Система централизованного автоматического контроля типа КМ-1 фирмы «Аутроника» (Норвегия) работает по принципу совместного использования датчиков в устройствах сигнализации, индикации, регистрации и является системой непрерывного контроля параметров (рис. 4.32)
. Она включает в себя индивидуальную и обобщенную АПС параметров, цифровую и шкальную индикацию, регистрацию отклонений параметров за допустимые параметры, а также исполнительную сигнализацию о работе механизмов.
Конструктивно система состоит из расположенных на горизонтальной панели пульта контроля 14 кассет, содержащих отдельные модули, которые включают сигнальные лампы, кнопки вызова параметров на индикацию и кнопки квитирования сигналов. На верхней панели пульта в центральном пульте управления находится мнемосхема энергетических установок, на которой имеются лампы сигнальной и исполнительной сигнализации, а также табло цифровой индикации. Система централизованного автоматического контроля охватывает 271 точку контроля и сигнализации главного двигателя и основных ВМ, а также осуществляет контроль 20 параметров (температуры и давления) по дистанционным приборам.
Система централизованного автоматического контроля должна быть постоянно включена и подавать оптические и акустические предупредительные сигналы при возникновении следующих неполадок:
— неисправности системы безопасности (общий предупредительный сигнал уменьшения частоты вращения, остановки), системы дистанционного управления (общий предупредительный сигнал), датчика температуры рамового подшипника, детектора масляного тумана;
— большого перепада давления масла и топлива на фильтрах;
— недостаточного давления масла и охлаждающей воды перед дизелем, топлива, морской воды, пускового воздуха, управляющего воздуха (устройство аварийного выключения);
— повышенной температуры смазочного масла и охлаждающей воды перед дизелем, охлаждающей воды после цилиндров, охлаждающей воды форсунок, наддувочного воздуха, рамового подшипника;
— пониженной температуры смазочного масла перед дизелем, а также наддувочного воздуха;
—высокой концентрации масляного тумана (по показаниям детектора масляного тумана), недостатка охлаждающей воды форсунок, закрытия выходного запорного клапана охлаждающей воды, слишком высокой (слишком низкой) вязкости топлива, большого отклонения среднего значения температуры выпускных газов.
Сигнал по пониженной температуре наддувочного воздуха срабатывает с задержкой времени до 30 мин, в диапазоне низких частот вращения он отключается (при наполнении топливом ниже 50 %). Сигнал тревоги «Отклонение среднего значения отработавших газов» также отключается при температуре ниже 200 °С.
На ПУ установлены указатели: давления смазочного масла и охлаждающей пресной воды перед дизелем, масла перед коромыслами клапанов и ТК, охлаждающей воды форсунок перед дизелем, топлива, морской охлаждающей воды, наддувочного воздуха, пускового и управляющего воздуха; температуры смазочного масла перед дизелем, охлаждающей воды после дизеля, наддувочного воздуха после ВО.
В состав системы аварийной безопасности энергетических установок с двумя среднеоборотным дизелем, работающими на один винта регулируемого шага, входят ручное аварийное выключение для каждого дизеля и автоматическое выключение муфт сцепления с пультом управления и с мостика по четырем критериям остановки с автоматическим выключением муфт сцепления на каждый дизель, по двум критериям уменьшения нагрузки на каждый дизель и по одному критерию остановки с автоматическим выключением муфты сцепления на обоих дизелях.
После выключения обоих дизелей шаг ГВ должен автоматически перейти в нулевое положение, а также должны включиться блокировка дистанционного пуска и блокировка сцепления на каждый дизель.
Остановка главного двигателя с последующим выключением муфт сцепления (выход общего сигнала остановки) происходит из-за превышений номинальной частоты вращения или допускаемой температуры рамового подшипника (без временной задержки), недостаточного давления смазочного масла перед дизелем (с задержкой 4 с), перед ТК (с задержкой 4 с) и в редукторе (с задержкой 15 с).
