Курсовая работа на тему «Электролизные установки»

Автономность и эффективность боевого использования современных подводных лодок, насыщенных оборудованием и вооружением, определяется не столько техническими возможностями и бортовыми запасами энергии, продовольствия и воды, сколько боеспособностью, физическим и психологическим состоянием личного состава.

Скачать пример Заказать работу Скачать пример Заказать работу

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

. ЗАДАЧИ РАСЧЁТА

2. ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЁТА

3. РАСЧЁТ НЕОБХОДИМОГО КОЛИЧЕСТВА АППАРАТОВ ПОГЛОЩЕНИЯ

. ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АППАРАТОВ

. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЭЛЕКТРОЛИЗНОЙ УСТАНОВКИ

. РАСЧЁТ АВАРИЙНОГО ЗАПАСА СРЕДСТВ ХРВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

В условиях длительных автономных походов для выполнения экипажем подводной лодки поставленных командованием задач, особое и определяющее значение приобретает обитаемость по воздушной среде.

Под обитаемостью подводных лодок понимаются условия жизни и боевой деятельности их экипажей , которые создаются техническими средствами, архитектурными особенностями и организацией службы корабля с целью наиболее эффективного использования личным составом боевых и технических средств при плавании в любых режимах и климатических зонах Мирового океана , и составляют один из основных их тактико-технических элементов.

Нужна помощь в написании курсовой?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Цена курсовой

Обитаемость их определяется комплексом факторов , основным из которых является химический состав воздуха обитаемых ( и необитаемых ) помещений.

При погружении подводной лодки под воду происходит существенное изменение отсечного воздуха корабля :

— растет концентрация СО;

— снижается концентрация О ;

главным образом за счет дыхания людей. Одновременно с этим в воздушную среду поступают многочисленные паро- , газообразные примеси и аэрозоли , выделяемые различными механизмами , вооружением , материалами и людьми , оказывающие в большинстве своем отрицательное воздействие на личный состав . Поэтому одним из важнейших факторов , определяющих условия жизнедеятельности личного состава , является обитаемость по воздушной среде .

Обитаемость подводных лодок по воздушной среде — это определенное состояние воздушной среды отсеков подводной лодки , характеризующееся конкретным качественным и количественным составом (содержанием О , СО и вредных примесей ) и оказывающее определенное воздействие на жизнедеятельность и боеспособность личного состава корабля .

Обеспечение обитаемости подводной лодки по воздушной среде возлагается на службу РХБЗ и включает :

— регенерацию воздуха по О и СО ;

— очистку воздуха от вредных примесей ;

— газовый контроль воздуха и технологических газовых сред.

Состав и принцип построения систем регенерации воздуха зависит от реализуемых методов получения О , удаления из воздуха СО , а также утилизации побочных продуктов .

Возможности систем регенерации можно классифицировать по форме используемого О или методам его получения , по способам удаления СО из воздуха , по кратности использования , виду побочных продуктов и способам обращения с ними , по принципу построения и характеру взаимосвязи процессов получения Ои удаления СО, по степени автоматизации и т.д.

По методам получения О:

— физические (свободный О в жидком или сжатом состоянии ) ;

— химические ( связанный О в форме надперекисных неорганических соединений типа NaO , KOи солей типа NaClO) ;

— электрохимические ( Ов форме НО ) ;

— биотехнические (фотосинтез ) .

По методам удаления СОиз отсечного воздуха :

— физические ( разделение мембранами , фракционная конденсация ) ;

— химические ( поглощение твердыми хемосорбентами типа LiOH , KOH , NaOH , Ca(OH) , KCO , ионитами , жидкими поглотителями типа аминов и щелочей ) ;

— биотехнические (фотосинтез ) .

По кратности использования :

— однократного действия ( нерегенерируемые источники Ои поглотители СО твердые щелочи, хлоратные свечи, запасы свободного О);

— многократного (длительного) действия: регенерируемые в условиях подводной лодки твердые (KCO , иониты ) и жидкие (растворы щелочей и аминов) поглотители СО, полимерные мембраны.

По виду побочных продуктов и способам обращения с ними :

— с накоплением твердых продуктов (биомасса, карбонаты , твердая углекислота);

— с удалением газообразных продуктов (СО и Н2):

— с накоплением или удалением жидких продуктов (при регенерации ионитов. утилизации СО: и Н; синтезом продуктов типа метанола).

По степени взаимосвязи и взаимообусловленности процессов регенерации :

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

— раздельные (процессы выделения О и поглощения СО технологически не связаны друг с другом, осуществляются в самостоятельных подсистемах);

— совмещенные (процессы получения О и поглощения СО из воздуха взаимосвязаны и взаимообусловлены, осуществляются при функционировании общей технологической схемы).

Системы регенерации полурегенеративного типа, а также все системы ЭХРВ относятся к системам с большим энергопотреблением и тепловыделениями. Химические СРВ нерегенеративного типа хотя и обладают минимальными тепловыделениями и энергопотреблением, но по массогабаритным показателям могут конкурировать с электрохимическими лишь при времени подводного плавания меньше 25-30 сут. В настоящее время на снабжении ПЛ ВМФ приняты три вида -систем регенерации воздуха:

— средства химической регенерации воздуха (СХРВ) на основе надперекиси калия совмещенного нерегенеративного типа разового использования (пластины В-64 в установках РДУ);

— электрохимические системы регенерации воздуха ( СЭХРВ) раздельного типа, получение кислорода в которых осуществляется электролизом щелочного электролита, а поглощение СО — твердым хсмосорбентом ТРП на основе KCO

— СЭХРВ совмещенного типа, получение О в которых достигается электролизом раствора KCO, а поглощение СО— водным раствором щелочи, одновременно образующейся в электролизере .

На подводных лодках ВМС США используются два вида систем РВ:

— электрохимические раздельного типа, кислород в которых получается электролизом щелочного электролита, а СО поглощается регенерируемым жидким поглотителем на основе МЭА;

— химические раздельного типа однократного действия, получение О в которых осуществляется в процессе горения хлоратных свечей, а поглощение С СО — твердой гидроокисью лития.

Любые типы систем РВ должны обладать высокими эксплуатационными показателями при использовании их по прямому назначению: что может быть достигнуто лишь при условии, если они удовлетворяют комплексу требований. Системы РВ должны отвечать общим (предъявляемым к любой общекорабельной системе). специфическим (учитывающим специфику систем РВ по их функциональному предназначению) и частным (учитывающим различия систем РВ) требованиям.

