§ 8.4. Очистка масла 1

Контроль качества масел. Присутствие воды в масле можно 1 установить (если испытание в лаборатории невозможно) следую- J щим образом. Капля бывшего в употреблении масла наносится ч

на горячую плиту. В случае присутствия воды последняя быстро испаряется, при этом слышен легкий треск (проба на потрески­вание). Масло должно содержать не более 0,2 % воды. Если в масле окажется более 0,5 % воды, то потребуется тщательное сепари­рование или кратковременный нагрев масла с целью доведения содержания воды до значений менее 0,2 % либо его смена.

На основании цвета масла нельзя делать заключение о степени его загрязнения, так как даже незначительная концентрация мельчайших частиц копоти (около 0,5 мкм) вызывает интенсивное почернение масла. Общее загрязнение смазочного масла можно определить по стандартам DIN51588 или ASTM D893.

Признаки некачественного циркулирующего масла:

• увеличивается в несколько раз скопление осадков в фильт­рах;

• ощущается кислый или острый запах;

• становятся коричневыми (похожими на цвет кофе) меха­нически обработанные поверхности вследствие покрытия их лаковой пленкой;

• отслаивается краска на окрашенных поверхностях кар­тера или на ней появляются трещины и раковины;

• наблюдается обильное образование нагара в камере ох­лаждения поршня.

В случае серьезного ухудшения качества масла в системе его необходимо полностью заменить, а систему тщательно очистить.

Масла типов «Шелл X» и «Шелл D» не разрешается чистить водой. При попадании в систему большого количества воды рацио­нальнее выкачивать воду из поддона картера, где она скапли­вается. Если при пробе воды на вкус чувствуется соль, то необ­ходимо непосредственно произвести анализ пробы масла.

Содержание топлива. Содержание 10 % газойля способно понизить кинематическую вязкость свежего масла с 67 мм²/с приблизительно до 40 мм^г/с, а содержание 10 %-ного дизельного топлива — до 50 мм²/с. Разбавление топливом, вязкость которого превышает 30 мм²/с (сСт) при 50 °С, не позволяет обнаружить уменьшение вязкости масла, так как вязкость такого топлива близка к вязкости масла. Отложений в дизеле и повышенного износа можно ожидать при содержании топлива в масле более 5 %.

Проверка вязкости прибором «Флоустик». Проба для опреде­ления вязкости масла забирается из главного маслопровода между масляным охладителем и дизелем. Если эта линия проходит гори­зонтально, то пробоотборный клапан должен быть установлен сбоку трубопровода с тем, чтобы предотвратить захват какого- либо осадка, который мог бы собраться в клапане (перед отбором необходимо удалить 1 л масла). Прибор «Флоустик» используется Для сравнения вязкости отработавшего смазочного масла и све­жего масла, с его помощью можно быстро проверять вязкость масла на месте.

«Флоустик» устанавливают в горизонтальное положение на столе, а свежее и отработавшее масло из проб наливают в соот­ветствующие отсеки и оставляют на несколько минут для вырав­нивания температуры и уровня в обоих отсеках. Затем «Флоус­тик» наклоняется, и оба потока масла начинают перетекать вниз по канавкам (рис. 6.13). Когда свежее масло достигнет отметки средней точки, прибор «Флоустик» возвращается в горизонталь­ное положение. Если отработавшее масло займет положение между максимальной и минимальной отметками, то значит масло при-

Рис. 6.13. Прибор «Флоустик» фирмы «Мобил».

А — передаточный резервуар; В — резервуар свежего масла; С — резервуар отработав­шего масла; D — испытательная канавка отработавшего масла; Е — испытательная канавка свежего масла; F — отметка 0/0, которой свежее масло должно достигнуть перед быстрым возвращением прибора «Флоустик» в горизонтальное положение.

годно для дальнейшей эксплуатации. Отработавшее масло не достигнет первой отметки при чрезмерно повышенной вязкости (причины: высокое содержанке нерастворимых примесей, сильное окисление, возможные примеси масла с более высокой вязкостью или топлива). Отработавшее масло проходит нижнюю отметку при недопустимо низкой вязкости (вследствие попадания в масло газойля или дизельного топлива).

Комплект для испытания щелочности позволяет быстро и легко определить остаточный уровень щелочности масла. При­чинами уменьшения общего щелочного числа могут быть:

• недостаточная смазка цилиндров, вызывающая неудовлет­ворительную работу поршневых колец и прорыв кислых продук­тов сгорания в картер;

• слишком низкий расход масла, делающий степень обнов- леййя масла в системе недостаточной;

• пропуски сальников штоков поршней в МОД, в результате чего осадок из продувочного пояса может попасть в картер;

• использование топлива с высоким содержанием серы;

• низкая температура продувочного воздуха и переохлажде­ние втулок при низкой нагрузке дизеля.

Метод фильтрации через пористые мембраны. Этим методом производится определение нерастворимых веществ в масле. При пропускании через мембраны отработавшего масла более крупные частицы задерживаются. Затем мембраны взвешивают. Исполь­зуя мембраны с различной пористостью или различными разме­рами отверстий, можно получить информацию о росте или агло­мерации частичек нерастворимого вещества. После непрерыв­ного применения масел в дизелях, работающих на высокосернис-

Рис. 6.14. Дифференциальные инфракрасные спектрограм­мы отработавших масел в сравнении с эталонной спектро­граммой свежего масла.

тых топливах, может произойти истощение моющей (детергентно- диспергирующей) присадки, в результате чего частицы нераство­римого материала начнут увеличиваться и превысят размер 1 мкм. Мембраны с отверстиями 1 и 2 мкм дают наилучшую информацию, относящуюся к вредным нерастворимым веществам.

Инфракрасный спектрофотометр. Наиболее универсальным прибором для определения содержания воды, продуктов окис­ления масла и определения других изменений в составе органи­ческих компонентов масла является инфракрасный спектрофото­метр. В приборе используется принцип посылки инфракрасного излучения через две ячейки. В одной ячейке находится свежее масло, а в другой — отработавшее.

Адсорбция света имеет место в обеих ячейках с маслом. Раз­ница адсорбционной способности автоматически регистрируется На номограмме в диапазоне длин волн 2,5—И мкм (рис. 6.14). Вертикальные пики показывают дифференциальную абсорби- руемость на длинах волн, отмеченных на горизонтальной шкале. Направленные вниз пики фиксируют добавление каких-либо

примесей и отработавшему маслу. Направленные вверх пики y*i зывают на удаление каких-либо компонентов из масла. Спад hi длине волны 2,2 мкм характеризует загрязнение масла водой.] Спад на длине волны 5,8 мкм соответствует окислению масла, что| связано либо о процессом оксидирования масла в результате; высоких температур и реакции с кислородом, либо с проникно­вением в масло продуктов сгорания. Пики вверх на длине волньй 6,9 мкм показывают частичное реагирование щелочной присадки^ в кислотами продуктов сгорания топлива, в результате чего при­садка истощается. Это свидетельствует о нормальном функцио­нировании этой присадки. Всплеск на длине волны 9,5 мкм харак-j теризует типичный сульфонадный пик, что наблюдается при] загрязнении определенными очищающими средствами, которые] часто используются в МО или которые могли образоваться в си-1 стеме вследствие добавления других смазочных масел. Однако] инфракрасный спектрофотометр не отличает пресную воду orj соленой. 1

Эмиссионный спектрофотометр. Этот прибор применяется! для измерения содержания определенных металлов, млн^-1 по| массе. I

Эффективность показаний этого прибора при обнаружении] начинающегося износа в большей степени зависит от частоты от-] бора проб, причем все пробы надо проверять на одном и том же приборе с тем, чтобы внезапное изменение содержания металла] можно было выявить до выхода детали из строя (т. е. пробы из дизеля для анализа нужно брать часто).

Присутствие топлива в масле можно обнаружить при опреде­лении температуры воспламенения и вязкости бывшего в употреб­лении масла. Если вязкость масла понизилась на один класс или температура воспламенения упала ниже 155 °С, то требуется смена его из-за разжижения топливом.

Приблизительную вязкость устанавливают следующим мето­дом! пробы свежего масла и масла, находящегося в дизеле, наносят при одинаковой температуре на стеклянную или металлическую плиту и наклоняют ее; на основании сравнения скорости стена­ния проб можно установить вязкость употребляемого масла (боль­ше или меньше вязкости свежего масла).

