sistemi goriva +++ skola

7/28/2019 sistemi goriva +++ skola

1/35

SISTEM GORIVA ZA BRODSKE MOTORE

HFO Bunker 1(45C)

HFO Bunker 2 (45C)

HFO Bunker 3 (45C)

DO Bunker (25C)

Separator (95-100C)

Dnevnitank

(90C)

Dnevnitank

(90C)

T a l o z e n

j e ( 6 0 C )

Prema generatorima

Dovodna pumpa

Cirkulaciona pumpa

GlavniMotor

Filteri

HFO Bunker 1(45C)

HFO Bunker 2 (45C)

HFO Bunker 3 (45C)

DO Bunker (25C)

Separator (95-100C)

Dnevnitank

(90C)

Dnevnitank

(90C)

T a l o z e n

j e ( 6 0 C )

Prema generatorima

Dovodna pumpa

Cirkulaciona pumpa

GlavniMotor

Filteri


2/35


3/35


4/35

Sistem goriva kod dizel motora treba da osigura:

Tano doziranje goriva prema zadatom reimu rada motora,

Potrebni pritisak za ubrizgavanje goriva,

Ubrizgavanje goriva tano odreene koliine goriva u tano odreenom vremenskomtrenutku,

Mogunost mijenjanja trenutka ubrizgavanja goriva prema optereenju motora

Ravnomjerno rasprskavanje goriva u prostoru sagorijevanja,

Stabilni rad od minimalnoga do nominalnog radnog reima motora,

Optimalni zakon ubrizgavanja za zadate uslove zapaljenja i sagorijevanja goriva.

Sistemi goriva na brodu se mogu naelno razdvojiti na:

Sistem pripreme goriva i

Sistem dostave (napajanja) goriva.


5/35

MAN B&W - Sistem pripreme goriva

Najvaniji djelovi ovog sistema su

Bunker teke nafte.Bunker lake nafte.Transfer pumpa tekog goriva.Transfer pumpa lakog goriva.Taloni (settling) tank teke nafte .Prelivni (spill) tank.Kaljuni (sludge) tank.

Separatori (centrifuges).

Sistem pripreme goriva kod motora MAN B&W


6/35


7/35

Sistem dovoda goriva kod motora MAN B&W

Najznaajniji djelovi ovog sistema

1. Tankovi (service) dnevnepotronje lakog dizel i tekoggoriva.

2. Dovodne (supply, booster)pumpe (4 bar)3. Cirkulacione (circulation) pumpe

(7-10 bar).4. G rijai (preheaters) goriva.5. Dvostruki (duplex) filter.6. Ventilacioni (de-aerating) tank za

mijeanje goriva i para saodzraivaem - oduak.7. Trosmjerni ventil za izbor vrste

goriva

MAN B&W - Sistem dobave goriva


8/35


9/35

Sulzer Wrtsila - Sistem pripreme goriva


10/35

Sulzer Wrtsila - Sistem dobave goriva


11/35

Djelovi sistema goriva

Taloni tankovi (teke nafte)

Separatori (cilindrini,decenter, zdjelasti)

Filteri (grubi, koalescentni, vreli)

Pumpe (cirkulaciona i dovodna)

Cijevi za protok goriva (izolovane)

Ureajiza zagrijavanje goriva u tankovima (parni ili uljni spiralni grijai)

Ureajiza isputanje vode iz tankova goriva

Ureajiza prikupljanje iscurenog goriva (drena ni tankovi)

Ostali tankovi (dnevni)


12/35

Proces taloenja je neophodan radi preventive od kontaminacije goriva

veom koliinomvode i neistoa .

Kod sistema koji koriste teku naftu tankovi instalirani za separacijugravitacijom se obino nazivaju taloni tankovi.

Taloni tankovi slue za grubo ienje goriva na nain da tenost mirujeodre eno vrijeme, a usljed razliite teine pojedinih estica dolazi donjihovog taloenja.

Ovaj tank se koristi za odvajanje estica koja imaju veu gustinu odgoriva.

Ove estice mogu biti u vidu slobodne vode u gorivu ili vrste materijekao to su pjesak, r a i katalitike estice.

