3.1.2. Рідкі палива

Найбільш споживаними рідкими паливами є нафтопродукти - від легких дистилятів до залишкового нафтового палива. Ці нафтопродукти мало відрізняються по теплоті згоряння і вмісту сірки, але істотно відрізняються по в'язкості. Правильне розпилювання палива у форсунці важливіше, ніж точне вимірювання витрати. Для повного згоряння необхідно, щоб паливо подавалося при контрольованому тиску і в'язкості. Це особливо важко здійснити для важких залишкових фракцій, так як їх в'язкість сильно змінюється залежно від температури, складу і навіть від витрати.

Задовільне згорання легких дистилятів можна забезпечити при контрольованому тиску і температурі. Але важкі залишкові фракції повинні безперервно циркулювати від паливні в паливний бак. Якщо циркуляцію перервати, то паливо охолодиться і закупорить магістраль.

У системі з рециркуляцією результуючу витрату палива, що поступає в паливню, виміряти неможливо, її потрібно обчислювати, віднімаючи витрату на рециркуляцію з витрати палива, що перекачується з бака. Зазвичай для цього користуються турбінними витратомірами через їх високу точність, хоча вони дуже чутливі до змін в'язкості, особливо при малій витраті. Протидіючий тиск у форсунці регулюється клапаном в лінії рециркуляції, а витрата на розпалювання регулюється налаштуванням отвору форсунки. Для поліпшення розпилювання необхідно подавати водяну пару в певному відношенні до витрати на розпалювання.

Якщо нафтове паливо має постійний склад, то регулювання температури, забезпечить цілком задовільне регулювання в'язкості. Але якщо доводиться користуватися нафтовим паливом з різних джерел, то залежності в'язкості від температури можуть бути абсолютно різними. В цьому випадку необхідно контролювати в'язкість як для отримання хорошого розпилювання, так і для точного вимірювання витрати.

Проба нагрітого нафтового палива прокачується при прямому ході через діафрагму з отвором, що виконує роль модельної форсунки. Якщо вважати витрату палива постійною, зміна перепаду тиску на діафрагмі вкаже зміни в'язкості і (або) густини, які однаково впливають на характеристику форсунки. Регулювання перепаду тиску на діафрагмі шляхом дії на температуру палива забезпечить стійку роботу паливні і витратомірів. Витрата через насос, що прокачує відібрану пробу, може змінитися через певний час, що вимагає повторного настроювання регулятора в'язкості на номінальне значення; але зміни густини або в'язкості палива не можуть вплинути на витрату прокачуваного палива, так як ці зміни контролюються.

Сопла паливних форсунок можна налаштовувати за допомогою реверсивного електродвигуна постійної швидкості. Витрата палива зростає при збудженні "збільшуючої" обмотки двигуна і знижується при збудженні "зменшуючої" обмотки. В цьому випадку регулятор витрати складається з двох компараторів, один з яких діє при додатному відхиленні від заданого значення, а другий - при від'ємному. Між двома діями повинна бути невелика зона нечутливості, яка необхідна для забезпечення стійкості і зменшення впливу перешкод на регулювання. Проте наявність зони нечутливості зменшує точність регулювання витрати. Для поліпшення точності регулювання витрати описаний вище трипозиційний регулятор може отримувати сигнал зворотного зв'язку не по величині витрати, а по положенню сопла паливної форсунки. Тоді звичайний пропорційно-інтегральний регулятор витрати встановлює задане значення трипозиційного регулятора положення сопла паливної форсунки при каскадному включенні. Відповідна схема показана на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Каскадна CAP витрати нафти з корекцією на положення сопла

форсунки. FC -регулятор витрати; GC —регулятор положення сопла,

GI— давач положення сопла, М—реверсивний електродвигун