сепарація палива

Кількість механічних домішок, що містяться в паливі, становить соті або десяті частки відсотка, в той час як частка води може досягати декількох про-центів.

При сепарації палива зі значною часткою води остання, відділяючись разом з механічними домішками, швидко заповнює весь грязьовий обсяг барабана сепаратора і перешкоджає очищенню надходить палива в межтарель-чатое простір. В цьому випадку необхідно часто вскри-вать і чистити барабан. Щоб виключити це явище, при сепарування обводнених палив повинен бути забезпечений безперервне відведення з барабана отсепарирован води. У зв'язку з цим, сепаратор може бути зібраний як кларіфікатор, для видалення механічних домішок, або як пуріфікатор, для видалення води.

Основним типом відцентрових сепараторів для оч-ки палива на судах є тарілчасті, в яких реа-лизуется процес тонкошарового сепарування. На рис. 4, а представлений тарільчасте сепаратор, зібраний для роботи в режимі кларификация, а на рис. 4, б - в режимі пурифікації. У першому режимі паливо через центральний канал тарелкодержатель 2 надходить в обертовий барабан 5, далі паливо проходить між тарілками 4 знизу вгору у напрямку до осі обертання барабана і, очистившись, через кларіфікаціонную горловину 1 ви-ходить назовні. У кларіфікаторе нижня тарілка 6 суцільно-ва, тому все паливо, перш ніж вступити на тарелі-ки, потрапляє в простір, розташоване між кор-пусом і тарілчастим барабаном. Це робить очистку більш якісною.

У верхній частині барабана встановлена ​​захисна тарілка 3. забезпечує відведення очищеного палива через кларіфікаціонную горловину 1. Механічні при-домішки, що знаходяться в паливі, під дією відцентрових сил відкидаються і осідають на стінках корпусу барабана.

У режимі пурифікації в сепараторі замість кларіфікаціонной горловини 1 встановлюють кришку з регулюються-ровочной шайбою 7. а замість верхньої захисної тарілки 3 - розділову тарілку 8. У пуріфікаторе нижню суцільно-ву тарілку 6 замінюють на розподільну 9, що має отвори, через які необроблене паливо по -Дає до сепарується тарілках. Отсепарирован вода видаляється з каналу, утвореному верхньої тарілкою і кришкою барабана, через випускний отвір в регулюються-ючий шайбі. При роботі в режимі пурифікації видалення води до «слідів» можливо тільки при правильній настрій-ке сепаратора і, головним чином, від правильного вибору діаметра регулювальної шайби, який підбирають в за-лежно від щільності палива. Очищене паливо ви-ходить через випускний отвір, розташоване ближче до осі обертання барабана.

За принципом очищення барабана від забруднень разли-ють сепаратори несамоочіщающегося і самоочищається типів. Сепаратори першого типу з ручним очищенням барабана на судах застосовують рідко. На річковому флоті в останні роки в основному встановлюють сепаратори з періодичної очищенням барабана від шламу як вітчизняного, так і за-рубіжного виробництва.

В даний час існує досить велика чис-ло сепараторів для відцентрової очистки палива на су-дах, що самоочищається типу як зарубіжних, так і оте-кількісний зразків.

Основний недолік сепараторів - їх відносно великі маса і розміри. А ефективність очищення в них палива залежить від багатьох факторів: конструкції сепа-ратора, числа їх в лінії і очищення, від режиму роботи, фізико-хімічних властивостей палив і забруднень, частки води і механічних домішок в паливі. При цьому сепарацію палива необхідно здійснювати при в'язкості його не вище 6 ° ВУ. Температуру підігріву палива для зниження в'язко-сті при сепарації слід встановлювати на 15 ° С нижче тим-ператури спалаху палива. Слід мати на увазі, що ефективність очищення зростає зі зменшенням в'язкості.

Для комплектування паливних систем суднових енер-тичних установок промисловість випускає несамоочіщающіеся відцентрові сепаратори типу СЦ і самоочі-щающую СЦС і СЛ.

