Струйный насос

2. Сепарация является наиболее производительным способом очистки масел, содержащих моющие присадки и удерживающие в дисперсном состоянии нерастворимые частицы размером менее 1 мкм. Циркуляционное масло может быть загрязнено окалиной, твердыми частицами, попадающими в него из продувочного воздуха, и т. п. Все эти частицы, обладающие абразивным действием, следует удалить из масла. С увеличением плотности загрязнений и уменьшением вязкости масла разделяющая способность сепаратора возрастает. Размеры частиц примесей, которые может задерживать сепаратор при очистке масла, уменьшаются с ростом температуры масла и повышением плотности примесей. Заметное влияние на размеры задерживаемых частиц оказывает и очищающая способность сепаратора. Подача сепаратора, при которой достигается наилучшая очистка смазочного масла, составляет примерно ‘/з номинального значения. Более точно подачу сепаратора для конкретного сорта масла и условий его работы в системе смазки и правильность выбранного режима сепарирования можно определить путем отбора проб масла на входе в сепаратор и выходе из него. Сравнение результатов анализов этих проб на содержание механических примесей, золы и воды при работе сепаратора на различных режимах позволяет установить оптимальный режим сепарирования. Чем лучшими моющими и диспергирующими свойствами обладает масло, тем ниже должна быть выбрана подача сепаратора.

При сепарировании масел, содержащих присадки подача сепаратора не должна превышать 20 %-30 % номинальной производительности. 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).

В соответствии с требованиями Регистра России в системах смазки могут применяться насосы как навешенные на двигатель, так и автономные с электроприводом.
Для высокооборотных дизелей задача откачивающего масляного насоса принимается в 2-2.5 раза больше подачи нагнетающего. Давление масляного насоса в зависимости от схемы системы смазки двигателя внутреннего сгорания должно быть в пределах 0.18- 0.8МПа (0.18 – 0.3 МПа - для малооборотных дизелей; 0.2-0.5 МПа - для среднеоборотных дизелей; 0.6-0.8 МПа - для высокооборотных дизелей). Масляных насосов в системе смазки главного двигателя устанавливают не менее двух, один из которых может быть навешенным на двигатель внутреннего сгорания. Количество циркулирующего масла в системе определяется принятой для двигателя кратностью циркуляции масла. Для судов неограниченного плавания в циркуляционной системе смазки рекомендуется устанавливать сепараторы масла, пропускную способность которых выбирают согласно кратности циркуляции масла.
Объем сточно-циркуляционной цистерны должен вмещать все масло, находящееся в системе, с учетом его вспенивания при нагревании.
Уровень масла в цистерне должен быть не более 0.7-0.8 ее высоты.
Вместимость цистерн основного запаса и отработавшего масла должна быть достаточной для размещения в каждой цистерне всего циркулирующего в системе масла.

В зависимости от использования масла в судовых дизелях они подразделяются на циркуляционные (для систем смазки) и цилиндровые (для смазки поршней и цилиндров).
Масла, используемые в циркуляционных системах смазки двигателей, должны удовлетворять следующим общим требованиям:

• Вязкость масла должна быть достаточно высокой для создания в подшипниках гидродинамического клина, хорошо противостоящего высоким нагрузкам;
• масло, находящееся в тонком слое, не должно выдавливаться, тем самым предотвращая непосредственный контакт трущихся поверхностей.
• Для современных мощных дизелей с наддувом в связи с возросшими нагрузками в подшипниках рекомендуется применять масла с вязкостью в 11 — 13 сст при 100°С (по зарубежной классификации — масла класса SAE30).
• При повышении температуры вязкость масла не должна существенно снижаться.
• Оценка этого свойства масла осуществляется, на основе отношения кинематической вязкости при 50°С к кинематической вязкости при 100°С.
• Для отечественных дизельных масел это отношение лежит в пределах 6,5—7,75. За рубежом за критерий принята относительная величина, называемая индексом вязкости (ИВ).
• Для циркуляционных масел ИВ составляет 80—85. Чем выше ИВ, тем меньше изменение вязкости масла при повышении температуры.
• Масло не должно образовывать отложений в картере, на деталях движения, в масляных магистралях, а также защищать металлические поверхности (в первую очередь металл подшипников) от коррозии.
• При попадании воды масло не должно терять смазывающих свойств и должно образовывать с водой эмульсии, которые легко сепарируются. Также важно, чтобы находящиеся в масле присадки при обводнении не отслаивались и не выпадали в осадок.
• Масло должно не вспениваться и противостоять образованию эмульсии масло — воздух, препятствующей нормальной работе масляного насоса.
• При использовании циркуляционного масла для охлаждения поршней, благодаря его контакту с горячими поверхностями, температура которых достигает 180°С — 220°С, происходят окисление углеводородов масла и термический распад, приводящие к уплотнению молекул с образованием асфальто-смолистых веществ. Поэтому масло должно хорошо противостоять процессам окисления и термического разложения, не образовывать в головках поршней отложений, затрудняющих теплоотвод.

