Топливные смеси на судне

Главная       Учебники - Морское дело      Справочник судового механика по теплотехнике

 поиск по сайту     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..

 

 

2.6.2. Топливные смеси на судне

Топливные смеси используются либо после бункеровки судов топливом зарубежных марок, характеристики которого не удовлетворяют требованиям завода-изготовителя дизеля, либо по экономическим соображениям. Топливная смесь обычно состоит из 60 % дизельного топлива и 40 % мазута.

Порядок приготовления топливных смесей определяется с помощью номограммы (рис. 2.4).
 

 

Пример пользования номограммой при подготовке к сжиганию топливной смеси, состоящей из стандартных топлив - дизельного по ГОСТ 305-82 и мазута Ф5 по ГОСТ 10585-75.

1. На основании паспортных характеристик вязкости топлив-компонентов и рекомендуемой для конкретного двигателя вязкости топлива по номограмме 1 определяют расчетное содержание каждого компонента в процентах в приготовляемой смеси. Для этого на оси А откладывают паспортное значение вязкости мазута (точка 1), а на оси Б - паспортное значение вязкости дизельного топлива (точка 2), при температуре 50 ° С оно принято постоянным и равным 1,1 °ВУ. Точки I и 2 соединяют линией, характеризующей изменение вязкости смеси в зависимости от содержания в ней топлив-компонентов в процентах.

На оси А отмечают точку 3, соответствующую вязкости топлива, рекомендуемого для конкретного двигателя. Из точки 3 восстанавливают перпендикуляр до пересечения с линией 1-2 в точке 4, из которой проводят линию, параллельную оси А, до пересечения с осью Б в точке 5 (соответствует содержанию дизельного топлива в процентах в смеси).

2. В процессе приготовления смеси возможны отклонения содержания компонентов от заданных величин, поэтому. определяют фактическую ее вязкость и при необходимости корректируют состав добавлением соответствующего топлива-компонента. Для этого используют номограммы / и II.

3. На оси Г откладывают фактическое значение плотности мазута (точка 6), а на оси Д - дизельного топлива (точка 7). Точки соединяют линией, характеризующей изменение плотности в зависимости от содержания компонентов в процентах в смеси.

4. На оси Д отмечают точку 8, соответствующую фактической плотности приготовляемой смеси. Из точки 8 восстанавливают перпендикуляр до пересечения с линией 6-7 в точке 9. Из точки 9 проводят линию, параллельную оси Г, до пересечения с осью Е в точке 10, которая соответствует фактическому содержанию мазута в процентах в смеси.

5. Из точки 10 через точку 9 проводят линию, параллельную осям Г и А, до пересечения с линией 1-2 в точке 11, из которой опускают перпендикуляр на ось А в точку 12, определяющую фактическую вязкость смеси.

6. Если фактическая плотность смеси отличается от заданной более чем на ± 0,005 г/см3, производят ее корректировку. При этом могут возникнуть два случая: в смесь необходимо добавить дизельное топливо, если плотность завышена, или мазут, если плотность занижена. Количество компонентов в процентах, которое необходимо ввести дополнительно в смесь, определяют следующим образом.

На оси Д откладывают заданное значение плотности топлива и фактическую плотность приготовленной смеси. Из полученных точек восстанавливают перпендикуляры до пересечения с линией 6-7. Из точек пересечения проводят линии, параллельные оси Г, до пересечения с осью Е\ полученные точки определяют необходимое и фактическое значения содержания мазута в процентах в смеси. Разность между этими значениями показывает количество мало- или средневязкого топлива в процентах, подлежащего вводу в имеющуюся смесь с целью доведения ее показателей до рекомендованных значений.

7. Исходя из рекомендованной для конкретного двигателя вязкости топлива перед форсункой, заданной вязкости топлива при сепарации, типа установленного на судне топливоперекачивающего насоса, а также вязкости топлив, подлежащих перекачке, сепарации, подаче в двигатель (стандартных или смесей), по номограмме П1 определяют температуру подогрева при названных операциях.

На номограмме III нанесены зависимости вязкости от температуры, принимаемые за базовые (вязкость 1500 cRl), для мазута Ф5 (линия ah) и мазута экспорт-ного (линия ef).

Вязкостно-температурную характеристику топлива (топливной смеси) находят следующим образом. Из точек 12, 11 опускают перпендикуляр до пересечения с линией температуры 50°С на номограмме/// (точка 13). Через эту точку проводятся линию cd, параллельную прямой аЪ. Линия cd не имеет точек пересечения с прямыми и Q7, следовательно, перекачка этого топлива при любой температуре возможна винтовыми, шестеренными, поршневыми и скальчатыми насосами. Для перекачки центробежными насосами необходим подогрев его до минимальной температуры 8 ... 10 0 С (точка 14). Наоборот, перекачка средневязкого топлива (мазут экспортный - линия ef) возможна только винтовыми и шестеренными насосами при минимальном подогреве до температуры 25 ... 30 ° С.