Общие требования :

Системы регенерации воздуха должны обладать:

— безопастностью на всех фазах эксплуатации и при ремонте. Этому требованию в полной мере не отвечает ни одна из существующих систем РВ. Так химические СРВ обладают повышен ной способностью вызывать возгорание органических веществ, интенсифицировать развитие пожаров. Эксплуатация СЭХРВ связана с электрической, механической, тепловой и взрывной опасностью :

— высокой живучестью и надежностью при минимально возможном числе резервных элементов. Поскольку уровень надежности систем по мере их усложнения снижается, особое внимание должно уделяться, прежде всего, СЭХРВ , для которых вероятность безотказного функционирования в течение 5000 ч непрерывной работы должна быть < 0,9.

Живучесть систем РВ (способность противостоять боевым и аварийным повреждениям, восстанавливая в возможной степени свой свойства) уменьшается по мере централизации размещения управления:

СХРВ > СЭХРВ-РТ > СЭХРВ-СТ:

— минимально возможными показателями качества по массе , габаритам, энергопотреблению, тепловыделению, стоимости. По максимальным показателям энергопотребления и тепловыделения наибольшей мере отвечают химические СРВ. а по массогабаритам электрохимические (при большой численности экипажа и автономности плавания ) ;

— простотой конструкции элементов и схемных решений , обеспечивающих высокую надежность, полную автоматизацию и централизацию управления работой, контроль выходных параметров и состояния систем без непосредственного обслуживания с местных постов, а также аварийную защиту и сигнализацию.

Простота конструкции и устройства химических систем не позволяют обеспечить автоматизацию и централизацию управления без усложнения схемного решения. Электрохимические системы хотя и не отличаются простотой конструкции и схемных решений обладают высоким уровнем автоматизации, централизации управления, контроля основных параметров и аварийной защитой. В то же время централизованный контроль состояния элементов (диагностика) в этих системах отсутствует :

— максимально возможной стандартизацией и унификацией элиментов с целью повышения надежности систем. улучшения их эксплуатационных свойств, взаимозаменяемости , сокращения объема ЗИП , времени и стоимости обслуживания (ремонта);

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

— минимальными протяженностью трубопроводов и кабельных трас , соединений и уплотнений , забортных отверстий , запорных и разобщительных органов , а также возможностью полного удаления рабочих сред из всех полостей. Этому требованию вполне соответствуют химические СРВ; среди электрохимических — в наименьшей мере системы раздельного типа;

— возможностью агрегатного метода ремонта основного оборудования в условиях подводных лодок, пунктов базирования и ремонта. Наиболее просто эта задача решается в случае химических СРВ (заменой РДУ и комплектов В-64). Электрохимические системы в современном исполнении (за исключением

Некоторых узлов) слабо приспособлены к реализации агрегатных методов ремонта:

— независимостью функционирования от состояния и режимов работы других общекорабельных систем. Химические системы РВ в полной мере отвечают этому требованию. Что касается электрохимических систем, то эффективность их функционирования зависит от состояния и режимов работы систем электропитания. Водоподготовки , водяного охлаждения и др.;

— минимальными значениями параметров демаскирующих физических и химических ( концентрационных ) полей .Этому требованию полностью отвечают химические системы РВ. Функционированию СЭХРВ сопровождаются акустическими и химическими полями ( удаления за борт сжатых газов — СО и Н2 ) .

Специфические требования.

Любая система РВ в соответствии со своим предназначением должна:

— обеспечивать поддержание состава воздуха отсеков по О и СО в соответствии с медико-техническими требованиями в течение заданного времени (для ПЛА — в течение всей автономности для ДПЛ — в установленное в ТТЗ на проектирование время).

Это требование определяет основное предназначение систем РВ как систем непрерывного длительного функционирования с определенным уровнем выходных параметров ( производительности по О и СО) ;

— эффективно функционировать независимо от тепловлажностных параметров и барометрического давления воздушной среды. Этому требованию в наибольшей мере отвечают совмещенные ЭХРВ. Эффективность функционирования химических СРВ и углекислотных подсистем раздельных СЭХРВ зависит от температуры, влажности и барометрического давления;

— обеспечивать поддержание и регулирование коэффициента регенерации в пределах 1,05-1,2 , для совмещенных СЭХРВ с отбором О > 0.9.

В наибольшей мере это требование может быть выполнено при эксплуатации электрохимических систем. Достижение максимума значений К при использовании химических систем ограниченно, так как они зависят от тепловлажностных параметров, давления воздуха, нагрузки, расположения установок;

— электрохимические системы должны иметь частичное резервирование средствами химической регенерации воздуха. Это требование вытекает из необходимости бесперебойного обеспечения обитаемости ПЛ по О и СО. Резервирование СЭХРВ должно предусматривать создание на ПЛА расходного и аварийного запаса химических средств РВ:

— расходный запас предназначается для компенсации дефицита производительности СЭХРВ по О и СОзависящего от эксплуатационной эффективности систем, при отказах или вынужденных отключениях систем (режим «тишина»);

— аварийный запас используется при аварии ПЛ по режиму II , он предусматривается в расчете на наибольшую численность личного состава в каждом по различным готовностям .

Частные требования к системам электрохимической регенерации воздуха:

— электрохимические системы РВ должны обладать производительностью, обеспечивающей 150% численности личного состава на стадии эскизного проекта и 110% штатной численности личного состава находящихся в строю ПЛ;

— должно предусматриваться 100-процентиое резервирование важнейших или наименее надежных элементов (выпрямительных агрегатов, компрессоров, вентиляторов и насосов электролизных установок);

-количество раздатчиков О и аппаратов типа УРМ в отсеках должно быть таким, чтобы их общая производительность по СО и О соответствовала максимальной нагрузке (при всех вариантах размещения личного состава на ПЛ ):

— подпитка электролизеров должна производиться от корабельной системы дистиллята;

— распределение аппаратов УРМ по группам и цикличность работы групп должны быть такими, чтобы суммарная производительность аппаратов одной группы по СО на стадии десорбции не превышала производительности углекислотного компрессора;

— для аппаратов УРМ должен предусматриваться запас блоков ТРП для перезарядки в случае выхода из строя основной за грузки поглотителя .

Частные требования к системам химической регенерации воздуха :

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

— обладания высокой емкостью по О и СО, сохранение эффективного функционирования в широком диапазоне параметров микроклимата и переменных нагрузок, допущение перерывов в работе ;

— необходимость резервирования числа комплектов В-64 при использовании их в качестве единственного средства регенерации воздуха (из расчета обеспечения 110% штатной численности личного состава) .

Список сокращений

АПЛ аварийная подводная лодка;

ПЛА атомная подводная лодка;

АППУ атомная паропроизводящая установка;

АЭУ атомная энергетическая установка;

ВМБ военно-морская база;

ЗСР зона строгого режима;

ГКП главный командный пункт;

ГЭУ главная энергетическая установка;

НК — надводный корабль;

РБ радиационная безопасность;

РО радиационная обстановка;

РХБЗ радиационная, химическая и биологическая защита;

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

ТСРК технические средства радиационного контроля;

ВОУ водоопреснительная установка;

Изделие 436 аккумуляторная батарея;

Изделия 2508 торпеды.

