Остановка насоса. 2 страница

Последние создают в 2-3 раза более высокий напор, чем вентиляторы с лопатками загнутыми назад, но имеют меньший КПД. Промежуточное положение занимают вентиляторы с радиальными лопатками.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ.

Рис. 34. Центробежный и осевой вентиляторы.

Воздух, проходящий через всасывающий патрубок 3, поступает на лопатки 2 колеса вентилятора (рис. 34.а).

При вращении колеса, вследствие силового воздействия лопаток на воздух, воздух приобретает окружную скорость вращения вокруг оси колеса, относительную скорость вдоль профиля лопатки и абсолютную скорость, полученную как результат геометрического сложения окружной и относительной скоростей.

При движении в межлопаточном пространстве от окружности входных кромок до окружности выходных кромок лопаток колеса, воздуху передаётся энергия двигателя 5, подведённая к колесу вентилятора.

Таким образом, вышедший с колеса поток воздуха поступает в неподвижную спиральную камеру 1, где вследствие снижения скорости будет происходить преобразование динамического напора в статический, чем достигается величина статического напора воздуха при выходе из вентилятора.

ОСЕВЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ.

Воздух, всасываемый через патрубок поступает к рабочему колесу 1, идёт вдоль его оси, проходит между лопастями колеса и затем поступает в нагнетательный патрубок и выходит наружу (рис. 34.б). Осевые вентиляторы создают незначительный напор, поэтому на судах их применяют для вентиляции трюмов, жилых и служебных помещений.

Эксплуатация вентиляторов.

Подача (расход) воздуха вентилятором Q изменяется прямо пропорционально изменению частоты вращения n, т.е.:

Q₂/Q₁ = n₂/n₁

Напор (давление) Н, создаваемый вентилятором, изменяется прямо пропорционально частоте вращения n в квадрате, т.е.:

H₂/H₁ = n₂²/n₁²

Мощность N, потребляемая вентилятором, изменяется прямо пропорционально частоте вращения n в кубе, т.е.:

N₂/N₁ = n³₂/n³₁

Исходя из приведенных соотношений, при эксплуатации вентиляторов следует регулировать их подачу изменением частоты вращения лопастного колеса.

При подготовке вентилятора к пуску необходимо снять крышку со стороны притока воздуха. Вентиляторы с большим расходом воздуха рекомендуется пускать при открытой заслонке.

При подготовке вентилятора к работе после монтажа или ремонта, необходимо проверить отсутствие на лопастях трещин, вмятин, прогиба, ослабления посадки колеса.

Во время работы вентилятора нельзя допускать ударов и толчков по кожуху вентилятора во избежание вмятин и перекосов, которые приводят к задеванию рабочего колеса за кожух и выводу его из строя.

Причинами малой подачи воздуха могут быть: неправильное положение заслонок, засорение и неплотность в воздуховодах, недостаточная частота вращения или неправильное направление вращения рабочего колеса.

При появлении стуков и ударов, увеличении вибрации, вентилятор останавливают. В момент остановки следует прослушивать механизм вентилятора, чтобы убедиться в отсутствии шумов, стуков и задевания.

При аварийной остановке вентилятора следует проверить крепление вентилятора, состояние амортизаторов и муфт, крепление рабочего колеса и его балансировку, отсутствие посторонних предметов внутри вентилятора.

Вопросы для повторения и самопроверки:

1. Назначение и типы судовых вентиляторов, параметры их работы.

2. Центробежные вентиляторы. Конструкция и работа.

3. Осевые вентиляторы. Конструкция и работа.

4. Эксплуатация вентиляторов.

Глава 3

СЕПАРАТОРЫ ТОПЛИВ И МАСЕЛ. ФИЛЬТРЫ.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР.

Топливо и смазочные масла перед их использованием в дизеле необходимо обработать. Для этого применяются отстаивание и подогрев с целью удаления воды, грубая и тонкая фильтрация для удаления плотных частиц, а также сепарация.

Центробежный сепаратор (Рис.35) используется для разделения двух жидкостей, например топлива и воды, или для разделения жидко­сти и твердых (плотных) частиц, которые встречаются в масле. Разделение этих сред ускоряется с помощью центробежного сепа­ратора и может осуществляться непрерывно. Если сепаратор предназначен для разделения двух жидкостей, его называют пурификатором (очистителем). Если сепаратор устроен (собран) так, что может выделять примеси и небольшое количество воды из топлива или масла, то его называют кларификатором (тон­ким очистителем-осветлителем).

