ООО"ФилАвто"   г.Энгельс

8(8453)771368,   8(8453)711439   filavto@yandex.ru

 

 

ТОПЛИВНЫЕ СИСТЕМЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ.

Топливная система - это совокупность устройств и агрегатов для пи­тания дизеля топливом.
Топливная система состоит из топливных систем высокого и низкого давлений и топливной аппаратуры.
Топливная система низкого давления представляет часть топливной системы дизеля для подготовки и подачи топлива к топливной системе высокого давления и включает в себя цистерны, фильтры, насосы, смеси тели, сепараторы, гомогенизаторы, подогреватели и топливопроводы.
Топливная система высокого давления - это часть топливной систе­мы дизеля для нагнетания топлива в камеры сгорания. Система высокого давления осуществляет впрыскивание топлива в камеру сгорания двига теля и включает в себя топливный насос высокого давления (ТНВД) и форсунку, обычно соединенные топливопроводом высокого давления. При применении насос-форсунок топливопровод высокого давления от­сутствует.
На состав системы низкого давления существенное влияние оказыва­ет применяемое топливо.
2.1. Предварительная обработка и подача топлива к дизелям
Для обеспечения надежной работы топливной аппаратуры судовых дизелей топливо проходит предварительную обработку, заключающуюся в отстаивании, сепарировании, Фильтрыции, подогреве тяжелого топли­ва, а иногда и предусматривающуюся химическую, гидродинамическую, магнитную и другие методы. После предварительной обработки топливо подается к дизелям. Особое внимание предварительной очистке уделяет­ся при использовании в дизелях тяжелых топлив.
Судовая топливная система в соответствии с ее функциями условно может быть разделена на три подсистемы: приема и хранения топлива, топливо-обработки и подачи топлива к двигателям. В данном разделе ос­новное внимание уделяется рассмотрению двух последних подсистем. Первая подсистема достаточно подробно изложена в технической лите­ратуре по судовой топливной системе.
Предварительная обработка осуществляется для удаления из топли­ва механических примесей и воды, улучшения агрегатного состояния топ­лива, снижения его коррозионной агрессивности, повышения способно­сти топлива к самовоспламенению и сгоранию.
Наиболее широко распространены традиционные способы обработ­ки топлива на судах, предусматривающие очистку его от механических примесей и воды путем использования:

  1. гравитационных сил (отстаивание в емкостях);
  2. центробежных сил (обработка с помощью центрифугирующих уст­ройств - сепараторов);
  3. полупроницаемых (фильтрующих) материалов (обработка в филь трующих устройствах);
  4. гомогенизаторов, разрушающих сгущения и агломераты.

Отстаивание топлива
На механические частицы и глобулы воды, находящиеся в жидкости, действуют гравитационная сила (сила тяжести) и выталкивающая (архи­медова) сила, направленная в противоположную сторону. Если в резуль­тате взаимодействия этих сил наблюдается выпадание взвешенных час­тиц в осадок, это явление можно использовать для очистки топлива от механических загрязнений и воды. Такой процесс получил название от­стаивания, или седиментации. Отстаивание топлива производится в спе­циальных цистернах, а воду и осевшую грязь удаляют снизу через спуск­ной кран.
Отстаивание - это наиболее простой метод очистки нефтяных топлив от загрязнений при условии достаточного различия в значениях плотнос­ти загрязнений, воды и нефтяного топлива. Осаждение механических примесей в гравитационном поле жидкости происходит под действием собственного веса и подчиняется законам падения тел малого размера в среде, оказывающей сопротивление их движению.
Как известно, вязкость топлива может меняться в широком диапазо­не и является тем показателем, на который можно влиять в процессе экс­плуатации на борту судна путем подогрева.
Расчеты показывают, что время осаждения механических примесей одинакового размера в мазуте, имеющем вязкость 20°ВУ при 50°С, при­мерно в 12_15 раз больше, чем в дизельном дистиллятном топливе. Ана­логичны соотношения и для времени осаждения глобул воды, если толь­ко частицы воды не образуют стойкой водотопливной эмульсии. В по­следнем случае даже при малой вязкости топлива осаждения водяных глобул не происходит. Естественно, что при спокойном состоянии цистер­ны качество очистки выше. Если в стационарных установках создать бла­гоприятные условия для отстаивания не представляет особых трудностей, то на судне сложнее выполнить все эти требования, и поэтому качество очистки значительно ниже.
На основании изложенного можно сделать следующие выводы:

  1. по своей эффективности отстаивание топлива как метод подготов­ки в последнее время теряет свое значение на флоте, особенно для высоковязких топлив;
  2. наиболее эффективно отстаивание может применяться для очистки мало _ и средневязких топлив;
  3. отстаивание топлив является вспомогательным способом очистки.

Процесс отстаивания дизельного топлива происходит довольно быс­тро, в то время как отстаивание тяжелых высоковязких топлив протекает медленно и не всегда удовлетворительно. Этому мешает высокая вяз­кость топлива. Для ее снижения топливо в цистерне подогревают паровы­ми змеевиками до 70°С, если температура вспышки топлива выше 85°С. При меньших значениях tBcn во избежание пожара температура подогре­ва не должна превышать (tBCn - 15°С). Это условие выбора максимально допустимой температуры подогрева топлив распространяется для всех видов подогревателей, сообщающихся с атмосферой.
Температурный режим в отстойной цистерне должен носить стабиль­ный характер без резких колебаний температуры, в противном случае возникающие конвективные токи будут препятствовать процессу осажде­ния. Большинство тяжелых топлив содержат значительные количества ас­фальтосмолистых соединений, обладающих высоким поверхностным на­тяжением, что способствует образованию стойких водотопливных эмуль­сий и тем самым препятствует выпаданию воды в осадок. Прочность эмульсии бывает настолько высока, что она не разбивается даже в сепа­раторах, и вода остается в виде глобул, окруженных прочной оболочкой из топлива. В этом случае рекомендуется применять антиэмульгирующие присадки к топливу или оставлять воду в топливе, если ее содержание не превышает 3% (морская) и 5% (пресная). Но перед подачей обводненно­го топлива в дизель необходимо прогнать его несколько раз насосом по замкнутому контуру, что уменьшает размер глобул воды до 15-20 мкм.
Отстаивание эффективно только при использовании топлив невысо­кой вязкости (12-20 мм2/с), причем его эффективность зависит от высо­ты столба топлива и марки топлива (рис. 2.1, а). Например, для экспорт­ного мазута М2,0 при температуре подогрева 60°С обеспечивается вяз­кость 45 мм2/с. Следовательно, при уровне топлива в цистерне 3 м эф­фективность отстаивания при длительности 24 ч составит по воде о = 0,25, по механическим примесям о = 0,1. Эффективность отстаивания невоз­можно получить более о = 0,35 по воде и о = 0,2 по механическим при­месям из-за ограничения по температуре подогрева топлива.
Эффективность отстаивания о - это отношение разности между ко­личеством механических включений (воды) до и после отстаивания к ко­личеству включений до отстаивания.
Сепарирование топлива
Сепарирование топлива осуществляется в сепараторах, действие ко­торых основано на отделении механических примесей и воды благодаря центробежным силам, возникающим из-за большой частоты вращения барабана.
В системах топливоподготовки находят применение сепараторы дис­кового и трубчатого типов. Сепараторы более ранних выпусков требуют периодической разборки и очистки вручную и поэтому для сепарации тя-


вок (рис. 2.72), топливо из бункерных цистерн перекачивается насосами в отстойные цистерны, откуда через сепараторы 1 оно подается в расход­ные цистерны дизельного 2 или тяжелого топлива 3. Для обеспечения эф­фективной предварительной очистки, топливо перед сепарированием подогревается до 95-98°С.
Из одного из расходных баков топливо подкачивающими насосами 4 подается под давлением около 0,4 МПа в топливную систему низкого давления. Перепускной клапан 5 при этом должен быть отрегулирован на давление немного выше 0,4 МПа.
После этого топливо поступает к одному из двух циркуляционных на­сосов б с электроприводом, а от него через подогреватель 7 и полнопо­точный ФТО 8 кТНВД. После подогревателя устанавливаются датчик с ус­тановкой измерителя на 10—15 сСти регулятор вязкости, который выраба­тывает импульс на паро-перепускной клапан подогревателя, или может быть использован регулятор температуры. ФТО и датчик регулятора вяз­кости устанавливаются как можно ближе к двигателю, а сетка ФТО долж­на иметь размер ячейки 50 микрон.
Возвратное топливо от форсунок и ТНВД отводится через трубопро­вод 9, деаэрационный бак 10 с автоматическим клапаном 11 к всасываю­щей стороне циркуляционных насосов. С целью поддержания постоян­ного давления на входе в ТНВД производительность циркуляционного насоса должна превышать максимальный расход топлива двигателем. Кроме того, предусматривается пружинный перепускной клапан 12, дей­ствующий как байпас между входом топлива в ТНВД и возвратом, что также обеспечивает постоянное давление топлива на входе в двигатель 0,7^0,8 МПа. Для обеспечения такого давления пружинные байпасные клапаны 13 циркуляционных насосов регулируются на давление откры­тия 1,0 МПа.
При работе двигателя на тяжелом топливе подводящие трубопрово­ды снабжаются оболочками, через которые пропускается пар (паровые спутники), а трубки, отводящие топливо и дренажи, обогреваются горя­чей водой из системы охлаждения двигателя.
При всех нагрузках двигателя, включая и остановку, через ТНВД и форсунки обеспечивается поток подогретого топлива. Благодаря такой циркуляции, детали топливной аппаратуры поддерживаются при рабо­чей температуре. Поэтому нет необходимости переходить на дизельное топливо при заходе в порт, если циркуляционный насос и прокачка топ­лива продолжаются все время.
Если во время длительной стоянки необходимо остановить циркуля­ционный насос или подогрев, то прежде всего следует осушить систему от тяжелого топлива.
В процессе работы дизеля может потребоваться переход с тяжелого топлива на дизельное. В целях защиты тог^ивной аппаратуры от резких изменений температуры, которое может вызвать заклинивание ТНВД, форсунок и всасывающих клапанов, переход необходимо выполнять сле­дующим образом:

  1. подогреть, если возможно дизельное топливо в расходном баке прибли зительно до 50°С;
  2. перекрыть подвод пара к подогревателю и паровым спутникам;
  3. снизить нагрузку двигателя до 75% от максимально длительной мощности (МДМ);
  4. перейти на дизельное топливо, изменив положение крана вида топлива 14 (см рис. 2.72), чтобы дизельное топливо поступало к подкачивающим насосам.

Переход следует осуществлять, когда температура тяжелого топлива в подогревателе снизится приблизительно на 25°С, но не ниже 75°С и бу­дет выше температуры дизельного топлива в расходной цистерне.
Обратный переход во время работы дизеля, по выше приведенным причинам, осуществляется также на сниженной мощности до 75% МДМ. Прежде всего необходимо убедиться, что температура тяжелого топлива в расходной цистерне соответствует требуемой. Затем, при помощи паро­регулирующего клапана вискозиметром обеспечить нагрев дизельного топлива до максимума (60-80)°С со скоростью 2°С в минуту. Вязкость ди­зельного топлива не должна снижаться ниже 2 сСт, так как возможно за­едание и даже схватывание деталей из-за потери смазывающих свойств топлива. Во время перехода температура тяжелого топлива в расходной цистерне не должна быть выше температуры подогретого дизельного топлива более чем на 25°С. Когда требования к температурам выполне­ны, переход на тяжелое топливо производится поворотом крана пере­ключения вида топлива. Затем температуру тяжелого топлива следует по­вышать со скоростью приблизительно 2°С в минуту до получения требуе­мой вязкости.
Вспомогательные дизели (ВД) могут работать как на дизельном, так и на тяжелом топливе (см. рис. 2.72). При работе на дизельном топливе оно подается бустерным насосом 15, а поступление тяжелого топлива от­ключается краном 16. Если ВД могут работать на тяжелом топливе, то оно поступает от магистрали питания ГД после подогревателя.
Топливные системы среднеоборотных и высокооборотных
дизелей
В настоящее время среднеоборотные тронковые дизели успешно экс­плуатируются на тяжелых сортах топлива. Высоковязкие топлива вплоть до мазутов могут применяться в двигателях с диаметром цилиндра более 250 мм при обеспечении времени, необходимого для сгорания, и обяза­тельном подогреве с целью обеспечения нормальной работы топливопо­дающей системы.

С точки зрения рабочего процесса дизеля, при обеспечении подогре­ва топлива, перевод среднеоборотных двигателей на высоковязкие топ

желых топлив, содержащих большие количества загрязняющих приме­сей, малопригодны. Особенные трудности возникают при использовании таких сепараторов для очистки топлив, склонных к выделению асфальто­смолистых соединений.
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиВ современных сепараторах самоочищающегося типа периодическая очистка осуществляется автоматически, путем промывки горячей водой и сброса шлама в грязевую цистерну. Период между разгрузками барабана устанавливается опытным путем. Сигналом о необходимости разгрузки
может служить появление водотопливной эмульсии в смотровом окне сливного патрубка, вызываемое заполнением грязевой полости бараба­на и вытеснением водяного затвора.
Сепараторы в зависимости от настройки могут работать в режимах кларификации (отделение механических примесей) и пурификации (разделение топлива и воды с одновременным отделением механичес­ких примесей). Последний способ при очистке тяжелых топлив благода­ря его универсальности является более предпочтительным. К достоинст­вам пурификации относится также возможность промывки топлива горя­чей водой, вводимой в сепаратор в количестве 3~4% (от топлива) при температуре, на 3~5°С превышающей температуру топлива. Промывка улучшает отделение механических примесей и способствует удалению из топлива водорастворимых солей и золы.
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиПринцип действия сепаратора состоит в следующем: загрязненное топливо насосом сепаратора подается через подогреватель и ограничи­тель производительности в центральный канал барабана (рис. 2.2). По нему топливо поступает вниз, через распределительные отверстия А в ко­нических тарелках попадает в зазор между ними, направляется к цент­ральной трубе, поднимается по ней вверх и выходит из сепаратора. Отде­ление загрязняющих примесей осуществляется в зазорах между тарелка­ми (дисками). Каждая частица, отличающаяся по плотности отсепариру


емого топлива, подвергается действию двух сил С и D. Центробежная си­ла С, зависящая от частоты вращения барабана и массы частицы (ее раз­мера и плотности), стремится отбросить частицу к периферии барабана. Ей препятствует сила вязкого трения D, стремящаяся увлечь частицу вслед за потоком топлива. Сила D зависит от скорости движения топлива и его вязкости, на которые можно воздействовать, меняя производительность сепаратора и температуру подогрева топлива.
Составляющая этой силы G прижимает частицу к диску, а составляю­щая F перемещает ее по поверхности диска к периферии, отбрасывая в грязевое пространство барабана. Подобный процесс происходит при ус­ловии, что центробежная сила С относительно велика в сравнении с си­лой D. Если же сила С мала - малы размеры и плотность частицы или не­достаточна частота вращения барабана сепаратора, а сила D велика - значительны вязкость топлива или скорость его потока (велика произво­дительность сепаратора), то частица, находясь под действием сил Си Д будет двигаться по траектории Ь. В соприкосновение с верхним диском она не придет и покинет сепаратор вместе с очищаемым топливом.
Из этого можно заключить, что качество очистки топлива в большой степени зависит от величины силы D. Чем меньше эта сила, тем полнее будет происходить очистка топлива, тем меньшие по своим размерам и плотности частицы загрязняющих примесей будут отделяться от топлива и удаляться в шлам. Поэтому, необходимо поддерживать достаточно вы­сокую температуру подогрева топлива и осуществлять сепарацию при ма­лой производительности, по возможности, не превышающей 50% ее па­спортного значения. Верхним допустимым пределом подогрева топлива является температура кипения воды. Обычно не рекомендуется подогре­вать топливо выше 95°С (для мало вязкого дистиллятного топлива замед­ленного коксования или термоконтактного крекинга температура подо­грева не должна превышать 35-40°С, в противном случае из топлива в процессе его сепарации могут выделиться асфальтосмолистые соедине­ния).
При работе сепаратора в режиме пурификации, эффективность се­парации зависит также от положения пограничного слоя - границы раз­дела между топливом и водой гидрозатвора (линия I на рис. 2.2). Нор­мальное его положение - у внешней кромки распределительных отвер­стий А дисков; ни при каких обстоятельствах он не должен проходить по отверстиям и тем более быть правее них. В первом случае будет наблю­даться торможение потока топлива на входе в диски, что приведет к рез­кому ухудшению сепарации, а во втором - в зону очищенного топлива будет поступать вода.
Эффективность сепарации повышается, если граница раздела ото­двигается влево от отверстий А, так как увеличивается эффективная по­верхность дисков. Но в этом случае увеличивается вероятность исчезнове­ния (разрыва) водяного затвора и как следствие - утечка топлива через


водоотводной канал в грязевую цистерну. Регулировка положения погра­ничного слоя осуществляется с помощью регулировочной шайбы X, уста­навливаемой в верхней части корпуса барабана и оказывающей сопро­тивление выходу из него воды. Если установить шайбу с меньшим диаме­тром отверстия, давление воды на топливо в корпусе барабана сепарато­ра увеличится, и пограничный слой переместится ближе к оси вращения. Поскольку давление в слое топлива зависит от его плотности, то для того чтобы обеспечить необходимое равновесие между топливом и водой при подборе диаметра регулировочной шайбы, нужно руководствоваться зна­чением плотности сепарируемого топлива. Обычно для этой цели служат номограммы или таблицы, помещаемые в инструкции к сепараторам.
Очистка топлива в сепараторе основана на разности создаваемых в нем центробежных сил, в свою очередь определяемой различием в плот­ностях очищаемого нефтепродукта и находящихся в нем примесей. Каче­ство очистки зависит также от продолжительности нахождения топлива в барабане сепаратора: чем она больше, тем лучше и полнее очистка. Про­должительность пребывания топлива в сепараторе зависит от скорости его продвижения между тарелками, а последняя определяется задавае­мой скоростью его поступления в сепаратор и вязкостью, в свою очередь зависящей от температуры топлива.
Для выбора оптимального режима работы сепаратора следует руко­водствоваться графиками (рис. 2.3, а, б), с помощью которых скорость подачи и температура подогрева определяются в зависимости от вязкос­ти: большая вязкость топлива требует увеличения температуры и сниже­ния скорости подачи.
Для обработки тяжелого топлива обычно используют два сепарато­ра, для дизельного _ один или два. В зависимости от качества тяжелого



Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиа)
80


V
6

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

; — ¦

1*

 

 

 

 

'9)

8 О60 Р J

о *20 о с а ^ о о п

15 25 45 75 100 130 Вязкость, mmVc, при 80°С

~30 60 80 180 380 600 Вязкость, мм3/с, при 50°С

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели200 400 600 1500 3500 Вязкость, с RI, при 38°С



Рис. 2.3. Зависимости скорости подачи сепаратора (а) и температуры подогрева топлива (б) от вязкости

топлива оба сепаратора включаются параллельно - работа в режиме пу­рификации, или последовательно - первый сепаратор работает в режи­ме пурификатора, а второй - кларификатора. После сепараторов наве­шенными на них насосами топливо подается в расходную цистерну.
С утяжелением топлив и увеличением их плотности возникла серьез­нейшая проблема сепарации воды от топлива, если разность их плотностей стремится к нулю или приобретает отрицательное значение (рис. 2.4). Плотность современных и перспективных топлив может достигать 990-1000 кг/м3 и более, плотность пресной воды при 20°С равна 1000 кг/м3 и лишь плотность морской воды лежит в пределах 1000-1013 кг/м3. С уве­личением температуры плотность нефтепродуктов уменьшается быстрее, чем воды, поэтому разность их плотностей рв - рт возрастает. Опыт сви­детельствует о том, что при сепарации вода отделяется от топлива, если рв - рт < 30 кг/м3. Этот минимум обеспечивается для всех топлив, плот­ность которых ниже 991 кг/м3, при температуре подогрева 98°С. Таким образом, рт = 991 кг/м3 представляет собой верхний предел плотности топлива, при котором возможно еще отделение пресной воды от топли­ва. Сепарация морской воды возможна и от более тяжелых топлив.
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиВ процессе очистки топлива грязь и шлам скапливаются внут­ри барабана, и по мере его запол­нения во избежание нарушения сепарации барабан следует очи­щать. В современных сепараторах очистка осуществляется автомати­чески с периодичностью 2-4 ч при сепарации топлива вязкостью 120-380 мм2/с. Для более вязких топлив, содержащих большое ко­личество механических примесей, время между разгрузками не должно превышать 1~2 ч. В про­тивном случае переполнение ба­рабана может привести к прекра­щению очистки топлива, и неочи­щенное топливо пойдет в расход­ную цистерну. Иногда барабан пе­реполняется даже при малых ин­тервалах между разгрузками. Это происходит при сепарации обводнен­ного топлива, образующего с водой стойкую эмульсию, содержание ко­торой в скапливающемся в барабане шламе может достигать 80%. В этой ситуации надо стремиться избегать «перемалывания» топлива насосами и обеспечить наиболее эффективное его отстаивание в отстойных цис­тернах. Зависимость периода между очистками барабана от содержания примесей приведена на графике (см. рис. 2.1,6).

Частота автоматической очистки сепараторов определяется из фак­тического опыта по каждой установке. При обработке тяжелых топлив вязкостью от 120 до 380 мм2/с при 50°С сепаратор следует опорожнить после работы в течение 2~4 ч. Для мазутов, вязкостью до 600 мм2/с при 50°С максимальное время интервала между автоматическими удаления­ми осадка не должно превышать 1-2 ч.
В режиме кларификации сепаратор работает без водяного затвора, выход воды из сепаратора перекрывается, и топливо очищается лишь от механических примесей. Обычно кларификатор, устанавливаемый по­следовательно с пурификатором, служит второй ступенью очистки.
Опыт-показывает, что при последовательной работе сепараторов ос­новная очистка осуществляется в пурификаторе (до 70% примесей соби­рается в нем) и лишь 10% приходится на долю кларификатора. Таким об­разом, роль кларификатора сводится к удалению из топлива оставшихся в нем более мелких частиц механических примесей и роли «сторожа» на случай прорыва механических загрязнений через пурификатор. При ра­боте на тяжелых низкосортных топливах, получаемых компаундировани­ем остатков каталитического крекинга и вибреакинга с керосино-газой- левыми фракциями, сепарацию рекомендуется осуществлять в режиме: два параллельно работающих на малой производительности пурифика- тора с последовательно включенным кларификатором. Эффективность очистки в этом варианте достигает 80~90%, в то время как в варианте пу­рификатор - кларификатор она составляет 70%.
Выбор режима сепарации приобретает особо важное значение при очистке топлив, содержащих алюмосиликатную мелочь, могущую вы­звать буквально катастрофический износ двигателей. Здесь чрезвычайно важно сепарацию вести с малыми подачами топлива в сепараторы (15-20% паспортной) и по последовательной схеме с использованием кларификатора в качестве последней ступени (рис. 2.5). При сепарации классических мазутов (прямогонных остатков) возможны менее жесткие требования к выбору режима.
Центробежные сепараторы обеспечивают удаление примесей неорга­нического происхождения с размерами частиц 5 мкм и менее и органического происхождения 7 мкм и менее, а также воды (до следов). По­тери горючей части топлива вместе с отсепарированнои водой и с осадком при удалении не превышают 1%, при очистке остаточных мазутов - 3%.
Метод очистки топлив (Фильтрыция, сепарация, гомогенизация) ока­зывает влияние на износ цилиндра. Исследования фирмы «Бурмейстер и Вайн» показали, что наиболее эффективным методом очистки топлива в настоящее время является центробежное сепарирование. Для средне- и высоковязких топлив рекомендуется комплекс средств очистки: фильтры грубой очистки (ФГО), центробежный сепаратор, фильтры тонкой очист­ки (ФТО). Фильтры, удаляющие загрязнения, размером до 1 мкм, на
практике отсутствуют, поэтому они не могут быть равноэффек­тивны сепараторам.
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиДля обеспечения удовлетво­рительной сепарации в обычных сепараторах плотность тяжелых топлив не должна превышать 0,99 кг/л при 15°С. Максимальная разница в плотностях топлива и воды находится в диапазоне 80-90°С. Вязкость топлива при се­парации должна быть 12-16 мм2/с (двухтактные дизели) и 9,5-14 мм2/с (четырехтактные дизели). Фирма «Альфа-Лаваль» реко­мендует соблюдать следующие оптимальные соотношения про­изводительности сепаратора и температуры сепарации в зависи­мости от вязкости:


Вязкость, мм2/с, при 50°С

Температура сепарации,°С

Пропускная способность, %

30

70-98

62

40

80-98

62

60

80-98

47

100

90-98

45

180

90-98

31

380

98

26

460

98

22

600

98

18

700

98

16

Для эффективной работы сепараторов предпочтительно выполнять следующие мероприятия:

  1. оптимально подбирать пропускную способность сепаратора;
  2. поддерживать температуру сепарации в пределах 2°С с помощью автоматического регулирования подачи пара на подогреватель;
  3. оптимизировать режим работы сепараторов
  4. избегать дросселирования и рециркуляции топлива перед сепара­цией.

