Топливные системы.

Топливные системы предназначены для приема, хранения, очистки, подогрева и подачи топлива на берег и другим судам.

Структура топливной системы зависит от вида используемого топлива и типа двигателей.

В энергетических установках морских и речных судов используются жидкие нефтяные топлива, являющиеся продуктом переработки нефти.

Топлива делятся на 4 группы:

- дизельное, которое относится к категории дистилятных;

- моторное, которое производят смешиванием дистилятного топлива с мазутом;

- флотский мазут, который получают во время прямой перегонки нефти или смешиванием остатков нефтепродуктов с дистилятным топливом;

- котельный мазут, который представляет собой остаток процессов перегонки или крекинга нефти.

Дизельное топливо называется легким, а остальные – тяжелыми топливами.

Качество жидкого топлива определяется физико-химическими свойствами: фракционным составом, температурами застывания и вспышки, плотностью, испаряемостью, содержанием воды и механических примесей, наличием сернистых соединений и смолистых веществ, теплотой сгорания, вязкостью и др.

Одним из основных показателей топлива является вязкость, так как она характеризует возможность перекачивания и использования топлива в СЭУ.

В судовых установках используются топлива малой вязкости, средней вязкости и высокой вязкости – легкое и тяжелое. С увеличением температуры топлива его вязкость и плотность снижаются. Поэтому для улучшения распыления топлива его подогревают.

Дизельное топливо относится к категории легких и считается наиболее подходящим для высокооборотных ДВС и ГТД авиационного типа. Для среднеоборотных, малооборотных и ГТД оно используется только во время пуска и работы на режимах маневрирования.

Дизельное топливо классифицируется на летнее (Л) и зимнее (З), а также арктическое (А).

Моторное топливо марки ДТ и дизельный мазут марки ДМ используют для среднеоборотных и малооборотных дизелей. Для сжигания этих топлив в дизелях необходим их подогрев.

Флотский мазут марок Ф5, Ф12 относится к тяжелым топливам повышенной вязкости и является основным для малооборотных и среднеоборотных дизелей.

Вопросы технической эксплуатации топлив будут изучены в отдельной дисциплине.

Судовая топливная система условно может быть разделена на три подсистемы:

- приема и хранения топлива;

- топливообработки;

- подачи топлива к двигателям.

Каждая из этих систем состоит из ряда самостоятельных трубопроводов, укомплектованных механизмами и устройствами в зависимости от типа СЭУ и сорта используемого топлива.

Топливная система дизеля состоит из топливных систем низкого и высокого давления и топливной аппаратуры.

Топливная система низкого давления представляет собой часть топливной системы дизеля и предназначена для подготовки и подачи топлива к системе высокого давленияи включает в себя: цистерны, фильтры, насосы, смесители, сепараторы, гомогенизаторы, подогреватели и топливопроводы. Состав этой системы зависит от типа топлива.

Топливная система высокого давления предназначена для нагнетания топлива в камеры сгорания: она осуществляет впрыскивание топлива в камеры сгорания дизеля и включает в себя топливный насос высокого давления (ТНВД) и форсунки, обычно соединенные топливопроводом высокого давления. Если применяются насос-форсунки, то топливопровод высокого давления отсутствует.

Большинство дизелей транспортных судов на основных режимах плавания работают на тяжелых (вязких) сортах топлива. Для запуска и на переходных режимах, а также перед остановкой двигателя приходится использовать легкие топлива. Поэтому в состав топливной системы входят две системы: тяжелого и легкого топлива (на современных средне- и малооборотных дизелях).

Прием топлива осуществляется в запасные цистерны легкого и тяжелого топлива с палубы через фильтр; при переполнении цистерн топливо по переливным трубам переливается в переливную цистерну. Для хранения топлива могут использоваться топливобалластные замещаемые танки.

Применение вязких топлив требует установки в цистернах змеевиков парового подогрева или оборудования струйного подогрева в цистерне, при котором в районе расходного патрубка размещаются паровые змеевики для местного подогрева топлива.

Для предварительной очистки топлива от воды и механических примесей предусматриваются отстойные цистерны тяжелого и легкого топлива. На отдельных судах отстойные цистерны отсутствуют, но есть сепараторы для очистки топлива от воды и механических примесей. Кроме того система сепарации включает в себя фильтры, насосы, подогреватели топлива на его пути в расходные цистерны.

Сепараторы для тяжелого топлива могут быть: самоочищающимися и работающими в автоматическом режиме. Дизельное топливо перед сепарацией не подогревают.

Отходы от сепарации накапливаются в специальной цистерне, а затем направляются в сборник отходов масла, топлива и шлама или в мусоросжигательную печь.

Гомогенизатор служит для разрушения асфальтосмолистых образований.

Наиболее простой является топливная система подачи легкого топлива, т.к. система топливоподготовки в этих случаях упрощается за счет исключения подогрева топлива, гомогенизатора и других элементов.

Для обеспечения работы малооборотных дизелей и четырехтактных вспомогательных дизель-генераторных установок применяется универсальная система топливоподачи. В такой системе применяется подогрев и сепарирование тяжелого топлива, а также его подача к ТНВД и отвод от ТНВД и форсунок в автоматизированном режиме с точным приборным контролем температуры, давления, вязкости топлива и поддержанием этих параметров.

В процессе работы дизеля можно перейти с тяжелого топлива на дизельное и наоборот.

Вспомогательные дизели также могут работать как на дизельном, так и на тяжелом топливе.

Более детально топливные системы представляется возможным изучить на практических занятиях и во время плавательной практики на судах.