15-2) întrerup alimentarea releului de semnalizare d18. Se întrerupe avertizarea sonoră iar lămpile de semnalizare h22, h23, h27, h34 trec în regim de funcţionare cu iluminare constantă.

Din acest moment comanda de lansare şi regimul de turaţie al motoarelor principale se execută de la distanţă prin manevra dispozitivului de comandă prezentat în subcapitolul 2.2.1.

După executarea misiunii şi ancorarea sau acostarea navei de la punctul de comandă se transmite punerea motoarelor în repaus.

Comanda “Maşină liberă” se dă din timonerie prin apăsarea pe butonul bo7. La apăsarea acestui buton este alimentat releul do7 care execută: deschide contactele normal închise din circuitele releelor do1, do3, do5 şi întrerupe funcţionarea acestora, închide contactul do7 (2-4) prin care îşi menţine alimentarea după încetarea apăsării pe butonul bo7, închide contactul do7 (6-8) prin care este alimentat releul de semnalizare d18, închide contactele pentru alimentarea lămpilor de semnalizare h24, h35, h43 ―Maşină liberă‖. Este pusă în funcţiune alarma sonoră iar lămpile alimentate prin contactul releului 1d66 funcţionează cu pâlpâire.

Încetarea alarmei sonore şi pâlpâirea lămpilor de semnalizare are loc atunci când din compartimentul maşini se confirmă înţelegerea ordinului dat .

Confirmare din CM a comenzii “Maşină liberă” se face prin apăsarea pe unul din butoanele: b15 de pe panoul MP-Bb, b16 de pe panoul MP-Tb sau b2 din P.C.C. Prin apăsarea pe unul din butoane este alimentat releul d15 care prin deschiderea contactelor sale întrerupe circuitele de alimentare ale releelor d12, d14 şi releului de semnalizare d18. Prin întreruperea alimentării releului de semnalizare încetează alarma acustică, lămpile de semnalizare h24, h28 şi h35 ―Maşină liberă‖ trec din regim de pâlpâire în regim constant de iluminare, iar lampa h43 care semnalizează la timonerie ―Maşină liberă‖ se stinge.

Din acest moment în compartimentul maşini se trece la executarea lucrărilor pentru punerea motoarelor în repaus.

Acţiunea protecţiei treapta a II-a şi a III-a prezentată în subcapitolul 1.2.4., este semnalizată în schema electrică a subtelegrafului prin aprinderea lămpilor h29 ―STOP

89

avarie MP- Bb‖, h30 ―Reducere sarcină MP- Bb‖ de pe panoul MP-Bb şi respectiv h36 ―STOP avarie MP-Tb‖, h37 ―Reducere sarcină MP-Tb‖.

În cazul în care se efectuează comenzile pentru lansarea motorului într-un sens şi se constată că motorul a pornit în sens invers, subtelegraful semnalizează ―Reversare greşită – MP‖. Pentru MP- Bb semnalizarea reversării greşite se face de către releul d47. La fixarea comenzii pentru mersul ÎNAINTE contactele comutatorului electric sunt în poziţia figurată în schemă şi la lansarea corectă se închide contactul traductorului de presiune f46 rămânând deschis circuitul releului d47. Dacă lansarea este greşită şi motorul porneşte ―ÎNAPOI‖ se închide contactul traductorului de presiune f47 şi este alimentat releul d47 care care deschide contactul 5d47 (5-6) din schema 4 (semnalizări reductor) şi pune în funcţiune circuitul de semnalizare format din releele do9, d10.Intră în funcţiune alarma sonoră şi lampa de semnalizare h29 ―Reversare greşită MP‖ din schema 4 (semnalizare reductor) funcţionează cu pâlpâire. Tot odată se închide contactul d47 (1-3) şi se aprinde cu pâlpâire lampa h31 ―Reversare greşită MP-Bb‖ de pe panoul MP-Bb. Anularea semnalului acustic şi trecerea lămpilor de semnalizare din regim cu pâlpâire în regim de iluminare constantă se face prin apăsarea butonului b70 care aparţine modului de alarmă.

Pentru MP-Tb funcţionarea semnalizării reversării greşite este similară. Subtelegraful permite de asemenea, semnalizarea locului de unde se comandă

motoarele principale. Dacă comutatorul montat pe instalaţia aerului de comandă al MP-Bb este pus pe poziţia local, contactul traductorului f50 este deschis, releul d50 nu este alimentat şi prin contactul normal închis d50 (1-4), este alimentată lampa de semnalizare h53 ―Local‖. În situaţia în care comutatorul se pune pe poziţia distanţă, se închide contactul traductorului f50, este alimentat releul d50 şi prin contactele sale se stinge lampa h53 şi se aprinde lampa h52 ―Distanţă‖ care indică transferul comenzii la postul de la distanţă (timonerie). În acelaşi mod funcţionează şi semnalizarea locului de unde se comandă MP-Tb

Semnalizarea la subtelegraf a poziţiei virorului se realizează prin intermediul contactelor limitatoarelor de cursă. Dacă virorul motorului MP-Bb nu este cuplat, contactul limitatorului de cursă este deschis, releul d56 nu este alimentat şi prin contactul său normal închis este alimentată lampa de semnalizare h59 ―Decuplat‖. La cuplarea virorului se închide contactul limitatorului de cursă şi prin alimentarea releului d56 se stinge lampa h59 şi se aprinde lampa h58 ―Cuplat‖. Semnalizarea poziţiei virorului este importanţă întrucât lansarea motorului este permisă numai în situaţia în care virorul este decuplat.

Semnalizările: postului din care se comandă, reversare greşită, poziţie viror, prin contactele aceloraşi relee se transmit şi la pupitrul de comandă de la distanţă. (Timonerie). La acelaşi pupitru se transmit şi semnalizările lipsă aer de lansare MP-Bb, MP-Tb ale căror circuite de semnalizare sunt prezentate în schema 2 (semnalizări MP treapta I).


1. Electromagnetul inclus în reguloatorul de turaţie al motorului ALCO este alimentat şi acţionează automat în una din situaţiile:

a) temperatura apei de răcire a motorului principal a crescut până la valoarea maximă treapta II-a

90

b) presiunea uleiului de ungere a motorului a scăzut sub limita minimă treapta I-a c) temperatura uleiului de ungere a lagărului axial a ajuns la valoarea maximă

d) întreruperea funcţionării exhaustorului de gaze din carterul motorului.

2. Instalaţia electrică de forţă a motorului ALCO conţine următoarele elemente: a) motorul electric de acţionare a pompei de ungere, motor e lectric de acţionare a

pompei de ungere a reductorului; motor electric de acţionare a pompei de apă păentru răcirea motorului. b) motor electric de acţionare a pompei de preungere; motor electric de acţionare

a pompei de ungere a reductorului; rezistanţa de încălzire a uleiului; c) motor electric de acţionare a pompei de preungere; motor electric de acţionare

a pompei auxiliare pentru ungerea reductorului; redresoare pentru alimentarea electroventilelor şi a schemei de comandă de protecţie şi semnalizare; d) motor electric de acţionare a pompei de combustibil; motor electric de

acţionare a pompei de preungere; motor electric de acţionare a pompei auxiliare pentru ungerea reductorului; electroventilatoare exhaustoare din carterul

motorului.


Ce asigură instalaţia de telecomandă a motorului principal ?


1:d; 2:c

91


INSTALAŢII ELECTRICE DE PROTECŢII ŞI

SEMNALIZĂRI PENTRU MOTOARE DE ANTRENARE A GENERATOARELOR NAVALE.

CUPRINS

3.1 Instalaţia electrică de, protecţie şi semnalizări pentru motorul

ALCO, 2465CP, 1000rot/min

3.2 Instalaţia electrică de, protecţie şi semnalizări pentru motorul SKL

312 Kw, 1500 rot/min

3.1 Instalaţia electrică de, protecţie şi semnalizări pentru motorul

ALCO, 2465CP, 1000rot/min

Destinaţie, elemente componente

Motoarele ALCO sunt folosite la navele din Marina Militară şi Comercială pentru antrenarea generatoarelor electrice de putere mare sau pentru propulsia navelor. În primul caz se cuplează direct cu axul generatorului iar în al doilea caz se cuplează cu arborele port-etice prin intermediul unui reductor-inversor. Lansarea motoarelor se face cu aer.

Schema electrică asigură pornirea, reglarea turaţiei, oprirea, semnalizarea de prevenire la depăşirea parametrilor normali de funcţionare şi semnalizare de avarie cu decuplarea sarcinii sau oprirea motorului în cazurile în care depăşirile unor parametrii pun în pericol motorul.

Schema electrică este prezentată în figurile 3.1-3.6. În prezentare s-au păstrat simbolurile şi notaţiile din schemele întocmite de uzina constructoare.

În fig. 3.7. se prezintă tabloul de comandă şi protecţie de la postul local.

Elementele componente sunt: a1 - separator principal 3 x 380V, 50Hz; b1 - buton ciupercă „OPRIRE DE AVARIE‖; b2 - microîntreruptor dispozitiv de rotire; b3 - buton verificare lămpi de semnalizare; b4 - buton „START‖ - pornire; b5 - buton „STOP‖ - oprire de serviciu; b6 - buton anulare semnalizări; C1 - contactor pompă ulei preungere; C2 - contactor pompă combustibil; C3 - contact încălzitor ulei; C4, C5 - contactoare ventilatoare exhaustoare de gaze; d1 - releu pornire motor diesel.

92

Fig.3.1 Schema electrică de comandă şi protecţie la avarie

93

Fig. 3.2 Schema electrică de comandă pentru mecanismele auxiliare

94

Fig.3.3 Instalaţia electrică de forţă

95

Fig. 3.4 Schema electrică pentru releele de protecţie

96

Fig. 3.5 Schema electrică de semnalizare optică a acţiunii protecţiei

97

Fig. 3.6 Schema electrică de semnalizare optică şi acustică la postul de supraveghere de la

distanţă

98

Fig. 3.7 Tabloul de comandă şi protecţie

d2 - releu de timp rateu pornire (5 secunde); d3 - releu oprire motor diesel d4 - releu de timp, blocare protecţie pentru formarea presiunii uleiului de ungere (20 secunde); d5 - releu presiune minimă apă, treapta a II-a; d6 - releu presiune ulei, treapta a II-a; d7 - releu supraturare motor; d8 - releu protecţie generator; d9 - releu nivel minim apă rezervor expansiune, treapta a II-a; d10 - releu funcţionare motor;

99

d11 - releu temperatură maximă apă, treapta I; d12 - releu temperatură maximă apă, treapta a II-a; d13 - releu temperatură maximă ulei, treapta I; d14 - releu temperatură maximă ulei, treapta a II-a; d17 - releu nivel minim apă rezervor de expansiune, treapta I-a; d3 - releu presiune minimă combustibil; d20 - releu presiune minimă apă, treapta I; d21 - releu presiune minimă ulei, treapta I; d22, d23 - relee pentru verificarea lămpilor de semnalizare; d25 - releu debit ulei preungere; d26 - releu temperatură preîncălzire ulei; e1 - relee termice de protecţie pompă ulei preungere; e2 - relee termice de protecţie pompă de combustibil; e3-e5 - siguranţe pompă preungere; e6-e8 - siguranţe pompă combustibil; e9-e11 - siguranţe încălzitor ulei; e14-e15 - siguranţe exhaustoare de gaze; e16-e19 - siguranţe circuite de comandă; e20-e21 - relee termice de protecţie exhaustoare de gaze; f1 - traductor presiune minimă apă, treapta a II-a (0,4 daN/cm

2);

f2 - traductor presiune minimă ulei, treapta a II-a (0,85 daN/cm2);

f3 - traductor supraturaţie motor; f5 - traductor temperatură maximă apă, treapta I (85

0C);

f6 - traductor temperatură maximă apă, treapta a II-a (890C);

f7 - traductor temperatură maximă ulei, treapta I (890C);

f8 - traductor temperatură maximă ulei, treapta a II-a (940C);

f11 - traductor temperatură preîncălzitor ulei (400C);

f12 - traductor presiune minimă combustibil (1,4daN/cm2);

f14 - traductor presiune minimă apă, treapta I (0,56daN/cm2);

f15 - traductor presiune minimă ulei, treapta I (1,4daN/cm2);

f17 - traductor temperatură maximă preîncălzire ulei (950C);

f3 - traductor presiune minimă ulei precirculaţie (0,4daN/cm2);

h1-h23 - lămpi de semnalizare; m1 - motor electric pompă preungere, 3kw; m2 - motor electric pompă combustibil, 075kw; m3,m4 - motoare electric exhaustoare de gaze; m5 - servomotor electric comandă turaţie; m6 - tahogenerator măsură turaţie; r100 - încălzitor ulei, 9kw; s1 - electrovalvulă lansare motor; s2 - electrovalvulă oprire motor.

Pregătirea pentru pornire

La pregătirea pentru pornire se realizează condiţiile necesare care permit efectuarea lansării motorului. În acest scop se pun în funcţiune: pompa de preungere

100

ulei, pompa de combustibil şi rezistenţele de încălzire a uleiului. Elementele schemei electrice pentru pregătirea pornirii sunt prezentate în figurile 19.1 -19.3.

Se cuplează alimentarea de la reţea 380V, 50Hz şi sunt conectate redresoarele de 24V curent continuu. Se aprinde lampa de semnalizare h1 (fig.3.1) care marchează prezenţa tensiunii de alimentare a schemei de comandă.

Se verifică poziţia „DECUPLAT‖ a virorului. În această poziţie contactul b2 este închis şi permite executarea pregătirii pentru pornire.

Iniţial butonul b1 se află în poziţia „împins‖ care corespunde poziţiei „STOP DE AVARIE‖. Contactul b1 (9-10) este deschis şi la aplicarea tensiunii de alimentare, schema de comandă nu este conectată.

Pregătirea pentru pornire se face prin „tragerea‖ butonului b1. În poziţia tras se închide contactul b1 (9-10) şi se deschide contactul b1 (1-2). Schema de comandă este alimentată şi se execută în ordine următoarele operaţiuni:

- pe liniile q (+24V) şi p (-24V) se aplică tensiunea de alimentare schemei de comandă pentru instalaţia de forţă (fig. 19.2) şi se aprinde lampa h24;

- sunt alimentate bobinele contactoarelor C1, C2 şi prin închiderea contactoarelor acestora se pun în funcţiune: pompa de preungere ulei şi pompa de combustibil (fig. 3.3). Presiunea uleiului de ungere creşte treptat până la valoarea de 2 bari. Pentru această valoare a presiunii se închide contactul traductorului f3 (fig. 3.2), este alimentat releul d25 care închide contactul d25 (2-4) (fig.19.1) din circuitul de lansare şi contactul d25 (10-12) (fig.19.2) prin care pregăteşte circuitul de încălzire a uleiului.

Pentru temperaturi ale uleiului sub 460C

contactul traductorului f11 (fig.19.2) este

închis. Se alimentează releul d26 şi prin închiderea contactului d26 (2-4) se conectează alimentarea contactorului C3 care cuplează alimentarea rezistenţelor de încălzire a uleiului. Când temperatura depăşeşte 46

0C traductorul f11 întrerupe alimentarea releului

d26. Se întrerupe alimentarea rezistenţelor de încălzire a uleiului şi se închide contactul d26 (3-5) din circuitul de lansare.

La terminarea pregătirii pentru lansare presiunea uleiului de preungere este 2 bari

(se închide contactul d25 (2-4) din circuitul de lansare), temperatura uleiului este 460C

este de conectat releul d26 şi se închide contactul d26 (3-5), presiunea combustibilului

este 3,5 bari (este închis contactul d3 (3-5)). Toate contactele din circuitul releului de lansare d1 sunt închise şi din acest moment se poate trece la faza următoare.

Pornirea motorului

Pornirea motorului se face prin apăsarea pe butonul b4 „START‖. Prin apăsarea pe acest buton schema de comandă execută:

- este alimentat releul d1, se închide contactul d1 (6-8), este alimentat electrovalvula s1 care deschide circuitul de aer de lansare şi motorul se roteşte pentru pornire. În acelaşi timp, prin închiderea contactului d1 (2-4) este alimentat releu de timp d2 cu întârziere la acţionare, 5 secunde şi prin contactul d1 (10-12) sunt alimentate: releul de timp d4 cu întârziere la acţionare de 20 secunde şi releul d3.

- se menţine apăsarea pe butonul b4 până la pornirea motorului. Dacă după 5 secunde motorul nu porneşte, acţionează releului d2. Se deschide d2 (5-6), şi se întrerupe circuitul releului d1 , se automenţine alimentarea releului d2 prin închiderea contactului d2 (1-2) şi prin închiderea contactului d2 (3-4) se aprinde lampa de semnalizare h21 „START RATAT‖. Pentru a aduce schema în poziţia iniţială, pregătită pentru repetarea pornirii, se apasă pe butonul b6 „ANULARE SEMNALIZĂRI‖. Prin apăsarea pe acest

101

buton se întrerupe alimentarea releului d2 , contactele acestuia revin în poziţia iniţială şi se poate efectua o nouă încercare de pornire a motorului.

- după 20 de secunde de la pornirea motorului acţionează releul de timp d4. Se închid contactele d4 (1-2) din circuitul releului d5 şi contactul d4 (3-4) din circuitul releului d10. Releul d10, de terminarea pornirii, execută: deschide contactul d10 (11-13), se întrerupe alimentarea contatoarelor C1, C3 şi sunt deconectate pompa de preungere şi rezistenţele de încălzire. Se închide d10 (10-12) şi sunt alimentate contactoarele C4, C5 prin care se pun în funcţiune ventilatoarele exhaustoare de gaze m3, m4, se deschide contactul d10 (3-5) prin care se întrerupe circuitul releului de lansare d1, închide contactul d10 (2-4) prin care se permite funcţionarea releelor d20 şi d21, deschide contactul d10 (7-9) şi se stinge lampa de semnalizare h4 „PREGĂTIRE PORNIRE‖.

Prin acţiunea releului d10 se marchează încheierea fazei de pornire a motorului. La terminarea acestei faze sunt deconectate pompa de preungere şi rezistenţele de încălzire a uleiului şi sunt puse în funcţiune ventilatoarele exhaustoare de gaze din carterul motorului. Funcţionarea ventilatoarelor exhaustoare de gaze este semnalizată prin aprinderea lămpilor h22 şi h23 (fig.3.3).

Funcţionarea motorului

Motorul funcţionează cu turaţia de relanti. Pentru încărcarea în sarcină se accelerează sau se decelerează motorul prin intermediu servomotorului m 5 (fig.3.1) care acţionează asupra consumului de combustibil.

Oprirea motorului

Pentru oprire voită se apasă pe butonul b5 „STOP‖. Prin apăsarea pe acest buton se întrerupe alimentarea releului d3 , se închide contactul d3 (3-5), este alimentată electrovalvulă s2 care întrerupe alimentarea cu combustibil şi motorul se opreşte.

Prin întreruperea alimentării releului d3 se întrerupe şi alimentarea releului d4 care la rândul său întrerupe alimentarea releului d10. Schema revine în faza iniţială de pregătire pentru pornire. Se pun în funcţiune pompa de preungere şi pompa de combustibil, se întrerupe funcţionarea exhaustoarelor de gaze.

Pentru oprirea de avarie se apasă butonul b1, „STOP DE AVARIE‖. Prin apăsare pe acest buton se întrerupe alimentarea schemei de comandă şi este alimentată electrovalvulă s2 care comandă oprirea motorului. în această situaţie oprirea este generală pentru toate elementele schemei.

Protecţia şi semnalizarea avariilor

Prin circuitele de protecţie se urmăresc:

a) Valorile temperaturilor pentru: - apă de răcire a motorului; - uleiul de ungere a motorului;

- preîncălzirea uleiului. b) Valorile presiunilor pentru:

- apa de răcire a motorului;

- uleiul de ungere; - combustibil.

c) Supraturaţia motorului diesel.

102

d) Nivelul apei în rezervorul de expansiune e) Protecţia la avarierea generatorului. Schema electrică a traductoarelor şi releelor care acţionează pentru controlul

acestor parametrii este prezentată în fig. 3.1 şi fig. 3.4. Lămpile de semnalizare optică a avariilor sunt prezentate în fig. 3.5.

În funcţie de gradul avarii, protecţia şi semnalizarea funcţionează în trei trepte.

Treapta I. Semnalizarea de prevenire

Este destinată pentru înştiinţarea personalului despre depăşirea limitelor normale

ale parametrilor controlaţi. De regulă alarma semnalului de prevenire indică faptul că suntem aproape de avarie. De la darea acestui semnal personalul de serviciu are timp suficient pentru a înlătura cauza care a dus la depăşirea parametrilor controlaţi.

Se semnalizează optic şi sonor la depăşirea parametrilor nominali atunci când apare una sau mai multe din următoarele defecţiuni posibile:

a) Temperatura apei de răcire depăşeşte valoarea maximă treapta I. Se închide

contactul traductorului f5 şi este alimentat releul d11. Prin închiderea contactului d11 (2-4) se aprinde lampa h10 „Temperatură maximă apă treapta I‖ şi prin deschiderea contactului d11 (3-5) se pune în funcţiune alarma sonoră.

b) Temperatura uleiului de ungere a ajuns la valoarea maximă treapta I-a. Se închide contactul traductorului f7 şi este alimentat releul d13. Prin închiderea contactului d13 (2-4) se aprinde lampa h11 „Temperatură maximă ulei, treapta I‖ şi prin deschiderea

contactului d13 (3-5) se pune în funcţiune alarma sonoră. c) Nivelul apei în tancul de expansiune a scăzut până la valoarea minimă treapta

I-a. Se închide contactul traductorului de nivel şi este alimentat releul d17. Se închide

contactul d17 (2-4), este alimentată lampa de semnalizare h15 „Nivel minim apă treapta I‖ şi prin deschiderea contactului d17 (3-5) se pune în funcţiune alarma sonoră.

d) Presiunii combustibilului a scăzut sub valoarea minimă. Se închide contactul

traductorului f12 şi este alimentat releul d3. Prin închiderea contactului d3 (2-4) se aprinde lampa h3 „Presiune minimă combustibil‖ şi prin deschiderea contactului d3 (3-5) se pune în

funcţiune alarma sonoră. e) Presiunea apei de răcire a scăzut până la valoarea minimă treapta I-a. se închide

contactul traductorului f14 şi este alimentat releul d20. Prin închiderea contactului d20 (2-

4) se aprinde lampa h7 „Presiune minimă apă, treapta I-a‖ şi prin deschiderea contactului d20 (3-5) se pune în funcţiune alarma sonoră.

f) Presiunea uleiului de ungere a scăzut la valoarea minimă treapta I-a. Se închide

contactul traductorului f15 şi este alimentat releul d21. Prin închiderea contactului d21 (2-4) se aprinde lampa h5 „Presiune minimă ulei, treapta I‖ şi prin deschiderea contactului d21 (3-5) se pune în funcţiune alarma sonoră.