1. ЗАДАЧА РАСЧЕТА

Одним из основных факторов, обеспечивающих обитаемость подводной лодки, является газовый состав воздуха. Поддержание газового состава воздуха по кислороду и углекислому газу на ПЛА может осуществляться системой электрохимической регенерации воздуха раздельного типа ЭРВ-М, состоящий из кислородной установки К-4 и аппаратов поглощения углекислого газа типа УРМ-М.

Указанная система должна обеспечивать следующее содержание кислорода и углекислого газа в воздушной среде:

— обитаемых отсеков:

по кислороду 20 ÷ 23%;

— по углекислому газу 0,2 ÷ 0,8% при средней концентрации не более 0,5%;

Задачей расчета является проверка достаточности производительности кислородной установки и определения количества аппаратов УРМ-М по отсекам для выполнения требований тактико-технического задания на ПЛА.

Расчет выполнен с учетом требований ГНТО-пл-68 «Гигиенические нормы и требования к обитаемости пл» и технической документации на систему ЭРВ-М.

2. ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

Автономность ПЛА А=100 суток (2400 часов).

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

Штатное количество личного состава Nшт = 137 человек.

Количество личного состава, для которого в соответствии с ГНТО-пл-68 на стадии проекта должна рассчитываться система регенерации, — 1,2Nшт = 56 человек. Распределение личного состава по отсекам по боевой готовности № 1 и № 2 приведено в табл. 1.

Таблица 1

Распределение личного состава по отсекам при боевой готовности № 1 и № 2

№ отсека	1 т.о.	2 жилой	3 ц.п.	4 всп. мех.	5 всп. мех	6 всп. мех	7 реактор.	8 турб.	9 эл.тех.	10 румп. отд.	Σ
Бг-1	7	7	67	8	8	15	—	10	7	7	136
Бг-2	7	7	73	14	14	6	—	6	5	5	136
Обьём отсека, м3	300	1200	540	540	460	460	400	250	180	180	4510

В третьем отсеке располагаются 2 аккумуляторные ямы.

Зоны отдыха располагается в третьем отсеке (на 25 человек).

СХРВ патронного типа.

Количество кислорода, потребляемое 1 человеком

QO2 = 28 л/час.

Количество углекислого газа выделяемое 1 человеком

QCO2 = 25 л/час.

Скорость выделения окиси углерода qCO по отсекам приведено в табл. 2.

Таблица 2 Скорость выделения окиси углерода по отсекам

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

Отсек	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Кол-во СО г/час qCO	1,5	1,6	4,2	1,6	1,6(90 при работе опреснительной установки)	1,6		6,4-10	1,6	2,4

Количество углекислого газа, выделяемого водоопреснительной установкой в V отсеке, QCO2 В.О.У. = 90 г/час, количество кислорода QО2 В.О.У. = 2,2 г/час, азота QN2 В.О.У. = 7,5 г/час.

Из двух установок работает одна tР В.О.У. = 18 часов в сутки.

На борту находятся 10 практических изделий 2508

Газовыделения от одного практического изделия 2508, размещаемого в I отсеке, составляет 100 л/сутки.

Состав газов:

— кислорода — 0,2%

— водорода — 1,5 — 60%

— азота — 35 — 88%

В отсеке может одновременно храниться 8 изделий в течении 10 суток и 2 изделия в течении автономности.

Газовыделения от аккумуляторной батареи (изделий 436), состоящей из 224 элементов, расположенной в 2-ом отсеке, в расчёте на один элемент (на основании данных отчета “Испытания аккумуляторов изделия 436 на срок службы” № 78433 — 001 — 76, пр-е п/я В-2156) составляют:

При заряде общая продолжительность заряда 18-20 часов.

Увеличение выделения кислорода и водорода начинается после 4-го часа заряда (по сравнению с выделениями в режиме хранения).

Максимальная скорость выделения кислорода составляет 800 — 900 см3 /мин. в течении двух — трех часов (с 6-го по 9-тый час заряда). С 14-го часа и до конца заряда скорость выделения кислорода становится постоянной 400 — 500 см3 /мин.

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

Максимальная скорость выделения водорода 900 — 1000 см3 /мин. устанавливается с 10-го часа заряда и держится на этом уровне до конца заряда.

После заряда в течении 6-18 часов.

Выделение кислорода происходит в первые 6 часов при начальной (максимальной) скорости 80 см3/мин.

Выделение водорода продолжается в течении 18 часов после заряда со средней скоростью 30 см3/мин.

При хранении изделий в заряженном состоянии выделяются газы содержащие 98 — 99% водорода и 1 — 2% кислорода.

Скорость выделения водорода QH2 аккумулятором составляет:

— в начале срока службы — 20 см3 /мин.;

(соответственно кислорода QО2 ак. ≈ 0,2 см3/мин. и ≈ 2,0 см3/мин.).

При подзаряде. Подзаряды производятся через каждые 6-10 суток. Длительность подзаряда в начале срока службы составляет 10-12 часов и в конце срока службы — 18-20 часов. Выделение кислорода и водорода начинаются с первого часа и продолжается весь подзаряд.

Максимальная скорость выделения кислорода составляет 700 см3/мин. в течении 4-х часов подзаряда (2-ой и 6-ой часы); с 8-го часа и до конца подзаряда скорость выделения кислорода становится постоянной — 400 см3/мин.

Максимальная скорость выделения кислорода составляет 800 см3/мин. и устанавливается постоянной в начале срока службы с 8-го часа подзаряда и в конце срока службы с 18-го — 19-го часа подзаряда.

При разряде. Время разряда 3-5 часов.

В конце срока службы средние скорости выделения:

кислорода -100-200 см3/мин.

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

водорода -800-1200 см3/мин.

Данные по газовыделениям из элементов АБ приведены к температуре электролита 300 С. При повышении температуры электролита на каждые 100 С (в пределах от 20 до 400 С) выделение водорода увеличивается в 2 раза.

Производительность аппарата УРМ-М QCO2 чел./аппарат в зависимости от длительности циклограммы и относительной влажности воздуха, поступающего в аппарат, по данным технических условий ТУ6.16-1793-73 приведена в табл. 3.