К

Методы анализа моторных масел. Эти методы не требуют специального оборудования и применяются в процессе эксплуа­тации СДУ (табл. 6.17). Портативная судовая лаборатория со­стоит из следующих приспособлений и реактивов: тигля для пробы масла, стеклянной палочки, штатива для капельных проб, фильт­ровальной бумаги для капельных проб, капельницы с индика­тором кислотности (pH), мерного цилиндра, реактива для опре­деления воды в масле, термометра, прибора для определения топ­лива в масле.

Специальные исследования масел сводятся к следующему: изучению етойких эмульсий в масляных системах;

Лаборатория	Анализируемый показатель	Метод анализа
Корабельная для анализа топлива и масел (КЛМТ) Судовая комплект­ная для анализа масел и топлива (СКЛАМТ) Портативная	Плотность Вязкость Содержание по массе: воды механических при­месей Кислотное число Плотность Вязкость Содержание по массе: воды механических при­месей Температура вспышки Щелочное число Кислотное число Величина pH Содержание по массе: загрязнений топлива воды	По ГОСТ 3900—47 Корабельным вискозиме­тром По теплоте гидратации при взаимодействии с MgS04 По эталонным капельным приборам Индикаторный С помощью нефденсиметров По времени истечения неф­тепродуктов с помощью индикатора вязкости По повышению температуры при взаимодействии с гид­ридом кальция По эталонным капельным пробам Прибором ПТВ Индикаторный > » По эталонньй* капельным проба'м По скорости истечения По повышению температу­ры при взаимодействии с MgS04
Примечания. 1. Время проведения анализа моторного масла в КЛМТ и СКЛАМТ составляет 1,5 ч, в портативной лаборатории 0,5 ч. 2. Габариты и масса КЛМТ равны 550X305X206 мм и 18 кг, габариты и масса СКЛАМТ — 550X525X320 мм и 15 кг, габариты и масса портативной лаборатории — 340X210X85 мм и 2,5 кг.

• применению инфракрасного спектрофотометра для опре­деления окисления в масляных системах вследствие непосред­ственного загрязнения частично сгоревшим в цилиндрах маслом;

• предотвращению преждевременной забивки сеток фильт­ров или самих масляных фильтров (волокна, отделившиеся от щеток и ветоши, с помощью которой проводится очистка, часто образуют плотный слой на экранах масляных фильтров, где затем накапливаются вода и продукты окисления, и этот слой начинает выглядеть как консистентная смазка);

• изучению коррозии водяных труб системы охлаждения, приводящей к утечке воды в масляную систему.

Ю Оаеаааакоа М. К. а др.

-м i!

Часто ирббяемл исследования масел связаны с кавитационной эрозией, вызванной высокой скоростью воды или наличием воз­душных пузырьков, приводящих к коррозии. Обработка охлаждаю­щей воды с помощью ингибитора фирмы «Мобил» может ослабить или совсем устранить подобные явления.

Аппаратура контроля STM, используемая на судах, позво­ляет контролировать важные параметры: маслоразжижение, кис­лотность, загрязнение. Кислотность проверяется по цвету инди­катора, помещенного в водный раствор: при pH до 4 индикатор принимает желтый цвет, при pH от 5 до 6 — зеленый, а при pH свыше 7 — пурпурный. Разжижение проверяется методом «па-

Рис. 6.15. Магнитная пробка в масляной системе.

1 — подшанввки; 1 -» насос; 3 — отстойник; 4 ■— фильтр.

дающих шариков». Загрязнения измеряются при помощи метода «масляного пятна» (по цвету пятна и сравнением с эталоном шкалы Мюн селла).

Магнитный обнаружитель. С его помощью собирают металли­ческие частицы в масле, которые появляются там в результате усталостных разрушений. Захват частиц (в основном железных) магнитом дает возможность просто и эффективно оценивать со­стояние деталей дизеля. Магнитный обнаружитель состоит из корпуса, вмонтированного в масляную систему, и магнитной проб­ки, устанавливаемой таким образом, чтобы магнит был открыт для циркулирующего масла. Магнитные пробки (рис. 6.15) регу­лярно извлекаются (обычно через 25 ч эксплуатации) для осмотра захваченных частиц, вместо них вводятся новые пробки. Метал­лические частицы подшипников качения и зубчатых передач — чешуйчатого типа, яркие и относительно гладкие с одной стороны и матовые — с другой.

Феррограф. Это устройство для определения распределения частиц в соответствии с размерами (большие частицы распола­гаются с одной стороны индикаторного стекла, а более мелкие частицы — с другой). Основой этого устройства является силь­ный магнит.

Рентгеновская дефектоскопия. Для определения наличия фер­ромагнитных и неферромагнитных частиц в масле применяется рентгеновская дефектоскопия. В радиационном датчике исполь­зуется рентгеновская флюоресценция на основе излучения радио­изотопа (определяются концентрации От 0 до 550 млн^-1 с точ­

ностью 6 млн^-1 в диапазоне температур 15—200 °С). Рекоменда­ции по частоте отбора проб: для МОД через каждые 2500 ч экс­плуатации (6 мес), эта величина может изменяться в зависимости от опыта, накопленного на первом этапе эксплуатации; для СОД— ежегодно.

Масляные фильтры. По степени очистки масляные фильтры делятся на две группы: грубой очистки (ФГО) и тонкой очистки (ФТО). ФГО бывают сетчатые и щелевые (пластинчато-щелевые и проволочно-щелевые) и, как правило, выполняются сдвоенными, переключающимися трехходовым краном (рис. 6.16). В качестве фильтрующего элемента применяют латунную или медную сетку с ячейками в свету диаметром 0,125; 0,15; 0,18 мм^ Характерис­тики пластинчатых фильтров приведены в табл. 6.18.

ФТО обычно изготовляют из бумаги, фетра или толстого волок­нистого материала (табл. 6.19, рис. 6.17). Крупные частицы раз­мером вплоть до 100 мкм остаются на сетке ФГО. Небольшое

А

О

ь

Я

СХ-0.

о •&

.. а

Я

а

3

X

0>

\o

о

о.

н

33

фильтрующие элементы; 2 — корпус фильтра; 5 — стяжная гайка; 4 — манометр; 5 — кран спуска воздуха; 6 — неподвижный

линдр; 7 — ротор; 8 — сопловые наконечники.

к

§8 р £ а

к ч я ® -в- к

S

03 Н” * 2 •S2 ^

*5 О, Я н S Л

в ч

Я

о X

•н •*!

3. СО « 2

1"

83

S S

3. Ь о I в

к

hd ^с

II

si

•я

§

33

о

н

0

О

о.

н

л

ч

Я

•в*

3

с

X

н

СО

Марка фильтра	Условный проход Dy, мм	j Давление, 1 МПа	Номи­нальная тонкость фильтра­ции, мм	Пропуск­ная спо­собность, и*/ч	| Максималь­ная темпе­ратура, вС	а о 8 Й	Габарнты, мм
1ФЩ 32/40	32	3,9	0,25	5	100	37	306x210x540
2ФЩ 32/40	32	3,9	0,4	5	100	37	306 x 210 x 540
1ФЩ 125/6	125	0,6	0,5	100	70	190	620X586X740
2ФЩ 125/6	125	0,6	0,4	100	70	190	620X 586X 740
1ФЩ 150/6	150	0,6	0,25	200	70	230	670X 636X 760
2ФЩ 150/8	150	0,6	0,4	200	70	230	670X 636X 760

Таблица 6.19. Фильтрующие материалы для полнопоточной тонкой очистки масла в дизелях

	* Тонкость	Макси­	я я	о о _ O.CJT с OS' Я	А	Ь Я V	• Сопротивление, МПа
Марка материала	фильт­ рации, мкм	мальный размер пор, мкм	1 Толщина,	Удельная пускиая собность,	Порнстост отв. ед.	Коэффицн отсева, %	придав- лива- нню	излому
БФМ	20—30	65	0,39	20	0,65	26	0,15	30
КФМ	25—35	83	0,92	22	0,86	33	0,25
КФМУ	30—40	90	0,85	35	0,88	30	0,20
(опытный) нкфмз	30—40	ИЗ	0,50	57	0,69	13	0,53	>100
ДКРБ	35—45	140	0,64	100	0,81	4	0,50	>100
МФ15	30—35	128	0,55	65	0,75	7
МФ16	35—40	126	0,98	52	0,72	5	—
БМ70	20—25	70	0,85	28	0,62	34	—	—
БМ100	25—30	100	0,72	43	0,69	12	—	—
БМ120	35—40	120	0,60	68	0,77	6	0,46	>100
БМ140	40—45	150	0,50	134	0,80	5	0,42

количество отложений на сетке состоит из высокомолекулярных полиароматических соединений (асфальтенов). Из-за высокой клейкости они действуют как связующий материал, вызывая прилипание кристаллов сульфата кальция к сетке. Поэтому они не могут быть удалены в процессе обратной промывки фильтра.