Treapta a II-a. Semnalizarea de avarie şi decuplarea sarcinii motorului

Semnalizarea de avarie şi aducerea motorului la mersul în gol se produce atunci când valorile parametrilor controlaţi au ajuns la un nivel de pericol şi prin trecerea motorului la mersul în gol se evită deteriorarea acestuia. Această stare este semnalizată concomitent cu darea comenzii de decuplare a sarcinii (decuplarea generatorului sau decuplarea reductorului în cazul în care motorul este folosit pentru propulsie).

103

Treapta a II-a de protecţie funcţionează la apariţia uneia sau mai multe din următoarele defecţiuni posibile:

a) Temperatura apei de răcire a crescut până la valoarea maximă treapta a II-a. Se închide contactul traductorului f6 şi este alimentat releul d12.

b) Temperatura uleiului de ungere a ajuns la valoarea maximă treapta a II-a. Se închide contactul traductorului f8 şi este alimentat releul d14.

Prin acţiunea unuia sau a ambelor relee d12, d14 se execută: - deconectarea sarcini şi aducerea motorului la regimul de mers în gol realizată

prin contactele releelor d12, d14 care comandă declanşarea întrerupătorului automat urmată de deconectarea generatorului;

- semnalizarea local şi la distanţă a avariei, pe panoul local se aprinde lămpile: h10 „Temperatura maximă apa treapta a II-a‖, h12 „Temperatură maximă ulei treapta a II-a‖. La postul central funcţionează semnalizarea optică şi acustică (fig.3.6)

Treapta a III-a. Semnalizarea de avarie şi oprirea motorului

În acest caz depăşirea parametrilor controlaţi a ajuns la un nivel de pericol şi este necesară oprirea motorului. În această situaţie pericolul nu poate fi înlăturat prin trecerea motorului la mersul în gol.

Semnalizarea de avarie concomitent cu darea comenzii de oprire a motorului se dă la apariţia uneia sau mai multe din următoarele situaţii posibile:

a) Presiunea apei de răcire a scăzut până la valoarea minimă treapta a II-a. Se închide contactul traductorului f1 şi este alimentat releul d5.

b) Presiunea uleiului de ungere a scăzut până la valoarea minimă treapta a II-a. Se închide contactul traductorului f2 şi este alimentat releul d6.

c) Turaţia motorului a crescut peste limita de supraturaţie. Se închide contactul traductorului f3 şi este alimentat releul d7.

d) Funcţionează protecţia generatorului. Se închide contactul şi este alimentat releul d8.

e) Nivelul apei în tancul ale expansiune a scăzut până la valoarea minimă treapta a II-a. Se închide contactul şi este alimentat releul d9.

Prin alimentarea unuia sau mai multe din releele d5, d6 , d7, d8, d9 se execută: - oprirea motorului prin întreruperea alimentării releului d3 urmată de închiderea

contactului d3 (3-5) şi alimentarea electrovalvulei s2 care comandă închiderea circuitului de alimentare cu combustibil.

- semnalizarea avariei produsă prin aprinderea uneia sau mai multe din lămpile ale semnalizare: h6 , h8, h13, h14, h3 local şi semnalizarea optică şi acustică în postul de supraveghere de la distanţă

- autoalimentarea releelor d5, d6, d8, d9 şi menţinerea semnalizării optice după oprirea motorului.

3.2 Instalaţia electrică de, protecţie şi semnalizări pentru

motorul SKL 312 Kw, 1500 rot/min

După cum este cunoscut, în sistemele electroenergetice moderne, se realizează comanda automată a motoarelor primare (turbine sau motoare diesel). Motoarele primare sunt prevăzute de asemenea cu sisteme automate de stabilizarea parametrilor de

104

bază (frecvenţă, turaţie, temperaturi, presiuni, ş.a.) care asigură funcţionarea normală a motoarelor primare.

Parametrii de bază sunt controlaţi cu ajutorul traductoarelor. Informaţiile despre starea acestora se transmit la aparatele de măsură şi la instalaţiile de protecţie şi semnalizare care asigură protecţia agregatelor în cazul regimurilor anormale de lucru.

În sistemele de comandă a turbinelor se realizează controlul permanent a următorilor parametri:

- turaţia rotorului; - presiunea uleiului în sistemele de ungere; - salinitatea apei; - presiunea în condensator. În sistemele de comandă a motoarelor diesel se controlează următorii parametri: - temperaturile şi presiunile în sistemele de ungere; - temperaturile şi presiunile în sistemele de răcire; - nivelurile combustibilului şi uleiului; - temperaturile în punctele de sprijin şi lagăre; - sarcina motorului; - temperatura gazelor de evacuare.

Trebuie să menţionăm că, în dependinţa de nivel de automatizare şi tipul motorului diesel folosit, nu sunt controlaţi toţi parametrii enumeraţi mai sus.

Instalaţia care asigură protecţia motorului primar funcţionează în două trepte: semnalizare de prevenire şi semnalizare de avarie.

Semnalizarea de prevenire este destinată pentru înştiinţarea personalului despre depăşirea limitelor normale a parametrilor. De regulă darea semnalului de prevenire indică faptul că suntem aproape de avarie. De la darea acestui semnal personalul de serviciu are suficient timp pentru a înlătura cauza care a dus la depăşirea parametrilor controlaţi.

Semnalizarea de avarie se produce atunci când depăşirea valorilor nominale a parametrilor controlaţi a ajuns la un nivel de pericol şi este necesară oprirea imediată a motorului. Această stare este semnalizată concomitent cu darea comenzii de oprire a motorului.

Pentru exemplificare, în figura 3.8 se prezintă schema de protecţie şi semnalizare folosită pentru un motor diesel tip SKL 312 Kw. 1500 rot/min.

Semnalizarea de prevenire corespunzătoare primei trepte de protecţie, prezentată în figura 3.8a, controlează următorii parametrii: temperatura uleiului de ungere, temperatura apei de răcire, presiunea apei de răcire, presiunea combustibilului şi depăşirea parametrilor electrici ai generatorului.

Funcţionarea circuitelor de semnalizare la depăşirea valorilor nominale a parametrilor controlaţi este aceeaşi pentru fiecare circuit controlat şi pentru explicarea funcţionării este suficientă prezentarea funcţionării unui circuit, de exemplu circuitul care semnalizează depăşirea temperaturii maxime a uleiului de ungere.

În condiţii normale traductorul de temperatură de pe acest circuit are contactul închis şi este alimentat releul do3. Releul d03 deschide contactul din circuitul releului do4 şi comută contactul do3 din circuitul lămpii ho5 în poziţia 6-7. Deoarece linia d nu este sub tensiune, lampa de semnalizare conectată la această linie este stinsă.

105

Fig

. 3

.8 I

nst

ala

ţia

ele

ctr

ică

de p

ro

tec

ţie ş

i se

mn

ali

za

re a

mo

toru

lui

die

sel:

a –

sem

na

liza

re d

e p

rev

en

ire (

pla

nşa

½)

Par

amet

rii ele

ctr

ici

dep

ăşiţiD

G-1

Ala

rmă

tubu

latu

ri d

e

inje

cţii s

par

te D

G-1

Tem

per

atură

max

imă

de

răci

re

DG

-1 8

50

Pre

siune

min

imă

apă

răci

re D

G-1

0,0

9

MP

a

Tem

per

atură

max

imă

ule

i unger

e

DG

-1 8

00

Ali

men

tare

blo

c

sem

nal

izar

e

107

Fig

. 3

.8 I

nst

ala

tia

ele

ctr

ica

de p

ro

tec

tie s

i se

mn

ali

za

ri

a m

oto

ru

lui

die

sel

b –

Av

arie

. S

em

na

liza

re ş

i b

loca

re

108

La depăşirea limitelor parametrului controlat (temperatura uleiului de ungere) se deschide contactul traductorului şi se întrerupe alimentarea releului do3. Se închide contactul do3 din circuitul releului do4 pregătind funcţionarea acestuia şi se comută contactul do3 din circuitul lămpii ho5 în poziţia 5-6 şi lampa de semnalizare este conectată la linia b. În acelaşi timp se deschide contactul do3 din circuitul releului de însumare d29 şi se întrerupe alimentarea acestui releu. Ca urmare prin închiderea contactelor normal închise ale releului d29 sunt alimentate releul de pâlpâire d31 şi soneria h32. Releul de pâlpâire închide şi deschide periodic contactul său d31 şi astfel pe linia b se aplică un semnal de tensiune intermitent. Funcţionarea alarmei sonore şi aprinderea cu intermitenţă a lămpii ho5 avertizează personalul de serviciu despre depăşirea parametrului controlat de acest circuit.

După avertizare, pe timpul luării măsurilor corespunzătoare, semnalul sonor poate fi întrerupt de operator prin apăsarea pe butonul b24 ―Anulare semnal acustic‖. La apăsarea pe acest buton este alimentat releul d24 şi prin închiderea contactului său se aplică tensiunea (+24v) pe linia c. Tensiunea aplicată pe linia c realizează alimentarea releului do4 care îşi închide contactul propriu de automenţinere şi comută contactul do4 în poziţia 6-7. Lampa de semnalizare prin contactele d03 (6-5), do4 (6-7) este conectată la linia a (+24v) şi iluminarea cu pâlpâire se transformă în iluminare constantă care se va menţine până la revenirea parametrului controlat în limitele normale. În acelaşi timp prin închiderea contactului do4 din circuitul releului de însumare a semnalelor d29 se reface alimentarea acestui releu. Releul d29 fiind alimentat se deschid contactele sale şi se întrerupe funcţionarea releului de pâlpâire şi a soneriei.

La revenirea parametrului în limite normale, se închide contactul traductorului, este alimentat releul do3 şi se comută contactul acestui releu în poziţia 6-7. Lampa ho5 se stinge.

Semnalizarea de avarie corespunzătoare treptei a IIa de protecţie, prezentată în fig.

3.8.b controlează parametrii: supraturaţia motorului diesel şi scăderea presiunii uleiului de ungere sub valoarea limită minimă.

La funcţionarea normală contactele traductoarelor de turaţie şi de presiune minimă sunt deschise şi ca urmare nu sunt alimentate releele d35, d38, lămpile de semnalizare h37 şi h40 sunt conectate la linia d şi sunt stinse. Prin contactele normal închise ale releelor de semnalizared35, d38 este alimentat releul de însumare a semnalelor d41. Închiderea contactului d41 din circuitul releului d29 permite alimentarea acestuia şi blocarea funcţionării releului de pâlpâire şi a soneriei.

În caz de avarie, de exemplu scăderea presiunii uleiului de ungere sub valoarea minimă, se închide contactul traductorului şi este alimentat releul d38. Se comută contactul d38 în poziţia 6-7 şi lampa de semnalizare h40 este conectată la linia b.

În acelaşi timp se deschide contactul d38 din circuitul releului d41 şi se întrerupe alimentarea acestui releu. La întreruperea alimentării releului d41 se execută: deschiderea contactului d41 din circuitul releului de însumare d29 şi întrucât sunt deschise contactele d36, d39 se întrerupe alimentarea acestui releu urmată de punerea în funcţiune a releului de pâlpâire şi a soneriei. Lampa de semnalizare conectată la linia b va funcţiona cu pâlpâire.

Până în această etapă schema de protecţie la avarie a pus în funcţiune semnalizarea optică şi sonoră a avariei având o funcţionare asemănătoare cu schema de semnalizare de prevenire. În continuare, în cazul protecţiei la avarie, schema acţionează pentru oprirea motorului diesel. În acest scop se închide contactul d41 din circuitul releului d42

109

şi acesta cu temporizare îşi închide contactul din circuitul releului d43. Releul d43 prin închiderea contactelor sale alimentează electromagnetul EM de aducere a cremalierelor pompei de injecţie în poziţia de debit nul şi de asemenea alimentează electrovalvula EV care întrerupe alimentarea cu combustibil. Urmare a acestor acţiuni motorul se opreşte.

Ca şi în cazul precedent, pentru întreruperea alarmei sonore se apasă pe butonul b24. Este alimentat releul d24 şi prin contactul acestuia se aplică tensiunea pe linia c. Este alimentat releul d39 care închide contactul său de automenţinere şi comută contactul comutator în poziţia 6-7. Prin aceasta lampa de semnalizare h40este conectată la lina a. Încetează funcţionarea cu pâlpâire şi lampa are iluminare continuă până la restabilirea situaţiei normale. Totodată prin închiderea contactului d39 din circuitul releului de însumare a semnalelor, d29, se restabileşte alimentarea acestui releu şi se întrerupe funcţionarea releului de pâlpâire şi a soneriei.

La pregătirea instalaţiei de protecţie, pentru verificarea integrităţii filamentelor lămpilor de semnalizare, se apasă pe butonul b30. Prin apăsarea pe acest buton este alimentat releul d30 şi prin contactul acestuia se aplică tensiunea +24V pe lina d. Pe durata apăsării pe acest buton se aprind toate lămpile de semnalizare din schema de protecţie indicând starea normală de funcţionare ale acestora.


1. La scăderea presiunii uleiului de ungere a motorului de antrenare a generatorului până la limita minimă treapta a I-a, schema de protecţie execută: a) semnalizarea acustică şi optică; b) reducerea automată a turaţiei până la valoarea corespunzătoare mersului la ralanti; c) mărirea presiunii pompei de ungere; d) oprirea motorului. 2. La scăderea presiunii de ungere a motorului până la valoarea minimă treapta a II-a, schema de protecţie execută: a) semnalizarea acustică, optică şi decuplarea reductorului; b) semnalizarea acustică, optică şi reducerea turaţiei până la valoarea de ralanti; c) mărirea debitului de ungere; d) semnalizarea acustică, optică şi oprirea motorului.


Care este destinaţia semnalizării de prevenire ?


1: a; 2: d.

110


INSTALAŢII DE AUTOMATIZARE A CALDARINEI NAVALE

CUPRINS 4.1. Caldarina cu abur CAVNO 250. . . 5000 4.2 Elementele sistemului de automatizare 4.3 Pregătirea pentru pornire

4.4. Funcţionarea instalaţiei în regim automat 4.5 Funcţionarea instalaţiei în regim manual

4.6 Preîncălzirea combustibilului 4.7 Protecţiile caldarinei

OBIECTIVE - de a descrie elementele de automatizare ale caldarinei;

- de a enumera operaţiunile care trebuie executate pentru pregătirea de pornire şi funcţionare în regim automat şi manual;

- de a identifica importanţa semnalizărilor şi a măsurilor care trebuie luate.

4.1. Caldarina cu abur CAVNO 250. . . 5000

Instalaţia de automatizare MONARCH produsă de firma WEISHAUPT echipează

caldarinele navelor cu abur tip CAVNO 250. . . 1000. Acest tip de caldarină este

destinat producerii aburului suturat la presiunea de 7 bar, funcţionează cu combustibil

lichid şi este de construcţie acvatubulară verticală. În tabelul 4.1 se prezintă variantele

constructive şi principalele caracteristici tehnice.

Tabelul 4.1.

Debit

nominal

abur

kg/h

Presiunea

de lucru

bar

Suprafaţa

de încălzire

m2

Volumul

spaţiului de vaporizare

m3

Volumul

de apă

m3

Greutatea

fără apă

kg

250 9 0,3 0,8 2.980

500 17 0,56 1,5 4.210

800 26 0,75 2,2 5.450

1000 29 1,10 2,4 5.800

1250 7 37,5 1,25 2,5 6.570

1600 - - - -

111

400 66 2 6 9.700

2500 80 2,6 6,5 10.300

340 98 2,8 8,5 12.600

4000

5000

Principalele elemente constructive ale caldarinei sunt prezentate în fig. 4.1.

Caldarina este alcătuită din doi tamburi 15 şi 6 montaţi vertical, unul deasupra

celuilalt, fiind legaţi între ei prin ţevile fierbătoare 13.

Capetele ţevilor fierbătoare sunt sudate de plăcile tubulare 11 şi 14 constituind funduri

plane pentru tamburul inferior 6 şi superior 15. Între ţevile de la marginea tubului de flacără, perpendicular pe direcţia de ieşire a

gazelor, sunt sudate aripioare de tablă care au rolul de a dirija gazele la ieşirea lor din focar. În acest fel toate ţevile fierbătoare sunt înconjurate de gazele de ardere, schimbul de căldură făcându-se pe toată suprafaţa ţevilor

În interiorul tamburului inferior este amplasat focarul 8 de formă conică unit în partea inferioară printr-un inel de legătură 7 cu partea cilindrică a tamburului inferior.

Bolta focarului 9 sudată de conul de focar se continuă în partea superioară cu tubul de flacără 10 celălalt capăt al tubului de flacără se sudează de partea superioară a plăcii tubulare inferioare 11, făcând astfel legătura între focar şi spaţiul de gaze dintre tamburi. Spre exterior acest spaţiu este închis de centura colectoare 12 prevăzută cu panouri izolante care se pot demonta în vederea curăţirii ţevilor.

Colectorul de fum 3 este prevăzut la partea inferioară cu un capac de curăţire a funinginii 4, iar la partea superioară cu o flanşă 2 pentru cuplarea la tubulatura de evacuare a gazelor.

Întreaga caldarină este acoperită cu un strat izolator care asigură la exterior o temperatură maximă de 60

o C faţă de mediul ambiant.

Alimentarea caldarinei cu apă se face prin unul din cele două capete de alimentare 5 amplasate pe tamburul inferior. De aici apa ajunge la distribuitoarele 1 din tamburul superior şi umple caldarina până la nivelul de lucru.

Nivelul de lucru al apei de alimentare este menţinut automat de către regulatorul cu flotor magnetic 17 care urmăreşte nivelul apei în caldarină ş i comandă pornirea, respectiv oprirea, pompelor de alimentare cu apă.

În partea de sus a tamburului superior, pe capacul bombat 16, sunt montate: - valvula dublă de siguranţă 4; - valvula principală de abur 22; - valvula auxiliară de abur 19; - valvula pentru presostat 18; - robinet de evacuare în atmosferă 21.

Funcţionarea caldarinei este automatizată şi nu este necesară supravegherea din compartimentul în care este amplasată.

112

Fig

.4.1

- P

rin

cip

ale

le e

lem

en

te c

on

str

ucti

ve a

le c

ald

arin

ei

CA

VN

O

113

4.2 Elementele sistemului de automatizare

Instalaţia de automatizare tip MONARCH utilizată pentru caldarină se compune

din: - arzător; - tabloul cu elemente de comandă automată şi manuală - traductoare de presiune - traductoare de nivel pentru alimentarea cu apă. Arzătorul, prezentat în figura 4.2 constituie elementul de bază care asigură:

pulverizarea combustibilului, debitul de aer necesar arderii, iniţierea aprinderii şi controlul flăcării.

Arzătorul cuprinde într-o construcţie compactă următoarele elemente: - electromotorul 1 de antrenare a ventilatorului şi pompei de combustibil; - ventilatorul 3; - pompa de combustibil 8, conducta de retur combustibil 9, reductor 11 pe

conducta de alimentare cu combustibil, conducta de combustibil sub presiune 18; - servomotorul 2 de poziţionare a clapetei de aer; - clapeta de aer 6; - două electrovalvule 16 şi 17 pe circuitele de alimentare a diuzelor; - două diuze 23 pentru pulverizarea combustibilului în focar; - transformatorul de aprindere 10; - cablurile 13 pentru alimentarea electrozilor de producere a scânteii electrice; - celulã fotoelectricã 7 pentru sesizarea flacărei; - cutia 4 de control a arzătorului şi vizorul cu geam; - placa de borne 12 pentru conexiuni electrice cu circuite exterioare; - întrerupător 14; - flanşă articulată în balama 15; - contactor 19; - difuzor 21; - tubul de flacără 22.

Reglarea combustibilului şi a aerului sunt corelate astfel încât să se facă o ardere completă. La reglare se urmăreşte ca în gazele de ardere să fie cantitatea maximă de CO2, ceea ce indică o ardere completă.

Schema circuitului de combustibil este prezentată în figura 4.3. Elementele din schema circuitului de combustibil sunt: 1 - diuza 1; 2 - diuza 2; 3 - valvulă cu bilă pentru diuza 1; 4 - valvulă cu bilă pentru diuza 2; 5 - conducta de alimentare a diuzei 1; 6 - conducta de alimentare a diuzei 2; 7 - conductă pentru scurgerea surplusului de combustibil; 8 - conductă retur combustibil diuza 1; 9 - valvulă piston diuza 1;

10 - electrovalvulă diuza 1; 11 - electrovalvulă diuza 1; 12 - preîncălzire combustibil;

114

13 - pompă combustibil acţionată de axul electromotorului arzătorului; 14 - filtru.

Fig. 4.2. - Arzătorul MONARCH

Figura 4.3 - Schema circuitului de combustibil

În absenţa tensiunii electrice de alimentare electrovalvula 10 este deschisă iar electrovalvula 11 este închisă. Pompa trimite combustibil la diuza 1 şi pentru că

returul este deschis nu se formează presiune şi ca urmare valvula cu bilă închide

115

pulverizarea combustibilului prin diuza 1. De asemenea nu funcţionează nici diuza 2 întrucât este închis circuitul de combustibil spre această diuză.

Pentru funcţionarea diuzei 1 se comandă alimentarea electrovalvulei 10 şi se închide circuitul de retur combustibil. Prin închiderea circuitului de retur se formează o presiune de circa 4 - 30 bar sub acţiunea căreia este învinsă acţiunea resortului valvulei cu piston 9 şi diuza 1 lucrează pulverizând combustibil în focar.

Pentru mărirea flacărei se comandă intrarea în funcţiune a diuzei 2 prin alimentarea electrovalvulei 11 care deschide circuitul de combustibil spre această diuză.

Când ambele diuze lucrează arzătorul funcţionează la capacitate maximă. La atingerea unei anumite valori a presiunii aburului debitat de caldarină (circa 5,5

bar) se comandă închiderea diuzei 2 prin întreruperea alimentării electrovalvulei 11. Arzătorul continuă să lucreze cu diuza 1 şi când presiunea aburului ajunge la valoarea nominală, 7 bar, se comandă întreruperea funcţionării diuzei 1 prin întreruperea alimentării electrovalvulei 10.

Funcţionarea diuzei 2 este condiţionată de presiunea aburului debitat de caldarină şi asigură capacitatea maximă a arzătorului atunci când presiunea aburului este scăzută.

Reglarea debitului de aer. Electromotorul arzătorului acţionează ventilatorul care realizează debitul de aer necesar. Spre focar debitul de aer este reglat de o clapetă astfel încât să se facă o ardere completă. Clapeta de aer este acţionată de un servomotor electric prin care se asigură debitul de aer necesar.

Servomotorul clapetei de aer, prezentat în figura 4.4, antrenează concomitent ºi un ax cu came prin care se acţionează contacte electrice de tip microîntrerupătoare.