Таблица 3

Производительность аппарата УРМ-М в зависимости от длительности циклограммы и относительной влажности воздуха

Влажность воздуха %		Производительность Qco2 , чел/ап
		СО2 = 0,2÷ 0,3%	СО2 = 0,3 ÷ 0,4%	СО2 = 0,4 ÷ 0,5%	СО2 = 0,5 ÷ 0,6%	СО2 = 0,6÷0,7%	СО2 = 0,7 ÷0,8%
31 ÷ 40	Т=10ч.	4	5	6	6,4	6,7	7
	Т=12ч.	3,33	4	4,67	5,13	5,56	6
41 ÷ 50	Т=10ч.	4	5	6	6,7	7,3	8
	Т=12ч.	3,83	4,91	6	6,7	7,3	8
> 50	Т=10ч.	4	5,5	7	7,4	7,7	8
	Т=12ч.	4	5	6	6,7	7,3	8

Значения производительности аппарата при концентрации углекислого газа 0,3 ÷ 0,4% ; 0,5 ÷ 0,6% ; 0,6 ÷ 0,7 % приведены на основании эксплуатационных данных.

Вентилируемые объемы отсеков Vi и относительная влажность воздуха в них приведены в табл. 4.

В табл. 6 применены следующие сокращения: “в.п.” — верхняя палуба и “ост.” — остальные палубы.

Для обеспечения работы аппаратов при влажностях воздуха более 40 % в III и IV отсеках предусматривается забор воздуха в аппараты осуществлять из района подачи охлажденного воздуха в помещения, где местная температура воздуха будет 20 ÷ 30оС и влажность более 40 %. Таблица 4

Вентилируемые объемы отсеков ПЛА и относительная влажность воздуха в них

Отсек	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Вентилируемый объем, м3	300	1200	540	540	460	460	400	250	180	180
Относительная влажность, %	50 в п 30 ост	>20	40 в п 30 ост	>20	>20	>20	—	>20	>20	>20
Температура, оС	25 в п 30 ост	40	27 в п 35 ост	40	40	40	—	40	40	40

3. РАСЧЁТ КОЛИЧЕСТВА АППАРАТОВ ПОГЛОЩЕНИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА

Количество аппаратов Н в соответствии с ГНТО-пл-68 выбирается для каждого отсека исходя из наибольшего количества личного состава, находящегося в отсеке по готовностям №1 и №2 по формуле:

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

где: N — наибольшее количество личного состава в отсеке по готовностям №1 и №2 с учетом запаса и потребностей на

технические нужды, чел.

QCO2 ап. — производительность аппарата УРМ-М при тепловлажностных параметрах воздуха на входе в аппараты в данном отсеке при расчетной концентрации углекислого газа 0,4÷0,5%.

1-й отсек: Н = 7/6=2 аппарата;

-й отсек: Н = 7/6= 2 аппарата;

-й отсек: Н = 73/6 = 13 аппаратов;

-й отсек: Н = 14/6=3 аппарата;

-й отсек: Н = 14/6= 3 аппарата;

-й отсек: Н = 15/6 = 3 аппарата;

-й отсек: — ;

-й отсек: Н = 10/6=2 аппарата;

-й отсек: Н = 7/6= 2 аппарата;

-й отсек: Н = 7/6 = 2 аппарата.

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

Количество углекислого газа, образующегося при дожигании окиси углерода, определяется из условия, что при дожигании 1г СО образуется 0,8 л СО2, что эквивалентно поступлению СО2 от

Увеличение нагрузки от водоопреснительной установки в V помещении составит:

Здесь: QCO2 ВОУ = 90 г/час — количество углекислого газа, выделяющегося из водоопреснительной установки;

γCO2 = 2 г/л — удельный вес углекислого газа;

tPВОУ = 18 часов — время работы водоопреснительной установки за сутки.

Суммарные нагрузки на аппараты отсека (N чел.) и количество аппаратов, определенное по формуле 1, приведены в табл. 5.

Таблица 5

отсек			1	2	3	4	5	6	8	9	10
Сум. нагр. на аппар. отсека(чел)	БГ-1	Nшт.	7.05	7.05	67.14	8.05	8.05	15.05	10.2	7.05	7.08
		1.2Nшт.	9.05	9.05	77.14	10,05	10,05	18,05	12,2	9,05	9.08
	БГ-2	Nшт.	7.05	7.05	73,14	14,05	14,05	6,05	6,2	5,05	5,08
		1.2Nшт.	9.05	9.05	85,14	17,05	17,05	7,05	7,2	6,05	6,08
Расч. кол-ва аппаратов	БГ-1	Nшт.	2	2	12	2	2	3	2	2	2
		1.2Nшт.	2	2	13	2	2	3	2	2	2
	БГ-2	Nшт.	2	2	13	3	3	2	2	2	2
		1.2Nшт.	2	2	15	3	3	2	2	2	2

При дальнейшем расчете для оптимизации количества аппаратов с учётом возможностей их размещения на ПЛА следует учитывать такие факторы:

установка в I отсеке аппарата УРМ-М, имеющего загрузку 9.05, не может быть признана целесообразной из-за необходимости обеспечения в этом отсеке минимальных помех гидроакустическому комплексу;

установка аппарата УРМ-М в VIII, X отсеках также нецелесообразна, т.к. аппараты в отсеках имеют нагрузку 21.28 чел.;

для обеспечения очистки воздуха от углекислого газа в I , IV, VI, VIII и X отсеках целесообразно принять периодическое перемещение воздуха этих отсеков со II, III, V и IX отсеками соответственно, а количество аппаратов во II, III, V и IX отсеках выбирается с учетом потребностей I , IV, VI, VIII и X отсеков;

для обеспечения регенерации воздуха в VI,VII,VIII отсеках достаточно 4 аппаратов УРМ-М, учитывая, что суммарная нагрузка на аппараты ≈ 18 человек и имеется возможность периодического перемешивания воздуха, а также предусмотрен специальный трубопровод для отбора воздуха и углекислого газа, выделяющегося от водоопреснительной установки.

В табл.5 определено количество аппаратов УРМ-М без учета, что по готовности №2 в III отсеке аппаратами УРМ-М должна обеспечиваться также и очистка воздуха в профилактории. Для расчета количества аппаратов УРМ-М, подключаемых по готовности №2 для работы на помещения профилактория, исходя из данных табл. 2 определены выделения углекислого газа по помещениям профилактория. Результаты расчета количества аппаратов для случаев нахождения в помещении профилактория 25 чел. (вариант нахождения на ПЛ личного состава в количестве №шт.) и 30 чел. (нахождения на ПЛ личного состава в количестве 1,2№шт. и более) приведены в табл.6. В этой таблице также приведены данные по потреблению кислорода которые будут использованы в дальнейших расчетах.

Таблица 6

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

Результаты расчета количества аппаратов для случаев нахождения в помещении профилактория 25 чел.

