книги из ГПНТБ / Королев Н.И. Эксплуатация судовых дизелей

Во всех случаях применения сернистых топлив следует перио­ дически проводить анализ проб (из подпоршневых полостей) отра­ ботавших цилиндровых масел на содержание в них щелочей. От­ сутствие щелочей указывает на недостаточность дозировки масла или на неправильный его выбор. В отработавшем цилиндровом масле должно содержаться щелочей не менее 1 мг КОН на 1 г масла. Цилиндровые масла применяют в зависимости от вида топлива (табл. 30).

В процессе работы дизеля находящееся в ее системе масло не­ избежно загрязняется вследствие попадания в него воды, топлива, нагара, кокса и других примесей. Под влиянием высоких темпера­ тур масло окисляется.

Для продления срока службы циркуляционное масло необходи­ мо систематически очищать. В судовых условиях применяют три способа очистки: отстой, фильтрация и сепарирование.

Очистка масла по первому способу заключается в отстаивании масла, при котором вода и механические примеси осаждаются па дно емкости и затем удаляются через спускной кран. Для улучше­ ния условий отделения примесей масло подогревают до темпера­ туры 70—80° С. Отстой должен осуществляться при спокойном состоянии масла в течение 6—10 ч.

Для тонкой фильтрации применяют фильтрующие патроны, со­ стоящие из картона, непроклеенной бумаги, хлопчатобумажной или специальной массы. Фильтрующие патроны после определен­ ного срока службы заменяют новыми пли регенерированными.

Через фильтры первичной (грубой) очистки пропускают все подаваемое насосом масло (полнопоточная фильтрация), через фильтры тонкой очистки — только 10—15% (байпасная фильтра­ ция).

Для контроля за состоянием работающего фильтра устанавли­ вают манометры или дифференциальный манометр, показывающий разность давлений до и после фильтра. Допустимая разность дав­ лений для каждого фильтра указана в заводской инструкции.

Обычно увеличение разности давления у прогретого дизеля свы­ ше 0,5—1 кгс/см2 указывает на засорение масляного фильтра. В этом случае необходимо переключить подачу масла с засорен­ ного фильтра на резервный и, убедившись в том, что последний работает нормально, приступить к очистке отключенного фильтра.

Масло, находящееся в циркуляционной системе, также необхо­ димо постоянно очищать, пропуская его через сепаратор, включен­ ный параллельно в систему смазки. Если система не позволяет проводить сепарирование при работе дизеля (турбины), то очистку масла сепаратором следует осуществлять на стоянке судна, когда главные дизели находятся в нерабочем состоянии.

Сепарирование смазочного масла следует производить при тем­ пературе 40—70° С, чтобы вязкость его не превышала 4.—6° ВУ (120—185 сст). Если сепарирование производят с добавлением во­ ды, например с целью понижения его кислотности, то масло следу­ ет подогревать до температуры 80—90° С.

178

Т а б л и ц а 30

§ 28. ЭКСПЛУАТАЦИЯ МАСЛЯНЫХ СИСТЕМ

Современные дизельные установки оборудуют системами смаз­ ки цилиндров, турбонагнетателей, вспомогательных дизелей, а так­ же циркуляционной системой для смазки деталей механизма дви­

180

рис. 82. Она включает: расходные, сточные цистерны и цистерны запаса масла, циркуляционные насосы, фильтры, сепараторы, мас­ лоохладители, трубопроводы, арматуру и контрольно-измеритель­ ные приборы.

Масло, поступающее на трущиеся поверхности, омывает их, смазывает и охлаждает, а затем унося с собой частицы износа по сливной трубе, возвращается обратно в сточную цистерну.

Рис. 82. Масляная система силовой установки теплохода:

/— масляный сепаратор; 2— подогреватель;3 — ручной насос; 4— масляные насосы; 5— масля­ ные фильтры; 6— емкость для химической очистки маслохолодильннков; 7— маслохолоднльннкн; S— запасные емкости; 9— напорная цистерна цилиндрового масла10; — главный дизель; //— фильтры тонкой очистки;12— цистерна грязного масла;13— масляные цистерны;14— вспо­ могательные дизели

Очищенное в фильтрах и сепараторах и охлажденное в масло­

гравитационная смазка турбонагнетателей, работающих на мас­ ле; смазка поступает из системы главного дизеля (рис. 83, б);

смазка с насосами, навешенными на концах вала турбонагне­ тателей (рис. 83, е).