Величина осадков при «горячем» фильтровании зависит от вязкости масла (рис. 6.18). Магнитные фильтры (рис. 6.19) или магнитные вставки в сетчатых фильтрах обеспечивают очистку масла от металлических частиц износа. Все фильтры очищаются сжатым воздухом давлением 0,6—0,8 МПа. На рис. 6.20 показана эффективность фильтров различных типов.

Полнопоточные фильтры (все масло, поступающее к дизелю, должно пройти через фильтр) обладают высокой пропускной способностью (до 150 м³/ч) с тонкостью очистки 20—40 мкм (см. табл. 6.19). Важным условием правильной и надежной защиты дизеля при работе с полнопоточными фильтрами является огра­ничение открытия перепускного клапана. Для этого необходима установка указателя перепада давления с обязательной сменой фильтроэлемента при перепаде давления на 20—30 кПа меньшем величины перепада, соответствующего началу открытия клапана (160—180, кПа).

Для лучшего удаления более мелких частиц используется байпасный фильтр, (частично-поточный фильтр), способный уда­

лять частички размерами до 3 мкм и рассчитанный на обработку не менее 10 % главного потока масла.

Степень износа основных деталей дизеля в зависимости от различных видов фильтрации показана на рис. 6.21. Тонкая очистка комбинированным фильтрованием предусматривает ис­пользование комбинированных систем, фильтров и их элементов (рис. 6.22). Комбинированию подлежат агрегаты очистки, в фильт­рах — элементы, в элементах — фильтрующие перегородки. Раз­ные фильтрующие элементы могут устанавливаться в отдельных очистителях, совмещаться в одном агрегате и быть составными. Принципиально важен способ подключения фильтров к системе. Возможна частично-полнопоточная (комбинированная) система очистки.

С целью ограничения потока масла через частично-поточные фильтрующие элементы предусмотрен дроссель. Регулировочный клапан автоматически вводит в процесс фильтрования вспомога­тельный элемент при тяжелых режимах работы основного. Для дизелей мощностью 20—4000 кВт имеется пять типоразмеров

фильтрующих элементов, выполняющих комбинированную тон­кую очистку масла. При комбинированной очистке масла приме­няют фильтрующие элементы: полнопоточные, частично-поточные, и частично-полнопоточные.

В табл. 6.20 представлены характеристики фильтрующих мате­риалов, рекомендованных к использованию при комбинированной очистке масла (в основном это листовые материалы толщиной 0,42—0,98 мм с тонкостью отсева 5—60 мкм, изготовленные из синтетического волокна, скрепленного латексом, поливинилаце- татной эмульсией и другими клеющими составами).

Рис. 6.19. Магнитный фильтр. Рис. 6.20. Эффективность различных / — корпус; 2 — входной штуцер; 3 — фильтров,

сетка; 4 стержень сильного постоянно- j — фильтр с хлопчатобумажной набив-

го магнита; 5 пробка; о выходное кой; 2 — фетровый фильтр; 3 — бумажный

отверстие; 7 направляющие ребра; 8 фильтр; 4 — фильтр с импрегнированной пробка. бумагой; 5 — магнитный фильтр.

В табл. 6.21 приведены типоразмеры и основные показатели фильтров масляных комбинированных (ФМК) для дизелей мощ­ностью свыше 100 кВт.

Очистка масла комбинированным фильтрованием перспек­тивна в дизелях с повышенным наддувом, работающих на мотор­ных и тяжелых сортах топлив, маслах групп Г_а и Д при низких давлениях в системе смазки 0,2—0,3 МПа, с большой долей работы на перегрузках и на неустановившихся режимах при большом поступлении в масло продуктов неполного сгорания топлива. Применение ФМК в серийных судовых дизелях позволяет уве­личить срок службы моторного масла в 1,5—3 раза. Они способны очищать с тонкостью до 30 мкм 7,5—60 м³/ч масла, трудоемкость их обслуживания равна 0,4—1,2 чел.-ч на 1000 ч.

Центробежное сепарирование. Воду нельзя полностью удалить фильтрами, и, следовательно, центробежное сепарирование яв­ляется незаменимым способом очистки масла от воды.

На рис. 6.23 показано влияние некоторых параметров на про­цесс разделения при сепарации. Сепаратор способен удалять меньшие частички воды при производительности 0,5 м³/ч по сравнению с работой при производительности 1 м⁸/ч. Наиболее сильное воздействие на способность сепаратора удалять частички малого размера оказывает температура масла. Для сепарирования циркуляционных масел рекомендуется температура 85—95 °С.

100 90 80 70 60 ^ 50 | 4-0 § 30 20 10 0

30%

А

П-1

1-2

Втулки Подшипники Шатунные Поршни цилиндров коленчатого подшипники бала

7Uy₀

26%

Рис. 6.21. Степень износа основных деталей дизеля.

1 — без фильтра; 2 — с частично-поточным фильтром; 3 — с полнопоточным фильтром без перепускного клапана; 4 — с полнопоточным фильтром и перепускным клапаном.

Сепараторы масляных систем СОД должны обработать четырех­кратную загрузку всего циркуляционного (картерного) масла в течение 24 ч с производительностью, равной 20—25 % номи­нальной.

Сепараторы масляных систем МОД должны обработать все масло в системе, пропустив его дважды в течение 24 ч с произво­дительностью 20—25 % номинальной в случае использования масла со щелочными моющими (диспергирующими) свойствами и с производительностью 30—35 % номинальной в случае исполь­зования масла, не обладающего моющими свойствами. Опыт эксплуатации ЭУ в настоящее время показывает, что очень часто сепараторы имеют недостаточные размеры для соответствующей (вышеуказанной) обработки современных масел с щелочными моющими свойствами.

Скорость проникновения сажи и нерастворимых веществ в цир­куляционное масло СОД, работающих на тяжелом топливе, в 5—10 раз выше по сравнению со скоростью проникновения этих

Ч л?*'"’ '^v

У £ н Я*

« О.Д е й-

'?83“|-

4. 1 &

'акт ..во 3 ^2 * Q ч ..д f s

К ** О-в*

ogSs &§^££« «Й2*^я ** 2 <U Я •

О Си я н

о. С в ®

ч»о 2 У Ю 2

Н Й ' о S

» Л ад

; • - я 5 St; Jg* 'я*

» « I ••5

CO.*.. f-XD Hi SC 33 S .

- p¹⁴ n а» о s к s «

4. ь « « s .

С W * e 4 I

c 2 s 5 в) I

Jк

««os

^S£a5^

I gcSaj?

e o X>»«e •• и ч e o-c

О X д О- П|>"М s

н я 5 -в

(4 MS М

.в КФ •©*

•if

“ §* “ О ¹ 1т I

§ « S * -

* к .. я

S §■§ в* с <Г ^с 5 ос Й

§*

2 к S В-СЪ

Sr а * ' з * и

ш n s S

S ЯЮ I

-4sS I 1 a S 8^ g г § * .

К J B,_u «

О S н ° ..

