Giáo trình Hệ thống tàu thủy - Chương 1: Khái niệm chung về các hệ thống tàu thủy

ng phương pháp đặc tính. Để tránh làm hỏng bọt, trong đường ống không được cho phép có chỗ uốn cong mạnh và thay đổi mặt cắt ngang. Số lượng chung của các cản cục bộ phải là tối thiểu. 60 56 Chương 6 CÁC HỆ THỐNG VỆ SINH 6.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ HỆ THỐNG VỆ SINH Chức năng chính của các hệ thống vệ sinh là cấp nước cho thủy thủ đoàn và hành khách, cho các nhu cầu sinh hoạt và thải ra mạn các chất bẩn và nước bẩn (nước thải). Các hệ thống vệ sinh bao gồm: hệ thống cấp nước, hệ thống nước thải, nước nhà vệ sinh và hệ thống thoát nước. Hệ thống cấp nước bao gồm các đường ống của hệ thống nước ăn, nước rửa và nước ngoài mạn. Nước ăn được giữ ở nhà bếp, khoang dự trữ, căng-tin, nhà ăn, bar, phòng rửa bát đĩa, các phòng có bồn rửa, dụng cụ đun nước và các phòng y tế. Nước rửa (nóng và lạnh) được đưa đến các nhà tắm, phòng tắm hoa sen, phòng giặt và các phòng khác. Nước mạn không qua sử lý được dùng để dội nhà vệ sinh, bồn tiểu tiện, làm nguội nước đun sôi trong các vũng (bàu) và cho các mục đích khác (đối với tàu sông) Hệ thống nước thải để thải nước ra khỏi nhà tắm, phòng tắm hoa sen, phòng giặt và các bồn rửa và các chỗ khác. Nhờ hệ thống nước phốt, người ta thải nước phốt từ các nhà vệ sinh. Hệ thống thoát nước được dùng để thải nước từ các boong hở, nước mưa và cả nước đọng sau khi rửa các kết cấu và thiết bị, v.v. Các tàu chạy biển được phân loại theo cấp hoạt động của nó: các tàu chạy ven bờ, các tàu chạy ở các vùng biển hạn chế và viễn dương. 6.2. HỆ THỐNG CẤP NƯỚC 6.2.1. Yêu cầu đối với nước ăn (uống) 57 Nước uống trên tàu được giữ trong các két chứa. Để làm điều này, người ta thường sử dụng các két liền vỏ của tàu. Thành của bể chứa cũng như két liền vỏ phải không tiếp xúc với nước ngoài mạn và giáp với các bể chứa nhiên liệu, dầu nhờn, nước nhà vệ sinh và nước thải, v.v. Nước ăn được chứa vào nhiều bể, ít nhất là 2, để dự trữ và rửa bể thường xuyên mà vẫn có nước ăn. Để dùng làm nước uống, trên các tàu sông người ta lấy nước từ trên bờ và cả nước ở ngoài mạn sau khi đã làm sạch nó cẩn thận và khử trùng trong điều kiện của tàu. Nước được đun trong các thiết bị đun nước, nước uống được đun trong các nồi điện (thiết bị đun điện kiểu titan) hoạt động liên tục. Nước rửa được giữ trong các khoang hoặc các két liền vỏ có dung tích đủ bảo đảm nhu cầu về nước rửa trong thời gian dừng ở cảng, cả khi có rò lọt hệ thống nước bẩn vào một số két. Đường ống của hệ thống cấp nước ăn phải riêng biệt với đường ống nước rửa ngoài mạn hay với các đường ống dẫn các chất khác. Cho phép nối ghép các hệ thống nước ăn và rửa khi điều kiện làm sạch và khử trùng nước ngoài mạn thoả mãn các yêu cầu của Qui phạm. Các két chứa nước ăn và rửa được trang bị các ống rót, hút (tiêu thụ) và thông hơi. Để đo lượng nước ăn trong các két cần phải sử dụng thiết bị tự động và các thiết bị khác mà chúng không có khả năng làm bẩn nước. Không cho phép sử dụng các thanh đo làm việc này. Nước rửa có thể đo bằng các ống đo có các thanh đo ổn định được lắp ghép chặt trên các ống boong. Thành các két làm từ thép các-bon ở phía trong phải được bảo vệ bằng cách phủ một lớp bền vững. Không cho phép đặt các két dự trữ nước ăn ở trong buồng máy - nồi hơi cũng như trong cùng một khoang với các két nước nhà vệ sinh và các dòng chảy và rác. 6.2.1. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống cấp nước Để tự động hóa cấp nước tới nơi sử dụng, trên các tàu hiện đại người ta đặt bình khí nén, nó là một bình kín, phần bên trên của nó chứa khí nén còn phần bên dưới là nước. Trên két còn lắp các dụng cụ, thiết bị cần thiết (hình 6.1). 58 Hình 6.1. Sơ đồ hệ thống bình khí nén 1 - mạng lưới điện; 2 - rơ le nhiệt để tắt động cơ điện; 3 - rơ le áp suất; 4 - ma- nômét (áp kế); 5 và 10 - mức nước khi tắt và mở bơm; 6 - ống dẫn khí nén vào; 7 - cấp nước tới nơi sử dụng; 8 - cột chỉ báo; 9 - van an toàn; 11 - bình khí; 12 - bơm; 13 - động cơ điện; 14 - fil lọc; 15 - đường dẫn nước tới bơm. Nước đã xử lý được cấp vào bình khí do bơm nước uống, còn từ nó dưới áp suất 1,5 - 3 kG/cm2 - nước đi đến nơi sử dụng. Khi áp suất trong bình khí đến 1,5 kG/cm2, nhờ áp kế bơm nước uống được bật, còn khi đạt áp suất 3 kG/cm2 nó cũng nhờ áp kế mà tự động ngắt. Những chỗ dùng nước lắp vào đường ống của hệ thống cấp nước nhận được nước được nén ra từ bình khí nén do áp suất của khí nén. Khi áp suất trong bình khí nén giảm xuống đến giá trị thấp nhất cho trước, bơm chuyển nước tự động chạy và bơm nước cho nó đến khi áp suất không khí tăng đến giá trị lớn nhất cho trước. Sau đó bơm tự động dừng - nhờ rơ-le áp suất và nước tới nơi sử dụng lại được cấp dưới áp suất khí nén. Sơ đồ nguyên lý thiết bị bình khí nén cho ở hình 6.1. Nước vào bình khí được cấp do bơm điện ly tâm, bơm chạy và dừng tự động nhờ rơ le áp suất. Trong trường hợp động cơ điện quá nóng, dưới tác dụng của rơ le nhiệt, nó tự động bị ngắt khỏi lưới điện và bơm dừng lại. Van an toàn làm việc khi áp suất không quá 1,2 lần áp suất khi mà khi đó tắt bơm. Cấu tạo chung của hệ thống cấp nước hiện đại có các thiết bị làm sạch và khử trùng có thể hiểu được nhờ hình 6.1. Hệ thống gồm có hệ thống nước ăn và nước ngoài mạn. 59 Hình 6.2. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống cấp nước. 1 - két nước mạn; 2 - đường ống chính nước mạn; 3 - nhà vệ sinh; 4 - nhà tắm; 5 - đường nước ăn lạnh; 6 - phòng tắm hoa sen; 7 - phòng giặt; 8 - bồn rửa; 9 - nồi đun nước sôi kiểu titan; 10 - đường ống chính vòng của nước nóng; 11 - thiết bị đun nước; 12 - bơm tay nước ăn; 13 - bơm điện vệ sinh cấp nước ăn vào bình khí; 14 - va an toàn; 15 - bình khí (máy dò âm nước); 16 - rơ-le manomet tự động mở và tắt bơm 13; 17 - ống thông hơi; 18 - ống có khuỷu ống ở trên boong để bơm đầy két 20 nước từ đường ống nước bờ; 19 - van một chiều; 20 - két nước ăn; 21 - rơ-le kiểu phao nổi tự động tắt và bật bơm 25 và các chi tiết 22 - 24; 22 - các đền diệt trùng; 23 - phin lọc cát; 24 - thùng điện phân (máy chất đông tụ); 25 - bơm diện nước mạn; 26 - bơm điện của hệ thống nước mạn; 27 - bình khí