Очистка отечественных топлив

С целью определения фактиче­ской эффективности очистки отечественных топлив различ­ных марок в фильтрационных автоматизированных уста­новках авторы проводили натурные испытания. Основные физико-химические показатели топлив, на которых прово­дили испытания, приведены в табл. 37,

Установка Софранс работала по схеме: цистерна основ­ного запаса—топливоподкачивающий насос—отстойная ци­стерна—насос установки Софранс—расходные цистер­ны. Температура подогрева перед установкой не превышала 50 °С. Эффективность очистки топлив от механических при­месей для мазута флотского Ф5 составила ?_ф = 0,9.

Тонкость фильтрации элемента равна 20 мкм, поэтому незначительное снижение концентрации механических при­месей говорит о том, что дисперсность частиц загрязнений была довольно высокой. Анализ проб на содержание в топ­ливе воды показал для мазута Ф5, что доля воды в топливе в среднем уменьшается в 1,5—2 раза, но по сравнению с данными проспектов фирмы Софранс, где гарантируется степень очистки топлив от воды до доли в отфильтрованном топливе не более 0,1%, наблюдается большое расхожде­ние.

Установка Винслоу работала по схеме: цистерна основ­ного запаса — насос — отстойная цистерна — топливопод­качивающий насос — штатный подогреватель топлива — фильтрационная установка Винслоу — главный двигатель. Вязкость топлива перед фильтрационной установкой обес­печивалась в пределах 10—13 мм²/с. Начальный перепад давления составлял 5 кПа. После 100 ч работы перепад дав­ления возрос до 70 кПа, т. е. достиг половины допускаемого предельного перепада, равного 140 кПа. При вскрытии фильтра было обнаружено, что его поверхность покрыта осадком в виде слоя смолообразных отложений толщиной 5—6 мм. Лишь путем промывки фильтрующих элементов в дизель­ном топливе удалось снять с их поверхности осадок, что дало возможность значительно снизить перепад давления на фильтре при его дальнейшей работе. В табл. 38 представ­лены данные по эффективности очистки топлива ДТ от воды и механических примесей на установке Винслоу.

Автоматизированный самоочищающийся фильтр Скаматик типа СН-153 был испытан на газотурбинном топли­ве, температуру которого поддерживали при фильтрации в пределах 18—30 °С. Как известно, тонкость фильтрации этого типа фильтра составляет 5 мкм. Постоянную очистку фильтрующей поверхности осуществляли без автоматики за исключением ежедневного открытия на несколько секунд клапана для удаления шлама.

Фильтр Скаматик испытывался на трех режимах при производительностях: Q = 3 и 1 м³/ч, кроме того, на про­изводительности 1 м³/ч осуществляли предварительную очи­стку топлива в фильтре грубой очистки (ФГО).

Эффективность очистки газотурбинного топлива филь­тром Скаматик СН-153 приведена в табл. 39. Из таблицы видно, что с предварительной очисткой в ФГО механические примеси отделяются более эффективно. Результаты микро­анализа показали, что в пробах топлива, отобранных— после прохождения фильтра, находятся частицы размером более 15 мкм, что значительно превышает гарантированную паспортными данными тонкость фильтрации, равную 5 мкм. Это можно объяснить тем, что проволока, навитая на фильтрующий патрон, расходится под действием потока топлива, и расстояние между витками смещается, поэтому могут проходить частицы большего размера. Тем не менее проверка штатных топливных фильтров дизелей показала, что у них нормальное состояние (отложений мало).

При испытаниях было также установлено, что при повы­шенной доле загрязнений автоматика не справляется со своими функциями. Поэтому целесообразно устанавливать перед фильтром Скаматик фильтр предварительной грубой очистки.

Таким образом, проведенные исследования показали, что эффективность очистки зависит от физических свойств и марки топлива, а потому процесс фильтрации не всегда соответствует закономерностям, заложенным при проекти­ровании фильтров.

Фильтрующие элементы объемного типа на отечествен­ных топливах работают в режимах, не предусмотренных рекомендациями фирмы-изготовителя; процесс идет по закону с постепенным закупориванием пор, в результате чего необходим ручной труд для снятия осадка и снижения пере­пада давления.

По результатам исследований можно предположить, что по этим же законам будет проходить процесс фильтрации и в других фильтрах, основанных на таких же конструктивных принципах.

В целом по испытаниям фильтрационных установок в ла­бораторных и натурных условиях можно отметить : эффектив­ность очистки тяжелых топлив от загрязнений и особенно от воды в фильтрационных установках ниже, чем в центробеж­ных сепараторах. Сепараторы удаляют воду из топлив моторного и флотских мазутов практически полностью, в то время как фильтрационные установки — только частич­но. Тем не менее опыт эксплуатации показывает, что износы деталей ЦПГ двигателя остаются в допустимых пределах, а трудоемкость обслуживания системы топливоподготовки в случае применения автоматизированных фильтрационных установок, особенно установки Софранс, значительно сни­жается. Потери горючей части топлив в фильтрационных установках ниже, чем в центробежных сепараторах, и не превышает на моторном топливе 0,5%.

В целом по эксплуатации фильтров можно отметить сле­дующее. В фильтрах грубой и тонкой очистки систем топли­воподготовки не нужен специальный подогрев топлива. Отложения с фильтрующих элементов следует удалять при увеличении перепада давления на фильтре, составляющем примерно 75 % максимально допустимого. Фильтр тонкой очистки, стоящий перед двигателем и навешенный на дви­гателе, может служить в ряде случаев контролирующим объектом системы топливоподготовки, а именно — работы сепаратора. Быстрое загрязнение фильтра тонкой очистки (быстрое нарастание перепада давления) может быть связа­но с тем, что сепаратор не достаточно эффективно очищает топливо от механических примесей и воды, что является сигналом для изменения режимов работы сепаратора. В этом случае необходимо либо снизить вязкость топлива при сепарации, либо снизить производительность сепаратора. В ряде случаев необходимо сделать и то, и другое.

Для фильтрации рекомендуется вязкость топлива не выше 12—15 мм²/с. Следует иметь в виду, что согласно Пра­вилам Регистра температура подогрева топлива должна быть на 15 °С ниже температуры его вспышки.

При эксплуатации фильтрационных установок с автома­тической очисткой элементов от загрязняющих примесей необходимо помнить следующее. Резкое сокращение вре­мени между автоматическими очистками элементов может быть вызвано разными причинами: топливо забрано из нижней части запасных танков, где концентрация приме­сей более высокая, чем в верхней, или при качке судна в цистернах (и запасных, и отстойных) может подняться вверх осадок, в тяжелое топливо попало много воды, которая обра­зовала с топливом водотопливную эмульсию. Эта эмульсия не разлагается и может очень быстро осесть на фильтрующую поверхность элементов фильтра.

Для правильной эксплуатации фильтров прежде всего обязательно необходима периодическая эксплуатационная проверка пароходствами эффективности их работы, путем контроля загрязненности топлива примесями до и после очистки. Кроме того, необходима проверка количества от­ходов, особенно горючей части топлива при очистке его различными методами.

Загрязненность топлива определяют по доле в отобран­ных пробах топлива механических примесей, воды и золы. Пробы топлива отбирают в чистую емкость, тщательно пе­ремешивают и отбирают среднюю пробу объемом не менее 0,5 л.