Роздiл 4 аналіз масляної системи

4.1 Призначення та склад системи

Масляна система суднової установки призначена для подачі масла в циліндри головних і допоміжних двигунів. Однак поряд з основним призначенням масляна система повинна забезпечувати:

- прийом і зберігання масла;

- очищення масла від води і механічних домішок;

- безперервну подачу масла до двигунів.

У відповідності з цими завданнями масляну систему умовно можна розділити на ділянки:

- приймання, зберігання і перекачування масла;

- сепарації масла;

- подавання масла до головних і допоміжних двигунів;

Масляні системи призначені для прийому, перекачуючиня, зберігання, очищення і подачі масла до місць охолодження і змащення тертьових деталей головних і допоміжних машин і механізмів, а також для видачі його іншим судам.

Масляна система в СЕУ служить для змащування та відведення теплоти від тертьових поверхонь двигунів, механічних передач, дейдвудних, опорних та упорних підшипників вало-проводів, охолодження поршнів дизелів (у дизелях до 8-12%теплоти палива відводиться з циркуляційним маслом),а також для прийому, зберігання, перекачування, підігріву та очищення масла.

Циркуляційні масляні системи діляться на напірну, гравітаційну і напірно-гравітаційну. Напірна система мастила передбачає циркуляцію масла під тиском, створюваним головним масляним насосом, по замкнутому контуру: стічно-циркуляційна цистерна, головний масляний насос, фільтр–маслоохолоджувач, та споживачі стічно-циркуляційної цистерни. Тиск масла в системі 0,3-0,5 МПа, а на окремих ділянках і вище, в залежності від типу двигуна. Напірну систему циркуляційного мастила широко використовують в СЕУ. Її використовують у головних і допоміжних двигунах всіх типів.

Системи змащення дизельних двигунів можуть бути з сухим та мокрим картером. При мокрому картері масло знаходиться в нижній частині двигуна (піддоні). При сухому картері стікаюче з підшипників масло безперервно віддаляється з нього (самопливом або насосом) і направляється в спеціальний маслозбірник (циркуляційну цистерну).На річкових суднах важко розмістити маслозбірник нижче кар-тера, тому його розташовують вище, що змушує в циркуляційній системі використовувати два насоси: один (відсмоктуючий), який перекачує масло з картера в маслозбірник, а другий (нагнітальний) подає його із маслозбірника в двигун.

Дизелі малої потужності (високооборотні), що застосовуються y суднах в якості допоміжних, зазвичай мають систему змащення з мокрим картером. Ця система відносно проста і автономна. Схема її така. Масло з картера через прийомний фільтр подається насосом в здвоєний фільтр грубої очистки і далі в терморегулятор, який в залежності від температури масла регулює потоки, що надходять у охолоджувач або в обхід його. Після охолоджувача обидва потоки змішуються, і масло надходить у головну розподільну магістраль дизеля, звідки воно направляється до підшипників колінчатого і розподільного валів, головній втулці, на охолодження поршнів, на змащення передач, навішаних механізмів і інших вузлів і деталей. Від змащуваних деталей масло самотеком йде в картер.

У гравітаційній системі на відміну від напірної, охолоджене масло надходить до місць змащення в результаті власного напору від високо розташованих в машинному відділі напірних цистерн. Під час роботи систем, напірні цистерни безперервно поповнюються маслом, що подається насосом зі стічної цистерни двигуна. Тиск масла в системі мастила 0,07-0,1 МПа і залежить від висоти розташування напірної масляної цистерни.

Кількість масла, що підводиться до змащуюваних поверхонь, визначається в залежності від призначення системи. При змащенні поверхонь що труться, в малонавантажених деталей і вузлів, теплота тертя яких розсіюється в навколишнє середовище або відводиться іншими охолоджуючими рідинами, витрата масла невелика.

Коли масло подається до високонавантажених деталей і узлів тертя, а теплота, що виділяється при їх роботі, не може розсіюватися в навколишнє середовище при допустимих в експлуатації температурних умовах і їх охолодження іншими способами не передбачається, витрата масла визначається як потреба змазки, так і з умови відводу циркулюючим маслом теплоти еквівалентної роботі тертя. Визнана таким чином кількість масла може бути в багато разів більше витрачатися тільки для змащення тертьових поверхонь.