.-3 3 I s

§5 £•§•* §. •ggvf^

-5 S ® • л

1° 8а;

CL, п (0(1)

I 1

НЙЩ J1

ko

* Фильтрую­щий элемент	Габариты, мм	Предпочтительные для использования в элементах фильтрующие материалы	Тонкость отсева, мкм	Поверхность фильтрам ции, м1	Пропускная способ­ность ***, м*/ч	Грязе- емкость элементов, кг
ЭП-0,6 *	71ХЗЗХ 156	КМФ25, МФ35, БМ40	25—40	0,28—0,37	.0,5—1,5	0,1—0,2
ЭП-1,5	100Х39Х 196	МФ35, ДРКБ45, НКФМ35	35—45	0,63—1,49	1,1—3,4	0,2—0,5
ЭП-2,8	125X43X234	МФ35, ДРКБ45, НКФМ35	35—45	1,25—2,91	1,8—5,8	0,4—1
ЭП-6,4	150X 54X 363	БМ45, ДРКБ46, БМ40	40—45	i;95—3,51	3,0—7,8	0,8—1,5
ЭП-10,2	180Х 67Х 400	БМ45, ДРКБ45, БМ40	40—45	3,12—5,42	4,3—9,9	1,0—2
ЭП-0,6	71ХЗЗХ 156	КФМ 25/БМ40 **	<35	0,30	0,8	0,1—0,2
ЭП-1,5	100Х39Х 196	КФМ 25/БМ40	<35	0,63—0,73	1,0—2,3	0,2—0,4
ЭПК-2,8	125X43X234	НКФМ 20/ДРКБ41'	<35	0,92—2,05	1,7—3,4	0,3—0,8
ЭПК-6,4	150X 54X 363	НКФМ 20/ДРКБ4	<35	1,39—4,58	2,9—4,5	0,6—1,3
ЭПК-10,2	180X67X400	НКФМ 20/ДРКБ45	<35	3,78—7,18	3,2—5,6	1,0—1,8
ЭК-0.6	71ХЗЗХ 156	БМ 15/ДРКБ45, НКФМ 20/БМ45	15—45	0,44—0,61	0,4—1,1	0,2—0,3
ЭК-1,5	100Х39Х 196	БМ 15/ДРКБ45, НКФМ 20/БМ45	15—45	1,07—1,49	0,8—1,9	0,3—0,6
ЭК-2,8	125X43X234	БМ 15/ДРКБ45, НКФМ 20/БМ45	15—45	2,11—2,90	1,3—2,8	0,8—1,3
ЭК-6,4	150X54X363	БМ 15/БМ40, БМ 15/БМ45	15—45	5,18—5,76	1,9—3,7	1,0—2,4
ЭК-10,2	180X 67X 400	НКФМ 20/ДРКБ45, НКФМ 20/БМ40	20—45	6,23—8,26	2,6—4,5	1,5—3,8
ЭЧ-0,6	71X33X156	КФМ10, БМ15, НКФМ20	10—20	0,15—0,61	0,2—0,5	0.3—0,5
ЭЧ-1,5	100Х39Х 196	КМФ10, БМ15, НКФМ20	10—20	0,21—1,48	0,3—1,2	0,5—1,2
ЭЧ-2,8	125X 43X 234	КФМ10, БМ15, НКФМ20	10—20	0,47—2,89	0,6—2	1,1—3
ЭЧ-6,4	150X 54X 363	КФМ10, БМ15, НКФМ20	10—20	1,01—6,53	1,3—2,4	2,0—4,5
ЭЧ-10,2	180X 67X 400	КФМ10, БМ15, НКФМ20	10—20	1,46—10,24	1,7—3,8	3,0—6

* Число обозначает объем элемента, дм*.

** В числителе —.материал основной шторы, в знаменателе — дополнительной (вставки). *** Определяется на масле вязкостью 0,5* 10"* м*/с при перепаде давлений 5 кПа прн 50

'С.

Таблица 6.21. Характеристики фильтров масляных комбинированных

Показатель	ФМК 2/1	п US £ е	п * US £ в	сч ‘— a S в п	ФМК 6/3	2ФМК 8/4	* 04 US £ в С4		£ СЧ X Й в сч	со 04 US О С4
Номинальная пропускная способ­ность, м®/ч:
по полному потоку	7,5	7,5	15	15	22,5	30	30		45	60
по байпасу Количество устанавливаемых	0,1—1	0,2—2	0,2—2	0,4—4	0,3—3	0,4—4	0,8—8		0,6—6	0,4—4
в корпус фильтрующих эле­ментов:
ЭП	1	1	2	2	3	4	4		6	8
ЭЧ	1	2	2	4	3	4	8		6	4
Условный проход Ду, мм	40	50	63	50	63	53	63		63	63
Начальная тонкость отсева, мкм:
ЭП	30—45	30—45	30—45	30—45	30—45	30—45	30—45		30—45	30—45
ЭЧ	5—60	5—60	5—60	6—60	5—60	5—60	5—60		5—60	5—60
Рабочее давление, МПа	0,2—0,8	0,2—0,8	0,2—0,8	0,2—0,8	0,2—0,8	0,2—0,8	0,2—0,8		0,2—0,8	0,2—0,8
Гидравлическое сопротивление фильтра *, МПа	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03	0,03		0,03	0,03
Начало открытия перепускного	0,16—	0,16—	0,16—	0,16—	0,16—	0,16—	0,16—		0,16—	0,16— ;
клапана при перепаде давле­	0,18	0,18	0,18	0,18	0,18	0,18	0,18		0,18	0,18
ния, МПа
Габариты, мм	460X	680X	870Х	680X	1330Х	880X	1330Х		1330Х	1300Х !
	Х200Х	Х200Х	Х200Х	Х200Х	Х200Х	Х200Х	Х200Х		Х200Х	Х200Х i
	Х610	Х610	Х610	Х975	Х610	Х975	Х975		Х975	Х975 ;
Масса, кг	40	61	76	89	92	107	132		132	132
Ресурс до капитального ремонта,	50	50	50	50	50	50	50		50	50
тыс. ч
* Проверяется для номинальной пропускной способности по основному потоку при вязкости масла 0,25. И								м*/с при 50 “С.

загрязнений в масляные системы МОД (по исследованиям фирмы 'i «Мобил»). J

Самоочищающиеся сепараторы при очистке масел без приса- J док используют подачу пресной воды с неизменным давлением я в количестве 2—5% производительности сепаратора. Темпера- тура воды должна быть по отношению к маслу приблизительно J на 2 °С выше, при этом необходимо обратить внимание на то, чтобы в выходящем из сепаратора масле количество воды не ■

превышало 0,2 % очищаемого масла. Масла с присадками очищаются в режиме пурификации. Только при | использовании смазочных масел с ; присадками, хорошо растворимыми 1 в воде, рекомендуется употреблять ' сепаратор в режиме кларификации. Необходимо уменьшать расход ' масла через сепаратор, чтобы вяз­кость масла составляла 20—40 мм²/с (табл. 6.22). щ

Обычно применяют один-два мае- у ляных сепаратора. Зависимость но-

Рис. 6.23. Зависимость размеров частиц d кислот, воды, железа и углерода, которые теоретически могут быть удалены с помощью' центрифуги, от температуры масла.

А — производительность 1000 л/ч; В — произво­дительность 500 л/ч.

1 — окисленное масло; 2 — вода; 3 — углерод; 4 — железо; 5 — рекомендуемый диапазон тем­пературы сепарирования.

минальной производительности Q„, м³/ч, сепараторной установки от мощности ГД, кВт, описывается уравнением: для дизелей «Бурмейстер и Вайн» Q„ — 0,6. \0~³N_{e гд}, для дизелей «Зуль- цер» и MAN Qn = 0,5. Ю”⁸^ _гд.

Масляные центрифуги применяют для ряда СОД и ВОД. Их можно приводить во вращение от коленчатого вала дизеля, воздушной или газовой турбины, электродвигателя или от гид­равлического реактивного привода. Частота вращения центри­фуг с гидравлическим реактивным приводом лежит обычно в пре­делах 5000—8000 об/мин, а тонкость очистки составляет до 3— 5 мкм. Ими оборудованы, например, ДГ типов 614Т, 814Т и 6ЧН 18/22, 8NVD-36 судов типов «Красноград», «Советский воин», «Выборг» и др. Наиболее эффективно действие реактивных центри­фуг при очистке масел с присадками, так как они в меньшей сте­пени задерживают присадку, чем ФТО.

Центрифуга (рис. 6.24) устанавливается внутри кожуха 3, сообщенного с картерным пространством, и подключается в си­стему параллельно. Отфильтрованное масло стекает из нее в кар­тер или в специальный маслосборник. Ротор центрифуги, состоя­щий из корпуса и крышки, закреплен на втулке гайкой. Втулка вращается на оси в двух бронзовых подшипниках. Подвод масла по каналу а происходит через отверстия б и в к соплам. Выходные каналы г последних направлены под прямым углом к оси враще­ния ротора. Масло, выходящее под давлением из сопловых отвер-

Рис. 6.24. Масляная центрифуга дизеля 6ЧСП 18/22.