Следует иметь в виду, что при сепарации тяжелых топлив помимо снижения содержания в них механических примесей, воды и золы, как правило, наблюдается повышение температуры вспышки и снижение температуры застывания. В качестве примера в табл. 2.1 помещены дан­ные испытаний по оценке влияния подогрева моторного топлива ДТ-1 на качество его очистки сепаратором (кларификатором).
Таблица 2.1
Эффективность очистки моторного топлива сепарацией (кларификацией)

 

 

После сепарации

Показатели топлива

До сепарации

при подо­греве топлива до 40-45°С

при подо­греве топлива до70-75°С

Плотность, кг/м3

916

909

914

Вязкость, °ВУ, при 5СГС

3,93

3,85

3,88

Зольность, %

0,023

0,017

0,014

Содержание воды, %

1.14

0.11

0,08

Содержание механических примесей, %

0,18

0,07

0.12

Температура вспышки, °С

67

69

72

Температура застывания, °С

-7

-9

-12

Отмечен несколько необычный факт: при более высоком подогреве топливо меньше очищается от механических примесей (несмотря на од­новременное возрастание количества отложений в грязевой камере сепа­ратора). Это можно объяснить повышением интенсивности окисления уг­леводородов с образованием смол при высокой температуре топлива.
В этом отношении представляют интерес исследования по определе­нию влияния сепарирования на качественные показатели мазута. Они по­казали, что при сепарировании может заметно изменяться групповой со­став топлива в связи с удалением значительного количества углеводоро­дов парафино-нафтенового ряда и интенсивным окислением углеводо­родов, приводящим к образованию смол. Первое обстоятельство обусло­вило снижение температуры застывания топлива наряду с испарением и удалением из него некоторой части легких компонентов, второе - воз­растание общего количества механических примесей в процессе сепари­рования. Это подтверждается характером изменения состава механичес­ких примесей: при снижении количества карбенов и карбоидов и практи­чески неизменной неорганической части увеличивается доля примесей, не растворимых в бензоле (неорганическая часть осталась без измене­ний, по-видимому, из-за малых размеров ее частиц).


Несмотря на широкое распространение на судах схемы двухступен­чатой сепарации тяжелых топлив с концевым кларификатором, незначи­тельная эффективность его работы показывает сравнительно невысокую рациональность такой схемы
Результаты выполненных в последние годы исследований позволили установить, что при наличии на судне двух сепараторов параллельное их включение (в режиме пурификации) обеспечивает лучший эффект очист­ки тяжелого топлива, чем последовательное. Рекомендованная ими схе­ма, безусловно, перспективна для систем топливоподготовки энергетиче­ских установок со среднеоборотными дизелями, поскольку применение в них большого количества сепараторов (в связи с необходимостью очист­ки дизельного топлива и резервирования) затруднительно и нерента­бельно. Для повышения эффективности параллельно работающих сепа­раторов целесообразно, чтобы их производительность составляла 30-50% спецификационной (максимальной).
Подогрев топлива
Для хорошего распыливания топлива его следует подогревать перед впрыском. Необходимая температура подогрева зависит от относитель­ной вязкости применяемого топлива. Поэтому важным моментом в под­готовке топлива к сжиганию является обеспечение необходимой вязкос­ти. Если для дизельных топлив необходимость в подогреве для снижения вязкости отпадает, то для тяжелых топлив предварительный подогрев в паровых или электрических подогревателях является обязательным усло­вием их подготовки, так как только этим путем можно достигнуть требуе­мой вязкости Влияние вязкости и сжимаемости на характеристику впры­ска в зависимости от конструкции топливной аппаратуры различно, но во всех случаях оно в той или иной мере отражается на качестве распылива­ния и последующего сгорания топлива. Вязкость, определяемая силами внутреннего сцепления топлива, и силы его поверхностного натяжения оказывают непосредственное влияние на распад вытекающей из форсун­ки струи топлива. Эти силы стремятся удлинить сплошную часть струи и тем самым сохранить ее целостность, поэтому с их увеличением (а это возможно при снижении температуры топлива) длина сплошной части струи растет, а тонкость распыливания снижается.
Опытным путем установлено, что оптимум вязкости топлив для дизе­лей лежит в пределах 12-20 мм2/с. Это значение вязкости и должно быть обеспечено соответствующим подогревом топлива перед его использо­ванием. Контроль за заданной вязкостью и управлением подогревателем осуществляет встраиваемый в систему топливоподачи автоматический регулятор вязкости - вискозиметр. За ним устанавливают фильтры тон­кой очистки с тонкостью отсева 6-15 мкм.
Чтобы предотвратить остывание топлива в системе топливоподачи, все трубы изолируются и снабжаются паровыми спутниками или обвива­ются электронагревательными элементами, а смесительная цистерна снабжается паровым змеевиком. Кроме того, при кратковременной оста­новке двигателя циркуляционные насосы должны продолжать работать, поддерживая циркуляцию горячего топлива в замкнутом контуре
Опыт эксплуатации показывает, что вязкость топлива, измеряемая пе­ред топливным насосом, не является строго определенным параметром и поэтому допускаемая величина вязкости может быть до 20 сСт за подогре­вателем, а температура подогрева топлива не должна превышать 150°С.
В случае, если топливные трубопроводы имеют подогреваемые уча­стки, следует остерегаться перегрева труб при переходе на дизельное топливо и при работе на дизельном топливе. В этих условиях слишком интенсивный подогрев трубопроводов может настолько снизить вязкость топлива, что появится опасность перегрева топливных насосов и последу­ющего заедания плунжера и повреждения уплотнений в системе.
Во время стоянки двигателя для циркуляции подогретого тяжелого топ­лива не требуется такой низкой вязкости, которая рекомендована для впры­ска. Поэтому для экономии энергии температуру подогрева можно снизить примерно на 20°С, чтобы обеспечить вязкость топлива около 30 сСт.
Если двигатель был остановлен на тяжелом топливе, и если тяжелое топливо прокачивалось при пониженной температуре во время стоянки, подогрев и регулировка вязкости должны быть выполнены приблизи­тельно за один час до запуска двигателя, чтобы получить требуемую вяз­кость.
Переводить дизель с топлива одного сорта на другой следует осто­рожно, предварительно снизив его нагрузку до 75% полной. При перехо­де с дизельного топлива на тяжелое дизельное топливо необходимо по­степенно, со скоростью 2°С/мин подогреть до 60-80°С. При этом во из­бежание заклинивания прецизионных элементов топливовпрыскиваю­щей аппаратуры вязкость топлива не должна упасть ниже 2 мм2/с. Темпе­ратура тяжелого топлива в расходной цистерне должна снижаться, и к моменту переключения она не должна быть выше температуры дизельно­го топлива более чем на 25°С (60-80°С). При переходе с тяжелого топли­ва на дизельное необходимо перекрыть пар на подогреватель и, когда температура топлива в нем упадет до значения, превышающего темпера­туру дизельного топлива в расходной цистерне на 25°С, переключить кла­пан на подачу и систему дизельного топлива. Если температура дизель­ного топлива была ниже 50°С, его необходимо предварительно подо­греть. При наличии рециркуляционной цистерны нагрузка дизеля при смене топлива может не снижаться.
Фильтрыция топлива
Износ прецизионных пар топливоподающей аппаратуры зависит как от абразивных свойств механических примесей топлива, так и от разме­ров частиц. Исследования показывают, что наибольший износ вызывают частицы загрязнений размером 6-12 мкм. Более крупные частицы не мо­гут сразу пройти в зазоры и, таким образом, оказывают меньшее абра­зивное действие. Следовательно, основным техническим требованием к Фильтрым тонкой очистки является обеспечение отсева частиц не крупнее указанных наиболее опасных размеров. Поэтому наряду с сепарацией в комплекс топливо-обработки входит фильтрование топлива с использо­ванием фильтров грубой и тонкой очистки. Фильтры грубой очистки ус­танавливают перед всеми насосами (топливоперекачивающими, подка­чивающими насосами сепараторов, бустерными и циркуляционными), в целях предупреждения их повреждения при попадании крупных частиц Фильтры тонкой очистки устанавливают непосредственно перед дизеля­ми для защиты прецизионных элементов топливной аппаратуры от частиц механических примесей, не задержанных в сепараторе.
Принцип действия Фильтры основан на отделении от нефтепродукта загрязняющих примесей при его пропускании через фильтрующую пере­городку, размеры ячеек которой меньше размеров отфильтровываемых частичек. Наибольший размер частиц загрязнений, пропускаемых филь­тром, определяет тонкость отсева. По этому показателю имеются три группы фильтров очистки топлива:

  1. предварительной - для предохранения топливной системы от по­падания случайных крупных загрязнений (фильтры перед топливо­перекачивающими насосами);
  2. грубой - для удаления из топлива частиц, размером более 40 мкм;
  3. тонкой - для удаления примесей, размерами более 6—15 мкм, а при применении бумажных элементов - более 4~5 мкм.

Фильтр характеризуется также коэффициентом очистки и степенью Фильтрыции, которая представляет собой отношение массы удаленных примесей к ее первоначальному значению: кф = (G0 ~ GOCT) /G0, (где G0CT - масса примесей, оставшихся в прошедшем Фильтрыцию продукте).
На судах применяют фильтры и самоочищающиеся Фильтрыционные установки. В зависимости от принципа действия фильтрующие элементы могут быть поверхностными либо объемными (емкостными).
В поверхностном фильтре топливо очищается путем осаждения при­месей на поверхности элементов, кромках ячеек или щелей. В качестве фильтрующего материала используют сетку, листовую бумагу (фильтры ТФ), ткань либо фильтрующий элемент образуется пластинками, витками проволоки или ленты (щелевые фильтры).
В объемном фильтре нефтепродукт пропускается через фильтрую­щий материал, содержащий множество каналов и пор, в которых и откла­дываются загрязняющие примеси. Для изготовления объемных элемен­тов используют фетр, древесноволокнистые материалы, металлокерами­ку, пористую бронзу. Объемные фильтры в отличие от поверхностных способны удерживать большое количество грязи, имеют более высокий коэффициент Фильтрыции и не способны к внезапному засорению.

Изучение эффективности средств очистки топлива позволило устано вить, что тонкость отсева примесей фильтрующими элементами из фетра составляет в среднем 15—20 мкм, элементами из

тонкошерстного войлока _ 20-25 мкм. Наибольшую тонкость отсева обеспечивает бумага, которая в зависимости от сорта и от способа обработки может задерживать час­тицы загрязнений размером от 10-13 до 2-3 мкм. Поэтому элементы из бумаги (обычно из кренированной, пропитанной синтетическими смола­ми для придания водостойкости и жесткости) находят широкое примене­ние в Фильтрых тонкой очистки, в которых фильтрующие элементы вы полнены в виде сжатой гармошки. Малый срок службы любых фильтру­ющих элементов из-за интенсивного забивания асфальтосмолистыми со единениями при Фильтрыции тяжелых топлив, невозможность отделения воды, необходимость в ручной очистке - послужили серьезным препят­ствием к использованию подобных фильтров на современных судах. На смену им пришли самоочищающиеся Фильтрыционные установки, имею­щие по сравнению с сепараторами существенные достоинства: малые энерго- и трудозатраты на обслуживание, возможность автоматизации; простоту конструкции, более высокую надежность в работе; независи­мость процесса очистки от разностей плотностей топлива и удаляемых из него частиц механических примесей; меньшие потери горючей массы.
В некоторых конструкциях Фильтрыционных установок предпринята попытка отделения от топлива воды благодаря водоотталкивающей про­питке фильтрующих материалов. Однако опыт показал, что по мере за­грязнения водоотталкивающая способность Фильтры ухудшается. На су­дах распространены Фильтрыционные установки с постоянными фильт­рующими элементами поверхностного типа (сетчатые, щелевые) с пери­одической автоматической самоочисткой методом противотока.
Создатели самоочищающихся Фильтрыционных установок, стремясь достигнуть тонкости отсева частиц загрязняющих примесей до 5-10 мкм (таков размер отсеивающихся частиц в сепараторах), сталкиваются с про­блемой быстрого загрязнения фильтрующих поверхностей асфальтена- ми, находящимися в топливе в коллоидном растворе, размер мицелл ко торых, близок к упомянутой тонкости отсева. Эго вызывает необходи мость частой промывки с использованием противотока, что в свою оче редь сопряжено с ростом потерь топлива со шламом. Отмеченное обсто­ятельство является существенным недостатком Фильтрыционных устано­вок, поэтому они не могут конкурировать с современными автоматизиро­ванными сепараторами.
Широко применяют фильтрующие материалы: поверхностного уда­ления механических примесей из топлива (металлические сетчатые мате­риалы с ячейками 10-200 мкм и более, тканые из синтетических и хлоп­чатобумажных тканей, бумажные) и объемного удаления (пористые син­тетические и пористые металлические материалы - пористая бронза).
Магнитные фильтры широко применяют для очистки от ферромагнит­ных частиц (размером от 0,5 до 5 мкм и более) механических примесей.


Они отличаются от других очистителей наименьшим гидравлическим со­противлением (не более 150 Па). Преимущества магнитных фильтров: небольшие габариты, сравнительно невысокая стоимость, непрерыв­ность действия и простота обслуживания; недостаток - невозможность использования для очистки жидких топлив и масел от механических при­месей органического и неорганического происхождения.
Фильтрующие элементы по мере работы постепенно загрязняются, их пропускная способность уменьшается, что контролируют перепадом дав­ления топлива до и после Фильтры. При достижении предельного значения этого перепада фильтрующие элементы очищают от осадка с помощью хи­мических средств. Фильтрующие элементы металлические (пористая бронза) или керамические освобождают от осадка путем его выжигания.
Рекомендуемый расход топлива через фильтр и его условная пропу­скная способность приведены в табл. 2.2. Условная пропускная способ­ность - это расход топлива через фильтр при заданном перепаде давле­ния. К новым фильтроматериалам относятся бумаги: БФДТ, БТ-ЗП, БТ-5П, БТ-10П, БТ-15П, их характеристики приведены в табл. 2.3.
Фильтры грубой очистки задерживают частицы механических при­месей размером более 0,04 мм (табл. 2.4).
Общие технические условия на фильтры очистки топлива дизелей изложены в ГОСТ 14146-88. Основные параметры фильтров с щелевыми и сетчатыми элементами устанавливают в соответствии с требованиями табл. 2.5.
Перепад давления, не вызывающий разрушения пористого элемента приведен в табл. 2.6.


Таблица 2.2
Характеристика унифицированных топливных фильтров

Марка

Условная пропускная способность, кг/ч, не менее

Количе - ство фильтро- элементов

Рекомендуемый расход топлива через фильтр, кг/ч

Габариты, мм, не более

ТФ-1

30

1

6

190x82x102

ТФ-2

90

1

11

190x104x125

ТФ-3

130

1

20

230x104x125

ТФ-4

250

1

50

215x124x138

ТФ.5

360

1

100

350x125x155

2ТФ-2

165

2

23

205x202x165

2ТФ-3

215

2

40

245x202x165

2ТФ-4

1000

2

200

495x285x230

2ТФ5

1200

2

400

655x285x230

2ТФ-6

650

2

200

406x285x230

2ТФ-6А

800

4

400

655x285x230

2ТФ-7

500

2

100

215x240x112


 

 

 

Тип

 

 

Показатель

БФДТ

БТ-ЗП

БТ-5П

БТ-10П

ВТ-15П

Тонкость отсева, мкм

3

4

5

10

15

Сопротивление потоку воздуха, Па

800

450

90

40

20

Сопротивление продавливанию, МПа

0,32

0,53

0,26

0,22

0,16

Таблица 2.3

Тип Фильтры

Размер задерживаемых частиц, мм

Скорость
жидкости,
м/с

Перепад давлений на фильтре, МПа

чистом

засоренном

Сетчатый

0,125-0,25

0,02-0,05

0,02-0,04

0,08-0,10

Пластинчатый

0,05-0,12

0,06-0,12

0,02-0,04

0,08-0,10

Проволочно­

 

 

 

 

щелевой

0,07-0,125

0,025-0,05

0,02-0,04

0,08-0,10

Таблица 2.4

Размер щели или ячейки, мкм

<60

<100
>60

<200
>100

<200

Категория

1

2

3

4

Таблица 2.5

Подпись: Характеристики фильтроматериаловПодпись: Характеристики фильтров грубой очисткиПодпись: Размер щели или ячейки ГОСТ 14146-88Фильтры грубой очистки (ФГО) (см. табл. 2.4) задерживают частицы механических примесей размером более 0,04 мм. Фильтры тонкой очист­ки (ФТО) задерживают механические примеси неорганического и органи­ческого происхождения размером более 16 мкм. Кроме того, ФТО не про­пускают коллоидных загрязнений органического происхождения (продукты


Таблица 2.6
Характеристики пористого фильтрующего элемента ГОСТ 14146-88

Перепад давления, не вызывающий

<0,10

>0,10

<0,15

<1,25

разрушения пористого элемента, МПа

 

>0,15

<0,25

 

Категория

1

2

3

4



 

разложения нефтепродуктов - смолы и асфальтены), вследствие чего для предотвращения быстрого засорения фильтров при удалении мелких час­тиц размером 5-7 мм и менее необходима предварительная очистка топ­лив сепарированием. Для средне - и высоковязких топлив рекомендуется комплекс средств очистки: ФГО, центробежный сепаратор, ФТО.
Гомогенизация топлива
Гомогенизатор - греческое слово, которое обозначает однородный. В первых конструкциях гомогенизаторов жидкость с большой скоростью пропускалась через капиллярные отверстия или узкие щели размером 2-7 мкм гомогенизирующих головок, при этом частицы, находящиеся в жидкости, раздробляются до 0,1-1 мкм.
Подпись:    Рис. 2.6. Схема гомогенизатора гидродинамического типа; 1 - блок насоса;  2 - манометр; 3 - седло гомогенизационного клапана; 4 ~ гомогенизационный клапан;  5 - регулирующий винт; 6 - стопор винта;  7 - пружина; 8 - сальник штока клапана;  9 ~ отводная труба; 10 ~ предохранительный клапан; 11 ~ нагнетательная камера;  12 - нагнетательный клапан; 13 ~ всасывающий клапан; 14 - подвод топлива; 15 - плунжер;  16 “ уплотнение плунжера  Гомогенизация топлива заключается в гидродинамическом возму­щении топливной среды, в результате которого в среде возникают кави­тационные зоны. Захлопывание кавитационных каверн сопровождается локальными гидравлическими ударами высокой мощности, разрушаю­щими не только желеобразные сгущения, но и твердые агломераты. В результате топливо становится гомогенным, смолы равномерно рас­пределяются в топливной среде, твердые частицы ос­вобождаются от «смолистой шубы», а глобулы воды дис­пергируются.
Такое топливо сепариру­ется и фильтруется с мини­мальными потерями горю­чей части. Гомогенизирован­ное топливо обладает повы­шенной абразивностью, в связи с чем его необходимо пропускать через ФТО.
В практике находят при­менение гомогенизаторы следующих типов: гидроди­намический, вибромехани- ческий, ультразвуковой, вих ревой и др.

Принцип действия гид­родинамического гомогени­затора (рис. 2.6) основыва­ется на пропускании топлива под давлением 15-25 МПа через щель запорного клапана.

Вибромеханический и ультразвуковой методы гомогенизации осно ваны на эффекте создания колебаний и кавитационных процессов в топ­ливе.
Гомогенизация высоковязких топлив производится гомогенизатора­ми роторного, соплового и магнитно-соплового типов
В роторном гомогенизаторе (рис. 2.7, а, б) клиновидные лопатки ро тора вращаются между такими же лопатками статора, в результате чего находящееся в гомогенизаторе топливо подвергается то сжатию, то раз­режению. Когда лопатка ротора, двигающаяся между двумя лопатками статора, расходится с последними, давление в топливной среде резко па дает и таким образом создаются условия для возникновения кавитации. Это разрушает структурные (агрегативные) системы в топливе, что и де­лает его более гомогенным.
Сопловый и магнитно-сопловый гомогенизаторы устроены и дейст­вуют аналогично, с той лишь разницей, что в конструкции магнитно-соп­лового гомогенизатора предусмотрены электромагниты. В этих гомогени заторах разрушение структурных (агрегативных) систем топлив происхо­дит под воздействием кавитации, возникающей в расширяющемся сопле Лаваля при истечении струи.
Сопловый гомогенизатор с регулируемым сечением сопловой полос­ти позволяет поддерживать необходимую эффективность обработки топ­лива при колебаниях давления в топливном трубопроводе.
В отличие от роторного гомогенизатора сопловый требует повышен­ного давления в топливной системе (не ниже 1,8 МПа), поскольку кави­тационные процессы в расширяющемся сопле Лаваля возникают при пе­репаде давлении на входе и выходе около 1,6 МПа.
Магнитно-сопловые гомогенизаторы (рис. 2.7, в, г) являются наибо лее эффективными, обеспечивая разрушение структурных (агрегатив­ных) систем в топливе при меньшем (чем в случае использования сопло­вых гомогенизаторов) давлении в топливном трубопроводе. Это достига­ется в результате воздействия на кавитацию в сопловом аппарате крити­ческих скоростей истечения и сил переменного магнитного поля. Синер­гетический магнитно-динамический эффект является наиболее эффек­тивным для повышения гомогенности высоковязких топлив и их смесей.
Переменное магнитное поле не только усиливает процесс кавитации в сопле, но также путем воздействия на полярную часть смол в структур­ных системах уменьшает сопротивление последних кавитационному рас­паду. Дополнительно к этому в магнитно-сопловом гомогенизаторе с ре гулируемым сечением сопловой полости даже при незначительных дав лениях топлива под клапаном создается эффективная кавитационная зо­на в результате вибрации клапана под воздействием переменного маг­нитного поля.
Разработан также процесс обработки топлива в фильтро-гомогени- заторе, в котором пружинные тарелки компонуются таким образом, что образуется щель для очистки топлива от механических примесей
(рис. 2.8). Топливо на очистку поступает снаружи фильтрую­щего пакета, а очи­щенное топливо вы­ходит из Фильтры-го­могенизатора через отверстия в крышке. По мере работы фильтрующего паке­та, снаружи каждой пары тарелок на вхо­де топлива, скаплива­ются топливные за­грязнения (твердая фаза, смолы). Для очистки щелей паке­тов каждый из них по­очередно переключа­ют на режим очистки, путем подачи под давлением топлива в обратном направле­нии. В этом случае пружинные тарелки. Рис. 2.7. Гомогенизаторы а, б~ ротор и статор роторного образующие щель, гомогенизатора; в, г - магнитно-сопловые      изгибаются, раскры-
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателигомогенизаторы соответственно с нерегулируемым и вая последнюю для регулируемым сечениями сопловой полости;     очистки. Поскольку
1, 2 - лопатки ротора и статора; 3 - сечение лопатки; на периферии щель 4,77 электромагниты, 5 сопло Лопаля, б тарелка, расширяется образуя 7, 70 - корпус и седло клапана; 8 ~ клапан; 9 - пружина СОПЛОвую полость в
ней возникает при ис­течении топлива кавитация, т.е. создаются условия для разрушения обра­зовавшихся загрязнений и в результате - для очистки всего фильтрующе­го пакета. Таким образом, каждый фильтрующий пакет попеременно ра­ботает как гомогенизатор. В процессе работы Фильтры гомогенизатора твердая фаза (механические примеси) скапливается в предусмотренной для этой цели грязевой полости, которую периодически очищают. Про­шедшее очистку топливо поступает в расходную цистерну и далее в систе­му дополнительной очистки непосредственно перед дизелем.