Наиболее распространенной является автономная гравитацион­ ная система. Ее применяют на большинстве судов с дизелями «Бурмейстер и Вайн», а также на некоторых судах с дизелями «Зульцер» («Красноград», «Лисичанск» и др.).

Второй тип смазки применяют на судах с дизелями «Зульцер» («Волголес», «Луганск» и др.).

Третий тип смазки применяют в турбинах фирмы «Броун-Бове- ри» («Углеуральск», «Лениногорск» и др.).

181

Гравитационные системы смазки турбонагнетателей оборудова­ ны автоматической сигнализацией, предупреждающей о снижении уровня масла в цистерне. В качестве датчика сигнализации уров­ ня используются реле давления пли поплавковые реле уровня.

Кроме описанных мест смазки дизеля, существует большое ко­ личество точек ручной смазки, о которых нельзя забывать во время эксплуатации (пульт управления, топливные НВД, валоповоротное устройство, регулятор, привод механических масленок, пусковые клапаны и т. д.)\

Вспомогательные дизели обычно имеют свою отдельную масля­ ную систему, которая пополняется маслом от системы главного дизеля (см. рис. 82) или от отдельной расходной масляной цис­ терны.

Эксплуатация лубрикатора сводится к добавлению в него масла и наблюдению за работой. Необходимо следить затем, чтобы в

182

масляные резервуары лубрикатора не попала вода и грязь, кото­ рые способствуют коррозии шариковых клапанов и могут привести

кчастичному пли полному закупориванию масляных трубок. Подачу масла следует регулировать величиной хода плунжера,

ане количеством капель, так как размер капли изменяется в зави­ симости от температуры, сорта масла, частоты вращения дизеля и других причин. Каплеуказателем нужно пользоваться только для того, чтобы убедиться в исправности лубрикатора.

В последних моделях лубрикаторов водяной затвор заменен прозрачными коническими (из плексигласа) втулками, в которые помещены шарики. Во время работы лубрикатора шарики подни­ маются. По высоте расположения шариков судят о работе насоса и величине подачи масла каждым насосом. При правильной работе лубрикатора все шарики будут находиться на одном уровне.

Большое значение для цилиндровых втулок имеет режим смаз­ ки, т. е. начало и продолжительность подачи масла. Расход ци­ линдрового масла устанавливается в зависимости от содержания серы в топливе, на котором работает дизель, и от щелочности масла, которым смазывают цилиндры (см. табл. 24).

Расход цилиндрового масла в малооборотных судовых дизелях

всреднем составляет 0,5—1 г/э. л. с.-ч, в высокооборотных — до 1—3 г/э. л. с.-ч. В малооборотных дизелях «Бурмейстер и Вайн»

он равен 0,25—0,4 г/э. л. с.-ч; в дизелях «Зульцер», МАН и «Фи­ ат» 0,6—0,8 г/э. л. с.-ч.

Для обеспечения нормальной работы лубрикатора необходимо очищать ежемесячно фильтрующую сетку и раз в год коробку лубрикатора от загустевших осадков масла.

Клапаны масляных штуцеров препятствуют проникновению га­ зов в масляный трубопровод и лубрикаторы. Штуцеры устроены так, что их клапан открывается, когда в маслопроводе создается давление, превышающее натяжение пружины и давление в ци­ линдре.

При зависании клапанов штуцеров условия смазки цилиндро­ вых втулок нарушаются. При появлении газов в маслопроводе, показывающих неудовлетворительное состояние штуцеров, послед­ ние необходимо разобрать, осмотреть, промыть клапаны, пружины. Клапан проверяют на плотность и, если нужно, притирают.

Эксплуатация циркуляционной системы сводится к поддержа­ нию заданных температуры и давления масла, профилактике обо­ рудования системы и очистке масла.

Постоянство температуры масла в системе поддерживается ав­ томатически при помощи термостатов и терморегуляторов, которые устанавливают или на трубопроводе масла, или на трубопроводе охлаждающей воды. Давление масла в циркуляционной системе контролирует аварийно-предупредительная сигнализация.

