3.3.3. Масляная система

Приступая к расчету, вначале необходимо дать описание системы с указанием назначения системы, состава оборудования (перечислить расходные, циркуляционные, масляные цистерны, насосы, сепараторы, цистерны отработавшего масла, холодильники, фильтры, терморегуляторы и др.). Затем указываются: тип системы смазки – с «сухим» или «мокрым» картером, количество и марка масла в системе, срок службы масла главных и вспомогательных дизелей, материал труб и арматуры, контрольно-измерительные приборы. Все эти данные можно взять из технических условий на поставку главных и вспомогательных дизелей или в инструкциях по эксплуатации.

Оборудование масляной системы, относящееся непосредственно к двигателю, т.е. навешенное на него, не рассчитывают, но указывают при его описании.

Далее определяются параметры комплектующего оборудования.

По назначению масляные насосы могут быть: перекачивающие, циркуляционные (нагнетательные и откачивающие) и прокачивающие (для прокачки двигателя перед пуском).

Перекачивающие насосы служат для перекачки масла из одной емкости в другую. Подачу такого насоса м /с, выбирают, исходя из необходимого времени перекачки требуемого объема масла:

,

где V - объем масла, м³; τ - время перекачки, которое может быть принято равным 0,5…1 ч., но не должно превышать 3 ч.; k - коэффициент запаса по подаче, равный 1,15…1,18.

Как правило, подача циркуляционных насосов определяется заво­дом и в проекте не рассчитывается. При отсутствии данных о подаче насоса она определяется в зависимости от общего количества теплоты, которую необходимо отвести.

Подача масляного насоса Q_м, м³/с, определится по формуле

где = 830…850 кг/м³ - плотность масла; - теплоемкость масла, кДж/кг К; - температурный перепад масла в масляном холодильнике, ^OC.

Подача откачивающих масляных насосов принимается в 2…2,5 раза выше, чем подача нагнетательного, но при меньшем давлении (не более 0,1…0,15 МПа).

Мощность, потребляемая насосом, определяется аналогично мощности насоса системы охлаждения. Давление циркуляционного масляного насоса для МОД составляет 0,2…0,3 МПа, для СОД - 0,3…0,5 МПа и для ВОД - 0,4…1,2 МПа.

Для предпусковой прокачки двигателя маслом ставят ручной или электронасос с небольшой подачей. Циркуляционные цистерны заполняются маслом также с помощью ручного насоса.

Для очистки масла в систему включается сепаратор. Производи­тельность сепаратора Q_v, м³/ч, выбирают из расчета возможности пропустить за 1...3 ч всё масло циркуляционной системы. Она определяется по формуле

,

где V_мц - объем масла в циркуляционной системе, м³; τ = 1…3 ч - время прокачки.

Число сепараторов принимают равным 1…2 в зависимости от их производительности. Для сбора отходов сепарации должна быть предусмотрена цистерна грязного масла.

Масляные холодильники, как правило, поставляются с двигате­лем. При необходимости выбора холодильника его поверхность охлаждения F, м², определяют по формуле

где k – коэффициент теплопередачи, который составляет без турбулизатора 0,27…0,95 кВт/м²К, а для холодильника с турбулизатором 0,35…1,17 кВт/м²К; Δt_ср - средняя разность температур масла и воды:

^оС,

здесь - температура масла перед и за холодильником, принимается соответственно 45…55^оС и 35…40^оС; - температура забортной воды перед и за холодильником, принимается соответственно 28… 30°С и 33...35^оС, если несколько холодильников включено последовательно ^ОС.

Суммарное количество масла ∑G_м, т, заливаемое в картеры главных и вспомогательных двигателей, оценивают по формуле

где ρ_м - плотность масла, можно принять ρ_м= 900 кг/м³; ёмкость маслосборника главного двигателя, м³; V'_мс = ёмкость маслосборника вспомогательного двигателя,м³; k − количество главных двигателей; k' − количество вспомогательных двигателей; k – коэффициент, учитывающий "мертвый объём" маслосборников,

Объём сточно-циркуляционной цистерны принимают на 40…50% больше хранящегося масла. Это объясняется тем, что масло в цистерну поступает нагретым и вспененным, и поэтому цистерна заполняется обычно не более чем на 0,7...0,8 высоты. Объём сточно-циркуляционной цистерны, м³, определяют по формуле

где Q_v - подача насоса, м³/ч; z - кратность циркуляции масла для МОД равна 4…15, для СОД – 23…60, для ВОД – 75…100, для редукторов – 5…15, для газотурбонагнетателей - 7...12; k =1,05...1,07 - коэффициент, учитывающий "мёртвый" остаток.

Объем цистерн расходных или сепарированного масла, м³, зависит от вместимости систем смазки двигателей и определяется по формуле

,

где V_мсz – вместимость каждого маслосборника или картера работающих главных и вспомогательных двигателей, м³.