Fig. 4.4 - Servomotorul clapetei de aer

Prin contactele electrice acţionate de came se marchează poziţiile clapetei de

aer, astfel: IV - închis; III - debit maxim; II - debit parţial; I - conectat circuitul de alimentare a electrovalvulei diuzei 2 (în schema generală contactul are simbolul b 39).

În perioada în care funcţionează numai diuza 1 clapeta de aer este deschisă pentru debit parţial. Pentru mărirea flacărei se comandă mai întâi servomotorul clapetei de aer pentru fixarea acesteia în poziţia de debit maxim. Corespunzător acestei poziţii se închide contactul acţionat de cama I care face posibilă intrarea în funcţiune a diuzei 2.

116

Schema electrică a arzătorului este prezentată în figura 4.5

Fig. 4.5 - Schema electrică a arzătorului.

Simbolizarea elementelor schemei coincide cu simbolurile date în schema electrică generală şi reprezintă:

- m 19 - electromotorul arzătorului. Pentru tipuri diferite de caldarine, prezentate în tabelul 4.1, puterea electromotorului are diferite valori;

- m 24 - servomotorul clapetei de aer. La alimentarea uneia dintre cele două înfăşurări servomotorul stabileşte clapeta de aer în poziţia de debit parţial. Pentru fixarea clapetei în poziţia de debit maxim se întrerupe alimentarea primei înfăşurări şi se alimentează a doua înfăşurare. Comanda de schimbare a poziţiei clapetei de aer este dată de releul d35 care prin contactul său comutator întrerupe alimentarea primei înfăşurări şi aplică tensiunea de alimentare a celei de a doua înfăşurare. În poziţia clapetei de aer corespunzătoare debitului maxim, axul cu came închide contactul b 32 care permite funcţionarea diuzei 2 pentru mărirea flacăre;

- m 17 - transformator de aprindere; - s 27 - electrovalvula diuzei 1; - s 32 - electrovalvula diuzei 2; b 0 - contact de uşă. Se închide în poziţia în care arzătorul este rabatat spre focar,

condiţionând funcţionarea instalaţiei de această poziţie a arzătorului; - f 36 - traductor fotoelectric pentru sesizarea flacărei. Programatorul LAE - 1 comandă funcţionarea caldarinei în regim automat stabilind

etapele necesare pentru pornire şi în continuare, pe durata funcţionării caldarinei, supraveghează menţinerea flacărei.

În figura 4.6 se prezintă schema electrică a programatorului iar în figura 4.7 diagrama secvenţială de acţionare a contactelor pe durata unui ciclu.

Baza de timp a programatorului este realizată de micromotorul sincron SM. Acest micromotor roteşte cu viteză constantă un ax cu came şi la intervale de timp programate se dau comenzi de acţionare celor 13 microîntrerupătoare notate în schemă de la I la XIII. Fiecare microîntrerupător dispune de două contacte a şi b din care unul este normal închis iar celălalt normal deschis. Atunci când microîntrerupătorul este acţionat de camă poziþia contactelor se inversează: contactul normal închis se deschide iar contactul normal deschis se închide.

Programatorul din momentul dării comenzii de pornire este alimentat prin bornele 1 şi 2. De la borna 1 prin contactele închise br, VIIIb, IXa tensiunea se aplică la borna 18 legată împreună cu borna 8.

117

La prima pornire presiunea aburului este nulă şi contactul traductorului e14 este închis. De asemenea dacă caldarina funcţionează cu combustibil diesel sau în cazul în care lucrează cu combustibil greu (păcură) acesta are temperatura corespunzătoare funcţionării normale a diuzelor, contactul traductorului b49 este închis, se alimentează releul d49 şi se închide contactul d49 (13-14).

Prin contactele închise e14, d49, tensiunea de la borna 8 se aplică la borna 9 a programatorului.

În continuare de la borna 9 prin contactele închise fr1, I, II-a se aplică faza tensiunii de alimentare la puntea redresoare. Nulul tensiunii de alimentare de la borna 2, prin bobina releului BR şi contactul închis br2 se aplică la cea de a doua bornă a puncţii redresoare.

Este alimentat releul AR care realizează: închide contactul ar1 prin care şuntează contactele VIIIb şi IXa; închide contactul ar3 prin care se aplică tensiuneala borna 3; se comută contactul ar2 şi este pus în funcţiune micromotorul SM.

Fig. 4.6 - Schema electrică a programatorului LAE – 1

Prin aplicarea tensiunii la borna 3 se comandă efectuarea primei etape - aerisirea focarului. La pornirea electroventilatorului se alimentează bobina releului prin contactul căruia tensiunea de la borna 8 se aplică şi la borna 4.

Faza de prepurjare (aerisire a focarului) are o durată minimă t1 = 30 secunde şi maximă t1 + t2 = 60 secunde.

După prima etapă de prepurjare se deschide contactul XIIa şi se închide XIIb realizând un nou circuit de alimentare a micromotorului SM prin contactul a.r.3.

118

După parcurgerea timpului de prepurjare tensiunea de la borna 4 se aplică la borna 6. Întrerupătorul UL2 are două poziţii: în poziţia din schemă aprinderea este comandată imediat, în a doua poziţie, contactul se pune pe poziţia din stânga, comanda de aprindere se dă după închiderea contactului IVb la expirarea timpului t1 + t2.

La aplicarea tensiunii la borna 6 se comandă apariţia scânteii de aprindere. După 3 secunde se închide contactul VII, tensiunea de la borna 4 se aplică la borna 5 şi se comandă intrarea în funcţiune a diuzei 1 de pulverizare a combustibilului în focar.

Se produce aprinderea combustibilului. După 2 secunde de la darea comenzii de aprindere se deschide contactul XIa şi este deblocat amplificatorul semnalului dat de fototraductorul LF. În prezenţa flacărei semnalul de tensiune de la ieşirea amplificatorului alimentează bobina releului FR.

Fig. 4.7 - Diagrama secvenţială a contactelor pe perioada unui ciclu.

Anclanşarea releului FR confirmă apariţia flacărei. Se închide contactul XIb şi prin

fr1 se stabileşte un nou circuit de alimentare pentru releul AR. După confirmarea aprinderii se continuă funcţionarea programatorului.

Apariţia flacărei este aşteptată un timp t3. După acest timp se deschide contactul IIa şi se întrerupe alimentarea releului AR. Condensatorul montat în paralel cu releul AR asigură menţinerea anclanşării releului 9 secunde după întreruperea alimentării. Dacă în acest interval de timp, denumit perioadă de siguranţă, nu este confirmată aprinderea, releul AR declanşează şi prin declanşarea contactelor sale opreşte funcţionarea caldarinei şi blochează funcţionarea programatorului. Pentru deblocare se apasă pe

119

butonul b12 programatorul este adus în starea iniţială şi se reiau de la început toate fazele descrise până în prezent.

În situaţia normală, după confirmarea aprinderii se continuă programul. La secunda 81 se deschide Ia şi se închide Ib, tensiunea de la borna 4 se aplică şi la borna 7 şi este permisă funcţionarea diuzei 2 de pulverizare a combustibilului.

În continuare la secunda 89 se deschide contactul III, se întrerupe tensiunea aplicată la borna 6 şi se deconectează circuitul de aprindere, iar la secunda 93 se deschide contactul VIa, este deconectată alimentarea micromotorului SM şi programatorul se opreşte.

Arzătorul lucrează la capacitatea maximă cu ambele diuze în funcţiune. Când presiunea aburului ajunge la valoarea nominală, 7 bar, se deschide contactul traductorului e14, se întrerupe tensiunea aplicată la borna 9. Se întrerupe alimentarea releului AR şi prin deschiderea contactelor acestuia se întrerupe tensiunea aplicată la bornele 3, 4, 5, 7 având ca urmare întreruperea funcţionării arzătorului. Prin comutarea contactului ar2 se reia funcţionarea programatorului de la secunda 93. Se pune în funcţiune micromotorul SM care funcţionează până la secunda 14 aducând cele 13 micro-contacte în poziţia iniţială şi fiind pregătit pentru reluarea ciclului de funcţionare.

Programatorul LAE-1 reprezintă un aparat închis ermetic, conexiunea cu celelalte aparate se face prin fişe numerotate ca în schemă de la 1 la 22 şi prize montate pe conductoarele de conexiuni. La defectare, aparatul se înlocuieşte cu unul de rezervă.

Traductoarele de presiune asigură funcţionarea caldarinei în regim automat şi protecţia la depăşirea presiunii maxime a aburului. Simbolurile cu care sunt notate în schema electrică generală şi funcţiunile traductoarelor de presiune sunt:

- e14 - permite pornirea arzătorului atunci când presiunea aburului este mai mică de 3,5 bar şi comandă oprirea arzătorului atunci când presiunea aburului are valoarea nominală 7 bar;

- e35 - permite funcţionarea diuzei 2 la pornire şi utilizarea arzătorului la capacitatea maximă pentru scurtarea duratei de ridicare a presiunii aburului. La apropierea de valoarea nominală, când aburul ajunge la presiunea de 5,5 bar traductorul comandă scoaterea din funcţiune a diuzei 2;

- e72 - realizează protecţia caldarinei la depăşirea presiunii nominale. Pentru o presiune care depăşeşte 7,5 bar traductorul comandă scoaterea din funcţiune a caldarinei;

- e74 - controlează presiunea combustibilului. La scăderea acesteia sub valoarea nominală se pune în funcţiune alarma sonoră şi optică.

Traductorul de nivel controlează nivelul apei în caldarină. Traductorul de nivel de tip MOBREY sesizează nivelul apei prin deplasarea pe verticală a unui magnet împins de un flotor. În funcţie de poziţiile acestui magnet sunt acţionate contactele traductorului de nivel, astfel:

- nivelul superior de lucru (e61); - nivelul inferior de lucru (e64); - nivelul minim de avarie (e67a); - nivelul maxim de avarie (e67b). Simbolurile din paranteză sunt cele folosite în schema electrică generală. Sistemul de alimentare cu apă al caldarinei menţine nivelul de lucru între cel

superior şi inferior primind informaţii de la traductoarele de nivel e61 şi e64. Acest sistem comandă pornirea pompelor de alimentare când se ajunge la nivelul inferior de

120

lucru şi oprirea acestora la atingerea nivelului superior de lucru. Tabloul de comandă a pompelor de alimentare cu apă nu face parte din instalaţia MONARCH.

În situaţia în care se ajunge la nivelul de avarie minim sau maxim, prin contactele traductorului se comandă oprirea funcţionării caldarinei.

În figura 4,.8 a, b, c, d se prezintă schema electrică de automatizare a caldarinei MONARCH.

4.3 Pregătirea pentru pornire

Se aplică tensiunea de alimentare trifazată de la tabloul principal de distribuţie prin

închiderea întrerupătoarelor trifazate a02 şi a02a. Aplicarea tensiunii de alimentare este semnalizată de aprinderea lămpilor h04, h05, h06 pentru s istemul de forţă trifazat şi h07 pentru schema de comandă.

Este în poziţia închis întrerupătorul b08. Acest întrerupător montat în afara compartimentului caldarinei dar în imediata apropiere de acesta, permite, prin deconectarea sa, întreruperea funcţionării caldarinei în situaţia în care se sesizează incendiu sau altă avarie produsă în compartimentul caldarinei.

Arzătorul este rabatat spre focar şi ca urmare contactul de uşă b0 este închis. Este alimentată schema electrică de protecţie şi semnalizări (fig. 21.8d). Se aprind

lămpile de semnalizare: h69 ―Nivel de avarie apă caldarină‖, h73 ―Presiune maximă abur‖, h75 ―Presiune scăzută combustibil‖ şi funcţionează alarma sonoră.

Se conectează pentru scurt timp întrerupătorul b60 cu revenire în poziţia zero după întreruperea acţionării. Este alimentat releul d60 de restabilire a situaţiei normale pentru schema de semnalizare.

Întrucât nivelul apei de alimentare a caldarinei este în limitele normale, contactele traductorului de nivel maxim şi minim de avarie, e67a şi e67b sunt închise, releul d67 este alimentat şi prin contactele d67 (5-6), d60 (33-34) este alimentat releul d68. Se stinge lampa de semnalizare h69 ―Nivel de avarie apă caldarină‖ şi la întreruperea alimentării releului d60, prin încetarea acţionării întrerupătorului b60, se menţine alimentarea releului d68 prin propriul contact d68 (13-14). În schema de pornire din fig. 3.8.a se închide contactul d68 (23-24) şi se menţine în această situaţie atât timp cât nivelul apei de alimentare este în limitele normale de lucru.

La pornire presiunea aburului este nulă, contactul traductorului de presiune maximă de avarie e72 este închis şi iniţial prin contactul d60 (43-44) este alimentat releul d72 după care alimentarea se menţine prin propriul contact d72 (13-14). Se deschide contactul d72 (31-32), se stinge lampa de semnalizare h73 ―Presiune maximă abur‖ şi în schema din figura 3.8.a se închide contactul d72 (23-24) care rămâne în această poziţie permiţând pornirea şi funcţionarea instalaţiei atât timp cât presiunea aburului nu depăşeşte limita maximă.

De asemenea, pentru valoarea normală a presiunii combustibilului, contactul traductorului e74 se închide şi se realizează circuitul de alimentare al releului d74, iniţial prin contactul d60 (53-54), ulterior prin propriul contact d74 (13-14). Se deschide contactul d74 (31-32) şi se întrerupe funcţionarea lămpii de semnalizare h75 ―Presiune scăzută combustibil‖.

Schema de protecţie şi semnalizare este concepută astfel încât la depăşirea limitelor maxime ale unui parametru (presiunea aburului sau nivelul apei), se comandă oprirea instalaţiei şi declanşarea semnalizării optice şi acustice. La revenirea în limite normale a

121

parametrului care a declanşat protecţia, semnalizarea continuă să funcţioneze. Pentru revenirea schemei în situaţia normală este necesară intervenţia operatorului care după ce a constatat cauza care a declanşat semnalizarea, apasă pe butonul b60 şi prin releul d60 se reface situaţia normală şi se întrerupe semnalizarea.

Se alege regimul de funcţionare al caldarinei prin punerea comutatorului b39 (fig. 4.8c) pe poziţia AUTOMAT sau MANUAL.

După efectuarea operaţiunilor prezentate, instalaţia este pregătită pentru funcţionare. Până la darea semnalului de pornire este aprinsă lampa de semnalizare h4 ―Blocare‖.

4.4. Funcţionarea instalaţiei în regim automat

Regimul de bază pentru funcţionarea caldarinei este regimul automat. La alegerea

acestui regim comutatorul b39 se fixează pe poziţia 2 ―AUTOMAT‖. Este alimentat releul d40 care îşi va acţiona contactele pregătind circuitele pentru funcţionarea în acest regim.

Se conectează întrerupătorul b33 care va permite funcţionarea diuzei 2 pentru ca arzătorul să lucreze la capacitatea maximă până când presiunea aburului ajunge în apropierea valorii nominale. Se obţine în acest mod scurtarea duratei de ajungere la parametri nominali de încălzire.

Pentru pornire, se trece iniţial comutatorul b2 (fig. 21.8a) pe poziţia 1 ―Iniţiere‖, este alimentat releul d2 care în continuare îşi menţine alimentarea prin contactul propriu d2 (13-14), după care comutatorul b2 se trece pe poziţia 2 ―Conectat‖. Prin contactele închise d2 (33-34), b2, d40 (14-13) se aplică faza tensiunii de alimentare la borna 1 a programatorului. Nulul tensiunii de alimentare este conectat permanent la borna 2 a programatorului. Concomitent se deschide contactul d2 (51-52) şi se întrerupe lampa de semnalizare h4 ―Blocare‖.

Programatorul LAE-1 intră în funcţiune şi comandă în continuare secvenţele fazelor de aprindere cu durata totală a circuitului de 14 secunde.

În continuare se prezintă secvenţele fazelor de aprindere şi funcţionare în regim automat a instalaţiei urmărind schema electrică de automatizare prezentată în figura 4.8.

Faza I Prepurjarea. Din momentul dării comenzii de pornire, programatorul este alimentat prin bornele 1 şi 2. De la borna 1 tensiunea se aplică la borna 18 legată împreună cu borna 8.

La prima pornire presiunea aburului este nulă şi contactul traductorului e14 este închis (fig. 4.8a). De asemenea este închis şi contactul d49 (13-14) în cazul în care caldarina funcţionează cu combustibil diesel sau în cazul folosirii combustibilului greu acesta are temperatura corespunzătoare funcţionării normale a diuzelor. Prin contactele închise ale traductorului de presiune e14 şi releului d49 tensiunea de la borna 8 se aplică la borna 9 a programatorului. Se pune în funcţiune programatorul şi prin contactul releului acestuia se aplică tensiunea la borna 3 a programatorului.

Urmărind schema prezentată în fig. 4.8b, tensiunea care apare la borna 3 a programatorului se aplică bobinei contactorului C22 şi servomotorului clapetei de aer m24. Ca urmare, prin închiderea contactelor principale ale contactorului C22 este pus în funcţiune electromotorul arzătorului m19 iar clapeta de aer se deschide pentru debit parţial. Intră în funcţiune ventilatorul care introduce aer pentru purjarea focarului şi eliminarea eventualelor gaze de ardere rămase de la funcţionarea anterioară.

126

Funcţionarea arzătorului este semnalizată de aprinderea lămpii h18. În acelaşi timp axul electromotorului antrenează şi pompa de combustibil care realizează presiunea necesară.

Se închide contactul auxiliar C22 (23-24) care pregăteşte circuitul de aprindere. Din prezentarea funcţionării programatorului LAE-1, rezultă că faza de prepurjare

are durata 30 60 secunde. Faza II-a Aprinderea. După parcurgerea primei faze programatorul aplică tensiunea

la borna 6 a programatorului. La apariţia tensiunii la borna 6 a programatorului, prin contactele închise d40 (43-44), C22 (23-24) este alimentat releul d15.

Releul d15 cu temporizare de circa 2 secunde închide contactul d15 (8-5) şi se alimentează: releul d16, transformatorul de aprindere m17 şi lampa de semnalizare h18 ―Aprindere‖. Între electrozi de aprindere apare scânteia electrică. Se închide contactul d16 (13-14) pregătind pentru funcţionare circuitul de alimentare a electrovalvulei diuzei 1, s27.

După trecerea unui timp de circa 3 secunde de la apariţia scânteii electrice, programatorul aplică tensiunea de la borna 4 la borna 5 şi prin contactele închise d40 (33-34), d16 (13-14) este alimentată electrovalvula s27. Electrovalvula închide circuitul de retur al combustibilului şi presiunea creată pune în funcţiune diuza 1 care pulverizează combustibilul în focar. La intrarea în funcţiune a diuzei 1 se aprinde lampa de semnalizare h28 ―Funcţionare treapta I-a‖. Este alimentat releul d30 care prin contactele d30 (13-14) şi d30 (23-24) menţine alimentarea electrovalvulei s27 şi a releului d35 după deconectarea releului d16.

În prezenţa aerului, scânteii electrice şi a combustibilului pulverizat se produce aprinderea.

După confirmarea aprinderii, programatorul îşi continuă programul. Dacă în perioada de siguranţă nu se produce aprinderea, programatorul opreşte funcţionarea arzătorului, urmând ca la reluare să se parcurgă din nou toate etapele.

Faza III-a Mărirea flacărei. În situaţia normală, după confirmarea aprinderii se continuă programul şi la secunda 81 se aplică tensiunea la borna 7 a programatorului. De la borna 7 prin contactele închise d40 (53-54), b33, contactul traductorului e35 închis pentru presiuni sub 5,5 bar, este alimentat releul d35.

Releul d35 comută contactul său din circuitul servomotorului m24 şi comandă deschiderea clapetei de aer în poziţia de debit maxim. În această poziţie a clapetei, axul cu came al servomotorului comandă închiderea contactului b32.

Se închide circuitul de alimentare al electrovalvulei diuzei 2 de la borna 7 a programatorului prin contactele închise d40 (83-84), b32. Este alimentată electrovalvula s32 care deschide circuitul de combustibil spre diuza 2. Din acest moment funcţionează ambele diuze asigurând capacitatea maximă de lucru a arzătorului.

Funcţionarea diuzei 2 este marcată de aprinderea lămpii h33 ―Funcţionare treapta a II-a‖.

În continuare, din prezentarea funcţionării programatorului, la secunda 89 se comandă întreruperea tensiunii la borna 6 şi ca urmare se deconectează circuitul de aprindere iar la secunda 93 se întrerupe funcţionarea programatorului.

Arzătorul funcţionează la capacitatea maximă şi presiunea aburului creşte continuu.

127

Reducerea flăcării. Când presiunea aburului ajunge la valoarea de 5,5 bar, apropiată de presiunea nominală, traductorul de presiune e35 îşi deschide contactul şi se întrerupe alimentarea releului d35.

În circuitul servomotorului clapetei de aer m24 se comută contactul d35 în poziţia iniţială 1-3 şi se comandă închiderea clapetei de aer pe poziţia corespunzătoare de debit parţial. În această poziţie a clapetei axul cu came deschide contactul b32 şi se întrerupe circuitul de alimentare al electrovalvulei s32. Se întrerupe funcţionarea diuzei 2 şi arzătorul lucrează în continuare cu capacitate redusă, având în funcţiune numai diuza 1.

Oprirea caldarinei. Comanda de oprire a caldarinei se dă atunci când presiunea

aburului ajunge la valoarea de 7 bar. La această valoare a presiunii aburului se deschide contactul traductorului e14 şi se întrerupe tensiunea aplicată la borna 9 a programatorului.

Se întrerupe alimentarea releului programatorului şi prin deschiderea contactelor sale se întrerupe tensiunea aplicată la bornele 3, 4, 5 şi 7 având ca urmare: întreruperea alimentării contactorului C22 şi deconectarea electromotorului arzătorului, întreruperea alimentării electrovalvulei s27 şi încetarea funcţionării diuzei 1.

Arzătorul caldarinei îşi întrerupe funcţionarea. Dispariţia flacărei este sesizată de fototraductor şi se întrerupe alimentarea releului FR aparţinând programatorului. Se reia funcţionarea programatorului din momentul întreruperii la secunda 93 şi se continuă până la secunda 14. În această perioadă contactele celor 13 microîntrerupătoare revin în poziţia iniţială pregătind circuitele pentru o nouă reluare a programului.

Reluarea ciclică a funcţionării. Releele diferenţiale de presiune sunt astfel reglate încât traductorul de presiune e35 deschide contactul la depăşirea limitei de 5,5 bar şi închide contactul când presiunea este mai mică de 4-4,5 bar iar traductorul de presiune e14 îşi deschide contactul pentru valoarea nominală a presiunii 7 bar şi îl închide când presiunea scade sub limita de 3,5 bar.