183

шюнного масла нельзя допустить повышения его температуры вы­ ше 60—70° С.

У дизелей с охлаждением поршней маслом во избежание обра­ зования кокса в полостях охлаждения и лучшего сохранения плен­ ки на трущихся поверхностях прокачку масла после остановки ди­ зеля надо продолжать еще 20—30 мин.

Расход циркуляционного масла определяют количеством доли­ ваемого в систему дизеля масла, необходимого для обеспечения циркуляции заданной кратности. Эта величина зависит от конст­ рукции и технического состояния дизеля (изношенности цилиндро­ вых втулок и колец, утечек масла и т. д.), а также от качества самого масла (испаряемости, вязкости и индекса вязкости).

Наибольший расход циркуляционного масла наблюдается в тронковых дизелях, в которых цилиндры не отделены от картера. В них на доливку циркуляционной системы тратится до 2 г/э. л. с.-ч, а иногда и больше. В тех дизелях, где цилиндры при помощи диафрагмы отделены от картера и отсутствуют утечки масла, циркуляционную систему пополняют редко и в небольших количествах.

Особое внимание следует обращать на уровень масла в сточной цистерне. Утечку масла через неплотности в охладителях и турбо­ проводах обнаруживают по снижению уровня в цистерне.

Необходимо также знать минимальное количество масла в цир­ куляционной емкости, при котором обеспечивается нормальная ра­ бота масляного насоса, а также углы крена и дифферента, при ко­ торых приемный патрубок оголяется.

Уровень масла в цистерне следует поддерживать у верхней от­ метки.

Не реже одного раза в год цистерны и приемные сетки нужно осматривать'и очищать от осадков грязи п масла.

Рабочее масло в циркуляционной системе дизеля необходимо периодически подвергать анализу для определения его качества.

В случае обкатки дизеля, его ремонта или моточистки анализ масла производят по окончании этих работ; во всех остальных случаях примерно в следующие сроки:

для тронковых и крейцкопфных дизелей с наддувом, имеющих масляное охлаждение поршней от циркуляционной системы смаз­ ки — через 500 ч работы;

для крейцкопфных дизелей остальных типов—через 1000 ч.

В случае совпадения отбора пробы масла с необходимостью доливки свежего масла в систему отбирают пробы масла перед доливкой и после доливки через 1 ч работы дизеля.

При приемке масла с присадкой следует отбирать пробу масла в пробирку для отстоя с целью контроля стабильности присадки. В случае ее выпадения масло заменяют.

Для средне- и высокооборотных дизелей содержание общих механических примесей в смазочных маслах, с учетом полезных присадок, должно быть не более 1%; для малооборотных дизе­ лей— 1,5% (ГОСТ 637.0—59).

184

Общее содержание механических примесей в циркуляционных (картерных) маслах с присадкой моющего и диспергирующего ти­ пов допускается до 3% при условии, что все механические примеси

ских примесей определять зольность. Браковочным показателем в этом случае считается увеличение содержания золы в масле (в два раза по сравнению со свежим маслом для среднеоборотных и

(ГОСТ 5985—59) в случае отсутствия воды в масле. Предельным значением кислотного числа масел для подшипников с небаббито­ выми вкладышами (например, из свинцовистой бронзы) следует считать 0,5 мг КОН на 1 г масла.

Содержание воды в циркуляционных (картерных) маслах с присадками моющего и диспергирующего типов допускается не более 0,1%. При содержании воды в циркуляционных маслах бо­ лее 0,5% необходима сепарация масла (ГОСТ 2477—65 и ГОСТ 8287—57). Изменение вязкости масел допускается ±20% (ГОСТ

33—66, ГОСТ 6258—52, ГОСТ 6307—60).

Понижение температуры вспышки должно быть не более 20% (ГОСТ 4333—48).

На водорастворимые кислоты реакция масла должна быть кис­ лой (ГОСТ 6307—60).

Для проверки качества работы фильтров и сепараторов пробы масла отбирают в отдельные бутылки одновременно до и после поступления масла на фильтры и сепараторы. Пробы масла следу­ ет отбирать в сухие чистые бутылки емкостью 0,5—1 л (бутылки заполняют маслом на 3/4 их объема).

