Сизых В.А. Судовая автоматика и аппаратура контроля

Подождите немного. Документ загружается.

или

уменьшает количество пара, поступающего в топли-

воподогреватель.

Настройку регулирующего блока про-

изводят дросселем 9.

В регуляторе вязкости

«ЕВРОКОНТРОЛЬ»

с вис-

козиметром

ВИСК2П

(рис. 50) использован принцип,

основанный на измерении силы трения в слое жидкости,

протекающей между двумя дисками. Ведущий диск I

вискозиметра вращается с постоянной угловой скоро-

•стью.

Он имеет радиальные пазы, края которых обра-

зуют лопатки, постоянно захватывающие топливо и

лагнетающие

его в зазор 5 между дисками Вискози-

метр

ВИСК2П

нечувствителен к загрязнениям топлива,

так как в нем нет ни капиллярных трубок, ни

каких-ли-

•бо

других узких отверстий, которые могли бы засорять-

ся. Вследствие внутреннего трения между частицами

топлива на поверхности ведомого диска 2 возникает кру-

тящий момент, разворачивающий вал 3 вискозиметра

на угол, пропорциональный текущему значению вязко-

сти и зазору 5 между дисками. Крутящий момент пере-

дается на рычаг 7, который преобразует угол поворота

ведомого вала 3 в пневматический сигнал путем измене-

ния зазора между заслонкой 5 и соплом

При увели-

чении вязкости зазор между соплом 4 и заслонкой 5

уменьшается и давление сжатого воздуха на выходе из

камеры а (в трубопроводе

//)

увеличивается. С умень-

шением вязкости топлива, наоборот, давление воздуха

уменьшается. Управляющий сигнал на выходе из регу-

Рис. 50. Регулятор вязкости «ЕВРОКОНТРОЛЬ»

лятора

воспринимается

сильфонами

обратной свя-

зи. Оси

сильфонов

смещены таким образом, что разви-

ваемый

ими

момент на рычаге 7 противоположен по

направлению

моменту на валу 3. Равновесие восстанав-

ливается, когда эти моменты уравновешивают друг дру-

га. Конструкцией регулятора предусмотрена возмож-

ность смещения сильфона 10 вверх или вниз. Начальное

значение диапазона измерения устанавливают измене-

нием силы натяжения пружин 6, 8.

Как и в регуляторе

«ВАФ-ВИСКОТЕРМ»,

мембран-

ный регулирующий клапан, реагируя на изменение дав-

ления воздуха в трубопроводе 11, увеличивает или

уменьшает (в зависимости от вязкости топлива) коли-

чество пара, поступающего в

топливоподогреватель.

Неисправности регуляторов температуры н вязкости.

Неисправности терморегуляторов чаще всего вызывают-

ся нарушением герметичности термосистем,

изменением,

характеристик пружин, перекосами и заеданиями ры-

чажных передач и регулирующих органов (клапанов и

золотников).

Нарушение герметичности термосистем приводит к

резкому падению давления внутри чувствительного эле-

мента, вследствие чего регулирующий орган системы ус-

танавливается в одно из крайних положений и переста-

ет реагировать на изменение температурного режима.

Изменение начального натяжения пружины, перекосы

и заедания в рычажных передачах и регулирующих

органах значительно понижают чувствительность регу-

лятора и температура выходит за допустимые пределы.

При обнаружении указанных неисправностей систему

обычно переключают на ручное управление и с помощью

соответствующих приборов проверяют и ремонтируют

регулятор в судовых условиях.

Нарушения в работе регуляторов вязкости чаще все-

го наблюдаются при поломке пружин, перекосах и зае-

даниях рычажных передач, разрушениях и загрязнени-

ях мембран. Для повышения чувствительности регуля-

торов вязкости их

капиллярные

трубки, мембранные

полости и каналы дроссельных клапанов необходимо

периодически промывать легким (дизельным) топли-

вом.

В большинстве случаев неисправности регуляторов

температуры и вязкости устраняют и настраивают регу-

ляторы на заданный режим в заводских лабораториях.

22. СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ

ТОПЛИВНЫХ И СМАЗОЧНЫХ СИСТЕМ

Требования Речного Регистра РСФСР. В

соответст-

вии

с Правилами классификации и постройки

судов

внутреннего плавания автоматические средства управле-

ния и контроля за работой топливных систем главных

дизелей должны обеспечивать: автоматическое попол-

нение расходных цистерн; автоматическое управление

системой подогрева и прокачки тяжелого топлива; авто-

матический

п\ск

резервных насосов; дистанционный

пуск и остановку сепараторов и автоматическую

раз-

грузку их от шлама по сигналам программного устрой-

ства;

автоматическое регулирование вязкости топлива;

автоматическую циркуляцию топлива через подогрева-

тели после их отключения в течение определенного вре-

мени, достаточного для предупреждения перегрева топ-

лива; дистанционное и автоматическое переключение

двигателей с дизельного на тяжелое топливо и наобо-

рот; предупредительную сигнализацию: о минимальном

уровне топлива и максимальной температуре в расход-

ных

цистернах, максимальной и минимальной темпера-

турах тяжелого топлива на входе в дизель, максималь-

ных уровнях в сточных цистернах, максимальной темпе-

ратуре топлива на входе в сепаратор и минимальном

давлении

потока топлива на выходе из

сепаратора.

Средства автоматизации смазочных систем должны

обеспечивать: пуск с дистанционного поста управления

(ДПУ)

или централизованного поста управления (ЦПУ)

насосов предпусковой прокачки и автоматическую оста-

новку их после выполнения операции; автоматическое

включение

насосов предпусковой прокачки при пуске

реверсивных дизелей, а также автоматическую работу

их в период реверсирования; автоматический пуск и ос-

тановку резервных смазочных насосов;

автоматическое

регулирование температуры смазочного масла на входе

в дизель; предупредительную сигнализацию о перегреве

смазочного масла, падении давления в системе и реверс-

редукторной передаче.

Для судов смешанного плавания, выходящих в море,

автоматизация работы названных систем должна соот-

ветствовать правилам Регистра СССР.

Средства подготовки топлива. Одной из основных

задач подготовки топлива является отделение от него

122

механических примесей и воды. В системах тяжелого

топлива, кроме того, должна поддерживаться опреде-

ленная вязкость топлива.

В судовых условиях топливо очищают путем отста-

ивания, сепарации и фильтрования.

Отстаивание топлива производят в специальных от-

стойниках (цистернах). Скорость осаждения вредных

составляющих зависит в основном от плотности и вяз-

кости топлива. Для повышения эффективности отстоя

тяжелых топлив их

подогревают.

Улучшение качества топлива путем сепарации сни-

жает износ

ЦПГ

и топливной аппаратуры, повышает

эффективность сгорания и уменьшает нагарообразова-

ние в цилиндрах.

Сепарация осуществляется в устройствах, принцип

работы

которых;

основан на отделении механических

примесей и воды центробежными силами, возникающи-

ми при вращении барабана. Для обеспечения наилуч-

ших условий сепарации кинематическая вязкость топли-

ва перед поступлением в барабан сепаратора должна

быть не выше

30—45

мм

этих целях топливо предварительно подогревают

в паровых или электрических подогревателях, оборудо-

ванных специальными регуляторами вязкости.

На судах речного флота в настоящее время широкое

распространение получили автоматические саморазгру-

жающиеся сепараторы (рис. 51

а],

Посты управления

такими сепараторами в машинных помещениях обору-

дованы:

специальными

электромеханическими програм-

мно-временными блоками, реле времени, приборами за-

щиты, сигнализации и другой коммутационной аппара-

турой. Программно-временной блок обеспечивает замы-

кание

размыкание соответствующих контактов, управ-

ляющих подачей питания на электромагнитные клапаны

1, 2, 7, 9. При отсутствии энергии клапаны перекрывают

соответствующие магистрали. С включением агрегата в

работ\

открывается электромагнитный клапан 7 и топ-

ливо из основной цистерны 15 по трубопроводу 5 посту-

пает через подогреватель 6 в сепаратор 3. Очищенное

топливо из сепаратора по трубопроводу

через обрат-

ный клапан 8 нагнетается в расходный бак 12.