Taloni tankovi


13/35

Na osnovu stoksovog zakona o kretanju tijela sferinog oblika kroz fluidmoe se doi do zakljuka da brzina pri kojoj se vrsta estica ili esticavode odvaja od goriva zavisi od fizikihkarakteristika i estice i goriva:

to je vea razlika u gustini estice i goriva, to je i vea brzina odvajanja,to je vei prenik estice, to je vea brzina odvajanja,to je nia viskoznost goriva, to je vea brzina odvajanja.

gdje su:

u - brzina sfere u odnosu na nepokretan fluid, brzina sendimentacije, m/s,s - gustina sferine estice, kg/m3,

- gustina fluida, kg/m 3,d - prenik sfere, m,g - brzina gravitacije, m/s 2,

- kinematska viskoznost izraena u m2/s.

18gdv s2


14/35

Taloni tank tekog goriva

Taloni tank obino je dimenzioniran tako da ima otprilike dvostruki volumen dnevnogtanka. Treba biti konstruiran tako da osigurava kvalitetno odvajanje vode i taloga. Mora bitidobro izolovan i opremljen grijaem.

Da bi se osigurala konstantna temperatura separacije, u talonom tanku mora biti stabilnatemperatura izmeu50 i 70 C.

Dnevni tank tekog goriva

Dnevni tank tekog goriva obino je dimenzioniran tako da napunjen do vrha osiguravakontinualnu dobavu goriva za oko 24 sata rada. Tank je konstruiran tako da se voda i vrsteestice prljavtine ne sakupljaju na otvoru usisne cijevi jer je usisno zvono podignuto oddna tanka za oko 100 mm. Tank je opremljen grijaem i mora biti dobro izolovan.

Maksimalna preporuena viskoznost u dnevnom tanku je 140 mm 2/s. Zbog opasnosti odstvaranja voska, goriva viskoznosti manje od 50 mm 2/s na 50 C moraju se drati natemperaturama viimod onih koje su uslovljene viskoznou.

Preporuljiva minimalna temperatura goriva u dnevnom tanku

Viskoznost Min. temperatura u dnevnom tanku

(mm2/s pri 100 C) ( C)55 8035 7025 60


15/35

Dnevni tank lakog goriva

Tankovi lakog goriva dimenzionirani su tako da napunjeni do vrha osiguravaju neprekidnudobavu goriva za 12-14 radnih sati.

Veliine tankova se razlikuju u zavisnosti od konstrukcije, veliinii namjeni broda. Meutim,ako naruilac broda ima posebne zahtjeve u vezi s radijusom kretanja broda, iz toga semoe izraunati potrebna ukupna raspoloiva koliinagoriva.

gdje su:Vuk - ukupno raspoloiva koliinagoriva, tCR - radijus kretanja broda (cruising range), NMDg - ukupna potronja goriva (glavni i pomoni motori) [t/dan]v - radna brzina broda [NM/h]

guk D/Vv24CR

v24

DCR V guk


16/35

Separiranje je proces odvajanja vode i vrstih neistoa od goriva i ulja.

Separiranje se odvija u ure ajima koji se nazivaju separatori ili centrifuge, poddjelovanjem centrifugalne sile koja zavisi od broja okretaja bubnja i od masesastojaka u separiranoj tenosti.

Prema obliku bubnja separatore djelimo na:cjevaste (cilindrine),zdjelaste idecenter separatore.

U zavisnosti da li se vri odvajanje tenosti ili vrste neistoe od tenostiseparatore djelimo na:

istioce (purifikatore) ibistrioce (klarifikatore).

Separatore djelimo i prema nainu odstranjivanja taloga iz bubnja na:samoistioce iseparatore pri kojima se talog odstranjuje runo

Separiranje


17/35

Razvoj centrifuge.

Prosta centrifuga se moe ostvariti rotiranjem talonog tanka za 90 stepeni idodavanjem jo jednog.

Kada se posuda zarotira, centrifugalna sila e baciti bilo koji predmet sa gustinom

veom od gustine goriva na periferiju posude.