Масла подлежат замене при достижении одного из браковоч­ ных показателей, указанных выше, и в случае невозможности его восстановления в судовых условиях.

§ 29. ОБСЛУЖИВАНИЕ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ

Системы охлаждения служат для отвода тепла от втулки, кры­ шек, поршней, выпускных клапанов, выпускных ресиверов, форсу­ нок, газотурбонагнетателей главных и вспомогательных дизелей и поддержания в них температурного режима, обеспечивающего оптимальное протекание теплового процесса и минимальный износ деталей и узлов. В качестве охлаждающего вещества в большин­ стве случаев используют воду и масло.

В современных дизельных установках объектами охлаждения, часто оборудуемыми отдельными системами, являются цилиндры и газотурбонагиетатели, поршни, форсунки, пресная вода или масло.

В судовых дизелях наибольшее распространение получила замкнутая система охлаждения: пресная вода (или масло) охлаж-

185

Рис. 84. Принципиальная схема объединенной системы охлаждения главного и вспомогательного дизелей:

1— резервный насос пресной и забортной воды2; и 3— насосы пресной воды; 4— вспомога­ тельные дизели;5 — главные охладители пресной воды;6 и 1 5 — термометр и манометр со­ звуковой сигнализацией; 7— главный дизель8;— испаритель; 9 — регулирующий клапан; /О— компрессоры;1 1 — охладитель масла турбонагнетателя12; — расширительная цистерна;13 и 14 — насосы забортной воды; 16 — навешенные маслоохладители;17 — маслоохладители

186

дает непосредственно детали дизеля (рис. 84, а), г забортная вода охлаждает пресную воду (масло пли воздух, рис. 84, б). Такая система применена на судах типа «Тпксн», «Краснодар», «Симфе­ рополь», «Белорецк» п др.

Замкнутая система охлаждения включает в себя циркуляцион­ ные насосы, водяные холодильники, расширительную цистерну, тру­ бопроводы, арматуру и контрольно-измерительные приборы.

В системе предусматривается автоматическое регулирование температуры воды и аварийно-предупредительная сигнализация по давлению и температуре.

Системы охлаждения вспомогательных и главных дизелей на большинстве судов соединены. Такая система рациональнее авто­ номной, т. к. в ней меньше механизмов и теплообмеиных аппара­ тов, проще обслуживание; без установки специальных подогрева­ телей проще решается задача прогрева главного дизеля (см.

рис. 84).

Поршни главных дизелей охлаждают маслом или пресной во­ дой (по замкнутому контуру).

В случае применения масла поршни охлаждают от общей систе­ мы циркуляционной смазки дизеля с использованием одних и тех же насосов, холодильников, фильтров, цистерн и одной марки масла.

Масло к поршням от циркуляционной системы подводится от головного соединения с помощью телескопического либо шарнирно­ го устройства. Схемы телескопических устройств для некоторых типов дизелей показаны на рис. 85.

Водяное охлаждение поршней выполняют автономным или из системы охлаждения цилиндров.

При автономном охлаждении (дизели «Зульцер») система комп­ лектуется отдельными насосами, холодильниками, цистерной и другими необходимыми устройствами.

Учитывая важность надежного теплоотвода от поршней, авто­ номная система является оправданной, так как позволяет со­ здавать температурный режим, необходимый для нормальной ра­ боты поршней.

Воду к поршням подводят только по телескопическим трубам (при шарнирном устройстве трудно добиться надежного уплотне­ ния соединений). При водяном охлаждении поршня сальник теле­ скопического устройства, как правило, выносят за пределы кар­ тера дизеля (во избежание обводнения масла и попадания масла в охлаждающую воду).

Чтобы предупредить гидравлические удары охлаждающей жид­ кости (масла или воды) при телескопическом подводе в системе предусматривают воздушные колпаки (дизели МАН, «Гетаверкен») или жидкость подводят непосредственно в телескопическую пару сверху или снизу через неподвижную трубу (дизели «Зульцер», «Бурмейстер и Вайи»).

Форсунки охлаждают пресной водой или топливом (а иногда и маслом).

187