При смешении двух топлив различной вязкости сначала необходимо определить вязкость смеси и ее изменение при нагреве.
Предположим, что нужно получить смесь вязкостью 50 мм2/с (200 с R1). На рис. 5.1 проведем горизонтальную линию на уровне данного значения. Она пересечет две наклонные линии, одна из которых (I) соответствует смеси морского дизельного (легкого) топлива вязкостью 5,6 мм2/с (40 с R1) и тяжелого вязкостью 900 мм2/с (3500 с R1), а другая (II) — смеси морского дизельного топлива с вязкостью 3,4 мм2/с (34 с R1) и тяжелого с вязкостью 380 мм2/с (1500 с R1).
Вертикали, проведенные из точек пересечения названных линий, укажут на нижней горизонтальной шкале нужные соотношения компонентов. Вязкость в этом случае в соответствии со стандартом Редвуда отнесена к температуре 38 °С (100°F). Зависимость вязкости смеси от температуры устанавливается по верхней горизонтальной шкале и штриховым линиям, каждая из которых соответствует определенной вязкости смеси при стандартной температуре 38 °С.
Соотношение компонентов (концентрация) смеси при заданном значении ее вязкости и при известной вязкости каждого компонента можно определять по номограмме (рис. 5.2) следующим образом. Точку 0 правой шкалы соединяют прямой линией с точкой, соответствующей вязкости менее вязкого компонента, на левой шкале. Точку 100 правой шкалы соединяют прямой линией с точкой, соответствующей вязкости более вязкого компонента, на левой шкале. Через точку пересечения этих линий и отмеченную точку на левой шкале, соответствующую заданной вязкости топливной смеси, проводят прямую линию до пересечения с правой шкалой. Эта точка дает значение искомой концентрации.
Все исходные значения вязкостей должны быть заданы при одинаковой температуре. В случае невыполнения этого условия вязкость компонентов определяется при температуре, при которой задана вязкость топливной смеси (обычно при 50 °С). Топливные смеси надо обязательно проверять на стабильность (например, методами микроскопии или «пятна»). При хранении более 30 сут топливную смесь полагается перемешивать (например, перекачиванием или рециркуляцией) в течение не менее 6 ч.
Приготовляя топливную смесь на судне, необходимо иметь кроме паспортов на ее компоненты справку о стабильности их смесей в соотношении, обеспечивающем заданную вязкость. Справка выдается нефтебазой при бункеровке судна. Это же требуется и при бункеровке судна непосредственно топливной смесью.
Тяжелое и дизельное топлива в отдельности приобретаются в любом порту мира. Их однородные смеси вязкостью 50— 150 мм2/с (200—600 с R1) при 50 °С можно успешно применять практически для любого дизеля. Если рабочая смесь готовится на борту, то требуется достаточное количество цистерн. Смесь обычно готовят в отстойной или суточной цистерне. Однако в судовых условиях трудно добиться однородности смешанного топлива.
Поэтому применяются автоматические смесительные установки, например шведская смесительная установка типа «Дудвелл», расположенная в судовой станции бункеровки, или смесительная установка типа «Бункермастер» марок ВМК-150, ВМР-200, ВМР-300 (рис. 5.3). Они состоят из смесителя с насосами и необходимой контрольно-измерительной аппаратуры, скомпонованной на одной панели.
Процесс смешения включает следующие операции: установление требуемой пропорции смешения топлив с помощью диаграмм смешений и контроль требуемого соотношения в специальном устройстве. Смешение происходит автоматически с помощью двух редукционных клапанов, соединенных специальным трехходовым смесительным клапаном. Положение золотника в трехходовом клапане указывает смесительное соотношение, которое можно установить вручную регулировочным рычагом. Обе стороны диафрагмы соединены с соответствующими сторонами смесительного клапана (оба ее входа оборудованы контрольными клапанами). Имеется только одна топливная емкость. При одинаковом давлении входящих жидкостей поток будет пропорционален площади открытия клапанов.
Установка топливоподготовки GЕКО (Япония) обеспечивает поддержание в автоматическом режиме необходимой вязкости и температуры используемого в дизелях топлива. Установка скомпонована на одной панели (рис. 5.4). Температура и окончательная вязкость регулируются паровым контрольным клапаном автоматически (или вручную).
Основные технические характеристики установки GЕКО следующие: производительность 60— 130 л/мин смешанного топлива, диапазон вязкости 3—750 мм2/с (30—3000 с R1) при рабочей температуре, смесительное соотношение 5/95—95/5 % по объему, точность ±1 % по объему, допускаемое давление топлива 1 МПа, максимальное выходное давление топлива 0,5 МПа, диаметр впускного и выпускного фланцев 32 мм, приблизительная масса 300 кг, напряжение трехфазного тока 220, 380 В, частота 50 Гц, мощность 1,5; 1,8 кВт, частота вращения вала насоса 2900, 3500 об/мин.
В установках «Дудвелл» насос дизельного топлива должен работать с давлением на 0,15—0,20 МПа выше, чем насос, подающий тяжелое топливо. Установка обеспечивает изменение пропорционального соотношения при любом расходе топлива.
Указанные установки обеспечивают получение смеси вязкостью 180 мм2/с при 50 °С (1500 с R1 при 100° F) и подогрев еедо соответствующей температуры. Критерием для выбора пропорции смешения могут быть требования к вязкости и к содержанию ванадиевых окислов и углеродистых и зольных остатков. Чтобы обеспечить качественный впрыск, смесительная установка должна поддерживать вязкость топлива в допустимых пределах ±20 %. При нагрузке менее 30 % дизель автоматически переводится полностью на дизельное топливо. Переход с тяжелого топлива на дизельное и наоборот происходит по программе. Система автоматически снижает или увеличивает содержание дизельного топлива в тяжелом в зависимости от нагрузки дизеля и вязкости используемого тяжелого сорта топлива (рис. 5.5). Полностью дизель переходит на дизельное топливо (100 %) при снижении нагрузки до 30 %. Программа разработана для тяжелых топлив вязкостью 1500, 780, 600, 370 мм2/с (6000, 3500, 2500, 1500 с R1).
|