După parcurgerea primului ciclu şi oprirea caldarinei atunci când presiunea aburului a ajuns la valoarea nominală, presiunea aburului începe să scadă treptat ca urmare a utilizării lui în instalaţia de încălzire a compartimentelor navei. La atingerea valorii de 4-4,5 bar se închide contactul traductorului e35. Instalaţia nu porneşte. Închiderea contactului e35 face posibilă funcţionarea treptei a doua la reluarea ciclului de lucru.

Ciclu de funcţionare se reia atunci când presiunea aburului scade până la limita de 3,5 bar şi se închide contactul traductorului e14. Prin închiderea contactului traductorului e14 se reia funcţionarea arzătorului parcurgându-se toate etapele prezentate anterior. Urmează o nouă perioadă de funcţionare care se va întrerupe automat atunci când presiunea aburului ajunge la valoarea nominală, 7 bar.

În acest mod automatizarea caldarinei MONARCH realizează o funcţionare ciclică a arzătorului caldarinei pentru menţinerea presiunii aburului în limitele 3,5-7 bar.

4.5 Funcţionarea instalaţiei în regim manual

Pentru funcţionarea caldarinei în regim manual se execută în prealabil toate operaţiunile prezentate la pregătirea pentru pornire. Comutatorul de alegere a regimurilor de lucru, b39, se pune pe poziţia 1 ―MANUAL‖.

La aplicarea tensiunii de alimentare este conectat releul d38 care prin acţionarea contactelor sale pregăteşte circuitele pentru funcţionarea în regim manual. Se aprinde lampa de semnalizare h39 ―MANUAL‖.

128

Pornirea se execută prin manevrarea aceluiaşi comutator b2. Se fixează iniţial b2 pe poziţia 1 şi se alimentează releul d2. Se întrerupe alimentarea lămpii de semnalizare h4 ―Blocare‖ şi se închide contactul de automenţinere a alimentării d2 (13-14).

Se trece comutatorul b2 pe poziţia 2 ―Conectat‖ şi prin contactele d2 (33-34), b2 poziţia 2 se aplică tensiune la schema de comandă. În regimul de lucru manual programatorul LAE-1 nu este alimentat şi ca urmare acesta nu lucrează în acest regim.

În continuare, prin conectarea manuală într-o anumită ordine a întrerupătoarelor, se execută fazele aprinderii. Schema este astfel concepută încât să se asigure ordinea normală a operaţiunilor şi nu se poate trece la faza următoare decât după executarea fazei precedente. Durata fazelor este stabilită de operator.

Faza I. Prepurjarea. Se închide întrerupătorul b22 şi se stabilesc circuitele de alimentare pentru contactorul C22 şi servomotorul clapetei de aer prin contactele închise d38 (13-14), b26, b29, d40 (71-72). Servomotorul m24 deschide clapeta de aer pentru debit parţial şi prin închiderea contactelor principale C22 porneşte electromotorul ventilatorului.

Se introduce aer în focar şi se execută prepurjarea acestuia pentru eliminarea gazelor rămase de la funcţionarea anterioară. Se aprinde lampa h18 care indică funcţionarea electroventilatorului.

Se închide contactul C22 (13-14) prin care se menţine alimentarea contactorului C22 în etapele următoare când se vor deschide b29 şi b26. De asemenea se închide contactul C22 (23-24) şi se permite alimentarea circuitului de aprindere în faza următoare.

Durata operaţiunii de prepurjare este stabilită de operator. Faza a II-a Aprinderea. Se conectează circuitul de aprindere prin închiderea

întrerupătorului b15. Este alimentat releul d15 şi acesta cu temporizare închide contactul d15 (5-8) prin care se alimentează transformatorul de aprindere m17, releul d16 şi lampa de semnalizare h18 ―Aprindere‖. Tensiunea înaltă de la transformator se aplică la electrozi şi se produce scânteia electrică. Releul d16 înch ide contactele d16 (13-14) şi d16 (23-24) pregătind momentul următor.

Pentru pulverizarea combustibilului în focar se conectează întrerupătorul b26 şi prin contactele închise d38 (23-24), b26, d16 (13-14) se aplică tensiunea de alimentare pentru electrovalvula s27 care prin închiderea returului de combustibil pune în funcţiune diuza 1.

Prezenţa aerului, a scânteii electrice şi a combustibilului pulverizat de diuza 1 realizează aprinderea şi apariţia flacărei.

Funcţionarea diuzei 1 este semnalizată de aprinderea lămpii de semnalizare h 28 ―Funcţionare treapta I‖. În acelaşi timp cu alimentarea electrovalvulei s27 este alimentat şi releul d30. Prin închiderea contactelor d30 (13-14) şi d30 (23-24) se menţin alimentările pentru electrovalvula s27 şi releul d35 după întreruperea funcţionării releului d16 ca urmare a deconectării circuitului de aprindere.

Faza a III-a Mărirea flacărei. Pentru mărirea capacităţii de lucru a arzătorului se conectează întrerupătorul b29. Prin contactele închise d38 (43-44), b29, d16 (23-24) se stabileşte circuitul de alimentare a releului d35. Acest releu prin comutarea contactului său din circuitul servomotorului m24 comandă deschiderea clapetei de aer în poziţia de debit maxim. Când clapeta a ajuns în poziţia de debit maxim, axul cu came închide contactul b32 şi se aplică tensiunea de alimentare pentru electrovalvula s32 prin contactele d38 (53-54), b32.

129

Diuza 2 intră în funcţiune şi arzătorul lucrează la capacitate maximă. Funcţionarea diuzei 2 este semnalizată de lampa h33 ―Funcţionare treapta a II-a‖.

În continuare, pe durata de funcţionare a arzătorului, urmarirea flacărei se face de către operator care în cazul dispariţiei flacărei intervine prin comenzi manuale pentru oprirea instalaţiei.

Prezenţa operatorului pentru supravegherea caldarinei este permanentă în situaţia în care se lucrează în regim manual. Urmărind continuu funcţionarea operatorul intervine pentru reducerea capacităţii arzătorului prin scoaterea din funcţiune a diuzei 2 atunci când presiunea aburului ajunge în apropierea valorii nominale si întreruperea funcţionării arzătorului când presiunea aburului are valoarea nominală. Reluarea ciclică a funcţionării caldarinei se face de asemenea de către operator.

Regimul de lucru manual constituie un regim de rezervă care se aplică numai în situaţia în care sistemul automat nu funcţionează.

4.6 Preîncălzirea combustibilului

Instalaţia electrică de preîncălzire a combustibilului este prezentată în fig. 4.8c. Caldarina poate utiliza drept combustibil motorina (combustibil diesel) sau păcura

(combustibil greu). În cazul în care se foloseşte motorina preîncălzirea acesteia nu este necesară şi comutatorul b44 se pune în poziţia 1 ―Deconectat‖. Este alimentat releul d49, se deschide contactul d49 (31-32) şi se întrerupe funcţionarea lămpii h50.

Dacă se foloseşte combustibil greu (păcură) acesta la temperaturi scăzute îşi măreşte vâscozitatea şi pentru funcţionarea normală a diuzelor de pulverizare a combustibilului în focar, este necesară preîncălzirea combustibilului pentru reducerea vâscozităţii.

La funcţionarea cu combustibil greu b44 se pune pe poziţia 2. Prin acţiunea traductorului de temperatură e47 se menţine temperatura

combustibilului între limitele normale. Când temperatura scade sub limita inferioară se închide contactul traductorului e47, este alimentat releul d47 care prin închiderea contactului d47 (13-14) stabileşte circuitul de alimentare al contactorului C45. Prin contactele principale ale contactorului C45 sunt conectate rezistenţele trifazate de încălzire a combustibilului. Pe durata funcţionării este aprinsă lampa de semnalizare h46 ―Preîncălzire combustibil‖.

Când temperatura combustibilului ajunge la limita superioară de lucru, traductorul e47 îşi deschide contactul, se întrerupe alimentarea releului d47, contactorul C45 deconectează rezistenţele de încălzire şi prin închiderea contactului d47 (31-32) funcţionează lampa de semnalizare h51 ―Temperatură maximă combustibil‖.

Traductorul de temperatură e45 are un rol de protecţie. În cazul în care temperatura combustibilului depăşeşte cu circa 40

0C limita superioară de lucru se deschide contactul

traductorului e45 care deconectează instalaţia de încălzire. Traductorul b49 semnalizează temperatura minimă a combustibilului. Contactul său se

deschide când temperatura coboară sub valoarea minimă de la care pentru funcţionarea normală a diuzelor este necesară preîncălzirea. Prin deschiderea contactului b49 se întrerupe alimentarea releului d49, se închide contactul d49 (31-32) şi se aprinde lampa de semnalizare h50 ―Temperatură minimă combustibil‖. Se deschide contactul d49 (13-14) se întrerupe circuitul între bornele 8 şi 9 ale programului şi prin aceasta se comandă oprirea instalaţiei.

130

4.7 Protecţiile caldarinei

Schema electrică de protecţie şi semnalizare a caldarinei, prezentată în fig. 4.8d semnalizează optic şi sonor la depăşirea parametrilor nominali. În situaţia în care presiunea aburului sau nivelul apei depăşesc limitele maxime şi este în pericol funcţionarea caldarinei, schema de protecţie întrerupe automat funcţionarea caldarinei şi semnalizează cauza întreruperii.

În continuare se prezintă situaţiile în care acţionează instalaţia de protecţie şi semnalizare.

Nivel ridicat apă caldarină – semnalizare optică şi sonoră. Când nivelul apei de alimentare a caldarinei este la limita superioară de lucru se

deschide contactul traductorului e61 şi se întrerupe alimentarea releului d61. Se deschide contactul d61 (5-6) se întrerupe alimentarea releului d62, se închide contactul d62 (31-32) şi se aprinde lampa de semnalizare h63 ―Nivel ridicat‖, totodată, se deschide contactul d62 (23-24), se întrerupe alimentarea releului d80 şi intră în funcţiune avertizarea sonoră.

Nivel scăzut apă caldarină – semnalizare optică şi acustică. La scăderea nivelului apei de alimentare a caldarinei sub valoarea inferioară de lucru

se deschide contactul traductorului e64 ºi se întrerupe alimentarea releului d64. Se deschide contactul d64 (5-6), se întrerupe alimentarea releului d65, se închide contactul d65 (31-32) şi este alimentată lampa de semnalizare h66 ―Nivel scăzut‖. În acelaşi timp se deschide contactul d65 (23-24) şi se pune în funcţiune avertizarea acustică.

Nivel de avarie apă caldarină – semnalizare şi blocare. La scăderea nivelului apei sub limita minimă de avarie se deschide contactul

traductorului 67a iar la creşterea nivelului peste limita maximă de avarie se deschide contactul traductorului e67b. În aceste situaţii se întrerupe alimentarea releului d67 se deschide contactul d67 (5-6) şi se întrerupe alimentarea releului d68.

Prin întreruperea alimentării releului d68 se realizează: - întreruperea funcţionării caldarinei prin deschiderea contactului d68 (23-24) din

circuitul releului d2 şi scoaterea acestuia de sub tensiune. Se deschide contactul d2

(33-34) şi se întrerupe alimentarea programatorului LAE-1 sau a schemei de comandă în cazul în care se foloseşte regimul manual de lucru;

- aprinderea lămpii de semnalizare h 69 ―Nivel de avarie‖ prin închiderea contactului d68 (31-32);

- prin închiderea contactelor d2 (51-52), d2 (61-62) este alimentată lampa h4 ―Blocare‖ şi funcţionează avertizarea sonoră h5;

- se deschide contactul d2 (43-44), se întrerupe alimentarea releului d81 şi intră în

funcţiune avertizarea sonoră la distanţă.

Depăşirea presiunii maxime a aburului – semnalizare şi blocare. La depăşirea presiunii maxime a aburului se deschide contactul traductorului e72 şi

se întrerupe alimentarea releului d72, care realizează: - întreruperea funcţionării caldarinei prin deschiderea contactului d72 (23-24) şi

deconectarea alimentării releului d2. Ca şi în cazul anterior se întrerupe alimentarea

131

programatorului sau a schemei de comandă şi se pune în funcţiune semnalizarea optică şi acustică.

- aprinderea lămpii de semnalizare h73 ―Presiune maximă abur‖ prin închiderea contactului d72 (31-32).

- se deschide contactul d2 (43-44) din circuitul releului d81 şi intră în funcţiune avertizarea sonoră la distanţă.

Presiune scăzută a combustibilului – semnalizare optică şi acustică. Atunci când presiunea combustibilului scade sub valoarea nominală, se deschide

contactul traductorului e74. Se întrerupe alimentarea releului d74 şi prin închiderea contactului d74 (31-32) se alimentează lampa de semnalizare h75 ―Presiune scăzută combustibil‖.

De asemenea se deschide d74 (23-24) se întrerupe alimentarea releului d81 şi intră în funcţiune avertizarea sonoră.

Lipsă flacără – semnalizare şi oprire. Această protecţie acţionează numai în regim automat de funcţionare şi este asigurată

de releul programator LAE-1 (fig.4.6). Dacă în timpul funcţionării se stinge flacăra, pulverizarea în continuare a

combustibilului în focar conduce la acumularea de gaze care pot provoca explozia caldarinei. În această situaţie la dispariţia flacărei, traductorul fotoelectric nu mai transmite semnal la blocul de amplificare şi se întrerupe alimentarea releului FR. Deschiderea contactului frl întrerupe alimentarea releului AR care declanşează şi întrerupe funcţionarea caldarinei. Prin contactele releului BR se aplică tensiune la borna 12 a programatorului.

Pe panoul programatorului se aprinde lampa cu neon L1 iar pe panoul tabloului de automatizare se aprinde lampa h11 ―Lipsă flacără‖.

Pentru deblocarea şi reluarea de la început a ciclului de punere în funcţiune se apasă pe butonul EK-1 de pe panoul programatorului sau pe butonul b12 de pe panoul tabloului de automatizare.


1. Pentru nivelul ridicat al apei în caldarină instalaţia de protecţie şi semnalizare

asigură: a) închiderea valvulei de alimentare cu apă; b) semnalizarea optică şi sonoră;

c) semnalizarea şi blocarea funcţionării caldarinei; d) oprirea arzătorului.

2. Pentru nivelul scăzut al apei în caldarină instalaţia de protecţie şi semnalizare asigură:

a) deschiderea valvulei de alimentare cu apă; b) semnalizarea şi blocarea funcţionării caldarinei;

c) oprirea arzătorului; d) semnalizarea optică şi sonoră.

132


În ce ordine se execută operaţiunile la pregătirea caldarinei pentru pornire ?

RĂSPUNS LA TESTUL DE AUTOEVALUARE 1: b; 2: d.

133

Unitatea de învăţare nr.5

INSTALAŢII ELECTRICE DE AUTOMATIZARE A

INSTALAŢIEI FRIGORIFICE ŞI DE CLIMATIZARE

CUPRINS

5.1.Destinaţia instalaţiilor frigorifice navale.Agenţi frigorifici

5.2 Schema instalaţiei frigorifice navale de cambuză 5.3 Schema electrică de comandă automată, protecţie de semnalizare 5.4.Instalaţia de climatizare

OBIECTIVE - de a explica destinaţia, componenţa şi modul de funcţionare a unei instalaţii

frigorifice şi a unei instalaţii de climatizare; - de a identifica şi descrie schema electrică de comandă, protecţie şi semnalizare; - de a defini măsurile care trebuie luate în cazul apariţiei diferitelor semnalizări.

5.1. Destinaţia instalaţiilor frigorifice navale. Agenţi frigorifici

În prezent toate navele sunt dotate cu instalaţii frigorifice. Pentru navele de transport

şi militare se folosesc, în general, două tipuri de instalaţii frigorifice şi anume: - instalaţii frigorifice de cambuză destinate să asigure conservarea prin frig a

produselor alimentare perisabile necesare pentru hrana echipajului şi a pasagerilor. Aceste instalaţii sunt destinate conservării prin frig atât a produselor congelate: carne, preparate din carne, peşte, cât şi a produselor refrigerate: legume, produse uscate, băuturi;

- instalaţia de climatizare pentru asigurarea condiţiilor de confort termic în spaţiile destinate odihnei, servirii mesei şi în spaţii de lucru ale echipajului, cum ar fi: puntea de comandă, cabina radio, postul de supraveghere şi control a maşinilor ş.a.

Aceste instalaţii sunt complet automatizate şi funcţionează fără a fi necesară supravegherea permanentă la posturile locale de dispunere a aparaturii.

În afara instalaţiilor frigorifice de cambuză şi de climatizare navele cu destinaţie specială pentru transportul mărfurilor în condiţii de temperatură scăzută, denumite nave frigorifice, precum şi navele de pescuit au la bord instalaţii frigorifice de mare capacitate destinate pentru magaziile de mărfuri. Astfel de instalaţii nu fac obiectul prezentei lucrări.

În cele ce urmează se va trata partea electrică a sistemelor de automatizare pentru instalaţiile frigorifice de cambuză şi de climatizare făcându-se o prezentare generală a părţii mecanice, atât cât este necesar pentru a înţelege funcţionarea schemei electrice de automatizare.

Agenţii frigorifice utilizaţi, frecvent pe nave sunt: amoniacul, freonul 12 (R12), freonul 22 (R22). Pentru instalaţiile frigorifice de cambuză se foloseşte obişnuit freon 12 şi freon 22. Amoniacul este întrebuinţat de regulă pentru instalaţii frigorifice de mare capacitate aflate la bordul nave lor de pescuit şi navelor frigorifice.

134

Freon 12 este agentul frigorific cel mai răspândit la nave, fiind utilizat la toate instalaţiile frigorifice de cambuză şi climatizare. Excepţie fac numai unele nave de pescuit.

Freon 12 este agentul frigorific ideal pentru nave datorită proprietăţilor sale, şi anume:

- neinflamabil, nu prezintă pericol de explozie, fără acţiune fiziologică asupra omului;

- presiuni mici de condensare (6-9 bar) şi relativ ridicate la vaporizare (la presiunea atmosferică temperatura de vaporizare este t0= -30

0C);

- exponent adiabatic mic, asigurând o comprimare cu consum redus de lucru mecanic;

- dizolvă uleiul de ungere, asigurând permanent suprafeţele curate de schimb de căldură şi revenirea uleiului în carterul compresorului;

- inert faţă de metale şi uleiuri de ungere, în prezenţa apei însă, se descompune în acid fluorhidric şi clorhidric care atacă magneziul, aluminiul şi aliajele lor, garniturile şi chiar restul instalaţiei.

Dezavantajele freonului 12 comparativ cu alţi agenţi frigorifici sunt: - căldură de vaporizare mică, deci putere frigorifică redusă şi ca urmare este

necesară o cantitate mare de agent frigorific care circulă în unitatea de timp pentru a prelua căldura;

- solubilitatea redusă faţă de apă 2,5 mg/kg R12; la depăşirea acesteia apa, ca impuritate, formează particule de gheaţă care blochează ventilul de laminare; din această cauză trebuiesc luate măsuri deosebite de uscare a instalaţiei înainte de umplere precum şi o atenţie sporită pentru curăţirea periodică a filtrului de deshidratare;

- capacitate deosebită de a trece prin cele mai mici neetanşeetăţi ceea ce duce la pierderi însemnate de agent; în cazul unei exploatări necorespunzătoare;

- depistarea cu dificultate a pierderilor de agent din instalaţie datorită faptului că este inodor. Metoda cu spumă de găsire a locului prin care se pierde agent nu este satisfăcătoare. Se utilizează în acest scop lampa pentru halogeni prezentată în figura 5.1.

Fig. 5.1. Lampă pentru halogeni

1. robinet de reglare a flacărei;

2. rezervor de butan sau alcool;

3. furtun;

4. amestec de aer + freon;

5. flacără.

Când nu sunt urme de freon flacăra lămpii este albastră. În momentul în care apar urme de freon în aerul care este preluat cu ajutorul furtunului de la locul de căutare a

135

scăpărilor de freon, flacăra capătă o culoare verde. În acelaşi scop se foloseşte şi aparatură electronică capabilă să determine scăpările de agent frigorific.

Scăpările mari de agent frigorific pot fi depistate şi prin urmă rirea brumărilor sau umezirilor locale pe conductele de lichid fisurate.

Freonul 22 este folosit ca agent frigorific cu precădere pe navele de pescuit şi nave de transport frigorific. Comparativ cu freon 12 are performanţe îmbunătăţite: temperatura de vaporizare la presiunea atmosferică este –40

0C, are puterea frigorifică

mai mare, şi o solubilitate la apă de 8 ori mai mare. Detecţia scăpărilor de agent se face la fel ca pentru freon 12.

În prezent este în curs de desfăşurare un proces de înlocuire a freonului 12 din instalaţiile frigorifice de cambuză şi de climatizare cu freon 22 care nu este poluant pentru mediu.

5.2 Schema instalaţiei frigorifice navale de cambuză

În fig. 5.2 este prezentată schema instalaţiei frigorifice navale de cambuză cu 5

camere. Două camere cu temperaturi negative (-100C -14

0C) pentru păstrare carne

(camera A); peşte (camera B) şi trei camere cu temperaturi pozitive (+10 C +4

0 C)

pentru păstrare legume (camera C), produse uscate (camera D) şi băuturi (camera E). Elementele componente ale instalaţiei frigorifice sunt:

Vaporizatoarele A, B, C, D, E

Realizează vaporizarea agentului frigorific lichid. Fenomenul este însoţit de absorbţia căldurii din camera în care este montat vaporizatorul. Vaporizatoarele cu acelaşi regim de temperaturi se montează pe acelaşi circuit.

Condensatorul Asigură transmiterea căldurii de la agentul frigorific către mediul ambiant. La partea inferioară este prevăzut cu un rezervor care acumulează surplusul de agent frigorific. În acest rezervor se poate goli întreaga instalaţie.

Compresoare m1, m2

Creează presiuni scăzute pe circuitul de absorbţie favorizând vaporizarea şi presiuni înalte pe circuitul de refulare realizând condensarea şi transformarea agentului frigorific în starea lichidă.

Filtrul Montat pe conducta de agent frigorific lichid de înaltă presiune, asigură reţinerea urmelor de apă introduse cu agentul frigorific ca impuritate a acestuia.

Ventilele de reglaj Reglează debitul de agent frigorific lichid spre vaporizator astfel încât să se facă vaporizarea completă şi să corespundă cu debitul aspirat de compresor. Asigură laminarea agentului de la presiunea de condensare la presiunea de vaporizare.

Pompele de răcire m3, m4

e) Asigură în circuit deschis răcirea cu apă de mare a condensatorului. În funcţionare normală lucrează o singură pompă, cea de a doua fiind de rezervă. Presiunea normală pe circuitul de răcire este sesizată de închiderea contactului b14.

137

Termostatele

b 1 b 5

Măsoară temperaturile din camerele frigorifice. Termostatele fixează regimul de temperaturi dorit şi la depăşirea limitei maxime se comandă deschiderea circuitului de freon lichid spre vaporizator iar când se ajunge la limita minimă se comandă închiderea circuitului.

