SISTEM ULJA

Sistem cjevovoda ulja za podmazivanje i hlađenje

Dovoljan dotok čistog ulja za podmazivanje je vrlo važan faktor za normalan rad dizel motora. Način podmazivanja zavisi o vrsti i veličini dizel motora. Ulje služi za stvaranje kliznog filma u ležajevima kao i za odvođenje topline. Ulje za podmazivanje se dovodi pod pritiskom, i za tu svrhu treba predvidjeti odgovarajuću pumpu. Ulje nakon podmazivanja treba hladiti, jer se ugrije, i time mu se smanjuje viskoznost.Postoje dva načina podmazivanja:— podmazivanje s mokrim karterom, i ispušnim zdencem ulja unutar kućištamotora;— podmazivanje sa suhim karterom i s ispušnim tankom ulja ispod motora.Prvi način se primjenjuje kod dizel motora malih snaga, ali i kod motora srednjih snaga, ako služe za pogon generatora električne energije. Drugi način se primjenjuje kod dizel motora većih i velikih snaga, četverotaktnih i dvotaktnih.

Pod mokrim karterom podrazumijeva se prostor ispod koljenastog vratila kao sastavni dio donjeg dijela konstrukcije motora. Ciklus podmazivanja u ovom je slučaju jednostavan i potpuno je ugrađen na dizel motoru. Pumpa koju pogoni dizel motor sise ulje iz sabirnog zdenca, i tlači ga kroz hladnjak ulja kombinovani dvostruki filtar do ležajeva unutar motora, nakon čega se ulje ponovno vraća u sabirni zdenac.

Podmazivanje dizel motora s tankom za ispust ulja (suhi karter) je složenije, posebno ako dizel motor radi na teško gorivo.

Sastav podmazivanja se dijeli na slijedeće cikluse:— podmazivanje temeljnih ležajeva unutar motora, te hlađenje klipova, (ako nije predviđen siszem hlađenja vodom);— podmazivanje cilindara kao poseban ciklus, uz direktan potrošak ulja ovog podmazivanja;— zavisno o konstrukciji motora, mogu postojati posebni ciklusi za podmazivanje ležajeva bregastog vratila i ležajeva turbopuhala (ako nije predviđen zajednički sistem podmazivanja). Ulje za podmazivanje mora što duze vremena održati svoja osnovna svojstva. U tu svrhu se predviđa stalno pročišćavanje, korištenjem posebnog centrifugalnog čistioca.

Pročišćavanje ulja za podmazivanjeUlje za podmazivanje dizel motora izloženo je prljanje od metalnih i ugljenih čestica, hrđe i proizvoda oksidacije asfalta. Vode ima u ulju koja nastaje kao kondenzat ili zbog propuštanja iz rashladnog sistema. Teška goriva koja se upotrebljavaju za rad dizel motora po pravilu izazivaju prljanje, jer određene količine organskih ili neorganskih kiselina, nastalih tokom izgaranja u cilindru, procure uz klip cilindra u karter motora i pomiješaju se s uljem. Sve navedene pojave izazivaju trošenje površina okretljivih dijelova dizel motora. Zbog toga je važno da se nečistoća stalno odstranjuje iz ulja, što se dobro obavlja u centrifugalnom čistiocu tj. Separatoru.

Također ciklus podmazivanja obuhvata posebne filtre s punim protokom u cilju otklanjanja nepoželjnih nečistoća, posebno metalnih. Prije ponovnog ulaska u motor ulje je potrebno ohladiti i njegovu temperaturu kao i njegov pritisak održavati u predviđenim granicama. Ulja za podmazivanje i hlađenje trebaju biti otporna na djelovanja korozije i oksidacije. Ulje za hlađenje klipova uvodi se u motor na posebnom priključku, a hlađenje se vrši zapljuskivanjem cirkulacijom ulja ispod čela klipova. Dovod i odvod ulja vrši se kroz provrte u križnoj glavi i stapaj ici- klipnjaci motora.

Za sistem podmazivanja kod sporookretnih dvotaktnih dizel motora značajne su ove veličine:— tank za ispust ulja smješten je ispod dizel motora: zapremnina tanka je: 2,0 dm3/kW; sadržaj ulja u tanku je: 1,35 dm3/kW;— kapacitet i pritisak pumpe za podmazivanja (prema upustvima proizvođača dizel motora).

Potrebna dobava rashladnog sredstva je:kod hlađenja klipova uljem 22 dm3/kWhkod hlađenjaklipova vodom 13 dm3/kWh.pritisak na pumpi je: 4 - 4,5 bar.

Radne temperature ulja:najviše 60°C i 50°C (za podmazivanje ležajeva bregastog vratila), na izlazu iz dizel motora; 45°C na ulazu ulja u dizel motor.