Гомогенизаторы не удаляют механические примеси, золу и асфаль- теновые включения, а уменьшают размеры находящихся в топливе час­тиц различных включений до неопасных для двигателя размеров.

Использование гомогенизаторов требует предварительного удале­ния из топлива воды, так как в гомогенизаторах она не отделяется Необ­ходимым условием является также установка за гомогенизатором фильт­ра тонкой очистки топлива.
Нетрадиционные способы обработки топлива
К нетрадиционным способам обработки топлива относятся: химиче­ская, гидродинамическая и магнитная обработки, а также воздействие электрическим разрядом и радиоактивным излучением.
Химическая обработка заключается в вводе в топливо композиций присадок с различными функциями, снижающих испаряемость и улучша­ющих низкотемпературные свойства топлива, интенсифицирующих про­цесс сгорания и снижающих образование при сгорании экологически опасных веществ.
Присадки, снижающие испаряемость топлива и улучшающие его низкотемпературные свойства, целесообразно вводить при бункеровке судна. Присадки, снижающие склонность топлива к осадкообразованию, также целесообразно вводить при бункеровке или непосредственно в танки запаса сразу же после завершения процесса бункеровки.
Присадки, защищающие топливную аппаратуру от коррозии и обра­зования лаковых пленок, а также присадки, улучшающие сгорание и пре­дотвращающие образование экологически опасных веществ в процессе сгорания, следует вводить перед подачей топлива к дизелю.
Подпись: Выход о чищенного топ пиве     Подпись: ^ччкчч4чч^кчч	А-А	t	  * (1	.^ьУУУУУЧ  М	tvi	hd	h !  1 ^ ^ЧЧЧЧЧ1'			кМ  X44444V	V !  Рис. 2.8. Фильтр-гомогенизатор 1 ~ корпус; 2 ~ крышка; 3 - фильтрующий пакет пружинных тарелок; 4 ~ пружинная тарелка  Расширяющееся приме­нение на судах дешевых тя­желых топлив с их низкой стабильностью при хране­нии, склонностью к отложе­ниям и нагарообразованию, ухудшенной способностью к сгоранию и высокой корро­зионной активностью при­вело к необходимости при­бегать к созданию таких присадок, которые помогли бы решить проблемы хране­ния и обработки, сгорания топлив, борьбы с нагарами и высокотемпературной коррозией, а также с низко­температурной сернистой коррозией.
Тяжелым высоковязким топливам присуща склон-

  1. Зак. 2160
    ность к образованию отложений в танках запаса, Фильтрых, подогревате­лях и других элементах топливной системы, в том числе сепараторах. Причина заключается в наличии в топливах тяжелых углеводородов (смол, асфальтенов). Обладая повышенной поверхностной активностью, тяжелые углеводороды группируются вокруг загрязняющих топливо при­месей, глобул воды, образуя сложные структуры, размеры которых уве­личиваются, и они вьшадают в осадок в виде шлама на днище танка или осаждаются на поверхностях топливной системы.

Один из путей борьбы с шламообразованием и отложениями в под­системах хранения и переработки топлива состоит во введении в топлива химических присадок, содержащих мощные диспергаторы. Поверхност­ная активность последних существенно повышает поверхностную актив­ность содержащихся в топливе асфальтосмолистых соединений, высту­пающих в роли естественных коагулянтов и эмульгаторов. Благодаря от­меченному свойству вещества присадок притягивают к себе смолы, обво­лакивающие структурные системы тяжелых углеводородов, и частично замешают их. Ослабление вследствие этого поверхностного натяжения тяжелых углеводородов, а также расклинивающее действие введенных с присадкой диспергаторов приводят к разрыву этих структурных систем, их диспергированию и благодаря этому к предотвращению шпамообра- зования. В роли диспергаторов обычно используют растворимые в топли­ве органометаллические соединения, вводимые в хорошо зарекомендо­вавшие себя присадки Vecom FOT-NW, Bunkersol-D, Perolin 622-DE. и др. Неплохие результаты показала опытная присадка ЛЗ-ЦНИИМФ-6. Важ­ное свойство поверхностно-активных веществ присадок состоит также в защите металлических поверхностей от коррозии, ржавления и образо­вания на горячих поверхностях лаковых пленок.
Вводимые в топлива присадки-диспергаторы способствуют не только борьбе со шламообразованием, но, измельчая структуру находящихся в топливе тяжелых углеводородов, и более полному их сгоранию в цилин­драх. Происходящее при наличии присадок замещение откладывающих­ся на нагретых поверхностях смол изолирует, в частности, поверхности прецизионных элементов от них и тем самым препятствует лакообразова- нию, часто приводящему к зависанию игл форсунок и плунжерных пар ТНВД.
Проблема высокотемпературной коррозии, вызываемой продуктами сгорания топлива, наиболее тесно связана с работоспособностью выпуск­ных клапанов дизеля и рабочего аппарата газовой турбины Образующи­еся на рабочем поле клапана рыхлые окисные структуры бомбардируют­ся частицами сажи и золы, летящими мимо клапана в общем потоке про­дукта сгорания с большой скоростью. Их удары о клапан в дополнение к коррозии вызывают эрозию. В итоге на рабочих фасках и седлах клапана образуются раковины, бороздки, по которым прорываются горячие про­дукты сгорания. Это в свою очередь приводит к росту температуры метал­ла, активации коррозионно-эрозионных процессов и местному выгора­нию металла.
Чтобы избежать коррозии или во всяком случае уменьшить ее интен­сивность, необходимо, путем интенсивного охлаждения, понижать тем­пературу клапана и его седла. Нужно иметь в виду, что переохлаждение клапанов (а это часто бывает с его стержнем при работе на пониженных нагрузках) стержень интенсивно коррозирует под действием конденси­рующейся на нем серной кислоты. Конденсация кислоты происходит, ког да температура клапана оказывается ниже точки росы кислоты. Под дей­ствием кислотной коррозии на стержне появляются типичные для этого процесса язвины.
Методом борьбы с коррозией является также уменьшение содержа­ния в топливе натрия, для чего при сепарации топливо следует промы­вать горячей водой, подаваемой в струю топлива перед сепаратором. Во­да, смешиваясь с топливом, растворяет соединения натрия и в ходе сепа­рации удаляется из него. Для повышения ресурса выпускных клапанов используют присадки к топливам, в состав которых входит магний (табл. 2.7). К числу таких присадок относится присадка Ameroid Mark-IV, препятствующая образованию на клапанах, головках поршней и лопатках газовых турбин отложений натрий-ванадиевых соединений и тем самым уменьшающая их коррозию и выгорание. Входящий в присадку магний при окислении образует окись магния Mg + О -» МдО, температура плав­ления которой составляет 2800°С.
Продукты взаимодействия МдО с пятиокисью ванадия имеют более низкие температуры плавления, но более высокие, чем натрий-ванадие- вые соединения. Это позволяет большей части соединений ванадия в су­хом виде покидать дизель вместе с продуктами сгорания, а не прилипать к клапану и другим элементам, как это происходит при более низких тем­пературах плавления.
Гидродинамическая обработка заключается в воздействии на топ­ливо ультразвуковых и кавитационных сил, которое производится с це­лью разрушения находящихся в нем структурных (агрегативньгх) систем и, таким образом, обеспечивает его очистку только от твердой фазы, не удаляя при этом горючую часть - смолы. При этом обеспечивается более длительная и эффективная работа сепараторов и фильтров.
Топливо, прошедшее гидродинамическую обработку, сгорает с боль­шей полнотой.

Магнитная обработка - воздействие на топливо переменного или постоянного магнитного поля. Топливо обрабатывают с целью разруше­ния структурных (агрегативных) систем (обработка в переменном маг­нитном поле) или с целью ориентации молекул топлив (или молекул при­садок) в определенном направлении. В ряде случаев магнитная обработ ка в переменном магнитном поле используется совместно с гидродина-


Назначение и типы рекомендуемых присадок к топливу


Система

Последствия
применения
топлива

Признак дефекта

Причина дефекта

Рекомендуемые присадки

1

2

3

4

5

Топливные танки и система перекачивания

Шламообразование Эмульгирование воды

Перегрузка сепаратора, загрязнение фильтров, подогревателей, закок- совывание отверстий распылителей
Плохое сгорание, эрозия распылителей, интенсив­ное шламообразование

Недостаточно стабильные топлива, полученные сме­шиванием крекинг-продук тов с легкими фракциями; несовместимость топлив
Обводнение при перевоз­ках, бункеровке или хранении

«Bunkersol-D». Vecom FOT-NW, Perolin PFOT 627-DE, Gamlen FOT; ЛЗ-ЦНИИМФ-6 - растворимые диспергаторы, понижающие силы поверхностного натяжения тяжелых углеводородов, диспергирующие структур­ные системы; дозирвка 1/4000 -1/10000 Деэмульгаторы Drew - Ameroid Mark или Mark-IV, дестабилизирующие эмульсию воды в топливе и способствующие ее распаду; дозировка 1/4000 -1/8000

Камера
сгорания

Высокотемпературная коррозия и зольные отложения

Коррозия выпускных клапанов и отложения в турбокомпрессорах и выпускном тракте

Топлива с высоким содержанием ванадия и натрия

Vecom FOT-SA: D, A, Mark-IV. Perolin 687-SD. Amergize 2: металлоорганические на базе магния и редкоземельных элементов присадки, в процессе сгорания, реагирующие с натрием и ванадием, способствующие образованию золы с высокой температурой плавления, ухудшенной адгезией и не оказывающие корродирующего воздейст­вия на выпускные клапаны; дозировка 1/4000 -1/8000

Подпись: 116	 	ГЛАВА 2. ТОПЛИВНЫЕ СИСТЕМЫ низкого ДАВЛЕНИЯ I ГЛАВА2. ТОПЛИВНЫЕ СИСТЕМЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ


Окончание таблицы 2.7

1

2

3

4

5

 

Неполное сгорание

Позднее сгорание, догорание в процессе расширения, нагаро- образование, большой расход топлива, повы­шенный износ ЦПГ

Плохое качество топлива, длительная работа при пониженных нагрузках

Drew Ameroid Mark-ll, Amergize; ЛЗ-ЦНИ­ИМФ-6, металлоогранические присадки на базе Mg, активирующие реакции окисления и обеспечивающие более полное сгорание; дозировка: 1~2 кг в сутки

Выпускная система, утили- зациионные котлы

Неполное сгорание, увеличение отложе­ний в выпускном тракте

Ухудшение теплопереда­чи (требуется частый сажеобдув), возгорание отложений сажи в выпуск­ной системе, недостаточ­ное парообразование

Тоже

LT-Soot Release (Drew Ameroid) - высокоак­тивный катализатор, обеспечивающий сгорание при низких температурах; дозировка 1~2 кг в сутки

Цилиндропорш­невая группа

Низко-температур­ная коррозия

Интенсивное изнашива­ние ЦПГ под действием электрохимической кор­розии, поверхностей нагрева утилизационных котлов

Топлива с высоким содержанием серы

D. A. Mark-IV, Amergize, реагирующие с ванадием и серой и противодействующие переходу S02 в S03 и образованию H2S04


мической обработкой для усиления гомогенизирующего (или дисперги­рующего) эффекта обработки топлива.
Электрический разряд может быть использован для ионизации как топлива, так и воздушного заряда для интенсификации протекания пред- пламенных и пламенных процессов. Активизирующим фактором в реак­циях, протекающих в электрическом разряде, являются быстрые электро­ны и в значительно меньшей степени - ионы. Наибольший ионизирую­щей способностью обладает коронный разряд. Электрический разрядник может быть установлен как в камере сгорания, так и во всасывающем тракте. Большего эффекта следует ожидать в первом случае, поскольку здесь будет происходить ионизация как воздуха, так и топлива. Кроме то­го, коронный разряд в этом случае осуществляется в объеме камеры сго­рания, т.е. там, где протекают предпламенные процессы. Однако высокие давления и впрыск топлива создают значительные трудности в получении и поддержании здесь коронного разряда требуемых параметров.
Радиоактивное излучение стимулирует протекание цепных раз­ветвленных реакций и сводится в конечном итоге к образованию свобод­ных атомов и радикалов. Отличительной особенностью данного способа стимулирования цепных реакций является возможность управлять про­цессом облучения. Здесь так же, как и при применении электрического разряда, можно осуществлять воздействие в любой период протекания реакции. При обработке топлива радиоактивным излучением ядра ра­диоактивных элементов испускают различные частицы и электроны. Наи­большим активирующим действием обладают а-частицы и электроны, которые производят ионизацию и диссоциацию молекул топлива.
Высокая ионизационная способность а-частиц делает их наиболее целесообразными для использования в качестве стимуляторов предпла- менных процессов в двигателях внутреннего сгорания. Вместе с тем, вследствие малой длины пробега, а источники необходимо устанавли­вать непосредственно в среде, которая подвергается ионизации.
Особенности обработки высоковязких и некондиционных топлив
Тяжелые сорта топлив по сравнению с дистиллятными имеют повы­шенные плотность, вязкость и температуру застывания, несколько пони­женную теплоту сгорания и содержат большее количество тяжелых фрак­ций, золы, серы, кокса, воды, смолистых веществ и механических приме­сей. Поэтому тяжелое топливо, поступившее на борт судна, проходит спе­циальную обработку, задачей которой является обеспечение очистки топ­лива и подогрев его перед насосами высокого давления. Топливоподго- товке присущи следующие особенности:

  1. система топливоподачи должна быть закрытого типа, в которой поддерживается давление 0,4-0,5 МПа;
  2. обогрев всех цистерн топлива, изоляция топливных трубопроводов со спутниковым обогревом;

  1. обязательная установка перед ТНВД подогревателя и автоматичес­кого регулятора вязкости, обеспечивающих заданную вязкость топ­лива, поступающего в топливный насос;
  2. автономный привод топливоподкачивающих насосов и обеспече­ние повышенного давления нагнетания;
  3. очистка топлива отзолы, воды и механических примесей сепарато­рами и Фильтрыми грубой и тонкой очистки.

В связи с наличием большого количества парафина тяжелые сорта топлив для судовых дизелей имеют повышенную температуру застыва­ния - в среднем ±5°С. При снижении температуры содержащиеся в топ­ливе влагэ и парафины начинают кристаллизовываться и происходит по­мутнение топлива. Оно не затрудняет продвижение топлива по трубопро­водам, но может вызвать забивание парафином топливных фильтров и прекращение подачи.
Во избежание застывания тяжелых топлив в расходных цистернах их следует подогревать, если разность минимальной температуры воздуха в машинном помещении и температуры застывания топлива менее 15-20°С. Топливопроводы и фильтры во избежание закупорки приходит­ся оборудовать паровым или водяным подогревом и тепловой изоляци­ей. Высокие температуры застывания тяжелых топлив определяют необ­ходимость запуска и остановки двигателей на дизельном топливе, осо­бенно при низких температурах окружающего воздуха.
Повышенное содержание в топливе абразивных частиц механических примесей приводит к интенсивному изнашиванию прецизионных пар топ- ливо-подающей аппаратуры, сопл форсунок, поршневых колец и втулок цилиндров, сокращая срок их службы. Поэтому при переводе дизелей на тяжелые сорта топлива одной из важнейших и трудных (особенно при не­больших площадях машинных помещений) технических проблем являет­ся обеспечение их качественной очистки от механических примесей.

Подпись:    Рис. 2.9. Схема системы топливоподготовки судовой энергетической установки с дизелем, эксплуатируемым только на тяжелом топливе  На рис. 2.9 приведена наиболее типичная схема си­стемы топливоподготовки дизеля, эксплуатируемого только на мазуте. Бункерная емкость 1 служит одновре­менно отстойником и обо­гревается специальным по­догревателем 2 до темпера­туры примерно 45°С. Из бун­кера топливо через фильтр 3 подается насосом 4 во вто ричный подогреватель 5, а затем в сепараторы б.

 


фильтр, отстойник или коагуляционный очиститель. Очищенное и обез­воженное топливо подается насосом 7 в расходный бак 8, в котором с по­мощью подогревателя 9 его температура повышается примерно до 90°С Из расходного бака топливо подается насосом 10 под давлением 0,14-0,18 МПа через подогреватель 11 и фильтр 12 к насосам высокого давления 14 и далее к форсункам 15. Часть топлива отводится через пере­пускной клапан 13 и циркуляционные трубки 16. Интенсивная циркуляция и высокое давление в системе предотвращают возникновение паровых пробок. Применение парового или электрического подогрева системы впрыска обеспечивает возможность легкого пуска холодного двигателя.
Исследования, выполненные ЦНИИМФом, и опыт ведущих зарубеж­ных дизелестроительных фирм позволили установить, что применение тяжелых сернистых топлив в судовых дизелях экономически оправдано только при обеспечении надлежащей подготовки, включающей подо­грев, отстой и сепарацию топлива, а также при использовании износо­стойких материалов, защитных покрытий и масел с присадками.
В качестве некондиционных, самых тяжелых сортов топлива исполь­зуется асфальт (битум), который является остаточным продуктом на неф­теперерабатывающих заводах. Использование высоковязких топлив при­влекательно из-за низкой их стоимости. Но очень высокая вязкость ас­фальта, выходящая далеко за пределы обычных топлив, требует очень высокой температуры подогрева, чтобы обеспечить надлежащую вяз­кость перед ТНВД. В связи с этим, дизелестроительные фирмы разрабо­тали специальные системы топливоподготовки закрытого типа.
В отличие от обычных, открытых в разработанной системе топливо­подготовки вместо смесительной цистерны устанавливается блок подачи топлива, включающий смесительный клапан, топливные насосы, деаэра­тор, топливо-расходомер, клапан регулирования давления, статический смеситель и панель управления. Эта схема позволяет поддерживать по­вышенное давление во всей топливоподающей системе, что предохраня­ет наступление кипения и образования паров и газов в топливе при тем­пературах 130-150°С, необходимых для обеспечения требуемой вязкости современных низкосортных сортов тяжелого топлива.
Высоковязкие, дешевые топлива могут использоваться для получения смесей. Смеси топлив с заранее заданной вязкостью могут быть получены смешиванием легких и тяжелых компонентов в необходимых пропорциях, устанавливаемых с помощью диаграммы (рис. 2 10). Для этого на левой оси ординат отмечается точка А, соответствующая вязкости тяжелого ком­понента, на правой оси - точка Б, соответствующая вязкости легкого ком­понента. Точки А и В соединяют прямой линией, из точки пересечения ко­торой с горизонталью, соответствующей требуемой вязкости смеси, вос­станавливают перпендикуляр. Точка пересечения перпендикуляра с верх­ней абсциссой покажет процентное содержание легкого компонента, а с нижней абсциссой - тяжелого. Не следует упускать из виду, что при сме-


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2. Ю. Номограмма для определения соотношения компонентов смешиваемых топлив по заданной вязкости

шивании меняются не только вязкость, но и остальные показатели качест­ва смешиваемых топлив: содержание серы, ванадия, коксовое число, плотность и др. И это обстоятельство также используют, когда необходи­мо понизить содержание в топливе того или иного компонента.
Смеси дизельных и вязких остаточных топлив могут быть приготов­лены как на бункеровочных базах с помощью специальных смесительных устройств, так и непосредственно на судне Для получения смеси исполь зуют простейшие средства в виде завихряющего конуса или струйного смесителя с последующим многократным прокачиванием ее по замкнуто­му контуру насос-цистерна-насос.
Приготовленная смесь должна иметь мелкодисперсную гомогенную структуру и быть стабильной, т.е. сохранять свою структуру в течение до­статочно длительного времени ее хранения до момента использования в дизеле. Потеря стабильности выражается в образовании и выпадании на дно цистерны асфальтеновых конгломератов, ухудшающих распыливание и сгорание смеси в цилиндрах, интенсивно загрязняющих фильтры тонкой очистки, что, в конечном счете, может привести к остановке дизеля.
Основная причина потери стабильности - несовместимость смеши ваемых компонентов топлив, поэтому крайне важно перед смешиванием проверить топлива на совместимость. Вторая причина - структура и про­должительность хранения смеси. Значительно улучшить структуру мож но, используя специальные смесители статического или динамического типа.
Полный экономический эффект от перевода двигателей на смеси топлив определяется разностью: экономия в стоимости топлив - рост за­трат на эксплуатацию.
В процессе дополнительной обработки высоковязкого топлива в от личие от традиционной схемы предусматриваются ввод воды и приготов­ление с помощью гомогенизатора водотопливной эмульсии, которая и подается в циркуляционную систему повышенного давления. ВТЭ подо­гревается в смесительной емкости-подогревателе и далее подается в главный дизель.
Вода сама по себе коррозионно-активна, если контактирует с незащи­щенными металлическими поверхностями. В дизельных и прямогонных маловязких топливах асфальтосмолистые соединения содержатся в не­больших количествах, поэтому их недостаточно для создания защитного сольватного слоя вокруг всех глобул содержащейся и топливе воды. В со временных тяжелых топливах эти соединения содержатся в избытке, по­этому непосредственный контакт воды с металлическими поверхностями исключен - все глобулы воды «одеты» в оболочку из смол и асфальтенов. В этом, а также в отсутствии в тяжелых топливах меркаптанов кроются причины отмечаемого понижения требований к содержанию воды в ши­роко используемых тяжелых топливах Более того, наличие воды в топли­вах, правда, в строго дозированных количествах и в мелко раздроблен­ном состоянии, признано даже полезным. Исследованиями было установ­лено, что введение воды в цилиндры дизеля способствует совершенство­ванию сгорания (улучшение смесеобразования, каталитическое действие ионов водорода), снижению токсичности выпуска, температур рабочего тела и теплонапряженного состояния, чистоте цилиндров. Наиболее эф­фектный путь введения воды в цилиндры состоит в примешивании ее к топливу, с которым она с помощью естественных или специально вводи­мых в топливо эмульгаторов образует достаточно стабильную ВТЭ.
Вода играет также положительную роль в кинетике химических реак­ций окисления углеводородов топлива. Увеличение содержания воды в ВТЭ способствует росту скорости распространения пламени до опреде ленного предела, пока каталитический эффект воды превышает ее отри­


цательное воздействие на температуру в зоне реакции. Последнее обу­славливается затратами теплоты на испарение глобул воды. Сувеличени ем содержания воды в топливе эти затраты растут и их влияние на разви­тие окислительных процессов и снижение температуры рабочего тела становится ощутимым. Отсюда следует, что для каждого дизеля, режима его работы, сорта топлива должно существовать свое оптимальное соот­ношение вода-топливо, нарушение которого может привести к отрица­тельным результатам.
К отрицательным факторам относится также увеличение впрыскива­емой в цилиндр суммарной дозы топлива и воды, что обуславливает уве­личение цикловой подачи, а это связано с нежелательным увеличением ее продолжительности. Поэтому на оптимальное соотношение вода топ­ливо влияет и этот фактор.
Фирмой Bitor (Венесуэла) разработана водотопливная эмульсия, со­стоящая из 70% натурального битума и 30% воды, торговая марка Orimulsion 100 и Orimulsion 400 (см. табл. 1.10). Это топливо первоначаль­но было испытано фирмой MAN-B&W на опытном двигателе 1L42MC. От­мечается, что очищать водотопливную эмульсию сепарированием невоз­можно, так как эмульсия при этом разделяется на свободную воду и битум. Кроме того, оримульсию можно подогревать только до 70°С, поэтому вяз­кость топлива была высокой. Это привело к большим потерям давления в системе топливоподачи и низкому давлению у сопел форсунок. Кроме то го, было отмечено разделение оримульсии на составляющие компоненты после выхода топлива из отсечных отверстий ТНВД. Поэтому приходилось переимульгировать рецеркулированную оримульсию.
Новые испытания были проведены совместно с фирмой Mitsui, ее до черней компанией BWSC и JNTEVEP, S А (Исследовательский и технологи­ческий нефтяной центр в Венесуэле). Эти испытания проводились на од­ном цилиндре двигателя 4Т50МХ с измененной оримульсией, которая подобно тяжелому топливу, эмульгированному водой, может подогре­ваться до температуры 180°С, обеспечивающей нормальную вязкость топлива перед ТНВД.
Оптимизированные характеристики и расход топлива очень похожи на таковые при работе дизеля на тяжелом топливе. Однако ключевой про­блемой является влияние оримульсии на чрезмерный износ цилиндровой втулки и поршневых колец, а также повышенная дымность выхлопа.
Хотя на первый взгляд эти дешевые топлива выглядят очень привле­кательно, но для их широкого использования необходимо специальное оборудование для подготовки оримульсии перед подачей к дизелю.
Оримульсия испытывалась также фирмой Wartsila на среднеоборот­ном двигателе W6L46 размерностью 46/58 с номинальной частотой вра­щения 500 мин'1.