1,8 — бронзовые подшипники; 2 — гайка; 3 — кожух; 4 — втулка; б — крышка; в — сопла; 7 — корпус; 9 —ось; а, б, е, г — масляные каналы.

стий ротора под действием центробежных сил, приводит его во вра­щение (п — 500-7-600 рад/с). Оно очищается от взвешенных тяже­лых частиц, которые отбрасываются к внутренней стенке ротора, откуда они периодически удаляются.

В системе смазки дизеля для повышения эффективности очистки масла от смолистых веществ целесообразно между ФГО и ФТО устанавливать подогреватель, поддерживающий температуру масла перед ФТО не ниже 70—75 °С.

Самоочищающиеся фильтры фирм «Вокес», «Реллумикс», «Болл и Кирх». Эти фильтры (табл. 6.23) имеют фильтрующие элементы объемного, пластинчато-щелевого и сетчатого типов, устройства для регенерации, распределительный механизм, ци­линдрический гидропреобразователь, воздушный аккумулятор. Они имеют различные способы регенерации элементов (рис. 6.25). Фильтры фирм «Болл и Кирх» и «Реллумикс» плохо очищают масло от тонкодисперсных нерастворимых продуктов, в связи с чем фильтры рекомендуется применять в сочетании с сепара­тором. В целом наиболее перспективны фильтры фирмы «Болл

Таблица 6.22. Рекомендации по характеристикам и режимам работу масляных сепараторов для различных типов дизелей

Показатель	Двухтактные дизели		Четырех­ тактные дизели
	Масло без присадки или базовое	Универсаль­ное масло с присад­ками	Масло с присад* ками или щелочное
Вязкость, SAE Загрузка сепаратора относительно номинальной производительно­сти, % Температура сепарации, °С Минимальная кратность сепарации, кол-во в сут	30 60 75—85 3	30 30 75—85 1.5	30 или 40 20—25 80—95 4
Примечание. Сепарирование одноступенчатое в параллельном потоке; непрерывная работа в режиме пурификации, кларификация только в случае рекомендации поставщика масла.

Таблица 6.23. Характеристики самоочищающихся фильтров масла

Показатель	6.33 (фирна «Болл и Кирх»)	А320-400 (фирма «Реллумикс»)	«Микрома- кик 20L» (фирма «Вокес»)
Пропускная способность при вяз­кости масла v = 15 мм2/с: общая, м3/ч	100	64	91
удельная, м3/(ч-кг)	0,4	0,6	0,13
Тонкость отсева загрязнений, мкм	32—40	50—56	8—15
Максимальная вероятность защиты	100	60—70	100
пар трения дизеля от попадания крупных абразивных чаЬтиц, % Удельная интенсивность очистки	5,4	9,9	2,2
масла от нерастворимых в бензине продуктов, г/(ч-кг) Удельная поверхность фильтрации, см2/кг Потери фильтрата при регенерации	90	130	67
	0,1—0,5	10—15	6—8
фильтрующих элементов, % Соотношение перепадов давлений при	9—10	1,2—1,3	4—5
регенерации и фильтрации Срок необслуживаемой работы, ч	1500—2000	1000—1500	1000—1500
Трудоёмкость обслуживания.	2—4	6—8	4—6
чел.-ч/ 1000 ч

и Кирх». Самоочищающиеся-1»втома№чес*га« "ФчЮ^<фйршг;еБоял и Кирх» (ФРГ) (табл. 6.24) установлены почти на всех дизелях «Зульцер», «Бурмейстер и Вайн» и «Пилстик».

Особенность фильтра 174-21 — использование рабочей жидко­сти (топлива или масла), подлежащей фильтрованию, для очистки фильтровальной перегородки. В связи с этим фильтры могут работать только в системах с давлением не ниже 0,2 МПа. При автоматической очистке элементов этих фильтров процесс фильт­рования не прерывается.

Самоочищающийся фильтр 174-Рп имеет шесть фильтроваль­ных камер. Перепад давлений при фильтровании нефтепродуктов

Рис. 6.25. Принципиальные схемы регенерации фильтрующих элементов фирм: а — «Реллумикс»; б — «Вокес»; в — «Болл и Кирх». .

через незагрязненную сетку фильтра составляет 0,015—0,025 МПа. Автоматическая очистка фильтрующих элементов эффективна и не требует ручной мойки в течение более 1000 ч эксплуатации.

Система управления очисткой фильтров типа 174-21 —элек­трическая с пневматической силовой частью. Давление сжатого воздуха 0,4 МПа. В цепях управления используется постоянный ток напряжением 24 В. Система состоит из датчика перепада давлений, электромагнитного реле, двух реле давления, двух кнопок и электромагнитного клапана. При увеличении перепада давлений до 0,08 МПа датчик перепада замыкает контакты, про­исходит очистка фильтрующего элемента при открытом клапане слива.

При проектировании более мощных фильтровальных установок фирма «Болл и Кирх» наряду с электрической схемой управления применила чисто пневматическую. В этом случае давление сило­вого и управляющего воздуха одинаково и увеличено до 0,6 МПа. Система управления очисткой фильтров 174-30V надежна в экс­плуатации и получила самое широкое распространение при авто­матизации процесса маслоочистки и топливоподготовки на судах (рис. 6.26). В новейших зарубежных самоочищающихся фильтрах наблюдается снижение числа или исключение дублирующих очистителей за счет перевода автоматических фильтров на работу по программе с дробным резервированием, т. е. резервированием не всего агрегата, а лишь некоторых его фильтровальных камер.

Надежйой конструкцией фильтровальной установки является очиститель с золотниковым распределением цилиндрического

Таблица 6.24. Основные технические характеристики самоочищающихся фильтров фирмы «Болл и Кирх»

Марка фильтра	Номинальная пропускная способность» м*/ч	Условный проход Dy. ни	Габариты, нм	Масса, кг
174-21	3,5	32	597X 266X 500	110
	6	40	736,5X 285X 590	165
	10	50	951,5X285X810	200
174-Рп	90	125; 150	510Х 550Х 1420	230
	160	200	696Х720Х 1590	365
	250	250	744X760X1770	520
	450	300	824 X 970X1970	620
	600	350	1054X1080X2190	1230
174-30V (Н)	40	80	470X505X920	170
	100	150	580 X 550X 1081	250
	170	200	800X650X1210	450
	280	250	940Х700Х 1320	600

типа, электрическим приводом поворотного устройства* дробле­нием фильтровальной перегородки на малые элементы в форме свечей с высокими значениями удельной рабочей поверхности, коэффициента живого сечения и жесткости опорного каркаса. Потери нефтепродукта лри автоматической промывке фильтра 174-30V составляют от 1 до 20 дм³ на каждую продувку (в других фильтрах на единицу пропускной способности при самоочистке расходуется в 1,8—4,6 раза больше). _ч

Очистка фильтрующих патроноэ обеспечивается составом «Ве­ком В-85», который удаляет практически все загрязнения с си­товых фильтровальных тканей, а именно: кокс, жиры, краски, деготь, смолу и др. Его можно без опасений использовать для всех металлов. «Веком В-85» не огнеопасен. Удаление масляных осадков происходит за 0,5—1 ч, слоев краски и дегтя — за 1—2 ч, отложений кокса за 6—12 ч. При попадании «Веком В-85» на кожу его необходимо немедленно смыть водой или разбавленным спир­том,-

Совершенствование средств очистки масел привело к следую­щему:

• созданию фильтроэлементоВ’ тина «Нарва-^бз» _;и фильтро- элементов новых типов, картона КФМ и бумаги БМ70 (аналога бумаги ДРКБ);

Рис. 6.26. Автоматический фильтр обратной промывки типа 174-30V с системой

управления.

1— входное отверстие фильтра; 2 — спуск промытой грязи; 3 — клапан спуска грязи с выравниванием давления; 4 — двухступенчатый закрывающий кран; 5 — грязная сто­рона кольцевой камеры; 6 —• каналы промывки; 7 — чистая сторона кольцевой камеры; 8 — переключающий вал; Я — ручной рычаг; 10 — корпус фильтровочной камеры*, 11 — фильтрующий элемент; 12 — автоматический выпуск воздуха; 13 — корпус; 14 — емкость сжатого воздуха; 15 — переключающий поршень; 16 — переключающий диск; 17 — переключающий поршень; 18 — выходное отверстие фильтра; 19 — переключатель выравнивания давления; 20 — переключатель разницы давлений; 21 — логический блок; 22 — пневматический блок; 23 — блок воздухоподготовки; I — поток фильтруемого топлива; II — поток продувочного воздуха; III — продувающая масляно-воздушная смесь; IV — наполняющий поток.