của hệ thống nước mạn. Hình 6.3. Sơ đồ hệ thống nước uống (ăn) 60 1 - đường ống nhận nước; 2 - két chứa nước ăn; 3 - đường ống dẫn nước từ két chứa đến bơm; bơm tay; 5 - bơm ly tâm; 6 - bình khí nén; 7 - rơ le áp suất định hướng cho bơm ly tâm làm việc; 8 - đường ống nước chính cao áp; 9 - thiết bị tiêu thụ nước Nước ngoài mạn, được sử dụng rộng rãi để làm nước ăn được lọc sạch ở phin lọc cát, có sự kết tủa sơ bộ trong thùng điện phân. Sự khử trùng nó được thực hiện ở trong nhóm các đèn diệt trùng, là các đèn hơi thủy ngân với ống làm bằng thủy tinh đặc biệt chỉ cho các tia cực tím đi qua. Hệ thống nước ngoài mạn có bơm riêng và bình khí nén riêng. Hình 6.4. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống cấp nước ăn trên tàu 1 - van chặn; 2 - két chứa nước ăn; 3 - van ba ngả; 4 - đường nhận nước ăn từ phễu nhận nước; 5 - phễu nhận nước; 6 - ống thông hơi; 7 - van chặn một chiều; 8 - bơm nước ăn; 9 - đường ống dẫn khí nén; 10 - thiết bị tăng áp là bình khí nén; 11 - thước đo nước; 12 - áp kế; 13 - van an toàn; 14 - đường ống chính của hệ thống cấp nước ăn; 15, 16, 17 - đường ống dẫn nước ăn đến nơi tiêu thụ; 18 - cửa thăm nước; 19 - đường nhận nước từ thiết bị lọc mặn. 61 Hình 6.5. Sơ đồ nguyên lý thiết bị lọc “Ozon 0,5” 1 - két nước mạn; 2 - bơm nước mạn; 3 - phin cát; 4 - vòi phun -hòa trộn; 5 - cột tiếp xúc; 6 - két nước uống; 7 - đường ống thoát nước; 8 - bơm nước uống; 9 -bình khí nén; 10 - miệng phun bằng gốm; 11 - đường ống hỗn hợp Ozôn - không khí; 12 - máy tạo Ozôn; 13 - van điện từ. Trên hình 6.3 mô tả nguyên lý hoạt động của một dạng hệ thống cấp nước ăn cho tàu. Nước được nhận vào két chứa qua đường 1, từ két chứa nước đi theo đường ống dẫn 3 đến bơm 5. Bơm 5 hoạt động đồng bộ với bình khí nén 6 qua rơ le áp suất 7, nước từ bình khí nén 6 được nén ra theo đường ống chính 8 rồi đến cụm thiết bị tiêu thụ nước 9. Tương tự như vậy cho hệ thống cấp nước ăn cho sơ đồ nguyên lý ở hình 6.4, chỉ khác là ở sơ đồ này, ngoài đường dẫn nước lấy từ bờ qua phễu nhận nước, còn bố trí đường nhận nước từ thiết bị lọc mặn 19. Để chuẩn bị nước uống ở các điều kiện trên tàu Volgobalsudoproekt đã chế tạo ra thiết bị lọc nước mạn kiểu “Ozôn - 0,5” rất phù hợp với tàu sông, làm việc theo nguyên tắc sau: Bơm nước mạn cấp nước mạn vào phin lọc cát, ở đó nó được làm sạch sơ bộ. Nước đã được lọc qua, qua phin lọc dạng lưới đi vào bơm phụt - hoà trộn, ở đó nó được hòa trộn với hỗn hợp Ozôn - không khí được hút đến từ máy tạo Ozôn. Nước được Ozôn hóa (nước Ozôn) đi đến cột tiếp xúc để tiếp xúc với Ozôn lần thứ hai. Từ đó, nước uống đi vào bình, bơm đầy nó diễn ra tự động. Khi đạt đến mức nước tối thiểu trong nó thì qua rơ le kiểu phao nổi, bơm nước mạn và máy tạo Ozôn với thiết bị quạt gió được bật và ngược lại khi đạt đến mức nước cực đại thì các máy với thiết bị nói trên được tắt. 62 6.2.1. Tính toán hệ thống cấp nước Lượng nước ăn, nước rửa lấy lên tàu từ các nguồn trên bờ, phụ thuộc vào số lượng thủy thủ đoàn và hành khách, tính năng của tàu và thời gian chuyến đi tới cảng mà ở đó có thể đổ đầy nước dự trữ từ hệ thống nước trên bờ. Lượng này được tính toán theo các chỉ tiêu của Qui phạm (2030 lít/người/ngày-đêm nước ăn). Các két chứa nước ăn nhận được từ các nguồn trên bờ cần phải có đủ thể tích. Thể tích có ích của chúng phải không nhỏ hơn: , 1000 1 ..n.qV NANA  m 3. (6.1) trong đó: qNA - nước ăn định mức tối thiểu chi phí cho một người trong ngày-đêm, l n - số người trên tàu.  - thời gian dài nhất của hành trình giữa các địa điểm lấy nước, ngày- đêm. Nếu nước rửa, cũng như nước ăn, được lấy từ các nguồn trên bờ, thì tổng thể tích có ích của các két được tính theo công thức: , 1000 1 ..n).qq(V NRNAN  m 3. (6.2) trong đó: qM - nước rửa định mức tối thiểu chi phí cho một người trong một ngày đêm, l. Đường kính các ống chính cơ bản của hệ thống cấp nước được xác định bằng tính toán thủy lực. Lưu lượng tính toán phụ thuộc vào định mức chi phí nước cho các nơi sử dụng. Khi đó cần phải biết bao nhiêu cái tiêu thụ nước đồng thời, điều này được tính bằng hệ số đồng thời. Lưu lượng của một nhóm các chỗ sử dụng giống nhau nào đó (ví dụ: các vòi cho bồn rửa mặt) được tính theo công thức: ,k.k.z.qQ 301i  m 3/g. (6.3) trong đó: q1 - lưu lượng tính toán cho một nơi sử dụng, m3/g. z - số nơi sử dụng. k0 - hệ số làm việc đồng thời của các nơi sử dụng trong vòng 1 giờ. k3 - hệ số chất tải của nơi sử dụngtrng vòng 1 giờ. 63 Lưu lượng nước chung trung bình theo giờ trên tàu: iCP QQ  ,m 3/g. (6.4) với: Qi - tổng các lưu lượng trung bình của các nơi tiêu thụ khác nhau, m3/g. Khi tính toán đường kính đường ống của hệ thống cấp nước, người ta lấy các giá trị trung bình của tốc độ chuyển động của nước như sau: cho ống chính nằm dưới áp lực của bình khí nén và cho ống đẩy của các bơm là 1,52,5 m/s; cho các ống nhánh từ ống chính là 12 m/s và đối với các đường ống hút của các bơm 0,751,5 m/s. Các bơm, bơm chuyển nước trong hệ thống cấp nước, được chấp nhận gọi là bơm vệ sinh. Lưu lượng của chúng được xác định từ tính toán nhu cầu nước trên tàu. Lưu lượng bơm nước ăn có thể tính theo công thức: , .1000 q.n Q H NA   m3/g. (6.5) với: H - thời gian làm việc của bơm trung bình trong ngày đêm, giờ, được lấy 23 giờ. Nếu bơm vệ sinh bơm chuyển nước ăn và rửa thì lưu lượng của nó: , .1000 )qq.(n Q H NRNA    m3/g. (6.6) Các bơm vệ sinh thường tạo cột áp trong giới hạn H = 30  40 m.c.n. Thể tích bình khí nén được xác định bằng tính toán. Người ta phân biệt thể tích toàn bộ và thể tích có ích. Thể tích có ích của bình là thể tích giới hạn giữa mức dưới và mức trên của sự điền đầy. Chúng ta ký hiệu: V0 - thể tích nước của bình khi bắt đầu bơm, m3. VN’ - thể tích có ích của bình, m3. U1 - Thể tích không khí trong bình ở mức điền đầy thấp nhất, m3. v1 - Thể tích không khí trong bình ở mức điền đầy cao nhất, m3. p1 - áp suất ban đầu của khí nén ở mức điền đầy thấp nhất, kg/cm2. p2 - áp suất ban đầu của khí nén ở mức điền đầy cao nhất, kg/cm2. Thể tích có ích của bình khí được xác định theo công thức: 64 i Q V cp'BK  (6.7) trong đó: Qcp - lưu lượng nước trung bình theo giờ trên tàu, m3/g, i - số lần bơm đầy trong