Выключение муфт сцепления главного двигателя происходит из-за неисправности системы распределения нагрузки между дизелями (с задержкой 30 с), повышенной концентрации масляных паров в картере (без временной задержки с последующим уменьшением частоты вращения), недостаточного давления масла в редукторе (с задержкой времени 15 с с последующим уменьшением частоты вращения). Уменьшение нагрузки главного двигателя путем автоматического снижения шага ГВ (с выходом общего сигнала уменьшения) происходит в случае недостаточного давления охлаждающей воды перед дизелем (с задержкой 4 с) и превышения температуры охлаждающей воды после цилиндра (без временной задержки). Общий сигнал тревоги «Неисправность в системе безопасности» включается при отказе датчика частоты вращения коленчатого вала, а также при обрыве провода.
Сигнализационно-контрольное устройство типа КМ-1 фирмы «Аутроника» (см. табл. 4.9) включает в себя контактные датчики (с разомкнутыми контактами), платиновые термосопротивления типа Pt-100 для измерения температуры, термисторные датчики типа Т-802 для измерения температуры, термопары типа NiCr—Ni вместе с усилителями типа GA-3 для измерения температуры, манометрические датчики типа GT-1, датчики разницы давлений типа GT-2. Устройство КМ-1 снабжено магнитоэлектрическим измерителем аналоговых величин или цифровым измерителем с датчиками разных типов в любой необходимой комбинации. Устройство КМ-1 содержит одну или более кассет, каждая из которых включает определенное количество контактных элементов, каналовый модуль и прочие элементы. Питание модулей — постоянный ток 8—40 мА напряжением 24 В, измеряемые датчиками температуры 0—100, 0—160, 0—300, 0—600 °С, давления 0—0,1; 0—0,25; 0—0,4; 0—0,6; 0—1; 0—16; 0—4; 0—6 МПа, разности давлений 0—0,1; 0—0,6 МПа.
Отсчет показаний производится во всем рабочем интервале измерительных приборов. Точность измерения и точность сигнализации тревоги составляют ±2 % полного интервала, гистерезис каналового пакета — около 0,5 %, задержка сигнализации тревоги: аналоговые каналовые модули в стандартном исполнении — около 0,5 с; каналовые модули с контактным датчиком в стандартном исполнении — около 2 с. В каждой кассете, входящей в состав устройства КМ-1, имеются обычный плавкий предохранитель и стабилизатор напряжения 24/16 В постоянного тока. Стабилизатор напряжения является типичным стабилизатором с ограничителем тока, он предусмотрен для питания постоянным током напряжением 24 В от аккумулятора или выпрямителя. На выходе получается стабилизированное напряжение 16 В.
Измерительный прибор КВМ-1 предназначен для измерения величины сигналов, подаваемых от аналоговых датчиков, подключенных к устройству КМ-1.
Модуль сигнализации помех КМЕ-1 служит для обнаружения разрывов и коротких замыканий в кабелях аналоговых датчиков, а также перебоя в питании устройства. Каналовые модули типов КМС-2, КМС-16 и КМС-17 используют при совместной работе с аналоговым датчиком в случае, когда требуется отдельная установка предельных значений тревоги. Модули отсчета для сигнализации отклонения от среднего значения и тревоги при высокой температуре типа KMR-1/т предназначены для температур 0—600 °С, измеряемых при помощи термоэлементов и усилителя GA-3, применяются вместе с каналовыми модулями типа КМС 2/т2, вырабатывающими для них предельные значения тревоги.
Каналовый модуль типа КМС-3 применяют для контактных датчиков, имеющих в нормальном состоянии сомкнутые контакты без напряжения (например, датчики давления или уровня). Модуль типа КМХ-1 предназначен для коммутации входного аналогового сигнала в каналовые модули типов КМС-1 и КМС-2, чтобы контролировать вызов тревоги при установленных предельных значениях сигнала.