В системе тошшвоподготовки был установлен электростатический фильтр, и на дизеле были установлены специальной конструкции ТНВД и форсунки, при этом установлено, что характеристики двигателя практи­чески не изменились, но снизился удельный расход топлива, отмечаются также проблемы с износами цилиндровой втулки и колец

Подготовка и подача газообразного топлива
Огромные запасы природного газа в мире выдвигают проблему воз­можности использования его в качестве топлива в транспортных установ­ках ДВС, в том числе в судовых установках. Опыт эксплуатации показыва­ет, что при работе на природном газе срок службы двигателя возрастает. Это обусловлено следующим:

  1. при оптимальном составе рабочей газовой смеси процесс сгорания смеси в цилиндре двигателя протекает с малой скоростью нарастания давления;
  2. при работе на газе не возникает нагарообразования на деталях ци­линдропоршневой группы;
  3. в природном газе отсутствуют абразивные и сернистые соединения;
  4. отсутствует непосредственное воздействие топлива на свойства смазочного масла, подаваемого на стенки цилиндра.

Природный газ состоит преимущественно из метана и имеет низшую теплоту сгорания около 8400 ккал/м3.
В настоящее время строятся газотанкеры - суда для перевозки сжи­женного природного газа при низкой температуре (-162°С). Новым и пер­спективным направлением применения газовых двигателей является их установка в качестве главных и вспомогательных двигателей на газотан- керах. При этом, перевозимый газ может быть использован в качестве топлива для газовых двигателей судна.
Наряду с природным газом может получить применение сжиженный газ, являющийся продуктом переработки нефти и нефтегазов. Из всех сжиженных газов наиболее пригодны в качестве топлива для судовых двигателей бутан и пропан, благодаря их высокой теплоте сгорания, хо­рошей стабильности и небольшой упругости насыщенных паров. Невысо­кая упругость паров данной смеси позволяет применять для ее хранения относительно легкие баллоны и цистерны, рассчитанные на рабочее дав­ление до 1,6 МПа.
Низкая стоимость природного и сжиженного газов, повышенный мо­торесурс газового двигателя служат технико-экономическими предпо­сылками применения горючих газов в качестве топлива для судовых ди­зелей. При переводе дизеля на газообразное топливо возникает необхо­димость выяснить возможность стабилизации параметров его рабочего цикла, мощности и экономичности. В связи с этим рассмотрим особенно­сти работы топливоподачи газового двигателя.
Рабочая смесь в газовых двигателях создается путем смешения газа с воздухом в газовых смесителях до поступления смеси в цилиндр двигате ля или непосредственно в цилиндре двигателя. Поступившая в цилиндр смесь газа с воздухом сжимается, причем значения параметров конца сжатия зависят от способа воспламенения смеси В газовых двигателях применяют воспламенение смеси от постороннего источника, которым служит электрическая искра или жидкое запальное топливо.
Газовые двигатели с искровым зажиганием смеси обычно работают с коэффициентом избытка воздуха а = 1,1—1,2.
Работа двигателей с воспламенением газовой смеси жидким запаль­ным топливом, или, как их называют, газожидкостных двигателей, может быть основана на одном из двух принципов. В первом случае цилиндр за­полняется воздухом, необходимым для горения газа, а газ в сжатом со­стоянии вдувается в цилиндр через форсунку в конце такта сжатия в сме­си с жидким запальным топливом. Жидкое топливо в среде сжатого на­гретого воздуха самовоспламеняется и воспламеняет газ. Данный способ может быть эффективным при работе двигателя на газах с высокой теп­лотой сгорания, а подача газа осуществляется под высоким давлением. Преимуществом данного принципа является то, что сохраняется такой же термический КПД и мощность двигателя как при сгорании жидкого топ­лива, а газ не принимает участия в процессе сжатия. Это полностью устра­няет риск детонации, которая является ограничивающим фактором для повышения среднего эффективного давления для двигателей с использо­ванием системы подачи газа под низким давлением, т.е. по второму принципу.
Однако в первом варианте усложняется и удорожается схема подачи топлива, так как необходима установка компрессора для сжатия газа, ем­кость для накопления газа под высоким давлением и необходимы меро­приятия, предотвращающие протечки газа и взрыв его при сжатии в ком­прессоре.
Во втором случае, в цилиндр двигателя поступает газовая смесь, за­тем она сжимается за ход сжатия до температуры, при которой впрысну­тое в цилиндр в небольшом количестве жидкое топливо самовоспламе­няется. Горение начальных и последующих капель топлива вызывает вое пламенение газовой смеси.
В газожидкостных двигателях для получения надежного самовоспла­менения жидкого запального топлива применяют степень сжатия газовой смеси е =12,5-15.
При подаче в цилиндр газа с низким давлением упрощается схема топливоподачи, но снижаются КПД и мощность из-за низкой степени сжатия для предотвращения детонации, а также возможна потеря газо­вой смеси в случае перекрытия фаз продувочных и выпускных органов.
Важным эксплуатационным преимуществом работы дизеля по газо жидкостному циклу является то, что подающая система жидкого топлива остается без изменений, поэтому дизель в случае необходимости может работать только на жидком топливе.
Добавка к сжиженному газу дизельного топлива - в количестве 10-15% по весу позволяет получить требуемый эффект предпламенных реакций и сократить период задержки воспламенения рабочей смеси.
Принципиальная схема топливоподачи сжиженного газа в цилиндр дизеля приведена на рис. 2.11. Кроме насоса подачи сжиженного газа с тя­гой управления 1, она включает односекционный насос 7 для подачи ди­зельного топлива через форсунку б, смеситель 5. Сжиженный газ, подво­димый к насосу по трубопроводу 2, в холодильнике 3 охлаждается для сохранения его в жидкой фазе самим газом, поступающим через регули­ровочный клапан 4. Охлаждающий газ из холодильника 3 в парообраз­ном виде подводится к всасывающему тракту дизеля.
Применение природного газа в качестве топлива для судовых дизе­лей целесообразно не только в установках газотанкеров, но и в установ­ках различных теплоходов. Возможность хранения запаса газа, сжатого до высокого давления, в специальных баллонах на судне также обуслов­ливает целесообразность использования природного газа в качестве топ­лива для дизеля.
В течение последних нескольких лет возрос интерес к использованию природного газа в двухтактных крейцкопфных малооборотных дизелях. Фирмами MAN-B&W совместно с Mitsui предложена система подачи газа под высоким давлением. Конструкция двигателя и соответствующие сис­темы включают ряд специфических изменений по сравнению с двигате­лем, предназначенным для работы только на тяжелом топливе.


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.11. Схема подачи сжиженного газа в цилиндр двигателя

Сравнение схем подачи газообразного топлива в цилиндры дизеля с низким давлением и с впрыском при высоком давлении приведено на рис. 2.12.
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиб)
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиСО
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели?


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели

Рис. 2.12. Схема подачи сжиженного газообразного топлива: а) система подачи газа под низким давлением, б) под высоким давлением. 1 - выпускной коллектор,
2 - продувочный ресивер, 3 - рабочий ход, 4 - вспрыск жидкого топлива,
5 - подача газа под высоким давлением, 6 - подача газа низкого давления,
7 ~ такт сжатия
Схема устройства системы подачи газа под высоким давлением при­ведена на рис. 2.13. Принципиально она содержит следующие основные специальные части:

  1. компрессор 1 высокого давления сжатия газа до давления пример­но 25 МПа, необходимого для подачи газа в цилиндры дизеля в конце процесса сжатия, и холодильник, снижающий температуру газа после его сжатия;
  2. аккумулятор газа высокого давления 2 совместно с сепаратором влаги,
  3. систему управления компрессором,
  4. систему защиты от утечек газа и его взрыва,
  5. систему очистки газовых трубопроводов от газа при переходе ра­боты дизеля на жидкое топливо.

Подвод газа осуществляется по трубопроводу с двойными стенками (труба в трубе). На рис. 2.13 вторая стенка показана пунктирными линия ми. Это мероприятие предотвращает утечку газа в машинное отделение в случае разрыва газоподводящей трубы.


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2 13. Схема устройства и регулировки системы подачи газа под высоким давлением двигателей MAN-B&W. 1 ~ компрессор с холодильником,
2 - аккумулятор, 3 - топливогазовая форсунка, 4 ~ ТНВД, 5 - насос управляющего масла, 6 - позиционеры, 7 - регулятор, 8 - переключатель, 9 ~ балансировочный рычаг, 10 ~ экран, 11 - к вентиляционной трубе

Все пуски, остановки и переход с работы двигателя на газе на жидкое топливо при определенной нагрузке осуществляются после автоматичес­кой продувки трубопроводов инертным газом - азотом Для предотвра­щения образования взрывоопасной смеси в машинном отделении в слу­чае утечек газа помещение хорошо вентилируется и

оборудуется газоана­лизатором с автоматической сигнализацией о наличии газа. Пространст­во между двойными стенками трубопровода соединяется с вентиляцион­ной системой
Необходимые соотношения между впрыскиваемым в цилиндр за­пальным топливом и газом достигаются за счет действия балансирного ме­ханизма 9, управляемого регулятором 7, и позиционером 6 (см. рис. 2.13).
Для обслуживания морских нефтяных месторождений, от которых невозможна прокладка трубопроводов к берегу, используются челноч­ные танкеры.
Во время погрузки нефти в танкеры большое количество легких ком­понентов сырой нефти испаряется в атмосферу. Эти пары нефти представ­ляют летучие органические компоненты, сокращенно - VOC (от Volatile Organic Compounds). Измерения, проведенные Норвежской компанией Statoil, показали, что энергия, теряемая из-за выброса VOC в атмосферу, соизмерима с общим расходом тяжелого топлива судном за рейс. Поэто­му возникла идея использования VOC в качестве основного топлива для двигателей челночных танкеров Во-первых, это снижает эффект воздей­ствия VOC на окружающую среду, во-вторых, сокращает затраты на топли­во и снижает количество токсичных выбросов с выхлопными газами от двигателя. В связи сэтим фирмы Statoil и MAN-B&W разработали техноло­гию использования этой концепции на челночных танкерах.
Система топливоподачи для работы двигателя на VOC очень похожа на системы двигателей, работающих на природном газе с впрыском под высоким давлением, описанные выше.
Принципиальная схема сбора, хранения и подготовки VOC к сжига­нию в двигателе приведена на рис. 2.14. Большая часть VOC испаряется при погрузке 1, когда сырая нефть льется в судовые грузовые танки 5, за­полненные инертным газом 7. Разбрызгивание, как и присутствие инерт­ного газа, способствует испарению легких фракций, особенно метана, этана, пропана, бутана, пентана и некоторых более высоких углеводоро­дов. Обьчно пропан и более тяжелые углеводороды VOC конденсируют­ся в блоке 3 и находятся в жидком состоянии, в то время как метан и этан выходят в атмосферу вместе с инертным газом 4.
Газ VOC содержит, таким образом, вышеуказанные углеводороды, а также инертный газ. При погрузке пропорция содержания инертного га­за изменяется примерно от 80% объема выброса в начале погрузки до примерно 30%, когда танки почти полные. Состав углеводородной части VOC изменяется во время погрузки, зависит от нефтяных месторождений и срока их эксплуатации.

  1. Зак. 2160

На первом этапе (см. рис. 2.14) система собирает и хранит неметано­вую часть VOC, т.е. главным образом пропан, бутан и более высокие уг­леводороды, которые находятся в жидком состоянии, в то время как ме­тан и этан безвозвратно теряются. В будущем возможно использование и этих составляющих VOC в качестве топлива для двигателя.


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.14. Принципиальная схема топливоподготовки VOC к сжиганию.
1 ~ устройство погрузки нефти в танки; 2 - смесь VOC и инертного газа;
3 ~ конденсатор VOC; 4 - выход в атмосферу метана и инертного газа;
5 ~ загружаемый танк; 6 - полный танк; 7 - танк с инертным газом и углеводородом;
8 - цистерна с жидким VOC; 9 - подача VOC к двигателю, 10 -двигатель

Сжиженный VOC хранится в изолированной цистерне при низкой температуре и атмосферном давлении. Он подается к двигателю под вы­соким давлением насосом мембранного типа. Предварительно подогре­тые VOC впрыскиваются непосредственно в камеру сгорания сразу после впрыска жидкого топлива (в количестве 8% от расхода топлива при 100%-ной нагрузке), которое действует как запальное топливо и обеспе­чивает стабильное и надежное воспламенение в цилиндре на всех на­грузках двигателя. Если нет достаточного количества VOC, то увеличива­ют подачу жидкого топлива, чтобы обеспечить требуемую мощность дви­гателя. Поэтому важным требованием двухтопливной системы является способность двигателя работать при любом соотношении между жидким топливом и газом.
Такая система обработки VOC была использована на челночном тан­кере Navion Viking для подачи его к двум главным двигателям типа GL55GUCA мощностью 6,6 МВт. Отмечается, что за счет использования VOC значительно снижены затраты на топливо, токсичность и дымность выхлопных газов.


22">Устройства и агрегаты топливной системы низкого давления

Топливные цистерны, измерители уровня и смесители
Топливо на судне хранится в корпусных цистернах (танках). Эти цис­терны могут быть днищевыми, бортовыми и поперечными. Поперечные цистерны называются диптанками.
Различают: цистерны запаса, в которых хранится принимаемое на судно топливо; отстойные цистерны, в которых топливо очищается от ме­ханических примесей и воды; расходную, из которой топливо подается на последующую обработку, грязевую цистерну, в которую сбрасывают от­стоявшийся шлам и воду и отсепарированные механические примеси и воду.
Цистерны запаса топлива включают: наполнительные и приемные трубы с арматурой, воздушно-переливные трубы, устройства для измере­ния уровня топлива, устройства для обогрева горловины и внутренние трапы для доступа людей в цистерны.
Цистерны предварительного отстоя должны быть хорошо изолиро­ваны и подогреваться с использованием двух или трех комплектов паро­вых нагревательных элементов для обеспечения быстрого достижения температуры 70-80°С. В Машинном Отделении (МО)рекомендуется иметь две отстойные цистерны или цистерну с двумя отсеками, с разме­рами каждого отсека, обеспечивающими нагрев и осаждение частиц топ­лива минимум в течение 24 ч.
Обогрев топливных цистерн осуществляется с помощью паровых или водяных змеевиков; все чаще применяют местный обогрев методом раз­мыва (горячеструйный обогрев) - циркуляция топлива по замкнутому контуру через мощный подогреватель (ПТК-20В или НТК-10В). Змеевики обогрева выполняют обычно из стальных труб и размещают в нижней ча­сти цистерн. Давление греющего пара 0,4-0,5 МПа (но не более 0,7 МПа). При положительных температурах застывания топлива необходимо пре­дусматривать плоские змеевики по всему днищу цистерн, при отрица­тельных можно ограничиться устройством змеевиков местного подогре­ва в районе расположения приемных труб. Обогрев цистерн методом го­рячего размыва дает возможность значительно уменьшить количество обогревающих змеевиков в цистернах.
Объем расходных цистерн тяжелого топлива составляет 65-70% су­точного расхода топлива, расходных цистерн дизельного топлива - 20-25% суточного расхода ГД и ДГ, цистерн отходов сепарации - 5-10% суточного расхода топлива, цистерн сбора утечек - 3~5% общего суточ­ного расхода топлива.
Для контроля уровня топлива в цистернах устанавливают специаль­ные приборы и устройства. На рис. 2.15 приведена схема дистанционного
измерения уровня в цистернах фирмы «Контрам Танклевел» (Финляндия), основанная на том, что если в трубку, находя­щуюся в цистерне, подается небольшое количество возду­ха, то давление в трубке повы­шается до значения, равного гидростатическому давлению жидкости в нижней оконечнос­ти трубки. Избыточный воздух медленно удаляется из жидко­сти в виде пузырьков. Гидро­статическое давление опреде­ляется произведением плотно­сти жидкости на высоту столба от уровня поверхности жидко­сти до нижней оконечности трубки. Во время измерения количество воздуха, подавае- Рис. 2.15. Схема измерения уровня в цистернах мого в измерительную трубку, системы «Контрам Танклевел».         поддерживается постоянным
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели1 ~ обратный клапан; 2 - клапан переключения при ПОМОЩИ регулятора расхо- «измерение - продувка»; 3 - регулятор да во избежание влияния ко- расхода; 4 - золотниковый клапан;                                              лебаний уровня жидкости на

  1. - индикатор уровня; 6 ~ параллельный точность измерения.

индикатор; 7 - поплавковый клапан                            Поплавковый клапан рас­
полагают непосредственно на цистерне или во всяком случае выше максимального уровня жидкости между трубкой-датчиком и сигнальной трубкой. Он предназначен для предотвращения попадания жидкости из цистерны в сигнальную трубку в случае прекращения подачи воздуха по какой-либо причине и превыше­ния уровня жидкости в цистерне или в переливной трубке. Технические характеристики системы измерения уровня: диапазон измерения давле­ния 0,01-0,25 МПа, точность измерения ±1% полной шкалы, длина шка­лы 260 мм, максимальное давление подаваемого воздуха 0,35 МПа, рас­ход воздуха 12 л/ч, вибрация не влияет в диапазоне 0-50 Гц, температу­ра окружающей среды от -20 до 55°С.
Измеритель уровня типа С-150 MC/MR фирмы «Аукситрол» (рис. 2.16) основан на том же принципе, но позволяет измерять уровень в жидкостях (смазочном масле, топливе, морской или пресной воде и др. разных физических характеристик и даже в таких очень вязких продук­тах, как битум. Аппарат выполнен в виде двух частей: А - механизм ука­зателя Ст050МС или MR и В - модулятор расхода СтЮОМ (колпачок из-


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели

Рис. 2 16 Дистанционный изеритель уровня фирмы «Аукситрол». 1 ~ регулятор расхода; 2 - предохранительный клапан; 3 - регулировочный винт; 4 - колпачок модуля расхода; 5 - дроссельный клапан; 6 - указатель; 7 - иголка указателя;
8 ~ сильфон; 9, 11 ~ клапаны; 10 - фильтр; 12 - измерительная трубка;
13 ~ поплавок; 14 - игольчатый клапан; 15 - предохранительный сосуд

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателимерительный). Воздух должен быть очищен от воды и масла, при необхо­димости устанавливаются фильтр и сепаратор
Для получения топлив с заранее заданной вязкостью используют топ­ливные смеси, которые получают в специальных смесителях статического или динамического типа.
В статическом смесителе потоки смешиваемых топлив делятся на от­дельные струи и перемешиваются при изменении направления течения струй. Типичным примером статического смесителя является смеситель SMX фирмы «Зульцер» (рис 2.17). Смеситель состоит из заключенных в корпус последовательно соединенных право- и левосторонних спиралей, вдоль которых протекают легкое и тяжелое топлива. Для создания гомо­генной смеси необходимо, чтобы при прохождении через смеситель топ­ливо совершило 2000-4000 оборотов.
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиВ смесительной установ­ке со статическим смесителем (рис. 2.18), работающей в ав­томатическом режиме и обеспечивающей возмож ность приготовления и пода­чи смеси непосредственно в „ 1(7 ,
г                                 Рис. 2.17. Статическии смеситель топлив
дизели, минуя расходную ци-                       5МХ <<3ульцер>>
стерну, существенно сокращается время нахождения смеси в системе. Тя­желое и дизельное топлива из расходных цистерн поступают к винтовым насосам. Насос 5 дизельного топлива снабжен электроприводом с регу­лируемой частотой вращения, что позволяет при необходимости менять его подачу. Из насосов топлива подаются в статический смеситель, отку­да смесь одним из бустерных насосов 9 подается в подогреватель. На вы­ходе подогревателя установлен конденсационный горшок. Температура топлива измеряется датчиком, сигнал которого сравнивается с установ-


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.18. Смесительная установка МСМ-20 Imo-Marine: 1,2 ~ цистерны соответственно тяжелого и дизельного топлив; 3,5,6,9 ~ насосы; 4 -деаэратр; 7 - клапан; 8 ~ статический смеситель; 10 - фильтры; 11 - датчик температуры; 12 ~ подогреватель; 13 - конденсационный горшок

кой электронного регулятора Туст, соответствующей соотношению компо­нентов смеси, при котором должна быть обеспечена необходимая вяз­кость. Если заданная вязкость смеси обеспечивается при температуре, от­клоняющейся от Туст, - это является свидетельством нарушения в соотно­шении компонентов смеси (либо в изменении их начальной вязкости). Тогда электронный регулятор выдает сигнал на увеличение или уменьше ние частоты вращения вала насоса дизельного топлива. Подача насоса меняется до тех пор, пока достигаемая, благодаря этому, корректировка смеси не обеспечит Т= Туст Цель корректировки состоит в том, чтобы за­данная вязкость обеспечивалась при заданной температуре.
После фильтров топливо поступает к дизелям. Лишнее топливо из дизелей направляется в деаэратор, снабженный поплавковым клапаном для выпуска газов, а затем в расходную цистерну. Из деаэратора смесь поступает на всасывание бустерных насосов, где с помощью клапана под­держивается давление 0,1 МПа. При превышении давления (большой возврат от ДГ) излишняя часть смеси сбрасывается на прием к насосу тя­желого топлива б. Это приводит к изменению соотношения тяжелого и дизельного топлива в смесителе и за ним, что в свою очередь фиксирует­ся датчиком и регулятором температуры. Температура топлива уменьша ется и становится ниже заданной клапаном 7 Это является свидетельст­вом того, что потребность в дизельном топливе уменьшается. Регулятор частоты вращения уменьшает частоту вращения вала насоса дизельного топлива и его подачу до тех пор, пока не будет достигнут желаемый со­став компонентов. В установке предусмотрены байпасные трубопроводы для насоса 5, подогревателя и Фильтры, что позволяет использовать бус- герные насосы для подачи в дизели чистого дизельного топлива с помо­щью отдельного насоса 3. Известно, что при снижении нагрузки на ди­зель качество процессов распыливания и сгорания топлива ухудшается, гак как снижаются среднее давление впрыска и давление наддува, а так­же температура в камере сгорания, поэтому крайне желательно, чтобы состав смеси при достижении нагрузки 30-40% и менее - облегчался, а при нагрузках, близких к холостому ходу, дизель переходил на работу на чистом дизельном топливе. На этом же топливе желательно останав­ливать и пускать дизели В рассматриваемой установке такая возмож­ность предусмотрена: в электронный регулятор состава смеси подается сигнал от установленного на двигателе датчика нагрузки.
Действие динамического смесителя основано на турбулизации пото­ков и использовании кавитационных явлений, возникающих вследствие создаваемой смесителем высокочастотной пульсации струй смешивае­мых топлив. Динамические смесители обеспечивают более высокую го­могенность.                                »
Для динамического смешивания топлив применяют гидродинамиче­ские сирены. Последняя состоит из размещенных в корпусе подвижного и неподвижного дисков с прорезями. При вращении ротора с частотой