Rezistenţe pentru degivrare r1, r2, r3, r4

Sunt folosite pentru dezgheţarea răcitoarelor şi tăvilor din camerele cu temperaturi negative. Periodic, automat sau manual, se blochează funcţionarea compresoarelor şi se conectează pentru o anumită durată rezistenţele pentru topirea gheţei formată pe răcitoare şi tăvi.

Ventilatoarele

m5, m6, m7, m8, m9

f) Se montează în camerele frigorifice şi au rolul de omogenizare a

temperaturii din încăperea în care funcţionează.

Electrovalvulele s2, s3, s4, s5, s6

Deschid sau închid circuitul de agent frigorific lichid spre vaporizatoare. Comanda de deschidere sau închidere este dată de termostatele care controlează temperaturile din camerele frigorifice.

Electrovalvula s1

Montată pe circuitul de aspiraţie al camerelor cu temperaturi negative. Pe durata funcţionării degivrării închide circuitul de aspiraţie spre compresor blocând astfel funcţionarea acestuia.

Presostatele de joasă

presiune bp1, bp2

Montate pe conductele de aspiraţie, reprezintă elemente de comandă pentru

funcţionarea automată a instalaţiei.

Preostatul bp3 Montat pe circuitul de absorbţie al camerelor cu temperaturi negative, interzice efectuarea comenzii de degivrare în perioada în care lucrează compresorul. Cât timp există presiune de vapori pe circuitul de absorbţie şi ca urmare compresorul lucrează, contactul preostatului este deschis, interzicând funcţionarea ventilaţiei şi a degivrării.

Instalaţia frigorifică prezentată în fig. 5.2 conţine două circuite cu funcţionare independentă, complet automatizată. Unul pentru camerele cu temperaturi negative: A şi B; celălalt pentru camerele cu temperaturi pozitive: C, D şi E. Cele două circuite sunt interconectate pe refulare şi au în comun condensatorul cu sistemul de răcire, filtru şi alimentarea. În condiţii normale cele două circuite funcţionează independent existând posibilitatea, în cazul în care un compresor este ineficient, să lucreze unul singur care să asigure menţinerea temperaturilor normale în camere timp de 24 ore (funcţionare de

avarie). În camerele frigorifice se instalează vaporizatoarele, ventilatoarele pentru

omogenizarea temperaturii şi termostatele pentru controlul şi comanda menţinerii temperaturii în camere între limitele fixate.

Compartimentul agregate, dispus în apropierea camerelor frigorifice pentru scurtarea lungimilor conductelor de legătură, conţine: compresoarele, pompele de răcire, condensatorul, rezervorul de freon, electrovalvulele şi presostatele, sistemul de

comandă şi protecţie. În afara elementelor prezentate în fig. 5.2, instalaţia frigorifică mai are un tablou

electric de comandă a sistemului automat. Acest tablou se dispune în apropiere, într-un compartiment separat, izolat de zgomotul din compartimentul agregate.

Funcţionarea normală a instalaţiei frigorifice precum şi avariile care apar sunt semnalizate local pe panoul tabloului electric de automatizări cât şi la distanţă. Întrucât sistemul de automatizare al instalaţiei frigorifice lucrează fără a fi necesară prezenţa

138

operatorului pentru supraveghere, este necesară semnalizarea la distanţă, într-un punct în care se execută cart permanent, pentru a sesiza situaţiile de avarie ce pot apare. De regulă semnalizarea la distanţă se montează în PSCM (post de supraveghere, comandă maşini).

Presostatele de joasă presiune (bp1, bp2), aşa cum am menţionat reprezintă elementul de comandă pentru funcţionarea compresorului. În regim normal de

funcţionare, când lucrează unul sau mai multe vaporizatoare de pe un circuit, presiunea pe conducta de aspiraţie are o valoare la care, prin reglajul efectuat, contactul presostatului este închis. La scăderea presiunii de pe conducta de aspiraţie ca urmare a închiderii funcţionării ultimului vaporizator de pe circuit, când valoarea acesteia ajunge la limita minimă, circa 0,2 bar, contactul presostatului se deschide oprind funcţionarea compresorului. După un timp de staţionare, ca urmare a creşterii temperaturilor în camere, termostatele comandă intrarea din nou în funcţiune a unuia sau mai multe

vaporizatoare de pe circuit. Presiunea pe conducta de absorbţie creşte lent şi după depăşirea presiunii diferenţiate reglate se închide contactul presostatului, compresorul este pus în funcţiune şi urmează un nou ciclu de lucru. Diferenţialul presostatului este reglat astfel încât contactul se deschide la presiunea de 0,2 bar şi se închide la presiunea de 1,8 – 2 bar.

Presostatele diferenţiale de ulei (U1 şi U2) îndeplinesc funcţii de protecţie.

Contactele acestor presostate sunt închise permiţând funcţionarea compresoarelor atât timp cât diferenţa de presiune între aspiraţia şi refularea uleiului de ungere are o valoare astfel încât asigură ungerea normală a agregatelor. Pentru a asigura pornirea compresorului, presostatul diferenţial de ulei este prevăzut cu un releu termic de

temporizare 45 90 secunde care face posibilă pornirea fără existenţa diferenţei de presiune reglată. Introducerea în funcţiune a presostatului are loc după scurgerea duratei

amintite, deci după ce pompa a avut timpul necesar să creeze diferenţa de presiune prescrisă. Aceste aparate, după declanşare, rămân în această poziţie fiind necesară reanclanşarea manuală pentru o nouă pornire.

Se prezintă în continuare funcţionarea de principiu a unuia din cele două circuite prezentate în figura 4.2 de exemplu circuitul camerelor negative. Considerăm că

termostatele b 1 şi b 2 sunt reglate pentru menţinerea temperaturii între limitele: minim

–140 C şi maxim –10

0 C.

Atunci când într-o cameră sau în ambele camere temperatura depăşeşte limita maximă termostatele comandă deschiderea electrovalvulelor s2, s3 şi freonul lichid, sub presiune circa 5 bar, trece spre vaporizatoarele A şi B.

Ventilele de reglaj (laminare) montate înaintea vaporizatoarelor permit trecerea unui debit astfel reglat încât să se facă o vaporizare completă.

Freonul pătrunde în vaporizator, se produce fenomenul de vaporizare însoţit de absorbţie de căldură.

Din vaporizator vaporii de freon pătrund în conducta de aspiraţie spre compresor şi presiunea începe să crească lent. După un timp, când presiunea pe conducta de aspiraţie ajunge la limita maximă 1,8 – 2 bar, presostatul de joasă presiune bp1 montat pe conducta de aspiraţie îşi închide contactul şi comandă pornirea compresorului.

Compresorul lucrează, absoarbe vaporii de freon, îi comprimă şi îi trimite pe circuitul de refulare spre condensator. În condensator are loc transformarea în stare lichidă a freonului. Freonul lichid sub presiune de 5 bar este trimis la intrarea în vaporizatoare stabilindu-se astfel un circuit închis al agentului frigorific. Întrucât

139

valvulele de reglaj lucrează continuu debitând freon care se vaporizează în vaporizatoare, presiunea pe conducta de aspiraţie a compresorului se menţine la valoarea 1,8 – 2 bar şi compresorul funcţionează continuu.

Ca urmare a funcţionării vaporizatoarelor, temperatura în camerele frigorifice scade continuu şi când se ajunge la limita minimă –14

0 C termostatele comandă închiderea

valvulelor electromagnetice s2, s3 şi se întrerup circuitele de freon spre vaporizatoare. Compresorul continuă să lucreze aspirând freonul existent după valvulele electromagnetice, presiunea pe circuitul de aspiraţie scade treptat şi când ajunge la limita minimă 0,2 – 0,3 bar presostatul bp1 îşi deschide contactul şi comandă oprirea compresorului.

De regulă, aşa cum este cazul prezentat, compresorul lucrează cu mai multe vaporizatoare situate în camere diferite. Funcţionarea lui se întrerupe numai atunci când s-a ajuns la temperatura programată în toate camerele. În exemplul prezentat, dacă în una din camere, de exemplu în camera A, s-a atins temperatura reglată şi se opreşte funcţionarea vaporizatorului, acest lucru este resimţit prin scăderea presiunii pe conducta de aspiraţie la circa 1 bar deoarece lucrează numai vaporizatorul B. Compresorul continuă să lucreze cu sarcina pe jumătate până la obţinerea temperaturii reglate şi în camera B.

În situaţia în care sunt mai multe camere pe un circuit, compresorul frigorific lucrează până la întreruperea funcţionării ultimului vaporizator. Din momentul în care începe să se

reducă numărul consumatorilor se reduce continuu presiunea pe circuitul de aspiraţie şi pentru aceeaşi capacitate a compresorului se măreşte temperatura de refulare. În astfel de

situaţii pentru menţinerea în anumite limite a presiunii pe circuitul de aspiraţie până la deconectarea ultimului consumator se adoptă una din soluţiile:

- la reducerea sarcinii compresorului acţionează un presostat de sarcină şi se

anulează, funcţionarea unor cilindri. De exemplu, pentru un compresor cu 4 cilindri se scot din funcţiune succesiv 2 cilindri obţinându-se reducerea capacităţii acestuia la 75%

şi 50% din sarcina nominală; - se montează un regulator de capacitate care permite trecerea unei părţi a

vaporilor din circuitul de refulare pe circuitul de absorbţie menţinând în acest fel presiunea pe circuitul de aspiraţie.

Funcţionarea celui de-al doilea circuit care deserveşte camerele cu temperaturi

pozitive este aceeaşi. Circuitul de refulare format de condensatorul răcit cu apă de mare, filtrul şi

rezervorul de freon este comun pentru cele două compresoare. În cazul în care debitul apei de răcire este insuficient sau se întrerupe, presiunea de

refulare creşte peste limita normală. Depăşirea presiunii normale de refulare este sesizată de presostatul diferenţial de ulei (U1 sau U2) şi se întrerupe funcţionarea compresorului. Repunerea în funcţiune se face manual după luarea măsurilor

corespunzătoare. Filtrul uscător (cu silicagel) reţine urmele de apă din freon. Eliminarea apei este

deosebit de importantă pentru buna funcţionare a instalaţiei având în vedere solubilitatea redusă a apei în freon 12. Orificiile valvulelor de reglaj (de laminare) sunt foarte mici,

de ordinul 0,1 – 0,5 mm şi particulele mici de apă pot constitui dopuri de gheaţă care blochează funcţionarea acestora.

140

5.3 Schema electrică de comandă automată, protecţie de semnalizare

Automatizarea instalaţiilor frigorifice asigură:

- menţinerea în limite prescrise a parametrilor mediului din camerele frigorifice fapt care asigură calitatea produselor conservate prin frig;

- funcţionarea în condiţii economice a instalaţiei cu consum redus de energie electrică şi fără carturi permanente pentru supraveghere pe timpul funcţionării;

- siguranţă sporită în exploatare. În fig. 5.3 a, b, c, d, e şi f este prezentată schema electrică de comandă automată,

protecţie şi semnalizare pentru instalaţia frigorifică de cambuză prezentată în fig. 5.2. Funcţionarea instalaţiei frigorifice se prezintă pe etape urmărindu-se schemele din fig.

5.3. Pregătirea pentru pornire constă în executarea următoarelor operaţiuni:

- se conectează manual întrerupătoarele automate a0, a1, a2, a3, a4 (fig. 5.3a). Prezenţa tensiunii de alimentare este semnalizată de aprinderea

lămpii h0 (fig. 5.3d); - sunt alimentate rezistenţele r5, r6 (fig. 5.3b) pentru încălzirea uleiului de ungere

din carterul compresoarelor. Funcţionarea rezistenţelor de încălzire este semnalizată de aprinderea lămpilor h1, h2 (fig. 5.3d). În situaţia în care temperatura mediului este ridicată şi nu este necesară încălzirea uleiului prin apăsarea pe butoanele b1, b2 cu reţinere în poziţia apăsat, se deconectează circuitele rezistenţelor de încălzire;

- se stabileşte regimul de lucru pentru compresoare prin poziţionarea comutatorului b4 (fig. 5.3b) pe una din poziţiile: 1-funcţionare compresor nr.1; 2- funcţionare compresoare nr.1 şi nr.2; 3- funcţionare compresor nr.2. Considerăm că se fixează comutatorul pe poziţia 2 corespunzătoare funcţionării ambelor compresoare;

- se alege pompa de răcire care urmează să lucreze punând comutatorul b12 (fig. 5.3c) pe poziţia 1 sau 2.

- se verifică integritatea lămpilor de semnalizare prin conectarea de scurtă durată a întrerupătorului b13 (fig. 5.3d). Pe durata conectării sunt alimentate lămpile de semnalizare h1 – h4, releul d5, şi prin închiderea contactului d5 (22-24) sunt alimentate lămpile h5 – h16.

Pornirea instalaţiei se realizează prin apăsarea pe butonul cu reţinere b3 (fig. 1.3b). Este alimentat releul d1 care realizează: închide contactul d1 (2-4) din circuitele

releelor d2, d3 şi pune sub tensiune circuitele electrovalvulelor s4, s5, s6 care aparţin camerelor cu temperaturi pozitive; închide contactul d1 (6-8) şi prin contactul închis C10.

(3-5) se aplică tensiunea circuitelor electrovalvulelor s2, s3 aparţinând camerelor cu temperaturi negative. Este alimentată electrovalvula s1 care deschide circuitul de absorbţie pentru compartimentele cu temperaturi negative. De asemenea sunt alimentate contactoarele C5, C6 (fig.22.3c) care pun în funcţiune ventilatoarele m5, m6 din camerele cu temperaturi negative; se închide contactul d1 (10-12) (fig. 5.3c) prin care se alimentează contactoarele C7, C8, C9 şi sunt puse în funcţiune ventilatoarele m7. m8, m9 din camerele cu temperaturi pozitive.

147

Funcţionarea ventilatoarelor este semnalizată local de aprinderea lămpilor h12 – h16 (fig. 5.3e).

În momentul pornirii, temperaturile în camerele frigorifice sunt peste limitele

reglate, contactele termostatelor b 1 – b 5 (fig. 5.3b) sunt în poziţia prezentată în schemă şi prin contactele lor închid circuitele de alimentare a electrovalvulelor s2, s3, s4, s5, s6. Ca urmare sunt deschise circuitele agentului frigorific spre vaporizatoare.

Agentul frigorific pătrunzând în vaporizatoare se produce fenomenul de vaporizare însoţit de absorbţie de căldură. Vaporii de freon ajungând pe conducta de absorbţie creşte presiunea pe acest circuit. Când presiunea de aspiraţie ajunge la limita maximă, 2 bar, presostatele de joasă presiune bp1, bp2 închid contactele şi stabilesc circuitele de alimentare pentru releele d2, d3 prin contactele închise ale presostatelor diferenţiale de ulei, U1, U2 şi contactele închise ale întrerupătoarelor automate a1, a2 acţionate anterior în faza de pregătire a pornirii.

Releele d2, d3 anclanşează şi prin contactele lor realizează: alimentarea contactorilor C1, C2 prin închiderea contactelor d2 (2-4), d3 (2-4); prin închiderea contactelor d2 (6-8), d3 (6-8) (fig.5.3e) sunt alimentate lămpile h6, h7 pe panoul local şi h17, h18 la distanţă care semnalizează funcţionarea compresoarelor; se închid contactele d2 (10-12), d3 (10-12) pregătind circuitele de alimentare pentru lampa de semnalizare h9 ―Lipsă apă de răcire‖. Această lampă nu se aprinde atâta timp cât există presiune pe circuitul apei de răcire şi contactul b14 este deschis.

Contactoarele C1, C2 prin închiderea contactelor principale realizează punerea în funcţiune a compresoarelor nr.1 şi nr.2. În acelaşi timp se deschid contactele auxiliare C1 (3-5), C2 (3-5) (fig. 5.3b) care deconectează rezistenţele de încălzire ale uleiului şi se închid contactele C1 (6-8), C2 (6-8) (fig. 5.3c) prin care se alimentează contactorul C3 sau C4 în funcţie de poziţia comutatorului b12 stabilită în faza de pregătire a pornirii.

Prin contactorul C3 sau C4 este pusă în funcţiune una din pompele sistemului de răcire. Funcţionarea pompei de răcire este semnalizată local de aprinderea lămpii h10 ―Funcţionare pompă răcire‖. Presiunea apei pe circuitul de răcire deschide contactul b14 şi întrerupe funcţionarea lămpilor h9, local şi h12 la distanţă, care semnalizează ―Lipsă apă răcire‖.

Funcţionarea instalaţiei. În funcţionare, pe măsură ce în camere se ajunge la

temperatura reglată, termostatele b 1 – b 5 (fig. 5.3b) comandă pe rând închiderea electrovalvulelor s2 – s6 şi se întrerupe alimentarea cu freon lichid a vaporizatoarelor din camere. La decuplarea termostatelor se închid contactele normal deschise ale acestora şi sunt alimentate releele d6 – d10 (fig.5.3d) care întrerup funcţionarea lămpilor de semnalizare la distanţă h23 – h27 (fig. 5.3f), stingerea treptată a acestor lămpi indică la postul de supraveghere de la distanţă că în camerele frigorifice s-a stabilit temperatura reglată.

Pe măsură ce circuitele spre vaporizatoare se închid ca urmare a ajungerii la valoarea temperaturii reglate scade presiunea pe circuitele de absorbţie spre compresoare. După închiderea ultimului vaporizator de pe fiecare din cele două circuite independente, compresoarele continuă să absoarbă gazele de după electrovalvule, presiunea pe circuitele de absorbţie scade treptat şi când ajunge la limita minimă, 0,2 bar, presostatele de joasă presiune, bp1 pentru compresorul nr.1 şi bp2 pentru compresorul nr.2, îşi deschid contactele şi întrerup funcţionarea compresoarelor.

Când ambele compresoare sunt oprite ca urmare a acţiunii presostatelor de joasă presiune, se întrerupe şi funcţionarea pompei de răcire.

148

Acţiunea presostatelor bp1, bp2 este semnalizată local de aprinderea lămpii h3 (fig.5.3d) şi la distanţă de aprinderea lămpii h19 (fig. 5.3f) ―Decuplat presostat bp1, bp2‖.

După o perioadă de timp, când în una sau mai multe camere creşte temperatura peste limita maximă reglată, automat termostatele din camerele respective comandă alimentarea electrovalvulelor şi deschiderea circuitelor de alimentare cu freon lichid a vaporizatoarelor. Vaporizatoarele intră în funcţiune, creşte presiunea pe circuitele de absorbţie şi când valoarea acesteia ajunge la limita maximă 2 bar, presostatele de joasă presiune, bp1, bp2, comandă pornirea compresoarelor. Compresoarele şi pompa de răcire lucrează până la refacerea temperaturii reglate în camerele respective. Ciclul se repetă automat ori de câte ori se depăşesc temperaturile reglate, menţinându-se permanent, în camere, temperatura în limitele reglate.

Ventilaţia în camerele frigorifice lucrează continuu pentru omogenizarea temperaturilor în volumul camerelor. În situaţia în care după stabilirea regimului termic în unele camere nu se intră o perioadă mare de timp, ventilaţia în aceste camere poate fi oprită manual prin apăsarea butoanelor cu reţinere b5 – b9 (fig. 5.3c).

Degivrarea. În funcţionare, pe vaporizatoarele din camerele cu temperaturi negative se formează gheaţa care este izolant temic şi împiedică transferul de căldură.

Pentru topirea gheţii este necesar ca periodic să se efectueze operaţiunea de degivrare.

Degivrarea se poate efectua automat sau manual. Regimul este ales prin fixarea comutatorului b10 (fig. 5.3c) pe poziţia dorită. Regimul automat constituie regimul de bază şi se consideră, în cele ce urmează, că s-a ales acest regim.

Funcţionarea în regim automat este comandată de releul programator u3 (fig. 5.3c). La pornirea instalaţiei, prin închiderea contactului d1 (10-12) contactul închis u3 (4-5) al programatorului şi contactul b10 (A-B), se stabileşte circuitul de alimentare al releului d4. Concomitent este alimentat şi servomotorul releului programator.

Prin închiderea contactului d4 (2-4) se stabileşte un nou circuit de alimentare a releului d4 prin contactul propriu şi contactul presostatului bp3 închis numai în perioada în care presiunea pe circuitul de absorbţie este sub limita minimă şi deci compresorul nu lucrează.

Se închide contactul d4 (6-8) pregătind circuitul de alimentare al contactorului C10. Releul programator în funcţie de reglajul efectuat poate asigura până la 12 operaţiuni de

degivrare în 24 ore cu durate cuprinse în limitele 10-90 minute. Comanda de degivrare este dată de releul programator prin deschiderea contactului u3 (4-5) şi închiderea contactului u3 (5-6) care stabileşte circuitul de alimentare al contactorului C10.

Contactorul C10 prin contactele sale principale conectează rezistenţele de încălzire r1, r2, r3, r4 (fig. 5.3a) pentru topirea gheţii de pe vaporizatoare şi tăvi. Se deschide contactul C10 (3-5) având ca urmare: blocarea circuitului de absorbţie spre compresor prin întreruperea alimentării electrovalvulei s1; întreruperea tensiunii aplicată termostatelor b 1, b 2 din camerele cu temperaturi negative şi contactorilor C5, C6. Prin această întrerupere se interzice posibilitatea pornirii vaporizatoarelor şi funcţionarea ventilaţiei în camerele cu temperaturi negative. Se închide contactul C10 (2-4) (fig. 5.3e) şi la postul local se aprinde lampa h11 iar la postul de la distanţă lampa h22 (fig. 5.3f) care semnalizează ―Funcţionare degivrare‖.

După parcurgerea perioadei fixate pentru degivrare, releul programator u3 comută din nou contactele; se deschide u3 (5-6) şi se închide u3 (4-5), restabilind situaţia iniţială.

149

Efectuarea periodică a operaţiunii de degivrare împiedică formarea de gheaţă cu grosimi mai mari de 2-3 mm asigurând permanent transmisia optimă a căldurii. Prezenţa contactului presostatului bp3 montat pe circuitul de aspiraţie împiedică aplicarea regimului de degivrare în perioada în care lucrează compresorul.

În situaţia în care se alege regimul manual pentru efectuarea degivrării se pune comutatprul b10 pe poziţia 2 ―Manual‖. Funcţionarea este aceeaşi cu deosebirea că momentul degivrării şi durata acestei operaţiuni este stabilită de operator.

Protecţia instalaţiei. Electromotoarele compresoarelor şi pompelor de răcire sunt protejate cu întrerupătoare automate care asigură protecţie la suprasarcină şi scurtcircuite. Protecţia electroventilatoarelor este realizată cu siguranţe pentru scurtcircuite şi cu relee termice pentru suprasarcină. Circuitele de alimentare a contactoarelor, releelor, lămpilor de semnalizare şi rezistenţele de încălzire sunt protejate cu siguranţe.