Сепаратори типу СЦ призначені для очищення тільки дизельного палива, а СЦС і СЛ для очищення як дизельного, так і важкого палива. Основні характеристики зазначених сепараторів наведені в табл. 8. Номінальна продуктивність сепараторів прийнята при роботі на турбінному маслі 46. Відцентрові несамоочіщающіеся сепаратори СЦ-1,5 і СЦ-3 розроблені в 1960-1961 рр. па базі раніше випущених сепараторів НСМ-3 і НСМ-4.

У сепараторах типу СЦ барабани із суцільними стін-ками, ручна вивантаження осаду. Їх збирають на заводі толь-ко по пуріфікаціонной схемою. У сепараторів типів СЦС до СЛ в стінках барабана зроблені вікна, що дозволяє періодично вивантажувати осад, не зупиняючи машини. Ці сепаратори можна збирати як по кларіфікаціонной, так і пуріфікаціонной схемами.

Механізм сепаратора складається з вертикального і гори-зонтальним валів, встановлених на шарікоподшіпні-кових опорах. Крутний момент з горизонтального вала на вертикальний передається через червячную передачу. Сепа-ратора приводяться в дію від електродвигунів, ко-торие зазвичай фланцем кріплять до корпусу станини. Надеж-ву роботу судновий сепарационной установки забезпечує система автоматики.

Сепараційний установка типу СЦ-1,5 зображена на рис. 5. На верхню частину вертикального вала 13 посаджений тарільчасте барабан 2, розміщений в збірнику уста-новлення на станині Верхньої опорою вертикального вала є радіальний шарикопідшипник і 6 пружинних амортизаторів 3. нижньою опорою - радіально-сферичний підшипник 8 і п'ята з кулькою і пружиною подпятника. Вертикальний вал за допомогою черв'ячної передачі 9 з'єднаний з горизонтальним валом 5. встановленим в станині на кулькових підшипниках 12. З одного боку горизонталь-ний вал за допомогою відцентрової фрикційної муфти 6 з'єднаний з електродвигуном 7. з іншого - через еластичний-ву муфту 11 з шестерінчастим насосом 10, призначеним для подачі і викачування палива. При необхідності для підігріву палива сепараційні установки обладнають електро- або паропідігрівача. Включення сепаратора в систему паливопідготовки видно на рис. 6.

Очищається паливо, засмоктує першої секцією жердині-ренного насоса 3, подається їм через підігрівач 4, збір-ник сепаратора 6 на тарілки барабана. Очищене паливо, відкачують другий секцією насоса 8. подається в видаткову цистерну. Отсепаріроваіная вода самопливом надходить в зливну цистерну 9. На всмоктуючому трубопроводі уста-новлено безповоротний клапан, клапан 1 для регулювання продуктивності сепаратора і запобіжний фільтр 2. Для відбору проб палива до і після сепаратора встановлено краники 5 і 7. У суднових енергетичних уста-новки річкових суден найбільшого поширення набули сепаратори самоочищатися типу СЦС-3. Ці сепаратори встановлені на судах типу «Волго-Дон».

На рис. 7, а зображений сепаратор СЦС-3, основними вузлами якого є: станина 1. з розміщеними в ній горизонтальними і верти-Кальний валами і червяч-ної передачею 8, барабан 3, кришка 4, гвинтовий підйомник 5. електродвигун 6, фрикційна муфта 7 і насос 2 для подачі і викачуючи-ня палива. Кришка розділена на камери. Верхня ка-мера а призначена для відводу сепарованого палива в разі переповнення сепаратора, середня б - для очи-ного палива і нижня в - для отсепарирован по-ди. Сепаратор обладнаний термометром, тахометром і кра-никами для взяття проб палива.

Конструкція саморозвантажного барабана Сепар-тора СЦС-3 видно на рис. 7, б. Права частина барабана соб-рана по кларіфікаціонной схемою, ліва - по пуріфіка-ної. Барабан насаджений на вертикальний вал 9 сепа-ратора. На тарелкодержатель 10 встановлені тарілки 4. Барабан закритий кришкою 6. При роботі з пуріфікаціон-ної схемою на верхній торець кришки 6 покладена регуліровоч-ва шайба 2 (ліва частина малюнка). Отсепарирован вода з барабана видаляється через щілину між розділової тарілкою 1 і кришкою барабана і далі через регуліровоч-ву шайбу в нижню камеру кришки сепаратора.