3000 об/ мин струи топлива продавливаются через узкие прорези стато­ра. Частота возникающих при этом колебаний составляет 3,6-7,2 кГц. Но в сирену нужно подавать предварительно смешанное топливо.
Подогреватели топлива и вискозиметры
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиДля создания нормальных условий перекачки, сепарирования и обеспечения требуемой вязкости топлива оно подогревается в топли во подогревателях кожу - хотрубного или пластинча того типа. В кожухотрубном подогревателе используют­ся U-образные трубки или штыкового типа (рис. 2.19).
Достоинством подогре­вателей с прямыми трубка­ми является возможность легкой очистки от загрязне­ний механическим путем с последующей продувкой и промывкой трубок. Недо­статком нагревателей с Ll- образными трубками явля­ется более высокая началь­ная стоимость и трудность очистки, что ограничивает их применение. В качестве греющей среды в основном используется пар.
В пластинчатых подо­гревателях фирмы «Альфа- Лаваль» (рис. 2.20) с одной стороны пластин движется греющая среда, а с противо­положной - топливо. Пластины выполняют из титана, алюминиевой бронзы или из нержавеющей стали. Уплотнительные прокладки изготов­ляют из бутадион-нитрильного каучука, иногда из специальных материа­лов, стойких к высоким температурам, таких, как спрессованное асбесто­вое волокно. Лучший материал для пластин охладителей - титан, так как он не подвержен коррозии.
Пластинчатый охладитель состоит из двух основных элементов - ра­мы 1 и набора пластин 2. Пакет пластин прижат подвижной нажимной плитой 3 к неподвижной боковой плите-станине 4 с помощью горизон­тальных несущих стержней 5 и зажимных боковых болтов (два или более с каждой стороны). Сжатые пластины, образующие теплопередающие пе­
регородки, подвешены к верхнему несущему стерж­ню и зафиксированы с по­мощью нижнего. Чередую­щиеся каналы обеспечива­ют противоток для лучшей эффективности теплопере дачи. Все каналы для каж­дой среды соединены па­раллельно так, чтобы вход ные и выходные отверстия были расположены на за­крепленном (неподвиж­ном) конце станины. Одна среда проходит через угло­вые отверстия слева, а дру­гая - справа.
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиВсе пластины имеют одинаковые форму и размеры, при этом каждая вторая пластина перево­рачивается, чтобы получилась система чередующихся каналов. Две кон цевые пластины отличаются тем, что у них наглухо закрыты углы. Гофри ровка делает пластины более жесткими, увеличивает полезную площадь, повышает турбулентность потока.
Топливоподогреватели имеют максимальное рабочее давление в за­висимости от их типов: FM-1,0 МПа, FG-1,6 МПа и FD 2,5 МПа. Площадь поверхности нагрева зависит от количества и размеров набранных плас­тин. Так, для подогревателя МЗО максимальная поверхность нагрева - 1335 м2.
Количество теплоты, кДж/ч, подводимой к рабочей жидкости для доведения ее до температуры, при которой она будет иметь требуемую вязкость, Q - Gepc(T2 -Т,), где GB - расход подаваемой жидкости, м3/ч; р - плотность подогреваемой жидкости, кг/м3; с - удельная тепло­емкость, равная 1,68-2,10 кДж/ (кг К); Т2, Т, - начальная и конечная тем­пературы жидкости, К.
Греющая поверхность подогревателя, м2, F = QK1/(kAT), требуемое количество греющего пара, кг/ч, Gn= Q/[(/„ - /к)т|]. В этих формулах Кт = 1,1-1,15 - коэффициент запаса греющей поверхности; к - коэффици­ент теплопередачи, кДж/(м2-ч-К), который в ориентировочных расчетах может быть принят равным 400-1600 - от конденсирующего пара к мазу­ту; ДТ = Ts - (Т, + Т2)/2 - температурный напор; Т, - температура грею­щего пара при рабочем давлении) = 1 МПа; in~ iK ~ энтальпии греющего пара и конденсата, кДж/кг; л = 0,85-0,95.

Важным параметром в процессе подогрева топлива является его вяз­кость, которая должна быть правильно выбрана и поддерживаться посто

янной на различных режимах работы дизеля. Это способствует повыше­нию экономичности дизеля, улучшению работы топливной аппаратуры, уменьшению нагарообразования и износа деталей ЦПГ, ТНВД и форсунок.
Очень важно соблюдать определенную скорость изменения вязкости топлива при переходе с легкого топлива на тяжелое, в процессе которого сокрость повышения температуры не должна превышать 3°С в минуту. В системе регулирования вязкости топлива с помощью вискозиметра предусматриваются установка автоматического клапана, регулирующего подачу свежего пара на топливоподогреватель, и рециркуляция топлива в смесительный бак (рис. 2.21).


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.21. Принципиальная схема включения вискозиметра и регулирование вязкости топлива. 1 ~ расходная цистерна тяжелого топлива; 2 ~ змеевик парового подогревателя; 3 ~ расходная цистерна дизельного топлива; 4 - смесительный клапан; 5 ~ расходомер; б ~ смесительная цистерна; 7 - трубопровод прокачки топлива; 8 - дизель; 9 - ТНВД; 10 - обводный трубопровод; 11 ~ вискозиметр;
12 ~ паровой регулирующий клапан; 13 - топливоподкачивающий насос

Наибольшее распространение получили измерители вязкости капи- лярноготипа, основанные на использовании формулы Пуазейля, которая показывает, что динамическая вязкость прямо пропорциональна гидрав­лическому сопротивлению капилляра при постоянном расходе жидкости через него. Обеспечение постоянного расхода в различных конструкциях решается по-разному.
Вискозиметр системы «ВАФ-Вискотерм» с системой управления «ФАВ-Конофлоу» (Нидерланды) обеспечивает непосредственное регу­лирование вязкости топлива за счет автоматического регулирования тем­пературы топлива на выходе из топливоподогревателя.
Автоматический прибор «ВАФ-Вискотерм» (рис. 2.22) включает в себя:

  1. вискотерм (чувствительный элемент), в котором вязкость топлива обусловливает перепад давления (рис. 2.23);
  2. датчик перепада давления (рис. 2.24), в котором разность давле ния (вязкость топлива) преобразуется в прямо пропорциональный воздушный сигнал;
  3. регулирующий прибор типа УСТ, в котором воздушный сигнал пе­редается для указания и регулирования вязкости;
  4. регулирующий клапан системы «ВАФ-Конофлоу», который изме­няет количество пара, поступающего в топливоподогреватель;
  5. редукционный клапан-фильтр системы «ВАФ-Конофлоу», в кото­ром воздух фильтруется и поддерживается его постоянное давле­ние перед регулирующим клапаном;
  6. приборы ВАФ и УСГ, регистрирующие вязкость топлива графически

Шестеренный насос, приводимый в действие электродвигателем че­рез редуктор, непрерывно прокачивает небольшое, но постоянное коли­чество топлива через измерительный прибор и капиллярную трубку, в ко­торой разность давлений прямо пропорциональна вязкости. Этот пере-


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.22. Схема автоматического регулирования и регистрации вязкости регулятором «ВАФ-Вискотерм». 1 - регистрирующий прибор ВАФ; 2 - регистрирующий прибор УСГ; 3 - регулирующий прибор УСГ; 4 ~ вискотерм; 5 ~ топливо к ТНВД;
6 - редукционный клапан-фильтр; 7 - регулирующий клапан в паропроводе;
8 ~ фильтр тонкой очистки; 9 ~ датчик разности давлений; 10 - предварительный топливоподогрева тель

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.24. Датчик перепада давлений. 1 - чугунный кожух; 2 - мембрана; 3 - сильфоны; 4 ~ блок установки нулевой точки и диапазона измерений; 5 ~ балансирный рычаг; б ~ винт для установки нулевой точки; 7 - ось вращения балансирного рычага;
8 ~ сильфон обратной связи; 9 ~ удаление воздуха в атмосферу; 10 ~ впускная форсунка (подача воздуха давлением 0,14 МПа); 11 ~ выходной сигнал к регистрирующему и регулирующему приборам; 12 - винт установки диапазона измерений

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели


пад давлений передается на мембрану датчика. Возникающая избыточ­ная сила передвигает мембрану и балансирный рычаг налево, в резуль­тате чего открывается впускная форсунка. Создается напор воздуха в воз­духодувке возвратного действия.
Редукционный клапан-фильтр служит для очистки воздуха и поддер­жания постоянным установленного воздушного давления, питающего датчик разности давлений и регулирующий прибор типа УСГ. Макси мальное впускное давление 1 МПа, выпускное давление 0,175 МПа. Дат­чик разности давлений наполнен глицерином, так что топливо не может проникнуть в прибор.
Автоматическая установка фирмы ВАФ обеспечивает длительную и надежную работу системы. Недостаток установки - ее сложность и необхо­димость поддержания рабочего воздуха в чистом и осушенном состоянии.
Регуляторы вязкости типа 2ИРВПД (СНГ) двухимпульсные прямого действия. Регулятор (рис. 2.25) состоит из следующих основных узлов: I - измеритель вязкости, II - регулятор расхода. III - исполнительный ме­ханизм, IV-показывающий прибор.
Вязкость измеряется с помощью двух узлов: регулятора расхода и из­мерителя вязкости. Регулятор расхода установлен за измерителем вязко­сти по потоку топлива и предназначен для поддержания постоянного рас-


?,3
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.25. Схема двухимпульсного регулятора вязкости прямого действия 2ИРВПД.
1 ~ дроссельная шайба; 2 - игла для очистки шайбы; 3 ~ регулирующий клапан;
4 ~ седло; 5 - запорный клапан; 6 - корпус; 7, 10, 11 - мембраны; 8 ~ настроечная пружина; 9 ~ измеритель-капилляр (длина 0,4 м, диаметр 2,4 мм); 12 ~ сильфон;
13 ~ парорегулирующий клапан; 14 ~ пружина; 15 ~ тарелка пружины;
16 ~ шток; 17 ~ запорный клапан; РТ1, РТ2, Ртз, РТ4. - давелние топлива на различных
участках регулятора

хода топлива через капилляр измерителя. В качестве регулирующего ор­гана использован парорегулирующий клапан компенсационного типа. Перепад давлении РпИРГЗ. пропорциональный вязкости, открывает или закрывает клапан подачи греющего пара.
Вискозиметр «Вискозимат» фирмы «Аскания-МАЫ» работает по ана­логичному принципу.
Вискозиметр типа ВИСК-21 фирмы «Евроконтроль» (рис. 2.26) обес­печивает измерение вязкости жидкости или смеси жидкостей с выход­ным сигналом по давлению 0,02-0,10 МПа.
Технические характеристики пневматического вискозиметра ВИСК- 21Р («Сеффле», Швеция) следующие: диапазон измерения вязкости 18-1500 мм2/с; точность измерения ±1% измеряемого значения; макси­мальное рабочее давление 10 и 6,4 МПа; максимальная температура сре­ды 200°С; максимальная температура окружающей среды 60°С. Давление воздуха питания 0,14 МПа, расход воздуха питания 2,5 л/мин, выходной сигнал 0,02-0,10 МПа.
Вискозиметр работает с измерением силы трения в потоке при помо­щи двух дисков - вращающегося и неподвижного чувствительного (см рис. 2.26) Шайба, вращающаяся с постоянной скоростью, имеет ра­диальные пазы, у каждого из которых край изогнут наружу. Эти края (ло­патки) постоянно захватывают новую порцию жидкости с данной вязкос-


JL., 1°
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.26. Принцип действия вискозиметра ВИСК-21Р. 1 ~ вал, проводимый электрическим двигателем, 2 - вращающаяся шайба; 3 - стационарная шайба;
4 ~ регулируемый зазор между шайбами; 5 ~ эластичное уплотнение измеряющего вала; 6 ~ дроссель; 7 - усилительное реле; 8 - механические споры; 9 - сопло;
10 - откидная заслонка; 11 ~ пружина регулирования нулевой точки; 12 ~ реакция на измеряемый момент; 13 ~ перемещение сильфона для регулирования чувствительности; 14 ~ сильфоны обратной связи; 15 ~ редукционный клапан подачи воздуха
Выходной
сигнал
fВоздух

тью и нагнетают ее в зазор между двумя шайбами. На неподвижную шай­бу воздействует крутящий момент, пропорциональный измеряемому значению вязкости и расстоянию между шайбами. Приводной вал вра­щающейся шайбы установлен в двух шарикоподшипниках. Неподвижная измеряющая шайба прочно соединена с измеряющим валом, который также расположен в двух шарикоподшипниках. Резиновое кольцо с дву­мя коническими поверхностями, установленное непосредственно позади стационарной шайбы, действует в качестве уплотнения между жидкостью в измерительной коробке и наружным воздухом.

Измерительный преоб­разователь является рычажной системой с откидной заслонкой, соплом и двумя силыфонами обратной связи. Измеряемый момент вызывает дви­жение, которое передается через посредство измерительного вала ры­чажной системе откидной заслонки. Когда измеряемый момент (вяз­кость) увеличивается, заслонка приближается к соплу, и давление в кон­туре сопла растет. Усиленный выходной сигнал поступает в сильфоны об­ратной связи и вызывает силу, противодействующую рычажной системе, которая уравновешивает измеряемый момент.
Вискозиметр не рекомендуется применять для измерения всего диа­пазона вязкости жидкости. Измерения необходимо начинать в области эксплуатационных температур, для чего датчик вискозиметра оснащен термовыключателем, который одновременно защищает его от перегрузки.
Фильтр, предусмотренный в трубопроводе подачи воздуха, реко­мендуется очищать один раз в год, а если воздух загрязнен, то чаще. На­до следить за степенью утечки измеряемой жидкости из коробки сальни­ка, при необходимости следует со всей осторожностью зажать кольцо сальника. Если набивка сальника изношена настолько, что верхнее посту­пающее кольцо доходит до своего нижнего положения, целесообразно установить еще одно кольцо. Шарикоподшипники вращающегося вала смазывают один раз в год.
Аналогичный принцип регулирования вязкости топлива заложен в вискозиметрах двигателей 8RND-90 фирмы «Зульцер-Цегельски».
Топливо, проходящее через зазор между вращающимися цилиндром и корпусом и оказывающее давление на поршень с наружной пружиной, используется для измерения вязкости в вискозиметре типа VM-200A (рис. 2.27).
Насосы топливоподкачивающие и перекачивающие
В топливных системах судовых дизелей применяются топливоподка­чивающие и перекачивающие насосы. Первые должны обеспечить не­прерывное поступление топлива постоянного давления в насосы высоко- i о давления, вторые - предназначены в основном для перекачки топлива на судне, с судна на другие объекты или служат в качестве резервных.
Топливоподкачивающие и топливоперекачивающие насосы исполь­зуются в основном шестеренного и винтового типа.

Шестеренные насосы просты по конструкции, надежны и удоб­ны в эксплуатации, имеют невысо­кую стоимость, небольшие габа­риты и массу. Выпускаются насосы производительностью от 0,2 до 200 м3/ч при давлении до 3,5 МПа в одной ступени, с частотой вра­щения до 3 тыс. мин-1. В судовых условиях в зависимости от мощно­сти установки производительность насосов редко превышает 50~60 м/ч при давлении 0,5 МПа. КПД этих насосов колеблется в пределах 50~74%. Всасывающая способность достаточно высока, но уступает поршневым. Измене­ние напора, которое может иметь место в судовых дизельных уста­новках (СДУ), незначительно ме­няет подачу. Однако производи­тельность быстро падает с ростом сопротивления на всасывании. Насосы приводятся во вращение от элек­тродвигателя или от коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. Недостатком шестеренных насосов является пульсирующая подача, вы­зывающая вибрацию трубопроводов, довольно высокий уровень шума (82-85 дБ у нового насоса и 95-100 дБ при значительном износе). Ма­лые зазоры между зубьями шестерен не допускают перекачки сильно за­соренных жидкостей.
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиТопливоподкачивающий насос шестерного типа (рис. 2.28) со­стоит из электродвигателя 1 и насоса 2, установленных на плите 4 и соеди­ненных муфтой 5. Муфтовое соединение валов электродвигателя и насо­са закрыто ограждением. Ведущая втулка 8, выполненная за одно целое с валом, имеет зубья с внутренним зацеплением, причем впадины зубьев сквозные, а наружной поверхностью втулка плотно прилегает к корпусу насоса 11.
Между зубьями ведущей втулки 8 и зубьями малой шестерни 7 рас­положен серповидный выступ крышки 10. Шестерня 7 установлена на оси 6, впрессованной в отверстие крышки 10 и расположенной эксцентрично относительно оси вращения ведущей втулки 8. Прокладка 12 обеспечива­ет осевой зазор между шестернями и корпусом насоса. Топливо всасыва­ется через ФГО из бака по всасывающему трубопроводу в полость В, заполняет промежутки между зубьями втулки и малой шестерни и силой вращения выдавливается зубьями в полость Г, штуцер 3 и далее в нагне-


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.28. Конструкция топливоподкачивающего насоса: 1 - электродвигатель; 2 - насос, 3 - штуцер; 4 - плита; 5 ~ муфта; 6 ~ ось; 7 - малая шестерня; 8 ~ ведущая втулка;
9 ~ крышка-пластина; 10 - крышка; 11 - корпус насоса; 12 - прокладка; 13 - пружина;
14 - трубка сильфона; 15 - уплотнительное кольцо; 16 - уплотнительная втулка;
17 - накидная гайка; 18,19 - втулки

тательную магистраль, идущую к ФТО. Для предотвращения утечек топ­лива со стороны вала втулки 8 имеется уплотнение, состоящее из втулок 16,18, 19, уплотнительного кольца 15, трубки 14 и пружины 13. Латунная гофрированная трубка 14 припаяна одним концом к бронзовой уплотни­тельной втулке 16, а другим - к бронзовой втулке 18, которая распирает­ся пружиной 13 и прижимается торцом к торцу втулки 19, напрессованной на вал втулки 8, не допуская попадания топлива внутрь уплотнительного элемента. Для устранения вытекания топлива, просочившегося внутрь уп­лотнительного элемента, установлено дополнительное уплотнительное кольцо 15. Просочившееся топливо попадает на плиту и удаляется по тру­бе, соединенной с трубой слива грязного топлива.
Основные характеристики шестеренных насосов приведены в табл. 2.8.
Винтовые насосы находят широкое применение для перекачки вяз­ких жидкостей. Они выпускаются производительностью от 0,2 примерно до 1 тыс. м3/ч, с давлением до 25,0 МПа. В системах СДУ производитель­ность их редко превышает 300-400 м3/ч, а давление 1,0-1,2 МПа.
Производительность насоса с увеличением напора меняется незна­чительно, но падает с ростом сопротивления на всасывании.
Относительно высокий КПД, доходящий до 85%, небольшие габари ты и масса (особенно при большой производительности), равномерная.

  1. Зак 2160

Таблица 2. 8
Характеристика шестеренных насосов


Показатель

Р-З-За

Р 3-4,5а

Р-3-7,5

Р-3 60

Производительность:

 

 

 

 

М3/Ч

1,1

3,8

5

38

л/с

0,31

0,92

1,4

10,5

Давление нагнетания.

 

 

 

 

МПа

1.45

0,33

0,33

0,28

Частота вращения, мин 1

1450

1450

1450

990

Номинальная мощность

 

 

 

 

на валу насоса, кВт

1,1

0,8

1.3

9,5

Высота всасывания, кПа

50

30

30

70

Масса насоса, кг

11

13

15,5

92.5

Габариты, мм

235х213х

250х213х

275х213х

345x320

 

х!3б

х!36

х!36

 

без пульсации подача, достаточная высота всасывания, отсутствие шума и вибрации явились причинами широкого распространения насосов это­го типа. Основным недостатком винтовых насосов является сложность из­готовления, а следовательно, более высокая стоимость по сравнению с шестеренными. Кроме того, из-за малых зазоров между винтами перека­чиваемая жидкость должна иметь смазывающие свойства и быть тща­тельно очищенной.
Отечественной промышленностью выпускаются трехвинтовые насо­сы с циклоидальным профилем винта для перекачивания чистых нефте­продуктов без абразивных примесей, двухвинтовые - для перекачивания чистых и загрязненных жидкостей и одновинтовые для перекачивания чистых и загрязненных химически активных жидкостей с содержанием механических примесей (табл., 2.9).
Условное обозначение насосов Al ЗВ 8/25—11/10Б-3 расшифровыва­ется следующим образом: А - конструктивный признак, I - исполнение, 25 - обозначение типоразмера, 11 - округленное значение подачи насоса, мЗ/ч, 10 _ давление на выходе из насоса, кгс/см2, Б - обозначение мате­риала проточной части - бронза, К - сталь 12х18Н9Т, 3 - индекс после буквы Б обозначает модификацию агрегата по типу электродвигателя. Изменение потребляемой насосом мощности N, производительности Q и КПД - т) винтового насоса ЗВ 8/25 от давления перекачиваемого дизель­ного топлива вязкостью 0,07-10 4 м2/с (1,6°ВУ) при вакуум-метрической высоте всасывания -5м показано на рис. 2.29.
Насосы могут поставляться для работы на высоковязких нефтепродуктах с температурой до 150°С и давлении 1,0 МПа. Давление, развиваемое насо­сом, равно сопротивлению системы и определяется разностью уровней во всасывающем и напорном резервуарах и давлением в них.

Современные винто­вые насосы делятся на три основные группы: с цикло­идальным зацеплением, с геликоидальным зацепле­нием (негерметичные) и героторные (одновинто­вые) или насосы «Моно».
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиТопливоперекачи­вающие насосы типа «Моно» (рис. 2.30) при­меняют на современных ролкерах с двумя СОД. Винтовые насосы с Рис. 2.29. Зависимость характеристик винтового насоса циклоидальным зацеп-
отдавления                                      лением - трехвинтовые,
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиявляются наиболее рас-


Условное
обозначение
типоразмера
насоса*

Максимально допустимое давление МПа (кгс/м2) при вязкости м2/с (°ВУ)

0,03-10 а (1.25)

0,21-10 4 О)

0,38-10-*
(5)

0,76-10 “> (10) и более

ЗВ 0,25/25

0,63 (6,3)

1,6(16)

2.5 (25)

2,5(25)

ЗВ 0,6/63

2,0 (20)

2.5 (25)

2.5 (25)

6,3 (63)

ЗВ1/Ю0

2.5 (25)

4,0 (40)

10(100)

10 (100)

381,6/40

2,0(20)

2,5 (25)

2,5 (25)

4(40)

ЗВ2,5/100

2,5 (25)

4,0 (40)

10 (100)

10(100)

ЗВ4/25

1,0(10)

1,6 (16)

2,5(25)

2,5 (25)

ЗВ4/160

3,0(30)

6,3 (63)

16(160)

16 (160)

ЗВ8/25

1,0 (10)

1,6(16)

2,5 (25)

2,5 (25)

3B8/63

2,0 (20)

3,0 (30)

4,0 (40)

6,3 (63)

ЗВ16/25

0,63 (6,3)

1,0(10)

2,5(25)

2,5 (25)

3B16/63

-

4,0 (40)

6,3 (63)

6,3 (63)

ЗВ40/25

0,4 (4)

1,6 (16)

2.5 (25)

2,5(25)

3B63/25

0.4(4)

1,6(16)

2,5 (25)

2.5(25)

ЗВ125/16

0,4(4)

1,0(10)

1.6(16)

2,5 (25)

3B320/16

0,25 (2,5)

1,0 (10)

1,0(10)

1,6(16)

ЗВ400/16

0,25 (2,5)

0,4 (40)

0,63 (6,3)

1,6(16)

Таблица 2 9

' Указано неполное обозначение насосов, а только числа соответственно значений юдачи и развиваемого давления.