Точка пересечения линии cd с прямой Qt (точка 15) определяет минимально необходимую температуру подогрева рассматриваемого топлива при его сепарации. Точки пересечения линии cd с прямой Qs (точка 16) и границами зоны Qt (точки 17 и 18) определяют соответственно минимально необходимую и оптимальные температуры подогрева, рекомендуемые при впрыске топлива в цилиндры дизеля.

Вязкость при температуре, отличной от той, при которой дана вязкость по стандарту или техническим условиям, определяют по номограмме////Строят зависимость вязкости топлива от температуры (например, линия cd) таким же образом, как указано выше. На ось Ж наносят точку, характеризующую температуру топлива в данный момент (например, точка 19), из нее проводят горизонтальную прямую до пересечения с линией cd (точка 20), из которой восстанавливают перпендикуляр до пересечения с осью А в точке 21, определяющей искомую вязкость топлива.
 

 

 

 

Приготовление топливных смесей возможно штатными средствами топливной системы путем неоднократной циркуляции топлив из одного танка в другой или с помощью специальных смесителей (УЗГС-Ф, ГАРТ ПрМ, ГУЗГ-5000).

Дая приготовления топливных смесей на борту транспортных судов фирма „Имо Марин” (Швеция) разработала модульную установку,
 

включающую узлы смешения, подкачки, нагрева, фильтрации и автоматического регулирования (рис. 2.5).

При использовании в дизелях вязких топлив системы топливоподготовки включают обычно два контура, поскольку маловязкое топливо требуется для пуска и на маневровых операциях. При постоянной загрузке двигателя двухтопливные системы со смесительными цистернами и сменой топлива в течение 30 ... 40 мин работают удовлетворительно. Однако такие системы полностью не могут быть автоматизированы, а на судах с часто меняющимися нагрузками (добывающие, буксиры и др.) их применение вызывает ряд трудностей, которые связаны с тем, что при работе на малых нагрузках и при необходимости быстрого перехода с вязкого на маловязкое топливо не гарантируется надежная работа дизеля, в частности топливной аппаратуры.

Двухтопливные системы по сравнению с обычными обладают рядом преимуществ:
 

 

 

Рис. 2.6. Схема комбинированной двухтопливной системы.
 

 

 

1 — расходная цистерна вязкого топлива с подогревом; 2 — деаэратор в системе вязкого топлива; 3 — расходная цистерна маловязкого топлива; 5 — двигатель; 6 -форсунки, охлаждаемые маловязким топливом; 7 — топливные насосы высокого давления; 8 — байпасный трубопровод; 9 — выход линии (отводящий коллектор) от охлаждения форсунки; 10 — выход линии (отводящий коллектор) от топливных насосов высокого давления; 11 — вход линии или подводящий коллектор; 12 — фильтры тонкой очистки; 13 — подогреватель топлива электрический; 14 — топливоподкачивающий насос; 15 — регулятор температуры; 16 — перемычка между системой вязкого и маловязкого топлива; 17 — охладитель топлива

при работе на вязком топливе во избежание сернистой коррозии сопел форсунок температуру среды, охлаждающей форсунки, поддерживают в пределах 70 ... 80 °С с одновременным увеличением ее расхода на 30... 50%;

с целью поддержания высоких технико-зкономических показателей при нагрузках 20 ... 40 % номинальной рекомендуется использовать маловязкое топливо;

при подогреве маловязкого топлива до 70 ... 80 °С и работе двигателя на 20... 40 %-ной нагрузке топливная экономичность выше, чем при использовании неподогретого топлива (20 ... 35 С);

при работе двигателя на маловязком топливе, подогретом до 70 ... 80 ° С,отказов топливной аппаратуры не наблюдается;

перевод двигателя с одного вида топлива на другой возможен за время 60 ... 90 с при условии, если разность температур топлив не превышает 20 ... 30 °С, при этом топливная аппаратура работает без отказов.

Одна из разновидностей двухтопливной системы приведена на рис.2.6. Такая система включает два автономных циркуляционных контура маловязкого и вязкого топлив, подключенных к расходным цистернам. Каждый контур оборудован топливоподкачивающим насосом, закрытым малогабаритным деэратором, подогревателем электрическим для маловязкого и паровым для вязкого топлива. В контуре маловязкого топлива температура постоянно поддерживается в пределах 60 ... 80 °С за счет отвода избыточного тепла при охлаждении форсунок. Постоянное поддержание температуры маловязкого топлива на уровне, близком к температуре вязкого топлива, позволяет при необходимости обеспечить быстрый перевод работы двигателя на дизельное топливо.