第四章_第五节_供水系统的机械设备

第五节 供水系统的机械设备

供水系统的主要机械设备包括：水泵、压力水柜和海水淡化装置等。 一、水泵

供水系统大都采用电动离心旋涡泵或离心泵。各类舰艇上应用的卫生泵性能见表4－4。 表4－4 泵性能

根据系统总管的最大耗量和最大压头通过计算确定泵所需流量和压头。 在小型船上备有流量1~2m 3/h 的手摇泵作为备用泵。

二、压力水柜

（1）压力水柜的工作原理

压力水柜借压力继电器自动工作。泵将水输送到压力水柜，压缩水柜上部的空气。直到水柜内的水位升高到上限位置为止。此时，压力继电器使泵断开。用水时水柜内的水在压缩空气的压力作用下流到日用总管内，直到压力水柜内的水位降低到下限位置，此时，压力继电器使泵接通，再将水注入压力水柜。泵根据压力水柜内水耗用情况，定期地注水入压力水柜。

（2）压力水柜容积确定

压力水柜的工作压力（相应水柜注水的上下限水位）规定二级压力。水柜的最大工作压力根据泵所产生的最大压头来确定，这个压力在大型舰船上取5kgf/cm 2，而在小型舰船上取3kgf/cm 2。根据水输送到最远和最高处的配水器所需克服的管路内的压头损耗确定水柜内最小工作压力。这种压力对小型和大型舰艇分别取1.5~2.5kgf/cm 2。包括在上下注水水位之间的水柜容积称为有效容积。这个容积在系统设计时应是最大的。压力水柜的容积应由计算确定。

图4－6所示为压力水柜工作示意图，以确定水柜的容积和外形尺寸。 压力水柜的有效容积可根据舰艇上水的平均小时耗量按下述公式计算：

)(m 3

ni

Q V y =

（4-3） 式中：Q ——舰艇上水的平均小时耗量（m 3/h ）t

m

q Q 0=

； 0q ——每人每昼夜的耗水量定额（m 3/d ）；

m ——舰艇上的编制人数；

t ——系统使用时间，在此时间内用完昼夜耗水量定额。取饮水系统h 8=t ，洗涤

水系统15=t h ；

n ——同时工作的压力水柜数目；

i ——1h 内压力水柜注水次数。

图

0V ——水柜开始注水时的水容积（m 3）； y V ——水柜有效容积（m 3）；

2V ——上水位时水柜内空气容积（m 3）； 1V ——下水位时水柜内空气容积（m 3）； 2P ——上水位时压缩空气的终压力（kgf/cm 2）； 1P ——下水位时压缩空气的初压力（kgf/cm 2）。

压力水柜内上水位上面空气空间的最后容积按下述方程式计算： 由于

1122P V P V = （4-4）

将21V V V y +=代入上式，则：

y y V P P V V μ=-=)11(

1

2

2 （m 3） （4-5）

式中

111

2

-=

P P μ （4-6）

最后空气垫的容积与系数μ成正比例。系数μ取决于比值

1

2

P P 。图4-8为系数μ与比

图4-8 μ与

1

2

P P 变化曲线 值

1

2

P P 的变化曲线图。利用它可方便地求出的要求的最后空气垫的容积2V 。 从曲线图中可以看出，当比值

12P P =2时，最后空气垫的容积和压力水柜尺寸最合适。1

2P P

值的减小会导致容积2V 和压力水柜的尺寸急增。

1

2

P P 值从2到3范围内增大时，有可能减小空气垫容积2V ，但这将使压力2P 升高。这种现象对供水系统是不允许的。在大多数情况下，比值

1

2

P P >3是不适宜的。

为了当舰艇摇摆时不使空气进入供水管道中，在压力水柜的底部经常有一定数量的水。

开始注水时的余水容积为0.125y V 。

压力水柜总容积V 等于：

20V V V V y ++=

或

)(m )

125.1()125.1(3

0nti

m q V V y μμ+=+= （4-7） 当压力水柜直径已知时，按下式计算水柜的高度：

(m)42

D V

h π=

（4-8） 式中 D ——压力水柜内径（m ）。

当

1

2

P P =2时，1=μ，此时，压力水柜的容积等于：

)(m 125

.2125.23

0nti

m q V V y == （4-9） 各种舰艇所采用的压力水柜容量见表4-5。 表4-5 压力水柜容量

（3）压力水柜（CB455-66）

① 适用于生活用淡水系统和卫生水系统。

② 压力水柜的型式和尺寸见下图及表4-6。 表4-6 外形尺寸（mm ）

标记示例：

容积为0.3m 3的压力水柜 压力水柜0.3CB455-66

③ 压力水柜的本体和人孔盖材料用A3F 。

④ 成套压力水柜应包括液位计，安全阀，空气截止阀、泄放阀、压力表和压力继电器等附件。安全阀应保证柜中最大压力不超过工作压力的110%。压力表刻度盘上应在工作压力4kgf/cm 2处标出红线。

⑤ 压力继电器动作范围为2~4kgf/cm 2。

⑥ 压力水柜应以二倍工作压力作液压强度试验。

三、蒸汽沸水器（CB424-77）

（1）蒸汽沸水器基本参数 表4－7 主要性能

（2）蒸汽沸水器的型式、基本尺寸

图4－10 蒸汽沸水器

表4－8 主要尺寸（mm ）

容量（L ） D D 1 H H 1 h 1 h 2 h 3 1δ

2δ

重量（kg ） 25 360 396 415 360 210 60 40 1 2 19 50 400 436 595 540 280 160 50 1 2 27 100 460 496 805 750 400 250 50 1.5 2 42 200 550 586 1055 1000 540 360 50 1.5 3 62 300

650

686

1155

1100

630

370

50

2

3

80

注：①壳体、盖采用不锈钢材料时，厚度为1δ；壳体、盖采用铝质材料时，厚度为2δ。

②图示是右式，左式与图对称。

图4－9 压力水柜