Удаление примесей и воды из топлива имеет большое значе­ние для обеспечения хорошего сгорания топлива. Благодаря уда­лению загрязняющих примесей из смазочного масла удается уменьшить изнашивание деталей дизелей и предотвратить воз­можные неполадки и поломки. Поэтому сепарация масла и топли­ва совершенно необходима.

Центробежный сепаратор состоит из электродвигателя с вер­тикальным валом. В верхней части сепаратора смонтирован бара­бан. На корпусе, в котором помещен барабан, расположены раз­личные питательные (входные) и нагнетательные (выпускные) трубопроводы. Барабан может быть цельным и работать периоди­чески. В нем скапливаются отсепарированные примеси, которые необходимо периодически удалять. Процесс пурификации.

В других конструкциях барабан имеет раздельные верхнюю и нижнюю половины. В этом случае отсепарированные примеси можно удалять из работающего сепаратора, т. е. не выключая его. При этом неочищенное (загрязненное) топливо поступает в центральную часть барабана, поднимается вверх по пакету (на­бору) дисков (тарелок) и выходит из барабана в верхней его части (рис.35).

В результате центробежного разделения двух жидкостей, таких как топливо и вода, образуется цилиндри­ческая поверхность раздела между ними. Расположение этой по­верхности раздела внутри барабана имеет очень большое значе­ние для нормальной эффективной работы сепаратора. Устойчивое требуемое расположение поверхности раздела фаз поддержи­вается посредством применения регулировочных шайб или грави­тационных дисков (тарелок) соответствующего диаметра, уста­навливаемых на выпускном канале из сепаратора. Эти кольца и шайбы различного диаметра имеются в наличии для каждого сепаратора, чтобы можно было подобрать шайбу или кольцо соответствующего размера в зависимости от плотности сепарируе­мого топлива. Чем меньше плотность сепарируемого топлива, тем больше должен быть внутренний диаметр регулирующей шайбы.

Процесс кларификации.

Его применяют для очистки топлива, которое мало содержит или совсем не содержит воду. При этом удаляемые из топлива примеси скапливаются в грязевой камере, расположенной на периферии барабана. Барабан кларификатора имеет только одно выпускное отверстие (рис. 35.б). Гравитацион­ные диски здесь не применяют, так как поверхность раздела жидких фаз не образуется. Поэтому барабан работает с максималь­ной разделяющей способностью, так как топливо подвергается воздействию максимальной цент­робежной силы.

Тарелки барабана.

Барабаны пурификаторов и кларификаторов содержат каждый по пакету ко­нических дисков (тарелок). В каждом таком пакете может быть до 150 тарелок, отделенных одна от другой небольшим зазором (просветом). Процесс отделения примесей и воды из топлива происходит между этими тарелками.

Ряды центрированных отверстий, расположенных в каждой тарел­ке около ее наружной кромки, служат для поступления в межта­рельчатые пространства грязного топлива, т. е. топлива, подлежа­щего обработке. Под действием центробежной силы легкие ком­поненты (чистое топливо) перемещаются к оси вращения бараба­на, а вода и примеси (более тяжелые компоненты) отбрасываются к периферии барабана, т. е. к его стенкам. Вода и примеси образу­ют отстой (шлам), который движется к периферии барабана вдоль нижних сторон (поверхностей) тарелок.

Периодическая работа сепаратора.

Некоторые сепараторы сконструированы так, что имеют непродолжительный период ра­боты. Затем их выключают для очистки отсепарированных при­месей (плотных частиц). После очистки тарелок и удаления шлама из барабана сепаратор опять включают. При такой перио­дической работе используются барабаны двух различных конст­рукций: длинный узкий и короткий широкий барабаны. Для сепа­раторов с узким барабаном требуется очистка после непродолжи­тельного периода работы. Для этого барабан необходимо раз­бирать. Очистка такого узкого барабана, не имеющего пакета тарелок, намного проще, чем барабана с тарелками. Сепаратор с широким барабаном и с тарелками можно чистить на месте, хотя и имеются дополнительные трудности в очистке пакета кониче­ских тарелок.

Непрерывная работа сепаратора.

Сепараторы с широкими барабанами современных конструкций могут эффективно работать в течение длительного периода. Это достигается путем выброса (выстреливания) через определенные промежутки времени шлама из барабана. Шлам скапливается по периферии барабана в про­цессе непрерывкой его сепарации из топлива. Через определен­ные промежутки времени шлам выбрасывается из барабана наружу, прежде чем он начнет отрицательно влиять на процесс сепарации топлива. В начале процесса выброса шлама (автома­тическая очистка барабана) подачу топлива в сепаратор прекра­щают и топливо, оставшееся в барабане, удаляют впуском про­мывочной воды. Вода заполняет гидравлическую систему, распо­ложенную в нижней части барабана, и открывает пружинные клапаны. Затем под воздействием воды движется вниз подвиж­ная нижняя часть барабана. В результате этого открываются выпускные окна, расположенные по периферии барабана в его средней части. Шлам выталкивается через эти окна центробежной силой. Затем под воздействием воды поднимается подвижная часть барабана опять вверх (в исходное положение). В резуль­тате этого выпускные окна закрываются. Затем в барабан по­дается вода для восстановления жидкостного уплотнения (водя­ного затвора), необходимого для процесса сепарации. После этого возобновляют подачу в сепаратор необработанного топлива и процесс сепарации продолжается.

