Характеристики судовых масляных систем

В каждой системе смазки должны быть предусмотрены приборы и устройства, позволяющие контролировать и поддерживать на заданном уровне основные параметры: количество масла в циркуляционных цистернах; давление масла в местах подвода; температура на входе и выходе масла; перепад температур и давлений на холодильниках; перепад давлений на фильтрах. Предусматривается световая и звуковая сигнализация об изменениях параметров системы, а также средство аварийной защиты, осуществляющие остановку механизмов при превышении допустимых значений параметров.

Производительность масляного циркуляционного насоса определяется по количеству теплоты, которую необходимо отвести от двигателя по формуле:

, (3.1)

где – коэффициент запаса, учитывающий возможное уменьшение производительности вследствие износа насосов; ρ ₆₀⁰ = (0, 85…0, 88)10³ кг/м³;

с = (1, 7…2, 1) – теплоемкость масла, кДж/(кг·К).

Количество отводимой маслом теплоты от двигателя:

, (3.2)

где N – индикаторная мощность дизеля или подводимая мощность привода механизма, кВт; h_м – механический КПД двигателя.

Значения коэффициентов h_м и приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Значения коэффициентов h_м и

Объект смазки	hм
Дизель: с навешенными агрегатами	0, 8…0, 9	0, 4…0, 45
без навешенных агрегатов	0, 86…0, 92	0, 4…0, 45
Редуктор	0, 96…0, 98	0, 3…0, 4
Подшипники линии вала	0, 98…0, 99	0, 25…0, 35
Гидромуфта	0, 96…0, 98	0, 35…0, 4
Газотурбонагнетатель	0, 96…0, 98	0, 4…0, 5

Мощность электродвигателя, служащего приводом циркуляционного масляного наоса, рассчитывается по формуле:

, (3.3)

где Н –давление, развиваемое насосом, МПа; – производительность насоса, м³/ч; h – КПД насоса; k ₁=1, 1…1, 5 – коэффициент запаса мощности, уменьшающийся с ростом мощности.

Характеристики масляных систем приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Характеристики масляных систем

Подача насоса, откачивающего масло из картера двигателя, принимается в 2...2, 5 раза выше, чем подача нагнетающего, но при значительно меньшем давлении (0, 1...0, 15 МПа). Прокачку двигателя перед пуском маслом с температурой 40 °С производят ручным насосом или электронасосом небольшой производительности.

Тонкая очистка масла в системе осуществляется центробежными сепаратора­ми, которые работают или непрерывно во время работы двигателя или периодиче­ски. Устанавливают сепараторы параллельно циркуляционной системе, что позво­ляет использовать его для перекачки масла в качестве резерва.

Производительность сепараторов масла определяется с учетом кратности очистки масла в системе:

, (3.4)

где V_мц – количество масла, циркулирующего в системе смазки двигателя, м³; = 8…12 – время работы сепаратора в сутки, ч; m =1, 5..3, 5 – кратность очистки масла.

Напор, создаваемый насосом сепаратора, соответствует напору, указанному в таблице 3.2.

Поверхность холодильников масла определяется по формуле:

, (3.5)

где – количество отводимой теплоты по формуле (3.2), кДж;

k ₂ = 1, 15…1, 3 –коэффициент запаса охлаждающей поверхности; k – коэффициент теплопередачи, зависит от типа холодильника, значения к приведены в таблице 3.3; D Т = (10... 12) °С – разность между средними температурами охлаждаемого масла и охлаждающей жидкости.

Температура забортной воды на выходе из холодильника не должна превышать 45°С, а степень ее подогрева в холодильнике – не выше 7...15 °С.

Таблица 3.3 – Значения коэффициента теплопередачи

Количество циркулирующего масла в системе смазки определяется принятой для двигателя кратностью циркуляции масла, под которой понимают сколько раз в течение часа масло будет прокачано через объект смазки. Примерная величина кратности циркуляции масла в системах смазки судовых двигателей приведена в таблице 3.4.

Таблица 3.4 – Средние данные о кратности циркуляции, удельном количестве масла и сроке его службы до замены

Объем циркуляционной цистерны V _ц.ц с учетом того, что сливаемое в нее масло нагрето и вспенено, делается на 40...50 % больше объема, хранящегося на судне масла и определяется как

, (3.6)

где – производительность насоса, м³/ч (см. формулу 3.1); z – кратность цир­куляции; k₄ = 1, 05…1, 07 - коэффициент «загроможденности» и «мертвого» пространства в цистерне.

Цистерна заполняется маслом не более, чем на 0, 7…0, 8 высоты. Увеличение кратности циркуляции, особенно в системах, где поршни охлаждаются маслом, ускоряет старение масла и сокращает срок его службы. Количество масла , принимаемого в запас на период автономного плавания для каждого дизеля СДУ составляет:

, (3.7)

где – количество циркулирующего в системе смазки масла, м³; g _e – удельное количество масла, м³/кВт; i – число смен масла за период плавания; t_х – время работы двигателя, ч; N – мощность дизеля;

ρ – плотность масла, кг/м³; g _м – удельный расход масла (угар, утечки масла), кг/(кВт·ч); ρ _15°=880..900 кг/м³.

Для каждого сорта масла запасные цистерны изготавливаются вкладными, устанавливаются вне двойного дна в районе МО. В таблице 3.4 приведены средние данные об удельном количестве масла и сроке его службы до замены.