Odnos centrifugalne i gravitacione sile moe da ima vrijednosti od 7000 - 15000,u zavisnosti od brzine okretanja i konstrukcije centrifuge.


18/35

Cjevasti separatori

Cjevasti separator.

Gorivo (ili ulje) koje sadri u sebi vodu ineistoe dovodi se sa donje strane naprikljuak(10) i struji prema izlazu.

isto gorivo struji kroz otvor (2) a vodakroz otvor (3), vrste neistoe (8)skupljaju se na unutranjoj povrinibubnja (6) odakle se odstranjuju.

Ovi separatori se izra uju kaoklarifikatori ipurifikatori.

Cjevasti separatori su jednostavnekonstrukcije,malih dimenzijaprenika do 180mm,duina bubnja do 7 prenika.

Gorivo

Voda


19/35

Zdjelasti separatori

Efikasnost separatora raste sa dodavanjem tanjira koji poveavaju povrinu.

Na ovaj nain tanjiri u bubnju separatora dijele prostor na vei broj manjihparalelnih prostora separiranja.

Ovi tanjiri su razdvojeni na razmaku od 0.5-1.5 mm.

Broj okretaja ovih separatora je od 4000 -10000 o/min.

Nakon sputanja niz centralni prolaz, netretirano gorivo (ulje) se prenosicentrifugalnom silom prema periferiji posude.

Stvaran proces separacije se odvija u kanalu izme u dva tanjira.


20/35

Raspored tanjira u separatoru i dijagram koji pokazuje putanjuestice kroz separacioni kanal.

U ovom kanalu brzina goriva je najvea u centru a najmanja na povrini diska, tj.ima vrijednost nula.Na svaku esticu, vrstu ili tenu djeluju dvije sile. estica se prisilno kree strujomgoriva prema centru (w), dok je centrifugalna sila usmjeruje ka periferiji (v).Rezultat ove dvije sile odre uje putanju estice izme u diskova (v p), tj. odre ujeteorijski tok estice . Da bi se vrsta estica odvojila ona mora biti nataloena nagornji tanjir (B-B1) prije nego to do e do ruba B1.S obzirom da je brzina tenosti pri povrini zanemarljiva, samo centrifugalna silapomjera esticu van, ka periferiji posude.Usljed toga se odvojene estice odvode u prostor taloga bubnja uz povrinu gornjegtanjira.

Brzina taloenja v koja gura neistoe kroz kanal je brzina koja nastaje usljeddjelovanja centrifugalne sile.


21/35

Separator - istilac - purifikator.

Osnovna razlika izme u istioca i bistrioca je u broju izlaza; istilac ima dva abistrilac samo jedan.

Kada je separator napravljen da radi kao istilac druga izlazna cijev je

upotrebljena za isputanje vode

Separator - bistrilac - klarifikator


22/35

Decenter separatori

Ovi separatori na brodovima se kombinuju sa zdjelastim ili cilindrinimseparatorima, a mogu biti izvedeni kao klarifikatori ili kao purifikatori.

Decenter separator


23/35

Prije separiranja, gorivo se mora zagrijati. Visoka temperatura u naelu ubrzavaseparaciju. Temperatura utie na viskoznost i gustinu, a treba je odravati stalnomtokom separacije.

Ne smiju se prekoraiti brzine protoka u separatoru preporuene za klasu goriva uupotrebi.

Preporuen dotok goriva u separator

I u sluaju upotrebe istog dizel goriva, preporuuje se separiranje zbog mogunostizagaenja neistoama (vrstih, ali i vode) u skladinim tankovima. Dizel gorivo kojese upotrebljava na brodovima, obino ima viskoznost niu od 6 mm 2/s na 40 C,

Separatori goriva koji se koriste na brodu, mogu raditi s gorivima gustine do 1010kg/m 3 na 15 C.

Maksimalna viskoznost (cSt/100 C) 10 15 25 35 45 55Priblina viskoznost (cSt/50 C) 50 90 205 350 530 730Dotok u separator (% kapaciteta) 60 40 30 25 20 15


24/35

Maksimalni kapacitet separatora iznosi:

gdje su:P (kW) - maksimalna kontinualna snaga dizel motorag e (g/kWh) - specifina potronja goriva + 15% kao faktor sigurnosti

(kg/m 3) - gustina gorivat (h) - dnevno vrijeme rada samoistivog separatora (obino 23 h ili 23,5 h).