— viskozitet ulja za podmazivanja je:SAE-30, za podmazivanje ležajeva i hlađenje stapala;SAE-50 ulje s dodacima, za podmazivanje cilindara.— Preporučuje se da centrifugalni čistilac s automatskim radom ima kapacitet:0,136 [dm3/kWh]

— Potrošak cilindričnog ulja:0,55 - 0,8 g/kWh, zavisno o tipu motora.

Cjevovod ulja za podmazivanje cilindara Pred ulazom ohlađenog ulja u motor predviđa se dvostruki filtar punog presjeka kojim se ručno upravlja, uz mogućnost prenošenja protoka sjedne polovine na drugu polovinu dvostrukog filtra, a da se ovim djelovanjem ne prekida rad motora.

Druga mogućnost predviđa ugradnju automatskog jednosmjernog filtra, koji se automatski čisti i ispušta nečistoću djelovanjem razlike između pritiska ulja na ulazu I na izlazu, uz slijedeće zahtjeve:— finoca filtra 0,05 ± 0,01 mm;— pad pritiska kroz filtar 0,2 bara;— filtar se automatski čisti pri 0,5 bara.

Cjevovod ulja za podmazivanje lezajeva bregastog vratila

Cjevovod za podmazivanje ležajeva bregastog vratila, koji je specifično rješenje kod sporookretnih dvotaktnih motora tvrtke MAN- BW. Podmazivanje se vrši u zatvorenom ciklusu s pumpama, rashladnikom ulja, filetrom itd. Pored toga predviđena je dodatna oprema, koja se sastoji od pumpe i finog filtra za pročišćavanje ulja unutar samog tanka .

Ulja koja se upotrebljavaju za podmazivanje i hlađenje klipa dizel motora mogu se pročišćavati na dva načina:— zaobilaznii način (by-pass), gdje se kroz centrifugalni čistilac (separator ulja) provodi samo dio količine ulja koja je u protoku;— pročišćavanje s punim protokom kroz centrifugalni čistilac ( separator).

Odvojeni sistem preciscavanja ulja kod dizel motora

Preciscavanje ulja pri punom protoku kod dizel motora

U zaobilaznom načinu ulje se usisava s najnižeg mjesta u tanku, pročišćava se u Čistiocu-separatoru i ponovno se vraća u tank u blizini usisne cijevi pumpe za podmazivanje. Preporučljivo je ukupnu količinu ulja u sistemu podmazivanja i hlađenja pročistiti 2,5 - 3 puta u roku od 24 sata. U prečišćavanju pri punom protoku onečišćeno ulje koje se sakupi u tanku može biti ponovno očišćeno. Ako je potrebno, može se ponovno sakupiti u tank za nečisto ulje, i ponovo pročistiti. Pri ulazu nečistog ulja u čistilac – separator preporučljivo je dodavati slatku vodu, kojoj temperatura treba biti za 5°C iznad temperature ulja na ulazu u čistilac-separator.

Prednosti dodavanja vode su:— voda će isprati organske i neorganske kiseline,— krute čestice bit će ovlažene i postat će teže, i time lakše odlijepiti iz ulja,

— vodena brtva u ulju će se stalno obnavljati.

Automatski rad centrifugalnih samočistilaca-separatora

Napredak u automatizaciji na brodovima omogućio je i odgovarajuću opremljenost centrifugalnih samočistilaca. Postupak pročišćavanja ulja za podmazivanje obavlja se automatski i programiran u određenim vremenskim razmacima. Automatski rad samočistioca ima slijedeće prednosti:— automatski rad od jedne do druge luke, odnosno u skladu s uslovima klase automatizacije strojarnice-masinskog prostora;— velika tacnostt u svim fazama rada, bez mogućnosti pogrešnog rukovanja posade strojarnice— mogućnost daljinskog upravljanja radom iz posebnog upravljačkog mjesta, kao i mogućnost upravljanja iz kontrolne kabine strojarnice;— smanjenje broja posade za posluživanje. Sadržaj opreme i funkcija automatskog rada i daljinskog upravljanja centrifugalnim čistiocima zavisnii su o sistema pročišćavanja,konstrukciji čistioca i vrsti ulja koje treba preciscavati.