3. Система охлаждения: Часть теплоты, выделенная при сгорании топлива в цилиндрах двигателя, отводится с охлаждающей водой и маслом. Таким путем поддерживается определенный температурный режим двигателя. От того, какая температура охлаждающей воды поддерживается, зависят мощность двигателя и его износ.

Системы охлаждения воды и масла выполняются так, чтобы при максимальной нагрузке двигателя и температуре забортной воды был запас по площади теплообмена около 15 % (для случая загрязнения теплообменников).

Для процессов регулирования температуры характерны следующие особенности: большая инерционность объектов и измерителей, физическая сложность теплообмена, зависимость распределения потоков охлаждающей жидкости от гидродинамических характеристик системы охлаждения и регулирующего органа. На теплообмен оказывает влияние целый ряд факторов: загрязненность поверхностей, конструктивные параметры двигателя и теплообменных устройств, состояние и режим работы двигателя; состояние регулирующего органа (клапана), а также внешние условия и прежде всего температура забортной воды.

Упрощенная схема системы охлаждения главного двигателя приведена на рисунке. Пресная вода откачивается насосом из охладителя и подается в охлаждающие полости главного двигателя, находящиеся вокруг рабочего цилиндра и в цилиндровой крышке. Вода протекает через двигатель, забирает его тепло и при этом нагревается. Это тепло в охладителе передается морской воде, которая с помощью насоса морской воды подводится к охладителю. Наконец, тепло, отданное двигателем, отводится за борт. Поршни главных дизельных двигателей охлаждаются либо пресной водой, либо смазочным маслом. В дизельных установках морских транспортных судов применяют исключительно замкнутые системы охлаждения, в которых рабочей средой служат пресная вода, масло и топливо. Забортная вода используется для охлаждения рабочей среды замкнутого контура, а также для охлаждения воздуха в системе наддува. Охлаждение различных элементов двигателя (цилиндров, крышек, поршней, форсунок) может осуществляться самостоятельными контурами с независимым холодильником (теплообменником), но воз­можно также объединение контуров в группы, что зависит от типа установки и двигателя, его быстроходности и металлоемкости. В связи с применением сернистого и высоковязкого сортов топлива намечается тенденция к повышению температурного режима в системе охлаждения цилиндров у мощных малооборотных двигателей до 75—80°С. Поэтому система терморегулирования главных судовых дизелей должна поддерживать постоянной (в пределах заданной неравномерности) температуру охлаждающей воды на входе в двигатель до 70—75°С при различных нагрузках и температурах забортной воды. Наиболее приемлемой для таких двигателей в настоящее время считается температура воды на выходе из двигателя 80°С, при которой обеспечивается нормальный режим охлаждения.

Повышение уровня поддержания температуры охлаждающей воды зависит от конструктивных особенностей двигателя, сорта применяемого масла и сорта топлива. В некоторых случаях она может достигать 85 °С. В качестве охлаждающей среды цилиндров и поршней применяют пресную воду. Форсунки на большенстве типов двигателей охлаждаются топливом.

. Система охлаждения главного двигателя.
1 — главный двигатель; 2 — насос пресной воды; 3 — охладитель пресной воды; 4 — сетка кингстона; 5 — кингстон (клапан кингстона); 6 — насос морской воды.

4. Каждое судно должно быть снабжено эффективными средствами противопожарной защиты (средствами пожарной сигнализации, средствами ограничения распространения и тушения пожара, а также противопожарным снабжением). Для обеспечения пожарной безопасности на судах внутреннего плавания необходимо руководствоваться Правилами Речного Регистра. В них содержатся требования к средствам конструктивной противопожарной защиты и средствам борьбы с возникшим пожаром. Конструктивные противопожарные мероприятия позволяют предотвратить опасность возникновения пожара и ограничить распространение дыма и огня, а также создают условия для безопасной эвакуации людей с судна и тушения пожара.

В соответствии с требованием Речного Регистра истечение воды должно происходить при давлении у каждого пожарного крана не менее 0,26 МПа.
Давление в пожарном трубопроводе не должно превышать 1 МПа, а скорость движения воды в нем - 3 м/c.
Выбираем два насоса НЦВ 63/100. Их основные показатели приведены в табл. 1.
Основные показатели судовых насосов
Наименование параметра насоса, размерность Насос НЦВ 63/100:

• Подача, м3/ч Напор, м. вод. ст.
• Высота всасывания, м
• Частота вращения, мин-1
• КПД насоса, %
• Потребляемая мощность, кВт
• Масса насоса с электродвигателем, кг.

Дата добавления: 2014-12-27