При роботі по кларіфікаціонной схемою (права частина малюнка) зверху на тарілки встановлюють грязьову та-Релком 5, який щільно прилягає до кришки барабана. До дахів-ке кріпиться горловина 3. В корпусі барабана 11 предусмот-рени розвантажувальні пази л для видалення шламу і рухома поршнева частина з замикаючим поршнем 7. який перекриває пази л при роботі сепаратора. У міру накопичення шламу поршень опускається вниз, пази відкриваються і ско-які пили шлам під дією відцентрових сил вибрасіть-ється в грязьову камеру (на малюнку не зображена).

Переміщенням замикаючого поршня керують з по-міццю спеціальної гідравлічної системи, яка ра-ботает наступним чином. Під час пуску сепаратора замикає поршень знаходиться в нижньому положенні і розвантажувальні пази відкриті. Після запуску сепаратора і досягнення барабаном номінальних оборотів відкриває-ся кран на магістралі робочої води 8, яка надходить в камеру е. З цієї камери вода через вісім каналів ж діаметром 5 мм і один канал д діаметром 4 мм надходить в камери а й р З камери а вода починає витікати назовні по каналах б, в, і та до, а з камери г по каналу з. Після за-нання системи камер і каналів водою кран на магістра-ли робочої води закривається і вода з камери а випливає повністю, а з камери г частково. Частина, що залишилася в камері г вода піднімає замикає поршень 7 і закриває розвантажувальні пази л. Після цього в барабан подається паливо, яке підлягає очищенню.

Для очищення барабана від шламу в сепаратор замість топ-лива подають воду, витісняє з нього залишився топ-ливо. Потім відкриває кран на магістралі робочої води, яка знову надходить в камеру е, звідки вода по каналах ж і д перетікає в камери а й р Оскільки пропускна спо-можності каналів ж більше, ніж каналу д, основна частка води буде надходити в камеру а . При цьому частина води з камери а буде витікати через канал б. Але оскільки кількість води, що надходить в камеру а, значно біль-ше яка витікає з неї через канал б. то тиск під дні-щем рухомого поршня, т. е. в камері а буде підвищуватися, і поршень 7 опуститься в нижнє положення і відкриє розвантажувальні пази л. через які шлам віддалиться з барабан-на в приймач. Процес видалення шламу займає 8-10 с. Потім кран на магістралі робочої води закривається і порш-невая частина з замикаючим поршнем 7 повертається в верх-неї положення.

До останнього часу суднові паливні системи комплектували на базі створених вітчизняної примушує-лінню відцентрових сепараторів типу СЦ-1,5, СЦ-3 і СЦС-3М, а також закуповуються по імпорту сепараторів зару-бажаних фірм. При цьому проектанти систем не завжди розроб-бативает оптимальний варіант очищення палива сепаратор-ром, так як вибір агрегатів був обмежений невеликим числом моделей. У зв'язку з цим було укладено ліцензії-онное угоду зі шведською фірмою «Лаваль» на вироб-ництво в СРСР суднових автоматизованих відцентрових сепараторів палива і масла типу Марха, (рис. 8), самоочі-щающую з періодичним видаленням осаду без зупинки сепаратора, номінальною продуктивністю на дизель-ном паливі 2450, 4350, 5750, 9500, 12 500 і 19 000 л / год при в'язкості 2,4 ° ВУ (38 ° С). Вітчизняна індексація сепа-ратора серії Марха і відповідна їй індикація фірми наведені нижче:

В даний час освоєно випуск сепараторів СЛЗ. Сепар-тор моделі Мархам-309 (СЛ4) фірмою «Лаваль» був випущений пер-вим і до моменту покупки ліцензії застарів по конструктивним, тих-технологічного та експлуатаційними характеристиками. Тому цю модель сепаратора вітчизняна промисловість не освоюючи-ла, а замість неї почала випуск сепаратора СЛ5, близького за про-тивність до моделі Мархам-309, але з поліпшеними тих-технічними характеристиками.