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.30. Поперечный разрез топливоперекачивающего насоса типа «Моно».
1 ~ статор (резиновый); 2 - изгибаемый стержень; 3 ~ радиальное уплотнение;
4 - дистанционная втулка; 5 - приводной вал; 6 - подшипник качения; 7 - крышка подшипника; 8 - кольцо Зегера; 9 - корпус подшипника; 10,12 ~ уплотнительные кольца;
11 ~ пружинное стопорное кольцо; 13,15 - предохранительные втулки;
14 ~ цилиндрические штифты

пространенными на флоте. Их достоинства: высокий КПД (до 85%), умеренные масса и габариты, отсутствие пульсации расхода, хорошая всасывающая способность, отсутствие вибрации и шума. Недостатки: повышенная чувствительность к чистоте перекачиваемого топлива, вы­сокая стоимость. Основными поставщиками винтовых насосов с цикло­идальным зацеплением за рубежом являются фирмы IMO (Швеция), «Хамварти» (Англия), «Хутгуин» (Нидерланды), предприятия Венгрии и др. (табл. 2.10).
Винтовые геликоидальные насосы отличаются отсутствием соприкос­новения между винтами с прямоугольной или трапецеидальной нарез­кой. Вращение от ведущего вала к ведомому передается с помощью ре­дуктора. Эти насосы отличаются усиленными протечками по длине винта при повышении давления нагнетания до 3,5~4,0 МПа, их КПД составляет 75~80%. Наличие редуктора увеличивает массу и габариты насоса.
Шестеренные и винтовые насосы малой производительности выпус­каются в горизонтальном исполнении, а большей производительности - в вертикальном исполнении (рис. 2.31).
При выборе насоса необходимо располагать характеристикой трубо­провода, представляющей зависимость полного сопротивления от расхо-


Таблица 2. 10
Топливоперекачивающие и топливоподкачивающие насосы СДУ


Марка
(фирма, страна)
насоса

Количество
насосов

Производитель­ность, Ом3/ч

Напор Н. МПа

Назначение
насоса

AAE-38-3NF/y
(IMO)

2

7,2

1

Топливоподка­
чивающий

ABF-80-3 (IMO)

 

35

0,20

Топливопере­
качивающий

ACG (ШО) 52-2N2F/60

2

9,6

0,55

Топливопод - качивающий

AAH-45-3 (тип D)

4

3.6-6.9

1

Топливопод - качиваюший

ABF-80-3 (тип С)

3

34-39,5

0,40

Топливопере-
качиваюший

АСО-70-2 (ШО)

2

26

0,20

Топливопере­
качивающий

ASE 38-2 NC/60 (ШО)

2

25

0,20

Топливопод-
качиваюший

ACG-70-2N2F/60

2

25

0,20

Топливопере-
качиваюший

PA 452 (Польша)

2

4

1,0

Топливопод­
качивающий

ACG-15-2

2

6,25

0,60

Топливопод-
качиваюший

ABF-8-3 (Польша)

4

38

0,35

Топливопере­
качивающий

да жидкости. Рабочий режим насоса определяется точкой пересечения характеристик насоса и трубопровода.
При выборе производительности насоса и развиваемого им давле­ния необходимо учитывать, что слишком большие их значения ведут к росту мощности привода и соответственно к снижению экономичности установки.
Производительность топливоперекачивающего насоса должна быть 1акой, чтобы продолжительность заполнения цистерны наибольшего объ­ема составляла не более 1 ч и была достаточной для перекачки суточного расхода топлива за 1,5 ч. Производительность судовых топливоподкачи­вающих насосов должна в 1,5-2,5 раза превышать часовой расход топли­ва главного двигателя (ГД) и, как правило, она не превышает 10-13 м3/ч.
Давление, развиваемое топливоперекачивающим насосом, прини­мается от 0,25 до 0,50 МПа в зависимости от условий его работы. Давле­ние, развиваемое топливоподкачивающим насосом, зависит от типа дви-

  1. ателя, который он питает, и лежит в пределах 0,25-1,0 МПа.
  1.  

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели

В общем случае производительность насоса, м3/ч,
Q = V 24^
IX 1- х2р
где V - объем жидкости, которую необходимо перекачивать на но­минальном режиме работы установки, м3;
i - число одновременно действующих насосов; т - время, в течение которого необходимо перекачивать заданный объ­ем, ч;
К„ - коэффициент запаса производительности, равный 1,15-1,18;
Grfl - расход топлива на ГД, кг/ч; т2 = 1-2ч;
р - плотность топлива, кг/м3.
Мощность электродвигателя насоса, кВт
м _ QH ¦ 103 у ЗбООт] 2'
где Н - спецификационное давление, МПа; т) - общий КПД насоса,
К2 -коэффициент запаса мощности, равный 1,1—1,5 (с увеличением мощности уменьшается).
Сепараторы, схемы их включения и автоматического управления
В сепараторах используется принцип расслоения жидкостей различ­ных плотностей или жидкости и взвешенных в ней частиц под действием центробежных сил, возникающих при вращении барабана. Для создания центробежного поля при очистке жидкости применяют аппараты двух ти­пов: неподвижный - гидроциклон, в котором поток жидкости вращается и неподвижном корпусе цилиндрической, цилиндроконической или ко­нической формы, и вращающийся - центрифуга, ротор которой вращает­ся вместе с жидкостью. Центрифугу, имеющую ротор с пакетом коничес ких тарелок, обычно называют тарельчатым центробежным сепаратором Подобные устройства наиболее широко распространены на морском флоте для очистки топлив и масел.
В тарельчатой центрифуге жидкость, введенная в ротор по централь­ной внутренней трубе, движется к периферии пакета конических тарелок, которые делят поток в роторе на ряд тонких слоев. В результате путь осаждения механических частиц и глобул воды становится короче и про­цесс осаждения ускоряется.
Эффективность очистки жидкости в тарельчатой центрифуге повы­шается с увеличением максимального радиуса тарелок. Однако увеличе пие гтах ограничено диаметральным размером ротора, так как при rmax равном внутреннему радиусу ротора, на его стенках не остается места для бора шлама, и грязеемкость центрифуги в этом случае будет очень ма пенькой. В тарельчатой центрифуге существует предел разделения сус иензии, который определяется минимальным критическим размером ча- | 1иц, выделяемых в осадок.
Очистка высоковязких топлив в сепараторах может осуществляться в режиме пурификации или кларификации в зависимости от содержания в юпливе воды. Режим пурификации обеспечивает непрерывное удаление из топлива воды и постепенное накопление в барабане сепаратора меха­нических примесей, выброс которых в грязевую емкость производится периодически. Режим кларификации предусматривает после очистки вы- оковязкого топлива сепаратором в режиме пурификации дополнитель- | |ую очистку от оставшихся механических примесей, которые скапливают я в барабане и по мере заполнения его грязевой полости выбрасывают - я в грязевую цистерну.
Обычно для очистки топлива используется, по меньшей мере, два се­паратора, устанавливаемых последовательно (рис. 2.32, а) и параллель­но (рис. 2.32, б). При сепарации остаточных сортов топлива в случае до- ' сточной производительности каждого сепаратора самая эффективная «листка обеспечивается при последовательном расположении сепарато­ров, работающих в режиме пурификации и кларификации.
Каждый сепаратор по своей производительности должен быть спо- | обен очищать все количество топлива, потребляемого двигателем, не превышая величины потока, рекомендуемой заводом-изготовителем.


Если производительность установленного сепаратора низкая (для данной вязкости используемого топлива) и ес­ли устанавливается более од­ного сепаратора, то для обес­печения меньшей скорости по­тока рекомендуется парал­лельная работа. Производи­тельность, при которой за ус­тановленное время будет се­парироваться из топлива мак­симальное количество приме­сей, является оптимальной. Она определяется по формуле:
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиGe = 24geNe/(tkp),
где ge - удельный расход топлива, кг/(кВт ч);
Подпись: Рис. 2.32. Схема сепараторов:  ¦ последовательное расположение сепараторов; 5 ~ параллельное расопложение сепараторов;  1 ~ отстойный бак; 2 - подогреватель;  3,4 ~ сепараторы; 5 ~ расходный бакt - время работы основ­ного очистителя в течение су­ток (при наличии резервного очистителя - от 8 до 20 ч, при отсутствии - не более 8 ч);
к, р - вязкостный коэффи­циент и плотность топлива со­ответственно (для дизельного топлива к = 1, р = 840 кг/м3; : 0,56, р = 903 кг/м3; для мазу-
дпя моторного топлива ДТ и мазута Ф5 к = та флотского Ф12 к =0,44, р = 918 кг/м3);
Ne - эффективная мощность ЭУ,кВт.
По принципу очистки барабана от грязи сепараторы делятся на две группы: несамоочищающиеся, из которых накопившуюся в барабане грязь удаляют вручную, для чего требуется остановка и разборка сепара­тора, и самоочищающиеся, из которых грязь удаляется автоматически под действием центробежных сил на ходу сепаратора во время открытия барабана.
Процесс очистки топлива в барабане сепаратора представлен на рис. 2.33, на котором барабан показан в сборе.
Условно левая часть чертежа показывает настройку сепаратора на пу- рификацию, а правая - на кларификацию. При пурификации топливо по­ступает во внутреннюю вертикальную полость тарелкодержателя и через отверстия в его коническом основании попадает в распределительные от­верстия конических тарелок. В результате непрерывной подачи грязное
топливо по каналу А через рас­пределительные отверстия в та- релкодержателе заполняет межтарелочное пространство.
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиЗдесь, при вращении бара­бана 2 топливо очищается, бла­годаря разности центробежных сил, действующих на частицы топлива, воды и механических примесей.
Вследствие наклона таре­лок, образующих пакет, части­цы воды и механические при­меси, как более тяжелые, идут вниз, к периферии тарелок по их нижним поверхностям, а очищенное топливо ~ вверх, по верхним поверхностям тарелок к центру барабана. Достигнув наружной поверхности вертикальной части гарелокодержателя, топливо перемещается вверх и по кольцевому зазо­ру между тарелкодержателем и водяной горловиной попадает в среднюю камеру Б крышки - сборника 1 сепаратора. Отсюда его забирает насос и направляет в систему.
Механические примеси, будучи тяжелее воды и топлива, отбрасыва­ются на стенки корпуса барабана. Вода, отброшенная к стенкам барабана, перемещается по ним вверх и через зазор между водяной горловиной и регулировочной шайбой попадает в нижнюю камеру крышки-сборника.
Принцип действия автоматизированного сепаратора с периодичес­кой очисткой барабана состоит в следующем.
При пуске сепаратора вначале через электромагнитный клапан 2 (рис. 2.34) подводится вода для запирания барабана сепаратора порш- нем-затвором 3, который, поднимаясь в верхнее положение, входит в полость 14 и запирает разгрузочные окна 5, расположенные по окружно­сти барабана. Примерно через четыре минуты работы сепаратора откры­вается электропневматический клапан 12, подводящий сжатый воздух в сервомотор топливного клапана 13, который, открываясь, пропускает по­догретое топливо в барабан сепаратора. Топливо подается насосом 18 че­рез подогреватель 16.
Производительность сепаратора устанавливают дроссельным клапа­ном 19, регулируя разность давлений перед и за этим клапаном. Очищен­ное топливо из полости б сепаратора откачивается насосом 17.
По сигналу на пульте управления «Барабан засорен», который подается датчиком 7, производится очистка барабана. Это происходит следующим образом. Топливный клапан 13 перекрывает поток топлива в сепаратор.

Электромагнитный кла­пан 1 открывает доступ воды в полость 4, в результате че­го поршень-затвор опуска­ется вниз и открывает раз­грузочные окна 5 барабана для удаления шлама. Через 15 с клапан 1 закрывается, и вода из полости 4 отводится по отверстию 15 в барабане. Клапан водяного затвора 10 открывается через 100 с по­сле включения программы очистки и остается откры­тым примерно 35 с.
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиСепарирование пре­кращается включением про­грамм остановки. Электро­двигатель при этом продол­жает работать еще около 70 с, что является достаточ­ным для полной очистки ба­рабана сепаратора. При включении тока закрывают­ся все электромагнитные клапаны. Таким образом, барабан остается опорож­ненным, и все клапаны за­крытыми.
Работа сепаратора обеспечивается холодной пресной водой, подводи­
мой в бак по трубопроводу 8, и теплой пресной водой, которая подается к сепаратору по трубопро­воду 9. К клапану 12 подводится сжатый воздух по трубопроводу 11.
На рис. 2.35 в последовательности, соответствующей порядку сбор­ки, показаны детали барабана: порядок сборки на режим пурификации (рис. 2.35, а) и на режим кларификации (рис. 2.35, б}.
Отличием при настройке на пурификацию является установка над комплектом тарелок 5 на тарелкодержателе 3 водяной горловины 6 и за­крепление на крышке барабана 9 регулировочной шайбы 12 с помощью кольцевой гайки 14.
При настройке на кларификацию водяную горловину, регулировоч­ную шайбу и нижнюю тарелку из комплекта удаляют, а вместо них уста­


навливают нижнюю тарелку 4 без выпускных отверстий, верх­нюю тарелку 7 с высокими реб­рами и на крышку барабана вместо регулировочной шайбы закрепляют грязевую горлови­ну 13. На рисунке показаны кольцо 2, резиновые кольца 8 и

  1. и кольцевая гайка 10.

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиДля нормального процесса сепарации большое значение имеет правильный выбор раз­мера регулировочной шайбы. В комплект барабана входят не­сколько шайб с различными внутренними диаметрами. Ис­пользование той или иной шайбы зависит от разности плотности сепарируемого топ­лива и воды и от процентного содержания воды в топливе.
Чем больше разница плотности и чем больше содержание воды в топливе, тем больше должен быть внутренний диаметр регу­лировочной шайбы. Это объяс­няется следующим. В процессе сепарации между топливом и водой в барабане устанавлива­ется граница раздела, при которой вода не должна выходить из сепара­тора с очищенным топливом, а топливо не должно выходить из барабана вместе с отсепарированной водой через зазор, создаваемый регулиро­вочной шайбой Если зазор слишком велик (рис. 2.36, а), то сопротивле­ние канала, по которому вода выходит из барабана, уменьшается и гра­ница раздела приближается к стенкам барабана, в результате чего часть топлива уходит с водой.
Если зазор меньше требуемого (рис. 2.36, б), то сопротивление вы­ходного канала для воды возрастает и граница раздела приближается к центру барабана, из-за чего часть воды может уйти с очищенным топ­ливом. И только при правильно подобранной регулировочной шайбе (рис. 2.36, в) вода полностью отделяется от сепарируемого топлива, а по­тери топлива с удаляемой из барабана водой незначительны.
При выборе регулировочной шайбы следует учитывать следующее. Чем больше плотность топлива, тем ближе к периферии будет прибли-


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.36. Сепарация с различными регулировочными шайбами

жаться граница раздела. Чтобы не допустить этого, необходимо устанав­ливать регулировочную шайбу с меньшим внутренним диаметром. И, на­оборот, при сепарации легких топлив выбирают шайбу с большим внут­ренним диаметром.
При кларификации, как и при пурификации, неочищенное топливо подается во внутреннюю полость тарелкодержателя. Однако, благодаря наличию нижней сплошной тарелки, топливо входит в межтарелочные зазоры с периферии, что делает его путь длиннее, увеличивает время на­хождения в барабане и обеспечивает более тонкую очистку.
Отделяемые частицы механических примесей центробежной силой прижимаются к нижним поверхностям тарелок, собираются в более круп­ные соединения и сбрасываются с нижних кромок в грязевую камеру к стенкам барабана.
Скорость движения топлива в межтарелочных зазорах определяет качество очистки. При высокой скорости мелкие частицы пройдут вместе с топливом весь зазор, так и не успев отсепарироваться. Поэтому на каче­ство очистки влияет подача сепаратора, в связи с чем предусмотрено ее регулирование.
Для обеспечения удовлетворительной сепарации в обычных сепара­торах плотность тяжелых топлив не должна превышать 0,99 кг/л при 15°С. Максимальная разница в плотностях топлива и воды находится в диапа­зоне 80-90°С. Вязкость топлива при сепарации должна быть 12—16 сСт (двухтактные дизели) и 9,5-14 сСт (четырехтактные дизели). Фирма «Альфа-Лаваль» рекомендует соблюдать следующие оптимальные соот­ношения производительности сепаратора и температуры сепарации в за­висимости от вязкости:
Топливо, прошедшее подогреватель, поступает в сепаратор сверху через патрубок / (рис. 2.37) и далее по центральному каналу движется в нижнюю часть барабана, приводимого во вращение электродвигателем посредством вала. При поступлении в барабан топливо приходит во вра­щение вместе с ним, и по мере продвижения по узким щелям, образован­ным между тарелками, в направлении оси вращения, скорость топлива увеличивается и приходит в соответствие с частотой вращения барабана. В щели между тарелками топливо попадает через отверстие в распреде­лительном диске и аналогичные отверстия в тарелках. В зависимости от размеров сепаратора число тарелок составляет 15-50. В целях повышения эффективности очистки, зазор между тарелками в современных сепара- юрах уменьшен до 0,5-0,б мм.


Вязкость, сСт при 50°С

Температура сепарации,°С

Пропускная способность, %

30

70-98

62

40

80-98

62

60

80-98

47

100

90м98

45

180

90-98

31

380

98

26

460

98

22

600

98

18

700

98

16

Одновременно с вращением, топливо под действием напора, созда­ваемого на входе сепаратора, движется между тарелками, где происхо­дит его очистка, и далее направляется к выходному патрубку 2.
При работе в режиме пурификации в барабане сепаратора поддер­живается водяной затвор (см. рис. 2.37). Граница раздела воды с топли­вом должна располагаться у внешней кромки распределительных отвер- I ий и ни в коем случае не проходить по отверстиям или правее них. В пер­вом случае будет наблюдаться торможение потока топлива на входе в та­релки, что приведет к резкому ухудшению сепарации, а во втором - в зо­ну очищенного топлива будет поступать вода.
Эффективность сепарации повышается, когда поверхность раздела | подвигается влево от отверстий, так как увеличивается эффективная по­верхность тарелок. Но в этом случае растет опасность исчезновения (раз­рыва) водяного затвора и, как следствие, утечка топлива к водоотводно­му патрубку 3. Для создания водяного затвора в сепаратор по каналу 12 подводится вода, которая служит и для промывки барабана при его раз- i рузке.


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.37. Принципиальная схема центробежного сепаратора фирмы «Апьфа-Лаваль»: 1~3- патрубки; 4~5~ напорный и гравитационный диски; 6 - тарелки;
7 ~ водяной затвор; 8 ~ распределительный диск; 9 ~ вал; 10 - барабан;
11 ~ граница раздела воды с топливом; 12 - водоотводной канал

Обычно водяной затвор пополняется за счет воды, сепарируемой из топлива. Для поддержания равновесного положения между количества­ми воды, отбираемой из топлива (поступающей в зону гидравлического затвора) и уходящей из него, на выходе установлен гравитационный диск. Поскольку давление на границе раздела топлива с водой, а значит, и положение границы зависят от плотности топлива, размеры диска под­бирают в соответствии с ней. Неправильно подобранный диск приведет к смещению поверхности раздела и нарушению эффективности сепарации.
Необходимость в регулировании водяного затвора путем подбора гра­витационного диска в новых моделях сепараторов АЛКАЛ («Альфа-Ла- валь») и Секутрол («Вестфалия») полностью исключена, так как в них осу­ществлен непрерывный контроль за выходящим из сепаратора топливом и при появлении в нем воды автоматически увеличивается проходное се­чение клапана, осуществляющего разгрузку барабана от воды. Вода отво­дится непрерывно с помощью напорного диска по каналу 3.


в10
&


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.38. Схема самоочищающегося сепаратора.
  1. ~ маслоуказательное стекло; 2 ~ червячное колесо; 3 ~ фрикционная муфта;

4 -пробка для залива масла; 5 - тормоз; 6 - счетчик частоты вращения; 7 - подвод регулирующей воды для закрытия; 8 - подвод воды для «выстреливания»;
9 - барабан; Ю - подвод воды для жидкостного уплотнения (водяного затвора);

  1. - термометр; 12 - указатель расхода; 13 ~ загрязненное топливо к барабану сепаратора; 14 - выход чистого юплива; 15 ~ выход воды; 16 ~ отверстия для выгрузки осадка; 17 - выход воды и опорожнение станины; 18 ~ загрязненное

топливо к питательному насосу; 19 ~ запорный клапан; 20 ~ фильтр, 21 ~ шпиндель барабана; 22 ~ червяк; 23 ~ питательный насос; 24 ~ выход осадка;
25 ~ загрязненное топливо к подогревателю

Наиболее распространенными и эффективными являются сепарато­ры фирмы «Альфа-Лаваль» (рис. 2.38). Сепаратор может работать как кларификатор (отделение твердых частиц из топлива) или как пурифика- тор (сепарация воды и отстоя, причем вода непрерывно удаляется из ба­рабана). При работе в режиме пурификатора вода и очищенное топливо покидают сепаратор через свой выход.
Выход более тяжелой фазы воды расположен на несколько большем радиусе, чем выход более легкой жидкости.
Степень достигаемой сепарации зависит от положения поверхности раздела, которая определяется диаметром гравитационной тарелки. Раз­делительная поверхность пурификатора должна располагаться как мож­но ближе к периферии барабана, однако она не должна находиться вне наружного диаметра верхней тарелки, иначе топливо будет выходить че­рез выход воды. Для предотвращения этого барабан заполнен до края разделительной поверхности уплотняющей водой, образующей жидкост­ное кольцо, внутренняя сторона которого служит жидкостным затвором для топлива. При работе сепаратора в режиме кларификатора тяжелый выход воды с примесями должен быть заблокирован, что достигается пу­тем установки наименьшей гравитационной тарелки. Кларификатор име­ет лишь один выход (для топлива), а отстой, твердые включения и вода удаляются через отстойное отверстие при автоматической очистке.
Во время работы сепаратора поверхность раздела может смеситься к центру (при снижении плотности, вязкости, расхода топлива или при по­вышении температуры), что ухудшает качество сепарирования, или к пе­риферии (при повышении плотности, вязкости и расхода топлива или при понижении температуры), что приводит к разрушению водяного за­твора и поступлению топлива в водоотводящую полость. Влияние изме­нения вязкости, температуры и расхода на смещение поверхности разде­ла обусловливается изменениями перепада давления, возникающего на наборе тарелок в барабане. В связи с этим очень важно выбрать правиль­ную гравитационную тарелку (самая большая тарелка, не вызывающая разрушения водяного затвора, будет правильной) и работать при посто­янном расходе топлива с постоянной температурой сепарирования.

Следует избегать дросселирования и рециркуляции топлива перед сепарацией. Вместо встроенных в сепаратор насосов фирма «Альфа-Ла- валь» предлагает применять отдельные нагнетательные насосы, работа­ющие с одинаковой производительностью, причем рекомендуются два насоса (один - рабочий, другой - резервный) при последовательной ра­боте сепараторов. Оба насоса работают, когда сепараторы действуют па­раллельно. Насосы должны устанавливаться как можно ближе к месту выхода из отстойного бака, причем величина подачи топлива насосами не должна превышать максимального расхода топлива на дизель более чем на 10%. В связи с этим необходимо предусмотреть перелив чистого топлива из расходной суточной цистерны в отстойный бак.

