Существует два метода очистки моторных масел: фильтрация и сепарация [
20].
Циркуляционные масла вспомогательных двигателей очищаются с помощью
фильтров грубой и тонкой очистки, поскольку количество масла в системах
вспомогательных дизелей мало. Масла главных двигателей очищаются в
центробежных сепараторах и фильтрах тонкой очистки.
Недостатками фильтрующих систем являются низкая эффективность и
недостаточная тонкость очистки, что вызывает абразивный износ.
Использование центробежных сепараторов при правильно выбранном режиме
работы обеспечивает очистку масла от механических примесей и воды.
Характеристики фильтров грубой и тонкой очистки масла приведены в табл.
2.19, отечественных фильтров тонкой очистки — в табл. 2.20.
В качестве фильтрующих элементов применяются в основном листовые
материалы толщиной 0,42 ... 0,98 мм с тонкостью отсева 5 ... 60 мкм. Для
их изготовления используются натуральные и синтетические волокна,
скрепляемые латексом, поливинилацетатной эмульсией и другими клеющими
составами. Только тонкая очистка всего потока циркуляционного масла
позволяет обеспечить эксплуатационную надежность и долговечность
дизелей.
Требования по автоматизации средств очистки привели к широкому
использованию в СЭУ самоочищающихся фильтров, позволяющих обеспечить
высокую скорость фильтрации, механизировать очистку элементов и снизить
трудоемкость обслуживания фильтров. Выпускаемые автоматические
самоочищающиеся фильтры имеют пропускную способность
3,5 ... 1200 м3/ч, скорости потока 0,03 ... 0,1 м/с и автоматической
промывки элементов 0,7 ... 1,3 м/с, тонкость отсева 30 ... 40 мкм и
менее. Самоочищающиеся фильтры имеют низкий коэффициент очистки и не
задерживают мелкие частицы.
В обычных фильтрах тонкость отсева постепенно повышается вследствие
образования на поверхности элементов осадка (шламовый эффект) и доходит
до 1 ... 2 мкм при начальной тонкости фильтрации 20 мкм и более. В
самоочищающихся фильтрах за счет частой промывки (фильтр Скаматик С
очищается до 8 раз в минуту) такой эффект не наблюдается. Дальнейшим
совершенствованием самоочищающихся фильтров является оснащение их
системами автоматического контроля за качеством очистки и промывки
элементов. Примером могут служить самоочищающиеся автоматические фильтры
тонкой очистки масла и топлива, производимые западногерманской фирмой „Боол
и Кирш Фильтербау ГМБХ”. Характеристики фильтров указанной фирмы
приведены в табл. 2.21.
Фильтрующий элемент представляет собой стакан, на цилиндрической
поверхности которого сделаны сквозные кольцеобразные пазы, имеющие в
сечении коническую форму. Снаружи стакана размещается фильтровальная
сетка, покрываемая кожухом из перфорированного металлического листа.
Загрязненный нефтепродукт через входной патрубок фильтра подается в
полость, расположенную под механизмом очистки, далее через каналы в
винтах золотников он поступает в фильтровальный стакан и, проходя через
его кольцевые сужающиеся прорези и фильтровальную сетку, очищается.
Загрязнения откладываются на той части внутренней поверхности
фильтровальной цилиндрической перегородки, которая расположена напротив
щелей. Нефтепродукт, очищенный от механических примесей, через верхний
патрубок подается к потребителю. По мере накопления загрязнений на
фильтровальной перегородке растет перепад давлений и при достижении 0,08
... 0,12 МПа автоматически производится очистка фильтровальной сетки
путем подачи воздуха и перемещения поршня вверх. При движении поршня
происходит поочередное совмещение щелей стакана с кольцевым каналом в
золотнике. Под действием перепада давлений с наружной и внутренней
стороны фильтрующего стакана на данном уровне жидкость с большой
скоростью устремляется в соответствующие пазы и смывает загрязнения.
Грязь вместе с промывочной жидкостью через внешнюю полость золотника
поступает в грязесборник фильтра и по мере накопления сбрасывается в
грязевую цистерну. В среднем продолжительность очистки составляет 3 с, а
расход нефтепродукта на промывку — 4 л. Ручная очистка фильтрующих
элементов производится через 1000 ч работы.
Указанные фильтры имеют систему автоматического управления работой -
электрическую с пневматической исполнительной частью или пневматическую.
Характеристики наиболее распространенных самоочищающихся сепараторов для
очистки топлив и масел были приведены в табл. 2.12.
Основным режимом очистки масла является режим кларификации. Перевод на
режим пурификации осуществляется путем переналадки сепаратора при
обнаружении воды в масле свыше 0,5 %. Масло сепарируется в режиме
пурификации до удаления воды, при этом должна быть выяснена и устранена
причина попадания воды. После удаления воды сепаратор необходимо вновь
перевести в режим кларификации. Производительность сепаратора не должна
превышать 50 % номинальной, а температура подогрева масла должна быть не
менее 85 °С. Если масло имеет склонность к эмульгированию и отделение
воды методом центрифугирования затруднено, то подогревать масла
рекомендуется до температуры 90 ... 95 0 С при условии поддержания в
масляной системе двигателя достаточного давления. Выполнение указанных
рекомендаций позволяет достичь наибольшей эффективности очистки масла.
При повышении температуры подогрева масла тонкость отсева d
увеличивается (рис. 2.11).
Периодичность включения и продолжительность работы сепаратора
зависят от уровня загрязнения, скорости поступления загрязнений в
в масло свидетельствует о плохой работе топливной аппаратуры,
неудовлетворительном состоянии поршневых колец, быстром окислении масла
в результате воздействия высоких температур и контакта с катализаторами.
Зависимость интенсивности образования загрязнений от продолжительности
работы масла (без сепаратора) показана на рис. 2.12.
При высоком содержании в масле нерастворимых в бензине загрязнений (3 %
и выше) обработку масла сепарированием целесообразно продолжать и после
остановки двигателя в течение нескольких часов. Сепарирование
циркуляционных масел тронковых дизелей следует начинать с первых часов
работы после смены масла, особенно тщательно контролируя процесс очистки
при переходе на масло с лучшими моющими свойствами. В случае
необходимости такого перехода картер и масляную цистерну рекомендуется
предварительно очистить от отложений. Если масла в циркуляционной
системе мало, то после нескольких часов его работы (после окончания
отмыва загрязнений) масло целесообразно заменить.
Очистку масел крейцкопфных дизелей рекомендуется начинать спустя 300 ...
500 ч после их замены. В случае использования в циркуляционной системе
чисто минеральных масел для промывки их от загрязнений и водорастворимых
кислот рекомендуется добавлять пресную воду в количестве 3 ... 5 %.
Температура воды должна быть равна температуре масла или превышать
последнюю на 5 °С.
При сепарировании масла в режиме пурификации для поддержания
гидравлического затвора следует применять пресную воду в количестве,
оговоренном в инструкции по обслуживанию сепаратора. В случае отсутствия
рекомендаций воду в гидравлическом затворе следует обновлять через 2 ...
3 ч с прекращением подачи масла на время подпитки.