• разработке ФГО масла из синтетических фильтромате- риалов;

• внедрению комбинированной системы очистки масла;

• применению в ФГО специальных иглопробивных материалов из синтетических волокон (табл. 6.25), способных по своим филь­

тровальным, гидравлическим и механическим свойствам заменить дорогую латунную сетку, которые представляют собой специаль­ные чехлы, надеваемые на каркас из опорных дисков; в качестве каркаса используются наборы дисковых фильтроэлементов.

Характеристики новых фильтроматериалов для фильтров тон­кой очистки масла приведены ниже:

КФМ БМ-70

Тонкость отсева, мкм 25 40

Толщина, мм . 0,9 0,5

Удельная пропускная способность, м³/с-10³. . 5,5 30,5 Сопротивление продавливанию, кПа 240 350

Таблица 6.25. Характеристики иглопробивных фильтроматериалов

Показатель	ГОСТ	ИГФ1 (капроновое волокно)	ИГФ2 (лавсановое волокно)
Ширина, см	15902.1—80	140±3	140±3
Поверхностная плотность (масса	12023—66	0,2	0,2
1 ма), кг/ма
Толщина, мм, не более	12023—66	2,5	2.5
Разрывная нагрузка полоски	15902-3—80
50хЮ0 мм, Н, не менее:
по длине		294	294
по ширине		440	440
Изменение при разрыве, %, не	15902.3—80
более:
по длине		130	130
по ширине		110	110
Сопротивление продавливанию,	15902.3—80	1	1
кПа-10»
Воздухопроницаемость, м3/(м2-с)	12088—66	0,750	0,650
Тонкость отсева, мкм	15902-3—80	100	76
Удельная пропускная способ­	15902-3—80	0,1	0,08
ность, м/с
Пористость	15902-3—80 '	0,91	0,88

Комбинированная очистка масла заключается в следующем: в начальный период работы ФГО и ФТО масла включены в систему последовательно (при этом в качестве ФГО используется ИРФ, а в качестве ФТО — фильтроэлементы шторного типа из волок­нистых материалов). По мере загрязнения фильтров (по росту перепада давлений на них) гидравлическое устройство автомати­чески переводит их с последовательного включения на парал­лельное, при этом через каждый фильтр пройдет не весь поток масла, а его часть. В результате перепад давления на фильтре снизится и в дальнейшем будет нарастать менее интенсивно. Комбинированная система очистки масла позволит повысить срок службы фильтров тонкой очистки масла на 30—40 % без ухудшения качества очистки масла.

'■^^{rr :} ТШЙвйёМяЬ**ШЩААй:₍мрыйвп-

в масляной системе

Кожухотрубные охладители. Кожухотрубные водомасляные и водо-водяные охладители изготовляются следующих типов; А — с охлаждающим элементом из круглых гладких труб; Б — с охлаждающим элементом из круглых труб, оребренных попе­речно-винтовой накаткой, лентой, кольцевыми ребрами или об­щими пластинами (используются только как водомасляные); В — с охлаждающим элементом из плоских труб, имеющих тур- булизирующие вставки или профильные выштамповки, при те­чении масла внутри трубы. В охладителях типов А и Б охла­ждающая водациркулирует внутри труб, а в охладителях В — в межтрубном пространстве.

Характеристики кожухотрубных охладителей масла и воды для судовых дизелей приведены в табл. 6.26, 6.27.

Таблица 6.26. Характеристики кожухотрубных охладителей масла и воды для судовых дизелей

Показатель	Охладитель
	водо- масляный	водо- водяной
Коэффициент использования массы охлаждающего элемента Kq, не менее, Вт/(кг- К) Коэффициент -использования объема охлаждающе­го элемента К„, не менее, кВт/(м3- К) Перепад давлений в полостях Др, кПа, не более: масла охлаждаемой воды охлаждающей воды	30—70 40—50 117 49	40—100 20—80 98 49
Примечание Kg = QM (в)/(ш АГа)! К, - QM (B,/(V АГЛ).

Предельно допускаемые скорости морской воды для труб из цветных металлов и сплавов следующие: из мельхиора марки МНЖМцЗО-1-1 — не более 3 м/с, МНЖ5-1—не более 2 м/с; из латуни марки JI070-1 — не более 1,2 м/с, меди марки МЗС — не более 0,9 м/с. Средняя скорость охлаждающей воды должна быть не менее 0,5 м/с. Наружный диаметр труб: гладких 6—16 мм, оребренных 15—30 мм с шагом оребрения 1,5—3 мм и высотой оребрения 2—10 мм. Охладители подвергают периодическим ги­дравлическим испытаниям.

Количество теплоты, отведенной в' охладителе, может быть определено по формулам: Q„ _(в) = т„ _(в) ДТ_{М (в)}с_р „ _(в), где /п_м (в)— расход масла (воды), кг/ч; АТ_{Ы (в)} = _(в) — Т„ _(В) — разность между температурой масла (Охлаждаемой воды) на входе и выходе из охладителя, К; с_{р м} <„)—удельная теплоемкость масла (или воды) при средней температуре, Дж/(кг. К), и Q = = kF АГд, где k — средний коэффициент теплопередачи; F — поверхность теплообмена; ДГл — средний логарифмический тем­пературный напор, К, в охладителях масла и воды, определя­емый по формулам: для одноходового потока охлаждающей воды

АТ — (^^м (в) ^о- ■) (в)

tAi л Т^г 7*” ⁹

2,31g ^{м(в) ов}

Ти (в) Го. в

для двухходового потока охлаждающей воды

АТ (^Гм(в)-^Го. в)-Гм(,)-П^Ро)

^ * JI 'Р' *Р" *

2,31g “^(в) °-^в

Т Т^с Р

¹ м (в) ¹ о.в

здесь l*o. * — средняя температура охлаждающей воды, К; 7^^р . = = {Т'о._л + Т1. _в)/2.

Термическая эффективность охладителя

I ДГл tit = 1 ^л

Т' Т'

¹ м ¹ о. в

Переборки внутри охладителя, поддерживаемые трубками, увеличивают жесткость и прочность конструкции. Достоинство охладителей с прямыми трубками — возможность легкой очистки от загрязнений механическим путем с последующей продувкой и промывкой трубок. Однако наличие «плавающей» доски (для компенсации линейного удлинения трубок при нагревании) за­трудняет эксплуатацию охладителей. В последнее время на неко­торых охладителях вместо сальникового уплотнения ставят диафрагму или плавающую внутреннюю крышку. Известна также конструкция с U-образными трубками, которая отличается надежностью и герметичностью. Трубки могут деформироваться совершенно свободно, но высокая начальная стоимость и труд­ность очистки ограничивают их применение.

Во время эксплуатации постепенно у всех маслоохладителей полость со стороны масла загрязняется смолистыми продуктами разложения. Для их очистки в основном используют химические способы (поверхностно-активные моющие препараты). Во избе­жание попадания забортной воды в масло или пресную воду давление охлаждаемой жидкости поддерживают более высоким, чем давление охлаждающей забортной воды. На выходе заборт­ной воды из охладителя иногда устанавливают специальный маелоуказатель (для сигнализации пропуска масла).

Характеристики отечественных кожухотрубных водомасля­ных охладителей унифицированной конструкции, предназначен-

зо8 . •

ных для работы при давлении рабочих сред до 980 кПа и темпе­ратуре до 115 °С, приведены в табл. 6.27. Кожухотрубные охла­дители отличаются высокой надежностью, простотой изготовле­ния, эксплуатации и ремонта.