Характеристики обладнання систем змащення залежать від призначення системи, кількості теплоти, що відводиться маслом, і допустимого підвищення температури масла в процесі циркуляції. В залежності від їх основного призначення розрізняють масляні трубопроводи: приймально-перекачуючі, циркуляційної системи змащування, проточної системи змащення, сепарування масла, дренажний, підігріву масла.

При проектуванні масляної системи повинні бути забезпечені: працездатність системи при всіх можливих умовах експлуатації, живучість, резервування, ремонтопригідність і зручність експлуатації, технологічність, уніфікація і агрегатування механізмів, устаткування, труб і арматури, ударо- і вібростійкість, рівні інтенсивності повітряного шуму та вібрації відповідно до вимог, що пред'являються до цих систем, спеціальні вимоги, обумовлені технічним завданням на проектування суден (придатність до експлуатації в тропічних і арктичних умовах і т. д.). Крім того, термін служби системи до списання повинен дорівнювати терміну служби судна за умови заміни відповідних елементів в період ремонтів; для кожного сорту масла необхідно мати окремий приймально-перекачуючий трубопровід.

Найбільш складну систему змащення мають дизельні установки великої потужності, які можуть включати в себе наступні незалежні системи: напірну циркуляційну головного двигуна і охолодження його поршнів (якщо поршні охолоджуються маслом); гравітаційну (або циркуляційну) газотурбонаддувочних агрегатів; напірну циркуляційну приводів паливних насосів; лінійне змащення циліндрів; циркуляційну редукторних і гідродинамічних передач; напірну мастила допоміжних двигунів.

Комплектація, конструювання та виготовлення систем мастила здійснюється відповідно до Правил Регістру та галузевими правилами та нормами проектування. Масляна система головних двигунів повинна обслуговуватися двома масляними циркуляційними насосами, один з яких є резервним з незалежним приводом. При розташуванні двох головних двигунів в одному машинному відділенні допускається мати один резервний насос на два двигуни.

Необхідна кількість масла в системі залежить від кратності його циркуляції і може бути визначене за питомим обсягом (в середньому). Циркуляційна система дизелів характеризується наступними показниками: кратністю циркуляції масла, питомим масло протоком, питомою місткістю.

Оптимальна кратність циркуляції, що забезпечує максимальну довговічність масла дизелів, становить при водяному охолодженні поршнів не більше 10 1/год, при охолодженні поршнів маслом від загальної циркуляції системи 5-7 1/год. Зменшення кратності циркуляції в два рази збільшує термін старіння масла в три-чотири рази. Показники масляної системи приймаються по технічній документації головного двигуна або на підставі досвідчених середніх значень.

Питома витрата циркуляційного масла залежить від типу і потужності двигуна. У малооборотних дизелях вони зіставлять 0,8 – 1,3, в середньооборотних ДВС-1,3-2,0 і під допоміжногомогательних дизелях – 2,0-4,0 г/(кВт/год). Менші значення питомої витрати масла характерні для двигунів більшої потужності. Питома витрата масла в головних турбінних двигунах не перевищує 0,06-0,07 г / (кВт/год).

Під час роботи енергетичної установки масло витрачається в головних і допоміжних двигунах, механізмах і інших споживачах за рахунок витоків, чаду і втрат при сепарації. На судні зберігається запас оливи, який йде на заповнення втрат і на зміну масла в циркуляційній системі головних двигунів в разі аварійного обводнення його морською водою або забруднення після закінчення терміну служби масла. З гідно з Правилами Регістру місткість запасних масляних цистерн повинна бути достатньою для заповнення системи маслом до робочого стану. Тому запас циркуляційного масла коливається в межах 40-100%

4.2 Прийом та зберігання масла на судні.

Приймально перекачуючий масляний трубопровід служить для прийому масла з палуби і подачі його до місця зберігання; перекачуваня або заповнення маслом стічно-циркуляційних цистерн головних і допоміжних двигунів, редукторів, гід-ромуфт і заповнення маслобаків інших механізмів; відведення відпрацьованого масла в цистерни котельного палива.

Система перекачування і сепарування олії забезпечують сепарування масла в стічно-циркуляційних цистернах; заповнення чистим маслом стічно-циркуляційних цистерн і маслобаків двигунів з цистерн запасу; перекачування і се-парування відпрацьованого масла в цистерну чистого масла.

