Система подачі палива до головного двигуна і парового котла

Задачею системи є забезпечення двигунів та парових котлів необхідними сортами палива у необхідних кількостях і стані, що сприяє найбільш повному та ефективному їхньому згорянню /4,10,19/.

У систему (рис. 7.1) входять витратні цистерни дизельного 5 і важкого 4 палив, ловушка конденсату 1, вентиляційна цистерна 2, відстійні цистерни важкого палива 3.

Дизельне паливо використовують у дизель-генераторах, якщо вони не переведені на важкі палива, у головному двигуні 16 – на маневрах і для промивки системи паливоподачі під час виведення дизеля з роботи на тривалий час.

Рис. 7.1 – Система подачі палива до двигуна

1 – ловушка конденсату, 2 – вентиляційна цистерна, 3 – відстійні цистерни, 4 – витратна цистерна важкого палива, 5 – витратна цистерна дизельного палива, 6 – клапани с дистанційним приводом, 7 – фільтри, 8 – підкачуючі насоси, 9 – рециркуляційна цистерна, 10 – насос, 11 – підігрівачі, 12 – віскозиметр, 14 – парові супутники, 16 – головний двигун.

У зв’язку з можливістю застосування палив з високою температурою застигання, а також високою в’язкістю з метою підігріву всі цистерни обладнані паровими змійовиками, а паливні магістралі – паровими супутниками 14 або електричними підігрівниками. Клапани з дистанційним приводом 6 служать для переведення двигуна 16 з дизельного палива на важке та навпаки.

На суднах, що побудовані до 1980 року, енергетичні установки яких пристосовані для роботи на паливах в’язкістю до 380мм²/с, паливо з витратних цистерн після клапана 6 зазвичай надходить у бустерну або рециркуляційну цистерну 9; фільтри 7 та насоси 8 відсутні.

Завдяки цистерні 9 перехід з легкого палива на важке і навпаки не призводить до різких змін температур та в’язкості палива безпосередньо перед двигуном. Після переключення в цистерні 9 відбувається змішування палив – гарячого важкого та відносно холодного (що не підігрівається) дизельного. Склад суміші по мірі спрацьовування палива, що залишилося в цистерні, поступово змінюється і наприкінці перехідного періоду система починає працювати на тому паливі, на яке було здійснено перехід.

При різкому переключенні з холодного палива на гаряче не винятком може бути заклинювання плунжерних пар ПНВТ. Наявність в цистерні 9 вільного рівня палива та її сполучення з атмосферою (зазвичай по переливній трубі, що веде у витратну цистерну) забезпечують вивід із системи розчиненого у паливі повітря та газоподібних продуктів його випаровування. Нарешті, через цистерну 9 здійснюється рециркуляція палива по контуру: цистерна – підігрівник – дизель – цистерна. Це необхідно при суттєвому скороченні споживання палива дизелем (перехід на малий хід) або припиненні споживання (зупинка), бо якщо в цих умовах важке паливо не підігрівати і не прокачувати по системі, то воно, не зважаючи на наявність парових супутників, може застигнути в трубах і втратити рухливість. Якщо цього і не відбудеться, то у будь-якому випадку наступний пуск дизеля буде здійснюватися на паливі, яке набуло завдяки охолодженню більш високу в’язкість. Можливі наслідки погіршення пускових властивостей, пошкодження ПНВТ та їхнього приводу.

