2.5.8. Топливные и масляные сепараторы

Судовые сепараторы очищают топливо и масло от механических примесей и воды. Отделение механических примесей и воды, как более тяжёлых частиц, происходит в центробежных сепараторах под действием центробежных сил, возникающих при вращательном движении топлива или масла. На морских судах устанавливают центробежные сепараторы тарельчатого (дискового) типа самоочищающиеся или с ручной очисткой. Отделение грязи и механических примесей от топлива называется кларификацией (осветлением), отделение воды – пурификацией (очищением).

Обводнённое и загрязнённое топливо очищают, применяя комбинированную очистку. Для этой цели на судах устанавливают два сепаратора, один из которых работает в режиме кларификации, другой – в режиме пурификации. Сепарирование масла и сепараторы для него ничем не отличаются от топливных сепараторов и, при наличии соединительной системы, могут быть взаимозаменяемы. На морских судах устанавливают дисковые сепараторы типа СЦС, «Лаваль», «Титан», «Вестфалия» и других зарубежных фирм.

Сборка барабанов на кларификацию и сборка на пурификацию отличаются друг от друга.

Во вращающийся барабан сепаратора, собранный как кларификатор (Рис. 151, а), топливо поступает по центральному каналу в нижнюю часть барабана, отбрасывается к стенкам, проходит по зазорам между тарелками и отводится через кларификационные отверстия (на рисунке показано стрелками). Механические примеси и грязь осаждаются на стенках барабана и на поверхностях тарелок под действием центробежных сил. Осадок со стенок барабана и с тарелок удаляют вручную при разборке сепаратора.

Рис. 151. Настройка барабана сепаратора:

а – на кларификацию, б – на пурификацию;

1 – тарелка без отверстия, 2 – грязевое пространство; 3 – тарелка с отверстиями.

Методом кларификации пользуются при наличии в топливе значительного количества механических примесей и незначительного количества воды. Вода, отбрасываемая вместе с механическими примесями, заполняет всё грязевое пространство 2 и образует гидравлический затвор, который перекроет путь поступления топлива в межтарелочные зазоры. Топливо, поступающее в барабан непрерывным потоком, начнёт выливаться из патрубка переполнения. В этом случае сепаратор останавливают и очищают барабан. При кларификации, сепаратор запускают с сухим барабаном и, когда он разовьёт необходимые обороты (8-10 тыс.об/мин), постепенно наполняют топливом

Для сепарирования обводнённого (до 3% и более воды) топлива, барабан сепаратора собирают, как пурификатор Для этого устанавливают нижнюю тарелку 3 с отверстиями. При работе сепаратора по методу пурификации барабан заполняют тёплой водой, температура которой должна быть одинакова с температурой сепарируемого топлива. Вода образует водяной затвор, а топливо проходит по отверстиям тарелках. Вода и механические примеси отделяются от топлива в межтарелочных зазорах и устремляются к стенкам барабана. Отделившаяся вода непрерывно отводится от барабана (на рисунке показано стрелками). Самоочищающиеся сепараторы отличаются от несамоотчищающихся конструкцией барабана, очистка которого происходит без остановки сепаратора.

В момент пуска сепаратора разгрузочные отверстия открыты и поршень находится в нижнем положении. Движением поршня управляет специальная гидравлическая система, рабочей жидкостью в которой является вода. Когда барабан наберёт необходимое число оборотов, воду подают в камеру 8, откуда она через отверстия 7 и 9 идёт, соответственно, в полости 6 и 3. Из полости 6 вода сливается наружу к отверстию 10, а из полости 3 – по отверстию 4, каналу 11 в теле поршня к кольцевому пазу 12 в стенке барабана и каналу 5. Подача воды прекращается после заполнения системы полостей и каналов. Из полости 6 вытекает часть воды, которая находится между отверстием 10 и стержнем барабана, в то время, как из полости 3 вода сливается полностью. В результате действия центробежных сил, оставшаяся в полости 6 вода создаёт давление на запирающий поршень, который поднимается и перекрывает разгрузочные отверстия. После этого, в сепаратор подают топливо и работа по очистке топлива происходит, как описано выше.

Рис. 152. Устройство барабана самоочищающегося сепаратора СЦС-3:

1 – разгрузочное отверстие; 2 – запирающий поршень; 3,6 – водяные полости;

4,7,9,10 –отверстия, 5 – сливной канал, 8 – камера; 11 –канал; 12 – кольцевой паз.

Для очистки барабана вновь подают воду в камеру 8, из которой по отверстию 7 и восьми отверстиями 9 вода начинает поступать в полости 6 и 3. В полости 3 вода накапливается гораздо быстрее, т.к. подаётся через восемь отверстий. Накопившаяся вода в полости 3 опускает поршень. Для очистки сепаратора прекращают подачу топлива в барабан и подают в большом количестве подогретую воду. Скопившаяся грязь под действием центробежных сил выбрасывается из барабана через разгрузочные отверстия. После остановки сепаратора вода из полости 6 стекает и поршень под действием силы тяжести опускается в нижнее положение.