Выброс шлама длится всего несколько секунд и сепаратор при этом работает непрерывно. В существующих конструкциях сепа­раторов применяются разные способы удаления шлама из барабана, например полное удаление, частичное управляемое удаление и т. д. При частичном управляемом удалении подачу топлива в сепаратор не прекращают и весь шлам выталкивается. При этом процесс сепарации непрерывен. Какой бы метод сепарации не применялся, но сепаратор должен быть устроен так, чтобы про­цесс удаления шлама осуществлялся или вручную, или посред­ством автоматического программного регулятора (таймера).

Техническое обслуживание сепаратора. Барабан и пакет тарелок нуждаются в периодической очистке, если сепаратор скон­струирован без подвижных поршневых затворов, т. е. с несамоочищающимся барабаном. При разборке барабана должны быть приняты меры предосторожности. Следует пользоваться только специальным инструментом, предназначенным для этой цели.

Нужно учитывать, что у некоторых деталей сепаратора име­ются резьбы левого вращения (против часовой стрелки). Бара­бан является точно сбалансированным устройством, имеющим высокую частоту вращения. Поэтому все его детали должны быть тщательно осмотрены и подогнаны.

Сепарация смазочного масла циркуляционных систем дизелей.

Смазочное масло при циркуляции в дизеле загрязняется части­цами изнашивающихся деталей, продуктами сгорания топлива и водой. В данном случае для непрерывного удаления из масла этих примесей применяются центробежные сепараторы, работаю­щие по принципу пурификации.

Пропускание большого количества масла, циркулирующего в. системе, т. е. всего потока масла, будет стоить слишком дорого.

Поэтому применяется байпасная система, при которой загрязнённое масло забирается из нижней части картера сточной мас­ляной цистерны, в отдаленном от всасывающего патрубка месте н возвращается очищенным в месте, расположенном вблизи от всасывающего патрубка. Так как это байпасная (перепускная) система, то следует руководствоваться принципом: меньшая за­грязненность масла, содержащегося в циркуляционной системе, будет при работе сепаратора со значительно меньшей произво­дительностью по сравнению с паспортной (максимальной).

По желанию можно принять схему очистки масла с промыв­кой его водой во время сепарации. Однако некоторые масла со­держат водорастворимые присадки, которые будут утеряны, если такое масло промывать водой.

Преимущество промывки масла водой в процессе сепарации заключается в том, что происходит растворение и удаление водо­растворимых кислот, улучшается процесс сепарации, так как плотные частицы увлажняются и непрерывно обновляется гидрав­лический водный затвор в барабане. Промывочная вода должна иметь температуру подогрева немного большую, чем темпера­тура масла.

Детергентные масла также пригодны для сепарации.

Их при­меняют в тронковых дизелях и в некоторых малооборотных дви­гателях.

Присадки к детергентным маслам обычно растворимые в масле и не могут вымываться водой в процессе сепарации с промывкой.

Вертикальные валы судовых сепараторов.

В практике эксплуатации сепараторов возникает необходимость разборки и ремонта вертикального вала, в частности для замены подшипников, пружин.

Рис. 37. Конструкция вертикального вала сепаратора серии МАРХ207S-00.

Позиции соответствуют следующим деталям:

1 -резиновое кольцо (уплотнительное) для верхнего маслоотбрасывателя; 2 -болт верхней крышки; 3 -крышка подшипника; 4 -болт; 5 -амортизатор; 6 -пружина; 7 -гайка пружины; 8 -крышка верхнего подшипника; 9 -резиновое кольцо крышки; 10 -шайба; 11 -кольцевая гайка со стопорной шайбой; 12 -нижний шарикоподшипник; 13 -кольцевая гайка, червяка; 14 -червяк; 15 -вал барабана; 16 -шайба; 17 -осевой амортизатор; 18 -резиновое кольцо; 19 -болт; 20 -корпус подшипника; 21 -верхний шарикоподшипник; 22 -маслоотбрасыватель; 23 -корпус пружин; 24 -верхний маслоотбрасыватель,

Данный вал отличается от других валов. Отсутствует средняя опора и упрощена конструкция нижней опоры, вместо упорного подшипника установлен сферический подшипник 12, который воспринимает радиальные и осевые нагрузки. Схема детальной компоновки в данном случае не приводится. Она, как правило, даётся в фирменной инструкции по эксплуатации сепаратора.