У дизельних установках суден побудови останніх років у зв’язку з поважчанням палив і викликаною цим необхідністю їхнього підігріву до 140...150°С встановлюють підкачуючі насоси 8, що підіймають тиск у рециркуляційній цистерні до 0,4МПа. Це пояснюється намаганням уникнути втрат палива з рециркуляційної цистерни, обумовлених випарюванням його легких фракцій за таких високих температур. Пара з цистерни 9 відводиться через редукційний клапан і деаератор назад у витратну цистерну 4. У звичайному варіанті (без насосів 8) у рециркуляційній цистерні підтримується атмосферний тиск, тому гази, що утворилися в ній, і повітря відводяться через повітряну трубку в атмосферу. За цистерною 9 встановлені циркуляційні насоси 10, задачею яких є забезпечення циркуляції палива в контурі паливоподачі та створення в ньому тиску, що підтримується за допомогою редукційного клапана 15 на рівні 0,3...0,5МПа, а при спалюванні палива в’язкістю 300...700мм²/с тиск рекомендується піднімати до 0,7МПа. Наявність тиску в системі, не зважаючи на високу температуру підігріву палива, сприяє зменшенню газоутворення. Газоутворення, особливо перед ПНВТ двигуна, може призвести до зриву подачі палива в циліндри, нестабільності робочого процесу та самовільної зупинки двигуна.

Дуже важливим у підготовці палива до спалювання є забезпечення необхідної в’язкості. Якщо для дизельних палив необхідність у підігріві для зниження в’язкості відпадає, то для важких палив попередній підігрів у парових або електричних підігрівачах 11 є обов’язковою умовою їхньої підготовки, так як тільки цим шляхом можна досягнути потрібної в’язкості. Вплив в’язкості та стисливості на характеристику впорскування у залежності від конструкції паливної апаратури різноманітний, але для усіх випадків він у тій чи іншій мірі відбивається на якості розпилювання та наступного згоряння палива. В’язкість, що визначається силами внутрішнього зчеплення палива, і сили його поверхневого натягу спричиняють безпосередній вплив на розпад витікаючих із форсунки струменів палива. Ці сили намагаються подовжити суцільну частину струменя і тим самим зберегти його цілісність, що призводить до зниження тонкості розпилювання. Шляхом досвіду установлено, що оптимум в’язкості палива для форсунок дизелів лежить у межах 12...20мм²/с, для форсунок котлів – 20...26мм²/с. Контроль за заданою в’язкістю та керуванням підігрівачем, що її забезпечує, виконує автоматичний регулятор в’язкості – віскозиметр 12. За ним встановлюють фільтри тонкої очистки 13 з тонкістю відсіву 6...15мкм. Для запобігання остигання палива у системі і паливоподачі всі труби ізольовані та забезпечені паровими супутниками, або електронагрівальними елементами, а цистерна 9 укомплектована паровим змійовиком. Крім того, при короткочасній зупинці двигуна насоси 10 повинні продовжувати працювати, підтримуючи циркуляцію гарячого палива у замкнутому контурі: цистерна 9 – насос 10 – підігрівач 11 – фільтри 13 – двигун 16 – цистерна 9. Лише при тривалій стоянці судна циркуляційні насоси 10 зупиняють, але попередньо система паливоподачі повинна бути звільнена від важкого палива шляхом попереднього переключення за допомогою клапана 6 на роботу двигуна на дизельному паливі.

Переводити дизель з палива одного сорту на інший потрібно обережно, попередньо знизивши його навантаження до 75% повної. При наявності рециркуляційної цистерни навантаження дизеля при зміні палива можна не зменшувати.

Переходячи з дизельного палива на важке дизельне паливо необхідно поступово, зі швидкістю 2°С/хв, підігріти до 60...80°С. При цьому для запобігання заклинювання прецизійних елементів паливоупорскуючої апаратури в’язкість палива не повинна упасти нижче 2мм²/с. Температуру важкого палива у витратній цистерні потрібно знижувати і в момент переключення вона має бути не вищою температури дизельного палива більш ніж на 25°С (60...80°С). При зворотньому переході з важкого палива на дизельне необхідно перекрити пару на підігрівник і, коли температура палива у ньому впаде до значення, що перевищує температуру дизельного палива у витратній цистерні на 25°С, переключити клапан 6 на подачу в систему дизельного палива. Якщо температура дизельного палива була нижчою 50°С, його необхідно попередньо підігріти.

Дата добавления: 2014-12-26