«Судовые вспомогательные механизмы, системы и их эксплуатация» (стр. 15 )

ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ.

       

Рис. 34. Центробежный и осевой вентиляторы.

  Воздух, проходящий через всасывающий патрубок 3, поступает на лопатки 2 колеса вентилятора (рис. 34.а).

  При вращении колеса, вследствие силового воздействия лопаток на воздух, воздух приобретает окружную скорость вращения вокруг оси колеса, относительную скорость вдоль профиля лопатки и абсолютную скорость, полученную как результат геометрического сложения окружной и относительной скоростей.

  При движении в межлопаточном пространстве от окружности входных кромок до окружности выходных кромок лопаток колеса, воздуху передаётся энергия двигателя 5, подведённая к колесу вентилятора. 

  Таким образом, вышедший с колеса поток воздуха поступает в неподвижную спиральную камеру 1, где вследствие снижения скорости будет происходить преобразование динамического напора в статический, чем достигается величина статического напора воздуха при выходе из вентилятора.

ОСЕВЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ.

  Воздух, всасываемый через патрубок поступает к рабочему колесу 1, идёт вдоль его оси, проходит между лопастями колеса и затем поступает в нагнетательный патрубок и выходит наружу (рис. 34.б). Осевые вентиляторы создают незначительный напор, поэтому на судах их применяют для вентиляции трюмов, жилых и служебных помещений.

Эксплуатация вентиляторов.

  Подача (расход) воздуха вентилятором Q изменяется прямо пропорционально изменению частоты вращения n, т. е.:

  Q2/Q1 = n2/n1

Напор (давление) Н, создаваемый вентилятором, изменяется прямо пропорционально частоте вращения n в квадрате, т. е. :

  H2/H1 = n22/n12

Мощность N, потребляемая  вентилятором, изменяется прямо пропорционально частоте вращения n в кубе, т. е.:

  N2/N1 = n32/n31

  Исходя из приведенных соотношений, при эксплуатации вентиляторов следует регулировать их подачу изменением частоты вращения лопастного колеса.

  При подготовке вентилятора к пуску необходимо снять крышку со стороны притока воздуха. Вентиляторы с большим расходом воздуха рекомендуется пускать при открытой заслонке.

  При подготовке вентилятора к работе после монтажа или ремонта, необходимо проверить отсутствие на лопастях трещин, вмятин, прогиба, ослабления посадки колеса.

  Во время работы вентилятора нельзя допускать ударов и толчков по кожуху вентилятора во избежание вмятин и перекосов, которые приводят к задеванию рабочего колеса за кожух и выводу его из строя.

  Причинами малой подачи воздуха могут быть: неправильное положение заслонок, засорение и неплотность в воздуховодах, недостаточная частота вращения или неправильное направление вращения рабочего колеса.

  При появлении стуков и ударов, увеличении вибрации, вентилятор останавливают. В момент остановки следует прослушивать механизм вентилятора, чтобы убедиться в отсутствии шумов, стуков и задевания.

  При аварийной остановке вентилятора следует проверить крепление вентилятора, состояние амортизаторов и муфт, крепление рабочего колеса и его балансировку, отсутствие посторонних предметов внутри вентилятора.

Вопросы для повторения и самопроверки:

1. Назначение и типы судовых вентиляторов,  параметры их работы.

2. Центробежные вентиляторы. Конструкция и работа.

3. Осевые вентиляторы. Конструкция и работа.

4. Эксплуатация вентиляторов.

Глава 3

СЕПАРАТОРЫ ТОПЛИВ И МАСЕЛ. ФИЛЬТРЫ.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ СЕПАРАТОР.

  Топливо и смазочные масла перед их использованием в дизеле необходимо обработать. Для этого применяются отстаивание и подогрев с целью удаления воды, грубая и тонкая фильтрация для удаления плотных частиц, а также сепарация.

  Центробежный сепаратор (Рис.35) используется для разделения двух жидкостей, например топлива и воды, или для разделения жидко­сти и твердых (плотных) частиц, которые встречаются в масле. Разделение этих сред ускоряется с помощью центробежного сепа­ратора и может осуществляться непрерывно. Если сепаратор предназначен для разделения двух жидкостей, его называют пурификатором (очистителем). Если сепаратор устроен (собран) так, что может выделять примеси и небольшое количество воды из топлива или масла, то его называют кларификатором (тон­ким очистителем-осветлителем).

  Удаление примесей и воды из топлива имеет большое значе­ние для обеспечения хорошего сгорания топлива. Благодаря уда­лению загрязняющих примесей из смазочного масла удается уменьшить изнашивание деталей дизелей и предотвратить воз­можные неполадки и поломки. Поэтому сепарация масла и топли­ва совершенно необходима.