Releele diferenţiale de ulei, U1, U2 asigură protecţia compresoarelor şi a instalaţiei la depăşirea presiunii maxime de refulare. Schema electrică a presostatelor diferenţiale de ulei este prezentată în fig. 5.3b.

Situaţia fiind similară pentru cele două presostate, în continuare se prezintă funcţionarea presostatului diferenţial de ulei U1.

Atât timp cât diferenţa de presiune între aspiraţia şi refularea uleiului de ungere este în limitele normale, contactul presostatului diferenţial de ulei U1 (4-5 este deschis). Circuitul de alimentare al elementului termic este întrerupt şi ca urmare este închis contactul U1 (1-3) şi este deschis contactul U1 (1-2). Prin contactul închis U1 (1-3) este permisă funcţionarea compresorului comandată de presostatul de joasă presiune bp1.

Prezenţa releului termic este necesară pentru ca presostatul diferenţial să nu acţioneze pe durata regimului tranzitoriu de pornire a compresorului. La pornire, iniţial presiunea de ulei este nulă şi creşte treptat după pornirea compresorului. Pe durata acestui regim tranzitoriu contactul presostatului U (4-5) este închis întrucât diferenţa de presiune este sub limita normală. Elementul termic al releului este parcurs de curent pe circuitul: d1 (2-4), b4 (I-H), U1 (1-3), r, element termic, U1 (4-5), C1 (2-4). Durata întârzierii acţionării releului termic este reglabilă în limitele 45 – 90 secunde. Această durată se stabileşte prin alegerea corespunzătoare a valorii rezistenţei r. Dacă în această perioadă se formează presiunea normală de ungere, se deschide contactul presostatului diferenţial de ulei U (4-5), se întrerupe trecerea curentului electric prin elementul termic al releului şi se continuă funcţionarea compresorului. În situaţia în care în această perioadă nu se formează presiunea nominală, acţionează elementul termic al releului, se deschide contactul U1 (1-3) şi se întrerupe funcţionarea compresorului.

În funcţionare, la depăşirea presiunii maxime pe conducta de refulare şi acest lucru poate avea loc dacă debitul pompei de răcire este insuficient sau se întrerupe circuitul de răcire, presostatul diferenţial de ulei închide contactul U1 (4-5), este alimentat releul termic şi aceasta cu temporizare deschide contactul U1 (1-3) întrerupând funcţionarea compresorului.

Funcţionarea releelor diferenţiale de ulei pentru protecţia compresoarelor este semnalizată local de aprinderea lămpii h20 ―Decuplat presostat diferenţial de ulei‖. Circulaţia apei de răcire este de asemenea importantă pentru funcţionarea normală a instalaţiei. În cazul în care se întrerupe circuitul apei de răcire, se închide contactul b14 şi se aprind lămpile de semnalizare h9 la postul local şi h 5 la distanţă ―Lipsă apă răcire‖. Dacă nu se iau măsuri pentru refacerea circuitului apei de răcire, după un timp, creşte presiunea pe circuitul de refulare şi acţionează presostatul diferenţial de ulei care comandă oprirea compresorului.

150

În tabelul 5.1 se prezintă caracteristicile instalaţiilor frigorifice de cambuză produse de Tehnofrig, Cluj-Napoca pentru navele comerciale.

5.4. Instalaţia de climatizare Calitatea mediului în care trăiesc oamenii, îşi desfăşoară activitatea şi se odihnesc,

are o influenţă hotărâtoare asupra stării de sănătate şi capacităţii de muncă. Unul din factorii importanţi care determină calitatea mediului îl constituie confortul termic.

Întrucât conducerea navei, odihna şi alte activităţi ale echipajelor au loc în cabine careuri şi puncte de comandă centralizată (P.C.C.) deci spaţii închise, toate navele maritime şi unele nave fluviale sunt prevăzute cu instalaţii care asigură realizarea condiţiilor de confort termic.

Confortul termic se defineşte ca totalitatea parametrilor care trebuie asiguraţi aerului interior pentru realizarea unei ambianţe cât mai apropiată de nevoile fiziologice ale organismului omenesc aflat în activitate sau odihnă.

Pentru o navă maritimă cu zonă de navigaţie nelimitată, aceasta într-un timp relativ scurt poate parcurge distanţa de la ecuator la cercurile polare. Trecând de la condiţiile verii toride la condiţiile unei ierni aspre, simpla ventilare sau încălzirea compartimentelor este insuficientă. Este necesar să existe o tratare complexă a aerului, un control al parametrilor acestuia (îndeosebi temperatura şi umiditatea) în vederea asigurării unei ambianţe potrivite pentru activitate şi odihnă la bordul navei. Climatizarea rezolvă această problemă şi ansamblul de aparate, tubulaturi şi utilaje cu care se realizează climatizarea formează instalaţia de climatizare a navei.

Principalii parametri ai aerului care creează senzaţia de confort sunt: temperatura, umiditatea şi viteza aerului. În tabelul 5.2. sunt date valorile temperaturii şi umidităţii corespunzătoare normelor sanitare de confort.

În perioada de navigaţie în zone reci climatizarea aerului se face prin încălzire şi umidificare. Iniţial se face o preîncălzire funcţionând cu abur. După o primă etapă se obţine aer încălzit şi uscat având umiditatea relativă circa 10%. Acest aer dă senzaţia de inconfort producând uscarea căilor respiratorii şi a pieii. Pentru ridicarea umidităţii la 40-60%, valori normale pentru confortul termic, între bateriile de preîncălzire şi încălzire finală se introduce un umidificator care funcţionează pe principiul injecţiei de abur în aer.

151

CARACTERISTICILE INSTALAŢIILOR FRIGORIFICE DE CAMBUZĂ TIP TEHNOFRIG

TABELUL 5.1.

Utilaje şi compartimente

Tipul navei

Cargou

2400 tdw.

Cargou

4700 tdw.

Trauler

super atlantic

Cargou

7500 tdw.

Cargou

18000 tdw.

Mineralier

15000 tdw.

Mineralier

55000 tdw.

Petrolier 150000 tdw.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Tipul instalaţiei IFN–56/

2400 IFN– 56/

4700 IFN– 56/

SA IFN– 80/

7500 IFN–112/

18000 IFN–112/

15000 IFN–160/

55000 IFN–180/ 150000

Grup compresor naval. GCN28 (2 buc)

GCN28 (2 buc)

GCN28 (2 buc)

GCN40 (2 buc)

GCN 56 (2 buc)

GCN 56 (2 buc)

GCN 80 (2 buc)

GCN 80 (2 buc)

Compresor frigorific K 902 K 902 K 902 K 902 K 1202 K 1202 K 1202 K 1202

Motor electric 5 kW ;

1000 rot./ min. 6,9 kW;

1500 rot./min.

10 kW; 1000 rot. /min.

13,8 kW; 1500 rot. / min.

Compartimentele cambuzei

Carne

Temperatura, 0C

-15 -10 -15 -15 -15 -15 -15 -18

Volumul, m3 8 17 12,7 16 23,6/17 26 75 37,5

Peşte

Temperatura, 0C

-15 -10 - -15 -15 -15 -15 -18

Volumul, m3 5,3 6 - 7 7,6/6,4 11 24 14,5

Grăsimi Temperatura,

0C - -4 - - - - - -

Volumul, m3 - 5,6 - - - - - -

Vegetale Temperatura,

0C +2 +2 +2 +2 +2 +2 +4 +2

Volumul, m3 15 3,5 31,1 37,5 43,4/23,5 55 33 67,5

Lactate Temperatura,

0C - +2 +2 - - +2 +2 +5

Volumul, m3 - 7,2 16,4 - - 8,3 34 9,2

Produse uscate

Temperatura,0C +15 +15 +8 +12 - - +8 -

Volumul, m3 12 32,5 23,7 33,5 - - 50 -

Băuturi Temperatura,

0C - +5 - - - - +8 -

Volumul, m3 - 6,3 - - - - 29 -

Aticameră

sau decongelar

e

Temperatura,0C - - - +6 +2 +2 +10 +7

Volumul, m3 - - - 7,5 12,4/8,6 15 29 19

152

TABELUL 5.2

Anotimpul Exterior Interior

te0C % ti

0C %

Vara +35 70 +28 50

Iarna -25 80 g) +20

50

Răcirea aerului este necesară atunci când se navigă în zone cu temperaturi ridicate. Se recomandă ca prin răcire, diferenţa de temperatură între exterior, te, şi interior, ti,

să nu depăşească 6 – 80C.

t = te - ti 6 …. 80C

Diferenţa între temperatura exterioară şi interioară nu trebuie să fie mai mare întrucât capacitatea de termoreglare a organismului uman este destul de redusă şi trecerea repetată de la condiţiile de mediu exterior la condiţiile de mediu climatizat, în încăperi, duce la apariţia senzaţiei de inconfort.

Şi în cazul răcirii aerului trebuie corelată temperatura aerului climatizat cu umiditatea.

Prin răcirea aerului creşte umiditatea relativă putând ajunge până la saturaţie 100%. Capacitatea aerului umed de a prelua vaporii de apă este condiţionată de temperatura lui. Cu cât temperatura este mai scăzută, cu atât capacitatea de a reţine vaporii de apă este mai redusă. Răcind aerul umed la o anumită temperatură, aerul devine saturat. Răcind în continuare aerul sub această temperatură, o parte din vapori devine excedentară şi se depune sub formă de picături formând roua. Răcirea aerului sub punctul de rouă dă posibilitatea de uscare a aerului prin eliminarea apei colectată sub formă de condens.

În continuare este necesar un proces de încălzire parţială pentru aducerea aerului la parametrii doriţi (temperatură şi umiditate).

Un alt parametru important de care depinde senzaţia de confort este viteza de distribuţie a aerului .

În încăperile climatizate sunt instalate difuzoare pentru distribuţia aerului proaspăt prevăzute cu elemente de reglare a fantei de deschidere. Prin manevra lor se reglează debitul şi viteza aerului.

Viteza recomandată este de 0,2 m/s şi poate fi crescută până la 0,6 m/s în condiţiile climei calde. Creşterea vitezei peste această limită nu mai influenţează în mod deosebit schimbul de căldură şi în schimb, la majoritatea oamenilor, apare o senzaţie supărătoare de curent având ca urmare înrăutăţirea senzaţiei de confort.

Viteza minimă a aerului la temperatura de +180C se stabileşte la 0,075 m/s; sub

această valoare apare senzaţia de atmosferă închisă, înăbuşitoare. Senzaţia de prospeţime a aerului este asigurată, în principal, de trei parametrii:

temperatură, umiditate şi viteza aerului. Instalaţia de climatizare montată la bordul navei asigură tratarea complexă a aerului în scopul alimentării compartimentelor climatizate cu aer proaspăt.

Instalaţia de preparare a amestecului de aer este o construcţie compactă, numită termotanc, care reuneşte într-o singură incintă schimbătoare de căldură, atât prin

153

încălzire, cât şi prin răcire, filtrul de aer, umidificatorul şi aparatele aferente de automatizare.

Întreaga instalaţie de climatizare care conţine: termotanc, valvule de reglaj, canale de aer, conducte de agent frigorific şi abur şi armăturile aferente, sunt montate într-un compartiment separat, de cele mai multe ori amplasat pe o punte superioară pentru ca să poată aspira din exterior aer proaspăt curat. În figura 5.4 se prezintă schema instalaţiei de climatizare.

Traductoarele de temperatură, , şi de umiditate, H, în funcţie de valorile măsurate comandă funcţionarea instalaţiei de climatizare pentru a asigura valorile corespunzătoare confortului termic pentru aerul proaspăt care se introduce în compartimentele climatizate.

Fig. 5.4 Instalaţia de climatizare.

În cazul instalaţiilor de climatizare navale, aerul climatizat nu este în totalitate provenit din exterior, se admite recircularea a 30% din volum.

În ceea ce priveşte instalaţia frigorifică de climatizare, care face obiectul acestui capitol, principiul de funcţionare este acelaşi cu cel prezentat pentru instalaţia frigorifică de cambuză.

Traductorul de temperatură care comandă funcţionarea instalaţiei de răcire a aerului este de tip diferenţial şi asigură menţinerea temperaturii aerului între o valoare minimă şi maximă.

Când temperatura măsurată ajunge la limita maximă, traductorul comandă deschiderea valvulei şi freonul lichid trece prin valvula de reglaj în vaporizator unde se produce fenomenul de vaporizare însoţit de absorbţie de căldură.

Vaporizatorul (răcitorul) lucrează şi presiunea vaporilor de freon creşte pe conducta de aspiraţie spre compresor. Când presiunea ajunge la valoarea maximă, presostatul de joasă presiune comandă intrarea în funcţiune a compresorului.

Compresorul aspiră vaporii de freon şi îi comprimă până la presiunea de condensare. Vaporii comprimaţi sunt refulaţi prin separatorul de ulei (care reţine picăturile de ulei)

154

în condensator unde are loc lichefierea agentului frigorific prin cedarea căldurii de condensare apei de mare.

Condensul este trimis prin curgere liberă în rezervorul de freon lichid. Din rezervor agentul trece prin filtrul uscător (pentru reţinerea apei) în circuitul spre vaporizator, realizându-se un circuit închis al agentului frigorific.

Când temperatura aerului ajunge la temperatura minimă reglată, traductorul termometric comandă închiderea electrovalvulei şi se întrerupe alimentarea vaporizatorului (bateriei de răcire) cu freon lichid.Ca urmare nu se mai produce vaporizarea, presiunea vaporilor pe conducta de aspiraţie spre compresor scade continuu şi când ajunge la valoarea minimă reglată, presostatul de joasă presiune comandă oprirea compresorului.

Funcţionarea instalaţiei este ciclică menţinându-se permanent temperatura aerului între limitele maximă şi minimă reglate.

Instalaţia este concepută să funcţioneze, pentru condiţionarea aerului la parametrii necesari, circa 18 ore. Opririle făcute de presostatul de joasă presiune nu trebuie să fie mai mici de 6 – 8 minute.

Schema electrică pentru automatizarea instalaţiei frigorifice de climatizare este prezentată în figura 5.5 a, b şi c.

Funcţionarea instalaţiei de răcire a aerului este condiţionată de existenţa circulaţiei aerului efectuată de instalaţia de ventilaţie care constituie o unitate aparte. În fig. 5.5a, se prezintă o parte din schema electrică a tabloului de ventilaţie reprezentând circuitul de pornire pentru electroventilatorul montat în termotanc. Pornirea ventilatorului se face de la tabloul instalaţiei de ventilaţie prin închiderea întrerupătorului automat av după care se apasă pe butonul de pornire P.

Ventilaţia se menţine pe toată durata de funcţionare a instalaţiei de răcire a aerului. Întreruperea accidentală a ventilaţiei este urmată automat de întreruperea funcţionării instalaţiei de răcire.

Pregătirea pentru pornire a instalaţiei de răcire constă în executarea următoarelor operaţiuni:

se închide întrerupătorul automat a0 de alimentare generală din T.P.D.. Sunt puse sub tensiune schemele de pornire pentru compresor, pompa de răcire şi schema de comandă, protecţie şi semnalizare. Punerea sub tensiune este semnalizată de aprinderea lămpilor h01 şi h02 ―Prezenţă tensiune‖. De asemenea se aprinde şi lampa h10 ―Funcţionare ventilaţie‖ care semnalizează funcţionarea ventilatorului şi ca urmare punerea în funcţiune a instalaţiei de răcire este posibilă. În cazul în care

temperatura uleiului de ungere a compresorului este sub limita minimă,

traductorul b 1 închide contactul şi este conectată rezistenţa de încălzire a uleiului r. Funcţionarea încălzirii uleiului este semnalizată de aprinderea lămpii h1 ―Încălzire ulei‖. Pe durata încălzirii uleiului este alimentat releul d1 şi prin deschiderea contactului d1(3-5) se interzice pornirea instalaţiei. Stingerea lămpii h1 arată că uleiul are temperatura normală şi pornirea este posibilă.

cu ajutorul comutatorului b3 se alege regimul de lucru dorit. Comutatorul b3 are 5 poziţii: 1 – ―Automat‖, 2 – ―Oprit‖, 3 – ―Manual 33%‖, 4 – ―Manual 66%‖, 5 – ―Manual 100%‖. În cele ce urmează considerăm că a fost fixat b3 pe poziţia 1 – Automat.

se alege regimul de lucru al pompei de răcire prin fixarea comutatorului b4 pe una din poziţiile: A – ―Automat‖ sau M – ―Manual‖.

155

Pornirea instalaţiei se realizează prin apăsarea pe butonul cu reţinere b2. În condiţiile în care funcţionează ventilatorul (contactul dv este închis) şi temperatura uleiului este în limite normale (contactul d1(3-5) este închis) se stabileşte circuitul de alimentare a releului d2.

Se închide contactul d2 (14-16) din circuitul e lectrovalvulelor S4, S5. Întrucât la

pornire temperatura aerului este peste limita maximă, contactul termostatului b 3 este închis şi sunt alimentate electrovalvulele S4, S5 care deschid circuitele agentului frigorific spre vaporizator (baterie de răcire). Agentul frigorific pătrunzând în vaporizator se produce fenomenul de vaporizare însoţit de absorbţie de căldură având ca rezultat răcirea aerului care circulă.

Vaporii de freon ajungând pe conducta de aspiraţie spre compresor ridică presiunea pe această conductă. Când presiunea de aspiraţie ajunge la valoarea maximă presostatul diferenţial de joasă presiune U2 comandă pornirea compresorului prin închiderea contactului U2 (1-3).

Iniţial se realizează alimentarea releului d3.1. pe circuitul : b3 (E-F) – U1(1-3) –

U2(1-3) - b 2(1-3) – a1 – d2(6-8). Prin punerea sub tensiune a releului se închide contactul d3.1(2-4) şi este pusă în funcţiune pompa de răcire.

Existenţa circulaţiei apei de răcire este sesizată de presostatul bp3 care îşi închide contactul. Din acest moment sunt puse sub tensiune bobina contactorului C1, releul d3 şi releul de timp dt.

Prin închiderea contactelor C1 porneşte compresorul cu încărcarea minimă 33% (funcţionează – o pereche de cilindri) şi prin închiderea contactului d3(6-8) se pregătesc treptele următoare de încărcare. În faza iniţială compresorul având capacitatea 33% sunt uşurate condiţiile de pornire.

După un timp, dat de temporizarea releului dt (0,3 – 6 minute), se închid contactele acestuia dt (3-4), dt (5-6) şi se permite mărirea capacităţii compresorului. Trecerea pe treptele superioare de capacitate este comandată de presostatele bp1 (66%) şi bp2 (100%) conform tabelului .

TABELUL 5.3

Trepte de capacitate

Ventile electromagnetice Presostate de joasă

tensiune S1 S2 bp1 bp2

33% - - - - 66% X - X -

100% X X X X h) NOTĂ: X Ventil electromagnetic sub tensiune (deschis)

Presostat cuplat (contact închis)

- Ventil electromagnetic fără tensiune (închis) Presostat decuplat (contact deschis)

Releele de semnalizare dS1, dS2 conectate în paralel cu electrovalvulele S1, S2

prin contactele lor permit aprinderea lămpilor h5, h6, h7 care semnalizează încărcarea treptată a compresorului până la capacitatea nominală.

159

Funcţionarea instalaţiei de răcire este continuă, la capacitatea maximă a compresorului

şi realizează reducerea treptată a temperaturii aerului introdus în instalaţia de climatizare . Când temperatura aerului ajunge la valoarea minimă reglată aceasta este sesizată de

termostatul diferenţial b 3 care îşi deschide contactul şi întrerupe circuitele de alimentare a electrovalvulelor S4, S5. Se întrerupe circuitul de freon lichid spre vaporizatoare, scade presiunea vaporilor pe conducta de aspiraţie spre compresor şi când ajunge la valoare limită inferioară (circa 0,2 bar), presostatul de joasă presiune U2 comandă oprirea compresorului prin deschiderea contactului U2(1-3). Acţiunea acestuia este semnalizată de aprinderea lămpii h1 ―Decuplat presostat de comandă‖.

Ciclul de funcţionare este reluat prin închiderea contactului b 3 la atingerea limitei superioare a temperaturii aerului. Funcţionarea instalaţiei frigorifice este ciclică şi menţine temperatura aerului între valorile minimă şi maximă reglate.

Regimul manual de funcţionare se referă în principal la stabilirea treptelor de capacitate a compresorului. Comutatorul de alegerea regimurilor de funcţionare b3 pe poziţia 3 ―Manual 33%‖ permite funcţionarea compresorului la capacitatea minimă fiind întreruptă posibilitatea de alimentare a electrovalvulelor S1, S2 de mărire a capacităţii.

Pe poziţia 4 ―Manual 66%‖ este închis contactul b3(R-S) şi este alimentată electrovalvula S1 care permite funcţionarea la capacitatea 66% iar pe poziţia 5 ―Manual 100%‖ sunt închise contactele b3(R-S), b3(V-W) şi sunt alimentate electrovalvulele S1, S2 permiţând funcţionarea compresorului la capacitatea nominală.

Pornirea în regim manual se realizează prin apăsarea concomitentă a butoanelor b2, b1, alimentarea releului de pornire făcându-se direct de la reţea.

În regim manual, ca şi în cazul regimului automat, releul de timp dt asigură pornirea compresorului cu sarcină minimă şi numai după expirarea temporizării releului este posibilă trecerea pe treptele superioare de capacitate.

Protecţia instalaţiei. Releul diferenţial de ulei U1 asigură protecţia compresorului .

Circuitul de protecţie este pus sub tensiune la pornirea compresorului prin închiderea

contactului d3(2-4). Dacă în timpul dat de întârzierea la acţionare a elementului termic

se formează presiunea normală a uleiului de ungere, se deschide contactul P, se

întrerupe curentul prin elementul termic şi se menţine închis contactul U1(1-3) care

permite funcţionarea compresorului. În caz de avarie, la depăşirea diferenţei admisă de

presiune, releul întrerupe funcţionarea compresorului. Acţiunea releului este semnalizată

de lampa h10 ―Decuplat presostat diferenţial de ulei‖.

Rolul releului diferenţial de ulei şi modul de funcţionare este similar cu cel prezentat

la instalaţia frigorifică de cambuză. În plus, în această schemă mai este folosit un

termostat b 2 montat pe conducta de refulare care întrerupe funcţionarea compresorului

atunci când temperatura pe conducta de refulare depăşeşte o anumită limită. Acţiunea de

protecţie a acestui termostat este semnalizată de aprinderea lămpii h8 ―Decuplat

termostat b 2‖.

În cazul în care s-a dat comanda de pornire a compresorului (este alimentat releul

d2) şi compresorul nu porneşte (nu este alimentat releul d3) este pusă în funcţiune

semnalizarea de avarie la distanţă prin aprinderea lămpii h12 ―Avarie compresor‖.