Пластинчатые охладители. В последнее время широко рас­пространяются пластинчатые охладители (рис. 6.28), которые, по сравнению с кожухотрубными имеют следующие преимущества:

• высокую поверхностную плотность, м²/м³, т. е. отношение поверхности теплообмена к объему установленного охладителя (пластины тесно прилегают друг к другу, что обеспечивает макси­мальную площадь поверхности теплообмена);

Таблица 6.27. Характеристики водомасляных охладителей

Показатель	ЮМ. 000	20М.000	30М.000	40М.ООО
Расход, кг/ч: охлаждаемо­го масла охлаждаю­щей воды Количество отво­димой тепло­ты, кДж/с Поверхность ох­лаждения, ма	800—15000 1000—15000 8—18 1,4—4,25	(0,9—2,5)-10* (1—2,5)-10* 15—30 4,8—20	(2,5—8)-104 (2—5) -10* 27—28 16,9—56,3	(4,5—20)-104 (4,5—20)-104 45—252 30—121

• передачу большого количества теплоты на 1 м^а и на 1 кг массы аппарата благодаря изготовлению пластин из тонкого материала (до 0,6 мм);

• небольшие удельные габариты и массу;

• удобство хранения запасных частей (прокладок и несколь* ких пластин);

• легкость обслуживания (пакет пластин, сжатый болтами, открывают за несколько минут, поврежденная пластина легко и быстро заменяется без каких-либо специальных инструментов), так как высокая турбулентность потока уменьшает вероятность загрязнения;

• повышение или уменьшение производительности установки на 30 % добавлением или удлинением пластин.

Наиболее распространены пластинчатые охладители фирмы «Альфа Лаваль» (табл. 6.28), выпускаемые с широким диапазо­ном размеров пластин (0,032—1,41 м²), типов и материалов. Охла­дители выполняются с расходом охлаждаемой среды (масло, пресная или морская вода) от 1 до 1500 м⁸/ч. Рабочее давление 1,4 МПа при температурах до 110 °С. Пластины выполняют из титана или алюминиевой бронзы, а также из нержавеющей стали. Прокладки для охладителей изготовляют из нитрильного кау­

чука, вулканизованного смолой, иногда из специальных мате­риалов, стойких к высоким температурам, таких как спрессо­ванное асбестовое волокно. Лучший материал для пластин ох­ладителей — титан, так как он не подвержен коррозии.

Пластинчатый охладитель состоит из двух основных элемен­тов — рамы и набора пластин. Пакет пластин прижат подвижной нажимной плитой к неподвижной боковой плите-станине с по­мощью горизонтальных несущих стержней и зажимных боковых

Рис. 6.27. Схема работы пластинчатого охладителя фирмы «Альфа- Лаваль» (а) и форма теплопередающей пластины (б).

болтов (два или более с каждой стороны). Сжатые пластины, об­разующие -теплопередающие перегородки, подвешены к верхнему несущему стержню и зафиксированы с помощью нижнего. Чере­дующиеся каналы обеспечивают противоток для лучшей эффек­тивности теплопередачи. Все каналы для каждой среды соединены параллельно так, чтобы входные и выходные отверстия были рас­положены на закрепленном (неподвижном) конце станины. Одна среда проходит через угловые отверстия слева, а другая — справа.

Все пластины имеют одинаковые форму и размеры, при этом каждая вторая пластина переворачивается, чтобы получилась система чередующихся каналов. Две концевые пластины отли­чаются тем, что у них наглухо закрыты углы (рис. 6.28). Гофри­ровка делает пластины более жесткими, увеличивает полезную площадь, повышает турбулентность потока.

Характеристики пластинчатых и кожухотрубных теплообмен­ных аппаратов даны в табл. 6.29.

Фирма «Атлас» (Дания) разработала охладители с Тремя ти­пами геометрических каналов теплопередающих пластин (табл. 6.30).

Диафрагменный охладитель масла. Указанный охладитель обладает более высоким коэффициентом теплопередачи, чем труб­чатый, но отличается значительным гидравлическим сопротив-

Рис. 6.28. Конструкция пластинчатого охладителя типа АМ20НВМ фирмы

«Альфа-Лаваль».

1, 6, 10 —• винты; 2, 7, N — шайбы; 3, 8 — прокладки; 4 — направляющая балка; 5 — нажимная плита; 9 — несущая балка (длина 900, 1200, 1500, 1800» 2100, 2400, 2700, 3000, 3600 мм); 12 — колесо с крепящей пластиной [а — крепящая пластина; б — сто­порный винт; в — колесо; г — игольчатый подшипник (НКИ 20/16); д — упорный диск; е —вал]; 13 — концевые пластины; 14 — проходные пластины; 15 — патрубки для подЬода и отвода теплоносителей; 16 — плита станины; 17 — подшипник; 18 — затяж­ной болт М39 (длина 750, 1050, 1350, 1650, 2250, 2550, 2850, 3450 мм); 19, 20 — гайки;

21 — защитная труба; 22 — опорная стойка.

лением (рис. 6.29). Теплообменные элементы диафрагмы пред­ставляют собой латунные цилиндрические пластины, припаян­ные к патрубку. Диафрагмы взаимно повернуты на 30°, все они одинаковы и имеют несколько отверстий. Охладитель состоит из нескольких корпусов с параллельным включением по движе­нию масла и параллельным или последовательным включением по движению воды. Холодное масло с повышенным давлением из

Марка пластин	Поверх­ ность тепло­ обмена макси­ мальная, м»	Расход * теплоно­сителей, м*/ч	Объем между пласти­ нами, дм*	Масса с водой *, кг	Диаметр патруб­ков, мм	Габариты, мм
А-35	1200	1800	5,8	18 765	350	6,6X1,4X3,1
А-30	945	1300	4,8	И 630	300	6,0Х 1,0Х 2,8
АХ-30	945	1300	4,2	10 935	300	5,7X1,0X2,8
А-20	575	600	3,9	6 680	200	5,1X0,87X2,4
AM-20	395	600	6,9	6 575	200	5,4X0,81X2,3
А-15	380	320	■ 4	5 525	150	5,1X0,74X2,1
А-10	290	140	3,8	3 430	100	5,0Х0,63Х 1,8
AM-10	260	140	4,9	3 950	100	5,8Х0,59Х 1,5
Р-31	100	170	3,3	1 220	100	2,6Х0,40Х 1,4
Р-22	30	70	2,9	420	70	1,8X0,33X0,84
Р-01	2,4	14	2,5	46	36	0,5X0,18X0,46
* **	Потеря давления в патрубках 20 кПа. Цля охладителя с максимальной поверхностью теплообмена.

впускной трубы перепускается в выпускную трубу, минуя диа­фрагмы, через обводную магистраль и открытый клапан.

Вихревые теплообменники. С целью интенсификации тепло­обмена в качестве охладителей масла применяют динамические вихревые теплообменники (рис. 6.30). Этот теплообменный ап­парат представляет собой двухполостной насос с двумя концентрич- но расположенными многозаходными винтовыми роторами. Вну­тренний ротор, приводимый во вращение электродвигателем, засасывает охлаждаемую среду (масло, пресную воду) и подает ее винтообразно в кольцевом пространстве, образованном наруж­ной поверхностью внутреннего ротора и внутренней поверх­ностью внешнего ротора. Внешний ротор, приводимый во вращение электродвигателем через зубчатую передачу, забирает охлажда­ющую забортную воду и через кольцевой канал подает ее в слив­ной трубопровод. Роторы вращаются в разные стороны, в связи с чем два вихревых потока при высокой турбулизации движутся навстречу один другому. Потоки разделены поверхностью внеш­него ротора, через цилиндрическую стенку которого происходит теплопередача от нагретой среды к охлаждающей забортной воде.

Общий коэффициент теплопередачи у рассматриваемого тепло­обменного аппарата в три-четыре раза выше, чем у статического трубчатого, а как насос по экономичности он близок к вихревому насосу. Вихревой охладитель-насос наиболее эффективен в ка­честве водо-водяного охладителя (рабочая поверхность сокра­щается примерно в пять раз, энергоемкость в два раза). При боль-

— 00 00 © ~н О

5 о» в

5 ⁹ * ■е-кн

•в**3? .

(п а, 9<

О щ «в¹

00 CO_fclO CO CO СО оГ СЧ CO* —‘ CO <N CO in

*-« со со со '■ф CN

a

н

со

в*

я

я

н

а,

й>

6*

л

£

со

ь5

s *

« * —,

s 2 я а

58S&* %

5й^5нS •& 2,Й ж а <

•б

¹* о 2 22 £ яо°Ч!са

9. ^с Й £ * £ о оч*

Я л

L. « У •

* я fc

« 2 •> ²

Ef о о S *« й

•в-ч а X 2 7?