Одним из важных узлов сепаратора, от которого в большой степени зависит надёжность его работы, является привод. Наибольший интерес представляет конструкция вертикального вала. Имеется ряд отличий в исполнении валов различными фирмами.

Функция вертикального вала заключается в передаче крутящего момента барабану сепаратора с помощью червячно - винтового механизма от горизонтального вала, соединенного с электродвигателем.

Барабан, как правило, имеет относительно большую массу Она всегда имеет остаточный дисбаланс и, следовательно, конструкция опор вертикального вала должна учитывать это обстоятельство.

Рассмотрим конструкцию и компоновку деталей вертикального вала сепаратора серии МАРХ309В-00, которые представлены далее.

Рис 38. Вертикальный вал сепаратора серии МАРХ309В-00 в сборе.

Обозначения на рис. 38 соответствуют следующим деталям:

1 -маслоотбрасыватель; 2 -кожух верхнего подшипника; 3 -заглушка пружины; 4 -пружина; 5 -упорная втулка червяка; 6 -подшипник; 7 -червяк; 8 -подшипник; 9 -упорная шайба; 10 -корпус упорного подшипника; 11 -сферическая упорная шайба; 12 -регулировочная шайба; 13 -упорный подшипник; 14 -качающийся шарикоподшипник; 15 -вал барабана; 16 -верхний подшипник; 17 -дефлектор; 18 -корпус пружин; 19 -корпус подшипника.

Цифры в скобках соответствуют позициям тех же деталей на рис. 37.

На рис. 38 видно, что вертикальный вал 15, установлен в 3-х опорах верхней 19, обычно называемой горловой, средней 6, и нижней, заключенной в корпусе 10.

Верхняя (горловая) опора состоит из корпуса 19, в котором находится шарикоподшипник 16 и радиально расположенные амортизаторы. Пружины 4 прижимаются одним концом к наружной обойме подшипника 16, а другим упирается в гайку 3. Корпус пружин 18 с помощью болтов крепится к станине сепаратора.

Наиболее важными элементами верхней опоры являются пружины 4. Совместить идеально центр тяжести барабана с геометрической осью его вращения невозможно (всегда имеется некоторый дисбаланс). При разгоне вращающаяся система сепаратора проходит через критические числа оборотов. При этом биение системы (амплитуда колебаний) значительно возрастает. Пружины 4 демпфируют эти колебания. Упругость пружин устанавливают таким образом, чтобы, с одной стороны, дать системе возможность самобалансировки, а, с другой стороны, обеспечить безаварийное вращение барабана при разгоне и различных кренах судна (исключить возможность задевания вращающихся деталей о неподвижные).

Средняя опора 6 также предназначена для уменьшения вибрации вертикального вала.

Червяк 7 передает вращение от червячного колеса валу барабана 15. Конструктивной особенностью червяка является его свободная посадка на вал 15. Это обеспечивает постоянные зазоры в червячном зацеплении, чем достигается уменьшение износов в процесс эксплуатации.

Узел нижней опоры заключен в корпус 10. Вал нижней пятой опирается на упорный подшипник 13 и через промежуточные (регулировочные) шайбы 12 - на сферическую упорную шайбу 11. Она воспринимает вертикальные осевые нагрузки. Уменьшению этих нагрузок способствует выбранное направление вращения червячного колеса. Оно принимается таким образом, чтобы осевое усилие от передачи крутящего момента было направлено вверх по оси вертикального вала.

Рис. 39 Схема детальной компоновки вертикального вала сепаратора серии МАРХ309В-00

СЕПАРАТОРЫ ФИРМЫ АЛЬФА - ЛАВАЛЬ (серия МАРХ)

1. Компоновка сепараторов

Одним из наиболее распространенных типов сепараторов, устанавливаемых на судах мирового флота, являются сепараторы Альфа - Лаваль. Особенностью сепараторов этой фирмы является увеличенное количество тарелок в барабане без увеличения его габаритов за счет уменьшения межтарелочного зазора на 17 - 22% и применение специальных напорных дисков с профилированными каналами, работающими как центростремительные насосы. Они заменяют откачивающие насосы топлива (масла), воды.

Общий вид сепараторов фирмы Альфа - Лаваль показан на рис. 40 и 41.

Дата добавления: 2014-12-27