Oprirea instalaţiei se realizează, în mod normal, prin deconectarea butonului b2

după care se întrerupe alimentarea generală prin deschiderea întrerupătorului a0.

160

În caz de avarie întreruperea poate fi executată rapid prin apăsarea butonului b0

―Stop general de avarie‖. Prin apăsarea pe acest buton este alimentat elementul de

declanşare automată al întrerupătorului a0 şi se întrerupe alimentarea generală a

instalaţiei.

În tabelul 22.4 se prezintă caracteristicile principale ale utilajelor ce compun

instalaţiile de climatizare IFNC produse de Tehnofrig Cluj – Napoca.

Termotancurile de tip AGN 6300B, AGN 8000B, AGN 12500B conţin baterii de

preâncălzire şi încălzire finală care lucrează cu abur, umidificator cu abur şi baterii de

răcire (vaporizator) având posibilitatea tratării complexe a aerului. Circulaţia forţată a

aerului este asigurată de electro-ventilatoarele cu debite de 6300, 8000 sau 12500 m3/h.

În cazul în care pentru asigurarea circulaţiei aerului se folosesc două

electroventilatoare, contactele releelor dv. în schema instalaţiei de răcire se pun în

paralel.

În funcţie de mărimea şi destinaţia navei pot fi montate la bord mai multe instalaţii

de climatizare independente. De regulă, navele au două asemenea instalaţii, una asigură

climatizarea la cabine iar cea de-a doua în punctele de comandă, control (PCC).

CARACTERISTICILE PRINCIPALE ALE UTILAJELOR

CARE COMPUN INSTALAŢIILE I.F.N.C. TABELUL 5.4.

Caracteristica U/M

Tipul instalaţiei şi destinaţia

I.F.N.C.

4700

I.F.N.C.

5000 I.F.N.C. 8700 I.F.N.C. 18000 I.F.N.C.

55000

I.F.N.C.

150000

Cargou

4700 tdw

Cargou

5000 tdw Cargou 8700 tdw Cargou 18000

tdw

Minerali

er 55000

tdw

Petrolier

150000 tdw

Tipul

motocompresorului

M.C.N. 315 - M.C.N. 450 M.C.N. 315 (2 buc.)

Tipul agregatului

frigorific

G.C.N. 80 G.C.N. 56 G.C.N. 56

G.C.N. 8/II

Tipul condensatorului C.M.N. 63 - C.M.N. 80 C.M.N. 63 (2buc.)

Tipul rezervorului

RON 160

RON 250 - cabine RON 160 -

- P.C.C. RON 63 RON 63

Tipul termotancului

- cabine ACN

8000B

ACN

8000N ACN 8000B ACN 8000B

ACN

8000B ACN 12.5000B

- P.C.C. ACN 2500 ACN

2500

ACN 2500 ACN

5.000

Agent frigorific Freon 12 (R12)

Cantitatea de agent

- cabine kg. - 200 200 250 300 300

161

Caracteristica U/M

Tipul instalaţiei şi destinaţia

I.F.N.C.

4700

I.F.N.C.

5000 I.F.N.C. 8700 I.F.N.C. 18000 I.F.N.C.

55000

I.F.N.C.

150000

Cargou

4700 tdw

Cargou

5000 tdw Cargou 8700 tdw Cargou 18000

tdw

Minerali

er 55000

tdw

Petrolier

150000 tdw

- P.C.C. kg. - 100 100 100+100

Cantitatea de ulei

- cabine l - 25 25 28 25 150

- P.C.C. l - - 6,25 6,25 12,5

Debit total de apă de

răcire

- cabine m3/h 51 - 51 67 102 102

- P.C.C. m3/h - - 6 - 6 6

Debitul de aer

- cabine m3/h 1x8000 2x6300 2x8000 2x8000 2x12500

- P.C.C. m3/h 2500 - 2500 2500+5000

Putere electrică instalată (fără pompe de apă de mare)

- cabine kW 34 - 34 55 68 110

- P.C.C. kW - - 11,1 - 11,1 11,1+14,8

Masa netă

- cabine Kg 3998 - 5124 - 8012 8404

- P.C.C. Kg - - 1068 - 1068 1068+1237


1. La întreruperea circuitului apei de răcire schema de protecţie a instalaţiei acţionează astfel: a) se întrerupe ventilaţia în camerele frigorifice;

b) semnalizarea şi întreruperea funcţionării compresorului; c) semnalizarea şi după un timp oprirea comandată de presostatul diferenţial de

ulei; d) se întrerupe alimentarea de la TPD.

2. Pe timpul executării degivrării, schema electrică realizează: a) blocarea circuitului de absorbţie spre compresor, întreruperea a limentării

termostatelor, întreruperea ventilaţiei şi conectarea rezistenţelor de încălzire pentru topirea gheţei; b) blocarea acţiunii protecţiei, oprirea compresoarelor şi conectarea rezistenţelor

de încălzire a uleiului;

162

c) blocarea acţiunii protecţiei şi deconectarea alimentării compresoarelor şi pompei de răcire;

d) conectarea pompei de apă pentru răcire. LUCRARE DE VERIFICARE

În ce ordine se execută operaţiunile la pregătirea pentru pornirea instalaţiei

frigorifice? RĂSPUNS LA TESTUL DE AUTOEVALUAR E

1: c; 2: a.

163


APARATE ŞI SISTEME AUTOMATE DE COMANDĂ,

CONTROL ŞI SEMNALIZĂRI SPECIFICE NAVALE

CUPRINS 6.1. Felinarele de navigaţie 6.2 Telegraful electric naval

6.3. Indicatoare de cârmă. Axiometre 6.4. Tahometre pentru măsurarea turaţiei

6.5 Centrala automată de avertizare incendiu CUAM-N 6.6 Centrala automată de avertizare incendiu SESAM-N

OBIECTIVE - de a descrie rolul şi componenţa diferitelor aparate şi sisteme specifice

domeniului naval; - de a explica modul de funcţionare şi a semnalizărilor aferente fiecăruia

dintre aparatele şi sistemele utilizate la nave;

- de a defini măsurile ce trebuie luate în cazul apariţiei de semnalizări.

6.1. Felinarele de navigaţie

Tabloul felinarelor de navigaţie alimentează prin circuite separate felinarele de poziţie ale navei dispuse pe catarg, în borduri, în prova şi în pupa navei.

Tabloul sau pupitrul felinarelor de navigaţie se alimentează pe două circuite: un circuit de la TPD prin tabloul de distribuţie la avarie, TDA şi al doilea circuit de la cel mai apropiat tablou de iluminat general care nu primeşte alimentarea de la TDA.

Dispozitivele de comandă a felinarelor de navigaţie se instalează într-un pupitru amplasat în timonerie.

Felinarele se conectează printr-un cablu flexibil cu fişă la o priză în zona de dispunere a felinarului. Fiecare circuit al felinarelor de navigaţie trebuie protejat cu siguranţe pe ambii conductori şi prevăzut cu indicator optic al funcţionării felinarelor de navigaţie. Căderea de tensiune, pe elementul indicator conectat în circuitul felinarului, să nu depăşească 3% din tensiunea nominală.

Pe lângă semnalizarea optică se prevede şi o semnalizare acustică în cazul ieşirii din funcţiune a oricărui felinar.

În fig. 6.1 se prezintă un exemplu de amplasare a felinarelor de navigaţie.

Fig. 6.1. Dispunerea felinarelor de navigaţie pe navă

164

Notaţiile din fig. 6.1 reprezintă: 1 – lumină de drum „înainte‖, unghiul fascicolului

luminos 112,5o în ambele borduri faţă de planul diametral; 2 –„ lumină de drum,

înapoi‖, 5,112 în ambele borduri faţă de planul diametral; 3, 4 – lumini de bord,

verde şi roşu, 5,22 din prova spre înapoi traversului; 5 - lumină de siaj pupa,

5,67 în ambele borduri faţă de planul diametral; 6, 7 – lumini de ancoră, culoare,

albă, 360 . În figura 6.2 se prezintă schema electrică de alimentare a circuitelor felinarelor

de navigaţie.

Tabloul sau pupitrul de navigaţie este alimentat pe două linii. Comutatorul a permite conectarea alimentării de la una din surse.

Funcţionarea este aceeaşi pe toate circuitele felinarelor. Pentru exemplificare se prezintă numai trei circuite.

Fig. 6.2. Schema electrică de alimentare a felinarelor de navigaţie

165

Pe fiecare circuit sunt monate întrerupătoarele tripolare a1, a2, a3 şi siguranţe pentru protecţie. În serie cu fiecare felinar se conectează înfăşurările releelor d1, d2, d3. La conectarea alimentării felinarelor sunt conectate şi releele care prin închiderea contactelor normal deschise aprind lămpile de semnalizare h'1, h'2, h'3 de pe pupitrul de navigaţie şi prin deschiderea contactelor normal închise întrerup funcţionarea soneriei h.

Aprinderea lămpilor de semnalizare de pe panoul pipitrului de navigaţie indică funcţionarea normală a felinarelor de navigaţie. Dacă se întrerupe filamentul unei lămpi, de exemplu: h1, se stinge lampa h'1 de pe panou şi se pune în funcţiune avertizarea sonoră h. După constatarea felinarului care a fost scos din funcţiune, h1 în exemplul considerat, se deconectează întrerupătorul a1. Se întrerupe semnalul sonor, se iau măsuri de înlocuire a lămpii h1 , după care se conectează din nou circuitul prin închiderea întrerupătorului a1.

6.2 Telegraful electric naval

Descrierea funcţionării telegrafului electric naval

Telegraful electric reprezintă, în principiu, o instalaţie de comunicare între puntea de comandă şi compartimentul maşini. Prin intermediul telegrafului se transmit de pe puntea de comandă în compartimentul maşini un număr limitat de comenzi referitoare la regimul de marş al navei. Prin acţionarea telegrafului de pe puntea de comandă se comunică regimul de marş ordonat (de exemplu, se transmite comanda „ÎNCET ÎNAINTE‖).

Concomitent cu transmiterea comenzii este pusă în funcţiune avertizarea optică şi sonoră în compartimentul maşini pentru avertizarea personalului din acest compartiment despre darea unui ordin de pe puntea de comandă.

La primirea ordinului, personalul de serviciu, prin acţionarea telegrafului din compartimentul maşini confirmă primirea ordinului (se pune telegraful pe poziţia „ÎNCET ÎNAINTE‖). Semnalizarea optică şi acustică încetează în momentul în care s-a transmis confirmarea corectă a ordinului primit. În caz contrar, continuă să funcţioneze până la transmiterea corectă a confirmării.

După confirmarea ordinului, se execută comanda primită prin punerea maşinii în regimul de marş ordonat (maşina „ÎNCET ÎNAINTE‖).

Comenzile care pot fi transmisie prin intermediul telegrafului sunt inscripţionate pe ecranele aparatelor de pe puntea de comandă şi din compartimentul maşini. În fig. 4.1. se prezintă o vedere a ecranului.

Manetele prin care se acţionează telegrafele, pentru fixarea precisă a comenzii, transmit mişcarea prin intermediul unui sistem mecanic de sacadare.

Schema electrică de principiu a telegrafului conţine două linii de selsine folosite pentru transmiterea comenzilor şi confirmarea lor. În fig. 6.4. se prezintă schema electrică de principiu.

Prima linie de transmisie selsină, formată din selsinul transmiţător m1 şi selsinul receptor m2, foloseşte pentru transmiterea comenzii. A doua linie de transmisie selsină, formată din sistemul transmiţătorul m3 şi selsinul receptor m4, foloseşte pentru confirmarea comenzii.

Prezenţa tensiunii de alimentare este semnalizată de releele d2 (pentru telegraful din timonerie) şi d3 (pentru telegraful din compartimentul maşini). În absenţa tensiunii pe

166

ecranele aparatelor apare un punct roşu. La aplicarea tensiunii de alimentare, releele d2 şi d3 îşi atrag armăturile şi pe ecrane punctul roşu este înlocuit cu un punct alb.

Transformatorul m5 alimentează lămpile L folosite pentru iluminarea scalei aparatului din timonerie. Rezistenţa R permite reglare intensităţii lămpilor de iluminare a scalei.

Comanda se dă prin rotirea selsinului transmiţător m1 şi acel indicator se va fixa în dreptul comenzii transmise.

Fig. 6.3 Cadranele telegrafului

Selsinul receptor m2, cuplat electric cu selsinul transmiţător m1, se roteşte cu acelaşi unghi indicând cu săgeată, pe ecranul aparatului din compartimentul maşini, ordinul dat. În acelaşi timp, se roteşte cama 1 şi va împinge în sus contactul a . Se închide contactul a-b, este alimentat releul de semnalizare d1 şi prin închiderea contactelor acestui releu sunt puse în funcţiune semnalizare optică h1 şi sonoră h2 , în compartimentul maşini şi semnalizarea acustică, h3, în timonerie. Pentru a fi distincte, semnalizarea optică h1 este de regulă de forma unui girafor cu lumină galbenă, semnalizarea acustică h2 de tipul unei hupe cu semnal acustic de intensitate mare iar semnalizarea acustică h3 de tipul unui buzer.

Din compartimentul maşini se transmite confirmarea comenzii primite prin rotirea selsinului transmiţător m3. Selsinul receptor 4 m4, cuplat electric cu selsinul

167

transmiţător, se roteşte cu acelaşi unghi şi va deplasa un al doilea indicator care se suprapunere cu primul indicator.

La confirmarea comenzii primite, prin transmisia cu roţi dinţate, se roteşte roata 2 cu acelaşi unghi şi în acelaşi sens ca şi cama 1 având ca rezultat deschiderea contactului a-b şi întreruperea alimentării releului de semnalizare d1. Prin deschiderea contactelor releului d1 se întrerupe semnalizarea în compartimentul maşini şi în timonerie. După confirmarea ordinului primit, personalul de serviciu pune maşina în regimul de marş ordonat.

Fig. 6.4 Schema electrică de principiu a telegrafului electric cu contact de semnalizare

Pentru controlul sensului corect de marş, în care s-a pus maşina, în punctul din care

se comandă maşina se montează contactul A iar pe axul de transmitere a confirmării comenzii se montează contactul B. Sistemul de contacte A şi B este realizat din segmente de alamă pe care alunecă perii de contact. Peria contactului A este legată mecanic cu maneta sistemului de comandă a motorului şi se deplasează odată cu acesta

168

iar peria de contact B, prin transmisia cu roţi cilindric este legată mecanic cu axul selsinului de transmitere a confirmării comenzii (m3).

Dacă s-a confirmat comanda „ÎNAINTE‖ şi maneta de comandă a motorului principal este împinsă în poziţiile „ÎNAINTE‖, contactele A şi B nu se inserează. Executarea ordinului primit este corectă şi soneria h4, montată în apropierea manetei de comandă, nu funcţionează. În cazul în care executarea ordinul primit nu este corectă, maneta de comandă a motorului s-a împins pe poziţiile „ÎNAPOI‖, se înseriază contactele A şi B şi este alimentată soneria h4. Semnalul sonor atrage atenţia personalului de serviciu asupra erorii de execuţie.

Pe nave mari, pentru apropierea telegrafului de punctul din care se comandă manevra navei, se pot folosi trei telegrafe pentru transmiterea ordinelor dispuse în cabina timonerie şi câte unul în fiecare bord pe puntea de comandă.

În situaţia în care pe navă se dispun mai multe telegrafe pe aceeaşi punte, în apropiere unul de altul, acestea trebuie să fie cuplate mecanic astfel încât să se asigure transmiterea comenzilor de la oricare din ele şi confirmarea concomitentă a răspunsului la toate aparatele fără a face nici un fel de comutări în schemă. În figura 4.3. se prezintă schema de cuplare mecanică între telegrafele postului de comandă pentru o navă cu un singur ax port-elică.

Fig. 6.5 Schema de cuplare mecanică între telegrafele postului de comandă

Dintre cele trei telegrafe cuplate mecanic, unul are schema electrică completă, aşa

cum este prezentată în schema electrică de principiu (fig. 6.4) şi conţine două selsine:

transmiţător STT (m1) şi receptor SRT (m4), iar celelalte două sunt transmiţătoare simple

şi conţin un singur selsin, SRT (m4). În fig. 6.6 se prezintă schema electrică de montaj a telegrafului electric naval

În scopul creşterii siguranţei în funcţionare s-au realizatt noi tipuri de telegrafe la care s-a renunţat la contactul de semnalizare a-b şi s-a obţinut

simplificarea transmisiei. În figura 6.7 se prezintă telegraful fără contact de semnalizare.

Schema de semnalizare este realizată cu relee montate în două cascade. Prima cascadă este constituită din releele d1, d1, d3 conectate prin punţile redresoare n1, n2,

169

n3 între fazele corespunzătoare ale transmisiei sincrone diirecte şi inverse (de dare a ordinului şi de confirmare).

Dacă poziţiile selsinelor transmiţătoare (m1 şi m3) coincid, atunci tensiunile electromotoare induse în cele trei faze ale celor două transmisii vor fi aceleaşi şi diferenţa dintre ele va fi nulă. Ca urmare curenţii prin releele d1, d2, d3 sunt nuli şi semnalizarea nu funcţionează.

Fig. 6.6 Instalaţia telegrafului electric naval

În situaţia în care poziţiile nu coincid, s-a transmis comanda dar nu s-a transmis confirmarea, diferenţa dintre tensiunile electromotoare induse, în fazele transmisiilor selsine, alimentează releele din prima cascadă şi prin închiderea contactelor acestora, se alimentează releul d4 din a doua cascadă. Prin închiderea contactelor releului d4 se pune în funcţiune semnalizarea.

Firma Siemens, pentru un telegraf de acest tip, a folosit în prima cascadă un singur releu având trei înfăşurări conectate între fazele transmisiilor selsine.

170

6.3. Indicatoare de cârmă. Axiometre

Axiometrul este aparatul care indică unghiul de rotire a cârmei. Conform regulilor

registrului de clasificare pe toate navele se montează axiometre în punctele de comandă. La nave cu pilot automat unghiul cârmei se urmăreşte pe scala pilotului automat, axiometrul fiind menţinut ca aparat de rezervă.

În figura 6.8 se prezintă schema electrică de principiu a transmisiei selsine pentru indicatoare de cârmă (axiometre).

Selsinul transmiţător, m1, este cuplat mecanic cu axul cârmei. Selsinele receptoare m2, m3 sunt legate electric prin transmisia selsină cu selsinul transmiţător. Selsinele recaptoare constituie aparatele indicatoare care arată în punctele de comandă, unghiul de rotire al cârmei.

Mişcarea axului cârmei este urmărită pe indicatoare. Acul scalei selsinelor receptoare indică unghiul de rotire al cârmei.

Cutia de conexiuni conţine şi relele termice ale protecţiei. În cazul deteriorării circuitului rotorului sau întreruperii unei conexiuni, se deschid contactele normal închise ale releelor termice şi se întrerupe circuitul rotoarelor. În acelaşi timp se închide contactul normal deschis al releului termic şi se aplică tensiunea nominală la bornele releului de semnalizare d. Releul îşi atrage armătura mobilă şi pe scala de lucru a aparatului indicator apare steguleţul cu inscripţia „Nu lucrează‖.

De la transformatorul m4 sunt alimentate lămpile pentru iluminarea scalelor aparatelor.

Fig. 6.7. Schema electrică de principiu a telegrafului electric

171

6.4. Tahometre pentru măsurarea turaţiei

6.4.1. Tahometrul de curent continuu Se foloseşte cu rezultate foarte bune pentru controlul turaţiei motoarelor principale,

axelor port-elice şi în schemele de comandă automată a propulsiei. Schema de principiu a tahometrului de curent continuu este prezentată în figura

23.9. Traductorul de turaţie este un tahogenerator de curent continuu cu magneţi

permanenţi, TG. Tahogeneratorul este rotit direct sau printr-o transmisie de axul a cărui turaţie urmează să se măsoare.

Magneţi permanenţi realizaţi din aliaje Ni-Al asigură fluxul constant şi stabil la variaţia temperaturii mediului. Prin montarea unui şunt magnetic între poli, se permite reglarea mărimii fluxului constant al generatorului şi obţinerea caracteristicii optime de ieşire U = f(n). Reglatea este necesară în procesul exploatării pentru controlul lunar al tahometrului.

Fig. 6.8. Schema de principiu a indicatorului de cârmă (axiometru)

172

Aparatul de măsură este de tipul voltmetru magnetoelectric. Scala aparatului este

uniformă şi extinsă până la 2700, ceeace permite o citire bună a turaţiei

Tensiunea electromotoare a tahogeneratorului este proporţională cu turaţia în cazul în care fluxul este constant.

nkkn '

Tensiunea la bornele generatorului este:

U = E - raI

în care: I – curentul de sarcină ra – rezistenţa circuitului rotorului tahogeneratorului Curentul care trece prin aparatul indicator este:

Rt

UI

În care Rt reprezintă rezistenţa totală a circuitului exterior de sarcină, formată din: rr –

rezistenţa internă a aparatului, re – rezistenţa liniei de legătură, rd – rezistenţa suplimentară reglabilă, adică:

Rt = rr + re + rd

Prin reglarea rezistenţei rd se obţine aceeaşi valoare pentru Rt, indiferent de lungimea liniilor de lagătură în acest fel toate aparatele indicatoare măsoară aceeaşi valoare pentru o turaţie dată.

Fig. 6.9. Schema de principiu a tahometrului de curent continu u

173

6.4.2. Tahometre inductive de curent alternativ

În figura 6.10 se prezintă principiul de funcţionare al tahometrelor inductive cu mufă asincronă.

Unghiul traductorului tahometric este dat de mufa asincronă MA şi resortul antagonist 4. Mufa asincronă se compune din magnetul permanent 2 şi paharul de cupru 3. Mişcarea axului 1, a cărui turaţie se măsoară, învârte magnetul permanent 2. Prin inducţie, în paharul de cupru apar curenţi a căror interacţiune cu câmpul magnetului permanent creează un cuplu de rotaţie proporţional cu turaţia axului 1.

Ma = K1 n Sub acţiunea cuplului, Ma, se roteşte axul 5 solidar cu paharul de cupru. Resortul 4

dezvoltă un cuplu antagonist, Mr, proporţional cu unghiul de rotire şi caracteristica resortuluiK 2.

Mr = K2 α La echilibru, Ma = Mr, se obţine:

nK

K

2

1

Traductorul tahometric de unghi de acest tip poate fi folosit pentru măsurarea turaţiei arborelui port-elice. Deasemenea traductoarele inductive se folosesc cu rezultate bune la măsurarea turaţiei motoarelor Diesel rapide.

Tahometrul inductiv cu generator sincron este prezentat în figura 6.11.