Наименование помещения профилактория	Основные помещения		Салон		Спортзал		Всего салон + спортзал		Помещение водных процедур		Всего в профилак-тории
	Nшт.	1.2 Nшт.	Nшт.	1.2 Nшт.	Nшт.	1.2 Nшт.	Nшт.	1.2 Nшт.	Nшт.	1.2 Nшт.	Nшт.	1.2 Nшт.
Кол-во людей Потребление О2,л/час Выделение угл. газа, л/час	5	6	5	6	5	6	10	12	10	12	25	30
	140	168	140	168	420	504	560	672	420	504	1120	1344
	125	150	125	150	375	450	500	600	380	456	1005	1206
Расчетное кол-во аппаратов УРМ-М, шт.	1,5	1,8	1,5	1,8	1,5	1,8	3	3,6	3	3,6	7,5	9
Принятое кол-во аппаратов УРМ-М, шт.	2	2	См. графы “Всего салон + спортзал ”				3	4	3	4	13	17

Учитывая ограниченные возможности размещения аппаратов УРМ-М на ПЛА, а также возможности оптимизации режимов их использования, принято следующее количество аппаратов и их распределение по отсекам (табл. 7.).

Таблица 7

Принятое по результатам расчета количество аппаратов и их распределение по отсекам

Отсек (помещение)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	∑
Принято аппаратов УРМ-М	—	4	27	—	8	—	р	—	6	—	45

4.ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АППАРАТОВ

По готовности № 1 — все аппараты работают на обработку воздуха в отсеках, где они расположены. Предусмотрено периодическое перемешивание воздуха между I и II отсеком; IV, V и VI отсеком, VIII, IX и X отсеками. 7 аппаратов профилактория работают на III отсек.

По готовности № 2, при функционирующем профилактории — 17 аппаратов III отсека работают на помещения профилактория, 10 на III отсек; 8 V отсека на IV, V и VI; 6 IX -на VIII, IX и X. Перемешивание аналогично БГ-1.

По готовности № 2, при бездействующем профилактории — аналогично БГ-2 при действующем.

В случае необходимости полной герметизации III отсека, являющегося отсеком — убежищем, при нахождении в нём личного состава в количестве, соответствующем БГ-2, 27 аппаратов III-го отсека обеспечат поддержание концентрации СО2 в заданных пределах.

Количество аппаратов определено исходя из необходимости обеспечения норм ГНТО-пл-68 по СО2 для 120 % численности л/с (1,2 Nшт.).

Исходя из выбранного распределения аппаратов для 1,2Nшт. и 1,5Nшт. рассчитаны суммарные нагрузки на аппараты УРМ-М по отсекам Ni при различных готовностях с учетом работы профилактория и определены максимальные расчетные концентрации при неограниченных по времени готовностях №1 и №2. Результаты расчета приведены в табл.8.

Таблица 8.

Суммарные нагрузки на аппараты УРМ-М по отсекам

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

Отсек			1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Количество аппаратов работающих на отсек (шт)	Гот. № 1		—	4	17	—	8	—	—	—	6	—
	Гот. № 2		—	4	27/10	—	8	—	—	—	6	—
Суммарная нагрузка на аппараты отсека (чел.) Nί	Гот. № 1	Nшт.	7,05	7,05	67,05	8,05	8,05	15,05	—	10,2	7,05	7,05
		1,2 Nшт.	9,05	9,05	77,05	10,05	10,05	18,05	—	12,2	9,05	9,05
		1,5 Nшт.	10,05	10,05	103,05	12,05	12,05	22,05	—	15,2	10,05	10,05
	Гот. №2	Nшт.	7,05	7,05	73,05	14,05	14,05	6,05	—	6,2	5,05	5,05
		1,2 Nшт.	9,05	9,05	85,05	17,05	17,05	7,05	—	7,2	6,05	6,05
		1,5 Nшт.	10,05	10,05	110,05	21,05	21,05	9,05	—	9,2	7,05	7,05
Нагрузка на один аппарат (чел/ап.)	Гот. № 1	Nшт.	—	3,5	4	—	3,8	—	—	—	4,05	—
		1,2 Nшт.	—	4,5	4,5	—	4,77	—	—	5,05	—
		1,5 Nшт.	—	5,03	6,06	—	5,77	—	—	—	5,88	—
	Гот. №2	Nшт.	—	3,5	2,7	—	4,27	—	—	—	2,7	—
		1,2 Nшт.	—	4,5	3,1	—	5,14	—	—	—	3,22	—
		1,5 Nшт.	—	5,03	4,1	—	6.39	—	—	—	3,88	—
Расчетная концентрация CO2 (%)	Гот. № 1	Nшт.	см. п.3.20. табл. 13	0.2	0.3	0.3	0.4	0.2	—	0.65	0.2	см. п.3.20. табл. 13
		1,2 Nшт.		0.2	0.3	0.4	0.45	0.2	—	0.65	0.2
		1,5 Nшт.		0.3	0.5	0.7	0.7	0.3	—	0.8	0.25
	Гот. №2	Nшт.	см. п.3.20. табл. 13	0.2	0.2	0.3	0.2	0.3	—	0.6	0.35	см. п.3.20. табл. 13
		1,2 Nшт.		0.9	0.9	0.4	0.9	0.5	—	0.6	0.35
		1,5 Nшт.		0.3	0.3	0.55	0.3	0.6	—	0.8	0.45

Время нарастания (падения) концентрации углекислого газа во II отсеке может быть определено по формуле:

где ССО2 нач. и ССО2 кон. — начальная и конечная концентрации углекислого газа, в диапазоне которых для аппарата принимается постоянная производительность.

Для расчетов диапазоны концентрации ССО2 кон. ÷ ССО2 нач. принимаются 0,2 ÷ 0,3; 0,3 ÷ 0,4; 0,4 ÷ 0,5; 0,5 ÷ 0,6; 0,6 ÷ 0,7; 0,7 ÷ 0,8%; этим концентрациям соответствует производительность аппарата.

QCO2 ап. 4 чел/ап.; 5 чел./ап.; 6 чел./ап.; 6,7 чел./ап.; 7,8 чел./ап.; 8 чел./ап.

При формула принимает вид:

Производим:

расчет времени падения концентрации углекислого газа в III отсеке при количестве личного состава 1,2 N шт.:

Начальная концентрация углекислого газа 0,3%.

Гот.№1 nап. = 17; QCO2 ап. = 4 чел./ап.; Nί = 73,05 чел.

Время падения концентрации с 0,3% до 0,2% :

— расчет времени нарастания концентрации углекислого газа в III отсеке при количестве личного состава 1,2 N шт.,профилакторий работает:

Гот.№2 nап. = 27; QCO2 ап. = 4 чел./ап.; Nί = 85,05 чел.
Время роста концентрации с 0,2% до 0,3%

Нарастания концентрации углекислого газа в III отсеке при количестве личного состава 1,2 N шт., профилакторий работает, не будет.