Прийом масла, як і палива, на судно провадиться закритим способом позасудовими засобами з берега (або з судна-заправника) через наливні палубні втулки або використання патрубків, розташовані в станціях прийому та видачі палива і масла. Ці ж патрубки використовують і для видачі масла з судна. При прийомі невеликих кількостей масла, подаваємого на судно в бочках, його перекачують переносним агрегатом перекачування палива і масла. Діаметр прийомних патрубків визначають з розрахунку прийому необхідного запасу масла на судно за 2-3 год при тиску не більше 0,2 МПа. Цистерни запасу масла рекомендується розташовувати позаподвійного дна. Їх, як правило, виготовляють вкладними і встановлюють у МВ вздовж бортів або переборок на деякій висоті від другого дна для того, щоб можна було самопливом заповнювати стічно-циркуляційні цистерни двигунів і редукторів. Цистерни запасного масла необхідно обладнати переливним трубопроводом в цистерну відпрацьованого масла.

Якщо пропульсивна установка розміщена в двох машинних відділеннях, для забезпечення живучості цистерни для зберігання масла рекомендується розташовувати в кожному машинному відділі лінії з окремими приймачами масла для кожного відділення.

Масла всіх сортів на судно приймають в цистерни запасу несудовими засобами через фільтр, наявний в приміщенні прийому палива і масла, по окремих трубопроводах. Масло деяких сортів на судно надходить в бочках, тоді його заливають у відповідні цистерни за допомогою перенесення маслоперекачуючого агрегату. Цистерни запасу масла розташовуються в машинному відділенні і в коридорі гребного валу. Видача масла головних і допоміжних двигунів здійснюється маслоперекачуючим насосом.

У систему включені сепаратори масла (основний і резервний), службовці для підготовки масла двигунів очищенням його від механічних домішок і води під час роботи установки. Сепаратори забезпечені системою програмного керування, забезпечує автоматичне розвантаження барабанів сепаратора під час його роботи. На пневмосхему в ЦПУ виведена сигналізація про знеструмлення і несправності системи, контролю за температурою масла при сепаруванні і кнопка дис-танційнної зупинки сепаратора.

Стічно-циркуляційну цистерну ГД поповнюють з цистерн запасу ГД по трубопроводу самопливом через відповідні клапани. Масляні ємності електрокомпрессорів заповнюють вручну переносною тарою із запасних видаткових цистерни компресорного масла. Очищення масла дизель-генераторів під час їх роботи провадиться відцентровими очисниками, вбудованими в маслобак двигуна.

У разі сильного забруднення масло сепарують резервним відцентровим сепаратором, наявними в системі. Для цього систему готують таким чином, щоб вона булла відключена від системи ГД щоб уникнути змішування різних сортів масел. Якщо масло відпрацювало встановлений термін (М10В2 -750 год, М10Г2 Ц С - 1500 год), воно не підлягає подальшого сепарування й насосом перекачування протікань палива і масла видається на палубу для здачі судну-складальникові або перекачується в відстійну цистерну важкого палива ГД для спалювання.

Видача відпрацьованого масла ГД здійснюється маслопе-рекачуючим насосом по самостійному трубопроводу через станції прийому палива і масла. Зачистка стічно-циркуляційної цистерни ГД виробляється ручним насосом.

У системі повинен бути передбачений стічний трубопровід, що з'єднує піддони всіх цистерн (крім міждонних) з цистерною проточек палива і масла. Трубопроводи виконані з сталевих безшовних труб, мають наступні діаметри, мм: 89X4, 76Х 4, 57X5, 45X4,38X4, 25X3, 14X2. Арматури сталеві. У системі може бути передбачений один (загальний) підігрівач масла.

Прийом масла на судно здійснюють позасудовими засобами через палубний фільтр за допомогою гнучких рукавів, приєднаних до палубних втулок з кожного борту. Кількість палубних втулок визначається асортиментом масел (в системі їх п'ять), застосовуваних в установці. Мастило редуктора, парових турбін і турбогенераторів виробляють одним турбінним маслом з присадками. Приймальний трубопровід забезпечує одночасне заповнення всіх запасних цистерн відповідним сортом масла.

Сепарування масла в системі здійснюється двома автоматизованими самозавантажними сепараторами типу Марх-207, виготовленими за ліцензією фірми «Альфа Лаваль »(Швеція). Система передбачає можливість сепарування свіжого масла, що знаходиться в цистернах запасів стічно-циркуляційних і цистернах відпрацьованого масла, а також видачу сепарованого масла на палубу. Сепаратори, насоси, підігрівачі і обслуговуючі їх прилади і арматура скомпоновані в єдиний агрегат сепарування масла.