Наиболее простым и надежным режимом при обработке низкосортного тяжелого топлива является последовательный (пури- фикатор за кларификато- ром). Это служит также за щитной мерой в случае смещения поверхности раздела в предшествую­щем пурификаторе, хотя с теоретических позиций па­раллельная работа обеспе­чивает большую произво­дительность сепаратора при условии правильного положения поверхности раздела.
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиСепараторы МАРХ- 205TGT (типоразмеры 207,
209, 210, 213) фирмы «Альфа-Лаваль» применя­ются для дизелей мощнос­тью от 4000 до 27000 кВт при использовании топлива вязкостью 780 мм2/с при 50°С (3500 cRI). Схема иключения сепараторов (рис. 2.39) обеспечивает их последовательную (и па раллельную) работу в авто­матическом режиме с по­мощью программного обо­рудования опорожнения МАСЕ-25. Фирма «Альфа- Лаваль» рекомендует вы Ьирать диаметр отверстий
регулирующих шайб по специальным номограммам (рис. 2.40 и 2.41). На рис. 2.40 при плотности масла 0,96 кг/дм3 при 15°С и температуре сепара­ции 70°С необходим диаметр шайбы 90 мм (линия 1); при плотности топ­лива (масла) 0,87 кг/дм3 при 25°С и температуре сепарации 60°С диаметр шайбы равен 114 мм (линия II). На рис. 2.41 для сепаратора МАРХ-210 при юпливе с вязкостью 80 мм2/с при 50° С производительность составляет /000 л/ч.

  1. 1.Ж 2160

Самоочищающиеся сепарато­ры отечественного производства имеют марку СЦС-3. Ими можно сепарировать дизельное топливо, тяжелое топливо (не тяжелее ма­зутов марки М40), а также смазоч­ные масла Спецификационная производительность сепаратора 3000 л/ч при вязкости сепарируе­мого нефтепродукта 45 мм2/с (6“ВУ).
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиДисковый барабан сепарато­ра приводится в движение элект­родвигателем переменного тока типа АМ-61 мощностью 4,8 кВт через фрикционно-центробеж - ную муфту, обеспечивающую плавную работу сепаратора при пуске. Для подачи и отвода топли­ва служит двухсекционный шесте­ренный насос с высотой всасыва­ния 0,06 МПа и давлением нагне­тания 0,4 МПа. Во всех центробеж­ных сепараторах барабан вращает­ся со скоростью 4000-9000 мин1, что предъявляет повышенные тре­бования к сборке барабана, экс­плуатации, чистке и ремонту.



Дальнейшим усовершен­ствованием аппаратов фирмы «Альфа-Лаваль» являются се- парационные установки АЛ­КАЛ с сепараторами ФОПКС (рис. 2.42), предназначенных для судовых силовых устано­вок (ССУ). Эта система очистки тяжелых сортов топлива пре­дельной плотностью 1010 кг/м3 при 15°С. В обычных сепарато­рах производится очистка


/

 

/'

 

 

//,

'1-

-
*
и

 

 

 

J

Г-'

 

 

 

 

 

с R1 при 100°F 3500 1500 600 v мм1/с при 50 С 3S0 180

65
13

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 G,m3/4

Рис. 2.41 Рекомендуемая производительность сепараторов МАРХ в зависимости от вязкости
топлива :-----    дизельное топливо;
тяжелое топливо


жидкости плотностью 991 кг/м3 при 15°С. С увеличением плотности тяже­лого топлива затрудняется сохранение правильного положения поверх­ности раздела для получения оптимальных результатов.


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.42. Сепарационная установка ФОПКС 605: а) принципиальная схема; б) вид установки. 1 - подвод топлива; 2 ~ выход чистого топлива; 3 ~ заглушки; 4 - вход воды на уплотнение; 5 - вход воды для запирания барабана; 6 ~ клапан дренажа воды; 7 - выход воды; 8 ~ гравитационный диск; 9 - диск раздела поверхностей; 10 ~ верхний диск, 11 - вход воды для очистки

Сепарационная установка АЛКАЛ не требует регулирования из-за ко­лебаний плотности, вязкости, расхода и др. (рис. 2.43).
При оптимальной сепарации колебания температуры не должны пре­вышать ±5°С. Это очень важно для тяжелых топлив вязкостью 380 мм2/с при 50°С и более, так как рекомендуемая температура сепарации равна 98°С. Поток топлива не прерывается, когда выходит грязь или вода. Из сепаратора постоянно выходит чистое топливо.
Выделенные грязь и вода собираются по окружности камеры (рис. 2.44). Когда эта вода достигнет дисков, часть ее начинает выходить вместе с чистым топливом, что моментально фиксируется специальным датчиком содержания воды, расположенным на выходе чистого топлива. При достижении в очищенном топливе определенного количества воды (приблизительно 0,2%) автоматическое устройство начинает выпускать иоду, которая собралась в камере сепаратора. Вода выпускается с грязью :ерез специальные отверстия по окружности камеры или через сливной


Чистая вода
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.43. Схема включения сепараторной установки АЛКАЛ. 1 ~ сепаратор ФОПКС;
2 ~ соленоидный блок подачи воды; 3 - кромка аварийной остановки; 4 ~ блок контроля ЕРС-400; 5 ~ пневматический исполнительный механизм; 6 - соленоид включения подачи воздуха; 7 - эластичный рукав; 8 - датчик воды WT-200;
9 -расходомер; 10 ~ переключатель высокого давления; 77 - переключатель низкого давления; 12 -манометр; 13 ~ регулирующий клапан; 14 - пневматический трехходовой клапан, 15 - подогреватель; 16 - питательный насос; 17 - блок управления подогревателем; 18 - блок управления пуском

клапан для воды. Если вода достигает комплекта дисков за время менее 15 мин после предыдущего выхода грязи, то вода выходит через сливной клапан.
Сепараторы ФОПКС являются дальнейшим усовершенствованием сепараторов типа WHPX. Сепаратор ФОПКС имеет контролируемый вы­ход. Пропускная способность воды сепараторов ФОПКС составляет 3% расчетной емкости, что соответствует максимуму: 12% воды при очистке тяжелого топлива вязкостью 380 мм2/с при 50°С и 19% воды при очистке топлива вязкостью 700 мм2Д при 50°С. Точность измерения содержания воды датчиком составляет ±5% в случае содержания воды в тяжелом топливе до 10%.

Принцип измерения содержания воды основан на изменении емко­стного сопротивления. Измеряется содержание чистой и эмульгирован­ной воды. Конденсатор датчика содержания воды в очищенном топливе регистрирует изменения электрического тока в зависимости от содержа­ния воды в очищенном топливе. (Диэлектрическая постоянная тяжелого

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.44 Правильное (а) и неправильное (б) положения поверхности раздела сепаратора фирмы «Алъфа-Лавалъ» 7 ~ гравитационный диск; 2 - комплект дисков;
3 ~ верхний диск; 4 ~ поверхность раздела

топлива 2-4, воды _ 80.) Действие датчика проверяется через каждые 6 с. Сливной клапан для воды представляет собой соленоидный клапан.
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиКаждый сепаратор ФОПКС, выбранный в соответствии с требуемой производительностью, комплектуют запасным сепаратором того же раз­мера, который также включает датчик содержания воды. Оба сепаратора работают последовательно, однако предусматривается возможность их параллельной работы в случае чрез­мерно больших количеств грязи или воды. В схеме включения сепаратора (рис. 2.45) используются отдельные нагнетательные насосы, сепараторы не имеют навешенных насосов.
При скоплении большой массы воды в тяжелом топливе через 2~3 мин поступает сигнал тревоги, и топ­ливо с большим количеством воды возвращается в отстойник Система АЛКАЛ позволяет снизить содержа­ние морской воды в тяжелом топливе плотностью 1013 кг/м3 при 15°С от 4 до 0,3-05%. Плотности тяжелого


топлива и дистилли­рованной воды при 98°С одинаковы, тог­да как плотность топ­лива составляет около 1016 кг/м3 при 15°С (рис. 2.46). Поэтому максимальная плот­ность топлива должна быть между 1016 и 993 кг/м3 при 15°С, чтобы получить удовлетво­рительное снижение количества пресной воды (табл. 2.11). ю 20 зо 40 50 60 70 80 90 ioot,°c Необходимость
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиотделения пресной
Рис. 2.46. Зависимость плотности тяжелого топлива и воды из топлива плот- воды от температуры: а - тяжелое топливо с плотностью ностью 1013 кг/м3 при р = 990, 1000, 1010, 1015 кг/мЗ; б‘~ дистиллированная 15°с объясняется тем, вода; в ~ соленая вода с содержанием солей               пресная вода МО-
NaCIO.5%,1%,2%.                                       жет включать соли из
топлива, что приводит
к образованию более «тяжелой» воды, а также тем, что пресная вода на борту судна содержит какое-то количество солей.
Типы сепараторов различных фирм и их основные характеристики приведены в табл. 2.12. Критериями для выбора типа сепаратора являют­ся производительность Q и коэффициент очистки сепаратора
Ф=[(х1-х2)/х2]-100, где х, - х2 - содержание механических примесей в топливе до и после се­парирования.
Центробежные сепараторы обеспечивают удаление примесей неор­ганического происхождения, размером более 1 мкм и неметаллических частиц размером 2~3 мкм, а также понижение содержания: воды до


Таблица 2.11
Результаты отделения воды из тяжелого топлива плотностью 1013 кг/м3 при 15 °С в сепараторе АЛКАЛ

Вода

Количество воды в топливе, %

Вода

Количество воды в топливе, %

 

до сепарации

после сепарации

 

до сепарации

после сепарации

Морс­

0,4

0,1

Пресная

2,5

0,5

кая

0,9

0,2

 

5

1,5



 

Марка сепаратора (фирма, страна)

Опри
2°ВУ,

N/Q,
кВт

G/Q,
кг-103

4/Q.
м3-103

F/Q.
м2

V/Q,
м2

 

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

м3/ч

СЦС-3 (РФ)

3,7

1,60

0,27

1,64

0,36

0,46

CNS-66

3

1,23

0,33

1,10

0,25

0,32

(«Титан», Дания) CNS-70 »»

5

1,47

0,29

0,80

0,17

0,27

CNS-80 »»

8,4

1,10

0,14

-

0,18

0,36

CNS-150 »»

18

1,20

0,18

-

0,12

0.27

SAOG-2016

3

1,96

0,25

0,80

-

-

(«Вестфалия», Германия) SAOQ-3016 »»

3,8

1,62

0,16

0,80

0,30

0,4

SAOG-4016 »»

5

1,47

0.16

0,51

0,19

0,25

SAOG-5016 »»

5,8

1,50

0,14

1

0,32

0,48

VIB-2900C

10

0,60

0,11

0,98

0,03

-

(«Альфа - Лаваль», Швеция)
HVB-310-OOS »»

11

0,80

0,13

1,10

0,16

0,68

MPX-207-OOS »»

5

0,90

0,24

0,30

0,27

0,35

MPX-309-OOS »»

8

1,40

0,19

0.89

0,17

0,25

MAPX205T-OOS »>

4,4

0,90

0,16

0,32

0,23

0,29

МАРХ 207-14 » »

5,8

1

0,15

0,70

0,24

0,33

MAPX210T-00 »»

12,5

1,90

0,16

0,48

0,15

0,23

MAPX313T-00 »»

19

1

0,13

0,67

0,10

0,15

PX309-OCF »»

8

1,12 '

0,17

0,89

0,38

0,35

PX207-OOF »»

5

1,10

0,19

0,80

-

-

51-252 («Мицубиси»

3

1,40

0,28

-

0,37

0,56

Япония)
SOZ (Германия)

5

1,47

0,34

-

0,38

0,58

Таблица 2. 12

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиПримечание: N/Q - энергоемкость; Vr/Q - удельная емкость грязевой камеры;
I /O ~ удельная площадь фундамента; V/Q - удельный объем сепаратора; С ~ масса I епаратора; V - объем сепаратора.
0,02% и зольности топлива. Потери горючей части топлива вместе с отсе- иарированной водой и с осадком при удалении не превышают 1%, при очистке остаточных мазутов - 3%.
На рис. 2.47 приведен диапазон производительностей сепарацион- иых систем для топлива с вязкостью от 30 до700сСт при 50°С.
Самоочищающиеся сепараторы с поршневыми подвижными затво­рам (типа РХ, CNS, МАРХ) эффективны при очистке топлив с содержа-

нием примесеи 0,03-0,40%. При высоком содержа­нии . примесей (0,5~2% и более) предпочтительнее сепараторы с бара­банами типа «Гра- витрол», т.е. с не­прерывным удале­нием разжиженно­го шлама из бара­бана. Фирма «Аль-


Рис. 2.47. Производительность Q сепарационной системы АЛКАЛ с различными типами сепараторов, Т
Вяэность
По вискозу-            По внскози
~B'PY Сантис-          метру
Радвуда тонсы             Энглерв
S3"                                      ЯЙГ
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
st
£ О КЭЙЛЬ
I
3000 1 2000 | 1500 | 1000 £ 700 500 400

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиРис. 2.48. Номограмма фирмы «Альфа-Лаваль» для выбора сепаратора типа МАРХ и его производительности

фа-Лаваль» рекомендует сепараторы типа МАРХ для дизельного топлива выбирать по специальной номограмме (рис. 2.48).
Для автоматизации управления работой аппаратов используют сис­темы управления (табл. 2.13).


Таблица 2.13
Система управления сепараторами топлива

Страна - изготовитель системы управления

Марка сепаратора, на котором установлена система

Марка системы управления сепараторами

Польша

Г МАРХ-309

AG-908 -195-000

 

1 МАРХ-207

 

Польша

Г МАРХ-207

Р48 1.1.9

 

1 МАРХ-309

 

Польша

Г МАРХ-207

UAWP-80

 

1 МАРХ-309

HAWP-3.1

 

 

UAWP.8.1

РФ

МАРХ

«Рикорда»

Финляндия

-

LSM-61

Германия

SAOG

Unit VBI

Швеция

МАРХ

МАСЕ-20

Швеция

МАРХ

МАС-25

-

НРХ-БОБ

IPC-231

Япония

МАРХ-207

DE1-1-1

Программное оборудование опорожнения МАСЕ-25 фирмы «Аль­фа-Лаваль» предназначено для управления автоматической самоочист- кой четырех сепараторов топлива (рис. 2.49) через заданные промежутки времени.
Принцип работы программного устройства основан на использова­нии регулятора выдержки времени (рис. 2.50), устанавливаемого на опре­деленное время Т. По истечении времени регулятор выдержки замыкает контакт и, таким образом, запускает электродвигатель, который вращает кулачковый вал. Средний кулачковый диск вала замыкает контакт. Через определенное время контакт регулятора выдержки времени разомкнется. После одного поворота кулачковый диск разомкнет контакт снова, двига­тель остановится. Чтобы выполнить функции управления через заданное время и в течение точно выбранных периодов, кулачковый диск вала дол­жен замкнуть и разомкнуть контакты, согласно выбранной программе во время своего вращения. Во избежание разброса во время замыкания и размыкания контактов каждый кулачковый диск должен состоять из двух частей (пара кулачковых дисков). На рис. 2.50 показан только один про­стой кулачковый диск. Время пуска сепаратора 1,5 мин, программы само- очистки - более 2 мин и программы при остановке - 0,5 мин.
Технические характеристики программного оборудования МАСЕ-25: расход энергии при одном сепараторе 150 Вт, при двух - 250 Вт, при трех -


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.49. Схема автоматического управления работой сепараторов МАСЕ-25 1,3- перепускные клапаны; 2 - соленоидный клапан для дополнительно вводимой жидкости (закрывает также барабан); 4 ~ соленоидный клапан открытия и закрытия барабана; 5 ~ обратный клапан; 6 - соленоидный клапан, обеспечивающий предотвращение утечки через клапан 7 в барабан (клапан 7 закрыт, когда 6 открыт и наоборот); 7~ соленоидный клапан для промывной затворяющей жидкости;
8 ~ перепускной клапан; 9 ~ запорный клапан; 10 ~ бак для жидкости на механизм открытия барабана; 11 ~ программное устройство для четырех сепараторов;
12 -дополнительный шкаф для двух~четырех сепараторов; 13 - дополнительный шкаф аппаратуры сигнализации при выходе из строя реле времени или кулачкового вала параллельного устройства; 14 ~ терморегулирующий клапан; 15 -редукционный клапан с фильтром; 16 ~ регулятор скорости; 17 ~ трехходовой соленоидный клапан управления и одновременно альтернативный пневматический клапан для обрабаты­ваемой жидкости; 18 - манометр и клапан; 19 ~ прессостат и клапан, регулирующий давление; 20 ~ блок МА1С - оборудование для регул ирования межфазной границы

350 Вт, при четырех - 450 Вт; переменный ток напряжением 220 Вт и частотой 50 Гц; макси­мально допустимая нагрузка на контакты кулачкового вала 500 Вт; время вращения кулачково­го вала 135 с; диапазон настрой­ки реле времени 0,5-12 ч [реле с задержкой времени (только для МАРХ-309), устанавливаемое на 5-100 с, оборудуется в допол­нительном шкафу]; промывная и затворяющая жидкость давле­нием 0,2-0,4 МПа и максимальной температурой 93°С; максимальное давление воздуха перед редукционным клапаном 1 МПа, за редукцион­ным клапаном приблизительно 0,4 МПа.
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиБак, емкостью 50-100 л с жидкостью для механизма открытия бара­бана располагается на уровне (минимальном) 3 м над регулирующим клапаном сепаратора. Бак снабжен поплавковым устройством для попол­нения водой. Продолжительность между опорожнениями (самоочист- кой) всегда равна установленному времени плюс 135 с, в течение которых кулачковый вал делает один оборот.
Кулачковый валик имеет два исходных положения: «эксплуатация» и «пуск-останов». Из положения «эксплуатация» вал делает либо полный оборот и задает полную программу для удаления шлама (в это время вал запускает реле времени), либо часть оборота и задает программу для вы­ключения сепаратора из эксплуатации (например, для промывки и опо­рожнения барабана, но не закрытия). Из положения «пуск-останов» вал поворачивается к положению «эксплуатация» и задает программу для включения машины в эксплуатацию (например, для закрытия барабана и наполнения).
Фильтры и Фильтрыционные установки
В дизельных топливах содержание загрязнений не должно превы­шать 0,05%, т.е. механические примеси практически должны отсутство­вать. Однако опыт эксплуатации дизелей показывает, что загрязнения топлива, находящегося в эксплуатации, составляют 400-600 г на 1 т. В среднем в примеси находится 60-70% неорганических загрязнений (почвенная пыль, попадающая в топливо из воздуха, продукты коррозии емкостей и трубопроводов, продукты износа перекачивающих средств) и 30-40% органических (асфальто-смолистые продукты окислительной полимеризации нестабильных компонентов топлива). Для нормальной работы топливной аппаратуры размеры механических частиц в топливе должны быть меньше зазора в прецизионных парах насосов и форсунок
и поэтому не должны превышать 3~5 мкм. В связи с этим в систему очи­стки топлива устанавливают фильтры или специальные фильтрующие ус­тройства.
Топливные фильтры служат для очистки топлива от механических примесей, засоряющих систему, и подразделяются на три типа:

  1. фильтры грубой (предварительной) очистки, устанавливаемые пе­ред топливоподкачивающим насосом низкого давления (НД);
  2. фильтры тонкой очистки, устанавливаемые на пути от насоса НД к насосу ВД;
  3. щелевые фильтры ВД, устанавливаемые в непосредственной бли­зости к форсунке или в самом корпусе форсунки.

В Фильтрых тонкой очистки топливо очищают от механических при­месей посредством пропускания через специальные фильтрующие мате­риалы и через узкие щели, образованные сеткой, набором пластин и т.д. В качестве фильтрующих материалов применяют бумагу, хлопчатобу­мажную пряжу, фетр, особые поглощающие массы, пористые металлы.
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтр грубой очистки расположен перед насосом подачи топли­ва и предназначен для предварительной грубой очистки топлива от час­тиц, размером более 45 мкм (рис. 2.51). Крышка 7 Фильтры прижата шпильками к корпусу 2 и уплотнена резиновым коль­цом 10. Стержень 6 завертыва­ется до упора в крышку, а пакет фильтрующих элементов 5, со­бранный на трехгранном стерж­не, прижимается к крышке гай­кой 7 и шайбой 9, которая сто­порится гранями стержня и пре­дохраняет фильтрующие эле­менты от повреждения во время затяжки гайки 7. Гайка 7 стопо­рится шплинтом. Снизу в корпу­се имеется резьбовая пробка 8 для слива отстоя.
Топливо поступает в фильтр через нижнее отверстие в кор­пусе и, очищаясь (проходя че­рез фильтрующие элементы), перетекает по каналам трех­гранного стержня в канал Рис. 2.51 Конструкция Фильтры грубой крышки 1 и далее через верхнее очистки юплива: 1 - крышка; 2 - корпус; _ отверстие в корпусе выходит из
3 - фланец; 4 - прокладка; 5 — фильтрующии ф а Частицы размером элемент; 6 ~ стержень; 7- гайка;                      J г. г-        r г
8-пробка; 9-шайба; 10-резиновоекольцо более 45 МКМ задерживаются
сетками пакета 5, оседая на их поверхностях, а так­же скапливаются в ниж­ней части корпуса фильт­ра, где могут быть удале­ны через отверстие, за­крытое пробкой 8.
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиЧтобы уменьшить ги­дравлическое сопротив­ление Фильтры, особенно для вязких жидкостей, развивают его общую фильтрующую поверх­ность. Для уменьшения габаритов фильтрующий элемент изготавливают двухсторонним и набира­ют в общий корпус.
В фильтре этой конструк­ции отфильтрованная грязь остается с наружной стороны фильтрующего элемента. Для ее удале­ния фильтр необходимо отключить от системы, ра­зобрать и промыть, что занимает относительно много времени. Чтобы не выводить систему из строя, устанавливают сдвоенный фильтр.
В пластинчато-щелевом фильтре (рис. 2.52) очистка фильтрующего элемента может выполняться без отключения Фильтры.
Здесь внутренний фильтрующий элемент набран из круглых пластин с прорезями. Его можно проворачивать за квадрат и ручку вверху. Гряз­ная фильтруемая жидкость поступает в корпус Фильтры, проходит через щели между пластинами к центральным отверстиям и из них идет в маги­страль чистого топлива. Грязь остается на поверхности элемента, откуда она снимается специальными короткими пластинами (ножами), встав­ленными между пластинами элемента, и сбрасывается в низ корпуса при повороте фильтрующего элемента Процесс проворачивания фильтрую­щего элемента при повышении перепада давления может быть автомати­зирован. Однако и данный фильтр требует периодической промывки.
Все более широкое применение находят самоочищающиеся фильтры. На рис. 2.53 представлена схема устройства и включения такого Фильтры. При нормальной работе открыты клапаны 2 и 3 правой или левой секции.