Отделен-

ная от топлива вода по трубопроводу 13 непрерывно

удаляется из сепаратора в цистерну (на рисунке не по-

казана),

оборудованную сигнализатором предельного

123

уровня. Подача топлива на рециркуляцию (помимо се-

паратора) через подогреватель 6 осуществляется при

открытом электромагнитном клапане 9 и закрытых

клапанах 1, 2, 7.

Разгрузка сепаратора от шлама производится при

закрытых клапанах 7, 9 и подаче питания на электро-

магнитные клапаны /, 2. С открытием клапана

в сепа-

ратор подается вода на затвор, сообщающий

барабан

сепаратора с трубопроводом 14. Вода для промывки

барабана поступает через клапан 2, и шлам со стенок

барабана

смывается по трубопроводу 14 в шламовую

цистерну,

снабженную, как и сточная цистерна, сигна-

лизатором предельного уровня.

Сепарирование топлива и разгрузка сепаратора от

шлама производятся по программе, заложенной в си-

стему управления. Включением программного блока уп-

равляют реле времени, настраиваемое на определенные

интервалы между разгрузками. Программный блок се-

параторов

«АЛЬФА—ЛАВАЛЬ»,

например, обеспечива-

ет интервалы работы агрегата между очередными раз-

грузками

0,5—12

ч; время переключения электромагнит-

ных клапанов

5—6

с; полный цикл разгрузки от шлама

135 с. Начальное включение сепараторов в работу по

рассмотренной схеме управления и их выключение про-

изводятся вручную.

Автоматический контроль за работой агрегатов осу-

ществляют

реле 4 и 10, включенные в цепь предупре-

дительной

сигнализации поста управления. Первое обес-

печивает контроль за отклонением температуры топлива

на входе в сепаратор от заданного значения, второе —

за давлением очищенного топлива. При понижении дав-

ления топлива на выходе из сепаратора реле 10 выда-

ется импульс на срабатывание предупредительной сиг-

нализации и переключение электромагнитных клапанов

7, 9 на режим рециркуляции.

Наряду с сепараторами в системах подготовки топли-

ва используют и самоочищающиеся фильтрационные ус-

тановки. Как показывают испытания таких установок

на ледоколах серии «Капитан

Чечкин»

(проект №

1105),

они обеспечивают высокую степень

очистки

топлива от

механических примесей, но несколько хуже, чем сепа-

раторы, отделяют воду. Однако фильтрационные уста-

новки работают практически без потерь топлива, в то

время как в сепараторах при их разгрузке потери до-

стигают

2—3

Оборудование фильтрационных установок состоит из

двух блоков: для дизельного и моторного топлив. Каж-

дый блок имеет самостоятельный пульт управления и

контроля. Как и в

сепарационных

установках, блоки

компонуют так, что предварительно подогретое топливо

забирается электроприводным насосом из отстойной

цистерны и через

влагоотделитель

и самоочищающее

фильтрующее устройство нагнетается в расходный бак.

Влагоотделитель состоит из корпуса с дефлекторами

(перегородками) внутри. Принцип его действия основан

на отделении частиц воды из топлива при изменении

скорости и направлении потока. Вода по мере накопле-

ния удаляется из нижней части корпуса влагоотдели-

теля автоматически по сигналу реле максимального

уровня.

Самоочищающееся устройство состоит из двух пар

цилиндрических вертикально расположенных фильтров

4, 7 (рис.

51,6),

механизма для автоматического пере-

ключения потока с

одной

пары фильтров на другую и

системы очистки фильтрующих элементов. При работе

в режиме фильтрации электромагнитные клапаны

установки открыты, а клапаны 3, 8 воздушной магистра-

ли и клапаны

5 на топливной магистрали закрыты.