расчет времени нарастания концентрации углекислого газа в III отсеке при количестве личного состава 1,2 N шт.,профилакторий не работает:

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

Гот.№2 nап. = 10; QCO2 ап. = 4 чел./ап.; Nί = 85,05 чел.

Время роста концентрации с 0,2% до 0,3%

Время роста концентрации с 0,3% до 0,4%

Время роста концентрации с 0,4% до 0,5%

Время роста концентрации с 0,5% до 0,6%

Время роста концентрации с 0,6% до 0,7%

Время роста концентрации с 0,7% до 0,8%

расчет времени падения концентрации углекислого газа в III отсеке при количестве личного состава 1,5 N шт.:

Начальная концентрация углекислого газа 0,5%.

Гот.№1 nап. = 17; QCO2 ап. = 6 чел./ап.; Nί = 103,05 чел.

Время падения концентрации с 0,5% до 0,4% :

Время падения концентрации с 0,4% до 0,3% :

расчет времени нарастания концентрации углекислого газа в III отсеке при количестве личного состава 1,5 N шт.,профилакторий работает:

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

Гот.№2 nап. = 27; QCO2 ап. = 4 чел./ап.; Nί = 110,05 чел.

Время роста концентрации с 0,2% до 0,3%

Время роста концентрации с 0,3% до 0,4%

Нарастания концентрации углекислого газа в III отсеке при количестве личного состава 1,5 N шт.,профилакторий работает, не будет выше 0,3%.

расчет времени нарастания концентрации углекислого газа в III отсеке при количестве личного состава 1,5 N шт., профилакторий не работает:

Гот.№2 nап. = 10; QCO2 ап. = 4 чел./ап.; Nί = 110,05 чел.

Время роста концентрации с 0,2% до 0,3%

Время роста концентрации с 0,3% до 0,4%

Время роста концентрации с 0,4% до 0,5%

Время роста концентрации с 0,5% до 0,6%

Время роста концентрации с 0,6% до 0,7%

Время роста концентрации с 0,7% до 0,8%

На основании расчета построены графики (см. рис.1).

Рисунок 1

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

График изменения концентрации углекислого газа в III отсеке

Из графиков можно сделать вывод, что установление конечных концентраций идет сравнительно быстро, а снижение концентрации медленно

Учитывая, что в I, IV, VI, VIII и X отсеках не предусматривается установка аппаратов УРМ-М рассчитаем увеличение концентрации углекислого газа Δ Сί в этих помещениях в течении суток.

Результаты расчета для I, IV, VI, VIII и X отсека представлены в табл. 9.

Таблица 9.

Результаты расчета нагрузки на аппарат и увеличения концентрации углекислого газа для i отсекаотсек Vi=300м3

Готовность	Готовность № 1			Готовность № 2
Кол-во л.с. на ПЛ	Nшт.	1,2 Nшт.	1,5 Nшт.	Nшт.	1,2 Nшт.	1,5 Nшт.
Нагрузка Nι чел.	7,045	9,05	10,05	7,05	9,05	10,05
Увеличение конц. СО2 ΔСI % за сутки	1,41	1,81	2,01	1,41	1,81	2,01

отсек Vi=540м3

Готовность	Готовность № 1			Готовность № 2
Кол-во л.с. на ПЛ	Nшт.	1,2 Nшт.	1,5 Nшт.	Nшт.	1,2 Nшт.	1,5 Nшт.
Нагрузка Nι чел.	8,05	10,05	12,05	14,05	17,05	21,05
Увеличение конц. СО2 ΔСI % за сутки	0,89	1,11	1,33	1,56	1,89	2,33

Таблица 9.отсек Vi=460м3

Готовность	Готовность № 1			Готовность № 2
Кол-во л.с. на ПЛ	Nшт.	1,2 Nшт.	1,5 Nшт.	Nшт.	1,2 Nшт.	1,5 Nшт.
Нагрузка Nι чел.	15,05	18,05	22,05	6,05	7,05	9,05
Увеличение конц. СО2 ΔСI % за сутки	1,96	2,35	2,876	0,789	0,919	1,18

VIII отсек Vi=250м3

Готовность	Готовность № 1			Готовность № 2
Кол-во л.с. на ПЛ	Nшт.	1,2 Nшт.	1,5 Nшт.	Nшт.	1,2 Nшт.	1,5 Nшт.
Нагрузка Nι чел.	10,2	12,2	15,2	6,2	7,2	9,2
Увеличение конц. СО2 ΔСI % за сутки	2,45	2,93	3,648	1,48	1,73	2,208

X отсек Vi=180м3

Готовность	Готовность № 1			Готовность № 2
Кол-во л.с. на ПЛ	Nшт.	1,2 Nшт.	1,5 Nшт.	Nшт.	1,2 Nшт.	1,5 Nшт.
Нагрузка Nι чел.	7,08	9,08	10,08	5,08	6,08	7,08
Увеличение конц. СО2 ΔСI % за сутки	2,36	3,03	3,6	1,7	2,03	2,36

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

На основании данных, полученных в п.3.19.,определены концентрации углекислого газа в I, IV, VI, VIII и X, получающиеся в этих помещениях в результате перемешивания воздуха.

Учитывая, что система вентиляции и кондиционирования обеспечивает перемешивание воздуха между I и II отсеками с производительностью не менее 2000 м3/час; между III и IV отсеками с производительностью не менее 2000 м3/час; между V и VI отсеками с производительностью не менее 1000 м3/час; между VIII, IX и X отсеками с производительностью не менее 200 м3/час длительность перемешивания воздуха между указанными отсеками, учитывая их вентилируемые объемы, будет 0,5 ÷ 1 час. Результаты расчета концентраций приведены в табл. 10

Таблица 10.