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.53. Схема устройства и включения самоочищающегося Фильтры

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиДля очистки сетки 4 от грязи включа­ется второй фильтр, а у очищаемого закрывают клапан подачи 2 и откры­вают клапан спуска грязи 1. Тогда чи­стое топливо из магистрали через клапан 3 будет поступать как к потре­бителю, так и в очищаемый фильтр, внутрь фильтруемого элемента, и через его сетку - в корпус Фильтры, смывая осадок с наружной стороны сетки. Топливо, смывшее грязь, ухо­дит через клапан 1 в цистерну гряз­ного топлива.
На рис. 2.54 приведена другая конструкция самоочищающегося Фильтры, у которого загрязненная сетка 1 очищается сжатым воздухом, подаваемым из сопл канала 6.
Фильтрующий элемент при этом по­ворачивается, грязь сливается через патрубок 9. На Фильтрых обеих кон­струкций процесс очистки может быть автоматизирован.
В судовых системах топлива кроме фильтров грубой и тонкой очист­ки устанавливают магнитные фильтры, очищающие фильтруемую жид­кость от ферромагнитных частиц. Конструкция такого Фильтры представ­лена на рис. 2.55. В центре корпуса установлен сильный постоянный маг­нит 4, окруженный защитной сеткой 3. Жидкость поступает через нижний штуцер в корпус, проходит сквозь сетку 3, обтекает магнит, в верхней ча-


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели

б)

О 10 20 30 Размер частиц, мкм

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиРис. 2.55. Магнитный фильтр: а -устройство. 1 - корпус; 2 - штуцер подвода юплива; 3 ~ сетка; 4 ~ магнит; 5 ~ пробка Фильтры; 6 ~ штуцер отвода топлива;
7 ~ направляющие ребер на магните; 8 - сливная пробка; б ~ сравнительная эффективность фильтров. 1~с хлопчатобумажной набивкой; 2 - фетрового;

  1. ~ бумажного; 4 ~ с импрегнированной бумагой; 5 - магнитного

сти корпуса вновь проходит сквозь сетку и выходит в верхний штуцер. На магнитном стержне оседают железные частицы. Немагнитные частицы под влиянием молекулярных сил агломерируют вокруг железных и вмес­те с ними оседают на магните. Кроме того, под действием магнитного по­ля мелкодисперсионные частицы, загрязняющие топливо, коагулируют, образуя шлам, который оседает на защитной сетке. Магнитный фильтр может устанавливаться отдельно или встраиваться в сетчатый фильтр. Результаты очистки этим фильтром приведены на рис. 2.55,6.
Магнитные фильтры широко применяют для очистки от ферромаг­нитных частиц размером 0,5 мкм и более. Они отличаются от других очи­стителей наименьшим гидравлическим сопротивлением (не более 150 Па). Преимущество магнитных фильтров: небольшие габариты, срав­нительно невысокая стоимость, непрерывность действия и простота об­служивания; недостаток - невозможность использования для очистки тошшв от механических примесей органического и неорганического про­исхождения.
Фильтр тонкой очистки предназначен для защиты деталей топлив­ной аппаратуры от попадания механических примесей. Тонкость отсева - 5 мкм. Механическими примесями являются частицы кремнезема и гли­нозема, твердость которых выше твердости деталей топливной аппарату­ры, поэтому они являются причиной их износа.

Фильтр имеет два фильтрующих элемента 9 (рис. 2.56), расположен­ных в отдельных корпусах и объединенных общей крышкой 11. Для раз­деления полостей грязного и чистого топлива фильтрующий элемент сверху и снизу уплотняется уплотнительными кольцами 6 и 10, которые постоянно поджимаются пружиной 5.
Для обеспечения нормальной работы Фильтры и увеличения срока службы необходимо своевременно сливать отстой, промывать периоди­чески фильтрующие элементы обратным потоком топлива. Если фильтру­ющие элементы плохо промываются или после промывки быстро теряют пропускную способность, их необходимо заменить.
В зависимости от загрязнения топлива отстой следует сливать пооче­редно, отвинчивая накидную гайку 2 на два-три оборота.
При промывке, топливо течет в обратном направлении и смывает грязь, осевшую на наружных поверхностях фильтрующих элементов.
Для промывки необходимо:

  1. уменьшить нагрузку дизеля до 50% или до холостого хода.

А~ А

 

<ф" ф ф а Ь с

 

Рис. 2.56. Фильтр тонкой очистки топлива 2ТФ-4:
1 ~ ниппель сливной; 2 - гайка накидная, 3 - болт стяжной; 4 ~ шарик; 5 ~ пружина; 6, 10 ~ кольцо уплотнительное; 7 - труба; 8 ~ корпус 9 ~ фильтрующий элемент; 11 ~ крышка, 12 - втулка; 13 ~ штуцер топливоотводящий; 14 - штуцер топливоподводящий; 15 ~ пробки крана,
16 - ручка крана; 17 - вентиль продувочный;
18 ~ положение крана: а ~ при промывке левой секции; b ~ при работе Фильтры; с ~ при промывке правой секции

 Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели

 

 

 

 

 

 



  1. повернуть ручку 16 переключения на 90°. Секция, в сторону которой направлена короткая риска на торце пробки крана, продолжает ра ботать, противоположная секция подготовлена к промывке;
  2. отвинтить на три-четыре оборота накидную гайку 2 промываемой секции. Топливо от штуцера 14 через отверстие в кране попадает в рабочую секцию, проходит через фильтрующий элемент и течет по каналу к штуцеру 13 (промывать до появления светлой струи топли­ва, после чего накидную гайку ниппеля завинтить);
  3. повернуть ручку 16 переключения на 180° и в том же порядке про­мывать вторую секцию;
  4. повернуть ручку переключения на 90 ° так, чтобы короткая риска на его торце была направлена вверх.

Периодичность промывки - через 300-500 часов работы дизеля.
Промывка производится независимо от срока технического обслу­живания при достижении перепада давления 147 кПа.
В крышке имеется втулка 12, в которую ввинчивается труба 7 с болтом 3. Уплотнение шарика 4 осуществляется ниппелем с накидной гайкой 2.
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиДля слива отстоя при промывках к нижнему концу ниппеля можно подсоединить сливной трубо­провод в виде гибкого шланга.
Ручка 16 предназначена для пе­реключения одной из секций на промывку.
Для выпуска воздуха имеют­ся вентили 17, конструкция кото­рых. предусматривает возмож­ность подсоединения трубопро вода для отвода пены. В рабочем положении Фильтры топливо че­рез топливоподводящий штуцер 14 и сверления в крышке попада­ет в полости корпусов Фильтры.
Топливо, проходя через фильт­рующие элементы 9, фильтрует­ся, а затем по центральным кана­лам и сверлениям в крышке про ходит к топливо-отводящему штуцеру 13.
Фильтрующий элемент со стоит из фильтрующей шторы 1 (рис. 2.57), двух штампованных
из листовой стали крышек 2 и 3, Рис 2 57 Фильтрующий элемент.
1 ~ штора фильтрующая; 2,3 ~ крышка;

  1. - ободок; 5 ~ трубка перфорированная;
  2. ~ гайка; 7 - прокладка; 8 ~ штуцер
  3. Зак 2160

двух ободков 4, перфорированной трубки 5, гайки 6, прокладки 7, шту­цера 8.
Замену фильтрующих элементов производят по достижении такой степени загрязненности, когда промывка уже не дает должного эффекта и работоспособность элементов после промывки не восстанавливается, т.е. они быстро теряют пропускную способность.
Замену фильтрующих элементов производят при неработающем ди­зеле в такой последовательности:

  1. отвинтить накидную гайку 2 (см. рис. 2.56) и вентиль выпуска воз­духа, слить топливо из корпуса;
  2. Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателивывинтить трубу с болтом 3 в сборе из крышки 11 и, придерживая корпус 8, вынуть из корпуса элемент и поставить на его место но­вый. При этом необходимо поддерживать трубу с болтом в сборе, чтобы она не выпала из отверстия корпуса; корпус со вставленным в него фильтрующим элементом установить на место и завинтить в крышку трубу, направив корпус в уплотнительную проточку в крышке.

Штора фильтрующая (рис. 2.58) представ­ляет собой трубу из миткаля, сложенную гар­мошкой. Такая укладка позволяет в относи­тельно небольшом объеме иметь фильтрую­щую перегородку с большой поверхностью Фильтрыции. С помощью ободков 4 (см. рис.
2’57) штора обвальцована вокруг крышек 2 и 3, рис. 2.58. Штора одна из которых (верхняя) припаяна к трубе 5,                фильтрующая
а другая (нижняя) крепится с помощью гайки 6.
Металлопористые фильтры обеспечивают очистку топлива до 5 мкм. Фильтрующий элемент этих фильтров представляет собой смесь зерен железа, нержавеющей стали и бронзы, сжатых под высоким давлением. Таким образом, обеспечивается пористость любого заданного значения. Фильтрующему элементу можно придать любую форму: конуса, цилинд­ра и др. В корпусе Фильтры может быть размещено несколько фильтрую­щих элементов, выполненных, например, в виде стаканов.
Фильтрующие элементы очищают путем промывания в керосине или дизельном топливе с последующим обдувом сжатым воздухом или па­ром. Со временем элементы утрачивают свою фильтрующую способ­ность, поэтому их необходимо периодически менять.
Фильтр «Винслоу» (Англия), по сравнению с сепараторами, приме­няемыми для высоковязких топлив, имеет следующие преимущества: от­сутствует влияние плотностей топлива и фильтровального материала; фильтр не нуждается в дорогостоящем оборудовании для автоматичес­кого управления (оборудован простым устройством для сигнализации выходного давления).
Фильтр (рис. 2.59, 6) состоит из вертикального цилиндрического со­
суда со съемной крышкой, рассчитанной на высокое давление. В сосуд вставлен целый ряд элементов, сидящих на перфорированных трубках, проходящих через перегородку. Топливо (или масло) поступает в фильтр через верхнюю его часть и проходит сквозь элементы (от поверхности их к центру) в трубки и затем через перегородку к выходному отверстию. Каждая трубка элемента представляет самостоятельный трехслойный фильтр. Грубая очистка осуществляется двойным трикотажным чулком, надетым на трубку.
Главной фильтрующей средой является второй слой, которым слу­жит набивка из нарезанной неокрашенной хлопчатобумажной пряжи, смешанной со специально подготовленным коротким древесным волок­ном. Набивка имеет переменную плотность, возрастающую от периферии к центру, в связи с чем грубые частицы задерживаются поверхностными слоями, а мелкие - глубинными.


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.59. Конструкционная схема фильтров, а ~ самоочищающегося «Скаматик»; б ~ объемного типа «Винслоу»: 1 ~ основание очистительного устройства;
2 - фильтроэлемент; 3 ~ отверстие для входа масла в гидромотор; 4 - очистительное устройство; 5 - крышка; 6 ~ отверстие для слива из гидромотора; 7 - перепускной клапан; 8 ~ трубопровод подвода грязного масла; 9 - корпус Фильтры;
10, 12 -резиновые сальники; 11 ~ кожух; 13 - пробка для слива из грязевой камеры; 14 - спускная пробка; 15 ~ вентиляционное отверстие; 16 - отверстие для слива отстоя

Последним фильтрующим слоем, как и первым, служит хлопчатобу­мажный трикотажный чулок, но более мелкой вязки. Фильтр «Винслоу» характеризуется высокой эффективностью (на 30% выше, чем бумажные фильтры), большой долговечностью (до 3000 ч) и грязеемкостыо, в три раза превышающей собственную массу. Фильтровальный элемент обес­печивает отделение частиц размером более 5 мкм, обладает большой способностью задерживать грязь, поглощает смолы и кислоты и, кроме того, отделяет воду.
Фильтр типа С-2 фирмы «Скаматик», обладающий полной автомати­ческой и непрерывной очисткой, состоит из следующих частей: корпуса, крышки, фильтрующего элемента (рис. 2.59, а). Проволочно-щелевой фильтрующий элемент имеет два патрубка-отверстия: входной патрубок - для поступления жидкости (на верхней части), выходной патрубок - для отвода жидкости (в нижней части) В нижней части элемента расположе­ны четыре отверстия, снабженные пробками для вывода отходов фильт­рации. На крышке Фильтры сделан выступ для присоединения выходной трубки гидромотора системы очистки Фильтрующий элемент состоит из фильтрующего патрона, прикрепленного к крышке, системы автоматиче­ской очистки (лопастной гидромотор и лопастной насос), днища патрона. Фильтрующий патрон представляет собой бронзовый остов цилиндриче­ской формы с продольными ребрами, на который намотана тонкая про­волока из нержавеющей стали. Намотка проволоки на ребре обеспечива­ет равномерную щель между соседними витками. Проволока практичес­ки не подвергается износу, а зазор между витками не изменяется. На каж­дом круге витки припаяны вдоль образующей.
Привод масляного гидромотора осуществляется потоком очищенно­го масла, поступающего через отверстие в вале очистительного устройст­ва и затем сливаемого в картер дизеля. Устройство работает непрерывно, совершая семь продуваний Фильтры с последующим поворотом корпуса на один оборот.
Фильтр устанавливается только в вертикальном положении в схемах, где давление при работе всегда превышает 0,2 МПа. Не допуска­ется пропускать через фильтр воду и химические продукты. Фильтр «Ска­матик» требует только лишь периодического удаления грязевых осадков через отверстия, расположенные в нижней части корпуса.
В системах топливоподготовки судовых дизельных установок приме­няются вместо сепараторов специальные автоматизированные высоко­производительные Фильтрыционные установки, в которых очищается от механических примесей и воды топливо вязкостью до 350 мм2/с (50°ВУ). Такая установка «Софранс» (рис. 2.60) состоит из двух цилиндрических фильтров, корпуса которых расположены над отстойной емкостью, филь­трующий элемент каждого Фильтры имеет набор фильтрующих дисков сетчатого типа.

Для предупреждения контак­та дисков с водой, скапливаю­щейся в нижней части корпуса, а также для удобства расположе­ния водоуказателя, управляюще­го удалением воды из Фильтры, фильтрующий элемент располо­жен в корпусе эксцентрично над осью корпуса Фильтры. Количест­во дисков в фильтрующем эле­менте определяется необходи мой степенью очистки и пропуск­ной способностью Фильтры.
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиТопливо на очистку первона­чально поступает в фильтр, затем проходит через фильтрующий элемент и выходит из его внутренней по­лости через выпускной патрубок.
Перед Фильтрыцией топливо с помощью электроподогревателя, ко­торый установлен в корпусе Фильтры, необходимо подогревать до темпе­ратуры 35-4СГС
Процесс очистки Фильтры происходит автоматически, когда скопив­шаяся в нем вода достигнет предельного уровня или когда засорится фильтрующий элемент Засорение фильтрующего элемента контролиру­ют по давлению. Когда давление перед фильтрующим элементом увели­чится вдвое, автоматически начинается его очистка. При очистке, напри­мер, левого Фильтры он автоматически отключается от системы и включа­ется правый фильтр. Засорившийся фильтр очищается обратной струей чистого топлива из выпускного патрубка. Очистка Фильтры продолжается около 20 с. Вода из корпуса Фильтры автоматически удаляется при дости­жении предельного уровня.
Опыт эксплуатации установки «Софранс» на отечественных судах по­казал, что она обеспечивает хорошую очистку топлив от механических примесей (задерживаются все частицы размером свыше 20 мкм), но ме­нее эффективна в отделении от топлива воды. Поэтому при сильно об­водненных топливах Фильтрыционные установки не могут конкурировать с сепараторами, обеспечивающими более полную очистку топлив не только от воды, но и от механических примесей и золы.
Автоматические фильтры модели «Z» фирмы «Болли и Кирх» состо ят из пористого фильтрующего элемента, изготовленного из сплава ни- кель-хром-сталь, и улавливают частицы размером до 10 мкм (рис. 2.61). Техническая характеристика фильтров модели «Z»Tnna 8.20 приведена в табл. 2.14.
Автоматические фильтры модели Z типа 8.20 могут включаться в схе­му топливоподготовки без гомогенезатора и с ним (рис. 2.62). Во втором

случае улучшается очистка топлива до 2~3 микрон. При отсутствии в схеме гомогене- затора трубопровод после клапана 8, регулирующего давление, соединяется с бай­пасной линией, соединяющей топливоподкачивающие на-
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиРазмеры СОСЫ 3 И фИЛЬТрЫ 5 И 6.
1020 304050 60708090100 частиц, мкм Самоочищающиеся авто­матические фильтры типа Рис. 2.61. Эффективность очистки топлива 6 6Q ф | <<Болл и к

  1. - после Фильтры модели «2»; 2 - после (                                                       } имеют малые

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателисепаратора; 3 ~ непрофильтрованное                                ^


Номинальным диаметр, мм

Колличество
элементов

Фильтрующая площадь, см2

Пропускная способ ность л/ч при вяз­кости (380~700) сСт при 50°С

после монтажа

в экспуатации

во

2x1

4800

2400

300-400

80

5x1

12000

9600

1000-1500

150

5x2

24000

19200

2000-3000

200

5x4

48000

38400

4000-6000

250

5x7

84000

67200

7000-10000

Таблица 2 14

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.62. Схема включения фильтров модели «2» в топливную систему с гомогенезатором. 1 - расходная цистерна низкосортного топлива, 2 - ФГО;
3 ~ топливоподкачивающие насосы; 4 - гомогенезатор; 5 ~ автоматический фильтр модели «2»; 6 ~ полнопоточный байпасный фильтр; 7 -расходомер топлива;
8 ~ клапан сброса давления при техническом обслуживании; 9 - труба к смесителю



 

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.63, а. Самоочищающийся автоматический фильтр: процесс фильтрования

фильтрующие элементы (патроны) в форме свечей 1 с высокими значени­ями удельной рабочей поверхности. Фильтрующие элементы располага­ются в камерах, часть которых находится в работе, а другая - в резерве. Особенность Фильтры - использование топлива, подлежащего фильтро­ванию, для очистки элементов.
Фильтруемое топливо (см. рис. 2.63, а) поступает через патрубок 2 в фильтровальные камеры 3, а затем к фильтровальным патронам. Поток топлива проходит с наружной стороны фильтровальных патронов внутрь их Находящиеся в топливе загрязняющие частицы оседают на фильтро-


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
Рис. 2.63, 6. Самоочищающийся автоматический фильтр: промывка

вальной поверхности. Очищенное топливо поступает к выходу из фильт­ра 4. При этом давление сжатого воздуха, находящегося в баллоне 5, при помощи электромагнитного клапана б держит клапан опорожнения шла­ма -закрытым.
Очистка фильтрующих патронов (см. рис. 2.63, б) осуществляется следующим образом. Осевшие на фильтровальных патронах частицы со­здают перепад давления между входом и выходом топлива. При увеличе­нии перепада давлений до 0,08 МПа датчик перепада замыкает контак­ты, происходит очистка фильтрующего элемента обратным промывом.
При запуске обратного промыва, воздух из баллона 5 поступает в пневматический поворотный привод 8, который поворачивает клапан 9. Полость камеры, находящейся в резерве, соединяется с подводом топли­ва, а для камеры, подлежащей очистке, - перекрывается. Когда поворот­ный клапан .9 откроет окно очищаемой фильтровальной камеры, пово­рот привода 8 выключается конечным выключателем. После этого элект­ромагнитный клапан 6 открывает доступ воздуха к клапану опорожнения шлама 7 и открывает его. Управляющий воздух через наполнительные от­верстия 10 поступает в камеру и выталкивает топливо в обратном направ­лении через сетки фильтровальных патронов. Возникающее таким обра­зом давление снимает отложившиеся частицы на фильтре и выдувает их через открытый клапан опорожнения шлама 7 из корпуса Фильтры. После короткого времени обратного промыва электромагнитный клапан пере­ключается и закрывает клапан опорожнения шлама. Одновременно пере­крывается подача воздуха управления к клапану промыва и воздуха об­ратного промыва. После этого очищенная фильтровальная камера запол­няется топливом. На схеме система управления очисткой фильтров не по­казана.
Комплексная система обработки низкосортных высоковязких топлив фирмы «Альфа-Лаваль» (FCS) представляет собой бустерный модуль без связи с атмосферой (рис. 2.64), предназначенный для снабжения подго­товленным тяжелым топливом дизельных двигателей на судах и электро­станциях.


Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели
з
Рис. 2.64. Схема системы топливоподготовки FCS. 1 - подкачивающие насосы; 2 ~ расходомер; 3 - деаэрационная труба; 4 - циркуляционные насосы;
5 - подогреватели; 6 ~ вискозиметр; 7 - автоматический фильтр;
8 - байпасный фильтр

Весь ряд систем FCS выпускается в виде стандартных модулей, имею­щих малые габариты для установки в местах с ограниченным пространст­вом. Эта система подразделяется на четыре стандартных типоразмера бу- стерных модулей SBM25, 32, 38К и 38. Наибольший модуль (рис. 2.65) может обслуживать дизельную энергетическую установку мощностью приблизительно 14000 кВт. Система имеет два контура: низкого (4 бара)
Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиТопливо из расходного танка подается в систему под­качивающими насосами 1 (см. рис. 2.64), обеспечиваю­щими давление 4 бара. Отсут­ствие связи с атмосферой уст­раняет проблемы с газовыде- лением и кавитацией и пре­дотвращает колебания давле­ния при подаче топлива. Для измерения расхода топлива в системе установлены расхо­домер 2 и автоматический пе­репускной клапан. Затем тяжелое топливо поступает в герметичную деаэ- рационную трубу 3, где оно смешивается с горячим отсечным топливом, а выделяющиеся газы могут быть удалены.
Топливо из контура низкого давления поступает к циркуляционным насосам 4, производительность которых обеспечивает максимальную подачу ТНВД. При нормальных условиях один циркуляционный насос на­ходится в работе, другой - в резерве.
Топливо подогревается до достижения необходимой вязкости одним или более подогревателями 5 (паровым или электрическим). Подогрева­тели являются частью системы автоматического регулирования вязкости, куда входят электронный вискозиметр 6, датчик температуры и блок уп­равления (на схеме не показаны). Парорегулирующий клапан, управляе­мый сигналами от вискозиметра, поддерживает стабильную температуру топлива +1°С.
Перед входом топлива в двигатель установлен автоматический само­очищающийся фильтр 7 и резервный - 8. Система FCS обеспечивает пол­ную топливоподготовку от расходного танка до двигателя. Она предназ­начена для автоматической работы в машинных отделениях с безвахтен- ным обслуживанием в море и на автоматизированных береговых элект­ростанциях.
В гомогенезаторах топливо не очищается от механических примесей и воды, а разрушаются желеобразные сгущения и твердые агломераты. В результате топливо становится однородным. Такое топливо сепариру­ется и фильтруется с минимальными потерями горючей части. Гомогене-


зированное топливо обладает повышенной абразивностью, в связи с этим его необходимо пропускать через ФТО.
Наиболее перспективен новый метод очистки «Марисейв», разрабо­танный японской фирмой «Санко Лайн К°» для ВОД средней мощности. В частности, в результате полного улавливания из низкосортного топлива взвешенного в нем асфальтового шлама (всех постоянных частиц разме­ром более 5 мкм) с последующим диспергированием его ультразвуком в тонкие микрочастицы и возвратом в общую массу топлива обеспечивает­ся 100%-ное сжигание тяжелого топлива.
Аппараты вихревого слоя АВС-100 превосходят по основным показа телям центробежные сепараторы, фильтры, а также гомогенизаторы, полностью исключают потери топлива и являются перспективным средст­вом топливоподготовки на судах (табл. 2.15).


Таблица 2. 15 Характеристики гомогенизаторов и аппарата АВС-100

Показатель

Гомогенизатор

АВС-100

 

С-ЗТВ

Кб ОГА 1,2

А1-ОГМ

 

Производительность, м3/ч

1,83

1,2

5

15

Табочее давление, МПа

21

20

20

0,3

Потребляемая мощность, кВт

18

12

40

2.14

Масса, кг

1200

850

1740

522

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиФильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигателиПринцип действия аппарата (рис. 2.66) следующий: в рабочем пространстве аппарата обмотками и магнитопроводами индуктора со­здается вращающееся магнитное поле. Ферромагнитные частицы (используются отбракованные иг­лы игольчатых подшипников) - ци­линдры диаметром 1,5 мм и дли­ной 15~1б мм из прошедшей термо­обработку высококачественной стали, помещаются в рабочее про­странство аппарата. Под действием магнитного поля они производят сложное высокоскоростное движе­ние. При столкновении частиц в местах ударов возникают очаги вы- Рис 2£6 Схемд арпдрдтд Авс юо соких температур и давления, что ; _ ИНдуКТОр-2 -рабочая труба; 3 - полюс, обеспечивает эффект, подобный  4 - катушка, 5 - ярмо
гомогенизации: асфальтосмолистые включения, вода, механические примеси топлива измельчаются и равномерно распределяются по всему объему. Оптимальный режим работы аппарата: производительность 5~6 м3/ч, температура подогрева мазута на входе в АВС-100 80-85°С, масса заряда ферромагнитных частиц в рабочей зоне аппарата 250 г. Схе­ма включения аппарата показана на рис. 2.67

Фильтры,фильтроэлементы,судовые дизеля,двигатели

 

 

 

 
 
         
 

 

 

Наши контакты

адрес:

Саратовская обл., г.Энгельс, Промзона

телефоны:

8(8453)77-13-68

89020483620

e-mail:

filavto@yandex.ru

 
Яндекс.Метрика