Все устройства КМ-1 приспособлены для группирования тревог. Поэтому вверху каждой кассеты находится специальная группирующая плата, которую можно подключить к 20 каналовым пакетам. Все сирены и зуммеры выключаются при отключении из центральном пульте управления. При отключении из каюты старшего механика или вахтенного механика все зуммеры утихают, за исключением сирены в машинном отделении зуммера в центральном пульте управления. При помощи других отключений затихают только зуммеры соответствующей панели.
Детектор масляного тумана (контрольная система картера) «Визатрон ВН-115» позволяет определять концентрацию масляных паров в картере дизеля, повышающуюся, например в результате нагрева подшипников коленчатого вала, и тем самым предупредить отказ главного двигателя его своевременной аварийной остановкой.
Рассмотрим принцип действия детектора. Если циркуляционное масло, применяемое для смазки подшипников дизеля, перегреется, то образуется избыточное количество смеси масляных паров и масляного дыма (масляного тумана). Некоторая часть масляного тумана поглощается разбрызгиваемым маслом, а остальная часть повышает концентрацию масляного тумана в атмосфере картера. Масляный туман поглощает свет. В зависимости от концентрации степень поглощения различна (световая абсорбция пропорциональна степени концентрации масляного тумана, что и используется для контроля). Образующийся в картере масляный туман всасывается специальным устройством. Поток масляного тумана проходит камеру, в которой создается световой пучок. С помощью полупроводника и фотодиода измеряется плотность света, прошедшего через пробу масляного тумана. Степень изменения его плотности имеет свое предельное значение, при достижении которого подается сигнал тревоги в системе предупредительной сигнализации дизеля. Непрозрачность (величина абсорбции) масляных паров незначительно зависит от температуры и с увеличением концентрации масляных паров стремится к точке насыщения по экспоненте. При уменьшении концентрации на 1/2 непрозрачность падает на 1/4 (рис. 4.33).
Пробы масляного тумана отбираются от отдельных картерных секций и направляются в общую собирательную трубу, где они перемешиваются. Установка не имеет никаких подвижных механических частей. Разрежение (100—150 Па, но не более 250 Па), создаваемое воздушным эжекторным насосом, вызывает отсос паров масла из картера. Пары из картера по собирательным трубкам (рис. 4.34) попадают в общую камеру прибора, затем проходят сепаратор, в котором под влиянием центробежной силы отделяются крупные частицы масла.
Отсепарированное масло поступает по каналам непосредственно в воздушный насос (эжектор) и выводится из прибора, что предохраняет его от загрязнения маслом. Из сепаратора контрольный масляный туман направляется по каналу в оптическую измерительную щель. Загрязнения, образующиеся на окошечке, могут ухудшить точность подачи сигнала тревоги, в связи с чем яркость источника света имеет систему регулировки.
Технические характеристики прибора следующие: питание постоянным током напряжением 18—30 В (блок электропитания держит эксплуатационное напряжение стабильным); максимальное потребление тока 0,25 А, допустимая остаточная неравномерность выпрямленного тока 1 В; защита от перенапряжения: до 60 В за 1 с, до 250 В за 5 мс; защита от неправильной полярности через диод до 400 В; давление рабочего воздуха около 0,06 МПа, потребление воздуха 0,5 м3/ч (при ? = 0,08 МПа); чувствительность прибора регулируется по величине абсорбции от 5 до 30 %, что соответствует концентрации масляного тумана от 0,453 до 3 мг/л (нижняя граница для взрывоопасной смеси — около 50 мг масла на 1 л воздуха); масса прибора около 7 кг; габариты 175?435?122 мм; испытан при вибрации частотой 6 Гц; относительная влажность воздуха до 90 % при t = 70 °С; допустимая эксплуатационная температура от 0 до 75 °С. Демпферная платформа выполнена из стали, кожух измерительной приставки — из легкого металла.
|