то «в S 22 or с* а» Я

х 5

о •

А (О

Н5

■г*

л О О. о, • 2 §*• ° 5

е s s X

Н Я '**' а» «* |§ 2с ft)

е*

и

«

К

а

Й Й о g о о ® 5 S 4 ® о о 3 у 3 о

S-Й- 2 § ^га °-г 2 s A S « t -S-g;3 * ncaSj^x I >x«S9e5 s

л а> dJ 2 3 «

S SS * s 4

н « ct g & с

S3 2 32 2

© ю со со со ся 0<0-hS^S Ю т*«

*—* * CL. CQ «

ев

о

S

§"

с

с

ев

X

5

ц

м

о

Ч ^с У

Т а б л и ц а 6.29. Характеристики судовых кожухотрубных и пластинчатых теплообменных

0

1. § м

ч

с

я

а

&

со

CQ

а

а

к

с«йеЕ5!

—<

Д PC cs ^

«■5^2So ¹ «йй

О CD Ю О) СО СО О о —■ 00 ^ со <М О) <М —« со 04

со

Ю ю 00 —« Ь- 00 СО СО I^s»

ю ю со со

«

S

»

о.

«

CQ

<

ю

ю

1Л 00 СОЮ	ю
СО со со 05 ^ со © со со <м	ю
о> оо—<Юч*а>
СО Tf сч — ^ 00 СЧ ^ Ю	СО со
Ю ю со
о о со •** со ООО со —
Z * a “ s Е 1 с N V
о о h- О N сч 00 V и Q.

3

as

o,

H

о

о

Q

О*

со

шом теплосъеме вихревые теплообменники рационально конструк­ционно выполнять в многосекционном варианте, не увеличивая длины роторов более 1 м, а увеличивая число вихревых эле­ментов.

Рис. 6.29. Диафрагменный маслоохла­дитель дизелей NVD 48.

1 —впускная труба; 2 — диафрагмы; 8 — корпус; 4 — патрубок; £ — центральная труба; 6 — выпускная труба; 7 — шарико­вый клапан; 8 — обводная магистраль; 9 — распределительная коробка.

Подогреватели. Они предназначены для подогрева циркуля­ционного масла и дизельного топлива перед поступлением их в се­параторы. Подогреватель типа РО (табл. 6.31,6.32) — цилинд­рической формы, устанавли­вается в вертикальном положе­нии и состоит из корпуса, сек­ции труб, верхней и нижней об­ратных камер, нижней крыш­ки. Цилиндрический корпус выполнен из листовой стали и образует паровое пространство, сверху и снизу к нему прива­рены фланцы, к которым кре­пятся детали! сверху — трубная решетка и обратная камера, снизу — нижняя крышка по­догревателя. В секцию труб входят прямые латунные труб­ки, развальцованные в двух трубных решетках. Нижняя решетка не прикреплена к корпусу, что обеспечивает сво­бодное перемещение трубок вследствие теплового расшире­ния. В паровом пространстве установлены предохранитель­ный клапан и манометр. Оба масляных (топливных) штуце­ра снабжены термометрами. Верхняя масляная (топливная) камера и масляные штуцера имеют пробки и воздушные краны.

Во время ремонта или очистки подогревателя масло (топливо) из секций труб сливается через спускные пробки, расположенные в днище нижней камеры (после снятия нижней крышки). Па­ровое пространство подогревателя изолировано снаружи слоем стеклянной ваты.

При нормальной эксплуатации подогревателя контролируют следующие параметры: температуры масла на входе и на выходе, давление масла на входе, давление пара. Из масляного простран­ства подогревателя необходимо периодически выпускать воздух. При вводе подогревателя в эксплуатацию следует проверить

Охладитель «Флекстерм»	Поверхность пластин, м*	Соединитель* ный диаметр трубы, мм	Максималь­ный расход, м‘/ч	Тепловая нагрузка, 10* кДж/ч
10	0,115	50	35	1,46
20	0,260	80	100	4,19
402	0,148	125	220	5
405	0,300	125	220	9,2
40	0,460	125	220	12,6
805	0,490	200	550	16,8
80	0,840	200	550	25,1
1309	1,125	300	1200	46,1
130	1,280	300	1200	50,3

Таблица 6.31. Характеристики паровых подогревателей масла и топлива типа РО

Марка водогрева- теля	Поверхность подогрева, мв	Расход мас­ла или топ­лива. т/ч	Расход па­ра, кг/ч	Температура масла, *С		Давление, МПа			Температура пара, °С		Масса, кг
				аа входе	на вы­ ходе	масла	пара
РО-З	5	2,4	150	25	85	0,2	0,3	143		300
РО-ЗХ	5	2,4	—	25	85	0,3	0,5	160		287,5
РО-4	3,5	1,8	105	25	85	0,2	0,3	143		230,6
РО-4	3,5	1.8	100	25	85	0,4	0,5	160		235,65
РО-6	10	5,0	280	25	85	0.2	0,3	143		380
РО-9/1	14	6,0	100	109	125	1,2	0,3	143		520
PO-10/II	7	3,0	80	95	125	1,2	0,6	165		391
ран	1.5	0,9	51	25	85	0,2	0,3	143		120

Таблица 6.32. Габариты и материал подогревателей типа РО

Марка подогревателя	Габариты, мм	Размер трубок (диаметр, толщина, длина), мм	Материал трубок
РО-З	629Х519Х 1310	12X1X704	МС70
РО-ЗХ	540X 531X1210	12X1X704	МА77
РО-4	597Х481Х 1485	12X1X900	МС70
РО-4	469Х 446Х 1568	12X1X900	МС70
РО-6	630X 644X1820	12X1X1088	МС70
РО-9/1	480X805X2220	12X1X1515	МС70
РО-Ю/И	655Х705Х 1960	12X1X1300	мао
РО-11	333X 380X 1440

Рис. 6.30. Вихревой теплообменник-насос.

1 — сварная станина; 2 — сварной корпус; 3 — внешний ротор; 4 — внутренний ротор; 5 — крышка корпуса с фланцами; 6 — соединительная муфта; 7— электродвигатель; 8 — втулка сальника уплотнения вала внешнего ротора; 9 — нагнетательный патрубок пресной воды; 10— приемная полость забортной воды; 11 — нагнетательная полость забортной воды; 12 — втулка уплотнения внешнего ротора в корпусе; 13 — шестерня зубчатой передачи; 14 —подшипник внутреннего ротора; 16 — обойма для закрепления

подшипника.

Рис. 6.31. Общий вид маслоподогревателя фирмы «Сунрод» (а) и его конструкции теплопередающих труб (б).

1 — тип DU налой производительности; 2 — тип В производительностью до 10 ООО л/ч.

3. — тип U производительностью до 20 ООО л/ч; 4 — тип RZ для тяжелого топлива произ­водительностью до 100 тыс. л/ч; 6 — тип М для большой производительности.

правильность подключения трубопроводов, установки арматуры и контрольно-измерительных приборов, открыть спуск воздуха из масляного пространства подогревателя, запустить насос, постепенно открыть подвод масла в подогреватель, после появле­ния масла закрыть спуск воздуха из масляного пространства, при открытом клапане спуска конденсата постепенно открыть подвод пара, в случае появления конденсата переключить на кон- денсатный автоматический клапан.

Маслоподогреватели (топливоподогреватели типа «Сунрод» (Швеция) (рис. 6.31, а) обладают повышенной теплопередачей за счет приваривания прутков со стороны масла (топлива), имею­щих хорошую теплопроводность. В типичной теплопередающей трубке «Сунрод» приваривают прутки из чистой меди, которые значительно увеличивают коэффициент теплопередачи. Конструк­ция маслоподогревателя отличается простотой и отсутствием воз­можности утечки теплопередающих сред. В зависимости от назна­чения, размеров подогревателя и вязкости масла (топлива) при­меняются различные формы теплопередающих труб (рис. 6.31, б).

Маслоподогреватель стандартного исполнения состоит из ко­жуха и демонтируемой батареи. Топливо (масло) и теплоноситель отделены друг от друга прочной цельнотянутой толстой стальной трубой, на которой совершенно отсутствуют развальцовки. Это исключает возможные утечки даже при высоких рабочих давле­ниях и длительной эксплуатации. Батарея прикреплена только одним концом, ее другой конец может свободно перемещаться, что исключает появление тепловых напряжений. Скорость дви-* жения масла (топлива) поддерживается сравнительно низкой, в связи с чем возникает меньшее число засорений, забиваний за­грязнениями и др.