С достижением установленного перепада давления (при

засорении левого фильтра) система автоматически пе-

реключает поток топлива на параллельные секции

125

фильтров, закрывая клапаны /, 6. Клапаны 2, 5, 8 от-

крываются, и в левый фильтр подается воздух, очищаю-

щий его от механических примесей. Аналогично

проис-

ходит очистка и правого фильтра.

Регулирование уровня топлива в

расходных

цистер-

нах. Из основной цистерны 5 в расходную 2 топливо

перекачивается электроприводным 4 или ручным / на-

сосом (рис. 52,

о).

Расходные цистерны оборудуют, как

правило, поплавковыми измерительными преобразова-

телями уровня 3, работающими по двухпоэиционному

принципу. При достижении наивысшего допустимого

уровня топлива в цистерне они разрывают цепь управ-

ления электроприводным насосом

при понижении

уровня топлива, наоборот, — включают насос в рабо-

ту, а при наинизшем допустимом уровне подают преду-

предительный сигнал на пульт управления

Свягь

поплавкового реле с электроприводом насоса осущест-

вляется через щит управления.

Для автоматического управления переключатель 52

(рис 52, б) устанавливают в положение «Автоматичес-

кая работа». В этом случае пуск и остановка электро-

двигателя М происходят автоматически в зависимо-

сти от уровня топлива в расходной цистерне.

Снижение уровня до нижнего предела приводит к за-

мыканию контактов реле Е1 и

Е1.1,

в результате

чего-

через предохранитель Р1, контакты тепловых реле Р3.1

а)

Рис. 52. Средства автоматизации заполнения

.расходных

цистерн:

1 —

функциональная

схема, б — электрическая схема

и Р4.1, контакты поплавкового реле Е1, Е2, выключатель

и предохранитель Р2 получает питание катушка кон-

тактора

К1.

Дополнительный контакт

Е11

поплавкового

реле при наинизшем уровне топлива в расходной ци-

стерне может при этом включить и цепь сигнализации

(лампочку Я). С получением питания катушка контак-

тора

К1

замыкает главные контакты

К.1.1

и включает

электродвигатель

М.

Повышение уровня топлива в расходной цистерне

приводит к размыканию контактов Е1, но двигатель М

не выключается, так как контакт Е1 зашунтирован вспо-

могательным контактом

К1-2.

И только при достижении

верхнего предела уровня топлива в цистерне (с размы-

канием контактов

Е2)

контактор

К1

размыкает контак-

ты

К1.1

и электродвигатель останавливается. При необ-

ходимости электроприводной насос может быть выклю-

чен с ДПУ пакетным выключателем

5/.

Защита элек-

тродвигателя от перегрузки обеспечивается тепловыми

реле

РЗ

и Р4 с соответствующими размыкающими кон-

тактами в цепи управления.

Автоматическое

управление и контроль работы топ-

ливных систем. Дизели, работающие на тяжелом топли-

ве, оборудуют, как известно, усложненной системой по-

дачи. При этом тяжелое топливо подводится к двига-

телю или отдельно от дизельного или вместе с ним.

В первом случае при пуске и маневрах двигатель рабо-

тает на дизельном топливе, при работе под нагрузкой —

на моторном. Во втором случае в двигатель подается

смесь моторного и дизельного топлив, приготовленная

в специальных смесителях, причем состав смеси изме-

няют в зависимости от нагрузки дизеля.

Принципиальная схема раздельной подачи моторно-

го и дизельного топлив к двигателю приведена на

рис. 53. Из расходного бака 1 тяжелое топливо, предва-

рительно очищенное в фильтре 23, может подаваться

электроприводным насосом 22 через подогреватель 21

и фильтр тонкой очистки 17 к блоку электромагнитных

клапанов 14, 15. В обесточенном состоянии все электро-

магнитные клапаны закрыты.