Результаты расчета концентраций СО2 при перемешивании воздуха между отсеками

Периодичность перемешивания	Готовность и количество личного состава на ПЛ		Концентрации углекислого газа, %
			Перемеш. I и II отс.		Перемеш. III и IV отс.		Перемеш. V и VI отс.		Перемеш. VIII, IX и X отс.
			I отс.	II отс.	III отс.	IV отс.	V отс.	VI отс.	VII отс.	IX отс.	X отс.
I раз в 5 часов	Гот.№ 1	1,2 Nшт.	0,2÷0,25 0,45÷0,5	0,2÷0,25 0,45÷0,5	0,2÷0,26 0,5÷0,55	0,2÷0,25 0,45÷0,5	не требуется		—	—	—
		1,5 Nшт.	0,3÷0,35 0,7-0,75	0,3÷0,35 0,7-0,75	0,3÷0,32 0,75-0,8	0,3÷0,35 0,7-0,75	не требуется		—	—	—
	Гот.№ 2	1,2 Nшт.	0,2 ÷ 0,3	0,2 ÷ 0,3	0,3 ÷ 0,4	—	—	—	—	—
		1,5 Nшт.	0,3 ÷ 0,4	0,3 ÷ 0,4	0,43 ÷0,53	0,3 ÷ 0,4	—	—	—	—	—
I раз в 12 часов	Гот.№ 1	1,2 Nшт.	0,2÷0,3 0,45÷0,5	0,2÷0,3 0,45÷0,5	0,3÷0,4 0,5÷0,58	0,2÷0,3 0,45÷0,5	не требуется		—	—	—
		1,5 Nшт.	0,3÷0,4 0,7÷0,8	0,3÷0,4 0,7÷0,8	0,4÷0,5 0,8÷0,9	0,3÷0,4 0,7÷0,8	не требуется		—	—	—
	Гот.№ 2	1,2 Nшт.	0,2÷0,35	0,2÷0,35	0,35÷0,6	0,2÷0,35	0,2÷0,25	0,25÷0,55	—	—	—
		1,5 Nшт.	0,3÷0,5	0,3÷0,5	0,5÷0,75	0,3÷0,5	0,35÷0,38	0,38÷ 0,65	—	—	—
I раз в 24 часа	Гот.№ 1	1,2 Nшт.	0,2÷0,6 0,45÷0,5	0,2÷0,6 0,45÷0,5	0,6÷1,0 0,55÷0,7	0,2÷0,6 0,45÷0,5	не требуется		0,25÷0,3	0,2÷0,3	0,25÷0,3
		1,5 Nшт.	0,3÷0,7 0,7÷1,1	0,3÷0,7 0,7÷1,1	0,7÷1,1 1,1÷1,6	0,3÷0,7 0,7÷1,1	не требуется		0,35÷0,4	0,3÷0,4	0,35÷0,4
	Гот.№ 2	1,2 Nшт.	0,2÷0,6	0,2÷0,6	0,6÷1,0	0,2÷0,6	0,2÷0,25	0,25÷0,85	0,35÷0,4	0,3÷0,4	0,35÷0,4
		1,5 Nшт.	0,3÷0,8	0,3÷0,8	0,8÷1,3	0,3÷0,8	0,35÷0,4	0,4÷1,0	0,4÷0,45	0,35÷0,5	0,4÷0,45

Концентрации получающиеся в I, II, III, IV, V, VI отсеке в результате перемешивания воздуха будет существовать непродолжительное время.

Из водоопреснительной установки при работе поступает N1В.О.У. = 1,8 чел., т.е. 45 л/час углекислого газа. Концентрация углекислого газа в воздухе, поступающем по трубопроводу на очистку в аппарат УРМ-М Свых.V будет при общем расходе 20 м3/час. (20000 л/час):

где Сv — концентрация СО2 в воздухе V отсека.

Рассчитаем среднюю производительность аппарата в процессе поглощения, и срез концентраций углекислого газа в аппарате УРМ-М ΔСап.

Срез концентрации углекислого газа в аппарате составит

Vап. = 200 м3/час — расход воздуха через аппарат УРМ-М в процессе поглощения.

Результаты расчета приведены в табл. 11, в котором для справки приведены также данные по ТУ-6-16-1793-73 по абсолютному количеству углекислого газа, поглощаемому аппаратом УРМ-М за цикл.

Таблица 11.

Результаты расчета среза концентрации углекислого газа в аппарате

Концентрация углекислого газа %	0,2 — 0,3	0,3 — 0,4	0,4 — 0,5	0,5 — 0,6	0,6 — 0,7	0,7 — 0,8
Производительность УРМ-М (чел) QICO2 ап. Срез концентрации (%) ΔСап. Кол-во углекислого газа, поглощение за цикл. (л)	6,0 0,075 1200	7,5 0,0938 1500	9,0 0,112 1800	10,1 0,126 2000	10,94 0,137 2200	12 0,150 2400

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

Рассматривая результаты расчета по настоящему разделу не обходимо отметить, что расчетные данные по поддержанию концентрации углекислого газа получены без учета влияния переходов личного состава из отсека в отсек, без учета работы системы снятия давления и т.п.. Указанные факторы при реальной эксплуатации будут усреднять концентрации углекислого газа по отсекам и периодичность перемешивания может при этом увеличиваться.

Выполненные расчёты являются не точными, ввиду отсутствия отработанной методики расчета и приведены в качестве информационно-справочных для получения более точного представления о направлении переходных динамических процессов.

углекислый газ воздух электролизный

5.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЭЛЕКТРОЛИЗНОЙ УСТАНОВКИ

Количество кислорода QO2 Л.С. , необходимое для дыхания личного состава, определяется по формуле:

Получаем для различного количества личного состава :

Количество кислорода, необходимое для дожигания окиси углерода, определим из условия, что для дожигания 1 г СО требуется ≈ 0,4 л О2

Максимальное количество кислорода, которое может потребоваться для дожигания водорода, выделяющегося из одного практического изделия 2503 в количестве 56 л/сутки, составляет 28 л/сутки ≈ 1,166 л/час.

Таким образом, для 10 практических изделий может потребоваться кислорода.

Потребление кислорода изделиями 436 (аккумуляторная батарея) является переменной величиной.

В соответствии с исходными данными наиболее длительное потребление кислорода аккумуляторной батареей происходит в период хранения, поскольку в режимах заряда и подзаряда аккумуляторная батарея выделяет “избыточный” кислород и весь выделяющийся из нее водород может быть дожжен за счет этого кислорода; при этом количество избыточного кислорода в объеме отсеков и ямы такое, что его хватает для дожигания водорода в последующие 6 ÷ 18 часов после заряда или подзаряда, когда изделия уже выделяют водород со скоростью в два раза и более превышающей скорость выделения кислорода.

Количество водорода, выделяемое аккумуляторной батареей:

где: n = 448 — число аккумуляторов в батарее;

QH2 ак.- выделение водорода из одного аккумулятора при соответствующей температуре электролитов см3/мин.

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

Аналогично определяется количество кислорода, выделяемое аккумуляторной батареей:

Расчетное значение QO2 бат. доп. для расчетных сроков эксплуатации аккумуляторной батареи в период хранения при различных температурах электролита приведены в табл.

Расчетное значение скорости потребления кислорода аккумуляторной батареей.

Скорость потребления кислорода аккумуляторной батареей, л/час час.		Температура электролита, оС
Начало срока службы	Конец срока службы
64 98 182 199 268	645 980 1320 1990 2680	20 25 30 35 40

В качестве расчетной потребности в кислороде принимаем потребность в начале срока службы батарей при температуре электролита 30оС, т.е. 182 л/час. Указанное допущение приемлемо, учитывая наличие СВO АБ на заказе. Минимальная потребность в кислороде для АБ ≈ 64 л/час.