Preporuena brzina protoka kao i kvalitet goriva u upotrebi moraju se potovati, azna se da se niom brzinom protoka kroz separator osigurava njegovo vee

iskorienje.

h/ltgP24

De

g


25/35

Na brodu trebaju biti ugraena dva separatora jednakog kapaciteta. Kapacitet jednog separatora mora biti dovoljan da pokrije cjelokupnu dnevnu potronjugoriva.

Pored serijskog povezivanja separatori se spajaju i paralelno tako da krozsvaki separator prolazi po 50% ukupne koliinekoju treba separirati.

Ispitivanja su pokazala da je efikasniji nain preiavanja u sluaju paralelnospojena dva separatora koji rade kao purifikatori u odnosu na serijski radpurifikatora i klarifikatora.

Procesom centifugiranja se uglavnom smanjuju koncentracije voda i estica .

U sluaju vode, koja moe biti slana i slatka, kada centrifuga radi kao istilac,radna iskustva ukazuju na smanjenje od 80-90% vode u sluaju da je ona uslobodnom stanju, a ne u vidu emulzije. Ovo znai da se za sadraj vode u

gorivu od 1% v/v prije tretmana, ona smanjuje na 0.1-0.2%v/v nakon tretmanacetrifugom.

Glavni vrsti zaga ivai brodskih goriva su katalitike estice. Na osnovuradnog iskustva, pokazano je da je mogua redukcija katalitikih esticaod 70do 80% procesom centrifugiranja.


26/35

Filtriranje

Termin filteri kod primjene u sistemima goriva odnosi se na razne postavke.

Obino svi sistemi imaju transfer pumpu koja je zatiena na usisnoj strani safilterom radi zatite unutranjosti pumpe od velikih vrstih estica.

U sistemu destilovanih goriva obino se koriste Koalescentni filteri

U sistemu tekih goriva Vreli filteri


27/35

Usisni filteriOvaj samopreiavajui filter se sastojiod tankih elinih diskova postavljenih

na centralno vreteno.

Diskovi su razdvojeni tankim elinimpodlokama.

Gorivo prolazi kroz prostor izme u tihdiskova.

Tanke eline lopatice za ienje(cleaning blades) su stavljene izme usvakog para diskova, a privrene suuz diskove pomou vretena.

Ploe se zarotiraju pri emu prolazekroz lopatice za preiavanje koje sutako oblikovane da guraju bilo kakvuprljavtinu, a koja se zavukla izme uploa, na dno komore.

Samopreiavajui filter.


28/35

Koalescentni filteriUpotrebljava se za preiavanje destilovanihgoriva od vode i vrstih estica.

Tretirano Gorivo struji radijalno prema izlazu krozuloak, prvo kroz ispletene unutranje elemente azatim kroz spoljanjikoalescentni omota.

Unutranji element odstrajnjuje estice iz goriva doveliine prenika od 5 mikrona, tako da titispoljanji koalescentni element od prevelikihkoliinazaga ivaa.

Spoljanji koalescentni element je napravljen odneorganskih vlakana, koji uspjevaju daaglomerizuju kapi vode tako da ona pada poddejstvom gravitacije u talonik.

Radi daljeg odstranjivanja vode iz goriva postojispoljanja elina obloga. Voda iz talonika semoe drenirati automatski ili runo.

Ovi filteri ne mogu da rade ako se javlja pjenuanjegoriva, to moe biti razlog prisustva ulja zapodmazivanje u gorivu.

Koalescentni filter.


29/35

Vreli filteriOvi Filteri imaju namjenu da zatitemotor, stoga, treba da budupostavljeni to je mogue bliemotoru.

U ovom filteru plast diskova rotiraneprekidno, pomou hidraulikogmotora.

Elementi su podjeljeni u sekcije porebrima i zajedno stvaraju nezavisnefiltrirajuekolone.