vòng 1 giờ, được lấy không lớn hơn 6. Trị số sơ bộ của Qcp có thể tìm được theo công thức: , .1000 n.q Q 0 cp   m3/g. (6.8) trong đó: q - định mức nước chi phí cho một người trong ngày đêm, l/người.ngày đêm. 0 - thời gian, mà trong khoảng đó định mức nước cho ngày đêm được tiêu dùng hết, gìơ/ngày đêm. Thể tích cuối cùng của không gian không khí (đệm khí) ở bên trên mức nước trong bình khí được xác định bằng công thức: 1122 p.Vp.V  (6.9) trong đó: V1 = VBK’ + V2. Thay vào đẳng thức (6.9) giá trị V1, ta tìm được: ,V.m] )1 p p ( 1 .[VV 'BK 1 2 ' BK2    m3. (6.10) trong đó: )1 p p ( 1 m 1 2   . Từ công thức (6.10) thấy rõ rằng, thể tích cuối cùng của đệm khí tỷ lệ thuận tuyến tính với hệ số m, nó phụ thuộc vào tỷ số ( p2/p1 ). Để cho khi lắc tàu không khí không lọt vào đường ống dẫn ra, bên dưới bình luôn còn lại một lượng nước nào đó. Thể tích V0 bị nó chiếm chỗ ở thời điểm bắt đầu bơm vào, thường lấy bằng: 0,1.VBK’. Thể tích toàn bộ của bình khí: 2 ' BK0 VVVV  . (6.11) hoặc: .V).m1,1(V 'BK (6.12) 65 Khi cho đường kính phần hình trụ của bình khí, ta xác định được gần đúng chiều cao của nó theo công thức: . D. V.4 h 2  (6.13) trong đó: D - đường kính của bình khí, m. Khi ở tỷ số khả dĩ nhất của tỷ số 2 p p 1 2  , hệ số m = 1, khi đó thể tích bình khí sẽ bằng: .V.1,2V 'BK (6.14) 6.3. CÁC HỆ THỐNG NHÀ VỆ SINH, NƯỚC THẢI VÀ THOÁT NƯỚC 6.3.1. Hệ thống nước nhà vệ sinh và nước thải Trên tất cả các tàu, để thải các nước thải và nước bẩn từ nhà vệ sinh, nước từ các chỗ rửa mặt, nhà tắm, giặt, phòng ăn, từ các bồn rửa và v.v. người ta thiết kế các đường ống nước phốt và nước thải. 6.3.1.1. Các yêu cầu cơ bản của hệ thống nước nhà vệ sinh và nước thải Ở các hệ thống nước phốt - thải kín thì nước thải và các chất bẩn được dẫn vào các két nước phốt (thải), từ đó chúng được bơm chuyển vào các bể chứa trên bờ hoặc bến nổi để chứa nước phốt và thải. Để thay cho việc dùng một hệ thống tập trung, có thể lắp đặt đường ống nước phốt riêng biệt với đường ống nước thải sinh hoạt. Trong các trường hợp như vậy, nước vào các bể nước phốt bao gồm cả dòng nước từ các nhà vệ sinh riêng và công cộng, phòng giặt và cả từ chỗ rửa mặt của phòng bệnh xá của tàu, phòng cách ly và buồng an dưỡng. Vào két nước thải sinh hoạt bao gồm nước thải từ nhà tắm, chỗ rửa mặt, phòng rửa, bar, nhà ăn, căng-tin và bếp. Các bể phốt được làm kín, có hệ thống bên ngoài của tổ hợp, với các kết cấu kín để chỉ báo mức độ đầy của chúng. Đáy các két cần phải nghiêng và có nút để xả cạn hoàn toàn các chất chứa trong đó. Mặt bên trong của các két được sơn bằng sơn chịu a-xít. 66 Các bể nước phốt và nước thải phải được bố trí ở xa những buồng ở và buồng phục vụ, vị trí điều khiển và nguồn nhiệt. Để rửa bên trong, chúng được trang bị các ống đục lỗ và các thiết bị phụ tùng khác mà nước được đưa vào chúng từ đường ống nước mạn hoặc từ đường ống chính của hệ thống cứu hoả. Nước từ nhà vệ sinh và nước thải từ các buồng vệ sinh đi vào các két là dòng tự chảy, còn thải chúng ra khỏi đó nhờ bơm hoặc bơm phụt theo các ống kết thúc trên boong của cả hai mạn ở các đầu đặc biệt phục vụ cho việc nối với các thiết bị hút bờ hoặc các trạm nổi. Các đường ống hút phải được nối ở bộ phận thấp nhất của két ở cách đáy 30  40 mm. Hình 6.6. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống nước nhà vệ sinh - nước thải. a - hình dạng chung của hệ thống; b - bể (thiết bị) lắng. 1 - bồn rửa; 2 - thiết bị rửa; 3 - ống khí; 4 - hố xí; 5 - chậu tiểu tiện; 6 - đường ống chính nước phốt; 7 - đường ống chính nước thải; 8 - ống để thải các thứ chứa trong bể nước phốt bằng phương tiện của các trạm làm sạch; 9 - bể nước phốt; 10 - thiết bị đo kiểu phao nổi; 11 - bơm phụt thủy lực; 12 - đường ống đưa nước đến rửa két; 13 - đường ống đưa nước đến từ hệ thống dập tắt (cứu hoả) bằng nước; 14 - đường ống dẫn chất bẩn lên các trạm trên bờ hoặc trạm nổi. 67 Các đường ống từ hố đại và tiểu tiện, theo nguyên tắc, không nối gộp với các đường ống đưa nước ra từ nhà tắm, phòng tắm hoa sen hay chỗ rửa mặt. Chúng được lắp đặt có độ nghiêng xuống về phía lỗ ra và không có chỗ uốn mạnh hoặc ngoặt. Đối với các đường ống chính, độ nghiêng bình thường được lấy bằng 0,5 và tối thiểu là 0,3. Không được lắp đặt các ống của hệ thống nước phốt và thải qua buồng ở, căng- tin, nhà ăn và v.v. Để tránh đọng thành hạt nước, các ống đi qua hành lang và các buồng phục vụ được cách ly bằng phớt hoặc bằng sợi tổng hợp. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống nước nhà vệ sinh - nước thải được trình bày ở hình 6.6, a. Nước từ các nhà xí và nước thải được dẫn ra theo các đường ống riêng biệt vào bể nước phốt. Từ đó các chất chứa đựng ở đó được bơm phụt thủy lực bơm lên trạm trên bờ hoặc các trạm nổi. Bể nước phốt được trang bị thiết bị đo kiểu phao nổi, nó thông báo đến buồng lái về việc mức trong đó đạt đến giới hạn trên. Để rửa ở phần trên của két, người ta đặt các ống có lỗ thủng, nước được đưa vào các ống từ đường ống chính của hệ thống cứu hoả. Hình 6.7. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống chất thải trên tàu Dòng đến lỗ xả nước 68 1 - đường ống nước phốt; 2 - đường ống nước thải; 3 - van chặn mạn; 4 - ống đi thẳng ra mạn; 5 - lỗ thoát nước; 6 - cửa van nước (si-phông); 7 - âu tiểu tiện; 8 - két chứa nước thải; 9 - bơm; 10 - két tràn nước thải Thông hơi bể nước phốt được thực hiện nhờ ống không khí. Trên đầu của nó, thường người ta lắp phin lọc để làm sạch không khí đi ra từ bể nước phốt. Các chi tiết lọc, thường xuyên được đổ đầy than gỗ đã được hoạt tính hoá. Để cho trong nhà vệ sinh và các chỗ tắm rửa không xuất hiện các mùi khó chịu, trong các thiết bị vệ sinh, người ta đã dùng các cửa van nước được đặt dưới các thiết bị hoặc đưa vào kết cấu của nó, ví dụ như hố xí (la-va-bô). Các cửa van là đoạn ống cong hay cũng như các chi tiết ở bể phốt, mà ở trong đó có nước ngăn lối qua của khí từ ống vào buồng. Cũng cho mục đích này, người ta còn dùng bể (thiết bị) lắng, nằm ở dưới bồn rửa (hình 6.6, b). Trên hình 6.7 mô tả sơ đồ nguyên lý của một loại hệ thống nước phốt có bố trí két tràn. Đối với các hố xí bố trí dưới mớn nước có bố trí hệ thống khí nén thì