  Центробежный сепаратор состоит из электродвигателя с вер­тикальным валом. В верхней части сепаратора смонтирован бара­бан. На корпусе, в котором помещен барабан, расположены раз­личные питательные (входные) и нагнетательные (выпускные) трубопроводы. Барабан может быть цельным и работать периоди­чески. В нем скапливаются отсепарированные примеси, которые необходимо периодически удалять.  Процесс пурификации.

  В других конструкциях барабан имеет раздельные верхнюю и нижнюю половины. В этом случае отсепарированные примеси можно удалять из работающего сепаратора, т. е. не выключая его. При этом неочищенное (загрязненное) топливо поступает в центральную часть барабана, поднимается вверх по пакету (на­бору) дисков (тарелок) и выходит из барабана в верхней его части (рис.35).

  В результате центробежного разделения двух жидкостей, таких как топливо и вода, образуется цилиндри­ческая поверхность раздела между ними. Расположение этой по­верхности раздела внутри барабана имеет очень большое значе­ние для нормальной эффективной работы сепаратора. Устойчивое требуемое расположение поверхности раздела фаз поддержи­вается посредством применения регулировочных шайб или грави­тационных дисков (тарелок) соответствующего диаметра, уста­навливаемых на выпускном канале из сепаратора. Эти кольца и шайбы различного диаметра имеются в наличии для каждого сепаратора, чтобы можно было подобрать шайбу или кольцо соответствующего размера в зависимости от плотности сепарируе­мого топлива. Чем меньше плотность сепарируемого топлива, тем больше должен быть внутренний диаметр регулирующей  шайбы.

Процесс кларификации.

  Его применяют для очистки топлива, которое мало содержит или совсем не содержит воду. При этом удаляемые из топлива примеси скапливаются в грязевой камере, расположенной на периферии барабана. Барабан кларификатора имеет только одно выпускное отверстие (рис. 35.б). Гравитацион­ные диски здесь не применяют, так как поверхность раздела жидких фаз не образуется. Поэтому барабан работает с максималь­ной разделяющей способностью, так как топливо подвергается воздействию максимальной цент­робежной силы.

Тарелки барабана.

  Барабаны пурификаторов и кларификаторов содержат каждый по пакету ко­нических дисков (тарелок). В каждом таком пакете может быть до 150 тарелок, отделенных одна от  другой  небольшим  зазором (просветом). Процесс отделения примесей и воды из топлива происходит между этими тарелками.

Ряды центрированных отверстий, расположенных в каждой тарел­ке около ее наружной кромки, служат для поступления в межта­рельчатые пространства грязного топлива, т. е. топлива, подлежа­щего обработке. Под действием центробежной силы легкие ком­поненты (чистое топливо) перемещаются к оси вращения бараба­на, а вода и примеси (более тяжелые компоненты) отбрасываются к периферии барабана, т. е. к его стенкам. Вода и примеси образу­ют отстой (шлам), который движется к периферии барабана вдоль нижних сторон (поверхностей) тарелок.

Периодическая работа сепаратора.

  Некоторые сепараторы сконструированы так, что имеют непродолжительный период ра­боты. Затем их выключают для очистки отсепарированных при­месей (плотных частиц). После очистки тарелок и удаления шлама из барабана сепаратор опять включают. При такой перио­дической работе используются барабаны двух различных конст­рукций: длинный узкий и короткий широкий барабаны. Для сепа­раторов с узким барабаном требуется очистка после непродолжи­тельного периода работы. Для этого барабан необходимо раз­бирать. Очистка такого узкого барабана, не имеющего пакета тарелок, намного проще, чем барабана с тарелками. Сепаратор с широким барабаном и с тарелками можно чистить на месте, хотя и имеются дополнительные трудности в очистке пакета кониче­ских тарелок.

Непрерывная работа сепаратора.

  Сепараторы с широкими барабанами современных конструкций могут эффективно работать в течение длительного периода. Это достигается путем выброса (выстреливания) через определенные промежутки времени шлама из барабана. Шлам скапливается по периферии барабана в про­цессе непрерывкой его сепарации из топлива. Через определен­ные промежутки времени шлам выбрасывается из барабана наружу, прежде чем он начнет отрицательно влиять на процесс сепарации топлива. В начале процесса выброса шлама (автома­тическая очистка барабана) подачу топлива в сепаратор прекра­щают и топливо, оставшееся в барабане, удаляют впуском про­мывочной воды. Вода заполняет гидравлическую систему, распо­ложенную в нижней части барабана, и открывает пружинные клапаны. Затем под воздействием воды движется вниз подвиж­ная нижняя часть барабана. В результате этого открываются выпускные окна, расположенные по периферии барабана в его средней части. Шлам выталкивается через эти окна центробежной силой. Затем под воздействием воды поднимается подвижная часть барабана опять вверх (в исходное положение). В резуль­тате этого выпускные окна закрываются. Затем в барабан по­дается вода для восстановления жидкостного уплотнения (водя­ного затвора), необходимого для процесса сепарации. После этого возобновляют подачу в сепаратор необработанного топлива и процесс сепарации продолжается.