Общая потребность в кислороде для личного состава и технических нужд составляет:

Таким образом, электролизная установка К-4, имеющая производительность по кислороду 1,75 ÷ 4,5 м3/час может обеспечить потребности заказа в кислороде от минимальных до максимальных.

Рассчитаем рост концентрации кислорода в воздухе в носовых отсеков в режимах, связанных с избыточными выделениями кислорода из аккумуляторной батареи.

Наибольшее количество избыточного кислорода будет выделяться в конце срока службы АБ при подзарядке при температуре электролита 30оС.

Кислорода при подзарядке за время t выделится :

0 ÷ 2 часы QO2 = 13,43 ·QО2 ак. · t = 13,43 · 350 · 2 = 9400 л

2 ÷ 6 часы QО2 = 13,43 · 700 · 4 = 37600 л

6 ÷ 8 часы QО2 = 13,43 · 800 · 2 = 21488 л

8 ÷ 11 час. QО2 = 13,43 · 400 · 3 = 16150 л

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

11÷14 час. QО2 = 13,43 · 400 · 3 = 16150 л

14÷20 час. QО2 = 13,43 · 400 · 6 = 32300 л

Таким образом, всего за 20 часов подзаряда выделяется кислород

ΣQO2 = 126350 л = 126,3 м3

Водорода во время подзаряда выделится:

0 ÷ 19 час. QH2 = 13,43 · QH2 ак. · t = 13,43 · 400 · 19 = 102200 л/час;

÷ 20 час. QH2 = 13,43 · 800 · 1 = 10760 л/час;

Таким образом, за 20 часов подзаряда выделится водорода

Σ QH2 = 112960 л ≈ 113 м3

Избыточного кислорода из аккумуляторной батареи выделится:

Рост концентрации кислорода Δ Cо2изб. в I отсеке за счет избыточного кислорода, выделяющегося из батареи, может составить без перемешивания воздуха с другими отсеками

Отсюда следует, что необходимо перемешивание воздуха между носовыми отсеками.

Для режима перемешивания необходимо учесть потребление кислорода личным составом, находящимся в носовых отсеках.

Минимальное потребление соответствует количеству личного состава Nшт. и составляет 3808 — 28 · 21 = 3220 л/час, а максимальное потребление при 1,5 Nшт. составит 5712 — 28 · 21 = 5124 л/час.

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

Таким образом, при Nшт. и 1,5 Nшт. за 19 часов личный состав потребит соответственно 3,220 х 19 ≈ 61,18 м3 и 5,124 х 19 = 97,356 м3 кислорода.

Следовательно, в конце подзаряда количество избыточного кислорода с учетом его потребления в течении 19 часов личным составом составит:

При Nшт. 69,8 -61,2 =8,6 м3

При 1,5 Nшт. 69,8 -97,356 = -27,556 м³ (необходима дополнительная подача О2).

Отсюда получаем, что рост концентрации кислорода в конце подзаряда составит:

При перемешивании воздуха I и II отсеков

При перемешивании воздуха I,II и III отсеков

При перемешивании воздуха I, II, III и IV отсеков

При перемешивании воздуха I, II, III , IV и V отсеков

При перемешивании воздуха I, II, III , IV, V и VI отсеков

Рассчитаем рост концентраций кислорода в носовых отсеках на 11 часу подзарядки для 1,5 Nшт. и на 14 часу при Nшт. потребление кислорода личным составом 1,5 Nшт. за 11 часов составит 5,124 х 11= 56,364 м3, а личным составом Nшт. за 14 часов 3,120 х 14 = 43,68 м3. Таким образом, получаем, что количество избыточного кислорода с учетом потребления его личным составом составляет для 1,5 Nшт. 62,4 — 56,364 = 6,036 м3, а для Nшт. 74,5 — 43,68 =30,82 м3.

Отсюда получаем, что максимальный рост концентрации кислорода Δ СО2 изб. будет внутри режима подзаряда при количестве личного состава Nшт. ≈ на 14 часу подзаряда.

При перемешивании воздуха I и II отсеков

При перемешивании воздуха I, II, и III отсеков

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

При перемешивании воздуха I,II, III и IV отсеков

При перемешивании воздуха I,II, III, IV и V отсеков

При перемешивании воздуха I, II, III, IV, V и VI отсеков

.Таким образом, для обеспечения концентрации кислорода в воздухе отсеков менее 25%, необходимо за 0,5¸1 сутки перед проведением плановых подзарядок отключить подачу кислорода от электролизной установки в носовые отсеки. Для обеспечения более равномерной (с меньшим количеством остановок) работы электролизной установки К-4, имеющей минимальную производительность ≈ 1,75 м3/час часть производимого ею кислорода может сбрасываться в кормовые отсеки в количестве до 1,1 м3/час, если в них концентрация кислорода будет менее 23%.

Далее проводится расчет и размещение на ПЛА средств химической регенерации воздуха согласно требованию ПХС № Г-77- 82.

.РАСЧЕТ АВАРИЙНОГО ЗАПАСА СРЕДСТВ ХРВ ПАТРОННОГО ТИПА

расчет количества расходного запаса регенеративных патронов П-20 производится по формуле:

где n-число л/состава в отсеках ПЛА, чел;

а- интенсивность потребления О2, л/чел ч;

А- длительность автономного похода, сут;

ЕКРП- емкость патрона П-20 по кислороду, л/патр.

Тогда, расходный запас регенеративных патронов П-20 составит:

1-ый отсек:

-ой отсек:

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

-ий отсек:

-ый отсек:

-ой отсек:

-ой отсек: — РО —

-ой отсек:

-ый отсек:

Таким образом, аварийный запас средств ХРВ патронного типа составит 676 шт. патронов П-20.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Произведя расчёты, делаю вывод, что две электролизные установки К-4, имеющие производительность по кислороду 1,75 ÷ 4,5 м3/час (каждая), может обеспечить потребности заказа в кислороде от минимальных до максимальных при численности л/с на ПЛА 1,2N и 1,5N.

Аппараты поглощения СО2 расположены наиболее оптимально и обеспечивают нормальную концентрацию диоксида углерода в отсеках ПЛА.

Запас средств ХРВ рассчитан и распределён поотсечно.

По результатам расчетов предлагаю установить на данную ПЛА систему ЭХРВ-СТ “Анис”, т.к. система ЭРВ-М при численности л/с N производит большее количество кислорода необходимого для потребления л/с. Также по масса габаритам рациональнее установить систему “Анис”.

Предыдущий пример

Следующий пример