Одна з конструктивних особливостей сепараторів типу CЛ - наявність в них напірних дисків, що використовуються в якості відкачують секцій насоса. Напірні диски 1 являють собою нерухомі робочі колеса з профі-ліровать каналом, нерухомо прикріплені до збір-нику сепаратора 2. Лопатева частина дисків занурена у обертову рідина, яка захоплюється крайками лопатей і нагнітається по трубопроводу 3 (див. Рис. 8, в).

У сепараторах типу СЛ встановлено по два напірних дис-ка, один для викачування палива, другий - води. Загальний вигляд сепаратора СЛ1 (див. На рис.8, а). Електродвигун 16 сепаратора закріплений до нижньої частини станини 12 і через фрикційну муфту 15 приводить в обертання горизонталь-ний вал, на який насаджено черв'ячне колесо 14, обертаю-щий черв'як 13, насаджений на вертикальному валу 18, який своєю основою спирається на завзятий підшипник , а шийкою на радіальний підшипник, що знаходиться під дей-наслідком пружин.

У передавальному механізмі сепаратора і підшипниках передбачено циркуляційний змазування завдяки вра-щення черв'ячного колеса в масляній ванні. На горизонтальних-Тальному валу встановлено також шестерінчастий паливний на-сос 10. Сепаратор обладнаний гальмівним пристроєм 17. У верхній частині вертикального вала насаджений барабан 1, що закриває кришкою 2. Неочищене паливо до насоса надходить через клапан 8 і фільтр 9. Насос подає паливо по патрубку 11 до підігрівника, звідки по трубі 5 до бару-бану сепаратора. На топлівоподводящей трубі 5 установ-лени термометр 4 і витратомір 3. Очищене паливо від-водиться по трубі 6. При роботі сепаратора в режимі пури-ції вода виходить по трубі 7.

Поперечний розріз барабана сепаратора типу СЛ при-веден на рис. 8, б. У корпусі барабана 11 передбачені вікна а для видалення шламу, розташовані в самій широ-кою його частини. Корпус закритий конічної кришкою 2 з кру-то похилій нижньою частиною для полегшення вивантаження. Усередині барабана розташовані тарелкодержатель 6 з сепараційними тарілками 1 в якості розпірних елементів яких передбачені радіальні ребра. До внутрішньої частини тарелкодержатель підводиться неочищена паливо. Верхня тарілка 7 ширше, ніж проміжні тарілки 1. і нахил її відповідає нахилу верхньої кришки 2 для утворення вихідного каналу б для води. Усередині бару-бана розміщена рухома поршнева частина 10, відкриваю-щая і закриває вікна для вивантаження шламу. Сепаратор обладнаний гідравлічною системою, що управляє ра-ботой рухомий поршневий частини. Забруднене паливо до барабану надходить по нерухомій трубі 5, що входить в тарелкодержатель. Очищене паливо проходить до центру барабана і видаляється через горловину тарелкодержатель за допомогою напірного диска 3. Відведення отсепарирован води в режимі пурифікації здійснюється напірними дисками 4, закріпленими, як і диски 3, на нерухомій пита-тельной трубі 5.

Розвантаження барабана від домішок в режимі кларификация відбувається в наступному порядку. Припиняється пода-ча палива, що залишилося паливо з барабана витісняє про-мивочная вода. В гідравлічну систему барабана по трубопроводу 9 для управління його розвантаженням подається робоча вода, яка відкриває пружинні клапани 8, розташовані на дні барабана. Вода, що знаходиться під рухомий поршневий частиною випливає, після чого поршні-вая частина швидко переміщається вниз, відкриваючи разгрузоч-ні вікна а. Шлам, що видаляються з барабана під дією відцентрових сил, виходить через патрубок для вивантаження осаду. Після видалення шламу в систему знову надходить робоча вода для закриття пружинних клапанів. При за-критих клапанах під дією води рухлива поршні-вая частина переміщується вгору, в результаті чого закрива-ються розвантажувальні вікна. Потім в барабан подається вода для освіти гідравлічного ущільнення і Продовж-лення подачі палива на сепарацію. Весь цикл розвантаження домішок займає кілька секунд, при цьому сепаратор не зупиняється.