Automatski rad zahtijeva primjenu dvodjelnog bubnja centrifugalnog samočistioca. Sistem automatskog rada obuhvaća pneumatske, električne i elektronske komponente. Osnovni dio opreme automatskog rada je jedinica vremenskog usklađivanja,koja određuje kada treba ispuštati talog i vodu iz bubnja. Njegov jezadatak da upravlja dovodom vode za upravljanje, napajanjem bubnja vodom kao i vodom za istjerivanje, zatim ova jedinica upozorava na sadržaj vode u pročišćenom ulju. Jedinica uključuje senzore temperature kojima se upravlja radom termostatskog ventila grijača ulja, a time upravlja i temperaturom na ulazu u grijač i izlazu iz grijača. Pritiskom na odgovarajuće "dugme" moguće je neposredno u jedinici pokazati, odnosno očitati slijedeće funkcije:— temperaturu ulja u liniji napajanja;— temperaturu ulja ispred i iza grijača;— stvarne vrijednosti signala senzora protoka vode u pročišćenom ulju;— utrošeno vrijeme rada.

Jedinica automatskog upravljanja sadrži i važne funkcije upozorenja, alarme, kao što su:— zaustavljanje rada centrifugalnog čistioca u nuždi, zbog pojave vibracija (ako je predviđen automatski prekidač ove funkcije);— nedovoljan protok ulja;— visoka ili niska temperatura ulja;— prestanak ispusta taloga;— prestanak djelovanja senzora protoka vode;— neispravan rad grijača;— prestanak napajanja vode za istjerivanje;— prevelik sadržaj vode u pročišćenom ulju;— ventil ispusta vode nedovoljne veličine;

— kvar u napajanju električnom energijom.

Za određivanje veličine, odnosno protočnog kapaciteta centrifugalnog čistioca potrebno je poznavati ove podatke:- za ulje za podmazivanje dizel motora:— vrstu stroja za koji treba vršiti pročišćavanje;— snagu stroja;— vrijeme pročišćavanja;— način podmazivanja i hlađenja stroja;— ukupan protok ulja kroz čistilac;— kapacitet pumpe za podmazivanje;— količinu ulja u system za podmazivanje;— vrstu i viskoznost ulja kojim se stroj podmazuje;— broj pročišćavanja ukupne količine ulja u sistemu podmazivanja, na dan za ulje za podmazivanja parnih turbina:— snagu parne turbine;— ukupnu količinu ulja kojom se puni tank turbine (zajedno s reduktorom) kojim se treba podmazivati;— vrijeme pročišćavanja ukupne količine, sati na dan;— viskozitet i vrsta ulja;— temperaturu pri kojoj se vrši pročišćavanje u čistiocu;— broj pročišćavanja ukupne količine ulja u sistemu podmazivanja, na dan.

Kapacitet centrifugalnog čistioca za pročišćavanje ulja za podmazivanje dizelmotora određuje se po izrazu:

gdje je:Q - najpovoljniji stvarni kapacitet, m3/h;N - snaga dizel motora, kW;v - specifično punjenje, m3/kW sistema podmazivanja;z - broj pročišćavanja ukupne količine ulja na dan;t - vrijeme pročišćavanja, sati na dan;v - specifično punjenje (uzima se 1,4 m3/kW);z - broj pročišćavanja (za sporookretne dizel motore uzima se 3 na dan);ts - vrijeme pročišćavanja 23 - 24 sata/dan.

Nazivni protočni kapacitet čistioca može biti veći od proračunskog, što zavisi o vrsti upotrijebljcnog ulja za podmazivanje, i temperaturi zagrijavanja kod dvotaktnih ili četverotaktnih dizel motora.

Filteri

U tekućinama koje proticu cjevovodima često su miješane razne štetne nečistoće i metalne čestice. Oni mogu smanjiti protok kroz cjevovode, oštetiti ležajeve strojeva, te ometati rad stroja, uređaja ili slično. Da se to spriječi, tekućine treba voditi kroz posebne čistioce, koji se obično nazivaju filtri.

Da bi se za određene pogonske uslove mogao odrediti najpovoljniji filtar, treba znati:— sredstvo koje prolazi kroz filtar;— protočnu količinu, u jedinici vremena;— radni pritisak;— viskozitet;— radnu temperaturu;— potrebnu finoću filtra;— izradu i materijal.

U pogledu radnih uslova filtri mogu biti:— jednostavni, s mogućnošću prijekida rada;— prekretni, za trajan rad;— automatski, za trajan rad bez nadzora.

Filtri se sastoje od kućišta i elementa za čišćenje (filterskog uloška). Kućište filtra može biti od livenog željeza, livenog čelika, zavarenog čeličnog lima, bronze ili od neke lake metalne legure.

Prema elementu za čišćenje, razlikujemo: -grubi, -fini i -najfiniji filtar

Prema izradi uloška za čišćenje razlikujemo:— filtar sa sitom;— filtar s lamelama;— magnetski filtar.

