Система вентиляции и кондиционирования воздуха

Изменение параметров окружающей среды оказывает большое влияние на физиологическое и моральное состояние человека, и, следовательно, на его работоспособность. Одно из условий сохранения нормального физиологического состояния людей в закрытых помещениях — поддержание такого микроклимата (температуры, влажности и скорости движения воздуха), при котором человеческий организм не чувствует дискомфорта.

Качество воздуха зависит от многих причин и может резко меняться в зависимости от режима плавания ПЛ: над водой, на перископной глубине с использованием устройства РДП и на глубинах свыше перископной, когда внутренние помещения корабля отделены от атмосферы полностью, а отсеки разобщены. В последнем случае качество воздуха с течением времени ухудшается: процентное содержание кислорода постепенно уменьшается, а углекислого газа и других вредных газов — увеличивается. Кроме того, воздух в отсеках загрязняется пылью от одежды, обуви, парами топлива, масла, трюмной воды, работающего камбуза. Аккумуляторы, работающие в надводном и подводном положении, дизели и другое оборудование также ухудшают качество воздуха в отсеках.

Под воздействием перечисленных факторов и в связи с изменением температурных условий во внешней, окружающей подводную лодку, среде меняются и физические свойства воздуха: температура, давление и влажность.

На первых подводных лодках не было ни систем вентиляции, ни кондиционирования воздуха. Из-за малого времени пребывания под водой, малого объема корабля и отсутствия межотсечных переборок обходились вентиляцией в надводном положении через открытый входной люк.

Рост водоизмещения подводных лодок и разделение прочного корпуса переборками на изолированные отсеки, а также увеличение глубины погружения потребовало применения принудительной приточно-вытяжной вентиляции всех отсеков. Дальнейшее совершенствование подводных лодок, значительное увеличение автономности и, как следствие, возможность эксплуатации в разных климатических зонах потребовало применения не только вентиляции, но и кондиционирования воздуха.

Таким образом, для нормальной жизнедеятельности экипажа на подводных лодках необходимо производить искусственную вентиляцию и тепловлажностную обработку (кондиционирование) воздуха всех помещений.

Как отмечено в главе 6, в тех случаях, когда во всем комплексе помещений по тем или иным причинам невозможно создать комфортные климатические условия, помещения подразделяются на классы, и нормирование параметров микроклимата осуществляется с учетом продолжительности пребывания в них людей и характера их деятельности.

Система вентиляции предназначена для вентилирования помещений подводной лодки атмосферным воздухом в надводном положении, в режиме работы дизелей под водой и при стоянке на якоре или в базе, а также для перемешивания воздуха между отсеками в подводном положении для выравнивания его состава.

Система вентиляции (рис. 8.13) состоит из вдувного и вытяжного электровентиляторов и воздуховодов с запорной и распределительной арматурой.

Запорная арматура устанавливается в местах прохода воздуховодов через прочный корпус и межотсечные переборки и имеет дистанционное электрогидроуправление с ГКП и ручное управление непосредственно в отсеках съемными ключами. При этом арматурой, установленной на межотсечных переборках, можно управлять вручную с обеих сторон. Сигнализация положения этой арматуры выведена на центральный пульт. Остальная запорная и воздухораспределительная арматура имеет только ручное управление.

При проходе воздуховода через прочный корпус, для обеспечения большей надежности системы вентиляции от попадания воды внутрь прочного корпуса, устанавливаются последовательно два запора: бортовой клапан и бортовая вентиляционная захлопка, соединенные между собой равнопрочной с ними трубой. Для контроля отсутствия воды в прочной трубе от нее отведен трубопровод с датчиком наличия воды, сигнал от которого выведен на центральный пульт. Контроль осуществляется также визуально.

На вдувном воздуховоде, при необходимости, могут быть установлены воздухоохладитель и воздухонагреватель для предварительной обработки подаваемого в отсеки воздуха по его охлаждению или нагреву. Свежий наружный воздух забирается из шахты подачи воздуха к дизелям внутри корпуса, и вдувной электровентилятор по воздуховодам подает его во все отсеки подводной лодки.

Отработанный и загрязненный воздух забирается из помещений с наибольшими выделениями вредных примесей и тепла (гальюны, душевые, медицинские помещения, аккумуляторные ямы, камбуз, агрегатные) и через шахту вытяжной вентиляции выбрасывается наружу или к дизелям при их работе.

При расчетах систем и средств вентиляции следует исходить из необходимости подачи в отсеки и помещения с постоянным пребыванием экипажа не менее 30 м3 воздуха в час на одного человека. При этом помещения первого класса должны вентилироваться с кратностью не менее трех воздухообменов, помещения 2 класса — не менее двух, а помещения третьего класса не менее полутора воздухообменов в час.

Для нормализации химического состава воздуха в отсеках, загазованных в результате аварии, должна быть предусмотрена форсированная вентиляция, с кратностью воздухообмена в два раза большей, чем в обычных условиях.

Во всех помещениях корабля, за исключением гальюнов и душевых, вентиляция выполняется приточно-вытяжной, при этом в ГКП, постах управления и каютах приток свежего воздуха должен преобладать над вытяжкой, а в кают-компании, столовой, лазарете, камбузе и буфетной — наоборот. Гальюнные выгородки и душевые оборудуются только вытяжной вентиляцией с фильтрами-запахопоглотителями, конструкция которых должна предотвращать распространение запахов в отсеке при неработающем вентиляторе.

Система кондиционирования (см. рис. 8.13) состоит из воздухоохладителя с электровентилятором и воздуховода с арматурой, понижающих температуру и влажность воздуха. Воздух, охлажденный в воздухоохладителях холодной водой от холодильной машины и в автономных хладоновых кондиционерах, работающих в автоматическом режиме от датчика температуры воздуха, подается в жилые и служебные помещения и на боевые посты энергетических отсеков. Для уменьшения воздушной шумности от работы системы кондиционирования применяется малошумная воздухораспределительная арматура, а на воздуховодах у электровентиляторов устанавливаются воздушные глушители.

Проектирование системы кондиционирования начинается с составления тепловых балансов для всех режимов плавания подводной лодки (полный подводный ход, надводный ход с одновременной зарядкой аккумуляторных батарей и др.). В тепловой баланс, с одной стороны, входят суммарные тепловыделения от людей, различного оборудования и теплопритоков от ограждающих поверхностей помещений, с другой стороны, суммарная хладопроизводительность системы кондиционирования. По наиболее теплонапряженному режиму выбирается оборудование кондиционирования, устанавливаемое в помещениях, — холодильные машины, автономные кондиционеры, воздухоохладители. Хладопроизводительность системы кондиционирования выбирают с 20%-ным запасом от максимальной мощности тепловыделений. Диаметры воздуховодов рассчитывают в зависимости от количества подаваемого воздуха и заданных в них скоростей потока. Скорость воздуха в магистральных воздуховодах принимается в пределах 8... 12 м/с, в отростках воздуховодов с воздухораспределительной арматурой — в пределах 5...8 м/с.

Запорная арматура для системы вентиляции выбирается на рабочее давление, равное рабочему давлению корпусной конструкции, на которую она устанавливается. Запорная арматура для системы кондиционирования на воздуховодах принимается с рабочим давлением, равным 2000 Па. Управление системой осуществляется с пульта, расположенного в ГКП.