При нажатии кнопки «Моторное топливо» на панели

ДПУ или честного поста управления

(МПУ)

замыка-

ются контакты в электрических цепях подогревателя 21

и клапанов 14, 16. Последние открываются, и при вклю-

чении электроприводного насоса 22 тяжелое топливо

127

Рис 53 Избирательная система питания дизеля топливом

поступает в магистраль 12 к ТНВД. Подача насоса 22

обычно превышает в

3—4

раза расход топлива дизелем.

Поэтому избыточное топливо от ТНВД по трубопроводу

5 через электромагнитный клапан 16 и обратный клапан

3 снова возвращается в расходный бак Температура

тяжелого топлива

80—90°

С на входе в дизель поддер-

живается регулятором 20.

Управление

электропривод-

ным насосом 22 в автоматическом режиме обеспечива-

ется термореле 19. При включенном контуре подготов-

ки моторного топлива пуск дизеля на этом

топливе

мож-

но производить только после стоянки продолжитель-

ностью не более 1,5 ч

Щек

двигателя после длительной

стоянки, при различных маневрах судна и работу в ре-

жиме остановки на длительный период времени осу-

ществляют на дизельном топливе.

С нажатием на кнопку «Дизельное топливо» или

«Пуск» на панели ДПУ

(МПУ)

топливо к двигателю

поступает по магистрали 7. В магистраль дизельного

топлива включены фильтр 6,

топливоподкачивающий

на-

сос 8 с приводом от дизеля, расходный бак (на схеме

не показан), резервный электроприводной насос 9,

также электрический подогреватель 2 с терморегулято-

ром

поддерживающим температуру топлива

65—70°С

на входе в дизель. Резервный электроприводной насос

9 дизельного топлива подключен в магистраль парал-

лельно с насосом 8. Автоматическое управление им осу-

ществляет реле 10, которое приводит его в действие при

падении давления дизельного топлива перед ТНВД ниже

0,05

МПа.

С включением насоса в работу на посту уп-

равления загорается табло «Пуск насоса». Независимо

от режимов работы дизеля в магистрали 12 перед

ТНВД перепускные клапаны

поддерживают

давление

не менее 0,1 МПа.

Рассмотрим принцип действия системы При

нажа-

тии кнопки «Пуск» ДПУ

(МПУ)

открываются

электро-

магнитные клапаны 15, 18. Подкачивающий насос 8

из расходной цистерны забирает дизельное топливо и

через открытый обратный клапан 11 (клапан 13 за-

крыт) подает его к ТНВД дизеля. Избыточное дизель-

ное топливо через клапан 18 сливается в расходный

бак На посту управления загорается табло «Дизельное

топливо». Одновременно вступает в работу и электро-

приводной насос 22, прокачивая моторное топливо по

контуру расходный бак

— подогреватель 21 — элек-

тромагнитный клапан

— расходный бак 1 Как толь-

ко температура моторного топлива на выходе из подо-

гревателя 21

достигает

80° С, реле 19 обесточивает элек-

тромагнитные клапаны 15, 18 и замыкает контакты

клапанов 14, 16. Последние открываются и в дизель

подается моторное топливо После прекращения подачи

дизельного топлива на посту управления загорается

табло «Моторное топливо».

При минимальной и максимальной температурах мо-

торного топлива реле 19 включает на посту управления

соответствующие сигнальные

лампы.

В случае недопу-

стимого повышения вязкости (падения температуры)

топлива реле 19 обесточивает электромагнитные клапа-

ны 14, 16 и двигатель переводится на дизельное топливо

Электроприводной насос 22 в этом случае не выключа

ется, а прокачивает моторное топливо по контуру си-

стемы через отключенный подогреватель, предотвращая

его перегрев. С понижением температуры топлива до

60°С

насос останавливается.

Средства автоматизации смазочной системы. В со-

став смазочных систем главных и вспомогательных ди-

зелей включают сепараторы с автоматическим управле-

нием, работающие как и топливные (см. рис 51), регу-

ляторы температуры

реле температуры

и давления

2 (рис 54) Для обеспечения надежного пуска и приема

нагрузки некоторые вспомогательные дизели оборудуют

электрическими подогревателями смазочного

масла,

5—3809 129