Sito za grubo čišćenje najčešće se izrađuje od rupičastog lima. Za fino i najfinije čišćenje se izradjuju od rupičastog lima dodaju fine mrežice od običnog čelika, nehrđajućeg čelika, mesinga i tekstila.Za najfinije čišćenje postoje posebni filtarski ulošci od papira ili tekstila.

Hidraulični sistem na brodovima

Brodovi, a posebno tankeri, opremljeni su uređajima za daljinsko upravljanje ventilima u sistema tereta, balasta, i ostalih službi gdje je to potrebno i ekonomski opravdano.

Postoje uglavnom tri sistema hidrauličnog daljinskog upravljanja:

— sistem s jednom linijom cjevovoda,— sistem s dvije linije cjevovoda,— sistem s ograncima. Sistem s jednom linijom predviđa da linija otvara sve ventile, dok se zatvaranje obavlja mehanički, pritiskom opruge. Sistem s dvije linije predviđa da jedna linija obavlja otvaranje, a druga za otvaranje ventila. Sistem s ograncima predviđa da zajednička linija konstantnog pritiska ulja zatvara sve ventile, dok se ogranci koriste za njihovo pojedinačno otvaranje.

Konstrukcija ventila može uticati na primjenu određenog sistema upravljanja ventilima. Npr. zasun treba koristiti sistem s dvije linije, dok običan zaporni ventil može koristiti sistem s jednom linijom.Hidraulični sistem upravljanja sastoji se od slijedećih dijelova:— jedinice snage;— ploče ili pulta upravljanja;— pokretača;— pomoćne prenosne jedinice snage;— cjevovoda i spojeva.

Jedinica snage radi automatski i stvara potreban protok i pritisak ulja za pokretanje mehanizma pokretača koji je čvrsto povezan sa odabranim tipom ventila. Jedinica se sastoji od: tanka ulja s pokazivačem nivoa uljae, pumpe, presostata, filtra ulja, prekidača pritiska, električne opreme, te akumulatora ulja. Akumulator ulja ima zadatak održavati pritisak u određenim granicama, i služi kao spremnik ulja pod pritiskom, za slučaj prekida rada pumpe. Radni pritisak ulja u jedinici je približno 100 bar. Kapacitet jedinice prema uobičajenoj praksi, treba udovoljavati zahtjevu za istovremeno otvaranje ili zatvaranje dva ventila najvećeg promjera u sistemu upravljanja, ali može biti i drukčije zahtijevano.

Hidralicna jedinica snage

Pločom upravljanja usmjerava se protok ulja od jedinice snage prema pokretačima na ventilima, s pomoću pilot ventila. Ploča sadrži i pokazivače, kojima se utvrđuje je li ventil otvoren ili zavtoren. Pokazivači mogu biti zapremninskog tipa (na tankerima), ili električnog tipa s ugrađenim magnetskim ventilom i graničnim prekidačem (na ostalim vrstima brodova). Ploča može biti opremljena s dijagramom ponašanja koji osvjetljenjem pojedinih ventila pokazuje tok djelovanja sistema.Pokretač stvara silu okretanja, torzije ili potisnu silu, što zavisi o tome za koju vrstu ventila se treba koristiti. Prema konstrukciji, pokretači mogu biti:— jednoradni, oprugom opterećen hidraulični cilindar;— dvoradni hidraulični cilindar;— rotacijski pokretač.

Sastav sistema upravljanja ventila

Pokretači za leptir ventile i ventile s kuglastim zatvaračem su rotacijskog tipa. Pokretači za zasune su dvoradni, smješteni u cilindru sa klipom. Za standardne zaporne ventile se uglavnom koristi jednoradni hidraulični cilindar sa klipom opterećenim oprugom. U slučaju kvara u sistemu hidrauličnog upravljanja ili nestanka električne energije, koristi se prenosiva hidraulična jedinica.Cjevovodi i njihovi spojevi prave se od mekih metala (bakar, mesinga), a često od nehrđajućeg čelika. Spojevi cjevovoda su nepropusne izrade, s tim da ih bude što manje na brodskim cjevovodima. Na sledecoj slici prikazani su ciklusi hidrauličnog upravljanja:A - ciklus s dvije linije cjevovoda, jednu za otvaranje, druga za zatvaranjeventila, sa zapremnmskim pokazivačem tj. položaja ventila (otvoren/zatvoren);B - ciklus s jednom linijom cjevovoda, s jednoradnim, oprugom opterećenimpokretačem. Pokazivač je električnog tipa s ugrađenim magnetskimventilom u razvodnoj kutiji (poz. 3).C - ciklus s jednom linijom cjevovoda i ograncima za pojedinačno otvaranjeventila. Pokazivač je zapremninskog tipa.

Ciklusi hidraulickog upravljanja ventilima