Broj elemenata filtera u plastu

diskova, prenik diskova, i finoapovrine filtera, odre uju kapacitetfiltera.

Pri radu, stanje filtera se moe ocjenitiputem posmatranja razlike pritisaka

kroz element.

Filter Moatti


30/35

PumpeDobavna pumpa

Dobavna pumpa odrava odgovarajui pritisak u sistemu dobave goriva. Za tunamjenu preporuuje se uporaba vijane ili zupaste pumpe otporne na visoketemperature.Svaka pumpa ima svoj filter goriva. Veliina otvora sita je 500 mikrona. Prizaprljanju filtera dobavna pumpa u radu nema adekvatnog protoka i pritiska tese tada automatski pokree druga pumpa.Pumpe osiguravaju pritisak od 4 bara, koji sprjeava stvaranje gasovazagrijanog goriva. Viskoznost goriva kroz pumpu iznosi oko 55 mm2/s.

Cirkulacijska pumpa

Namjena ove pumpe je da odrava protok goriva u sistemu te konstantan ulaznipritisak pumpi visokog pritiska 7 do10 bara. Za tu se namjenu najeeupotrebljavaju vijane ili zupaste pumpe.Viskoznost goriva kroz ove pumpe iznosi 20 mm2/s.


31/35


32/35

Ureaji za zagrijavanje goriva u tankovimaTeno gorivo zagrijava se pomou spiralnih cijevi parom ili uljem. Te spiralne cijevi moraju sesmjestiti u najniimdjelovima tanka.

Krajevi usisnih cijevi za gorivo u dnevnom i talonom tanku moraju se smjestiti iznadspiralnih cijevi za grijanje tankova, tako da cijevi za grijanje goriva budu, koliko je mogue,stalno uronjene.

Najvia tempreatura zagrijanog goriva u tankovima mora biti 10 C nia od take paljenjagoriva.

Pritisak pare za zagrijavanje goriva ne smije biti vii od 0,7 MPa. Radi nadzora temperaturezagrijanog goriva moraju se na potrebnim mjestima postaviti termometri.


33/35

Grija goriva je dimenzionisan tako da se viskoznost goriva prije ubrizgavanja odravana vrijednosti od 10 do 17 mm 2/s s obzirom na maksimalnu potronju goriva i

temperaturu u dnevnom tanku.Da bi se izbjeglo koksiranje goriva, povrinska temperatura grijaa ne smije bitiprevisoka.

Povrinska snaga elektrinih grijaane smije biti vea od 1,5 W/cm 2. Izlaz iz grijaakontroli e se viskozimetrom.

Za kontrolu grijaa mora biti ugraen viskozimetar. Termostat se ugrauje kaoobezbjeenje u sluaju kvara viskozimetra.

Viskozimetarski dava mjeri viskoznost goriva na izlazu iz grijaa i alje signalkontrolnoj stanici. Kontrolna stanica reguli e viskoznost na postavljenu vrijednost takoto preko regulacionog ventila djeluje na protok pare kroz grijae.

Viskozimetar mora biti izveden tako da moe izdrati radne pritiske u sistemu:Podruje viskoznosti (na ulazu u pumpe VP) 9-27 mm2/sRadna temperatura 150 CRadni pritisak 40 bara

Grijai goriva


34/35

Shema instalacije viskozimetra


35/35

Ventilacioni tank - tank mjea - slui za odzraivanje sistema, a izveden je u obliku cijevizapremine 65 litara.

U tank mjea vraa se viak goriva s glavnog i pomonih motora.

To gorivo je na vioj temperaturi i pritisku, a u tanku mjeau sprjeava se pjenjenje ipreko odzranog ventila mu se uklanjaju osloboenigasovi.

Tank je opremljen mjeraem nivoa, sigurnosnim ventilom, runim odzranim ventilom tenepovratnim ventilom za kontrolu pritiska.

Radni pritisak tanka je 4 bara, a sigurnosni ventil otvara se na 6 bara.

Ventilacioni tank

sistemi goriva +++ skola

Documents

Transcript of sistemi goriva +++ skola