sơ đồ nguyên lý làm việc như hình 6.8. Trên sơ đồ chỉ ra nguyên lý hệ thống chất thải bố trí hố xí dưới mớn nước với sự sử dụng của khí nén. Nước ngoài mạn nhận được khi mở van 2 theo đường ống 1 vào bể rửa trôi 3 dung tích 8 lít. Khi mở van 6, nước nhận được theo đường ống 4, một phần đi vào hố xí. Ở sơ đồ này, nếu mở van 2 lắp đặt ở mạn và van 5 xuất hiện nước rửa trôi chậu xí trực tiếp từ ngoài mạn vào. Khi đẩy nước ra, cần mở pê-đan 9 để mở van dự một chiều dẫn hướng 8 và cho phép nước bẩn đi xuống dưới bệ xí. Khi mở pê-đan 9, van 8, van 12 được mở nhờ hỗn hợp nước -không khí nhận được từ sự cung cấp từ đường ống chính của tàu, nước bẩn từ phía dưới chậu xí theo đường ống dẫn nước bẩn theo đường ống dẫn 18 vào bể phốt 20. Sau khi thổi khoang dưới chậu xí, chất cặn bã có áp suất tăng lên.Vì vậy trước khi lặp lại việc sử dụng thiết bị nhất thiết phải mở van 11 đâu tiên và phin lọc mùi phía dưới 10 vào két. Phin lọc 10 loại trừ mùi khó chịu, không khí trong két nước thải và nước phốt vào bể phốt 20 được không khí nén thổi khi mở van 17, từ bể phốt, nước thải được thải qua mạn theo đường 22 69 Hình 6.8. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống chất thải bố trí ở dưới mớn nước với sự sử dụng khí nén để thổi nước thải và bể lắng cặn 1 - đường ống nước ngoài mạn; 2, 5, 6, 11, 12, 17, 21 - các van chặn; 3 - bể rửa trôi; 4 - đường ống dẫn nước để rửa trôi; 7 - hố xí; 8 - van dẫn hướng; 9 - pê-đan để mở van 8; 10, 15, 16 - phin lọc - thiết bị hút; 13, 16 - van giảm áp; 14 - áp kế (manômét); 18 - đường ống nước thải; van cặn (clinket); 20 -bể nước phốt; 22 - đường ống nước phốt để thải ra mạn. 6.3.1.2. Tính toán hệ thống nước thải. Khi xác định thể tích bể nước phốt - nước thải sinh hoạt, người ta tuân theo các chỉ tiêu qui định của Qui phạm. Dung tích các bể nước phốt - nước thải sinh hoạt phải được xác định xuất phát từ thời gian lớn nhất mà tàu mất để đi qua quãng đường giữa các trạm, mà ở đó nó có thể thải các thứ chứa trong bể. Thể tích có ích của bể nước phốt - nước thải có thể được tìm thấy nhờ công thức: 70 1000 1 ..n.qV C  , m 3. (6.15) trong đó: q- định mức tối thiểu của nước phốt - nước thải sinh hoạt cho một người trong một ngày đêm, l. n - số lượng thuyền viên. C - thời gian dài nhất của chuyến đi giữa các trạm, ngày đêm. Các đường ống nước thải và nước phốt được làm từ các ống thép hoặc polyetilen. Chúng cũng có thể được làm bằng ống thép bọc bakelit hoặc ống thép lót polyetilen. Vật liệu nối đường ống phải tương thích với vật liệu ống. Để làm vật liệu của thiết bị cho các đường ống thép, người ta dùng gang và thép, còn cho các ống polyetilen là chất dẻo. Đường kính các ống chính dẫn ra từ các hố đại tiện được lấy không nhỏ hơn 100 mm, từ các âu tiểu tiện - từ 50  70 mm. Tốc độ tính toán của dòng nước thải trong các đường ống phải không nhỏ hơn 0,6 m/s và không lớn hơn 3,5 m/s. 6.3.2. Hệ thống thoát nước Nước từ các boong được thải ra theo các đường ống thoát mà các đầu hút của chúng có các lỗ (ống) thoát nước. Chúng thực hiện chức năng của bể lắng và bảo vệ các