În acest caz, traductorul este un generator sincron cu magneţi permanenţi. Aparatul indicator tahometric se compune din două motoare: un motor sincron şi un

motor asincron sub formă de mufă asincronă. Pe ecranul aparatului sunt două ace indicatoare: unul grosier care citeşte mii de rotaţii şi al doilea, precis, care citeşte sute şi zeci de rotaţii.

Axul, a cărui turaţie se măsoară, antrenează rotorul cu magneţi permanenţi al generatorului sincron. În înfăşurarea statorică a acestuia se induce un sistem de tensiuni

Fig. 6.10. Schema tahometrului inductiv cu mufă asincronă

174

trifazate simetrice cu frecvenţa corespunzătoare turaţiei axului care antrenează generatorul. De la generatorul sincron se alimentează, prin trei conductori, aparatul indicator. Tensiunea trifazată alimentează înfăşurarea statorică a motorului sincron. Rotorul acestui motor are o înfăşurare în scurtcircuit realizată din bare şi tot pe rotor se află un sistem de magneţi permanenţi. Această construcţie a rotorului permite pornirea în asincron a motorului şi intrarea în sincronism atunci când se ajunge la o viteză apropiată de viteza de sincronism. Mişcarea motorului sincron antrenează cu viteza corespunzătoare magnetul permanent 7 aparţinând mufei asincrone. În continuare, funcţionarea mufei asincrone este cea prezentată la începutul acestui paragraf.

Tahometrele de acest tip au masa mică, greutate redusă şi se utilizează pentru măsurarea turaţiilor foarte mari.

Fig. 6.11. Tahometrul inductiv cu generator sincron

a – schema electrică; b – construcţia

175

1 – magnet permanent; 2- înfăşurarea statorului generatorului sincron; 3- înfăşurarea motorului sincron; 4 –

rotorul în scurtcircuit al motorului; 5- înfăşurarea în scurtcircuit pentru pornirea în asincron; 6 – magneţi permanenţi montaţi pe rotorul motorului sincron; 7 – magnet permanent; 8 – paharul de cupru al mufei

asincrone; 9 – resort; 10 – transmisia cu roţi dinţate; 11 – ac indicator pe scala grosieră; 12 – ac indicator pe

scala precisă; 13 – şunt termomagnetic; 14 – ecran.

6.5 Centrala automată de avertizare incendiu CUAM-N

6.5.1 Descrierea funcţionării centralei de avertizare

Prezentare generală

Centralele automate de avertizare incendiu pentru mediul marin, tip CUAM-N, sunt echipamente electronice complexe destinate în principal sesizării şi semnalizării locale (optic şi acustic) a începuturilor de incendiu la bordul navelor maritime şi fluviale.

Pe lângă funcţia principală, de semnalizare a începutului de incendiu, centrala de avertizare execută permanent autosupravegherea circuitelor proprii aflate în stare de aşteptare şi alarmează (optic şi acustic) la apariţia unor avarii ale circuitelor proprii, ale liniilor de legătură cu traductoarele de incendiu sau ale sistemului de alimentare.

Pentru supravegherea tuturor compartimentelor, nava este împărţită în zone de supraveghere marcate cu lămpi de semnalizare şi prezentate pe o schemă sinoptică a navei. Fiecare zonă de supraveghere constituie o linie de alarmare. Numărul detectoarelor (traductoarelor) pe o linie se stabileşte astfel încât să se asigure acoperirea integrală a zonei supravegheată.

Centrala automată prelucrează informaţiile primite de la traductoarele montate în zonele supravegheate.

Traductoarele pot fi active, dacă pentru funcţionare primesc energie electrică şi pasive dacă funcţionează fără consum de energie electrică. Din punct de vedere electric, traductoarele active şi pasive prezintă, în starea de veghe, un contact electric normal închis care la apariţia începutului de incendiu se deschide şi produce alarma de incendiu.

Avertizoarele manuale de incendiu (butoane) se utilizează în locuri unde există o supraveghere permanentă, orice început de incendiu putând fi observat. Butoanele de semnalizare sunt vopsite cu roşu, amplasate sub geam şi prevăzute cu iluminare.

Avertizoarele automate (traductoare active sau pasive) se montează în zone nesupravegheate sau fără o supraveghere continuă. Principiile de funcţionare de detectoarelor (traductoarelor)automate de incendiu se bazează pe fenomenele fizice care însoţesc apariţia începutului de incendiu: ridicarea temperaturii, mărirea vitezei de creştere temperaturii, lumina flăcării, degajarea fumului. Din această categorie fac parte: detectoare termostatice, detectoare termovelocimetrice, detectoare de flacără, detectoare de fum.

Detectoarele de temperatură sunt detectoare automate cu pastilă fuzibilă realizată dintr-un aliaj special cu punct fix de topire: 50

0C (pastilă roşie), 70

0C (pastilă neagră),

1000C (pastilă maro), 130

0C (pastilă verde). La atingerea pragului de temperatură fixat,

se topeşte fuzibilul şi prin deschiderea unui contact, normal închis, se dă alarma de incendiu.

Detectoarele termovelocimetrice acţionează la o valoare determinată a vitezei de creştere a temperaturii. Indiferent de valoarea temperaturii mediului ambiant, aceste traductoare reacţionează imediat ce viteza de creştere depăşeşte un prag stabilit.

176

Funcţia termovelocimetrică este asigurată de două termistore cu constante de timp diferite conectate la un amplificator cu semiconductoare având ieşirea pe un releu. În starea de veghe releul este acţionat se închide contactul iar la apariţia începutului de incendiu se deschise contactul şi se declanşează alarma de incendiu.

Detectorul de fum este format din două camere de ionizare şi un amplificator diferenţial cu semiconductoare. Prima cameră de ionizare are rolul de etalon iar ce-a de-a doua, de măsură. În a doua cameră ionizarea este variabilă în funcţie de atmosferă din încăperea supravegheată. Amplificatorul diferenţial, cu ieşirea pe un releu, sesizează diferenţa dintre camerele de ionizare. În de starea veghe releul este alimentat şi contactul de alarmare este închis. La apariţia fumului se deschide contactul şi se dă alarma de incendiu.

Caracteristicile tehnice ale centralei CUAM-N

- tensiunea de alimentare a sursei principale: 60V - 50Hz - tensiunea nominală de lucru: 24V c.c. + 10% - 15% obţinută de la un redresor

stabilizat - sursa de rezervă: baterie de acumulatori 2 x 12V/45Ah conectată în tampon cu un

redresor alimentat de la reţeaua navei - rezistenţa maximă a liniei: RL = 10 ohmi - curentul maxim absorbit pe o linie: 200mA - curentul maxim absorbit de centrală cu 40% linii alarmate: 3A - numărul de linii supravegheate: CUAM - N2 - 10 linii CUAM - N4 - 20 linii CUAM - N6 - 30 linii - temperatura mediului ambient: - 10

0C ÷ +50

0C

- umiditatea relativă a aerului: 95 3%

Prezentarea centralei electrice CUAM-N2

În fig. 6.12. se prezintă aspectul general al centralei CUAM-N2

Elementele de semnalizare şi comandă, notate cu cifre în figura 6.12. sunt: 1- lămpi de semnalizare INCENDIU – cvadruple; 2- lămpi de semnalizare LINIE RUPTĂ - duble; 3- lămpi de semnalizare LINIE LA MASĂ - duble; 4- lămpi de semnalizare DEFECT DE ALIMENTARE - duble; 5- lămpi de semnalizare SIGURANŢĂ MODUL ARSĂ - duble; 6- lămpi de semnalizare LAMPĂ LINIE ARSĂ - duble; 7- lămpi de semnalizare LINIE ÎN SCURTCIRCUIT - duble; 8- buton OPRIRE ALARMĂ SONORĂ; 9- buton ŞTERGERE; 10- buton VERIFICARE LĂMPI; 11- buton măsură.

12- cheie (buton) simulare LINIE RUPTĂ 13- buton cu lampă simulare INCENDIU/MĂSURĂ LINIE montate pe liniile

de alarmare de la 1 la 30

177

Fig. 6.12 Centrala CUAM - N2

a) Modul de serviciu (MS) asigură următoarele semnalizări şi comenzi:

- alarma de incendiu; - ruperea liniei de legătură între centrală şi detectoare; - arderea siguranţei unui modul de linie; - linie la masă; - defecţiune în sistemul de alimentare; - filament întrerupt la una din lămpile de linie; - linie în scurtcircuit.

Cu aparatul de măsură montat pe MS se verifică: tensiunea de alimentare, tensiunile pe linii la intrarea în modul de lucru (ML).

Modulul de serviciu asigură retranslaţia următoarelor alarme: - alarma - incendiu - modulată în cod internaţional - alarmă incendiu - pentru blocare uşi, oprirea ventilatoarelor - avarie care cuprinde toate defecţiunile semnalizate optic pe MS

178

Prin butoane se pot comanda: - anularea alarmei sonore (cu menţiunea alarmelor optice) - ştergerea (aducerea centralei în starea iniţială după o alarmare) - verificarea integrităţii lămpilor de pe MS

b) Modul de linii (ML) semnalizează optic:

- acţionarea unui detector - întreruperea linie de legătură cu detectorul

Semnalizările modului de serviciu sunt comune pentru toate liniile supravegheate de

centrală. Semnalizarea modului de linie indică linia pe care s-a dat semnalul de alarmă. De exemplu, concomitent cu alarma de incendiu semnalizată de MS se va aprinde şi lampa modului ML de pe linia care a provocat apariţia alarmei de incendiu.

Schema electronică a centralei CUAM-N este realizată cu circuite de cumutaţie statică (tranzistoare cu siliciu) utilizând ca elemente de ieşire relee capsulate de tip REED. La centrală se cuplează trei surse de alimentare:

- ALIMENTAREA PRINCIPALĂ - furnizată de la reţeaua navei prin intermediul unui redresor stabilizat (24V)

- ALIMENTAREA DE REZERVĂ - furnizată de o baterie de acumulatoare 2 x 12V/45Ah. Pentru menţinerea permanentă în starea încărcată, în tampon cu bateria se conectează un redresor alimentat de la reţeaua navei.

- ALIMENTAREA DE SEMNALIZARE - se conectează numai la căderea primelor două surse şi asigură alimentarea lămpilor de semnalizare „DEFECT DE ALIMENTARE‖

Detectoarele montate pe linii furnizează la intrarea circuitului sesizor un semnal de

întoarcere reprezentând tensiunea continuă rezultată prin divizarea tensiunii de

alimentare între rezistenţa de scurtcircuit a linie (470 ) şi rezistenţa r1. În figura 23.13. se prezintă schema de principiu a unei linii de alarmare.

Circuitul sesizor este format din două circuite logice SAU-NU cu praguri diferite. Pe intrările respective, la tensiuni mai mari decât pragul de basculare, semnalul la ieşirea circuitului SAU-NU este „O‖ (tensiune OV….0,2V).

Circuitul cu pragul 14V va sesiza starea de „INCENDIU‖ iar cel cu prag 4V starea

„LINIE RUPTĂ‖.

Borna -24V conectată la masă se consideră „O‖ volţi. În scheme toate tensiunile sunt date în raport cu tensiunea „O‖ volţi.

ATENŢIE! Inversarea polarităţii sursei de alimentare produce defecţiunii în schemele electronice.

În continuare, se prezintă schemele logice de funcţionare a centralei în situaţiile:

stare de veghe, alarmă de incendiu, producerea unor defecţiuni pe liniile de alarmare sau

în centrală.

179

Fig. 6.13 Schema de principiu a liniei de alarmare

180

a) Semnalizare stare de veghe şi incendiu

Fig. 6.14 Schema logică de semnalizare a stărilor de veghe şi de incendiu

Pentru starea de veghe semnalul de întoarcere este tensiunea de 18V. Acest semnal aplicat pe intrarea circuitului sesizor face ca la ieşirea acestuia să se obţină semnalul logic „O‖ .În această situaţie nu sunt acţionate elementele de comandă a semnalizărilor optice şi acustice.

La apariţia începutului de incendiu se deschid contactele detectoarelor de incendiu şi în circuitul liniei de semnalizare se introduc trepte de rezistenţa care modifică valoarea semnalului de tensiune. Tensiunea la intrarea circuitului sesizor devine aproximativ 6V determinând bascularea circuitului şi apariţia stării logice „1‖. În starea logică „1‖, prin intermediul circuitelor logice de prelucrare a informaţiilor, acţionează releele care

181

comandă funcţionarea semnalizărilor optice (selectiv pe modulul ML şi neselectiv pe modulul MS) şi sonoră (în cod internaţional).

Semnalizarea sonoră poate fi întreruptă prin apăsarea pe butonul „ANULARE SEMNAL ACUSTIC‖, menţinându-se în continuare semnalizarea optică. La dispariţia evenimentului, semnalizare optică se anulează prin apăsarea pe butonul „ŞTERGERE‖.

b) Circuit de semnalizare „linie ruptă”

Fig. 6.15 Schema logică de semnalizare „LINIE RUPTĂ”

Pentru starea „linie ruptă‖ tensiunea de întoarcere devine „O‖ V. În această situaţia basculează al doilea circuit logic şi sunt acţionate elementele de comandă a semnalizărilor optice (selectiv pe ML şi neselectiv pe MS) şi sonore. Semnalul sonor, cu tonalitate diferită de semnalul de incendiu, indică situaţia de defect. Semnalizarea acustică poate fi întreruptă prin apăsarea pe butonul „ANULARE SEMNAL

182

ACUSTIC‖. Menţinându-se semnalizarea optică până la dispariţia evenimentului (refacerea liniei întrerupte).

La scurtcircuitarea liniei tensiunea de întoarcere are valoarea tensiunii de alimentare. Această stare este sesizată de un circuit SAU-NU (special) care transmite o comandă, prin intermediul amplificatorului, elementelor de acţionare a semnalizării optice (neselectiv pe MS) şi sonore. Alarma optică se întrerupe la dispariţia evenimentului (înlăturarea scurtcircuitului).

Circuitul realizează ca primă funcţionare (A) un impuls de ştergere la aplicarea tensiunii de alimentare. Acest impuls nu se aplică la constarea alimentărilor cu durata de circa 50ms.

A doua funcţie este ştergerea propriu-zisă realizată prin comutarea porţii „SAU‖ la aplicarea impulsului de comandă prin apăsarea pe butonul „ŞTERGERE‖.

c) Circuit de semnalizare „linie în scurtcircuit”

Fig. 6.16 Schema logică de semnalizare „linie în scurtcircuit”

183

d) Circuit de ştergere

Fig. 6.17 Schema logică a circuitului de ştergere

e) Circuit generator de cod

Fig. 6.18 Circuit generator de cod

184

Generatorul de cod este realizat cu circuite de comutaţie statică, într-o schemă logică cu circuite temporizate.

Aceasta este format din patru circuite de temporizare, închise ciclic, astfel încât la comanda dată pe primul, să existe înmagazinat impulsul de deplasare, determinând generarea codului ales:

t1 - timpul primului impuls al codului - t1 = 25ms t2 - timpul pauzei mici (contacte neacţionate) - t2 = 370ms t3 - timpul celui de-al doilea impuls al codului - t3 = 425ms t4 - timpul pauzei mari - t4 = 1825ms

La centrala CUAM-N sunt conectate detectoarele montate pe liniile de semnalizare incendiu şi sursele de alimentare.

Conectarea detectoarelor pasive (fără consum de energie electrică) este

prezentată în fig. 6.19.

Fig. 6.19 Linie de detectoare pasive

În paralel, pe contactul normal închis al fiecărui detector, se montează o rezistenţă

de 3,9 k , 0,5w. Pentru detectarea scurtcircuitelor pe liniile de legătură dintre centrală şi

detectoare se montează o rezistenţă de scurtcircuit, RSC, de 470 . În figura 23.20 se prezintă o linie de detectoare active (alimentate de la centrala

de avertizare incendii).

Fig. 6.20 Linie de detectoare active

185

Pentru protejarea firului de nul, linia detectoarelor active trebuie să fie prevăzută cu un releu având un contact normal deschis în starea de repaus.

La alimentarea centralei se alimentează releul şi liniile sunt conectate printr-o

rezistenţă de scurtcircuit, RSC, de 470 , 5w. Pe o linie se pot monta maxim 5 detectoare active sau 20 de detectoare pasive. În figura 6.21 se prezinte conectarea surselor de alimentare la centrala CUAM-N.

Fig. 6.21 Conectarea surselor de alimentare

a - alimentare principală; b - alimentarea de rezervă; c - alimentare de semnalizare „Defect de

alimentare”

6.6 Centrala automată de avertizare incendiu SESAM-N

6.6.1 Prezentare generală

Centrala SESAM-N reprezintă o variantă îmbunătăţită a centralei CUAM-N. Centralele SESAM;-N sunt echipamente electronice complexe care împreună cu

elementele anexe din componenţa unui sistem naval de semnalizare a incendiilor asigură următoarele funcţiuni:

186

- Supravegherea, prin intermediul detectoarelor, de diverse tipuri, a spaţiilor de la bordul navelor

- Semnalizează optic general selectiv şi acustic general apariţia unui început de incendiu în unul din spaţiile supravegheate

- Semnalizează optic general selectiv şi acustic general apariţia unui defect pe circuitele de linie

- Semnalizează optic general selectiv şi acustic general a unei defecţiuni de alimentare în următoarele cazuri:

- cădere alimentare de la reţea 60V - cădere sursă stabilizată - cădere totală alimentare - Semnalizează optic selectiv situaţiile de incendiu pe panoul sinoptic local cu

schema navei - Retranslarea alarmelor de incendiu şi de defect - Asigură alimentarea detectoarelor active Centrala SESAM-N se încadrează în următoarele caracteristici tehnice: - Tensiunea de alimentare de la reţeaua navei 60V c.a. + 10%, - 15% - Tensiunea de alimentare de la sursa de avarie formată din baterii de acumulatori:

24V c.c. 15% - Tensiunea de alimentare de siguranţă 4,5V c.c. (baterie uscată tip 3R 12)

- Temperatura mediului ambiant - 100C + 55

0C

- Umiditatea relativă maximă 95% la 200C

Centrale SESAM-N sunt compuse din următoarele blocuri electronice şi subansamble:

a) Sursă stabilizată de tensiune b) Circuit semnalizări generale CG1 c) Circuit testare naval CG 2N d) Circuit control sursă CG3 e) Circuit avertizor principal CG4 f) Circuit avertizor de incendiu CI g) panou sinoptic local h) panou sinoptic independent i) Telefon j) Cutia de conexiuni

Constructiv, centrala SESAM-N este formată dintr-o confecţie metalică care cuprinde sertarul pentru circuitele funcţionale protejate de o uşă cu sistem de blocare, o incintă în care este montat panoul sinoptic local al navei şi cutie de conexiuni pentru legăturile exterioare. Ansamblul centralei este prezentat în figura 23.6.

Panoul sinoptic local este realizat cu schema sinoptică a navei compartimentată în zone de supraveghere şi numerotate în concordanţă cu numerele circuitelor sesizoare respective.

Centrala SESAM-N este prevăzută în partea superioară cu sistemul de semnalizare optică generală, în partea stânga şi cu difuzor de alarmă acustică locală în partea dreapta. În partea de mijloc este montat dispozitivul de anulare alarmă acustică şi totodată accesul la siguranţe generale.

187

Fig. 6.22 Centrala S ESAM-N

a - vedere de ansamblu; b - panourile frontale de circuitelor cu elementele de comutare şi

semnalizare

Circuitele electronice realizate pe plăci montate pe sertare au prevăzute pe panourile

frontale elemente de semnalizare optică şi de comutare în funcţie de destinaţia fiecăruia. Funcţional centrala SESAM-N este formată din următoarele elemente: - Sursa de tensiune stabilizată care asigură alimentarea centralei de la reţeaua

electrică a navei de 60V/50Hz cu o tensiune continuă stabilizată de 27,5V c.c. şi care asigură totodată şi încărcarea acumulatoarelor 24V, 70Ah care formează sursa de avarie.

- Circuitele sesizoare de incendiu CS care pot fi în număr de 38 buc. în funcţie de complexitatea instalaţiei. Circuitele sesizoare au conectate la ele circuitele de linie pe care sunt instalate detectoarele în punctele supravegheate. Fiecare circuit sesizor împreună cu linia respectivă formează o zonă distinctă de supraveghere. Circuitele

188

sesizoare ca principiu de funcţionare lucrează la modificarea treptelor de tensiune pe linia respectivă în funcţie de starea acesteia.

Modul de funcţionare al circuitelor sesizoare în funcţie de treptele de tensiune este prezentat în figura 6.23.

Circuitele generale centralizează informaţiilor primite de la circuitele sesizoare şi asigură alarmarea generală, selectivă locală şi la distanţă. Circuitele generale sunt în număr de 4 buc. şi anume:

- CG1 - circuit de semnalizări generale care asigură prelucrarea informaţiilor de la circuitele sesizoare şi selectarea lor

- CG 2N - circuit testare naval care funcţional asigură efectuarea testelor de verificare a funcţionării circuitelor sesizoare

- CG3 - circuit control sursă care asigură reglarea sursei stabilizate şi semnalizează căderea surselor de alimentare

- CG4 - circuit avertizor principal care asigură acţionarea avertizorului principal în cod şi totodată supraveghează circuitul avertizorului principal

Fig. 6.23 Semnale transmise de circuitul sesizor în funcţie de treptele de tensiune pe linie

Centralele SESAM-N permit conectarea pe linii a următoarelor tipuri de detectoare:

- Detectoare pasive cu contact NI - Butoane de avertizare manuală - Detectoare active cu ieşire pe contact NI

În fig. 6.24 se prezintă scheme de conectare a detectoarelor.

189

Fig. 6.24 Scheme de conectare a detectoarelor

a) supraveghere cu detectoare pasive

b) supraveghere cu detectoare active

Verificarea funcţionării circuitelor sesizoare şi a liniei se poate realiza în următoarele condiţii:

- prin testarea funcţională la nivelul centralei - prin modificarea treptelor de tensiune pe linie cu rezistenţe montate pe linii sau întreruperea

circuitului - prin simularea funcţionării detectoarelor montate pe linia respectivă, cu ajutorul

simulatoarelor .


1. Prin intermediul telegrafului se transmit:

a) semnalizări privind unghiul cârmei; b) indicaţii privind turaţia axelor port-elice; c) comenzi privind regimul de marş şi avertizează personalul din CM despre

darea unui ordin de pe puntea de comandă; d) comenzi privind regimul de marş, semnalizează unghiul cârmei şi turaţia

axelor port-elice. 2. Centrala automată de avertizare incendiu SESAM-N, faţă de centrala

CUAM-N, este:

a) o variantă mai veche; b) o varinată îmbunătăţită;

c) o variantă simplificată; d) un alt tip de centrală.

190


Ce fel de tipuri de detectoare sunt utilizate în funcţionarea centralei automate de avertizare de incendiu SESAM-N?


1: c; 2: b.

Instalatii Electrice la Bord

Documents

Transcript of Instalatii Electrice la Bord