ống khỏi rác bẩn. Chúng được đặt trên các boong kín nước. Nước từ các ống thoát từ các boong nằm cao hơn boong mạn khô, được dẫn trực tiếp ra mạn. Từ các buồng nằm thấp hơn boong mạn khô, nước đi theo các ống thoát vào các lỗ xả nước hoặc vào các két nước thải riêng. Sơ đồ thải nước từ các boong trên và các boong của các buồng nhờ các lỗ thoát được mô tả trên hình 6.9. Với mỗi boong nằm bên trên, nước được thoát xuống boong nằm bên dưới theo các ống thoát 1 cho đến khi nào tới boong hở cuối cùng trên đường nước khi có tải. Từ đó nước theo ống thoát nước boong 2 đổ ra mạn. Lượng lớn nước từ các boong lộ thiên được thải qua các lỗ khoét 10 của mạn chắn sóng. Từ các boong, nằm bên dưới đường nước khi có tải, nước thải thoát xuống theo các ống thoát 3 vào lỗ thoát 4 hoặc két nước bẩn. Các ống thoát được bảo vệ khỏi rác nhờ ống thoát 8 có trang bị lưới 9, các tấm chắn (mái dua) 7 và khoang lắng đọng 6. Để ngăn ngừa sự xuất hiện các mùi từ các khoang nước thải, trên các ống thoát dẫn nước từ các buồng kín ra, người ta đặt ống 71 xi-phông 5. Các lỗ mạn của các ống như vậy có các van (một chiều) loại trừ khả năng lọt nước ngoài mạn vào chúng trong trường hợp sóng gió. Hình 6.9. Sơ đồ hệ thống thoát nước Hệ thống các ống thoát từ các boong hở (lộ thiên) được làm từ các ống thép, trên các tàu có vỏ bằng hợp kim nhôm - bằng hợp kim nhẹ. Đối với các buồng kín, chúng có thể được làm bằng các ống polyetilen. Phương pháp tính các ống nước thải và nước từ nhà vệ sinh dựa trên nguyên tắc tính toán chung với lưu lượng chất lỏng hữu hạn. 72 67 Chương 7 CÁC HỆ THỐNG SƯỞI 7.1. CHỨC NĂNG VÀ YÊU CẦU CƠ BẢN ĐỐI VỚI CÁC HỆ THỐNG SƯỞI Các hệ thống sưởi phục vụ cho việc làm ấm các phòng ở, phòng phục vụ và các phòng làm việc của các tàu trong mùa lạnh. Sưởi có các loại sưởi bằng nước, hơi nước, không khí và điện. Đối với các hệ thống sưởi, có các yêu cầu cơ bản sau: Ở hệ thống sưởi tập trung, cần phải xét đến khả năng điều chỉnh nhiệt độ ở trong từng phòng riêng biệt. Thiết bị sưởi phải có cấu tạo như thế nào đó để có thể làm nó sạch khỏi bụi và các thứ bẩn khác. Các thiết bị sưởi cần phải được đặt theo nguyên tắc, ở mạn hoặc là thành ngoài của các kiến trúc thượng tầng. Không cho phép đặt trực tiếp ở đầu giường, trên và dưới các giường và trên các đi-văng. 7.2. TÍNH TOÁN TỔN THẤT NHIỆT CỦA CÁC PHÒNG ĐƯỢC SƯỞI Khi tính toán hệ thống sưởi bất kỳ, phải xác định tổn thất nhiệt qua các vách ngăn của phòng được sưởi, mà vì mục đích giảm tổn thất nhiệt, chúng được người ta bọc cách nhiệt. Lượng nhiệt tổn thất qua các vách phẳng được tính theo công thức sau: )tt.(F.kQ HBCT  , kcal/g. (7.1) ở đây: k - hệ số truyền nhiệt qua vách, kcal/m2.giờ.0C. F - diện tích bề mặt vách, m2. tB - nhiệt độ không khí trong buồng, 0C. tH - nhiệt độ môi trường (không khí và nước) ở bên ngoài phòng, 0C. 68 Hệ số truyền nhiệt cho vách phẳng đồng nhất được biểu diễn qua quan hệ: HB 11 1 k        (7.2) ở đây: B - hệ số tỏa nhiệt từ không khí buồng tới bề mặt trong của vách, kcal/m2.giờ.0C. H - hệ số tỏa nhiệt từ bề mặt ngoài vách tới môi trường